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重燃时间 0x06:How to Avoid a Climate Disaster

重燃阅读  · 公众号  ·  · 2021-04-08 19:28

正文

这是我在2021年的一次新尝试,希望通过15分钟时间,大概不到一万字的文章来分享一本英文书的精华,每篇文章会分为数个片段,称之为重燃时刻,这样更适合碎片化阅读,整个计划我称为重燃时间,文章内容都是尽可能按照书中说法为主,不带预设,观点大家自己判断。先预设50本书吧,今天是第六本,开始嚣张的总结比尔盖茨的新书了。欢迎指正,更欢迎转发和加入。



0x06:How to Avoid a Climate Disaster

by Bill Gates  | Feb 12, 2021

Knopf | 272 pages


从本书中你将学到:

为了到2050年实现地球零排放,我们需要做些什么。


比尔盖茨花了很多时间听人们谈论气候变化,他也在曾经看似有前景的解决方案中投资了数百万美元。 有些投资随着各种项目和初创公司的失败付之东流,其他的方案还在试验阶段,取得了一些振奋人心的结果。 可以说,他十分清楚危机是什么,以及我们要付出怎样的努力才能拯救地球。


结合专家的证实和自己大量的研究,盖茨得出一个结论:我们需要在2050年实现零排放。他清楚这是一项艰巨的任务。我们习惯按部就班地做事,而为了达成这个重要目标,必须要做出一些困难的改变。归根结底,这是我们必须要做的事,有了适当的创新和通力合作,一定能实现目标。


重燃时刻:我们要把温室气体排放降为零,才能将地球从危机边缘解救回来。



1975年,比尔盖茨和保罗艾伦创立微软的时候,他们住在新墨西哥州的阿尔伯克基。 那时候,整个城市已经很热了。 每年平均有36天,气温高达90华氏度。 但是到2050年,这样高温天数预计要翻倍。 到本世纪末,则变成三倍。 这将给健康和经济带来极为严峻的影响。


气温上升之所以如此之快,是因为我们每年往大气层排放约510亿吨温室气体。尽管我们正在努力改善现状,排放量依旧不会下降,相反还会增加。


对此我们能做什么呢?首先,需要理解什么是温室气体以及它们如何影响气候。


温室气体有很多种,包括二氧化碳,甲烷和一氧化二氮,有些温室气体带来的危害更大。但仅二氧化碳一项就占年排放量的70%以上。因此为了方便统计,除了“温室气体”这个统称,还有一个更为科学的名字,“二氧化碳当量”(carbon dioxide equivalents),这就是我们要解决的510亿吨排放量。


“温室气体”这个术语能够很好地说明这些气体引起的问题。它们允许阳光进入,但是当阳光从地球表面反射之后,温室气体又阻止热量溢出。因此热量被截留了,如同是温室里的热量。就好像在一个烈日炎炎的夏日午后,车里的温度比外面更高,道理是一样的。


温室气体作用使得地球越来越暖。工业时代以来,全球平均气温上升了1摄氏度,有些地区升温超过2摄氏度。听起来似乎微不足道,但从全球层面来说,升温幅度很大,也带来很多深远的影响。


比如,温度上升导致地球表面更多的水分蒸发到大气层。因此,全世界会出现更多干旱,野火,本就岌岌可危的低洼地区则面临更多洪涝灾害。孟加拉国已有20%-30%的国土长期被淹没。这种情况只会愈演愈烈,并且在全球更加普遍出现。这意味着更多的人会流离失所,动植物的栖息地也将不断减少。


我们必须要达成零排放的目标,因为每过一秒,情况都在恶化。温室气体不会一夜间消失,它们存在了成千上万年。可以把它们想象成一个装满水快要溢出来的浴缸,这时哪怕水滴很小,但是持续滴入,还是会让水溢出来。



重燃时刻:实现零排放是一个艰巨的任务,但是可以完成,也必须完成。



排放量降为零并非易事。 很多我们习以为常的行为会产生有害气体。 电力,供暖,交通运输,大规模农业,基础建筑材料比如钢和水泥,如果要达到零排放,以上所有的方面都需要我们认真反思。


不仅如此,世界上很多地区都在变得越来越工业化,经济在迅速发展。总的来说,这是好消息。更多人因此脱贫致富。但随着各国都在逐步完善基建,建设繁荣城市,它们使用的工业化手段正是导致目前气候危机的罪魁祸首。


你也许会惊讶,在美国1加仑石油价钱在1美元左右,而1加仑软饮料的价格大约是2.85美元,几乎是石油的三倍。没错,石油价格几乎只是苏打水的三分之一!


