2007年8月美国能源与环境研究所与核政策研究所合作出版了一本极其前瞻性和创见性的研究报告——《在无核能条件下美国实现二氧化碳减排至零的路线图》，主要探讨了在无核能条件下，美国经济实现二氧化碳零排放的技术与经济可行性，描绘了美国经济通向二氧化碳零排放的路线图，其中包括各种技术可实际应用的时间表，以及研发与示范的建议。本文将简要介绍该报告的8项主要结论及关于降低二氧化碳排放的12项政策建议。在当前核能安全受到空前关注的情况下，希望本文能为领导决策提供有价值的参考。
结论5
运用目前已有的高效的能源技术与建设设计，能够大大减轻向二氧化碳零排放经济转型的困难，并能降低成本。按目前的趋势，如果单位GDP的效率能够每年增长两个百分点，那么它将使年能耗下降一个百分点，并使GDP每年增长3％。在现有技术能力下这些是完全可以实现的。
在1973年第一次能源危机之前，人们普遍认为，能耗的增长与经济增长是正相关的。然而，危机之后，美国的能源图景迅速改变。10年中，实现经济增长并未伴随着能耗的增长。
1990年代中期以来，尽管国家并没有采取大幅增加能源效率的政策，能耗的增长率仍比GDP的增长率要低大约2％。例如，采用现有的技术，居民楼与商驻楼建设每平方英尺的平均能耗就能降为目前的1／3—1/10。又例如，自1970年代以来，即使总产量上升，美国工业的能耗量保持不变。
本研究显示，在输出能源(不包括在电力与生物燃料生产中的能耗)每年下降1％的同时，经济仍能按照官方能源计划的预测保持增长。
结论6
广义上的生物燃料对于实现向二氧化碳零排放经济的转型是至关重要的，同时不会带来严重的环境副作用；不过，它们也可能会产生可观的间接损害，或对环境产生严重的损害，并且增加温室气体的排放。其结果本质上取决于公共与私人部门的政策选择、动机、以及研发情况。
基于食用谷物的生物柴油与乙醇将会造成并正在造成对社会、经济与环境的损害，包括高昂的食物价格，对发展中国家的穷困者用于生计的耕种与放牧的土地所构成的压力，以及温室气体的排放将大部分地或完全抵消运用生物燃料利用太阳能所得的效果。虽然它们能够减少石油的进口，来自谷物的乙醇与来自棕榈油的生物柴油是破坏性生物燃料手段的两个显著事例，即使是投入中等规模的生产，它们也已经造成了上述这些问题。
例如，以可再生能源为名，将生产的棕榈油用于欧洲生物柴油之用，这已经恶化了印度尼西亚的二氧化碳排放问题，因为印度尼西亚焚毁泥炭沼而排放出二氧化碳，而那里棕桐油的主要生产国。由谷物提取乙醇产量的激增是导致墨西哥玉米粉圆饼价格上扬的部分原因。此外，即使由谷物提取的乙醇能够减少石油进口，但它对减少温室气体排放的影响是微乎其微的，因为谷物与乙醇的生产都需要集中地耗费能源，而且大量地使用人造肥料，它们也会导致其它温室气体的排放(值得注意的是一氧化氮的排放)。对由食用谷物提取的燃料的补贴应该完全取消。
与此相反，具有较高太阳能吸收效率(5％左右)的生物质，比如生长在高二氧化碳环境下的微型藻类，能够承担很大一部分能源供给，包括电力生产与为交通与工业提供液态和气态燃料。微型藻类已被证实能从发电厂中吸收白天超过80％的二氧化碳排放量，并且能够用来生产超过1万加仑液态燃料／英亩／年。某些水生植物，例如水葫芦，具有相似的太阳能吸收效率，并能在废水中生长，作为复合水处理与能源生产体系的一部分。
图4和图5表示两类重要的生物样本，它们具有约5％的太阳能吸收效率的潜力，是谷物类植物的10倍左右，包括谷物与农作物残余。图5所示的路易斯安那州的NRG煤炭发电厂正在绿色能源技术公司的指导下进行田野试验。这个工厂是商业规模的藻类生物反应系统的可能选址地点。它将TF排放的二氧化碳循环转化为生物柴油或乙醇。
图5所示的水葫芦已用来清洁废水。因为生长迅速，且能吸收大量的营养物质，它们在热带与亚热带气候下的繁殖能力与微型藻类相当，每公顷年产量超过250吨。它们被用于生物质的饲料以生产液态和气态燃料。
草原的草本植物具有中等的繁殖能力，但它们可在贫瘠土地上生长，并把二氧化碳储存在泥土中。因此，这种方法既能用来生产可再生燃料，又能从大气中去除二氧化碳。
