德国太阳能燃料的社会接受度：基于人工光合作用衍生异丁醇的全国调查证据

《Journal of Cleaner Production》：Social acceptance of solar fuels in Germany: Evidence from a national survey on artificial photosynthesis-derived isobutanol

　　

研究人员在一项德国大型调查（N=830）中评估了太阳能异丁醇的社会接受度。社会政治接受度（sociopolitical acceptance）和市场接受度（market acceptance）超过社区层面接受度（community-level acceptance）。货运和公共交通的接受度最高，私人汽车使用较低。感知的化石燃料替代（perceived fossil fuel substitution）是太阳能燃料接受度的关键驱动因素。对转基因细菌（genetically modified bacteria）的接受度预测了所有维度的支持。

**论文解读：德国太阳能燃料的社会接受度——基于人工光合作用衍生异丁醇的全国调查**

**研究背景与问题**

为实现《巴黎协定》下的气候与可持续目标，全球需深度、快速且持续地减少温室气体排放，推动从化石能源向低碳及可再生能源转型。太阳能燃料（solar fuels）作为一种高能量密度、可存储、与现有基础设施兼容的能源载体，在难以电气化的交通和工业脱碳中具有关键潜力。然而，太阳能燃料的可行性不仅取决于技术性能，公众接受度（social acceptance）同样至关重要，它影响政治可行性、市场渗透、投资风险及“社会运营许可”（social license to operate）。尽管太阳能燃料技术发展迅速，但关于其公众接受度的实证研究仍十分有限。现有研究多聚焦于私人汽车使用场景，未系统比较不同应用领域（如货运、公共交通、航空、溶剂/基础化学品）的接受度差异，且缺乏对感知风险与收益、人口统计、态度等预测因素的全面分析。此外，人工光合作用（artificial photosynthesis, AP）结合转基因生物（genetically modified organisms, GMOs）生产异丁醇（isobutanol）的接受度尚未被实证评估。因此，本研究旨在填补这一空白，通过德国全国代表性调查，回答以下问题：（1）德国公众对太阳能燃料的当前接受度水平如何？（2）接受度在不同应用领域间如何变化？（3）哪些因素显著预测接受度？

**研究内容与结论**

研究人员开展了基于在线问卷的横截面调查，于2025年9月通过分层抽样招募了830名德国居民（N=830），样本按年龄、性别、教育程度和城乡居住地配额与德国人口普查数据一致。调查评估了太阳能燃料（由杂化无机-生物人工光合作用系统生产的异丁醇）的社会政治接受度（sociopolitical acceptance）、社区接受度（community acceptance）和市场接受度（market acceptance，即使用意向），并分析了感知收益与风险、个人特征、态度因素等对接受度的影响。主要结论包括：（1）总体接受度中等偏正面，社会政治接受度最高（M=4.32，SD=1.20），社区接受度接近中性（M=3.58，SD=1.16），市场接受度居中（M=3.91，SD=1.30）。（2）接受度因应用领域而异：货运和公共交通的支持度最高，私人汽车较低，溶剂/基础化学品应用的支持度最低。（3）感知的化石燃料替代效益（fossil fuel substitution）是跨社会政治和市场接受度的最强预测因子（β=0.28和0.22），而社区接受度主要受生产风险（production risks，β=-0.28）和实施风险（implementation risks，β=-0.20）的制约。（4）对转基因细菌（GMO）用于燃料生产的接受度是三个维度接受度的共同关键预测因子（β=0.25、0.19、0.24）。该研究发表在《Journal of Cleaner Production》。

**关键技术方法**

（1）在线问卷调查：由独立研究公司于2025年9月招募，通过分层抽样（按年龄、性别、教育、城乡）获得德国代表性样本（N=830）。（2）多维接受度测量：基于Wüstenhagen等（2007）的三维模型，分别测量社会政治接受度（支持使用太阳能燃料）、社区接受度（接受本地生产设施）和市场接受度（使用意向）。（3）感知风险与收益测量：基于前期对75名非专业人士的访谈研究，开发了感知风险（4因子：生产风险、实施风险、消费者风险、低可持续性表现）和感知收益（5因子：化石燃料替代、实施潜力、可持续性效益、消费者可持续性感受、消费者易用性）量表，采用探索性因子分析（EFA）提取因子。（4）统计分析：使用重复测量方差分析（ANOVA）比较不同应用领域的接受度差异；使用多元线性回归分析预测因素，筛选标准为双变量相关|r|>0.20。

