《气候经济与人类未来》 哈希解读

《气候经济与人类未来》| 哈希解读

关于作者

比尔·盖茨，技术专家、商业领袖和慈善家，美国微软公司创始人、盖茨基金会联合主席。他还发起成立了突破能源联盟，致力于推进清洁能源以及其他气候相关技术的商业化应用。

关于本书

比尔·盖茨最新力作，向世界汇报其过往十年对于气候变化问题的调研成果，从电力、制造业、农业、交通等碳排放主要领域分析了零排放面临的挑战，可使用的技术工具以及我们需要的技术突破，并提供了一套涵盖广泛但每一步都切实可行的行动计划。

本书指出，为了避免气候灾难，我们必须应对全球变暖；而应对全球变暖，至少需要实现碳中和，也就是，让大气中的温室气体不再增加。为了达成这一目标，我们需要尽快实现全球范围内的能源转型，通过技术、政策等各种方式，尽可能地降低清洁能源的“绿色溢价”。

核心内容

你将听到：

我们为什么要实现碳中和？这件事对人类而言有多紧迫？

为什么说碳中和问题本质上是一个经济问题？

实现碳中和需要什么技术？有什么障碍？

碳中和时代会带来什么经济机遇？

你好，欢迎每天听本书，我是哈希。今天要为你解读的书是《气候经济与人类未来》。这本书的作者是比尔·盖茨，在这本书里，他提出了一套应对世界气候变化问题的“碳中和”解决方案。

“碳中和”里的“碳”指的是温室气体，温室气体中最主要的是二氧化碳，因此用“碳”来代表。而“碳中和”的意思就是温室气体的净零排放。净零排放不是零排放，而是说，排出来多少温室气体就要消除掉多少，使得大气中的温室气体不再增加。

那么，我们为什么要实现碳中和呢？这件事对我们而言有多紧迫？以及，实现碳中和需要什么技术？有什么障碍？这些问题可能很多人都在关心，但却很少有人能够给出回答。

在《气候经济与人类未来》这本书里，比尔·盖茨针对这些问题，给出了他近些年的探索与思考。

对于比尔·盖茨这个人，你肯定很熟悉，他是美国微软公司创始人、盖茨基金会联合主席，也是一位顶级富豪。那么，他为什么会写这样一本关于气候变化和碳中和的书呢？

盖茨其实是在帮助贫困群体缓解能源困境的过程中，开始间接关注到气候变化问题的。经过与众多科学家会面、对这个问题进行深入了解之后，他震惊地发现，我们所面临的气候问题，比想象得还要严重得多。

他在书中指出，地球现在的温度已经比1850年以前高了大约1摄氏度，如果我们什么都不做，到2050年，这个数字会变成1.5-3度，而到本世纪末，上升幅度会达到4-8度。

这种温度的上升并不是均匀的，有些地方会变得非常热；与此同时，旱灾涝灾会变得更频繁猛烈，再加上海平面上升，适宜动物和农作物生长的区域变小，很多地方会面临食物短缺和难民危机；此外，海水变热会引发水生生物死亡，热带疾病和害虫肆虐；人类死于心肌梗塞的几率也会大幅上升。

如果不改变现在的变暖趋势，到本世纪末，气候变化导致的人类死亡比例会达到新冠疫情的5倍。从经济损失来看，全球变暖的危害相当于每10年就来一次新冠疫情。

所以，盖茨指出，为了避免气候灾难，我们必须应对全球变暖；而应对全球变暖，至少需要实现碳中和，也就是，让大气中的温室气体不再增加。

那么，怎么实现这一目标呢？盖茨在这本书里给出了一套完整的思路与方案。在接下来的二十几分钟里，咱们就聚焦其中最关键的内容，首先来看看，为什么根据本书观点，碳中和问题本质上是一个经济问题；然后再来说说，要想在发电、农业和制造业这几个主要的碳排放领域里实现碳中和，我们目前可以使用哪些技术工具，以及未来需要关注哪些技术创新。

