《气候经济与人类未来》- 比尔盖茨

本书作者比尔盖茨除了是微软的创始人,他也是技术专家和慈善家。目前任比尔及梅琳达·盖茨基金会的联合主理人,基金会的核心理念是——每个人都应该有机会过上健康而富有成效的生活。他还是一呼百应的投资家,成立了突破能源联盟(Breakthrough Energy | Helping the world get to net-zero), 马云也是投资人之一,致力于推动清洁能源及其他气候相关技术的商业化应用。他也曾和潘基文等一起领导全球适应委员会Home - Global Center on Adaptation (gca.org)。

本书结构清晰且高屋建瓴,比尔的目的就是让世界了解如果现在不采取行动干预温室气体排放,将导致气候灾难,并给出达成净零目标的路径和计划,呼吁政府和每个人采取行动:利用我们掌握的所有工具推动彻底的变革,包括政府政策、现有技术、新发明、私人市场向广大民众交付产品的能力等。建立新的共识,制定新的公共政策,扩大创新,建议从联邦政府到州、地方各级政府协同的“全政府”模式,让富裕国家先行动起来,设定雄心勃勃的目标,留出配额给低收入国家,不同任何不以减少温室气体排放为首要任务且不采取任何减排政策的国家签署贸易协定和多边伙伴关系。

本书最具人文关怀的部分,承认自己是重度排放者并采取行动,强调贫困者是最大的输家,虽然他们排放得最少,在全球温室气体总排放量中,非洲仅占2%的比例,要让贫穷国家的民众用上可靠的、可负担得起的能源。

510亿是全球每年向打气中排放的温室气体的大致吨数。比尔建议总是拿你听到的数据和这个数据比较,你就有一个多少的概念。

今天排放到大气中的二氧化碳,一万年之后仍会留存大约20%。在气候领域,仅仅是几摄氏度的变化就会产生巨大的影响。在上一个冰河时代,全球平均温度只比今天低6摄氏度,在恐龙时代(中生代),全球平均温度比今天高大概4摄氏度,那时北极地区还生存着鳄鱼。相比于前工业化时期,全球平均温度已经因人类行为升高了至少1摄氏度。如果我们不着力减少排放,那么到21世纪中叶,全球平均温度可能上升1.5~3摄氏度,到21世纪末将上升4~8摄氏度。如果温度上升2摄氏度,珊瑚礁可能完全消失,这相当于破坏了10多亿人的一个主要海产品来源(很好奇怎么统计的?)。全球气候变暖意味着异常炎热的天数将会增加,风暴越来越猛烈,山火变得更频繁、更具破坏性。

避免灾难性后果的唯一方式就是实现零排放。

比尔将排放分成五个类别:电力生产与存储(27%)、生产和制造(31%)、种植和养殖(19%)、交通运输(16%)、制冷和取暖(7%)。

实现零排放的目标意味着所有这些类别都要归“0”。“0”并不是真正意义上的零排放,而是净零排放, 这是一个巨大的经济机遇。

我们应该怎么做?

大致思路是节能增效,利用可再生能源,开发廉价清洁能源,碳捕获和碳封存,电气化和使用氢气燃料(氢气燃烧后是水,属于清洁能源)。

先来了解一下这五个类别都是如何排放的,以及实现零排放的解决方法。

电力生产与存储:主要由使用化石燃料的火电厂产生,比如煤碳和天然气的燃烧。

解决方法:部署现有的可再生清洁能源设施,比如风能、太阳能、水电(三峡大坝是世界上装机容量最大的发电厂,220吉瓦,全球需要电能5000吉瓦)、地热,开发新的能源,比如核能(核裂变和核聚变,核聚变很有前景,但要用它来为消费者提供电力至少还需要十年),廉价氢气,并提升输电技术和电力存储技术,以及碳捕获(在火电厂排放源处),节电,负荷转移。

生产和制造:以钢、混凝土和塑料为例看排放如何产生。

单从化学反应来看:

每生产1吨钢,会产生大约1.8吨二氧化碳(铁矿石与焦炭高温冶炼,少量碳与铁结合形成钢,剩余的碳与氧结合,从矿石中提取有用的物质基本上是高能耗高排放的,像生产二氧化钛,沙子中提取硅)。

每生产1吨水泥,会产生大约1吨二氧化碳(石灰岩高温分解产生氧化钙和二氧化碳)。

与水泥和钢不同,在生产塑料时,平均大约50%的碳存留在塑料中。(塑料废弃焚烧会产生二氧化碳,降解也会产生二氧化碳,不过目前大多数塑料是不降解的。)

此外,还有生产过程中需要的电力和热能产生的排放。

解决方法:电气化,从“脱碳”的电网中获取电力,从核能中获取热能,或者燃烧化石燃料并安装碳捕获装置,减少材料使用,回收并循环利用。如果把足够多的步骤组合到一起,那么塑料终有一天会变成“碳汇”——一种消除碳而不是排放碳的方式(从空气中提取碳,把它变成塑料)。

种植和养殖:肥料(在施用到农田的氮肥中,能被农作物吸收的不足一半,剩余部分要么进入地下水或地表水中造成污染,要么以一氧化二氮的形式逃匿到空气中。一氧化二氮造成的温室效应是二氧化碳的265倍),牛打嗝放屁,森林砍伐,在印度尼西亚,砍伐森林是为了种植棕榈树,生产棕榈油。

解决方法:提高化肥效率,通过基因技术让农作物“募集”固定氮的转基因微生物固氮,改良牛的品种,植物基人造肉,少吃肉,减少浪费(废弃的食物在腐烂时会产生大量的甲烷,其所造成的温室效应相当于每年排放33亿吨二氧化碳(总量的6%),通过合成方法生产棕榈油替代品。

