尽管疫情后地理政治学冲突层出不穷，且经济复苏乏力，但在过去的一年，低碳能源转型还是取得了重大进展，尤其体现在可再次生产的能源投资再创新高。然而，动荡的社会局势和不断出现的新风险，撬动了世界能源格局，使能源安全和公平等诸多复杂问题逐渐凸显，伴随着能源系统的复杂性。如果能源转型致力于造福当代及未来，低碳能源战略必须更好地考虑正义和更广泛的可持续性。
化石燃料长期以来一直是经济稳步的增长的引擎，但煤炭、石油和天然气的燃烧也导致了影响我们所有人的气候危机。占全球温室气体排放总量四分之三以上的能源系统的脱碳是低碳未来的基础。令人鼓舞的是，低碳能源转型正在取得进展：事实上，经济稳步的增长与化石能源消费脱钩在慢慢的变多的国家是可行的，国际能源署最新的《2023世界能源展望》预测，到本世纪末，化石能源需求将达到峰值。太阳能和风能在全球能源结构中的份额也在继续增长，在短短20年内增长了50倍。尽管未能建立一个明确的、有时限的逐步淘汰化石燃料的承诺，但去年的联合国气候变化大会（COP28）最终承认了从化石燃料转型的必要性，并触发了几个新的脱碳目标，即到2030年将可再次生产的能源产能增加两倍和能源效率提高一倍。然而，能源与人类社会之间的多维关系意味着，正如联合国可持续发展目标7（SDG7）所承认的那样，低碳能源转型不单单是减排，还一定要考虑为所有人提供较为可靠、可获得、负担得起和可持续的能源服务。
根据SDG7的蓝图，消除能源贫困和提供普遍的能源供应必须是公正清洁能源转型的核心。然而，尽管这是一个值得称赞的目标，但能源公平、能源安全和能源收入等相互交织的问题将这一目标扭曲为加速能源转型的理由和拖延的借口。俄乌战争引发的能源危机将欧盟的重点从疫情后的绿色复苏转向了能源安全，并引发了化石燃料能源投资的全球扩张。2022年，化石燃料补贴达到创纪录的每分钟1300万美元，预计2023年化石燃料投资将至少增长6%，从而使上游石油和天然气生产商的净收入翻一番。这些事件强化了化石能源现状，包括联合国气候变化大会第二十八届会议主席在内的既得利益者将“能源安全和能源正义”视为不逐步淘汰化石燃料的理由。如果能源获取和公平性因此得到一定的改善，人们也许可接受这一点，但膨胀的能源账单使2022年的电力获取收益恢复到2013年的水平，相关的高通胀引发了生活成本危机，使1亿多人陷入极端贫困。虽然能源安全不能也不应该被忽视，但近年来采取的措施更有可能导致进一步的碳锁定，而不是实现可持续发展七国集团的雄心。
碳锁定的风险在全球南方尤其大，该地区一直是最近化石燃料投资的目标。正如国际能源署2023年净零排放路线年实现净零排放意味着现在就结束化石燃料的进一步扩张。虽然这一目标的动机是限制温室气体排放，但也要实现经济稳定，因为化石能源投资的增加将加剧在净零未来将化石燃料资本转化为搁浅资产的风险。这种搁浅的资产，即化石能源资本财富的损失，可能会引起市场失灵和金融崩溃，这在许多经济系统和居民严重依赖化石能源产业和基础设施的全球南方国家都会强烈感受到。这并不是说对现有化石能源基础设施的投资应该为零。30亿——主要是全球南方——全球公民目前继续依赖化石燃料做饭和取暖，必须保留获得这些基本需求的机会。然而，正如国际能源署电力部门建模师Thomas Spencer在本月的Q&A中所说，确保长期能源安全和公平的最有希望的战略是让这些经济体和公民摆脱化石燃料，走向低碳能源的未来，而不是继续上游的化石燃料勘探和生产。能源（和化石燃料）在多大程度上融入了社会结构，这突出表明需要避免盲目部署一种通用的一刀切的能源转型途径。在制定低碳能源转型战略时，必须仔细评估和考虑每个国家与化石能源的关系，为所有人提供可获得、负担得起和清洁的能源解决方案。
