这些新技术将加速向净零排放过渡

新技术是实现可以说是人类最大挑战之一——向净零排放过渡的关键。在世界经济论坛推出2023年的技术先锋时，我们向候选者提出了以下问题：有哪些创新可以成为实现净零排放的游戏规则的改变者？

可以说，向净零排放过渡不仅要求对我们的生产、消费和移动方式进行全面改革，而且要求对几乎所有的主要行业进行根本性的转变。从碳捕获和替代蛋白质等各种技术中，有哪些关键的创新可以成为实现净零的游戏规则的改变者？在这篇文章中，世界经济论坛的新一批技术先锋分享了他们的答案。

• “我们用AI来减轻碳核算方面的负担”——赛义夫-哈米德，Altruistiq首席执行官

碳排放测量是出了名的繁琐。我们的分析表明，一个可持续发展专业人员有40%的时间是用于收集和清理数据。在被问及的人中，只有1/20的人对其排放计算的准确性有70%的信心。

我们使用人工智能（AI）来减轻这些负担。知识图谱定义了商业活动和数据集之间的关系，自然语言模型加快了文本处理和询问的速度，使准确的分析在颗粒度上成为可能，而这仅靠人力是不可能的。随着减排战略转化为运营计划，干预措施相互竞争优先权，与业务背景相结合的细化分析变得非常重要。

但是，使用智能、自学系统来应对这些挑战会带来风险，特别是使用“黑匣子”建模方法，其潜在的来源和偏差并不清楚。我们能相信这些系统能为我们做出环境权衡，将气候变化与其他复杂的挑战（如海洋塑料）进行权衡吗？

减轻这些风险需要我们面对已经让我们感到不舒服的问题，需要更大的透明度，需要更多更为细致的ESG评级目标。为了让人工智能帮助我们使世界更可持续，我们需要从更好地理解正在解决什么问题开始。

• “要使DAC具有成本效益和可扩展性，就必须进行创新”——碳捕获公司首席执行官Adrian Corless

正如IPCC的2023年评估报告所强调的那样，直接空气捕集（DAC）已经成为实现未来净零排放的一个重要解决方案。DAC的重要性在于它能够解决具有挑战性的排放源，如长途运输和重工业，同时也能解决历史排放问题。它被广泛认为是碳清除方法的基准，具有完全额外性、永久性、可测量性和可核查性等基本特征。此外，DAC衍生的二氧化碳有望成为气候中立的原料，使可持续燃料、混凝土、化学品和其他产品的生产成为可能。然而，尽管有这些优势，DAC目前非常昂贵，而且供应有限。

要使DAC具有成本效益并可扩展到与气候相关所需的千兆吨级以上的能力，就必须进行重大的创新。然而，历史已经表明，通过“边做边学”可以实现成本的大幅降低，在这种情况下，累积的经验会导致单位成本的降低。太阳能就是一个最好的例子，其成本从1975年的105美元/瓦骤降到今天的3美元/瓦以下。

我们坚信，乔-拜登的“地球一击”目标是可以实现的，即达到100美元/吨的DAC二氧化碳成本。然而，这需要迅速扩大产能，为人类创新和创造力创造机会，以推动成本下降。通过迎接这一挑战和不怯于承担风险，我们可以为可持续的未来释放DAC的变革潜力。

• “政府和投资者应优先资助避免碳排放的技术”——Leah Ellis, Sublime Systems首席执行官

最具变革性的清洁技术是避免碳排放的技术，它可以生产大批量的工业商品--电力、水泥、钢铁、合成氨和氢气——而不需要碳捕获和储存。避免碳排放的技术通常用电力系统取代今天的石油和燃烧驱动的系统，并使用碳中性原料。

避免碳排放的技术是变革性的，因为它们可以在不增加资本支出、水、能源和碳捕获工厂所需土地的情况下实现脱碳，也没有碳封存的复杂后勤问题。打个比方，碳捕集是清理温室气体污染的拖把，而碳避免是一个直接和永久的解决方案——它推动了技术的不断进步，同时为几代人的创新和改进建立了一个平台。避免碳排放和碳捕集技术都是必要的，也是迫切需要的，但是政府和投资者应该优先资助避免碳排放技术，因为它可以立即减少污染，同时建立未来的主流技术。在一个后碳世界中，我们的后人，即使在一千年后，也会记得我们的一生是他们的可持续工业扎根的关键时代。

• “高效、可扩展和可快速部署的......储能技术是至关重要的”——克劳迪奥-斯帕达奇尼，能源穹顶公司首席执行官

在2050年之前实现净零排放不仅是一个简单的目标，而是我们不能推迟的最后期限。创新者和企业家被要求完成一项非常具有挑战性的任务，因为拥有一个好的创新想法已经不足以使其真正有价值，它还必须能够快速部署并在全球范围内扩展。

