今天来和大家讲气候经济与人类未来。这本书的作者是大家很熟悉的世界前首富比尔·盖茨。比尔·盖茨写这本书的目的主要是想要给大家交代一下,他退休之后在能源领域到底做了哪些事。简单概括来说,就为了应对全球气候变暖,通过投资清洁能源帮助政府间加强沟通和合作,最终目的是可以让全世界早日实现碳中和。
相信大家无论是在网络上还是在电视里面,都应该见识过发生在全球不一样的地区频发的各种极端灾害天气。为了应对气候变暖,现在全球各个国家都在积极进行能源转型,目的是为了要减少温室气体的排放。但温室效应带来的气候变化,并不是说今年的碳排放减少了,明年的气温就能降低下来。所以说,比尔·盖茨在这本书里面除了给我们讲解了到底怎么去通过技术手段减少温室气体的排放,同时,他还建议我们应该尽量去适应这个正在变化的世界。此外,比尔·盖茨还建议,我们应该为可能到来的更加极端的气候变化做好最坏的准备。
在这本书接近结尾的后半部分,比尔·盖茨谈到了一个充满矛盾的话题,同时也是非常尖锐的。在我看来,这件事情非常重要,所以我想在节目最开始来和大家探讨一下。如果一旦发生了比尔·盖茨所说的这样一件事情,那么很有可能就会给地球造成比新冠肺炎疫情还要更加严重的后果。这件事情就是地球工程。
什么是地球工程呢?大家都应该知道,恐龙是怎么灭绝的。火山喷发导致地球的大气层在很多年的时间里面都被火山灰笼罩,地面接收不到阳光的照射,植物很快就死亡了,所以恐龙最后也是因此而灭绝了。那么地球工程打算做的就是类似这样一件事,也就是模仿火山喷发,在大气层释放出极细的颗粒物。这些颗粒物的直径仅为百万分之一英寸,因为这些颗粒可以散射阳光,自然地球的温度就可以降低下来。
这个方法听上去是不是有点疯狂,简直就是和黑客帝国之类的电影情节一模一样的?那这还不是最吓人的,最吓人的是比尔·盖茨居然还投资了这个方面的研究项目。而且从他在这本书里面的语气来看,他对于在最极端的情况下通过使用地球工程来应对全球性的气候变化,是举双手赞成的。至于我们人类最终会不会走到那个地步,我想这就很不好说了。虽然希望地球环境不会恶化,发展到那样的一个极端,但与此同时,我也是更加希望作为拥有相关地球工程技术的科学狂人们,不会轻易擅自做出释放完全可以堪称是气候武器的决定。
那么,是什么原因会让比尔·盖茨认定在必要的时候,需要采取类似地球工程这样的一个看似有些极端的办法来应对气候变暖的问题呢?这其实就要从现在全球每年排放到大气当中的温室气体开始说起。现在全球每年平均会排放510亿吨的温室气体到大气当中。2020年受到疫情的波及,全球经济陷入到了非常萎靡的状态,最重要的就是这次疫情带走了几百万人的生命。所以这一年全球温室气体的排放总量也是因此减少了二十亿吨。
大家其实可以想一想,从现在的510亿吨到最后地球整体实现碳中和,这段历程是会有多么的艰难。除了这510亿吨之外,比尔·盖茨还想要让我们记住另外一个数字。这个数字就是零。这个数字代表着什么意义呢?简单来说,就是我们人类在实现减少温室气体排放的同时,最终是要实现净零排放这样一个目的。其实净零排放也是碳中和的另外一种表述,换句话来说,就是这边排放,那边吸收,正负抵消,从而就实现了净零排放。
正确和客观地理解碳中和以及净零排放对于我们来说就非常重要。大家有没有发现,碳中和以及净零排放好像和我们的中庸之道逻辑上都是相通的。不是说为了实现碳中和,我们就必须像断奶一样,从此以后,我们人类就不再去使用一块煤炭或者是一桶石油了。反而在碳中和的社会,大家该用什么,高效率的能源依然还是会继续去使用,因为没有人会和强大的驱动力过不去。
大家有没有想过,如果F1赛车最终都转型变成了电动车,那F1赛事还有举行的必要吗?那样的话,大家都去游乐场看电动的碰碰车,那不就好了吗?所以说,实现碳中和的必由之路,是怎么才能最终实现真正意义的净零排放,而不是一口所谓的气体都不排放。大家如果把碳中和以及净零排放理解到这个程度,就已经完全足够了。
净零排放的终极目的,是要平衡温室气体的排放。大家注意,是平衡,而不是彻底阻止或者断绝。温室效应之所以会给全球生态带来非常严重的破坏,主要就是因为温室效应导致的地球平均气温看似是非常小幅的升高,但却给气候造成了更为恐怖的变化。气候的变化到底有多恐怖呢?给大家简单举几个小例子,比如说地球有恐龙生存的那个时代,全球平均气温比现在高大概四度。有意思的是,那个时候北极居然还有鳄鱼。
所以说,地球平均气温看似升高或者降低很不起眼的几度,结果反倒是会造成物种的大灭绝。那么,温室气体的排放和地球平均温度升高之间存在什么样的联系呢?首先,我们需要知道,温室气体除了我们非常熟悉的二氧化碳之外,还包括其他一些气体,比如说像甲烷、一氧化二氮、氟利昂,这些都是温室气体。除了这些之外,可能大家想象不到,水蒸气也是属于温室气体的一种。