好，接下来，咱们先来看看，为什么说，碳中和问题本质上是一个经济问题。

21世纪初，在盖茨基金会刚刚起步时，比尔·盖茨开始深入撒哈拉以南非洲和南亚地区的低收入国家，致力于帮助贫穷群体用上可靠的、可负担得起的能源。但在与相关领域科学家进行了会面与探讨后，他发现自己陷入了一个两难的困境：一方面，贫困群体需要更廉价的能源；但是，使用更多的廉价能源会增加温室气体的排放，这样不仅会加剧全球温度上升，还会带来更多的气候异常和环境危害，这对于大多以农业为生的贫困群体来说，是无法承受的灾难。

在对这一困境进行了更深入的研究和思考后，盖茨得出结论，那就是：我们不能因为要解决气候问题就阻碍贫困群体谋求发展，对于我们这个世界而言，为了发展而使用更多的能源并没有错。我们要做的事情，是创造条件，使能源消耗增长的同时不加剧气候变化，不向大气排放温室气体。

这看起来似乎是一个自相矛盾、不切实际的想法。为了验证这个想法的可能性与可行性，在这之后的许多年里，盖茨不断学习一切与气候变化相关的知识，会见气候、能源、农业、海洋、海平面、冰川、电力输送等领域的专家。最终，他确认了这么几件事情：

首先，目前全球每年向大气中排放的温室气体大致有510亿吨，并且总体呈上升趋势。要想阻止全球变暖、避免气候灾难，我们必须实现碳中和，把这个数字降到0。

那么，为了实现这个目标，我们该怎么做呢？盖茨在书中给出了一套完整的思路与方案，如果要用一句话来概括这个方案的核心，那就是：尽快实现全球范围内的能源转型，由使用化石能源转为使用清洁能源。

这句话说来简单，要落实可是相当困难。从历史经验上看，能源转型是非常缓慢的。比如说，1840的时候，人们还主要以燃烧木柴来供能，煤在世界能源供应中的占比仅有5%，而直到1900年，这个数字才上升到了接近50%，这中间过去了60年；1930年前后，人们开始使用天然气，而直到1990年，天然气在世界能源供应中的占比才达到20%。简而言之，能源转型是一个漫长的过程，从依赖一种能源转向依赖另一种能源，往往需要几十年甚至上百年的时间。

更重要的是，过去，人们之所以从原有能源转向另一种新能源，是因为新能源的价格更低，我们有动力去使用它。

所以，盖茨指出，从本质上看，能源转型其实不是一个环境问题，而是一个经济问题。全球之所以会排放如此多的温室气体，原因就在于，化石能源对于我们来说是一种最便宜的选择，而相比于化石能源，使用清洁能源所需要的成本通常更高。这部分高出来的成本，被盖茨称为“绿色溢价”。

举个例子，在过去的几年里，美国国内航空燃油的平均售价是每加仑2.22美元，而先进生物燃料的平均售价是每加仑5.35美元，那么清洁能源的绿色溢价就是这两个价格之间的差额，也就是每加仑3.13美元。

盖茨指出，要想尽快实现能源转型，我们要做的，本质上就是通过新的技术、新的公司和新的产品来降低“绿色溢价”，让清洁能源变得跟化石燃料一样廉价。因为只有这样，才能让发达国家和发展中国家都负担得起清洁能源，让每个人都可以在碳中和进程中贡献自己的力量。

因此，“绿色溢价”可以说是本书最核心的一个概念，是理解书中所有技术方案的关键。你可以把它看作是一个成本比较工具，能够帮助我们在面对各种清洁能源技术的时候做出取舍和决策。通过了解各种不同的绿色溢价，我们可以决定现在应该部署哪些能源技术，以及我们应该在哪些能源领域追求突破、以进一步降低绿色溢价。

比如说，如果一种清洁能源的绿色溢价很低，甚至趋近于零，那么这种能源就是我们现在应该大力推广和部署的方向；而进一步地，如果在现实中我们发现，某种低绿色溢价的能源没有得到部署，那么就说明，成本并不是推广壁垒，阻碍我们做出大规模部署的障碍在其他方面，比如过时的公共政策或缺乏应有的意识。

再比如，那些高绿色溢价的领域，正是研发和投资所应该关注的领域。这些领域存在的绿色溢价会阻碍碳中和行动，因此更需要新的技术、新的公司和新的产品来降低绿色溢价。对于擅长研发的国家来说，这是一个经济机遇。一旦它们通过技术创新，创造出低绿色溢价的新能源产品，就可以把产品出口那些到无力支付高绿色溢价的国家和地区。这样一来，在避免气候灾难问题上，就不会有人争论是否每个国家都在尽自己的责任。相反，各个国家和企业都将加大竞争，着力创造和推广可负担的创新产品，进而推动碳中和的实现。

