气体|实现“零碳”刻不容缓_生产|燃料|电力|人类|领域|比尔

文章图片

比尔·盖茨与他的新作

文章图片

电动汽车是大势所趋图/视觉中国

【气体|实现“零碳”刻不容缓】□爱妍整理
《气候经济与人类未来》是微软公司创始人之一比尔·盖茨所著新书， 4月将由中信出版集团引进出版。比尔·盖茨在书中疾呼：气候变化的致命性将在80年内达到新冠肺炎的5倍，实现“零碳”刻不容缓。
近年来，比尔·盖茨发起成立了突破能源联盟，致力于推进清洁能源以及其他气候相关技术的商业化应用。这本新书中提到的实现“零碳”刻不容缓，是他花了10年时间调研气候变化的成因和影响，所提出的关于人类未来10年应该持续关注的重大议题。
在书中，比尔·盖茨还从电力、制造业、农业、交通等碳排放主要领域，分析了“零排放”面临的挑战，以及可使用的技术工具和我们需要的技术创新，提供了一套涵盖广泛但每一步都切实可行的行动计划。
这是使命，也是机会
——能在“零碳”产业这一领域有所突破，就将引领未来十几年的全球经济
要将目前全球每年510亿吨的碳排放降为零，需要每个国家、每个行业、每个人都改变原有的生存方式，这将是一次人类从未开展过的大规模行动，实施起来并不容易。
但比尔·盖茨认为，如果我们遵循他给出的计划，这个目标定会实现。反之，如果我们不这样做，整个世界将继续产生温室气体，气候将持续恶化，人类将面临灾难性的结局。
比尔·盖茨很乐观地认为，人类已经有了这样一些必需的工具，也有技术创新的能力，完全可以通过技术创新来实现“零碳”目标：“我们可以发明它们并加以部署。如果我们的行动足够迅速，那么气候灾难就是可以避免的。 ”
他同时认为， “零碳”产业同时也是一个巨大的经济机遇，那些能在这一领域有所突破的国家将是未来十几年引领全球经济的国家。
比尔·盖茨本人已不再持有化石燃料公司的股票，转而投资了“零碳”技术及直接空气捕获技术。同时他投资了两家生产植物基人造肉产品的公司，其产品已经上市。
他说，大多数“零碳”解决方案成本投入更大，这些额外的成本可以称为“绿色溢价” 。他指出：“我们的研发投资、我们的早期投资者、我们这个时代最好的发明家应该专注于绿色溢价过高的任何领域。同时，我们还需要新的技术、新的公司和新的产品来降低绿色溢价。 ”
技术创新，从未停止
——彻底改变还需时日，但过程中我们可以尽量减少碳排放
对普通民众来说，最重要的解决方案是充分利用现有的资源，实现行为改变，比如减少浪费，废弃的食物在腐烂时会产生大量甲烷，其所造成的温室效应相当于每年排放33亿吨二氧化碳。
但实现“零碳” ，需要更多方面的技术创新，尤其是在生产和制造、电力生产与存储、种植和养殖、交通运输以及取暖和制冷五大领域，需进行大规模的技术创新。
交通运输方面最重要的举措，应该就是用电力驱动车替换所有交通工具，并以廉价替代燃料为其他交通工具提供动力。
温室气体的排放对气候变化的影响最大。虽然交通运输部门的温室气体排放量仅占全球总排放量的16% ，排在生产和制造、电力以及种植和养殖部门之后，但若想实现净零排放的目标，就必须消除交通运输导致的所有温室气体排放。
目前应该只有这样四种方法可以减少交通运输领域的温室气体排放：
一是减少交通活动，比如少开车、减少飞行次数和减少海运。鼓励更多的出行替代模式，比如步行、骑行和拼车；二是在汽车生产过程中少用碳密集型材料，这类材料在汽车中使用得越少，碳足迹就越少；三是更高效地使用燃料。这个议题得到了立法者和媒体的广泛关注，至少在乘用车和卡车上是如此。大多数世界主要经济体都制定了有关这类车的燃油效率标准；另外，最有效的一个方法还是转向电动车和替代燃料。
目前全世界行驶在路上的汽车约有10亿辆。燃烧汽油会不可避免地排放温室气体，但随着电池成本的大幅降低——2010年以来下降了87% ，以及政府为推动零排放汽车发展而出台多项税收减免政策等，电动车已成为一个必然趋势。如果燃油车能全部更换为电动车，便应该可以在这一领域实现零碳排放。
但要让所有的燃油车不再上路需要时间。目前只能先利用另一种方法减少排放——用大气中的碳制成的替代性液体燃料，代替现在的化石燃料。现在已经开发出了先进的第二代生物燃料，它们所用的原材料并不是粮食作物，用的是农作物残留物（比如玉米秆）、造纸的副产品，乃至厨余垃圾和庭院垃圾生产。但在先进生物燃料领域，依然存在研发资金不足的情况，这些燃料无法得到大规模配置。另一种“电燃料”——利用“零碳”电力将水中的氢和二氧化碳中的碳结合，进而合成出的碳氢燃料——燃烧时也不会增加总排放量，但它价格高昂。目前我们的电网中还没有足够便宜的清洁电力可供经济合算地生产这种燃料。
