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卡羅·盧比亞:把清潔能源送到城市 | |
（卡羅·盧比亞，德國(guó)波茨坦可持續(xù)發(fā)展高級(jí)研究所科學(xué)主任，1984年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者。他是意大利粒子物理學(xué)家和發(fā)明家。） 大家下午好！非常感謝能夠參加這個(gè)論壇，我今天的演講主題是“把清潔能源送到城市”。更多人現(xiàn)在在涌向城市，占到了全球能源消耗的75%，占到全球碳排放的80%。為了能夠讓這個(gè)快速的城市化進(jìn)程向綠色未來(lái)推進(jìn)，世界上越來(lái)越多的城市正在利用新型節(jié)能技術(shù)。最新預(yù)測(cè)顯示，到2015年全球千萬(wàn)級(jí)的城市將增加到26個(gè)，大多數(shù)國(guó)家是新興經(jīng)濟(jì)體，也就是以前不太重視可持續(xù)發(fā)展的地區(qū)。 在接下來(lái)的20年中，在印度的農(nóng)村每2秒鐘就會(huì)有一個(gè)人涌向城市，按照這樣的速度，每年將有1600萬(wàn)人進(jìn)入城市。在接下來(lái)的20年中，印度需要新建250個(gè)城市。有這么多人涌向新的空間，就需要我們保持可持續(xù)發(fā)展?？沙掷m(xù)發(fā)展是我們現(xiàn)在所需要的發(fā)展模式，同時(shí)不能影響未來(lái)后代的發(fā)展需求?？沙掷m(xù)發(fā)展需要我們對(duì)成本進(jìn)行新的定義，它不僅僅是短期的經(jīng)濟(jì)行為，同時(shí)要重視長(zhǎng)期的經(jīng)濟(jì)環(huán)境和社會(huì)發(fā)展。在這個(gè)方面要設(shè)立目標(biāo)，首先是空氣，社區(qū)、發(fā)展、能源、交通、廢物處理，讓城市發(fā)展的更為有序，更為相互聯(lián)系、更為智能，這就表明我們當(dāng)前面臨很多挑戰(zhàn)。 城市集中了智能星球的方方面面，包括教育、醫(yī)療、水供給、能源使用、公共安全、政府等。我今天的演講主要針對(duì)如何開(kāi)發(fā)新型能源，研發(fā)和技術(shù)對(duì)能源政策來(lái)說(shuō)非常重要。整個(gè)發(fā)展策略和經(jīng)濟(jì)主要基于我們對(duì)于那些廉價(jià)的、充分的化石燃料的使用。最新事件表明，這確實(shí)有與生俱來(lái)的不穩(wěn)定性。當(dāng)前的能源供給非常有限、非常緊張，這種能源成本的上升以及技術(shù)的進(jìn)步也能夠讓我們以創(chuàng)新的方式尋找新的能源，實(shí)現(xiàn)新的發(fā)展模式，帶來(lái)新的就業(yè)崗位，保證能源供給的安全。 當(dāng)前的趨勢(shì)和未來(lái)的趨勢(shì)都表明，我們現(xiàn)在所做的還不能實(shí)現(xiàn)能源目標(biāo)。在七、八十年代，石油能源享受的是充分供給，能源唾手可得，沒(méi)有減排的約束，市場(chǎng)也在這方面有很大的商業(yè)利益，這使我們非常依賴于化石能源。在新能源、新技術(shù)方面的創(chuàng)新、投資就受到了影響。新能源的創(chuàng)新需要有很長(zhǎng)的周期，也就是說(shuō)，在實(shí)現(xiàn)一定市場(chǎng)規(guī)模之前，投資和創(chuàng)新、監(jiān)管框架的更新都需要很長(zhǎng)時(shí)間，現(xiàn)在我們的創(chuàng)新還面臨當(dāng)前的基礎(chǔ)設(shè)施投資以及利益相關(guān)方、能源價(jià)格限定、監(jiān)管框架改變、網(wǎng)絡(luò)連通性等方方面面的挑戰(zhàn)，新技術(shù)肯定是更為昂貴的，但他們現(xiàn)在可能還不一定能夠帶來(lái)一個(gè)更好的解決方案。也就是說(shuō)，我們可能還看不到它立竿見(jiàn)影的效果。同時(shí)在社會(huì)接納方面可能也會(huì)有一些障礙，在這個(gè)方面還有立法和行政方面的障礙，從短期來(lái)看，確實(shí)面臨很大的挑戰(zhàn)，市場(chǎng)還不太可能接納，商業(yè)上不是太可行，因此需要公眾來(lái)支持能源創(chuàng)新。 毫無(wú)疑問(wèn)，現(xiàn)在全球變暖是迫切的問(wèn)題，需要我們大家關(guān)注，但這本身并不能推動(dòng)全球行動(dòng)迅速展開(kāi)，特別是不能迅速推動(dòng)“去碳化”的行動(dòng)，有更為迫切的事情需要解決，比如說(shuō)能源的可得性非常有限。同時(shí)，我們對(duì)于化石能源，包括天然氣、石油的需求是非常大的，可以說(shuō)是供不應(yīng)求。與此同時(shí)，我們特別迫切需要準(zhǔn)備新的能源。 現(xiàn)在我們可以看到，像舊金山這樣的城市，公共交通碳排放占到78%，而樓宇只占到17%，在這個(gè)方面就必須要重視公共交通的石油取代問(wèn)題，現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)非常取決于石油的供應(yīng)。