交通运输:温室气体来源非常简单,烧油

解决方法:减少交通活动,汽车生产过程少用碳密集型材料,轻量化汽车,提高燃油效率。利用电力驱动我们能驱动的所有交通工具,并以廉价替代燃料(先进生物燃料和廉价电燃料)为其他交通工具提供动力,探索安全的核动力集装箱船。

制冷和取暖:来源是电力,化石燃料和制冷剂(在美国,氟化气体占温室气体总排放量的3%左右)。

解决方法:淘汰燃气热水器和暖炉,热泵替代暖炉,绿色建筑。

如何适应暖化的世界?最重要的是要有健康的身体。培育更好的动植物基因,比如抗旱玉米,抗旱水稻等。建设气候适应型城市(能够抵御极端天气的基础设施,天气预警,灾难救援和灾后重建)。增加红树林,恢复森林和水域,保护自然资源,强化自然防御体系。降低用水需求,提升供水能力。引入新的资金,用以资助适应气候变化项目。通过地球工程学给地球降温,比如在大气上层散步极细颗粒物,或通过提高云层亮度,来提高对阳光的散射,将照射到地球的阳光量减少1%,来抵消温室气体所导致的升温。

当我们同时聚焦于技术、政策和市场这三个要素时,我们就能鼓励创新、推动新公司的创立、快速把新产品推向市场。

零排放计划

值得一提的是,有些减排措施如果能在长远目标上达到零排放是没有意义的,比如燃气电厂取代燃煤电厂,这可以减排,却不能达到零排放,所以花费大量时间或金钱把燃煤电厂改成燃气电厂就没有多少意义了。

要扩大创新供应:加大研发投入,在高风险高回报的研发项目上大力下注。

增加创新需求:把研发同我们的最大需求结合,从一开始就与产业合作。各级政府运用采购权,尽可能地采购绿色产品,出台有助于减少成本和减低风险的激励措施,打造有助于将新技术推向市场的基础设施,改变规则,为新技术的竞争创造条件。

具体措施为:给碳定价(碳税,碳交易),采用清洁电力、清洁燃料、清洁产品标准,加快淘汰旧事物。

我们每个人的责任

减排,做早期采用者。我们每日的生活都涉及到这五个类别的排放,用的电(电力生产与存储),吃的食物(种植和养殖,加工食物还有生产和制造),穿的衣服(以棉服为例,棉花的排放属于种植和养殖,棉花到衣服是生产和制造,快递到家是交通运输),每日通勤(交通运输),空调冰箱暖气(制冷和取暖),节能减排触手可及。

小知识点:

由两个相同原子组成的分子(N2,O2)会让辐射直接穿过它们,只有由不同原子组成的分子(CO2, CH4)才具有吸收辐射并在辐射的作用下开始升温的结构。

太阳能和风能是间歇性资源,风不会一直吹拂,太阳不会一直照耀,电力存储和输配显得尤为重要。如果能发明突破性的液体燃料,那么很多现有设备(输油管,燃油发动机)都可以继续使用,电力存储就不那么重要了。

如果按照每单位电力照成的死亡人数计算,核能并不危险。就像飞机,按概率来算是最安全的交通工具。美国三里岛、苏联切尔诺贝利和日本福岛发生的备受瞩目的核事故,让公众感觉很危险。

氢原子实在太小了,一旦受到压力,它就会透过金属迁移出去。

p229,虽然空气污染仍是导致疾病和死亡的主要原因之一——每年可能有超过700万人死于空气污染,但如果没有我们实施的那些政策,这个数字无疑还会更大。(第二届联合国环境大会23日发布的一系列报告,2021年全球死亡人数六千九百万)

如何计算碳排放?以下是我们经常听到的概念:

范围1:直接温室气体排放(如燃料燃烧、工业过程排放)

范围2:外购能源产生的间接温室气体排放(让外购电力、蒸汽等)

范围3:所有其他间接温室气体排放(如采购的原材料和产品的排放,以及经营活动产生的其他排放等)

消耗1度电排放1公斤二氧化碳(随着新能源比例不断上升,排放会逐步减小)。

消耗1公斤标煤,碳排放0.68kg,二氧化碳排放2.493kg。

消耗1L汽油,碳排放0.627kg,二氧化碳排放2.30kg。

消耗1L柴油,碳排放0.717kg,二氧化碳排放2.63kg。

延伸阅读:

Bill Gates Talks About How To Avoid A Climate Disaster | BookTube - YouTube

Greenland’s Ice Sheet Is Melting Faster Than Ever - YouTube

www.thegreatcourses.com:Great Courses-平台–一系列精彩视频

《天气傻瓜书》-《Weather for Dummies》- --Richard Wolfson

《事实》-《Factfulness》---汉斯.罗斯林

《无尽的玩笑》-《Infinite Jest》--戴维.福斯特.华莱士

《能源转型》 《能源神话与现实》

https://breakthroughenergy.org绿色溢价的计算

https://cfp-calculate.tw/计算碳足迹

IPCC — Intergovernmental Panel on Climate Change 气候变化专门委员会

互动时刻

我一向节约,以前为了省钱,现在有了更宏大的理由,减碳排。

比尔盖茨说地球温度升高1.5度和2度造成的破坏不是增加33%,而是100%,你能举一个非线性增加的例子吗?

熊孩子答:游戏充值538和648,648的效果是翻倍的,328和538,538效果是翻倍的...所以要充就要充个大的,小打小闹没意思。

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