尽管需要扩大低碳能源技术和基础设施，以巩固化石能源与经济稳步的增长的脱钩，并支持公正的清洁能源转型，但如果我们要迎来一个真正可持续的能源未来，也必须谨慎走这条路。目前，从原材料开采到报废退役，低碳能源价值链充满了环境和社会足迹。据估计，实现巴黎气候目标所需的低碳能源容量（即太阳能电池板、风力涡轮机和电池）将使关键矿物（如锂、钴和镍）的需求增加5倍。然而，以所需的速度扩大此类关键矿物的开采规模不仅会造成广泛的危害，包括尾矿污染、生态退化和土地掠夺，而且正如Kemp和Owen评论中所讨论的那样，还会扩大气候缓解、生物多样性保护和当地社区福祉的竞争利益。这种竞争问题也适用于大规模低碳能源设施的部署和安装，这些设施可以与粮食生产、基于自然的气候解决方案竞争，并影响陆地和海洋的生物多样性。低碳能源的生产和退役也会产生相当大的影响。就被公认为许多难以削减的行业的关键过渡燃料 – 氢能 – 而言，化石燃料继续在供应链中发挥关键作用，而目前的制氢工业每年在大多数情况下要消耗多达22亿立方米的淡水。太阳能电池板的寿命只有25-30年，到本世纪末，退役的太阳能电池板仅在美国就将填埋相当于3000个足球场的大小。不成熟的太阳能电池板回收行业意味着许多此类面板将被倾倒在垃圾填埋场，浪费宝贵的可回收矿物（如硅），并导致有毒重金属（如镉）泄漏到周围环境中——更多详细的信息请参阅Tao等人在本期关于鼓励“清洁”能源技术设计阶段的循环性的评论文章。
随着现代社会对能源的需求一直增长，在不损害环境的情况下，以经济可行和社会公平的方式提供无排放能源将是一项挑战。世界能源系统的转型是我们面临的最大全球挑战和最有希望的解决方案，但解决方案必须量身定做。目前，脱碳途径主要是采用自上而下的方法，遵循国际能源署和政府间气候平均状态随时间的变化专门委员会路线图中概述的指导方针。虽然这些路线图至关重要，但它们在很大程度上依赖于综合能源系统建模，而综合能源系统模型往往没考虑能源安全、社区福利、正义和更广泛的可持续性问题之间的微妙权衡——见Moallemi等人的评论文章，以供进一步讨论。进一步的建模进步和跨学科研究能够更好地确定一种更平衡的能源转型方法，这将使我们也可以更好地实现联合国可持续发展目标的雄心。我们也很欢迎收到这样一些方面的高质量创新研究。
能源脱碳途径的主要动机是需要迅速减少排放和减轻气候平均状态随时间的变化的影响。尽管考虑到我们的气候紧急状况，这当然是能够理解的，但这种激光聚焦已经带来了丰富的低碳研发技术，可能让我们对能源系统的复杂性视而不见。转型必须纳入公平正义原则，低碳能源创新一定要考虑碳之外更广泛的可持续性概念。忽视这些原则将导致不可接受的可持续性权衡和长期不公正，并继续验证那些在照常经营中有既得利益者的论点。
我们特意为大家精选了发表在 One Earth 2024年2月刊的18篇文章，供大家详细了解。
低碳能源产能持续增长，促进了急需的从化石燃料转型。然而，更广泛的可持续性问题任旧存在。这个声音问道：什么障碍继续阻碍真正可持续的能源转型？
评论文章：研究“资源前沿”对于理解扩大可再次生产的能源技术对人类的影响至关重要
扩大可再次生产的能源技术以缓解气候平均状态随时间的变化需要比目前开采量大得多的过渡矿物。采矿量和速度的增加意味着一些地方将面临前所未有的变化和破坏。研究“资源边界”对于更好地了解全球气候政策的地方后果至关重要。
