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比尔盖茨新书《气候经济与人类未来》读书笔记

 亲斤彳正禾呈 2021-04-17
本文共5155个字,预计阅读13分钟

         气温持续上升会出现哪些后果?
        高温天气、海平面上升、极端天气、洪水、森林火灾、干旱、农作物产量降低、威胁海洋生态......
       
        2020年3月14日,比尔盖茨正式辞去微软的董事会职务,打算将所有精力放在慈善事业上,其中气候问题占据重要地位。2021年2月16日,他的新书《How to avoid a climate disaster》出版(中文版《气候经济与人类未来》)。

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        在书中,比尔盖茨从人类每年排放约510亿吨温室气体(包括二氧化碳及其他温室气体,其中370吨为二氧化碳)的现状出发,建立争取在2050年前getting to zero(碳中和)的目标。然后比尔盖茨提出他面对气候问题时的思考模型,即以下这五个问题:
  • 510吨到底有多少?
  • 是否从所有角度考虑了问题?
  • 排放这些温室气体人类消耗了多少能量?
  • 优化能源结构过程中,各种方案的空间成本如何?
  • 各种方案的经济成本是多少?
       依据此模型,他明确了两个事情。第一,他将510亿吨拆解到五个领域,并用五章的内容分别介绍了每个领域的现状、挑战以及解决方法(扎扎实实,不愧是他!),各领域及占比见下表:
领域
占比
制造(水泥、塑料、钢铁工业)
31%
供电
27%
农业(作物种植、畜牧业、森林砍伐)
19%
交通运输(私家车、飞机、货车、货轮)
16%
建筑(制热制冷)
7%
        第二,他提出了绿色溢价(Green Premium)的概念,即成本,用于评估新技术的经济性。简单解释一下这个概念:92汽油的价格是一升6.78元,而某种可代替汽油的清洁能源的价格为一升9.78元(我自己瞎编的),两者的差为3元,那绿色溢价就为44%(3/6.78),表示相比于原有92汽油,使用新能源要多花44%的钱。
        最后他从政府、企业、个人三种维度给出应对气候挑战的对策,其中着重强调了科技创新政府政策以及市场的重要作用。接下来我将首先总结五个领域的主要内容以及相应措施,然后谈一下自己读完这本书的感受,希望能对大家了解气候问题有所帮助。

供电领域——How we plug in

1. 现状及挑战

        传统电力供应方式在人类社会中扎根已久,难以改变。化石能源仍是为电供能的主力军,2020年传统化石燃料仍然提供了世界2/3的电力(下图中的coal与natural gas)。
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        化石燃料仍为发展中国家的首选项。发达国家和发展中国家由于经济水平不同,实现碳中和的能力也不同。对于发达国家,实现碳中和是切实可行的,法国已经有70%的电力来自核能。但大量发展中国家的第一使命仍是发展经济,其需求大,经济实力有限的特点与化石能源便宜易得的特点恰好匹配,化石能源自然成为优先选项。
        清洁供电难以规模化落地。太阳能和风力发电是我们最为熟知的可持续发电方式,已经发展得较为成熟,但它们无法稳定供电(受天气、季节及地区影响)的特点使其难以扩大规模,只能通过研发更好的储能技术克服这个问题。
        规模化的电力网络构建难度大。不是所有国家的可再生资源都很丰富,如果不能使用化石燃料,它们就需要依赖别的国家维持电网的正常运转,这在政治上显然是不被允许的,同时搭建成熟的远距离输电网络也远非一日之功。

2.解决方法

发展清洁供电技术

  • 核裂变(nuclear fission)
  • 核聚变(nuclear fusion)
  • 海上风力发电厂(offshore wind)
  • 地热能(geothermal)

发展储能技术

  • 电池(batteries)
  • 抽蓄水能电站(pumped hydro)
  • 储热(thermal storage)
  • 廉价制氢(cheap hydrogen)