所以，具有创新意义的政府政策也是一种实现“零碳”的前提。比如，出台激励人们购买电动车的政策，还要创建充电站网络、提升电动车的实用性等。
总之，这一领域很多技术挑战都已经被突破，而我们还在继续探索，比如利用电力或太阳能制氢，或利用微生物制氢，实现更多技术突破。
全面“脱碳” ，目标一致
——仍有不少技术创新目前尚处于开发阶段
从私人住宅首次安装空调设备算起，到现在不过100多年。如今， 90%的美国家庭都安装了空调。空调不仅仅是一种舒适度夏的奢侈品，现代经济也依赖它。例如，由数千台计算机组成的服务器场就会产生巨大热量，如果不能保持凉爽的温度，服务器是会熔化并停止工作的。所以空调必不可缺，预测到2050年，全球在用空调数量将超过50亿台。但讽刺的是，使用空调可能会导致气候进一步恶化。建筑物用电量（空调、照明设备和计算机用电等）产生的温室气体已约占全球总排放量的14% 。
要想给空调“脱碳” ，就得给电网“脱碳” 。但是，大多数人并不会购买最具节能优势的空调。根据国际能源署的数据，目前市场上在售空调的平均能效仅为在售的高能效空调的一半，只有最佳机型能效的三分之一。此外，空调还含有制冷剂（制冷剂因为含有氟，所以又称氟化气体），随着设备的老化和分解，这些物质会一点点地泄漏。在美国，氟化气体占温室气体总排放量的3%左右。现在许多公司都在开发新的空调技术，可以用危害性更低的冷却剂取代氟化气体。但目前，这些方法尚处于开发初期。
在供暖方面， “零碳”实现路径实际上和乘用车的路径颇为相似：一、尽可能地实现电气化，淘汰燃气热水器和暖炉；二、发展清洁燃料，解决热水器和暖炉以外的其他所有热源问题。这个过程同样不是一蹴而就的。
更多方向，亟须开发
——问题极其复杂，涉及几乎所有的人类活动
比尔·盖茨认为，如果没有创新驱动，人类无法实现零排放的目标。我们还在继续开拓更多方向，以求尽快实现“零排放” 。
比如为了节能，这个世界正在经历一波巨大的“建筑改革浪潮” 。我们在设计建造“绿色建筑” ，位于西雅图的布利特中心就是一个例子。作为世界最佳绿色商业建筑之一，布利特中心原本就是按照冬暖夏凉的要求设计的，这样可以降低其对暖气和冷气的需求，同时它采用了其他节能技术，比如超高能效的电梯，还有楼顶安装太阳能电池板。这些太阳能电池板有时产生的能源比大楼消耗掉的能源还要多60% 。这种新的建筑概念亟须普及。新的建筑规范有助于推广这些节能理念，进而扩大相关产品的市场并推动其成本下降。我们还可以建造很多高能效的建筑物。这也是最终实现“零排放”的一个方向。
这是个极其复杂的难题，涉及几乎所有的人类活动。我们手头上虽然已经有了一些现在就应该部署的减排工具，但我们还没有掌握所需要的全部工具；我们必须降低各个部门的绿色溢价，而这也意味着需要更多的发明。此外，我们当前还面临很多障碍——
比如化石燃料如同水资源。它们是如此普遍，无处不在，且价格低廉。在如此庞大的规模下，人类都不可能在一夜之间停用。人类依赖这种能源的过程转化至少还需要持续几十年。
比如我们应当大规模投资有助于应对气候变化的突破性技术。但人们在气候问题上的共识也没有我们想象的那么多。比如，有人会说：“气候是正在发生变化，但这还不值得我们花那么多钱去阻止或适应这种变化。相反，我们应该把重点放到那些对人类福祉影响更大的事项上，比如健康和教育。 ”但除非我们迅速实现零排放，否则还会有更多糟糕的事情极有可能在我们大多数人的有生之年发生，还有更多非常糟糕的事情则会在下一代人的生命时间内发生。即便气候没有恶化到威胁人类生存的程度，它也会让大多数人的境况变得更糟。因此，气候问题理应受到与健康和教育同等程度的重视。
建立气候共识方面，我们还面临另外一个挑战：国际合作。美国时而退出、时而重返《巴黎协定》的事实表明，维持全球契约跟当初建立全球契约一样困难重重。
总之，这是一项我们从未遇到过的艰巨任务。我们需要在科学和工程领域实现众多突破；我们需要着手建立新的共识，并制定新的公共政策；我们需要一个新的能源体系……我们可以做到这些。至于具体怎么做，我们已经有很多想法，只待慢慢实现它。

文章图片