不同类型的温室气体产生的温室效应也不一样。比如就拿甲烷来说,它对大气的暖化效果就是二氧化碳的28倍。那么,温室气体是怎么让地球的温度升高,进而造成气候变化的呢?从物理学的角度来看,太阳发出的热量以一种短波辐射在经过大气层抵达到地面之后,地面在吸收一部分热量的同时,又会以长波辐射的形式把另外一部分能量反射回来。对于温室气体来说,短波辐射对它没有任何影响,要不然它也不会穿过大气层直接抵达到地面。
但是长波辐射就不一样了,因为温室气体会吸收长波辐射。根据能量守恒定律,温室气体在吸收了长波辐射之后,温度就会升高,最终结果就是越来越多的能量像棉被一样把地球包裹在了中央。所以说,大气层的温室气体越多,全球平均气温就会上升。
说到这儿,其实还需要给大家强调说明一点,也就是现在我们在很多地方会看到说二氧化碳,一会儿又会看到说碳,同时又会看到说温室气体。看的多了,反倒是越看越迷糊。其实,现在为了理解上的统一,很多时候,比如说为了我们方便做统计,都会把温室气体折算成二氧化碳的当量来进行对待。所以说,就像我们刚才谈到的510亿吨,涵盖的就是把其他的各温室气体都折算成了二氧化碳当量之后的总和。
更多的时候,主要就为了我们交流上的方便,我们就又把二氧化碳的当量再次进行了简化,最终就变成了所谓的碳了。所以说,无论大家何时何地听到这些词语,只要采取最简单的一个方式来进行理解就不会出错。气候变暖的后果很严重,对农业生产的冲击更是非常巨大。我们中国的农业在为世界五分之一的人口提供粮食,所以一旦气候导致我们中国出现减产,那么后果真的就是不堪设想了。
既然温室效应导致的气候平均状态随时间的变化如此恐怖无常,那么怎么减缓温室效应朝着更为恶化的方向去演变,以及怎么才能实现终极意义的净零排放,就是我们人类现在需要去认真面对和脚踏实地去做的事情。但是在采取措施之前,我们还需要去评估一下实现如此宏大的目标到底会有多么艰难。比尔·盖茨在这儿总结了一句话,他说,如果没有创新驱动,人类就无法实现净零排放。这句话强调和体现的就是技术对于如何实现净零排放所起到的引领作用。
对于我们人类来说,之所以会导致每年如此大规模的碳排放,主要就是因为使用煤炭、石油和天然气的结果。但是如果彻底不去使用石油资源,在目前来看是无法做到的。因为我们生活的方方面面,除了开车、坐车需要消耗燃料之外,很多日常用品的原材料也都是需要从石油里面提取的。比如说制造牙刷的塑料,还有聚酯纤维的衣服,这些都离不开石油的贡献。让人类一直无法停止使用石油的原因主要就是因为石油的价格真的是太便宜了。
大家别看现在的石油都是论桶论加仑卖,但如果是折算成毫升来进行对比,你就会发现,即便是在每桶石油的价格是八十美元的情况下,石油依然是要比啤酒甚至可乐还要便宜。从前两次工业革命的进程来看,之所以煤炭会取代木材,主要就是因为新能源的价格要比旧能源便宜。出于这个原因,人类在主观上就会产生转换能源的内在驱动力。
但如果大家再去看现在的风能还有太阳能发电成本的问题,就是限制这些产业扩张的主要劣势。所以说,技术创新对于新能源的未来发展才是至关重要的,因为只有通过技术上的创新,才能让新能源的成本不断降低。这个道理就好比芯片领域的摩尔定律一样。但是很遗憾,能源领域并不存在每隔上一年或者几年价格就会降低一半的摩尔定律。要让人类逐渐放下对于使用煤炭、石油还有天然气的执念,就只能是通过更加前沿的科技,让新能源在传统能源的面前具备价格成本的优势。
按照比尔·盖茨的分类方法,有五大领域需要在未来不断去取得技术上的突破。那么,有哪五大领域呢?它是这么分类的,也就是根据我们刚才说过的510亿吨碳排放总量来进行划分。按照碳排放量的规模,大小排在第一位的是贡献了31%的碳排放强度的生产和制造行业。这个行业主要就是包括那些生产水泥、钢铁还有塑料的工厂,电力生产和存储以27%的比例排在第二位,排第三的是种植和养殖业,它的碳排放占到了19%。第四名是我们最熟悉的交通运输行业,占到了16%。听到这儿,大家是不是会非常意外,想不到一直被喷得体无完肤的汽车尾气居然并不是碳排放的罪魁祸首?最后剩下的7%则是由冬天取暖和夏天开空调制冷贡献的。
根据净零排放的定义,如果想要实现整个系统的净零排放,那么作为这五个子类必须得分别实现净零排放才行。那么,接下来,我们开始讨论怎么才能让这五大领域实现净零排放。在讨论之前,我们还需要理解绿色溢价这个概念。绿色溢价之所以重要,是因为这个概念贯穿了各个领域实现净零排放的整个生命周期。