上面说的是，要想尽快实现碳中和，关键是要通过技术创新，降低清洁能源的“绿色溢价”。此外，盖茨承认，目前在气候变化领域还存在其他一些跟技术无关的障碍，特别是在美国，因为政治问题，气候变化领域的对话已经被边缘化。对于气候变化中的这些政治问题，他是没有解决方案的；他能做的，就是把自己的资源更多地投入到清洁能源早期阶段的技术研究中去，投资富有前景的清洁能源公司，倡导在世界范围内实施有助于实现相关技术突破的政策，并鼓励其他拥有资源的人做同样的事情。

目前，在碳中和领域，盖茨的投入已经超过了10亿美元，投资范围包括可负担的清洁能源，低排放的水泥、钢、肉类食品，等等。后面我们也会聊到其中的一些。但是，盖茨强调，他希望人们关注的是创意和创新本身，而不是特定的业务或公司。因为在这个投入高、风险高的领域，一切都存在着巨大的不确定性。

好，接下来，我们把目光聚焦到发电、农业和制造业这三个主要的碳排放领域，看一看要在这些领域实现碳中和，我们目前可以使用哪些技术工具，以及未来需要关注哪些技术创新。在开始之前，我要提醒你，再次回忆一下“绿色溢价”这个概念，因为后面要讲到的所有针对能源转型的技术部署和创新，它们的根本目的，都是为了降低清洁能源的绿色溢价。理解这一点，就掌握了大多数技术方案的关键。

在介绍这些技术和创新之前，我们再来回顾一下那两个关键的数字：第一个是510亿，第二个是0。“510亿”是全球每年向大气中排放的温室气体的大致吨数，并且这个数字还在随时间推移而上升；“0”是我们需要达成的目标。

为了实现这一目标，我们需要的是一个综合方案，要考虑到人类造成温室气体排放的所有活动。现在咱们在谈到碳中和问题的时候，会把比较多的关注放在电力这个领域；但事实上，电力生产造成的温室气体排放量在全球总排放量中所占比例只有27%，刚刚超过四分之一。那么剩下的3/4是什么呢？数据表明，制造业的温室气体排放占比是31%，农业排放占比是19%，交通运输排放量占比是16%，取暖和制冷占比是7%。

盖茨说，在最初了解到这一点时，他也有些吃惊，因为他读过的大多数关于气候变化的文章都把重点放到了发电上，这也让他觉得发电一定是温室气体排放的罪魁祸首，但事实显然没有这么简单。

不过，好消息是，尽管电力部门的温室气体排放只占总排放量的27%，但它所代表的解决方案的作用远超27%。

这里面的逻辑是，目前我们高度依赖煤、石油、天然气来生产电力，而使用这些化石能源会排放大量温室气体，如果我们能够不使用化石能源，转而使用清洁能源来发电，那么就不会排放温室气体。

而现在的交通运输和制冷制热领域之所以会排放温室气体，是因为我们主要靠燃烧碳氢化合物来供能，这会释放大量的二氧化碳。但是，如果我们不用碳氢化合物，改为使用清洁电力。比如使用电动汽车、电动公交车、电力供暖系统和电力制冷系统，等等。那么，交通运输和制冷制热领域的温室气体排放也能得到很大程度的解决。

所以，虽然说，要实现碳中和的目标，仅靠清洁电力本身是不够的；但在实现这一目标的过程中，清洁电力是非常关键的一环。

那么，接下来，我们就分别从发电、制造和农业这三个主要的碳排放领域，来看一看实现碳中和的技术路径。

首先来看发电领域。刚才说了，目前这个领域仍然高度依赖化石能源，它们占全球发电量的62%，大约三分之二。

随着技术的发展，目前太阳能和风能这类清洁能源发电的成本已经大幅度降低，它们在美国和欧洲的绿色溢价大约是15-20%，也就是只比化石能源发电的电价高15-20%。不过，这个数字虽然从客观上看并不高，但还是超过了很多发展中国家的承受能力。

