可再生能源轉(zhuǎn)型經(jīng)常被形容為一個(gè)政治和經(jīng)濟(jì)的雙重挑戰(zhàn)，是一場需要調(diào)動(dòng)大量投資、撼動(dòng)化石燃料經(jīng)濟(jì)中既得利益群體的艱苦斗爭。但另外一個(gè)挑戰(zhàn)受到的關(guān)注則要少得多：我們是否有足夠的土地和水來支撐可再生能源的生產(chǎn)。

生物質(zhì)能、水能、風(fēng)能、太陽能和地?zé)崮芏夹枰加么罅康耐恋刭Y源和水資源，而這些都是有限的。對(duì)不同的可再生能源獲取方式及其所需要占用的土地和水量進(jìn)行更深入的觀察，可以發(fā)現(xiàn)哪些能源方式在長遠(yuǎn)上更加可行。

從化石能源到可再生能源的水足跡變化

左（自上而下）：煤炭與褐煤 天然氣 石油 右（自上而下）：水電、木柴、風(fēng)力、太陽能、地?zé)崮?/p>

生物質(zhì)燃料的高昂代價(jià)

高度依賴化石能源，讓 “能源短缺”成為威脅我們經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國家安全的一個(gè)心頭大患?？稍偕茉此坪蹩梢越鉀Q這個(gè)問題，因?yàn)閱问翘栞椛渚鸵呀?jīng)遠(yuǎn)超我們的需要。

實(shí)際上，太陽輻射加上從風(fēng)、水流、生物質(zhì)和地球內(nèi)部熱力獲取的能量似乎就可以為我們提供永不枯竭的能源。但不幸的是，這只是一種誤解，生物質(zhì)能的例子可以說明原因所在。

將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為生物燃料需要各種自然資源，包括肥沃的土地、水和能量。但是，目前能源密集型的農(nóng)業(yè)實(shí)踐導(dǎo)致所投入的能源不比所生產(chǎn)的生物燃料少多少。即便能夠?qū)崿F(xiàn)顯著的能源凈收益，我們?nèi)匀恍枰度氪罅康耐恋睾退Y源。據(jù)我們估算，如果第一代生物乙醇代替全球交通運(yùn)輸行業(yè)所用的化石燃料的10% ，全球用水需求就會(huì)增加6-7%。

盡管我們所消耗的大部分水都被用來生產(chǎn)食品，但如果用生物燃料大規(guī)模替代化石燃料的話，未來能源生產(chǎn)會(huì)用掉更多的水。下一代以非食品作物、廢棄物或水藻為原料的生物燃料雖然會(huì)有一定改進(jìn)，但依然會(huì)得出相似的結(jié)論：生產(chǎn)生物燃料比我們消費(fèi)等量的化石燃料需要更多的土地和水，而這已經(jīng)超出了可持續(xù)供應(yīng)量。而我們的土地和水足跡現(xiàn)在就已經(jīng)超過地球可負(fù)荷的水平。

這樣一來，能源短缺將變成土地和水資源短缺。

水電站的生態(tài)足跡

水力發(fā)電占世界供電總量的16%左右，通常被視為一種清潔的能源形式。但這并不意味著我們可以一味地增加水電，因?yàn)榇髩螘?huì)給河岸生態(tài)系統(tǒng)和社會(huì)帶來嚴(yán)重影響。

建新大壩常常很困難，因?yàn)樾藿ㄋ畮鞎?huì)導(dǎo)致另有用途的土地被淹沒。中國修三峽大壩時(shí)，動(dòng)遷了100多萬人。水力發(fā)電也是一個(gè)耗水大戶，因?yàn)樗畮鞎?huì)造成更大的蒸發(fā)，影響下游其他用途的可用水量。

其他形式的水力發(fā)電不需要修建大型水壩，它們依靠河水流動(dòng)、海潮或河口的淡-海水鹽度變化來發(fā)電。但這些只能是小規(guī)模的（至少從全球角度來看），而且由于此類能源的集中度較低，要將其集中起來成本高昂。

太陽能、風(fēng)能和地?zé)崮?/strong>