在一个零碳的世界里，我们该如何行动呢？(2020年8月24日)

本月早些时候，我写了一篇关于新冠肺炎如何成为气候变化警示故事的文章。毫无疑问，在过去的几个月里，我们经历了可怕的苦难和经济困难。但是，当我们仍然处于大流行的中心时，现在很难想象，气候变化有可能造成更大的破坏。

这场大流行还提醒我们，要防止气候灾难，需要多少创新。我见过的最好的数据估计，新冠肺炎导致的经济放缓减少了大约8%的全球排放量。这并不是什么都没有，但让我们实现这一目标的紧缩显然是不可持续的。如果我们要解决气候变化问题，我们需要找到新的方法来做不排放温室气体的事情，包括我们如何出行。

当大多数人想象是什么导致了气候变化时，人们首先想到的是车辆。在美国，交通运输是排放的头号贡献者。但你可能会惊讶地发现，它只贡献了全球排放量的16%。这比我们如何插电、种植和制造东西的百分比要小。不过，如果我们要实现零净排放，那么我们的出行方式的脱碳是至关重要的。

我们在这里的目标不一定是让人们减少出行(尽管我们应该在可能的情况下寻找减少开车、飞行和航运的方法)。正如我们在过去几个月中看到的那样，当人们被迫呆在家里时，经济就会受到影响。

我们希望更多的人和货物能够旅行。对于世界上一些最贫穷的人--比如撒哈拉以南非洲的小农--来说，能否将货物从农村地区运往城市市场可以决定生死。要做到这一点，我们需要确保交通运输对每个人来说都是负担得起的。像汽油，柴油，甚至喷气燃料这样的产品都是标准的，这是有原因的：它们可以让你以每加仑低的成本走很远的路。

那么，我们到底如何才能在不排放温室气体的情况下满足我们出行的需要呢？答案很简单，即使实现这一目标也不会是：使用清洁电力来驱动我们所能运行的所有车辆，并为其他一切获得廉价的替代燃料。

让我们从前者开始。好消息是，我们在电动汽车(EV)方面取得了很大进展。与我以前在本博客上写过的许多绿色替代品不同，如果你愿意，你现在就可以出去买一辆。自2010年以来，为它们提供动力的电池价格已经下降了85%，所以它们的购买价格变得更实惠了(尽管它们仍然比基于气体的选择更贵)。此外，市场竞争的加剧意味着客户比以往任何时候都有更多的选择，从紧凑型轿车到时髦的跑车。你甚至很快就能买到一辆全电动皮卡，这要归功于通用汽车和福特汽车等老牌公司，以及里维安和布林格等新汽车制造商。

几家公司正在开发更好更便宜的电池，有望使电动汽车成为每个车主的现实选择。这段视频以致力于将下一代电池技术商业化的制造商Quantumscape为特色。(我自己和通过突破能源风险投资公司(Breakthrough Energy Ventures)都对他们的工作进行了投资。)

电动汽车擅长短途旅行。这意味着它们是私家车的绝佳选择，甚至是城市公交车和垃圾车等中型车辆的绝佳选择。但是，即使我们开发廉价的、由零碳能源驱动的远程电动汽车，电气化也不是许多类型交通工具的选择。

问题是电池又大又重。你试图移动的重量越大，为车辆提供动力所需的电池就越多。但是你使用的电池越多，你增加的重量就越多，你需要的电力也就越多。即使电池技术有了重大突破，电动汽车也可能永远不会成为18轮车、货船和客机等东西的实用解决方案。当你需要短距离行驶时，电力是可行的，但我们需要一个不同的解决方案来解决重型、长途运输车辆的问题。

这就是廉价替代燃料的用武之地。这些燃料有几种不同的种类，但你可能最熟悉的一种是生物燃料。

今天的先进生物燃料与你听说过的第一代生物燃料有很大的不同，比如乙醇。有些是由不是用来食用的植物制成的，所以它们几乎不需要化肥(你可能还记得，化肥是温室气体的一大排放者)。其他的则是由农业副产品制成的，比如玉米秸秆和造纸遗留下来的纸浆。其中一些燃料甚至可以在不需要任何修改的情况下投入到现有的发动机中。

我对这些生物燃料持乐观态度，但现在考虑用它们取代汽油和其他化石燃料还为时过早。先进生物燃料的研究仍然资金不足，它们还没有准备好按我们需要的规模部署。我们需要更多的创新，才能使它们成为现实的、具有成本效益的长途运输选择。

另一种替代燃料是电动燃料。通过使用电力将水中的氢分子与二氧化碳中的碳结合起来，我们可以创造出一种适用于现有发动机的液体燃料。这一过程使用的二氧化碳是直接从大气中捕获的，所以燃烧电动燃料不会增加总排放量。不过，它们很贵。根据你要更换的燃料的不同，电动燃料的价格可能是化石燃料的3倍到7倍。就像电动汽车一样，用来制造电动汽车的电力需要来自零碳来源，才能成为真正的解决方案。

改用电动汽车和替代燃料是我们实现交通部门零排放的最有效方式。尽管我们还可以采取其他一些措施来减少排放-比如使用碳密集度较低的材料制造汽车，更高效地使用燃料，减少出行-但要实现所有交通工具的排放清零，将需要在这两个领域取得重大突破。

这些技术需要比今天便宜得多。这意味着要找到规模化制造它们的方法，并确保它们的性能与化石燃料的同类产品相当。

我被我们到目前为止所取得的进展所鼓舞，但我们还有很长的路要走(没有双关语的意思)。为了防止气候变化的最坏影响，我们需要在50年内使每个经济部门的温室气体净排放量达到零。我们出行方式的脱碳需要大量创新，就像我之前写过的其他领域一样。我渴望看到今天的技术将在零碳未来发挥什么作用，并发现未来几年将出现哪些新的突破。