其实，对于太阳能和风能这些清洁能源的推广使用来说，最大的阻碍其实还不是成本，而是“间歇性诅咒”。

什么叫“间歇性诅咒”呢？你看，太阳总要下山，风也不可能一直刮，它们都只能间歇性地发电。但是，人们对电力的需求却是非间歇性的。所以，如果太阳能和风能在电力结构中占据了重要比例，在自然状态下很有可能发生重大断电事故，这就是“间歇性诅咒”。

要破解这个诅咒，我们可以建造备用的火电厂，但是对应的碳排放还得另想办法解决；我们也可以通过改进电网和传输技术，实现更大规模、更高效的电力跨区调度，不过这比较昂贵。此外，盖茨还介绍了一些更理想的、未来有可能落地的技术解决方案，目前处于不同的开发阶段。

首先是核能。这里讲的核能是指核裂变，也就是通过分裂原子获得能量。它是唯一能够一年四季、不分昼夜地提供可靠电力的无碳能源，几乎可以在地球任何地方建厂，并已被证实可大规模应用。

当然，核能也有其自身问题。比如说，核电厂的建设成本比较高，核电厂所用的燃料铀可以被用于制造核武器，以及核废料非常危险且难以存放，等等。

针对这些问题，科学家和工程师正在探索各种不同的解决方案。比如，盖茨自己在关注和投资的一种名叫“行波堆”的核反应堆设计，可以使用多种核燃料、产生很少的废料，而且从设计原理上就杜绝了堆芯融化甚至爆炸这些事故。目前，行波堆技术已经在超级计算机上模拟成功了，下一步是落地实验；设计团队正在与美国政府合作，共同打造首台样机。

上面说的是核能，此外，廉价的氢气也是一种思路。它主要是用于电力储存领域。氢气是燃料电池的关键原料之一。燃料电池从氢气和氧气的化学反应中获取能量，而其唯一副产品就是水。我们可以用太阳能电力或风电制造氢气，再以压缩气体的形式或以其他形式将其存储起来，放入燃料电池中，等到有需求时用来发电。这样一来，就能解决清洁资源的间歇性诅咒。

除了氢气以外，热能也可以用于电力存储。这背后的理念是，在电力供大于求的时候，用它加热某种材料，然后在需要更多电力的时候，再通过热机把这些热能转化回电力。很多材料都能长时间保持高温且不会损失太多能量。盖茨认为，目前，最具前景的方法是把热能存储在熔盐中，“盐”就是盐分的盐，一些科学家和相关行业公司已经开始这方面的研究。如果后期能成功建厂，那么我们就不必再争用白天产生的太阳能电力，只需要把白天产生的热能存储起来，然后在夜间转化回电力就可以了。

好，刚才咱们说了发电领域的一些代表性的碳中和解决方案。如果发电领域能够实现从化石能源向清洁能源的转型，不仅本身就是对减排的重要贡献，而且还可以帮助解决制造业、农牧、交通和取暖制冷的很大一部分碳排放问题。因此，减少发电对化石能源的依赖可能是应对全球变暖最主要、最必要的路径之一。

接下来，咱们再来看看另外两个比较大的碳排放领域，一个是农业，另一个是制造业。

先来说农业。这个领域常常被我们忽视，但它的温室气体排放量占总量的比例是19%，也就是五分之一左右，是一个不可小觑的数字。那么，农业所产生的温室气体主要来自哪里呢？

农业中的第一大温室气体排放源，是牛的打嗝和放屁。听起来有点像开玩笑，不过我保证，这是认真的。牛吃进去的植物会被它们胃内的细菌分解，然后发酵产生甲烷，这些甲烷中的大部分会通过打嗝排到体外，也有一小部分会以肠胃胀气的形式排出。

目前，全球肉牛和奶牛的养殖规模大约是10亿头，它们每年排放的甲烷所造成的温室效应，相当于20亿吨二氧化碳，约占全球温室气体总排放量的4%。不只是牛，还有像绵羊、山羊、鹿和骆驼等反刍动物，都会因为胃肠活动释放甲烷。

