《气候经济与人类未来》。这本书的作者是比尔·盖茨,在这本书里,他提出了一套应对世界气候变化问题的“碳中和”解决方案。
“碳中和”里的“碳”指的是温室气体,温室气体中最主要的是二氧化碳,因此用“碳”来代表。而“碳中和”的意思就是温室气体的净零排放。净零排放不是零排放,而是说,排出来多少温室气体就要消除掉多少,使得大气中的温室气体不再增加。
盖茨在书中给出了一套完整的思路与方案,如果要用一句话来概括这个方案的核心,那就是:尽快实现全球范围内的能源转型,由使用化石能源转为使用清洁能源。
盖茨指出,从本质上看,能源转型其实不是一个环境问题,而是一个经济问题。全球之所以会排放如此多的温室气体,原因就在于,化石能源对于我们来说是一种最便宜的选择,而相比于化石能源,使用清洁能源所需要的成本通常更高。这部分高出来的成本,被盖茨称为“绿色溢价”。
盖茨指出,要想尽快实现能源转型,我们要做的,本质上就是通过新的技术、新的公司和新的产品来降低“绿色溢价”,让清洁能源变得跟化石燃料一样廉价。因为只有这样,才能让发达国家和发展中国家都负担得起清洁能源,让每个人都可以在碳中和进程中贡献自己的力量。
因此,“绿色溢价”可以说是本书最核心的一个概念,是理解书中所有技术方案的关键。你可以把它看作是一个成本比较工具,能够帮助我们在面对各种清洁能源技术的时候做出取舍和决策。通过了解各种不同的绿色溢价,我们可以决定现在应该部署哪些能源技术,以及我们应该在哪些能源领域追求突破、以进一步降低绿色溢价。
目前,在碳中和领域,盖茨的投入已经超过了10亿美元,投资范围包括可负担的清洁能源,低排放的水泥、钢、肉类食品,等等。后面我们也会聊到其中的一些。但是,盖茨强调,他希望人们关注的是创意和创新本身,而不是特定的业务或公司。因为在这个投入高、风险高的领域,一切都存在着巨大的不确定性。
尽管电力部门的温室气体排放只占总排放量的27%,但它所代表的解决方案的作用远超27%。
这里面的逻辑是,目前我们高度依赖煤、石油、天然气来生产电力,而使用这些化石能源会排放大量温室气体,如果我们能够不使用化石能源,转而使用清洁能源来发电,那么就不会排放温室气体。
现在的交通运输和制冷制热领域之所以会排放温室气体,是因为我们主要靠燃烧碳氢化合物来供能,这会释放大量的二氧化碳。但是,如果我们不用碳氢化合物,改为使用清洁电力。比如使用电动汽车、电动公交车、电力供暖系统和电力制冷系统,等等。那么,交通运输和制冷制热领域的温室气体排放也能得到很大程度的解决。
盖茨还介绍了一些更理想的、未来有可能落地的技术解决方案,目前处于不同的开发阶段。
首先是核能。这里讲的核能是指核裂变,也就是通过分裂原子获得能量。它是唯一能够一年四季、不分昼夜地提供可靠电力的无碳能源,几乎可以在地球任何地方建厂,并已被证实可大规模应用。
农业中的第一大温室气体排放源,是牛的打嗝和放屁。听起来有点像开玩笑,不过我保证,这是认真的。牛吃进去的植物会被它们胃内的细菌分解,然后发酵产生甲烷,这些甲烷中的大部分会通过打嗝排到体外,也有一小部分会以肠胃胀气的形式排出。
对于动物的排便、打嗝和放屁这类活动,我们该如何处理呢?事实表明,一头牛所产生的甲烷量在很大程度上取决于它的饲养地。比如,南美洲的牛产生的温室气体量是北美洲的牛的5倍,非洲的牛排放的温室气体更多。北美洲和欧洲养殖的牛之所以产生的甲烷少,是因为它们大多是改良品种,可以更高效地把饲料转化为奶和肉;并且,它们有着更高品质的饲料和更好的医疗护理。如果能够把这些改良的品种和饲养方法推广到世界各地,那么不仅可以减少甲烷的排放,还可以帮助贫困农民提高收入。
还有一种解决方案,就是减少肉类食用。比如用植物原料做的人造肉来替代肉类食品。盖茨目前投资了两家人造肉公司,分别是别样肉客公司(Beyond Meat)和不可能食品公司(Impossible Foods),它们的产品已经推向市场了。盖茨自己是在2013年尝了别样肉客的一款人造鸡肉卷,感觉实在太像真的肉了,然后就成了它们的投资人。别样肉客目前在咱们国内跟肯德基、必胜客、星巴克、盒马鲜生都有合作,如果你在自己的城市看到了这类产品,可以买来试一试,跟我们分享一下体验。
再来看水泥。要生产水泥,我们需要把石灰岩和其他原料一同放入窑炉中做焚烧处理。这个过程也会产生大量二氧化碳。每生产1吨水泥,会产生大约1吨二氧化碳。
除了钢铁、水泥和塑料以外,还有肥料、玻璃、纸、铝及其他很多材料的生产过程均会产生温室气体。
总体来看,制造业的温室气体产生渠道主要有两个:一是因为需要电力或高温加热而使用的化石能源;二是生产过程中因为一些化学反应而产生的二氧化碳。
如果我们要在不停止生产和制造活动的同时,把这些渠道所产生的温室气体降到0,该怎么做呢?
