觀點｜碳中和可能成為第五次工業(yè)革命
氣候影響將會持續(xù)
到2020年，全球大氣中二氧化碳的平均濃度達到了415ppm，遠超于1850年工業(yè)革命前的285ppm。在1850年至2020年期間，全球平均地表溫度上升了約1.2°C。由于大氣中額外的CO2繼續(xù)產(chǎn)生溫室效應(yīng)，即使我們立即停止碳排放，地球仍將繼續(xù)變暖。到2050年，碳中和的目標(biāo)是在2100年前將氣溫升幅限制在工業(yè)化前水平的1.5-2.0°C以內(nèi)。實現(xiàn)這一目標(biāo)需要各國作出巨大努力。由于氣候變化甚至?xí){到我們?nèi)祟愒诘厍蛏系纳妫虼诉@些努力可以被看作是面對氣候變化的最后努力。
最近的氣候變暖已經(jīng)對我們的生活環(huán)境造成了巨大的破壞：昆蟲、干旱、洪水、野火、物種滅絕、生物多樣性喪失、海洋酸化、冰川退縮、北極和南極冰層融化、海平面上升等等。在我看來，海平面上升是一個特別嚴(yán)重的問題，在本世紀(jì)可能會威脅到1億多人的生存，長期來看可能會影響到更多人。歷史上，海平面變化在200米上下，溫度變化約10℃，即敏感性為每立方米20米每℃。始新世時期，約4000萬年前，地球表面溫度比現(xiàn)在高3.5℃左右，海平面比現(xiàn)在高75米左右；大約在2萬年前，冰川的最后一次高峰時期，當(dāng)時的氣溫比現(xiàn)在低6攝氏度，海平面比現(xiàn)在低125米。盡管自工業(yè)化前時期以來，地球表面溫度上升了1.2℃，但海平面僅上升了0.24米，根據(jù)化石燃料排放情景，到2100年，預(yù)計海平面上升幅度在0.3-1.5 m之間。由于海洋的平均水深在3600米左右，海洋要達到最大的海冰融化和海水熱膨脹將是一個緩慢的過程，因此，海平面上升到預(yù)期的高度需要數(shù)千年的時間。
我們預(yù)計，即使到2050年大氣中CO2濃度增加停止，海平面仍將繼續(xù)上升，因為現(xiàn)有的CO2和其他溫室氣體將繼續(xù)為地球系統(tǒng)增加更多的熱量。我們能阻止海平面長期上升的唯一方法，是將大氣中的CO2盡量減少到工業(yè)化前的水平。這需要的不僅僅是實現(xiàn)碳中和，即我們不僅需要平衡碳排放和去除(如生態(tài)系統(tǒng)中的碳匯)，而且還要使去除大于排放。因此，碳中和將是人類停止加速破壞我們生活環(huán)境的第一步。
碳中和將促進更多低碳技術(shù)的實現(xiàn)
國際社會共同努力實現(xiàn)碳中和，可能是人類歷史上達成的最大的國際協(xié)議。這是國際社會發(fā)展的一個積極跡象，但也可以看作我們保護自己不受自己造成損害的一種絕望行為。我們已經(jīng)浪費了太多時間在意識到全球變暖的嚴(yán)重性上，以及花了太多時間在如何采取必要措施解決這個問題，因為跨國科學(xué)在發(fā)表第一個評估報告來表達對此問題的共識是在1992年。我們現(xiàn)在應(yīng)該竭盡全力采取行動，不僅要遏制碳排放，還要找到能源危機的解決方案。自1850年以來，在短時間內(nèi),我們耗盡了將近一半的化石燃料，這些燃料花費了數(shù)億年才形成。
按照目前的開發(fā)速度，石油和天然氣可能只能維持供應(yīng)40 - 80年，煤炭約100年。很明顯，目前的化石能源消耗是不可持續(xù)的。因此,我們應(yīng)該不顧一切尋找解決能源危機的方法。碳中和將是這場危機的最終解決方案。