除此之外，农业的第二大温室气体排放源是动物的粪便。粪便在分解的时候会释放强大的温室气体组合：主要成分是一氧化二氮，另加一些甲烷、硫和氨。

那么，对于动物的排便、打嗝和放屁这类活动，我们该如何处理呢？事实表明，一头牛所产生的甲烷量在很大程度上取决于它的饲养地。比如，南美洲的牛产生的温室气体量是北美洲的牛的5倍，非洲的牛排放的温室气体更多。北美洲和欧洲养殖的牛之所以产生的甲烷少，是因为它们大多是改良品种，可以更高效地把饲料转化为奶和肉；并且，它们有着更高品质的饲料和更好的医疗护理。如果能够把这些改良的品种和饲养方法推广到世界各地，那么不仅可以减少甲烷的排放，还可以帮助贫困农民提高收入。

在粪便处理方面也是同样的道理，富裕国家或地区的农民已经掌握了多种处理粪便的技术，可以大幅减少温室气体排放。随着这些技术的成本越来越低，贫困国家或地区的农民也会引入使用它们，这样一来也就提高了减少排放的可能性。

还有一种解决方案，就是减少肉类食用。比如用植物原料做的人造肉来替代肉类食品。盖茨目前投资了两家人造肉公司，分别是别样肉客公司（Beyond Meat）和不可能食品公司（Impossible Foods），它们的产品已经推向市场了。盖茨自己是在2013年尝了别样肉客的一款人造鸡肉卷，感觉实在太像真的肉了，然后就成了它们的投资人。别样肉客目前在咱们国内跟肯德基、必胜客、星巴克、盒马鲜生都有合作，如果你在自己的城市看到了这类产品，可以买来试一试，跟我们分享一下体验。

除了上面说的这些以外，农业的其他温室气体排放来源还包括氮肥的生产和使用、森林砍伐和食物腐烂，等等。关于这些问题的解决方案，感兴趣的话，你可以在文稿末尾找到原书的电子版，进行拓展阅读。

说完了农业，最后，我们再来说说制造业。制造业活动的温室气体排放量约占全球温室气体总排放量的三分之一，是占比最大的一类。盖茨在探讨制造业领域的碳中和方案的时候，主要聚焦于钢铁、水泥和塑料这三类最重要的材料的生产制造上。

咱们先来看看，为什么生产这些材料的过程会排放大量的温室气体。首先，要生产钢铁，我们得通过高温冶炼，让铁矿石释放出氧，让焦炭释放出碳；在这个过程中，少量的碳会跟铁结合，形成我们想要的钢，剩余的碳则会与氧结合，形成我们不想要的副产品——二氧化碳。每生产1吨钢，就会产生大约1.8吨二氧化碳，数量很大。

再来看水泥。要生产水泥，我们需要把石灰岩和其他原料一同放入窑炉中做焚烧处理。这个过程也会产生大量二氧化碳。每生产1吨水泥，会产生大约1吨二氧化碳。

塑料的制造过程也涉及到碳。但是，在生产水泥或钢的时候，二氧化碳全部都是作为副产品被释放出来的，而在生产塑料时，大约50%的碳会存留在塑料中，因为碳本身就是制成塑料所需要的一种重要元素。那么，生产塑料的企业是从哪里取得碳的呢？他们会提炼石油、煤炭和天然气，然后通过各种方式对炼制品进行加工，以此获得碳。

除了钢铁、水泥和塑料以外，还有肥料、玻璃、纸、铝及其他很多材料的生产过程均会产生温室气体。

总体来看，制造业的温室气体产生渠道主要有两个：一是因为需要电力或高温加热而使用的化石能源；二是生产过程中因为一些化学反应而产生的二氧化碳。

如果我们要在不停止生产和制造活动的同时，把这些渠道所产生的温室气体降到0，该怎么做呢？

盖茨认为主要是三步：

首先，要更有效率地使用各种材料，降低不必要的生产。

第二，电力的来源要从化石能源改为太阳能、风能、核能等清洁能源，为此需要降低清洁能源的绿色溢价。降低绿色溢价的方法除了技术创新以外，还可以利用公共政策，比如制定激励政策鼓励购买“零碳”水泥或钢，等等。

第三，通过“碳捕获”技术来减少生产过程中无法避免的排碳。

这里出现了一个新词，“碳捕获”。前面说的技术解决方案主要聚焦于怎么减少温室气体排放，而“碳捕获”技术的主要作用是，把已经排放出来的温室气体吸收掉。也就是说，一个是减少增量，一个是消除存量，要实现碳中和，我们需要这样双管齐下。