其他方式

  • 捕捉释放的温室气体
  • 转变生活方式

制造领域——How we make things

1. 现状及挑战

钢铁、混凝土、塑料

        考虑到对温室气体的贡献程度以及对人类生活的重要性,文中重点关注了三种材料:钢铁(steel)、混凝土(cement)以及塑料(plastic)。
        由于经济发展的需要,钢铁需求量会持续坚挺,从2021年到2050年,钢铁的年产量预计约为28亿吨。而冶炼1吨钢铁会产生约1.8吨的二氧化碳,也就是说在找到替代方案前,每年因冶炼钢铁会产生约50.4亿吨的二氧化碳。
        同样,随着世界城市化进程不断深入,人类社会是离不开混凝土的。从2021年到2050年,混凝土的年产量预计约为40亿吨。而制造1吨混凝土会产生约1吨的二氧化碳,也就是说每年会产生约40亿吨的二氧化碳。
        塑料本身保留了化石能源中约一半的碳,且难降解,所以它对于气候变暖的影响相比钢铁和混凝土来说没那么大,但会引发一系列的环境污染问题,比如漂浮在海洋中的塑料会毒害海洋生物。

制造业如何释放温室气体

  • 提供工厂运作所需的电能;
  • 提供制造工艺所需的温度;
  • 制造物质本身。

2.解决方法

  • 尽可能将一切过程电力化
  • 尽可能通过清洁能源供电
  • 运用碳捕捉技术回收温室气体
  • 转变生活方式,更有效的利用物质

农业领域——How we grow things

1. 现状及挑战

        随着世界人口的增加,人类会需要越来越多的食物,各种食物的供应则依赖农业与畜牧业的稳定发展,若不采取措施,势必会释放更多的温室气体。农业及畜牧业主要释放的温室气体是甲烷和一氧化二氮,这两种气体的温室效应更加显著,每年的排放量相当于70亿吨二氧化碳,约占总量的13.7%。

畜牧业

        分享两个有趣的数据。人类每吃一只鸡所获得的热量是鸡从它的食物获得热量的1/2,每吃一只猪时这个数字是1/3,每吃一头牛时是1/6;人类世界目前养了约10亿头牛,这些牛每年打嗝放屁产生的甲烷相当于20亿吨的二氧化碳,约占总量的4%。

作物种植

        化肥中的氮是农业产生温室气体的主要来源,相当于约13亿吨二氧化碳(2010年的数据)。

2.解决方法

畜牧业

  • 人造肉;
  • 在气候性价比更高的地方养牲畜,比如牛在世界不同的地方,一年里打嗝放屁的数量也不同;
  • 转变生活方式,少浪费,适当接受人造肉;

作物种植

  • 依靠科研突破,找到减少化肥中氮的排放
  • 保护森林,人人有责..

交通领域——How we get around

1. 现状及挑战

        私家车排放的温室气体约占交通领域的47%,接近一半。这也是新能源汽车赛道目前异常激烈的原因,前不久,50岁一事无成的雷军也率领小米入局了。但由于燃油车存量巨大,充电桩等设施不够完善等因素,完全转向新能源汽车还需要相当长的时间。

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        对于货车、货轮以及飞机来说,由燃油转为电动是不现实的。至于原因,我分享一个书中提到的例子:当一架飞机起飞时,燃料会占据飞机20%~40%的重量,而换做电池的话,需要这个重量的35倍才能产生相同的能量。那么解决方案是什么?用清洁的液态燃料代替化石燃料,但这种方案的绿色溢价目前还太高。

2.解决方法

  • 发展新能源汽车;
  • 研发便宜好用的生物燃料等清洁的替代品;
  • 转变生活方式,绿色出行。

建筑领域——How we keep cool and stay warm

1. 现状及挑战

        空调和供暖设备所耗的电能、含氟制冷剂对臭氧层的破坏以及燃煤锅炉等设备对化石燃料的燃烧是该领域加重温室效应的主要原因。
        世界的城市化进程在不断深入,到2060年预计会增加超过2300亿平方米(2.5万亿平方英尺)的建筑。同时,随着人们生活水平的不断提高,对室内空气环境的舒适要求也逐渐提高,这增加了对空调和供暖设备的需求。在不久的将来,随着气候逐渐变暖和经济发展,墨西哥、巴西、印度尼西亚、印度等国的空调需求会持续增大(各国目前的空调拥有量占比见下图)。

