如何避免气候灾害？这是比尔·盖茨为“碳达峰”“碳中和”勾画的工程蓝图
文丨邵琬云（美国阿拉巴马大学地理学助理教授，从事环境和社会关系的研究）
在4月22日举行的多国领导气候峰会上，美国总统拜登宣布承诺美国将于2030年将温室气体排放减少到2005年的一半。中国也做出了相似的承诺——碳达峰，指的是2030年前温室气体排放不再增长。在气候变化上，这一届美国政府跟上一届相比来了个一百八十度大转弯。尽管气候变化仍然是一个非常政治化的议题，两党领袖的态度截然不同，但近年来在经历了不断升级的极端天气灾害后（例如西部的干旱和山火，墨西哥湾的飓风，各地的洪涝灾害），美国民众对气候变化的风险认知也得到了大幅度提高：五分之四的民众支持能源开发时优先考虑像风能和太阳能这样的可再生能源。因此，拜登政府对气候变化、开发新能源大刀阔斧的姿态也算是顺应民意。
那谁又在影响民意呢？除了自然灾害频发，民意的转变还离不开很多意见领袖（opinion leaders）的贡献。这些意见领袖里就有世界前首富比尔·盖茨。比尔·盖茨近年来华丽转身，成功地从一个企业家转型成了非常有社会影响力的慈善家。他和妻子美莲达一起领导的盖茨基金在全世界范围内资助扶贫、提升公共健康、环境保护的项目。盖茨夫妇因此也收获很多了尊敬和赞赏。这对享有世界级声誉的伉俪今天几乎同时在自己的社交媒体上宣布，他们要结束27年的婚姻，不过两人都声明会一起携手继续领导盖茨基金。
盖茨基金在全世界的慷慨也为盖茨本人带来巨大的社会影响力。树大招风，盖茨去年就被推上了舆论的风口浪尖，原因就是他对新冠病毒防治的建议，触动很多阴谋论家的神经。他们中很多人说盖茨想控制世界。控制世界也好，影响世界也好，超级富豪一讲话，肯定会被很多人追捧，很多人诟病。
盖茨最近就出了一本新书， How to Avoid a Climate Disaster: The Solutions We Have and Breakthroughs We Need（中文版书名《气候经济与人类未来》）。这本书现在在美国亚马逊网站是环境政策类排名第一的畅销书。针对拜登政府提出的2030年实现减排一半的目标，盖茨认为并不能解决根本问题。如果温室气体排放对大气稳定不利，不管排放多少都是问题。
盖茨在书里一开始就提出了温室气体在2050年实现净零排放的理想。净零排放也叫碳中和，不是说完全不排放，而是国家、企业或者个人排放的温室气体（二氧化碳是最有影响力的温室气体，因此很多时候人们用“碳排放”替代“温室气体排放”），可以通过用碳排放低的能源从而使地球释放碳和吸收的碳量达到平衡。这个理想显然是很美好的，现实却是：全世界现在每年排放510亿吨温室气体。很多人都知道如果人类社会对气候变化不积极应对，全人类将会面临灭顶之灾，不信的可以读一读华莱士的书，《无法生存的地球》（The Uninhabitable Earth: Life After Warming）， 里面描绘的文明在气候变化下的走向让人不寒而栗。
盖茨在第一章就给读者上一堂气候变化的入门课。温室气体的排放是燃烧化石能源（fossil fuels）的直接结果。自工业革命以来，大气里的二氧化碳含量持续上升，由于温室气体于地球表面就像棉被于睡觉的人一样，把热量都“困” （trap）在了地球表面，排放的二氧化碳越多，人类给地表加的棉被就越多，所以，地表气温也跟着持续上升，这样会带来一系列不堪设想的后果：海平面持续上升迫使大规模人类迁徙，干旱地区会越来越干导致农业产出下降，在本不稳定的地区，暴力和战乱为愈演愈烈，洪涝灾害会越来越频发，海岸地区经济损失日益加剧。
可以说，气候变化的影响会渗透到从文明到个人的各个层面。所以，从510亿吨降到0是一个非常紧迫的任务，可是这也是一个非常棘手的任务。在第二章，盖茨就解释了零排放为何如此之难。碳的零排放并不等于能源的零消耗。世界人口快速增长、工业化、城市化需要大量的廉价、可靠的能源，化石能源虽然很脏但其廉价可靠性却是其它能源无法替代的。化石能源早已成为现代人生活中必不可少的一部分。人们对于这种新能源的需求就像鱼对水的需求。除此之外，现存的环境法律法规制定于几十年前，根本不能有效地管控温室气体排放，在对如何减排的操作上，也是众说纷纭。
盖茨肯定知道实现温室气体零排放不是一件容易事。可是作为工程师出身的他，发现问题只是“开胃菜”，寻找解决问题的方法才是“正餐”。思路明晰是工程师必须具备的素质，盖茨当然也不例外。他通过这本书为零排放勾画了一个工程蓝图。
解决问题首先要找到测量尺。他提出了一个“绿色额外费用”（green premium）的概念。这个概念是用来比较不用排碳的情况下生产一种产品的费用和排碳下生产费用的差价。因为化石能源对环境破环的成本没有反映在很多产品中，这些产品往往具有价格优势。比如电动车的价格会比一般的燃油车贵，这就充分反应了绿色额外费用。如果这个额外费用达到0甚至变为负数，零排放才会真正变得触手可及。