虽然硅太阳能组件的回收技术正在开发中，但很少有人探索改善组件圆形度的设计变化。本评论讨论了几种具有成本效益的设计变更，这些变更可以缓解硅模块回收的一些挑战，以降低回收成本，提高材料回收率，并将环境危害降至最低。
能源建模是设计和部署净零能源系统的基础。然而，许多净零能源解决方案，如生物能源和电池存储，并不完全可持续，能源模型也没有最大限度地考虑其可持续性的副作用。在这里，我们通过建模确定了将可持续性影响整合为净零转型的挑战和机遇的规模和范围。
由于人类活动，地球正面临着日益恶化的物种灭绝危机。将这一问题有效地传达给不同的群体对于鼓励采取行动至关重要，但这一直是一个挑战。未解决这一问题，我们制作了一份成绩单，以澳大利亚为例，展示了我们在拯救受威胁物种方面做得有多好。这份报告卡包括资金、规划、栖息地保护、威胁水平的变化以及物种存活的可能性的详情信息。这表明澳大利亚在大多数领域都做得不好。这份成绩单能够在一定程度上帮助澳大利亚和全球的决策者跟踪和改进他们的工作。如果我们不改变我们在生物多样性危机方面的沟通方式，我们将辜负子孙后代。
除非明确认识、准确定位和仔细分析潜在的假设和力量，否则解决生物多样性丧失和气候平均状态随时间的变化等复杂问题可能没办法尊重不同的世界观、知识体系和价值观。关于世界的假设和知识，被称为认知论，是所有问题和解决方案框架的基础。然而，在研究、政策和实施过程中，关于认识论假设本身、相关的权力动态以及支持更尊重不同世界观和知识体系的原则的实际信息仍然难以捉摸。咱们提供了一个包含真实、相对和关系假设的框架，并使用以生物多样性保护为重点的实例将其相互定位。最后，咱们提供了五个原则来指导研究、政策和实施实践，方法是：（1）定位假设，（2）考虑权力动态，（3）尊重公度，（4）（重新）构建假设，以创造包容的空间，以及（5）经常仔细地实践认识论分析。
前瞻文章：基本的环境影响变量：一种与全球边界保持一致的透明企业可持续性报告手段
尽管有许多相反的承诺，但企业活动正在造成环境危害，并将地球系统推向和超越行星边界。存在一些可持续性会计框架，旨在通过企业报告跟踪企业环境影响，目前正在推动这些框架的标准化。然而，大多数可持续性会计框架仍然未能充分捕捉公司活动和影响之间的联系，因为它们偏离了对公司重要的内容（重要性评估），并且往往依赖于相对指标。在这里，我们提出了15个基本环境影响变量（EEIV），适用于所有部门，基于绝对指标和保持在地球边界内的基本因素。我们大家都认为，标准化必须偏离这些基本前提。通过为七个环境足迹大的初级行业设计EEIV，并通过水产养殖部门展示其可操作性，我们展示了EEIV如何有效地识别最重要的企业影响信息，同时提升公司和利益相关者之间的透明度，以此来实现对企业可持续性的外部评估。
原创研究：直接和间接电气化在通往可再次生产的能源主导的欧洲能源系统的道路上的不同作用
我们的能源系统是温室气体的主要排放国，需要快速转型。尽管电力行业的缓解策略已得到了很好的研究，而且欧盟正处于向主要可再生电力转型的过程中，但问题是如何利用这些电力来减少各行业的排放。两种主要方法——通过电力技术（如热泵）直接实现电气化或通过中间燃料（如基于电力的氢气）间接实现电气化——都有缺点，这可能会提高成本，需要建设新的能源设施，并减缓气候目标的进展。一个考虑了多种欧盟能源系统转型途径的计算模型表明，实现欧盟气候中和目标的最佳方式是政策制定者第一先考虑乘用车的直接电气化，以及航空、航运、化工和电力存储的低温供暖和通过氢和合成燃料的间接电气化。对于卡车运输和高温供暖，应采取适应能力强、灵活性强的方法。