什么是绿色溢价呢?简单来说,就是使用传统能源和使用新能源之间的成本差值。在现实当中,使用传统三大能源煤炭、石油、天然气肯定是最经济实惠的了。但如果我们想要通过使用新能源的解决方案来作为替代,新能源往往就会暴露出成本偏高的问题。按照我们耳熟能详的一句话来说,就是考验我们的时候到了。
这个档口,绿色溢价因此就诞生了。于是,在用新能源来取代旧能源的同时,我们又会心甘情愿多支付上多大的一笔资金呢?对于不同的国家来说,或者是不同的行业,甚至不同的人,绿色溢价都是不一样的。比如同样是面对一个太阳能发电项目,作为财大气粗的美国来说,可能不论是多少资本,比如说一亿美金,只要别特不靠谱,他都舍得往里面投入,甚至做冤大头交点智商税。
但如果是拿同样的一个项目分别放在我们中国以及印度面前,情况就会马上变得不一样了。作为我们中国来说,五千万美元的绿色溢价,我们暂时还能勉强接受。而印度顶多就能接受五百万美元的绿色溢价。所以说,绿色溢价对于不同国家的意义,或者是不同的行业、不同的人都是不一样的。而绿色溢价的意义就体现在,只有类似像印度以及其他中低收入的国家,主观上愿意和有能力去接受这样的一个价格差值,才会让能源转型存在付诸于实践的可能。
绿色溢价会在之后我们谈到的很多内容里面出现,大家现在只需要对类似这样的一个初步印象就可以了。接下来,我们先来讨论一下占到全球510亿吨碳排放总量27%比例的电力生产与存储领域到底应该怎么做才能实现净零排放的问题。
这个时候可能就会有强迫症的同学会十分好奇一件事情,也就是为什么你不从碳排放量最多的生产和制造领域开始说起呢?其实按照常理来说,应该是从碳排放量最大的领域开始说才对。我最开始也是抱着这样的一个想法的。但如果大家真的是去看这本书的话,其实也是会发现比尔·盖茨同样也是没有从生产和制造领域开始说起,主要原因就是在电的问题上。
因为生产制造最离不开的就是原材料的供应和电力保障了,所以关于电力的问题还真得是必须要拿到最开始来说,这样才不会在生产和制造领域,比如说说着说着就突然跑题了,跳到电力领域去了。那么好,我们接下来就正式进入到电力生产和存储领域来一探究竟。
对于我们人类来说,终极目标无非就是要寻求怎样可以在不释放温室气体的情况下,获得既廉价,同时又源源不断进行供应的电力资源。既然说到廉价电力,这个时候就出现了一个非常有意思的情况。比如就拿现在的全球发电量来说,燃煤发电占到了36%,天然气发电占到了23%,石油占到了3%。这三大传统能源加在一起,就已经是60%了。
那剩下的40%里面,水力发电占到了16%,核能发电占到了10%,可再生能源发电占到了11%,还有微微的一点1%是来自于类似垃圾发电等杂七杂八的能源发电方式。之所以直到现在传统三大能源发电依然占到六成的份额,主要原因就是这三种能源发电的成本非常廉价。
但是问题也就来了,拥有六成绝对话语权的发电方式,同时也是碳排放的罪魁祸首。因为比如说像核电、水电还有可再生能源发电,这些发电过程几乎都是零排放的。所以说,现在的问题就变成了通过什么手段才能让这个占有六成比例的传统三大能源发电实现净零排放。
说到这儿就要涉及绿色溢价的问题了。比如就拿美国的电力系统来给大家举个例子,美国的电力系统如果想要实现脱碳的话,那么每度的平均售价就会因此增加1.3美分到1.7美分左右,换成我们人民币就是平均在一块钱。那与美国现在的电价相比,上涨幅度大概是15%。按照美国家庭每个月的平均用电量来计算,每个月的绿色溢价总计就是18美元。
对于这样的一个额外增加的家庭支出来说,基于美国的平均收入水平,美国家庭普遍都是可以接受的,问题并不是很大。同样的情况如果放到欧洲,如果欧洲电网脱碳程度控制在90%到95%水平的话,那么欧洲的平均电价就会上涨20%。对于这样的一个结果来说,欧洲家庭普遍也是能够接受的。
但进一步放眼全球的话,也就是让其他国家的电网也跟着进行深入的脱碳,对于我们亚洲以及非洲的很多国家来说,这就有点扯淡了,因为根本就是无法接受的。因为以现在的风力和太阳能发电的建设成本,对于很多发展中国家来说,他们完全是投入不起的。像非洲的绝大多数国家,还有我们亚洲的比如说印度、印尼、越南、巴基斯坦等等国家,他们都是属于这样的情况。
这和他们主观上想不想减少碳排放并没有必然直接的联系,主要就是因为有心无力。而且对于发展中国家来说,想要让自己的经济得到快速的发展,必然就需要发展制造业。而想要生产制造,就必须拥有充足的廉价电力供应。所以,对于这些中低收入国家来说,建设燃煤发电厂依然还是最具性价比的选择。