盖茨认为主要是三步:
首先,要更有效率地使用各种材料,降低不必要的生产。
第二,电力的来源要从化石能源改为太阳能、风能、核能等清洁能源,为此需要降低清洁能源的绿色溢价。降低绿色溢价的方法除了技术创新以外,还可以利用公共政策,比如制定激励政策鼓励购买“零碳”水泥或钢,等等。
第三,通过“碳捕获”技术来减少生产过程中无法避免的排碳。
这里出现了一个新词,“碳捕获”。前面说的技术解决方案主要聚焦于怎么减少温室气体排放,而“碳捕获”技术的主要作用是,把已经排放出来的温室气体吸收掉。也就是说,一个是减少增量,一个是消除存量,要实现碳中和,我们需要这样双管齐下。
目前的碳捕获技术主要有两种。一种叫“排放点捕获”,就是在发电厂这种排碳的源头安装捕捉装置,这样可以捕获约90%的温室气体。排放点捕获技术其实已经存在几十年了,但因为它们的购买和运营成本都很高,所以使用者比较少。要推动它的普及和使用,需要相关部门采取一定的公共政策鼓励。
目前,直接空气捕获技术面临的技术挑战远大于排放点捕获技术。因为排放点捕获通常是在二氧化碳浓度达到10%的情况下去捕捉,但直接空气捕获则要在大气中每2500个气体分子中搜寻那唯一的一个二氧化碳分子。根据盖茨的测算,如果我们要用直接空气捕获技术来解决气候问题,每年至少需要投入5.1万亿美元,约占世界经济总量的6%。显然是比较昂贵的。
目前,相关公司正在研发可以更好地吸收二氧化碳的新材料。如果研发成功,这些材料将降低排放点捕获和直接空气捕获的成本,并提升它们的效率。
总结一下,比尔·盖茨认为,为了避免气候灾难,我们必须应对全球变暖;而应对全球变暖,至少需要实现碳中和,也就是,让大气中的温室气体不再增加。
为了达成这一目标,我们需要尽快实现全球范围内的能源转型,由使用化石能源转为使用清洁能源。而要想实现能源转型,我们要做的,本质上就是通过技术、政策等各种方式,尽可能地降低清洁能源的“绿色溢价”,让它们变得跟化石燃料一样便宜。只有这样,才能让所有国家都能负担得起清洁能源。而本书中介绍的几乎所有关于碳中和问题的技术解决方案,根本目的都是这一点。
盖茨认为,这些方案不需要每个都成功,只要有一个或几个技术路径取得突破,实现碳中和就会发生重大转机。
但是,目前这个领域的很多创新技术和创意还处于早期阶段,投入大,不确定性又非常高,因此存在私人投资不足的问题。
盖茨指出,在这种情况下,政府应当发挥其应有的作用,率先开展研发投资;一旦获利前景明朗,私人投资者就会接过政府的投资接力棒。我们在日常生活中用到的产品很多都是这么来的,包括互联网、手机中的定位系统,以及一些拯救生命的药物,等等。在数字技术领域,政府和企业之间的这种交接比较快,但是在清洁能源领域就要花更长的时间了。因此,在碳中和这个问题上,我们既要怀有打闪电战的决心,也要做好打持久战的准备。
历史学家大卫·克里斯蒂安有一个著名的理念:人类一直在追求能量和信息效用的最大化,所以,凡是能在能量或信息层面寻找到新突破点的技术,就可能创造极大的商业价值,成为新的财富创造者。
盖茨也在本书中指出,在未来,无论是谁取得重大能源突破,只要证明这些突破性技术能以一种可负担的价格推广到全球,那么它都会找到很多有需求的客户。因此,那些建立起伟大的“零碳”企业和“零碳”产业的国家,将在未来几十年里引领全球经济。