最后，太阳能能够用来生产氢，它很有希望作为一种主要能源来源，实现向氢能利用的转型。相关的技术包括：光电子化学制氢法，它使用非常类似于太阳能电池的设备，在高温下由太阳能驱动将水分解为氢气与氧气，并在气化工厂中由生物将其转化为一氧化碳与氢气。在严格控制下的特殊藻类与生物质发酵也能够被用来生产氢。某些方法能够同时生产能源、食物和药物。由于缺乏资金，研发速度比预期的进度要慢得多。如图6所示，利用藻类生物在进食中吸收硫，阳光能够直接用来生产氢气。
图6利用藻类直接用太阳能制氢
注：在“分批模式”中，为了补充营养物质，生产会间隔性地停止。在“恒化器模式”中，为了持续生产，营养物质的供应是连续性的。“Chl”表示“chlorophyll(叶绿素)”。
结论7
实现绝大部分的二氧化碳减排不会导致任何高昂的成本负担(例如，运用高能效的照明与制冷设备)。消除其余的由使用化石燃料引起的二氧化碳排放成本可能会在每吨二氧化碳10-30美元之间。
表1表示在电力部门用不同方法消除二氧化碳的预计成本(基于2004年的能源成本)。根据2007年的价格(每百万英热单位的天然气约为8美元，每千瓦时电力接近9美分)，成本将会更低廉。
注：1、粉煤的热比率=10000英热单位／千瓦时；天然气联合循环的热比率=7000英热单位／千瓦时。
2、风能电力成本=5美分／千瓦时；粉煤=4美分／千瓦时；核电=6-9美分／千瓦时。
3、石油成本为30美元，桶，或者更高。
4、如将太阳能与风能一起进行优化部署，则二氧化碳的成本，加上风能的相关物项成本，都能够得以降低。
此外，在能源部门的总成本中，由削减二氧化碳所导致的成本正在增长，但其影响依然很小，能源部门在GDP中的整体比重仍然会保持在当前约8％的水平，甚至还会有所下降。1970年以来，它主要在8％-14％的区间内变动，1980年达到峰值。1990年代末，当1998年石油价格急剧下跌到每桶约12美元的低点时，它也曾一度降到约6％。
表2表示，在GDP中居住与商业部门的年能源与投资的预计总成本。如果每户与每平方英尺的能耗量愈低，根据能源与环境研究所(IEER)的参考图景，人们就需要考虑投入愈多的投资。
以及愈多的预期电力与燃料成本。通过提高能效与全部转用可再生能源，人们就可以降低居住与商业部门的能耗，而这对预期净GDP的影响是微小的，并且完全在各种不确定性的预计范围之内。
根据能源与环境研究所(IEER)参考图景的估计，在GDP中，所有各部门的能源比重仍将保持在约8％。或者更少。对每个新家庭的主人而言，其净增加的成本，包括增加的抵押付款，将在每月大约20-100美元之间。后一数字小于2050年的预期中等家庭收入的0.7％。
注：1、正常的燃料与电力价格分别为：大约12美元／百万英热单位，9.6美分／千瓦时。IEER参考图景中的价格分别为：20美元／百万英热单位，14美分／千瓦时。正常电力价格从2006年1月起计。
2、增加的能效投资：现有的住宅，每幢住宅20000美元，假定发生在2010-2050年售出的三分之一现有住宅上；新住宅=10美元／平方英尺(每幢住宅约20000美元，接近LEED认证住宅增加的成本)；加上每15年用当时流行的先进家庭用具更换原有家庭用具的成本。对太阳热能、供热并发电与地源热泵的投资按照使用它们的居住区比例，已增加到这些数字中。LEED表示“领先能源与环境设计”，它是一个住宅认证项目。
3、商业能效投资：10美元／平方英尺；这高于“领先能源与环境设计”(LEED)中白金级别的投资。对太阳热能、供热并发电、以及地源热泵的投资已被加入到这些数据中去。
4、国内生产总值(GDP)=消费支出+投资+政府开支(货物与服务)+出口－进口。
结论8
在目前仍在生产化石燃料的地区，它们向二氧化碳零排放体系的转型能够以与当地经济发展相协调的方式进行。
目前，化石燃料主要产于阿巴拉契亚地区、西南部地区、西部地区、以及中西部与落基山脉地区的部分州。这些地区也具有很好的可再生能源禀赋——太阳能与风能。为了帮助工人、社区向新的产业转移，联邦、州和地区所实行的相应政策看起来完全能达到这一目的，而不再需要像二战后的美国，进行更大规模的人口自然迁徙。据认为，大迁徙的主要原因是由于错误的选址与产业的关停，导致了社区与工人们度日维艰。通过出售二氧化碳配额而累积的资金应该用于减轻此类动荡。例如，利用二氧化碳捕获技术，特别是微型藻类从现存的化石燃料工厂中收集二氧化碳，就能在各个地区创造出新的产业和工作岗位，并淘汰对经济具有最严重负面影响的化石燃料。公共政策与财政资源的引导有助于确保在社区中创造出新能源部门的高薪工作岗位。