那么作为我们中国以及欧美发达国家来说,怎么做才能实现电力的净零排放呢?比尔·盖茨在这本书里面说的比较有意思,电网的脱碳主流模式是发展风能和太阳能。比尔·盖茨也是十分认可这两大发电方式,但这个是有前提条件的,也就是电网脱碳的绿色溢价得能让这个国家有实力接受才行。
不过,电网脱碳的绿色溢价很容易就会受到可再生能源间歇性的干扰,从而推高整个的绿色溢价。比如说阳光还有风,它们都是属于间歇性的资源,所以就很难做到全年365天每天24小时无休止的发电。但是我们用电就不一样了,总停电谁都受不了。
所以说,如果未来我们朝着百分百使用清洁电力这样的一个方向去发展,很有可能就会让电网脱碳深陷到底是要安全稳定,还是要净零排放的悖论了。很多朋友会认为,风能和太阳能间歇性的矛盾主要是体现在白天和夜晚的差别,但其实这样的理解并不完全准确。
因为季节性的变化,比如夏天还有冬天,才最能反映这两大发电方式在发电能力上的巨大落差。简单来说,就是夏天产能过剩,冬季产能不足。导致这个问题的原因,就是地球的自转轴是倾斜的。所以,就像加拿大或者俄罗斯的一些地方,它们的夏冬两季太阳能发电最高甚至会出现12倍的差距,风力发电情况虽然好一点,但同样也是会出现最高四倍差距的情况。
清洁能源间歇性的问题也是催升了储能产业的发展。但是把大规模的电力储存到蓄电池里面同样也是有问题的,一个就是电池的成本,再一个就是电池的寿命。以现在的蓄电池技术暂时还达不到可以为一座城市储存电力的能力。而且全球城市数量那么多,幻想依靠蓄电池去存储电力完全就是非常不现实的事情。
所以说,清洁能源发电是需要和储能技术同步进行发展的产业。储能技术长期停滞不前,很容易就会制约清洁能源发电市场占有率的提升。那么关于储能,现在的主流策略正在从使用蓄电池向抽水蓄能来进行转变。可以说,抽水蓄能是现在非常可行的一个可以满足城市电力需求的大规模储能技术。
给大家简单描述一下抽水蓄能的工作原理,就是在风力或者是太阳能发电能力非常爆棚的时候,我们就可以把水抽到山上的水库里面,然后在我们需要大量用电的时候,再通过水力发电的方式把电力释放出来。但是从美国的实践经验来看,抽水蓄能暂时还存在着非常大的问题,也就是必须得需要非常大的水库来进行存水才行。
对于很多城市来说,他们并不具备这样的一个地理条件,所以这也是为什么抽水蓄能一直被看好却长期没有得到发展的原因。美国十大抽水蓄能设施的发电总量加在一起还不够美国一个小时的用电量。大家可以完全想象的出来,类似像我们国家很多位于平原地区的城市来说,抽水蓄能完全就是没有办法实现的事情。
那么关于储能技术,主要就是这些。其实除了风能和太阳能之外,想要生产零碳电力,方法其实还有很多,比如说核能发电。核能发电主要分为两个大的方向,也就是核裂变以及核聚变。现在全球范围的核电站应用的都是核裂变的技术。在诸多发电方式里面,核电是唯一的一个能够一年四季部分昼夜可以提供可靠电力的零碳排放能源。如果不考虑核泄漏或者是核废料衰变周期长的问题,核电真的是非常完美。
说到核电,其实就特别需要向大家澄清一个误区。相信大家普遍都应该关注过日本像太平洋倾倒核废水的热点事件,或者大家如果看过美国新拍的切尔诺贝利这个电视剧的话,或多或少都会认定核事故造成的死亡人数肯定会是一个非常恐怖的数字。但是其实,如果是按照生产每单位电力造成的死亡人数来计算的话,核能反倒是各种能源发电里面最为安全的那一个。
具体看数字的话,煤炭造成的死亡人数是24.6个,排名第一;石油是18.4个,排第二;生物质发电排第三是4.6个;天然气排第四是2.8个;最后一位是核能,不过,才是0.07个人。相信在听完这样一组数字之后,会帮助大家有所程度的缓解,因为长期以来对于核辐射、核泄漏产生的恐惧甚至是焦虑。
核裂变的主要内容就是这些。核聚变的话,虽然现在仍然是处于试验阶段,但未来的发展前景还是非常广阔的。关于核聚变有一个非常经典的笑话,说的是距离核聚变成功还有40年的时间,而且永远都是40年。核聚变之所以很难取得重大突破,主要就是涉及两个方面的原因,一个是启动核聚变需要非常高的能量。以现在的科技水平,在启动核聚变之后,往往就是投入和产出不成正比,也就是得投入更多的能量,但最后还没有产出的多,那这样一来,利用核聚变发电就无从谈起了。
另一个障碍是温度的问题,大家可能无法想象,在非常狭小的空间里面,核聚变会产生高达一亿度的高温,而且还需要特殊的材料来作为容器封闭在里面。大家可以想象一下,这得是多么的困难。
关于电力生产和存储,我们就先说到这儿。大家听完之后,其实就应该可以了解,电力领域想要实现净零排放的难度究竟是会有多大。而这仅仅还是涉及27%比例碳排放的问题,后面的难度就更可想而知了。有了电力领域作为基础,后面我们就可以按照减排的贡献来和大家说了。
