如何应对全球变暖


编译/赵 斌

 

全球气候变化问题已经引起了人类的共同关注。科学家的共识是,全球变暖90%以上是人类自己的责任。人类今日的决定和选择,将会影响气候变化的走向,及时采取预防措施是必需的。我们呼吁节约能源、减少用水量,以及避免有害物质进入我们的生活,虽然这样的呼吁是值得称道的,但并不足以解决我们的麻烦。应对资源短缺威胁更好的办法,不是每个人挤破脑袋去抢夺现有的资源这块蛋糕,导致蛋糕变得越来越薄,而是尽力使之变得更大。

正确对待二氧化碳
人与自然的合作中,我们首先要正确认识二氧化碳。之前的气候变化争议中,人们的注意力似乎更被引入到气候科学中研究不全面或不充分的地方。各种媒体在不经意间向人们灌输着一个信条:碳是气候变化的罪魁祸首,我们需要减少碳排放量,缩小碳足迹。简单地说,就是如何战胜碳这个宿敌。然而,这属于错误的认知。气候变化是人类自己打破了碳循环所造成的结果:大气中的人为温室气体以错误的存留时间、错误的量进入错误的地方。
碳原子是地球生命的骨架,二氧化碳是植物进行光合作用的通货,是地球再生能力的基础。人类使用的大部分材料都是碳的化合物,甚至许多新材料如工业聚合物和石墨烯,也是由碳或碳的化合物构成的。生态系统中,碳是土壤健康的核心,土壤碳是健康生态系统、粮食与水安全的保障。
健康的生态系统中,当植物将二氧化碳转化为生物质时,一些碳“流入”植物的枝条、叶片和花朵;其余的则滋养土壤食物网,从植物的根部“流向”土壤微生物群落,微生物共享对植物至关重要的矿物质和微量营养成分,提高了植物光合作用的速率;土壤食物网将植物碳转化为土壤碳,这种碳不仅蕴藏丰富、稳定可靠,具有赋予生命的作用,而且还使土壤呈海绵状,从而提高其肥力、持水力和滤水力。这就是一个健康的碳循环对生命的支持,使碳以合适的浓度保存在合适的场所中,调节气候,并促进人类社会持续发展。
在这里,碳是生命维持的资源和工具。这本来是一个常识性的问题,是大自然对人类的馈赠。但在人类近代发展史上,人们更相信抗争,相信生存斗争,忘记了如何与自然和谐相处。真正的解决方案是如何正确利用资源。

与科技为盟
现在是时候采取深刻而持久,并富有原则的解决方案来还原世界的本来面貌。当我们大胆地试图大力减少一些害处时,我们也可以积极地定义一些更有益的体系,使我们的方式变得更加美好。现在,凭借透明而翔实的丰富信息,我们拥有了这个世界,为什么不利用我们的智慧来塑造更美好的明天?我们不仅要保护地球,更应该重新设计我们的行为来改善地球。这个目标其实已经在我们力所能及的范围内。与科技为盟,将会出现更多的机遇。
1 开发太阳能
非洲大面积的沙漠目前远未得到充分利用。它们处于日照亮很高的低纬度地区,拥有充足又免费的光能,其太阳能潜力是欧洲的9倍,每年所提供的能源量相当于1亿吨石油,不过目前缺乏的是开发太阳能的科技。此外,非洲还拥有巨大的风力、地热、水力蕴藏量,不仅能满足自身的能源需求,还能将剩余的能源出口。可喜的是,过去十多年里,太阳能光电产品的生产量和安装量每年都增长近50%,而成本还在持续降低。
美国麻省理工学院利用碳纳米管收集太阳能,使得太阳能电池板的效率比传统模式提高了100倍。美国雄心勃勃的“太阳计划”如果得以实现,可将太阳能发电系统的成本降低到6美分/千瓦时,这个价格足以与燃煤发电抗衡。与此同时,巴西、墨西哥、瑞典和美国的部分地区,陆上风力发电也已经达到市电平价水平了。
2 新一代生物燃料
我们知道,老一代生物燃料主要是依靠玉米制成燃料酒精,那对人类来说简直就是一场灾难,因为这些燃料会引发很多环境问题,并且需要耗费掉大面积良田生产的玉米,从而不可避免地推动粮食价格的上涨。
埃克森美孚公司研发的新一代生物燃料,不依赖粮食作物,而是让藻类生物生成生物燃料。根据美国能源部的资料,单位面积上藻类所能生产出来的能源比传统的生物燃料要多出30倍。利用海洋,可以不用与农业生产争夺土地或淡水资源。更有甚者,研发中的科技还可让藻类细胞分泌脂类物质,使藻类变成了一种类似于微型工厂的植物。据估计,一个5平方千米的藻类农场所生产的燃料就足够大约24000辆汽车跑上整整一年!
美国太阳计划正在设计的人工光合作用,其效率比植物光合作用高10倍以上,能直接将阳光、水和二氧化碳转化成可储存、转运的燃料,几乎可以完全取代化石燃料。
3 高容量蓄电池科技
如果建设一个全球性的能源网络,把地球上处于白天这一面的太阳能收集起来,输送到地球上处于黑夜的另一面去,不是一件很美妙的事儿吗?但大多数人对这种能量的“空间转移”没有太多热情,他们还是寄希望于“时间转移”的能量储存科技,也就是高容量蓄电池科技。
阿奎昂能源公司生产的电池,不依赖锂这种非常稀缺且有毒的元素,而是直接利用钠离子和水,这两种物质是由地球上储量丰富的元素组成,同时又足够安全。
4 能源网
随着互联网科技的发展,拥有智能电网的能源网也随之出现,这将允许众多的生产者和消费者通过本地或广阔区域的能源网进行能源交易。这个能源网中,任何人都可以轻而易举地输入能源或取走能源,就像今天的电脑、电话、调制解调器可以随时接入网络或从网络中断开一样。
自此,太阳能发电科技和风能发电科技将迅速完成整合,从而使商业建筑和住宅物业的业主能够实现大部分电力的自给自足,而以电网供应的电力作为补充。这样的智能电网,由大量彼此联网的分布式发电系统、无数分配了IP地址的智能家电,以及无处不在的分布式能源存储系统组成,从而使“完美能源”成为现实。
总之,与其看到一个极限的世界,提出商业角度的问题——如何用尽可能少的付出得到更多的收益,不如面向共建世界富足,转变我们的思维,提出一个完全不同的问题:我们对于想得到的这一切究竟能付出什么?虽然我们只能根据现在设计未来,但未来的文明不是凭空产生的,新文明的建设中,传统是巨大的参照,也是巨大的资源。人类需要从传统中汲取与自然相处的智慧,拥抱即将到来的科技革命。一些司空见惯的事物可能会重新被发明,这不仅是为了维持地球上的生命,而且还要让它不断茁壮成长。
我们的目标简单而积极:一个令人赏心悦目的多样化、安全、健康、公正的世界,有清洁的空气、土壤、水和能源,而这些我们都能经济、公平、生态和优雅地享受。

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