众所周知,燃烧化石燃料是产生有害气体的主要原因。但是因为汽油和煤矿价格低廉且资源丰富,我们可以责备别人依赖这些高效燃料吗?这是我们应该加快行动的另一个原因。在未来几年,全球能源需求只会上升,我们要开始开发其他可行的方法,确保不会进一步加剧气候灾害。


过去几百年来,我们极其依赖化石燃料。所以要改变我们管理城市和制造日常用品的方式,是很难的。这些都是很基本的事情,比如能源网络的运作方式,生产服装和食品的方式,给住所和办公场所供暖的方式。因此,实现零排放唯一现实的方法,就是以净零排放(net zero emission)为目标。一下子停止燃烧化石燃料是非常不可能的,但是减少剩余的已排放温室气体则是可能实现的。


目前,气候危机最大的元凶可以分为五类:“制造”(Making things),比如制造钢和塑料产生的温室气体占510亿吨排放量的31%。”插电”(Plugging in)或者说电力,占27%。“种植畜牧”(Growing things),比如为提供食品而种植畜牧,占19%。“交通出行”(Getting around),不管是汽车,飞机还是货船,占16%。最后,“供暖制冷”(Keeping warm and cool),不管是为了我们自己还是使用的设备,占7%。在下面的重燃时间,我们来探讨已经小有进展的类别:电力。


重燃时刻:要让发电产生的排放降为零,需要一些重大创新。



从电力着手是比较合理的,因为这会影响其它所有的类别。 目前,全球三分之二的电力是通过燃烧化石燃料产生的。 把这个类别的排放降到零,自然而然会对制造、种植畜牧、交通出行等方面产生巨大影响,比如工厂、农业和汽车业需要用清洁电力来维持正常运作。


电力本身就是相对较新的创新。直到二战后,美国才通过燃烧化石燃料满足其飙升的电力需求。发电厂燃烧煤矿,石油或者天然气,产生的热量用来烧水,然后利用产生的水蒸气推动涡轮机来发电。


这样的发电方法沿用了下来。其它方法例如水力发电和核能发电,并不像燃烧化石燃料那么高效。水力发电要求建造大型水坝并切断主要水道。而发生在切尔诺贝利,福岛和三里岛等地的核事件使得核电站声名受损。


不过,尽管公众对核事件依旧非常敏感,但事实上,核事故导致的死亡人数是相对较少的,尤其是和化石燃料造成的人员伤亡相比。创新方面的进展让核能愈发安全。因此,虽然过去发生过备受关注的核事件,我们还是希望能继续使用核电站来生产清洁能源。


至于风能和太阳能发电,大约只占全球电力的7%。但这个占比有望升高。有了财政激励和政府出资,这些领域都有进展,发电成本大幅下降。但还存在一些阻碍。


其中一个问题是,风能和太阳能是间歇性的。很明显,风能和太阳能有多少,要看特定时间段内的光照和风速情况。因此我们就会面临一个问题,能源有时多余,有时又缺乏。


我们可以将多余能源储存在电池里,但电池也有一系列问题。电池体积大,价格贵,沉重,不易运输。目前,并没有足够规模又价格适宜的电池方案来为一整个城市储存电量。而电池技术在近期也不会有任何显著的突破。


相反,我们的创新举措应该聚焦在基础设施上。目前,电网陈旧过时,而且依赖化石燃料。电网需要升级,允许太阳能、风能等可替代能源覆盖更广的地理区域。而且如果能用核能来补充能源供给,那就朝零排放的目标更近了一步。



重燃时刻:制造钢铁、混凝土和塑料会产生温室气体,但并非全无益处。



下面来看制造。 制造过程中产生的温室气体占全球510亿吨温室气体排放的1/3。 钢铁和混凝土在全球范围内大量生产,造成有害气体大量排放。 随着更多国家变得更加繁荣,这一现象只会加剧。 比如从2000年到2016年,中国混凝土的用量超过美国在二十世纪的全部用量。


在我们身边,钢铁、混凝土和塑料随处可见。很难想象没有它们的生活。每次建设新城或扩建旧城都需要大量的材料。然而,制造它们需要的很多碳和热量,都是从燃烧化石燃料获得的。


钢(铁和碳的合金)的制造过程中会自然释放一些碳。同时,它也需要被加热到极高的温度,这种高温只靠电力是达不到的。目前,燃烧化石燃料是便宜又方便的造钢方法,但这也意味着制造1吨钢会产生1.8吨二氧化碳。


混凝土的制造过程中也会燃烧化石燃料,这样可以便宜又高效地产生热量和碳。尤其作为混凝土的重要成分,水泥的制造需要燃烧石灰岩,成分是钙、碳和氧。这又是个一比一的可怕比例:制造1吨水泥大约排放1吨二氧化碳。


塑料的名声可能是最差的,但未来也许有希望改善。所有的塑料都包含碳。事实上,塑料是碳储存的绝佳载体。制造塑料时产生的一半的碳都留在塑料中。塑料极难被分解,这意味着很长时间内碳都会留在塑料中。问题是,目前我们通过燃烧化石燃料获得生产塑料所需的碳,所以塑料制造成本才这么低。但其实还有别的办法。


说到替代的,经济实惠的制碳方法,现在已经有一些值得探讨的可能性了。其中之一就是碳捕获技术(carbon capture technology)。理论上说,我们能从发电厂的碳排放中捕获碳并加以使用。这项技术已经存在,但没有化石燃料那么廉价和高效。但只要有足够的努力和资金支持,这项技术可以真的成为碳来源的替代方案。







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