对于贡献了31%比例的碳排放的生产和制造领域,这道题到底应该怎么应对净零排放的问题呢?生产和制造领域主要涉及的是水泥、钢铁,还有塑料。这三大行业随便单拎出来其中任意一个行业都是碳排放的大户。如果大家生活的城市有钢铁厂、水泥厂的话,在每每进入冬季,尤其是在晚上气压低的时候,应该会闻到我说的是什么。
那么,对于生产一吨钢铁来说,需要因此排放大约1.8吨的二氧化碳;水泥相对要好上一些,生产和排放的比例是一比一;生产塑料和其他这两种商品则并不太一样。因为在塑料生产的过程中,碳原子非常容易跟氧还有氢相结合,于是就会有大约50%的碳会被储存在塑料里面,所以这也是塑料很难自然降解的原因。
谈到这儿,比尔·盖茨其实也表现出了非常大的悲观情绪。因为对于像钢铁、水泥、塑料等行业来说,其实现在并没有什么特别好的技术,可以帮助这三大行业立竿见影地实现净零排放。按照我们今天所说的,想要实现净零排放,首先就要先来评估一下这个行业的绿色溢价到底会有多高。如果还可以的话,这些行业才会心甘情愿地通过技术方法来接受这样的变革。
对于生产和制造领域来说,产生绿色溢价的地方还是具有共通性质的,主要是包括三个方面:一个是生产制造环节的电力消耗;第二个是生产制造环节需要提供热量;最后一个是生产制造环节直接的碳排放。关于第一个环节,我们就不必多说了,刚才谈到电力领域,我们也是涉及到了核心问题,只要清洁电力的绿色溢价不超过这个相关企业的承受能力,那么实现这个环节的净零排放就具有理论上的可行性。
那么,第二个环节需要给大家举例子来说,比如就拿我们炼钢来说,炼钢必须要通过加热才能让这个铁融化。但如果不通过燃烧燃料的方式,又怎么来获得高温呢?这里就有三种解决方案:一种是对热量要求并不是很高的话,那么就还可以通过使用电热泵来进行解决,因为同样是使用到氢并节电力,所以这部分的绿色溢价是可以接受的。
另外一种是对热量要求非常高的情况,那这个时候最好的办法,就是使用核能发出的电力了。除此之外,第三种方法就是使用碳捕捉装置。但是使用碳捕捉装置现在的问题是成本太贵了,这些设备会给企业增加额外的成本。而这些成本经过转移,最终就会反映在商品的价格上。至于消费者愿不愿意为这个环节增加的成本买单,我想那就是仁者见仁智者见智的事情了,所以我们还需要辩证地来看待这个问题。
那第三个环节就是怎么处理温室气体直接排放的问题。不论是炼钢还是生产水泥,让这些工厂的烟囱不冒烟,肯定是不行的。从现在人类的科技水平来看,除了直接关停工厂之外,再就只能是采取和第二个环节相同的措施,也就是上马碳捕捉的设备。在经过使用碳捕捉的装置之后,再来对比钢铁、水泥还有塑料这三大产业的绿色溢价,我们就会发现,除了水泥行业的绿色溢价达到了75%到140%的水平,像钢铁还有塑料行业的绿色溢价并不是特别高的离谱。
比如说塑料的绿色溢价是在9%到15%之间,钢铁的绿色溢价是在16%到29%之间。如果是以这样的溢价方式传导到商品的价格上面,对于消费者来说,几乎是感受不到商品价格上涨带给自己的压力。比如说特斯拉生产电动车,即使实现净零排放的钢铁涨价了,但是作为特斯拉电动车来说,整体价格也几乎不会受到影响。
再比如像我们经常喝的可乐或者是牛奶,那可口可乐或者伊利、蒙牛使用了净零排放的塑料来代替过去的包装,对于可乐或者是牛奶来说,他们也不会通过涨价的方式来进行弥补,瓶子和包装所用到的塑料,对于商品整体价格的影响,其实是微乎其微的。通过了解生产和制造领域的碳排放,相信大家应该能够对清洁电力以及碳捕捉的重要性有更加深刻的认识。
那听到这儿,大家是不是就会觉得实现净零排放的总体难度好像又被碳捕捉强化上了一层?大家别急,后面还有更困难的事儿在等着我们。接着我们再来说一下占到排放19%比例的种植和养殖领域。这个领域非常有意思,因为像我们平时吃到的肉类,就是造成温室气体排放的主要来源之一,而且还是在这个领域排名第一的主要来源,排在动物养殖业后面的才是从种植农作物一直到收割,甚至是砍伐树木导致的碳排放。
我们先来说为什么我们吃肉会导致如此大量的碳排放。大家可以这样来想,我们吃的肉从被端上餐桌到被我们吃进嘴里,它可不是自己从土地里面生长出来的,而是从一个非常小的生命体经过每天吃大量的饲料还有谷物,一直被送进屠宰场,最终才是被端上了餐桌。所以说,地球的人口越多,对于肉类还有粮食的需求就会越来越高。因为很多动物在饲养的过程中就会拿玉米等粮食来作为饲料。
就比如说拿一只鸡来说,它只有吃上两路里的谷物,才能生产出一卡路里的鸡肉。那猪的话,肯定是更能吃了,它需要吃三卡路里的谷物,才能提供一卡路里的猪肉。那以此类推,相信大家就应该能够明白为什么猪肉卖的要比鸡肉贵,牛肉反而会比猪肉贵的原因了吧。因为牛至少是需要吃上六卡路里的谷物,才能供一卡路里的牛肉。
