透納
• 英國財政服務局前局長(Financial Services Authority )
有人說,為了避免全球變暖對人類福祉造成災難性傷害,我們必須從根本上改變我們的行為——停止乘坐飛機,使用自行車,摒棄食用紅肉。其他人則認為,新技術可以實現無碳增長。那麼,誰是正確的。是主張前者的格雷塔·桑伯格(Greta Thunberg),還是剛剛寫了一本書支持後者的比爾蓋茲?
從長遠來看,技術樂觀主義看起來是合理的。正如能源轉型委員會(Energy Transitions Commission)的兩份新報告所描述的那樣,零碳電力和氫氣如今僅占能源使用量的20%,到本世紀中葉可能占到75%,而清潔能源的成本屆時將比當今的骯髒能源(dirty energy)更低廉。太陽能發電的成本已經低於煤電;電池成本已大幅下降,並將繼續下降。電解制氫的成本在未來十年也將大幅下降。
全球電力生產將需要大幅增加,從目前的2.7萬 兆瓦時(TWh)到2050年的10萬兆瓦時左右。電池總容量將激增,同時也需要對擴大輸電和配電網路進行巨額投資。
但有豐富的自然資源來支持這種「綠色」電氣化。每天,太陽提供的能量是整個人類高標準生活所需能量的8000倍。即使10萬兆瓦時的電能全部來自太陽能(均非來自風能),我們也只需要用太陽能電池板覆蓋世界陸地面積的1%左右就可以實現。
所需的關鍵礦物也不存在任何終將短缺的情況。20億輛配備60千瓦時電池的電動車,將需要1500萬噸的純鋰庫存,而這是可以無限循環利用的。目前已知的鋰資源量為8000萬噸。鎳、銅和錳的供應也很充足,對鈷供應的擔憂促進了技術進步,使零鈷電池的應用成為可能。
對滿足人類生活水準來說,對於一切把光子轉換成電子,以及把電子轉換成物理學家所稱的「功」(驅動引擎)或熱(或冷)有關轉化,長期上是沒有地球界限(planetary boundaries)的 。到2060年,我們將能夠毫無負罪感地享受乘機飛行、供暖和空調,以及無愧於心地去發展經濟。
但是,由於兩個原因,我們仍然面臨著潛在的災難,使全球變暖限制在《2015年巴黎氣候協議》(2015 Paris climate agreement.)所承諾的「遠低於2攝氏度」的可能性將會越來越小。
首先,我們採取行動的時機已經嚴重滯後。如果發達國家在1990年承諾到2030年實現零碳經濟,我們就將已經接近這一目標,全球變暖也將減速。但是我們沒有,從現在的情況來看,我們最好在未來十年內將二氧化碳排放量減少50%。
實現這種規模的減排比在本世紀中實現零排放要困難得多。即使2030年所有在售的新車都是電動車,屆時道路上的大多數汽車仍然會有內燃機,並從其排氣管中噴出二氧化碳。而且,即使現在所有的電力供應增長都由零碳資源來滿足,關閉印度和中國現有的燃煤發電廠也需要時間。
第二個威脅在於我們的糧食和土地利用系統。挑戰不在於我們以食物形式消耗了多少能源,而在於我們生產食物的效率有多低。如果2050年世界上所有90億人每天都能獲得2200卡路里的充足熱量攝入,那將需要7400兆瓦時的能源,或可能只占非食品能源消耗的6%左右。
但是,雖然我們可以使用清潔電力來滿足我們在供暖、空調、工業和運輸方面的大部分需求,但我們不能用電子來替代我們所吃食物中的碳水化合物和蛋白質。相反,我們通過植物的光合作用獲得能量的效率,將比通過太陽能電池板把光子轉換成電子的效率低得多。
世界資源研究所(World Resources Institute)的研究表明 ,即使是在高度肥沃的熱帶土地上快速生長的甘蔗也只能將0.5%的太陽輻射轉化為可用的食物能量。相比之下,一片太陽能電池板可以達到15%的效率,並隨著時間的推移和技術的進步而不斷提高。而當我們用牛胃將植物蛋白轉化成肉時,我們將會損失90%以上的儲能。
因此,到目前為止,糧食和纖維生產是砍伐熱帶森林的主要驅動力。農場動物的甲烷排放和化肥的一氧化亞氮排放、加上森林砍伐,占所有溫室氣體排放量的20%,並有可能造成加速全球變暖的回饋循環。
從長遠來看,新興技術可能也會解決這個問題。使用精密生物技術生產的合成肉所需的土地,比動物生產少10至25倍;如果合成技術變得更有效率,而奶牛卻未提高生產效率,那麼它們最終將是低成本的。到本世紀中葉,蓋茨的言論可能被證明是對的;而即使在糧食和土地利用方面,桑伯格的觀點也過於悲觀。所有的生產最終都取決於知識和能源,人類的知識沒有極限,太陽無償提供給我們的能源也沒有相應的極限。
然而,儘管迅速的技術進步是我們緩解氣候變化的最佳長遠希望,但桑伯格的觀點如今在一定程度上是正確的。富裕國家的生活水準對解決災難性氣候變化和當地環境破壞是一個威脅,因此負責任的消費者選擇同樣重要。我們應該減少乘機飛行,轉而使用自行車,減少食用紅肉。並且我們必須儘快確保來自政府、公司和私人的大量資金流入,以便及時停止砍伐樹林,以免為時過晚。
(本篇翻譯由PS官方提供,責任編輯:張育軒)