稀土元素对低碳技术的发展至关重要。鉴于对中国（迄今为止最大的稀土元素供应商）的严重依赖，美国和另外的地方对稀土元素供应链稳定性和风险的担忧日益加剧。然而，处于全球稀土元素供应链不同阶段的关键国家之间的关系仍不清楚。在这里，个人会使用动态流量分析，通过追踪2000年至2022年间从矿产开采到市场的稀土元素流量，来探索美国和中国之间的供应依赖性。我们的研究根据结果得出，美中互动是互补和合作的，特别是在2018年之后，美国成为稀土元素的净出口国和中国最大的供应商，中国成为美国稀土元素的最大进口国和稀土低碳技术的制造商。这种日益增强的相互依存关系稳定了稀土元素供应链，并突出了合作稀土元素贸易网络的重要性。
在过去的20年里，工业活动在开阔的海洋中加速发展。捕鱼、航运和深海采矿是这种“蓝色加速”的主要驱动力，每一种都对物种、社区和ECO产生了自己的一系列影响。个人会使用系统的保护规划方法，结合渔业、航运和深海采矿部门的生态和社会经济数据，来检验跨部门方法的效用。将我们的框架应用于印度洋，我们表明，与同时实施的特定部门计划相比，跨部门空间计划以更低的总体成本和更小的面积实现了相同的保护目标。此外，个人会使用重置成本指标来确定最适合保护的区域。我们的方法确保了整个水柱中负担得起的生物多样性保护，可当作实施最近签署的《公海条约》的第一步。
原创研究：考虑欧洲北极生物多样性、土地利用和气候的政策文件揭示了可见、隐藏和想象中的联系方法
北极地区正在经历快速而相互关联的社会环境变化。因此，需要考虑到气候平均状态随时间的变化、生物多样性丧失、土地利用压力增加和当地生计之间复杂相互作用的治理方法：联系方法。然而，关于北极政策是否以及在多大程度上协调处理这些关系要素的概述一直缺失。在这里，我们分析了来自欧洲北极陆地的大量公开评估报告和政策文件样本。我们的研究根据结果得出，尽管在北极政策报告中广泛采用了联系方法，但不同治理级别的侧重点各不相同，文件低估了某些互动：当地社区和传统生计很少被视为具有机构与影响力的行为者。实际实施被确定为北极治理的潜在进步：针对生态系统的、技术性的和权威性的解决方案；知识的共同生产；以及适应性的共同管理。实施联系办法能够促进更全面的环境治理，并指导跨部门政策。
随着世界各地慢慢的变多地感受到气候平均状态随时间的变化的影响，追踪适应是否以及怎么样做至关重要；它提高了透明度和问责制，同时也显示了当前努力的不足之处。这项工作为使用机器学习达到这一目的的新兴文献增添了新的内容。理论上，这种办法能够提供大数据集的细微而详细的图像。这使得这里创建的证据图可以扩展，涵盖全球多个数据库的科学出版物，还包括没办法使用手动或基于关键字的方法考虑的文章。此外，还与公共行政理论——特别是北约政策工具的类型——以及更常见的特征——如政策应对的气候影响类型、研究及其作者的地理位置——建立了明确的联系。这产生了丰富的数据集，这可能是进一步分析的肥沃基础。
为了将全球变暖限制在1.5°C，气候缓解途径预计需要从大气中清除1000–10000亿吨二氧化碳。碳捕获和储存生物能源（BECCS）是公认的最突出的碳去除方法。然而，大规模的BECCS部署在大多数情况下要扩大农田以生产所需的生物质原料。这种扩张可能会因争夺土地和水资源而失去自然土地以及粮食和水安全，从而恶化生物多样性。从食用动物源蛋白质到替代（如植物源）蛋白质的转变可能有助于开启BECCS的可持续生物质生产。动物源性食物使用资源效率低下，因为动物消耗的食物比它们提供的食物多，而喂养动物需要大量的土地和水。我们表明，蛋白质转化可以为BECCS释放大量资源，以实现巨大的能量和碳去除潜力。