2.解决方法

  • 提高能源利用效率,比如通过算法优化空调等设备的运行策略等;
  • 将一切尽可能电力化,逐渐取缔化石燃料燃烧的供暖方式(主要在农村);
  • 科技创新,在产能、储能、输运等方面寻求突破。


执行计划——A plan for getting to zero

        将上述五个领域合在一起看,可以发现各领域的解决方案中有三个共同点:
  • 将一切尽可能电力化;
  • 在科技上寻求突破;
  • 转变生活方式。
       除了养成低碳生活习惯这个个体层面的途径之外,使科技创新发挥充分作用和实现能源结构的优化均依赖政府政策市场的有力配合,政策为科技创新提供食粮,市场为技术落地提供土壤。只有技术政策市场协同共进,才可能实现碳中和的目标,这是比尔盖茨执行计划的核心思想,其中特别强调了政策的重要性。在这里我不打算再花篇幅总结执行计划,那太宽泛也对我来说有点困难,倒不如分享两个比尔盖茨制定计划时具有人文关怀意义的思考:
        比尔盖茨不同意禁止饲养牲畜的观点,他认为肉在各国文化中扮演者相当重要的角色,是人类各种庆祝活动的重要组成部分;他还提到在应对气候问题时,应重点关注弱势群体,保证他们能得到足够的生活保障,而不是为了解决碳排放问题而忽视他们。
我把原文贴在这里:
1.A hard-core vegan might propose another solution: Instead of trying all these ways of reducing emissions, we should just stop raising livestock. I can see the appeal of that argument, but I don’t think it’s realistic. For one thing, meat plays too important a role in human culture. In many parts of the world, even where it’s scarce, eating meat is a crucial part of festivals and celebrations. In France, the gastronomic meal—including starter, meat or fish, cheese, and dessert—is officially listed as part of the country’s Intangible Cultural Heritage of Humanity. According to the listing on the UNESCO website, “The gastronomic meal emphasizes togetherness, the pleasure of taste, and the balance between human beings and the products of nature.”
2.I tell them, “Please don’t take away vaccine money and put it into electric cars. Africa is responsible for only about 2 percent of all global emissions. What you really should be funding there is adaptation. The best way we can help the poor adapt to climate change is to make sure they’re healthy enough to survive it. And to thrive despite it.”


感受

        读这本书之前,我参加过CYCAN举办的《国际青年气候变化峰会》,也读过《气候改变世界》,自认比较了解气候变化领域的知识,但读完之后才发现,我之前对这个亟待解决的问题并没有清晰的认知,不明白世界各国经济水平的两极化和政治关系的复杂化是实现碳中和目标的X因素。现在关于这个问题,我比原来乐观了一些。前些日子两会,我注意到《十四五规划纲要》中只有绿色生态和安全保障部分是约束性的指标,看得出国家在这方面是下了决心的。
        我一直很喜欢比尔盖茨,他极度聪明、执行力强、理性且富有社会责任感。虽然去年才从微软完全退休,但早早就把主要精力放在了他和他老婆——梅琳达的基金会上,致力于解决世界上的教育、健康、贫困和气候变化问题。这本书保持了他一贯的基于事实的世界观对科技创新的充分信任,在他眼里,世界没那么糟,许多问题都可以通过技术解决。(强烈推荐纪录片《走进比尔》)
        我想再谈一下基于事实的世界观。简单来说,就是在纷繁复杂的世界面前,不断向自己追问:事实是什么?而不是让屁股决定你的脑袋,它本质上和批判性思维是一回事生活中体现在哪呢?最基本的就是看到尖锐的社会新闻时不要盲目站队,对自己不懂的事情不要妄加评论,自己做不到的事情不去要求别人。
        读完这本书另一个切实感受是,比尔盖茨解决问题的方法论值得所有人学习。设立目标提出问题拆解问题,明确每一部分的现状搜集并分析信息根据不同情况从不同角度提出解决方案对各种解决方案可能产生的后果进行分析,环环相扣,逻辑严密,有效地向读者展示了为什么他对“实现碳中和”持乐观的态度。


参考:
[1]https://new.qq.com/omn/TEC20200/TEC2020031502376500.html
[2]《How to avoid a climate disaster》——Bill Gates

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