有了量尺还不够，实际操作上，要想减排就要先找到排放源。书里有五章（第四章到第八章）就是按照510亿吨的温室气体的排放源组织的。 我们生活所需的电源（How We Plug In），制造业（How to Make Things），农业（How to grow things），交通（How to get around），室内温控（How to Keep Cool and Stay Warm），每一个行业都离不开能源，因此也排放了很多温室气体。作为一个前软件公司老总，盖茨在这本书尽显他对前沿科学技术的崇尚，自己投资了很多技术创新公司。这些技术也让读者大开眼界。
在电源那一章，他谈到，新兴能源如太阳能、风能自然不能疏漏，这两种公众熟知的可再生能源，虽然很干净，但是地理分布非常不均衡，例如美国的西部可以生产大量的风能，西南部有大量的潜在太阳能，这些能量产生后只能在当地享用，运输这些能量不能像运煤、运天然气那样相对容易。除了空间分布不均，季节性分布也有很多挑战，因此储存这些能源就是关键。书里提到，德国的太阳能和风能产量大幅度增长，夏季有时供大于求，还会向邻国输入多余的能量。发电不能只依靠太阳能和风能。
盖茨似乎对核能偏爱，他本人就投资了一个核能公司（Tarrapower）。历史上的几次大型核电站事故让公众“谈核色变”， 而盖茨试图通过数据来说服大众，核电其实可以很安全。储存电能领域也有许多技术创新，比如水泵（Pumped hydro）——当电的供应很高、电价便宜时，把水泵到山上的一个水库储存起来，当电的需求增加、电价上升时，把水库的水放出发电。
在农业那一章，盖茨讲到把植物加工做成具有牛肉味道的产品，或者用动物身上取下的细胞在实验室里培植肉。在室内温控一章里，他介绍了热量泵（heat pump），原理是液体和气体扩张和收缩时的温度转变。还有在好几章里，盖茨都提到一项直接从大气中抽出碳然后安全储存的技术（direct air capture），目前这项技术开发还在雏形阶段，价格还极其昂贵，要彻底解决大气中过多碳的含量，未来恐怕还要依赖这项技术发挥很大的作用。
技术创新虽然耀眼，但还要有相对应的法律法规和政策导向来配合市场。在九十年代，盖茨领导的微软公司曾因市场垄断被联邦政府告上法庭对簿公堂，他倒不计前嫌，赞同政府介入市场并发挥积极作用。盖茨专门用一章（Why Government Policies Matter）讨论如何用政策推动科技创新，创造市场激励。在实现零排的路上，政策、市场、技术就像三驾马车一样，缺一不可。除了对政策作用的巨大认同，盖茨还为政府如何介入市场鼓励技术创新开了一个“药方”，七条处方里包括投资研发，征收碳税，提高公众对新能源的认识，与时俱进，确保从传统能源过渡到新能源经济的公正性，自行研发，推动市场、技术、和政策齐头并进。作为普通公民和消费者，盖茨也为大家提供了实际行动的建议（What Each of Us Can Do），比如购买电动车、吃用植物做的汉堡包、把家里的灯都换成节能灯。
读完整本书的体会是，盖茨对解决气候变化这个问题有很多思考和个人行动。尽管零排放任重而道远，盖茨对科技改变世界却深信不疑， 不然自己也不会投资这么多的创新技术公司。科学和技术的进步在最近三十年为顶尖工程师们提供了大展拳脚的平台，也为盖茨和像他一样的工程师们创造了无与伦比的财富。在充满了悲观主义声音的气候变化讨论中，有他这样对人类未来持乐观态度的声音是难得的。
盖茨在农业那一章讲了这样一件事。美国著名生物学家保罗·埃利希（Paul Ehrlich）在1968年出版了一本耸人听闻的书，《人口炸弹》（The Population Bomb）,书里描绘了一幅近似《饥饿的游戏》（Hunger Game）里的场景：人口不断增长，粮食会越来越短缺，再过10年、20年，成千上万的人会饿死。这个预测后来实现了吗？答案大家都知道。后来的绿色革命促进粮食产量大幅度增长，养活了印度和世界各地许许多多的人。在悲观主义者描绘的前景里，缺失了一项只有人类才有的能力：创新。
盖茨书里没有讲到跟埃利希有关的另一件事，埃利希在1980年跟经济学家朱利安·西蒙（Julian Simon）打了个赌，下注1000美金。他俩赌五种金属（铬合金、铜、镍、锡、钨丝）在未来十年的价格变化，埃利希赌这些价格会上升，因为人口增长对这些金属的需求会增高，西蒙赌会下降，因为人口增长会刺激技术创新从而导致价格下降，结果，埃利希这次的预测又以失败而终，五种金属的价格都大幅下降。
如果今天的我们来赌地球的未来，你会选择跟盖茨一起对零排放的未来充满希望吗？
（文章仅代表作者观点。责编邮箱：yanguihua@jiemian.com。）
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