微处理器曾是个奇迹，个人电脑曾是个奇迹，互联网也曾是个奇迹。现在我们所需要的是实现“零排放”的能源奇迹——在世界范围内展开技术创新，探寻全新的能源系统，并在资本、市场和政策上结成整体行动。

　　文 ︱ 比尔·盖茨

　　近年来，我所做的工作大多与帮助世界上最贫穷的20亿人过上更好的生活有关。我发现能源与气候对我要帮助的人们极其重要。

　　日益恶化的气候对于他们，意味着连年颗粒无收，意味着饥馑和动荡。此外，能源也是制约发展的重要因素之一。高级文明建立在能源进步的基础上。19世纪初煤炭动力的出现推动了工业革命。20世纪初电价快速下降是家电设备出现的先决条件。富裕世界里，电的存在让一切变得美好。然而，随着电价降低，我们受到一个新的制约——二氧化碳。

　　人类每年排放总量超过260亿吨的二氧化碳。美国人均二氧化碳年排放量约为20吨，而在贫困国家，排放量则少于1吨。平均而言，全球人均年排放量约为5吨。二氧化碳正在使我们的星球越来越热。当生态系统无法适应这些气候变化时，自然就会崩溃。

　　目前，我们仍无法确切地计算出全球二氧化碳的增长量，及其与气候变化之间存在的关联度。但可以肯定的是：二氧化碳的增加对自然环境将造成极其恶劣的影响。

　　“零排放”的可能性

　　我曾多次询问世界顶尖科学家：“我们真的必须把二氧化碳排放量降到接近零的水平吗？我们能否只减去一半或四分之一？”他们的回答始终是：“如果二氧化碳没有降到接近零的程度，温度还将继续上升。”对于人类，这是个巨大的挑战。要让12英尺高的卡车从10英尺高的桥下通过，我们可以压缩卡车高度，但要解决二氧化碳对环境的影响问题，减排就必须降到零的水平。

　　世界二氧化碳排放量每年都在增长。要使其降至为零，我们必须做出各种各样的改变。我们必须使二氧化碳排放趋势从快速增长转变为下降，再从下降一直变为零。

　　根据二氧化碳排放总量公式：Total CO2=P×S×E×C(二氧化碳总排放量=世界人口(P) ×各种服务(S)×每项服务的能耗(E)×单位能耗所产生的二氧化碳排放量(C))，我们知道，要想让二氧化碳排放量变为零，取决于人口、数量、平均每人所享服务、平均每项服务所需能源以及单位能源所释放的二氧化碳。这个等式的重要之处就在于它是四个因子的乘积。因此，只要四个因素中任何一个因素变成“零”，二氧化碳总排放量就会变为“零”。

　　究竟哪个因素能被归零呢？

　　首先是人口。全世界现有68亿人，且这一数字正在向90亿迈进，约为现有人口量的1.3倍，这个数字无法减少。

　　第二个因子是我们所使用的服务，它包罗万象，比如食品、服装、电视、取暖等。它们都是有益的，脱贫就意味着把这些服务提供给地球上的每一个人。提高这一数字是件好事。在富裕世界里的10亿人或许能够减少其服务使用量，但这一数字的平均值每年都在增长。总体而言，每个人所享用的服务将至少翻一番。

　　E表示效率，即每项服务所需能源。通过各种发明，很多服务所需能源都可以大幅下降，一些服务的能耗甚至已经降低了90%。但也有其他一些服务，比如化肥制造或空运相关服务，其改进空间非常小。所以从乐观角度看，总体而言，我们能够减少3-6倍能耗，但无法将其归零。

　　从上述三方面努力，我们大致能将碳排放从260亿降至130亿吨，但这并不足够，我们需要的是“零排放”。

　　最后一个因子是单位能源所释放的二氧化碳量。要使得碳排放为零，我们需要一个能源“奇迹”——一个在世界范围内全新的能源系统。

　　我使用“奇迹”一词，并不是指这不可能出现。微处理器曾是个奇迹，个人电脑曾是个奇迹，互联网也曾是个奇迹。现在我们所需要的是能源奇迹。但我们面临一个问题：“通常我们都是不见棺材不掉泪，而现在我们的时间不多 了”。

　　探寻能源“奇迹”

　　我们需要的能源方案必须规模惊人且绝对可靠。潮汐能、地热能、聚变能、生物燃料，这些都可能有助于实现零排放，但目前看来它们还达不到我们所要的标准。我们需要从矿物燃料、核能、太阳能、太阳热能和风能五个方向去寻找可能性。