所以呢,随着地球上的人口越来越多,消耗的肉和粮食也就会越来越多,最终就是导致碳排放量的增多。不过,这仅仅是动物生长过程中导致的碳排放。动物在被端上餐桌前活着的时候,每天因为反刍导致的打嗝,还有放屁是另外一个导致碳排放增加的重要原因。大家知道牛有几个胃吗?它有四个胃,所以牛才会吃比如说那些我们人类根本没有办法消化的草类和其他的食物。
牛在吃完了东西之后,胃里面的细菌就会把吃进去的东西发酵成甲烷。而牛胃里面绝大部分的甲烷,最终都会通过打嗝和放屁这两种形式被排放到大气当中。甲烷导致的温室效应我们刚才说过是二氧化碳的28倍。在全球范围内,肉牛和奶牛的养殖数量大约有十亿头,他们每年因为打嗝和放屁所排放的甲烷所造成的温室效应,相当于二十亿吨的二氧化碳排放,大概占到全球温室气体排放总量的4%。大家完全想象不到吧,一头牛的碳排放简直就可以堪比一辆自由穿梭的小摩托了。
那除了打嗝和放屁之外,粪便也会产生温室气体。不过这方面内容不堪入目,我们就不详细展开来谈了,大家只需要知道,这是所有生命体的共同特征,其实就可以了。用一句话总结来说,就是大到上天入地,中到经贸交易,小到细胞呼吸,都是会产生碳的排放,最终导致温室效应。出于减少这个部分碳排放的目的,所以我们才会看到风靡欧美国家的素食主义的出现。
比尔·盖茨也是专门提到了他投资人造肉公司的事情。现在美国主要有两家生产人造肉的公司,一个是Beyond Meat,另外一个是Impossible Foods。比尔·盖茨比较聪明,双方都进行了投资。人造肉之所以在美国比较流行,主要还是和他们的饮食文化还有结构有关。现在的人造肉说白了就是植物蛋白再加上点肉味来迷惑人的味觉和口感。这种东西吃多了,其实也影响身体健康,它并不能完全模拟和提供肉类的营养,而且人造肉的价格还不便宜。
如果是按照绿色溢价来评估的话,它大概是要比同等的牛肉贵上86%。大家别看人造肉的价格贵,但人家美国人反倒是还很接受这个东西,经常是上架之后就被销售一空,去晚了还买不到。那这要是放在我们中国,估计买的人并不会有很多。作为人造肉来说,想要彻底颠覆真正的肉类养殖体系,尤其是想要彻底征服我们中国人的胃,几乎是不可能做到的事情。
所以只有等未来,当人造肉的成本可以做到比真肉还要便宜,等到那个时候再去提倡吃人造肉,相信就会是一种流行的风尚。刚才说饲养动物的时候,我们提到养的动物越多,消耗的粮食也就越多。现在种地虽然已经告别了锄禾日当午,但依然还是非常辛苦的一个行业。粮食的生产并不是播完种子就算完事儿,必做的一件事情还有施肥。
化肥行业其实也是碳排放非常高的一个行业。虽然比尔·盖茨并没有把化肥作为专题来讲,但我们并不应该忽视这个行业导致的碳排放。化肥行业想要实现净零排放,主要可以参考我们刚才说过的炼钢、水泥、塑料行业。但是想彻底消除化肥行业的碳排放并不是非常容易的一件事情,原因就是绿色溢价太昂贵了。化肥行业经过脱碳,结果就会导致化肥价格的暴涨。
农民种地本来就不容易,收入有限,成本在增加,这可是非常不得了的事情。以现在的技术来看,暂时还没有任何的技术能够做到回收化肥生产过程的温室气体。所以说,这是未来人类特别需要去主攻的一个重点领域。种植业导致的碳排放还有一部分是因为砍伐森林所导致的。对于一棵树来说,在它生长的40年的时间里面,它会吸收四吨的二氧化碳。
但如果突然有一天,我们把这棵树给砍伐了,然后又给当柴火烧掉,那么这四吨的二氧化碳就会又被排放到大气当中。所以,就像建议我们人类尽量少吃肉一样,这也是为什么要多种树,同时又必须少砍树、少烧柴火的道理。种植和养殖领域我们就说这么多。总的来说,相比起前两大领域,让这个领域实现净零排放同样也是非常困难的事情。
最关键的问题就是地球人口不可能不增长,人也不可能不去吃肉类还有粮食。而且解决这个领域问题的手段还需要人类的生活习惯来进行适应,这样一来就又把难度提高了。不过,对于我们接下来要说的交通运输领域来说,难度可能就要小上很多了。因为这个领域的碳排放不仅没有那么大的规模,只占到16%。而且从绿色溢价的角度来看,现在大家购买电动车的欲望还很强烈,所以交通运输行业实现净零排放还是充满了无限希望的。
交通运输领域导致的碳排放,主要罪魁祸首就是使用石油和天然气导致的结果。比尔·盖茨习惯把包括煤炭在内的传统三大能源称为化石能源,但作为我个人来说,我并不接受类似石油无极学说这样的说法,同时我也是不接受石油枯竭理论。所以在我提到这一类所谓化石能源的时候,我会用传统能源这四个字来作为替代。