現(xiàn)在對(duì)于美國(guó)來(lái)說(shuō)，對(duì)能源的需求27%集中在公共交通，其中95%是石油、2%是天然氣、3%是可再生能源。在居住和商業(yè)行業(yè)，60%用石油、7%是天然氣、6%是煤。毫無(wú)疑問(wèn)，對(duì)石油的需求還在增長(zhǎng)，但供應(yīng)不穩(wěn)定，也取決于政治不穩(wěn)定地區(qū)的供應(yīng)。這就需要我們?cè)诩夹g(shù)上推動(dòng)可回收石油的利用，石油還不會(huì)枯竭，還可以用很多年。但現(xiàn)在石油供不應(yīng)求，市場(chǎng)情況越來(lái)越惡化，價(jià)格會(huì)越來(lái)越高，也會(huì)帶來(lái)很嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)后果。現(xiàn)在很多學(xué)者和政治家都希望建立一個(gè)長(zhǎng)期的解決方案，避免“石油峰值論”的出現(xiàn)，避免在此之前就出問(wèn)題，防止經(jīng)濟(jì)突然下滑?，F(xiàn)在我們?cè)诖箨懠苣鞲鐬?、阿拉斯加都發(fā)現(xiàn)很多新的能源儲(chǔ)備，可以延緩這個(gè)問(wèn)題的出現(xiàn)。但從另外一個(gè)方面來(lái)說(shuō)，完全不用化石能源也是不太可能，我們必須要在實(shí)現(xiàn)碳減排的同時(shí)找到新的實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。 如果只是從新地方去開(kāi)采石油，包括大陸架、頁(yè)巖、重油、瀝青砂去解決，可能會(huì)帶來(lái)碳排放的后果。我們可以從氫經(jīng)濟(jì)上來(lái)解決問(wèn)題，碳減排、碳封存并不是完全消滅碳。有些國(guó)家在進(jìn)行減排的時(shí)候不會(huì)考慮具有法律約束力的條約，而是考慮是否有經(jīng)濟(jì)利益。現(xiàn)在我們必須要發(fā)出這樣的信號(hào)：讓二氧化碳成為一個(gè)寶，而不是成為害，要變害為寶。 現(xiàn)在我們談到很多氫替代石油的好處，氫僅僅是一個(gè)能源載體，我們必須考慮氫在減排方面能否帶來(lái)實(shí)實(shí)在在的好處，我們必須解決根本性的問(wèn)題，才能讓氫成為可行的解決方案。我覺(jué)得現(xiàn)在很有效的替代手段就是利用甲烷經(jīng)濟(jì)，將氫和二氧化碳結(jié)合，讓它們分離產(chǎn)生甲烷。甲烷可以轉(zhuǎn)化為其他的材料，包括乙烯、丙烯。二氧化碳可以從火電站獲得。氫如何獲得呢？可以從天然氣中獲得，通過(guò)蒸汽重整的方式轉(zhuǎn)化獲得?；蛘咄ㄟ^(guò)焦化的處理獲得氫，這樣就沒(méi)有任何二氧化碳排放。 可以通過(guò)沃勒教授的“脫碳化”方法直接獲得甲烷，這種脫碳化進(jìn)程會(huì)越來(lái)越多的使用到甲烷，甲烷燃料可以最大限度實(shí)現(xiàn)脫碳，所產(chǎn)生的碳比傳統(tǒng)能源少2.5倍，還可能轉(zhuǎn)化為黑炭和氫氣，不會(huì)影響碳減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。 我們?nèi)绾文軌蛟鰪?qiáng)天然氣的供給呢？除了傳統(tǒng)的天然氣，我們可以看到海洋的天然氣水合物（甲烷水合物、可燃冰）方面也有很大的儲(chǔ)備，這是非常豐富的儲(chǔ)備，這是一個(gè)獨(dú)特的化學(xué)物質(zhì)。這種物質(zhì)在0度時(shí)是穩(wěn)定的，在18度也可以保持非常穩(wěn)定，一升的甲烷水合物可以包含168升甲烷氣，這樣的話題可能比較學(xué)術(shù)化，但最近很多科學(xué)家發(fā)現(xiàn)甲烷和水在自然當(dāng)中是比比皆是。甲烷水合物在環(huán)境當(dāng)中可以保持非常穩(wěn)定的狀態(tài)，只要是壓力和溫度恒定的話就沒(méi)有問(wèn)題。同時(shí)，甲烷水合物也是海洋大陸架和海底的重要組成部分。甲烷的供應(yīng)量非常大，甲烷可以在地表2000米下發(fā)現(xiàn)，這是新能源很重要的一個(gè)來(lái)源。 但與此同時(shí)，這些水合物也會(huì)帶來(lái)生態(tài)災(zāi)難，因?yàn)闇囟瓤赡軙?huì)上升，氣候變化會(huì)導(dǎo)致穩(wěn)定性會(huì)發(fā)生變化，讓水合物散發(fā)到空氣中帶來(lái)災(zāi)難。在25000年以前，50%的海洋物種和70%的陸地脊椎物種都滅絕了，這可能就是由于當(dāng)時(shí)的水合物散發(fā)到大氣當(dāng)中所造成的，當(dāng)時(shí)也有全球變暖的情況。當(dāng)時(shí)全球氣溫上升了6度，水平面就上升了，海洋溫度也上升了。將來(lái)十到十五年的決定會(huì)對(duì)能源的安全劇變、就業(yè)造成影響，我們的行動(dòng)成本可能會(huì)很高。但如果不行動(dòng)，代價(jià)會(huì)更嚴(yán)重。 | |
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