　　煤和天然气都属于矿物燃料。要实现其“零排放”，看似简单，其实不然。我们需要把燃烧后从烟囱里排出的二氧化碳收集起来，加压变成液体后，放置在某个地方，然后祈祷它会在那儿一直安分地待下去。现在，一些试验性技术已可以达到回收60%到80%二氧化碳的水平，但要使其上升到100%的技术则十分复杂。另外，就何处安置这么多数量的二氧化碳人们也很难达成一致。这是一个长期的储藏任务，谁能保证安全？

　　核能的“零排放”也有三大问题：首先，其成本非常高；第二，安全性也是一个问题；第三，尽管核废料数量并不大，但其处理还存在许多疑虑。

　　太阳热能，太阳能发电和风能——这三种能源的能量密度要远小于矿物燃料和核能，但它们是间歇性的。风能和太阳能时有时无，所以必须保证在不刮风或阴天的情况下也能获得能源。

　　我遍览了所有类型的电池产品，包括汽车、计算机、电话、手电以及其他用电池的物品，然后将它与全世界所使用的电能总量相比较，我发现现有电池的储电量也只能供给人类不到十分钟的消耗。解决电池的问题并非不可能，但也绝非易事。

　　我们需要一块无与伦比的电池。

　　核电“梦幻技术”

　　难道“奇迹”就不能发生了吗？实现“奇迹”需要成百上千的企业共同努力。事实上，比尔·格罗斯(世界著名投资公司PIMCO的创始人和CEO)、维诺德·科斯拉(太阳微系统创始人)以及我在内的很多人都已在为此奋斗。

　　我和纳森·梅尔沃德(微软前CTO，智力风险投资公司CEO)正在支持一家从事核能事业的公司，从事“行波反应堆”(Terrapower)研究。这或许让人惊讶，但在核能领域确实已涌现出一些创新。

　　一般核反应堆通过燃烧“铀235”来获取能量，铀235在天然铀中只占1%。而在“行波反应堆”的研究设想中，我们将“铀238”燃烧99%，而不是将铀“235”只燃烧1%，这是一种疯狂的想法。实际上，人们对这一问题的讨论由来已久，但始终无法正确模拟出其可行性。随着现代超级计算机的出现，已经可以模拟这一过程。只要有正确的材料途径，它就可以实现。

　　如果“行波反应堆”研究能够最终成功，那么“零排放”奇迹就能实现，因为99%的铀原料会被燃烧，所以成本被大幅降低，核废料很少，而且我们还可以把现有反应堆里的剩余废料作为燃料继续使用。据我了解，仅美国肯塔基州帕度加气体扩散厂的核废料就可供美国使用200年，而海水提铀的方式能够确保远远长于200年的能源供给。

　　当然，“行波反应堆”只是我们需要努力的成千上万个方案中的一个。需要强调的是，我们必须在能源变革的各个方向都做出努力，而不能因为巨大的挑战而放弃其中的任何一个。

　　“零排放”的整合路径

　　短期内，在没有更好的能源替代情况下，我们仍应当采取增强能效的措施，启动减排工程，因为我们排放的越少，二氧化碳总量就会越小，温度就会越低。当然这些工作并不能让我们一直达到最终的减排目标。

　　我们还必须全力以赴地实现“零排放”，我们可以通过企业、试验性项目、管控措施等方面的变化来促进突破。有很多不错的书都曾讨论过这方面的问题，比如阿尔·戈尔的《我们的选择》和大卫·麦克伊所著的《可持续能源对温室气体说“不”》。

　　很多人都说到2050年，人类必须减排80%二氧化碳。达到这个目标非常重要，而发达国家，包括中国等，都必须完全转变发电模式。我们现在就处于向全世界寻求“零排放”技术的过程中。发明这样的一种技术是非常切实的愿望。如果我们没有这样的愿望，那20亿穷人中的绝大多数也将会生活得更加糟糕。

　　那么现在我们必须做些什么？

　　首先，我们需要为研究提供更多的资金。各国首脑不应仅仅讨论二氧化碳，而不关心技术的创新。目前，我们对创新技术的投入仍处于极低的水平。其次，我们确实需要市场的驱动——碳税、资本和贸易以及其他可能释放价格信号的因素都应被利用起来。最后，我们需要把信息传播出去。我们需要让能源对话变得更理性、更易于理解，并促使政府采取措施。

　　实现能源“零排放”是一个很重要的愿望，我相信我们能实现这个愿望。

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