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)無所不在，比爾·蓋茨把人類活動中的碳排放分為五種類型，具體介紹如何在各個行業(yè)中實現(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：因為他讀過的大多數(shù)關(guān)于氣候變化的文章都把重點放到了發(fā)電上，這讓他覺得這一定是溫室氣體排放的罪魁禍首，實際上這一類型的碳排放量并不是最大的。另外，現(xiàn)在電動車得以普及，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)濟角度，解釋了各行業(yè)零碳方案推行的可行性和動力，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，目前還沒有切實可行的零碳生產(chǎn)工藝，能在生產(chǎn)中不產(chǎn)生碳排放，這個問題在水泥這一材料中尤為明顯。
生產(chǎn)水泥的一個必要步驟是燃燒石灰?guī)r，石灰?guī)r中含有鈣、碳和氧，燃燒后會產(chǎn)生二氧化碳，除了這一工藝之外，沒有人知道其他方法。
因此，投資找到新的工藝非常有價值。有一家公司采用的方法是，對二氧化碳進行回收（比如可能是在生產(chǎn)水泥的過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客戶，包括微軟和麥當勞，可以減少約10%的碳排放量，這家公司的最終目標是達到33%。
另外生產(chǎn)制造的兩大材料是鋼和塑料。僅煉鋼一個領(lǐng)域，如果沒有新的工藝，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。
看起來這一綠色溢價并不高，但是假設(shè)你在經(jīng)營一家汽車制造公司，你愿意在鋼的采購上多花25%嗎？可能不愿意，尤其當競爭對手決定一如既往地使用廉價材料時。25%的溢價可能是維持經(jīng)營和走向破產(chǎn)的臨界點。
這時，一方面通過政策鼓勵人們購買零碳方案的產(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行煉鋼。塑料生產(chǎn)也有類似的創(chuàng)新方式。
2.電力生產(chǎn)與存儲
如果只能在某一個領(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。因為人們對電力的需求會越來越大，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)取得較大進展，太陽能和風能發(fā)電已經(jīng)在推廣，價格也在逐步降低，綠色溢價非常低。但是，這些清潔能源仍然面臨很多問題，包括能源生產(chǎn)具有間歇性，大規(guī)模存儲電力極其困難且成本高昂，這是未來必須著力解決的。
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·蓋茨舉了幾項他認為前景廣闊的技術(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，雖然其風險問題難以解決；地熱，用高壓把水注入地下的熱巖，水會吸收熱量，再從另一個口排出，這些熱量可以發(fā)電，地熱的問題是能量密度低。
在電力存儲方面，鋰離子電池存在局限性且改進空間非常小，不過也有很多創(chuàng)新性技術(shù)。另外，比爾·蓋茨還提到抽水蓄能、熱能存儲、廉價氫能等，這些領(lǐng)域大多還在實驗室階段，不過一旦有某種創(chuàng)新出現(xiàn)，之前的儲能理念可能都將成為過去式，氫能可能將扮演這一角色。
3.種植和養(yǎng)殖
你可能不會想到，牛打嗝、豬排便這些活動會釋放大量溫室氣體，而目前我們還沒有找到更好的辦法去解決它。
牛的胃有四個腔室，可以消化人類無法消化的草和其他植物。在被稱為“腸內(nèi)發(fā)酵”的過程中，牛胃里的細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，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%。而且它最大的問題還不是價格，而是味道。比爾·蓋茨指出，要讓人造肉真正走進人們的日常生活，可能還需要10年。
減少食物浪費，也是一個辦法。比如有公司正在開發(fā)隱形的植物基涂層，用以延長水果和蔬菜的保質(zhì)期，是可食用的。
另外，化肥的生產(chǎn)、運輸和使用過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)，也有公司在開發(fā)化肥添加劑，幫助植物吸收更多氮，減少進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。不過，要想吸收一個美國人一生所產(chǎn)生的溫室氣體，需要種300畝地的樹。
4.交通運輸
電動汽車的綠色溢價非常低，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)，電動車的綠色溢價已經(jīng)降到0，比爾·蓋茨預(yù)計美國到2030年大部分電動車的這一數(shù)據(jù)也會降為0。
在所有交通工具中，小型汽車、摩托車的排放量占比接近50%，另外一半的排放量由中大型車（垃圾運輸車、火車等，占比30%）、飛機（10%）、輪船（10%）、火車（10%）帶來，因為電池的局限性，這些運輸工具還沒辦法實現(xiàn)電動化。
最好的鋰離子電池存儲的能量是汽油的1/36，將來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可以用先進的生物燃料（由玉米、甘蔗等制成）或碳氫燃料替代汽油，問題在于，這些方式綠色溢價非常高。
比爾·蓋茨曾經(jīng)投資過一家將樹木等生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為燃料的公司，但最終因為無法以經(jīng)濟核算的方式大規(guī)模進行生產(chǎn)，公司只能關(guān)門。比爾·蓋茨認為，很多想法都會以失敗告終，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)對電力的依賴程度非常高，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)和存儲方面的技術(shù)突破。
同時，對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，但在一個世紀的進程中，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，這些方法尚處于開發(fā)初期。
取暖的零碳路徑則和乘用車頗為相近，第一，盡可能實現(xiàn)電氣化，淘汰燃氣熱水器和暖爐；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題。
目前電氣化方面已經(jīng)可以實現(xiàn)負綠色溢價，但就像前文所舉的例子，美國一些地區(qū)采用電熱泵系統(tǒng)取代天燃氣爐和空調(diào)，成本更低，但因為各種原因，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、共同推動的事情。
比爾·蓋茨強調(diào)，能源革命非常困難，但機遇巨大，高達數(shù)十億美元的市場等待人們?nèi)ネ诰?。在這一過程中，政府也需要制定政策、投入資金。美國國防部的早期投資曾經(jīng)催生了計算機時代的到來，同樣的事情可能也會發(fā)生在清潔能源領(lǐng)域。
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