热带地区数以亿计的当地人从无人管理的（或“野生”）森林、草原、河流、湖泊和海洋中收获食物、木柴和别的产品。然而，全球对资源的需求，以及对大型保护区的提议，将减少这些野生产品在当地的可用性。许多人认为，通过投资于更好的基础设施、提高技能和创造替代收入来源，当地的野生收割机能够获得足够的补偿。然而，新的证据要求谨慎假设野生收获非常容易被取代，尤其是在短期内。虽然改善获得基础设施、市场和技能的机会是有益的，但如果要保护所有群体的福祉，尤其是在更偏远、边缘化和更贫穷的社区，就需要与继续获得野生收成相平衡。
原创研究：在缺乏符合《巴黎协定》的气候和空气质量控制的情况下，与臭氧有关的急性超额死亡率预计将增加
城市中短期暴露于地面臭氧与死亡率增加有关，预计还会随着气候和排放的变化而恶化。然而，尚未有任何研究全面评估不同地理区域、各种各样的气候情景下未来与臭氧相关的急性死亡率，并使用CMIP6多模型集合，这限制了我们对全球臭氧相关急性死亡率未来变化的了解，也限制了我们设计有明确的目的性的卫生政策的能力。在这里，我们结合了CMIP6模拟和来自20个国家或地区406个城市的流行病学数据。我们得知，在2010年至2014年以及2050年至2054年间，406个城市与臭氧相关的死亡人数将以每年45至6200人的速度增加，除符合《巴黎气候协定》的单一情景（总死亡人数从0.17%下降到0.15%）外，所有气候情景中的可归因比例都会增加（总死亡数从0.17%上升到0.22%）。这些发现强调了更严格的空气质量法规的必要性，因为许多国家的现行标准不足。
可持续发展经常被誉为一项普遍有益的全球政策战略，它努力使人类进步与对气候平均状态随时间的变化的关注相协调。然而，它的实施需要在物质资源分配、赋予国家权力和改善生活条件方面做重大转变。这项研究深入探讨了这些变化对全球权力动态的一些影响，表明一个以可持续发展为导向的世界可能会引发地理政治学格局的重大变化，从而可能引发新的国际冲突。调查的最终结果强调，需要更多地考虑国际关系中不断演变的可持续发展模式，敦促采取平衡的方法应对这些多方面的挑战。
国际能源署（IEA）的电力部门建模师托马斯·斯宾塞（Thomas Spencer）最近在接受“一个地球”采访时谈到了在追求净零目标时平衡能源安全和能源公平的必要性。
太阳能等可再次生产的能源是实现净零碳未来的关键，但太阳能电池板的安装引发了人们对自然和建筑环境破坏的担忧。La Monarca是世界上第一个陆地艺术发电机太阳能壁画装置，它展示了艺术中的可再次生产的能源技术如何有助于可持续地塑造可再次生产的能源对我们周围环境的美学影响。La Monarca以艺术家Cruz Ortiz和Penelope Boyer的创意指导设计的艺术品为特色，不仅是一块可以产生可再生电力的太阳能电池板，还代表了一张巨大的莲花卡，庆祝圣安东尼奥成为国家野生动物联合会的首个帝王蝶冠军城市。通过这一种方式，土地艺术生成器倡议（LAGI）——继续在圣安东尼奥和另外的地方安装更多的LAGI太阳能壁画艺术品——正在展示我们如何在使城市更具可持续性的同时，使城市更美丽。La Monarcas象征着帝王蝶所代表的一系列问题：全球变暖导致的物种灭绝；移民、流亡和难民权利；现在，可再次生产的能源和再生设计。
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