总的来说,交通运输领域的碳排放每年大概是在82亿吨的规模,其中绝大多数来自于富裕国家的排放。不过,由于发达国家的经济已经见顶很多年了,所以现在与交通运输相关的碳排放增长主要是来自于我们发展中国家。从国际能源署公布的数据来看,现在全球只有欧盟和美国交通领域的碳排放量是在下滑。我们中国、印度以及其他中低收入国家暂时还是处于与保持上升的态势。
不过,根据交通工具所贡献的碳排放量来看,小汽车、运动型多用途汽车和摩托车,他们的碳排放占到交通运输领域总碳排放量的47%。排第二位的是垃圾运输车、公交车和18个轮子的大型货车,他们占到30%;货船和游轮占到10%;飞机是10%;剩下的其他是3%。全球现在行驶在公路上的汽车,大概是有十亿辆,于是也就导致了全球每天石油的消费量接近一亿桶。
现在每天都有大量的汽车尾气被排放到空气当中,说减排其实非常不容易。电动车是交通运输领域减少碳排放的主要解决方案。电动车之所以会在如此短的时间里面拥有一席之地,主要就是因为电动车的绿色溢价处在消费者可以接受的范围之内。比如就拿雪佛兰的电动和燃油两款车型进行对比,行驶上一年就会产生1200美元的绿色溢价,这样的一个价格作为美国的消费者来说,完全是可以接受的。
不过,这里面也是有影响因子的,那这个因子就是油价的变动。也就是说油价贵的时候,开电动车的绿色溢价就会减少,油价越便宜,开电动车的绿色溢价就会越高。根据比尔·盖茨的预测,等到2030年电动车的绿色溢价就会降为零。至于会不会实现,我们可以拭目以待。
作为电动车来说,只有使用上零碳电力的时候,开电动车才会有意义。所以交通运输领域的净零排放依然是要看电力领域的决心和力度。不过大家不要以为电动车可以解决交通运输领域的所有问题。电动车对于我们家用来说完全是没有问题的,但是对于需要更强动力的,比如说垃圾运输车、18个轮子的大货车,电动方案完全就行不通了。
因为按照现在最先进的蓄电池储存能量的能力,在同等的重量下,它储存的能量仅仅才是汽油的36分之一。所以大型货车想要实现净零排放就要挖掘其他的解决方案了。类似的问题也出现在大型的货运船和飞机上面。关于这个问题还有一件非常有意思的事情,因为很多人会很奇怪,包括像巴菲特在内,同样也是一直不知道,为什么不能用电池给大型的喷气式飞机来提供动力。
所以当比尔·盖茨给巴菲特解释了电池的储能仅仅是汽油的1/36时,巴菲特这才明白到底是怎么回事。那从目前来看,有四种方法可以减少交通运输领域的碳排放:一个就是减少交通出行,比如少开车、多步行、多拼车;第二个是在汽车的生产过程中尽量少用钢铁还有塑料,这些碳密集型的材料;第三个是更高效地使用燃料,那怎么才算是高效地使用燃料呢?这里就要涉及汽车公司要进一步提升研发收入,不断提升发动机的效率。
现在全球热效率最高的发动机是丰田制造的,可以达到41%。大家听到这个数字是不是会感到非常意外,居然这么低?所以发动机的效率在未来还是存在非常大的一个提升空间。不过,从发动机效率提升的历程来看,从1960到2020年,60年的时间仅仅不过才提升了10%。所以提升发动机效率的难度还是非常之大的。
第四个办法就是转向电动车和替代燃料了。大家应该也都知道,氢能汽车现在是被寄予厚望的。未来,随着制氢成本进一步降低,再加上加氢站数量的增多,氢能汽车的前景将会非常广阔。那最后一个领域是制冷和取暖。这个领域的碳排放占到了7%。对于这个领域来说,想要实现净零排放也没有什么特别的秘诀,主要的解决方案就是需要去实现电气化、发展清洁燃料,还有更高效的利用能源。
我们先来说夏天开空调的问题。全球拥有空调数量最多的国家,这个排名大家可能想象不到,居然是日本排在了第一位,后面分别是美国、韩国、沙特还有我们中国。从这一点来看,开空调主要还是生活习惯的问题。日本人夏天喜欢把空调温度开得非常低,那好像我们中国一直是有节约用电的习惯。像亚洲的其他很多国家在空调的问题上,普遍都是很铺张浪费的。
2018年的时候,我去泰国和巴厘岛度假。我旅游喜欢去商场,不喜欢去景点。去的时候,泰国正好是六月份,外面热得都要把人晒化了。结果一进到他们的商场里面,我的天,跟冰窖一样,穿上一件外套,那还是感觉非常冷。所以说,相对客观和理性的使用空调,还需要在人类的行为习惯上多去进行宣传和引导才行。
和其他领域的问题一样,想要给空调脱碳,就必须得给电网脱碳,所以就不存在别的其他特别的技术壁垒。不过大家千万不要以为空调对于碳排放的影响仅仅就是这些。大家可不要忘了,空调想要工作必须还得往压缩机里面添加制冷剂。氟利昂是制冷剂,氟利昂同样也是温室气体。