目前的碳捕获技术主要有两种。一种叫“排放点捕获”，就是在发电厂这种排碳的源头安装捕捉装置，这样可以捕获约90%的温室气体。排放点捕获技术其实已经存在几十年了，但因为它们的购买和运营成本都很高，所以使用者比较少。要推动它的普及和使用，需要相关部门采取一定的公共政策鼓励。

另一种碳捕获技术叫是“直接空气捕获”，也就是从大气中直接把碳捉住。相比于排放点捕获技术，直接空气捕获技术更为灵活，可以在任何地方使用；并且，它不仅能捕捉住新产生的碳，还可以把历史上排的碳也捕捉回来。但是，需要注意的是，直接空气捕获技术并不适用于甲烷或其他温室气体，只能用于处理二氧化碳。

目前，直接空气捕获技术面临的技术挑战远大于排放点捕获技术。因为排放点捕获通常是在二氧化碳浓度达到10%的情况下去捕捉，但直接空气捕获则要在大气中每2500个气体分子中搜寻那唯一的一个二氧化碳分子。根据盖茨的测算，如果我们要用直接空气捕获技术来解决气候问题，每年至少需要投入5.1万亿美元，约占世界经济总量的6%。显然是比较昂贵的。

目前，相关公司正在研发可以更好地吸收二氧化碳的新材料。如果研发成功，这些材料将降低排放点捕获和直接空气捕获的成本，并提升它们的效率。

好，以上就是这本书里，我想跟你分享的重点内容。

总结一下，比尔·盖茨认为，为了避免气候灾难，我们必须应对全球变暖；而应对全球变暖，至少需要实现碳中和，也就是，让大气中的温室气体不再增加。

为了达成这一目标，我们需要尽快实现全球范围内的能源转型，由使用化石能源转为使用清洁能源。而要想实现能源转型，我们要做的，本质上就是通过技术、政策等各种方式，尽可能地降低清洁能源的“绿色溢价”，让它们变得跟化石燃料一样便宜。只有这样，才能让所有国家都能负担得起清洁能源。而本书中介绍的几乎所有关于碳中和问题的技术解决方案，根本目的都是这一点。

盖茨认为，这些方案不需要每个都成功，只要有一个或几个技术路径取得突破，实现碳中和就会发生重大转机。

但是，目前这个领域的很多创新技术和创意还处于早期阶段，投入大，不确定性又非常高，因此存在私人投资不足的问题。

盖茨指出，在这种情况下，政府应当发挥其应有的作用，率先开展研发投资；一旦获利前景明朗，私人投资者就会接过政府的投资接力棒。我们在日常生活中用到的产品很多都是这么来的，包括互联网、手机中的定位系统，以及一些拯救生命的药物，等等。在数字技术领域，政府和企业之间的这种交接比较快，但是在清洁能源领域就要花更长的时间了。因此，在碳中和这个问题上，我们既要怀有打闪电战的决心，也要做好打持久战的准备。

历史学家大卫·克里斯蒂安有一个著名的理念：人类一直在追求能量和信息效用的最大化，所以，凡是能在能量或信息层面寻找到新突破点的技术，就可能创造极大的商业价值，成为新的财富创造者。

盖茨也在本书中指出，在未来，无论是谁取得重大能源突破，只要证明这些突破性技术能以一种可负担的价格推广到全球，那么它都会找到很多有需求的客户。因此，那些建立起伟大的“零碳”企业和“零碳”产业的国家，将在未来几十年里引领全球经济。

以上，就是这本书的精华内容。原书的电子版已经为你附在最后，欢迎你进行拓展阅读。此外，你可以点击音频下方的文稿，查收我们为你准备的全文和脑图。你还可以点击“红包分享”按钮，免费把这本书分享给你的朋友。

恭喜你，又听完了一本书。

撰稿、讲述：哈希脑图：摩西脑图工作室

划重点

1. 比尔·盖茨认为，为了避免气候灾难，我们必须应对全球变暖；而应对全球变暖，至少需要实现碳中和，也就是，让大气中的温室气体不再增加。

2. 为了达成这一目标，我们需要尽快实现全球范围内的能源转型，通过技术、政策等各种方式，尽可能地降低清洁能源的“绿色溢价”，让它们变得跟化石燃料一样便宜。