五大行業(yè)中的零碳解決方案
在日常生活中，碳排放已經(jīng)無(wú)所不在，比爾·蓋茨把人類(lèi)活動(dòng)中的碳排放分為五種類(lèi)型，具體介紹如何在各個(gè)行業(yè)中實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新
可能和你一樣，在最初了解到這些數(shù)據(jù)后，比爾·蓋茨吃了一驚：因?yàn)樗x過(guò)的大多數(shù)關(guān)于氣候變化的文章都把重點(diǎn)放到了發(fā)電上，這讓他覺(jué)得這一定是溫室氣體排放的罪魁禍?zhǔn)?，?shí)際上這一類(lèi)型的碳排放量并不是最大的。另外，現(xiàn)在電動(dòng)車(chē)得以普及，而在生產(chǎn)和制造領(lǐng)域的零碳方案卻難以推廣。
這都是為什么？比爾·蓋茨主要從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)角度，解釋了各行業(yè)零碳方案推行的可行性和動(dòng)力，以及哪些領(lǐng)域還有繼續(xù)投資的空間。
1.生產(chǎn)和制造
這部分活動(dòng)的溫室氣體排放量約占總量的三分之一，但具體到某些材料，目前還沒(méi)有切實(shí)可行的零碳生產(chǎn)工藝，能在生產(chǎn)中不產(chǎn)生碳排放，這個(gè)問(wèn)題在水泥這一材料中尤為明顯。
生產(chǎn)水泥的一個(gè)必要步驟是燃燒石灰?guī)r，石灰?guī)r中含有鈣、碳和氧，燃燒后會(huì)產(chǎn)生二氧化碳，除了這一工藝之外，沒(méi)有人知道其他方法。
因此，投資找到新的工藝非常有價(jià)值。有一家公司采用的方法是，對(duì)二氧化碳進(jìn)行回收（比如可能是在生產(chǎn)水泥的過(guò)程中捕獲的二氧化碳），把這些二氧化碳重新注入尚未使用的水泥。這家公司有約幾十個(gè)客戶(hù)，包括微軟和麥當(dāng)勞，可以減少約10%的碳排放量，這家公司的最終目標(biāo)是達(dá)到33%。
另外生產(chǎn)制造的兩大材料是鋼和塑料。僅煉鋼一個(gè)領(lǐng)域，如果沒(méi)有新的工藝，到2050年，全球每年將生產(chǎn)約27億噸粗鋼，釋放50億噸二氧化碳。如果采用“碳捕獲”技術(shù)，也就是在二氧化碳排入大氣前把它吸收掉，煉鋼成本將上漲16%-29%，塑料成本將上漲9%～15%，這也就是鋼和塑料的綠色溢價(jià)。
看起來(lái)這一綠色溢價(jià)并不高，但是假設(shè)你在經(jīng)營(yíng)一家汽車(chē)制造公司，你愿意在鋼的采購(gòu)上多花25%嗎？可能不愿意，尤其當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手決定一如既往地使用廉價(jià)材料時(shí)。25%的溢價(jià)可能是維持經(jīng)營(yíng)和走向破產(chǎn)的臨界點(diǎn)。
這時(shí)，一方面通過(guò)政策鼓勵(lì)人們購(gòu)買(mǎi)零碳方案的產(chǎn)品，另外就是找到新的生產(chǎn)工藝，比如在生產(chǎn)過(guò)程盡可能多地使用清潔電力代替化石燃料，有一家公司就在用電力取代煤炭進(jìn)行煉鋼。塑料生產(chǎn)也有類(lèi)似的創(chuàng)新方式。
2.電力生產(chǎn)與存儲(chǔ)