随着空调的老化还有分解,这部分的氟利昂会被释放到大气里面。包括汽车同样也是需要加制冷剂的。不过,在全球197个国家还有地区的代表,2016年的时候承诺到2045年会把特定温室气体的生产还有使用至少减少80%。所以说,一定程度的解决空调导致的温室效应这样的一个问题,还是有着非常大的希望的。
关于涉及净零排放的五大领域,我们就讲完了。大家简单回忆一下,实现碳中和是不是非常复杂,甚至还非常烧脑。进一步总结的话,有三个方面需要我们特别注意:一个就是净零排放几乎是涉及到了我们所有的人类活动;第二个方面就是我们已经拥有了必须马上就应该去进行部署的减排工具,比如说我们刚才提到的各种清洁能源;最后一个就是我们并没有掌握实现净零排放的所有工具,所以未来我们还必须要通过更多的创新和发明来降低各个领域的绿色溢价,这样才行。
对于很多发达国家来说,距离最终实现净零排放理想情况至少还需要30年的时间,而我们中国需要40年。在这么长的时间周期里面,就像有那么一句话所说的,如果你暂时无法改变某个事物,那你最好可以先去适应它。
所以对于我们所处的这个地球来说,比尔·盖茨给我们的建议就是要适应这个暖化的世界,就像我们在今天节目开头谈到的那样。那具体到细节的方面,我们到底应该怎么去适应呢?简单来说,主要是有四个大的方面:一个是城市需要改变发展方式。为什么是城市呢?主要就是因为全球有一半的人口居住在城市里面,而且这个比例在未来还会进一步提升。同时,城市对于全球经济的贡献要超过四分之三,而且在遭遇极端灾害天气的时候,城市是首当其冲的目标。
就像2021年的夏天,我们的郑州发生了非常严重的城市内涝问题一样。所以未来的城市,尤其是对于那些拥有上千万人口的大都市来说,就需要去做一个气候适应性的城市。那么,怎么才能成为所谓的气候适应性的城市呢?这里主要涉及的依然还是基础性的工作,比如说强化雨水排水系统,还有建设高水位的码头等等。
第二个方面是我们该强化自然防御体系。那么,哪些事物可以被算作是自然防御体系呢?比尔·盖茨在这本书里面给我们介绍的是海边的红树林。不知道大家去海边游玩的时候注意过没有,红树林对于减少沿海的洪灾的冲击具有非常有效的抵御作用。我在巴厘岛旅游的时候,也看到红树林。当时我并不知道红树林还可以抵御台风和洪涝灾害。我印象里面,在我坐船经过一大片红树林的时候,导游还专门给我指了指让我看一下,那我当时仅仅是哦了一声,现在回忆起来真是有点可惜,早知道就多看上几眼好了。
红树林每年可以帮助全球避免800亿美元的洪灾损失,大家想象不到吧。种红树可是要比直接去修防洪的堤坝便宜多了。所以人类不仅不应该去破坏那些生长在海边的红树林,反而是应该多多保护以及种植更大面积的红树林。
第三个方面就是我们必须要解决饮用水短缺的问题。未来全球的饮用水将会供不应求,尤其是对于很多特大型的城市来说,都会面临饮用水短缺的严重危机。那么,除了节约用水之外,现在主要有两种方法可以帮助我们获得更多的淡水资源:一个是海水淡化,另外一个就是从空气中提取水。
那从空气中怎么提取水呢?这个道理其实和我们家里平时用的除湿机还有空调是一样的。大家应该都知道,空调在夏天运作的时候,需要向室外不断排水冷凝。未来通过使用太阳能发电给除湿机提供电力供应,那么就可以实现从空气中免费回收水资源。大家想想看,这种方法如果对于那些长期居住在非洲或者沙漠地带的人来说,是不是堪比神迹降临了呢?
最后一个方面就是通过引入大量的新资金,用来资助适应气候平均状态随时间的变化的项目。大家千万不要以为往碳中和里面砸钱是赔本的买卖,现在情况完全超出大家的想象。根据全球适应委员会的研究结果来看,如果从2020年到2030年投入1.8万亿美元到刚才我给大家所说的这四大方面里面,那么因此产生的收益居然会达到7万亿美元,接近四倍的收益率。大家想想看,干什么事儿可以拿到如此丰厚的回报?所以相信大家完全就应该能够明白,诸如巴菲特、比尔·盖茨,他们的基金会为什么纷纷投资新能源的原因了吧。
比尔·盖茨在写这本书的时候,正好是在新冠肺炎疫情爆发最为严重的2020年底,所以才会让他的这本书作用了一个让人感到非常悲痛的社会现实背景。因为按照比尔·盖茨的记录来看,当时全球因为疫情导致的死亡人数达到了140万。而现在2021年的十月底,全球死亡人数已经上升到了589万。
根据世卫组织公布的消息,现在仍然是在以每周超过五万人死亡的数字在进行着增长。虽然说疫情的发生和气候变暖并没有直接大的关系,但这场疫情带给我们的教训确实可以指导我们到底该怎么正确树立和应对气候变暖必须要采取行动的价值观还有行动原则。就像比尔·盖茨所说的,我们都有实现零排放的理由,也有帮助他们实现零排放的理由。