我们的能源生产电气化是创造一个可持续社会的唯一可能途径。真正改变游戏规则的创新将是那些允许我们在2050年最后期限前彻底实现能源生产电气化的创新。聚变能源的商业可行性仍然是一个遥远的目标。太阳能和风能的表现已经超过了化石燃料发电，是实现去碳化目标的最合适的替代品，但仅有这些还不够。为了确保可再生电力的持续供应，高效、可扩展和可快速部署的长期储能（LDES）技术是必不可少的。

在能源穹顶，我们已经体现了这种方法，并发明和开发了二氧化碳电池，这是一种随时可用且全球可扩展的LDES技术。其他创新将对实现能源效率、可再生燃料、直接空气捕集和储存等净零目标至关重要。然而，所有这些创新都不能忽略最重要的变量是全球部署的时间。

• 为了有效地管理间歇性发电，LDES是必需的——E-Zinc公司首席执行官James Larsen

气候变化一直在诱发自然灾害、电网不稳定和公共安全停电，导致电价飙升。长期储能委员会（Long Duration Energy Storage Council）发现，当电网达到60-70%的可再生能源时，LDES会成为高效电网管理间歇性发电的强制性措施。LDES将减少限电，增加可再生能源的使用量，并实现更稳定的能源价格和电网稳定性。LDES解决方案仍处于研发和试点阶段，但像e-Zinc这样的解决方案具有弹性、低成本和安全性，并可以为实现具有跨日、多日和季节性储存功能的可再生未来做出贡献。

• 人工智能是适应我们所处的气候波动的关键工具——Himanshu Gupta, ClimateAI首席执行官

人工智能的不断扩展可以增强世界缓解和适应气候变化影响的能力。它的力量在于其处理大量数据、识别模式和进行预测的能力，这可以优化资源效率，支持追求净零排放战略的决策。但是，对于减轻排放来说，同样重要的是适应已经到来的气候变化的影响，而人工智能也可以帮助解决这个问题。人工智能可以增强预测未来气候条件的气候建模能力，并帮助企业、社区和政策制定者采取积极主动的措施来应对与气候有关的风险并建立复原能力。人工智能算法还可以通过整合来自多个来源的数据，包括天气数据、历史记录和地理信息系统，评估与气候相关事件的风险，如洪水、飓风和干旱。随着世界变暖，人工智能是适应我们所处的气候波动的关键工具，同时也有助于减少排放以保持地球的宜居性。

• 实现净零排放所需的硬件开发和政策创新——道格拉斯-伯瑙尔，Radiant Nuclear公司首席执行官

能源使用大致分为住宅、工业和交通三个部门，其中电力发电是所有这些用途的共同点。需要硬件开发和政策创新才能实现净零排放。注重成本的隔热和热传输技术可以提高家庭供暖和制冷效率。在工业设施中采用联合生产与供热技术可进一步降低功耗。在交通方面，进一步推广电气化可以增加水力、风力、太阳能和核能等清洁能源来源。允许更容易地部署这些技术并强制执行效率的政策创新可以促成每人单位能源消耗下降的文化转变，以满足清洁能源来源上升的趋势。

• 未来不是关于使用更少，而是以更智能的方式使用更多——Lech Kaniuk，Sunroof International公司首席执行官

我所设想的能源未来涉及更多消耗，但以更可持续的方式进行。我们不应该将可持续性与降低舒适度联系起来，而是应在能源发电和管理方面进行创新。这种方法也会使高能量密集型解决方案对环境更有益，并且更具可行性。想象一下利用未被利用的屋顶通过集成太阳能解决方案产生清洁电力。

通过使用更少的材料和更低的碳足迹，这些都变得更加可持续。这样的解决方案构成了我们未来的基础，最大限度地提高能源效率，将能源生产带到消费点，并减少环境影响。随着清洁能源的生产激增，有效的管理变得至关重要。这就是像智能电网这样的技术介入的地方，它能够实现高效的能源分配和使用，平衡供应和需求，并为虚拟电厂铺平道路。

更多清洁能源的出现可以加速碳捕集和再生农业等具有颠覆性创新的发展。虽然其中一些需要大量能源，但将它们整合到清洁能源基础设施中可能使它们成为我们未来可行、可持续的解决方案。我的热情在于这个愿景，即我们增加能源消耗，但以一种更清洁、更可持续的方式实现。未来不是关于减少使用；而是要以更聪明的方式使用更多。

• 利用替代性蛋白质改造食品系统——Sandhya Sriram，Shiok Meats的集团首席执行官、主席和联合创始人

三分之一的温室气体（人为）排放来自全球食品系统。能够帮助实现净零排放的最重要的创新之一是使用替代蛋白质--特别是栽培肉--来改变这个食品系统。虽然该行业在可扩展性、成本效益和影响方面仍处于早期阶段，但通过减少土地、水和能源的使用，保护生物多样性，以及与传统肉类相比从整体上减少温室气体排放，它可以为生态系统带来深远的利益。还有一个巨大的潜力，就是将这项技术与可再生能源结合起来，进一步加快影响。今天，全世界有100多家公司在这个领域运作。有了适当的支持和资源，它确实可以改变游戏规则。