為了實現(xiàn)碳中和，我們首先需要盡可能多地減少碳排放，包括(1)利用可再生能源、水電和核能取代化石燃料;(2)使用工業(yè)CO2捕獲、去除、儲存和利用技術(shù);(3)固體廢物再利用;(4)降低能源消耗，提高能源利用效率。同時，我們還應(yīng)該加強陸地和海洋碳匯。風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能、地?zé)崮、潮汐能、氫能等可再生能源的潛力是巨大的，完全可以滿足我們對能源需求。隨著技術(shù)的發(fā)展，這些能源可能將變得像化石燃料一樣便宜，或是其成本低于化石燃料成本和碳的社會成本的總和，美國聯(lián)邦政府最近將碳的社會成本定為每噸CO2約52美元。換句話說，如果國際社會一致認為全球變暖是一個嚴(yán)重的問題，基于CO2對地球環(huán)境潛在破壞的評估，對碳進行適當(dāng)高的定價，這將為開發(fā)可再生能源提供強大的經(jīng)濟激勵，我們的社會將朝著正確的無碳未來前進。加強陸地碳匯最初可能是一種低成本的從大氣中去除碳的選擇，因為植樹和森林管理可以在成本上比工業(yè)去除碳低得多。
因此，最大限度地利用陸地匯應(yīng)該是實現(xiàn)碳中和議程中的優(yōu)先事項。然而，陸地碳匯有其局限性，儲存在生物質(zhì)和土壤中的碳匯并不能永久安全地返回到大氣中，因此我們可以考慮將陸地碳匯作為一種選擇，以爭取時間。同樣，利用土地來“飼養(yǎng)”大氣中的碳也有很大的潛力，即種植生物質(zhì)并將其用作替代化石燃料的能源。在我們邁向碳中和的道路上，生物質(zhì)能源可以發(fā)揮持續(xù)而重要的作用。此外，如果沒有工業(yè)碳捕獲、去除和儲存技術(shù)，我們不可能達到碳中和，因為在未來我們還將在某種程度上繼續(xù)依賴化石燃料。碳市場的建立以及較高的碳定價將鼓勵這些工業(yè)減排技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展，并最終在實現(xiàn)碳中和中發(fā)揮主導(dǎo)作用。同樣地，節(jié)約能源的生活方式也應(yīng)該被提倡。
碳中和可能將成為第五次工業(yè)革命
碳中和將極大地減緩全球變暖，解決我們的能源危機，并為空氣質(zhì)量的提升、生態(tài)的恢復(fù)和景觀的美化帶來好處。因此，它可以被視為一場工業(yè)革命，標(biāo)志著人類發(fā)展的一個重要里程碑。繼之前四次工業(yè)革命，碳中和可能是第五次工業(yè)革命(圖)。
圖 碳中和可能將成為第五次工業(yè)革命
第一次工業(yè)革命發(fā)生在1750年左右，這次革命在1785年詹姆斯·瓦特(James Watt)設(shè)計的蒸汽機成功運行后加速進行，為大規(guī)模工業(yè)提供動力。第二次是在1850年左右發(fā)生，本杰明·富蘭克林在1732年發(fā)現(xiàn)了電力，促使電力機器和生產(chǎn)線的廣泛使用，極大地提高了工業(yè)生產(chǎn)率。1946年，約翰·莫切利(John Mauchly)和普雷斯珀·埃克特(Presper Eckert)發(fā)明了第一臺計算機，使自動化生產(chǎn)和工業(yè)生產(chǎn)成為可能。第四次是在1983年第一個萬維網(wǎng)形成后逐漸出現(xiàn)的，它推動了物聯(lián)網(wǎng)+人工智能+大數(shù)據(jù)的數(shù)字時代，實現(xiàn)了商品的高效生產(chǎn)、流通和定制服務(wù)，極大地提高了每個人的幸福度。這些工業(yè)革命提高了我們的生活水平，代價是各種自然資源的消耗，其中許多是不可再生的資源。人類與自然關(guān)系的核心問題是我們對化石燃料的消費，這不僅導(dǎo)致全球變暖，也導(dǎo)致環(huán)境的退化。第五次工業(yè)革命可以解決這些核心問題，因此，碳中和將是邁向人類與自然和諧共存的可持續(xù)未來的第一步。
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