如果只能在某一個(gè)領(lǐng)域取得突破性技術(shù)，比爾·蓋茨希望是電力生產(chǎn)與存儲(chǔ)。因?yàn)槿藗儗?duì)電力的需求會(huì)越來(lái)越大，到2050年，世界電力供應(yīng)需要增加1～2倍。
目前這一領(lǐng)域已經(jīng)取得較大進(jìn)展，太陽(yáng)能和風(fēng)能發(fā)電已經(jīng)在推廣，價(jià)格也在逐步降低，綠色溢價(jià)非常低。但是，這些清潔能源仍然面臨很多問(wèn)題，包括能源生產(chǎn)具有間歇性，大規(guī)模存儲(chǔ)電力極其困難且成本高昂，這是未來(lái)必須著力解決的。
除了這些較為成熟的清潔發(fā)電技術(shù)，還有一些潛在的技術(shù)突破值得嘗試。比爾·蓋茨舉了幾項(xiàng)他認(rèn)為前景廣闊的技術(shù)：核能，包括利用核聚變和核裂變，核電廠非常高效，也不受季節(jié)影響，雖然其風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題難以解決；地?zé)幔酶邏喊阉⑷氲叵碌臒釒r，水會(huì)吸收熱量，再?gòu)牧硪粋€(gè)口排出，這些熱量可以發(fā)電，地?zé)岬膯?wèn)題是能量密度低。
在電力存儲(chǔ)方面，鋰離子電池存在局限性且改進(jìn)空間非常小，不過(guò)也有很多創(chuàng)新性技術(shù)。另外，比爾·蓋茨還提到抽水蓄能、熱能存儲(chǔ)、廉價(jià)氫能等，這些領(lǐng)域大多還在實(shí)驗(yàn)室階段，不過(guò)一旦有某種創(chuàng)新出現(xiàn)，之前的儲(chǔ)能理念可能都將成為過(guò)去式，氫能可能將扮演這一角色。
3.種植和養(yǎng)殖
你可能不會(huì)想到，牛打嗝、豬排便這些活動(dòng)會(huì)釋放大量溫室氣體，而目前我們還沒(méi)有找到更好的辦法去解決它。
牛的胃有四個(gè)腔室，可以消化人類(lèi)無(wú)法消化的草和其他植物。在被稱(chēng)為“腸內(nèi)發(fā)酵”的過(guò)程中，牛胃里的細(xì)菌可分解植物的纖維素，然后發(fā)酵產(chǎn)生甲烷。這些甲烷大部分通過(guò)打嗝排到體外，另一些從另一端排出。
全球約有10億頭肉牛和奶牛，它們每年打嗝、放屁排放的甲烷所造成的溫室效益，相當(dāng)于20億噸二氧化碳，約占全球溫室氣體總排放量的4%。
現(xiàn)在人們正在采取一些措施，比如通過(guò)疫苗控制牛腸內(nèi)的微生物，選擇更少產(chǎn)生甲烷的飼料，以及改良牛的品種。
另一種辦法是，減少食用肉類(lèi)，以植物基人造肉代替，比爾·蓋茨就投資了兩家相關(guān)公司。但是，人造肉的綠色溢價(jià)很高，人造牛肉糜比真正的肉糜成本高約86%。而且它最大的問(wèn)題還不是價(jià)格，而是味道。比爾·蓋茨指出，要讓人造肉真正走進(jìn)人們的日常生活，可能還需要10年。
減少食物浪費(fèi)，也是一個(gè)辦法。比如有公司正在開(kāi)發(fā)隱形的植物基涂層，用以延長(zhǎng)水果和蔬菜的保質(zhì)期，是可食用的。
另外，化肥的生產(chǎn)、運(yùn)輸和使用過(guò)程中也排放了大量溫室氣體，有公司在研究替代化肥的技術(shù)，也有公司在開(kāi)發(fā)化肥添加劑，幫助植物吸收更多氮，減少進(jìn)入地下水或逃匿到大氣中的氮。
而最便宜、技術(shù)含量最低的“碳捕獲”技術(shù)，可能就是植樹(shù)。不過(guò)，要想吸收一個(gè)美國(guó)人一生所產(chǎn)生的溫室氣體，需要種300畝地的樹(shù)。
4.交通運(yùn)輸