**研究结果**

**3.1. 当前德国公众对太阳能燃料的接受度水平如何？**
通过描述性统计分析，发现德国公众对太阳能燃料的态度总体中等偏正面。社会政治接受度最高（M=4.32，SD=1.20），表明多数人支持使用太阳能燃料；市场接受度居中（M=3.91，SD=1.30）；社区接受度接近中性（M=3.58，SD=1.16）。感知相关性（perceived relevance）中等偏高（M=6.37，SD=2.26）。在感知收益方面，化石燃料替代（M=4.69，SD=0.95）和消费者易用性（M=4.65，SD=1.16）最受认可；在感知风险方面，消费者风险（如成本、兼容性，M=4.39，SD=0.92）和生产风险（如GMO使用、资源需求，M=4.36，SD=0.93）最受关注。

**3.2. 接受度在不同应用领域间如何变化？**
通过重复测量方差分析（ANOVA），发现社会政治接受度（F(4,3316)=137.58，p<.001，η_p²=.142）和市场接受度（F(2,1658)=35.88，p<.001，η_p²=.041）在不同应用领域间存在显著差异。社会政治支持度排序：货运（M=4.64）> 公共交通（M=4.53）> 航空（M=4.42）> 私人汽车（M=4.25）> 溶剂/基础化学品（M=3.78）。市场使用意向：私人汽车（M=4.06）与航空（M=4.00）相近，均高于药物制造（M=3.67）。

**3.3. 哪些因素显著预测接受度？**
多元线性回归分析揭示了不同的预测结构。社会政治接受度（R²=.71，R_adj²=.49）的最强预测因子为：感知的化石燃料替代效益（β=0.28）、对GMO使用的接受度（β=0.25）、感知相关性（β=0.23）。社区接受度（R²=.62，R_adj²=.38）的最强预测因子为：生产风险（β=-0.28）、实施潜力（β=0.25）、实施风险（β=-0.20）、对GMO使用的接受度（β=0.19）。市场接受度（R²=.64，R_adj²=.41）的最强预测因子为：对GMO使用的接受度（β=0.24）、感知相关性（β=0.23）、兴趣（β=0.22）、化石燃料替代效益（β=0.22）。机构信任（institutional trust）在所有三个维度中均有正向影响（β=0.10~0.12）。

**讨论与结论**

讨论部分指出，社区接受度与更广泛的社会政治和市场支持之间的差距与能源转型文献一致，社区接受度更易受感知风险和选址问题影响。GMO使用接受度跨所有维度均显著，表明其是太阳能燃料社会合法化的关键杠杆。接受度的应用领域差异提示，部署和沟通应优先强调货运、公共交通和航空等硬脱碳场景。感知的化石燃料替代效益和感知相关性是驱动广泛支持的核心因素，但消费者担心成本、兼容性和可用性，以及人们对可持续性表现的质疑（如绿色洗涤风险）可能削弱接受度。机构信任对系统级接受度有正向作用，但不足以解决本地选址争议。研究局限性包括横截面设计、技术特异性（GMO使用）和德国文化背景限制。结论部分翻译如下：

本研究基于德国人口普查代表性样本，提供了关于人工光合作用衍生太阳能异丁醇的社会接受度和公众感知的证据。总体接受度中等偏正面，社会政治支持最高，社区接受度接近中性。接受度因使用场景而异：货运支持最高，其次是公共交通和航空，私人汽车支持较低，溶剂/基础化学品应用支持最低。社会政治和市场接受度的关键预测因子为感知的化石燃料替代效益、感知相关性、兴趣和机构信任，凸显了系统级叙事（气候贡献、能源安全、实用性）对广泛支持和采用的重要性。相比之下，社区接受度主要受感知的生产和本地实施风险制约，表明本地接受度更依赖于安全、选址和治理问题，而非一般性收益信念。在所有三个维度中，对转基因细菌用于燃料生产的接受度是关键预测因子，使生物安全、监督和GMO使用的透明沟通成为社会合法化部署的关键杠杆点。总体而言，研究结果强调，太阳能燃料的成功规模化需要（i）关于气候和可持续性绩效的可信、可验证声明，以维持社会政治合法性和市场兴趣，以及（ii）针对本地实施的目标风险管理、参与式及信任建设方法——尤其是生产安全和GMO治理方面。未来研究应跟踪随着公众熟悉度增加的意见动态，并进一步厘清特定行业的接受机制，特别是感知更加异质和谨慎的非燃料应用领域。