電動(dòng)汽車(chē)的綠色溢價(jià)非常低，這是目前該行業(yè)得以大規(guī)模推廣的原因之一。在歐洲一些地區(qū)，電動(dòng)車(chē)的綠色溢價(jià)已經(jīng)降到0，比爾·蓋茨預(yù)計(jì)美國(guó)到2030年大部分電動(dòng)車(chē)的這一數(shù)據(jù)也會(huì)降為0。
在所有交通工具中，小型汽車(chē)、摩托車(chē)的排放量占比接近50%，另外一半的排放量由中大型車(chē)（垃圾運(yùn)輸車(chē)、火車(chē)等，占比30%）、飛機(jī)（10%）、輪船（10%）、火車(chē)（10%）帶來(lái)，因?yàn)殡姵氐木窒扌裕@些運(yùn)輸工具還沒(méi)辦法實(shí)現(xiàn)電動(dòng)化。
最好的鋰離子電池存儲(chǔ)的能量是汽油的1/36，將來(lái)電池能量密度可能提升一倍，但和汽油的差距仍然很大?；蛟S可以用先進(jìn)的生物燃料（由玉米、甘蔗等制成）或碳?xì)淙剂咸娲?，?wèn)題在于，這些方式綠色溢價(jià)非常高。
比爾·蓋茨曾經(jīng)投資過(guò)一家將樹(shù)木等生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為燃料的公司，但最終因?yàn)闊o(wú)法以經(jīng)濟(jì)核算的方式大規(guī)模進(jìn)行生產(chǎn)，公司只能關(guān)門(mén)。比爾·蓋茨認(rèn)為，很多想法都會(huì)以失敗告終，但仍需要有更多資金投入這一領(lǐng)域，現(xiàn)在該領(lǐng)域的研發(fā)資金仍然不足。
5.制冷和取暖
空調(diào)對(duì)電力的依賴(lài)程度非常高，所以想要讓空調(diào)“脫碳”，就要讓電網(wǎng)“脫碳”，這就回到了電力生產(chǎn)和存儲(chǔ)方面的技術(shù)突破。
同時(shí)，對(duì)于制冷劑中的氟化氣體，雖然它們只占溫室氣體總排放量的3%左右，但在一個(gè)世紀(jì)的進(jìn)程中，它們所造成的溫室效應(yīng)是二氧化碳的數(shù)千倍。因此，很多公司都在開(kāi)發(fā)新的空調(diào)技術(shù)，尋找危害更低的冷卻劑代替氟化氣體，這些方法尚處于開(kāi)發(fā)初期。
取暖的零碳路徑則和乘用車(chē)頗為相近，第一，盡可能實(shí)現(xiàn)電氣化，淘汰燃?xì)鉄崴骱团癄t；第二，發(fā)展清潔燃料，解決熱水器和暖爐以外的其他所有熱源問(wèn)題。
目前電氣化方面已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)負(fù)綠色溢價(jià)，但就像前文所舉的例子，美國(guó)一些地區(qū)采用電熱泵系統(tǒng)取代天燃?xì)鉅t和空調(diào)，成本更低，但因?yàn)楦鞣N原因，普及率并不高。所以，“脫碳”是一件非常復(fù)雜、需要各角色配合、共同推動(dòng)的事情。
比爾·蓋茨強(qiáng)調(diào)，能源革命非常困難，但機(jī)遇巨大，高達(dá)數(shù)十億美元的市場(chǎng)等待人們?nèi)ネ诰颉Ｔ谶@一過(guò)程中，政府也需要制定政策、投入資金。美國(guó)國(guó)防部的早期投資曾經(jīng)催生了計(jì)算機(jī)時(shí)代的到來(lái)，同樣的事情可能也會(huì)發(fā)生在清潔能源領(lǐng)域。
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