新技术是应对人类面临的最重大挑战之一——向净零排放转型——的关键。
在世界经济论坛推出2023届“技术先锋”之际，我们向入选者提出了以下问题：
哪些创新可能成为实现净零排放的变革性因素？
向净零排放转型或许是全球面临的最重大挑战之一。这不仅要求全面变革我们的生产、消费和出行方式，还需要几乎所有主要行业发生根本性转变。
在碳捕集和替代蛋白等各类技术中，哪些关键创新可能成为实现净零排放的变革性因素？
在本文中，世界经济论坛新一届“技术先锋”分享了他们的答案。
‘我们借助人工智能减轻这些负担’
Saif Hameed，首席执行官，Altruistiq
众所周知，碳排放测量过程十分繁琐。我们的分析表明，可持续发展专业人士40%的时间用于收集和清理数据。在受访者中，只有二十分之一的人对其排放核算的准确性有70%以上的信心。
我们借助人工智能（AI）减轻这些负担。知识图谱定义了商业活动与数据集之间的关系，自然语言模型则加快了文本处理和查询速度，使得仅靠人力难以实现的精细化准确分析成为可能。随着减排策略转化为运营计划，各项举措为争夺优先级而相互竞争，结合业务背景的精细化分析变得十分重要。
但是，使用智能自学习系统应对这些挑战也带来了风险，尤其是采用“黑箱”建模方法时，其底层数据来源和偏差并不清楚。我们能否信任这些系统替我们做出环境权衡，在气候变化与海洋塑料等其他复杂挑战之间进行取舍？
要降低这些风险，就需要直面那些已经让我们感到不安的问题。需要更高的透明度，需要将ESG评级等笼统的综合目标进一步拆分。要让人工智能帮助我们建设更可持续的世界，我们首先需要更深入地理解我们要解决的问题。
‘要使直接空气捕集（DAC）具有成本效益并可规模化，创新必不可少’
Adrian Corless，首席执行官，Carbon Capture
正如IPCC 2023年评估报告所强调的，直接空气捕集（DAC）已成为实现净零未来的关键解决方案。DAC的重要性在于，它能够应对长途运输和重工业等难以减排的排放源，同时也能处理历史排放。它被广泛视为碳去除方法的标杆，具备完全额外性、持久性、可测量性和可核查性等关键特征。此外，DAC获取的二氧化碳有望成为气候中性原料，可用于生产可持续燃料、混凝土、化学品及其他产品。然而，尽管优势明显，DAC目前成本高昂，且供应有限。
要使DAC具有成本效益，并扩大至与气候目标相关的十亿吨级以上产能规模，需要大量创新。尽管如此，历史表明，通过“边做边学”可以实现大幅降本，即累计经验可带来单位成本的下降。太阳能就是典型例子，其成本已从1975年的每瓦105美元骤降至如今的每瓦3美元以下。
我们坚信，乔·拜登提出的“地球大挑战”目标——将DAC二氧化碳成本降至每吨100美元——是可以实现的。然而，这需要快速扩大产能，为人类的创新和创造力创造机会，以推动成本下降。只要迎接这一挑战，不畏冒险，我们就能释放DAC的变革潜力，迈向可持续的未来。
‘政府和投资者应优先资助碳避免技术’
Leah Ellis，首席执行官，Sublime Systems
最具变革性的清洁技术是碳避免技术，即在无需碳捕集与封存的情况下，生产电力、水泥、钢铁、氨和氢等大宗工业产品。碳避免技术通常以电力系统取代当今以石油和燃烧为基础的系统，并使用碳中性原料。
碳避免技术之所以具有变革性，是因为它们无需碳捕集工厂所需的额外资本支出、水、能源和土地，也无需应对碳封存的物流复杂性，即可实现脱碳。打个比方，碳捕集就像是清理温室气体污染的拖把，而碳避免则是直接且持久的解决方案——它在推动技术前沿的同时，也为未来几代人的创新与改进搭建了平台。碳避免技术和碳捕集技术都是必要且亟需的，但政府和投资者应优先资助避免技术，因为它们既能立即减少污染，又能确立未来的主流技术。在后碳时代，即使是一千年后，我们的子孙后代也会记得，我们这一代是其可持续产业扎根的关键时代。
‘高效、可扩展且可快速部署的……储能技术至关重要’
Claudio Spadacini，首席执行官，Energy Dome
在2050年前实现净零排放不仅仅是一个目标，更是一个我们不能再拖延的最后期限。创新者和企业家正面临一项极具挑战性的任务，因为如今仅有好的创新构想已不足以使其真正具有价值，还必须能够快速部署并在全球范围内实现规模化。
能源生产的电气化是创造可持续社会的唯一可行途径。真正具有变革性的创新，将是那些能够推动能源生产彻底电气化、并赶在2050年最后期限前实现的创新。聚变能的商业可行性仍是遥远的目标。太阳能和风能已经超越化石燃料发电，是实现脱碳目标的最佳替代方案，但仅靠它们还不够。为确保可再生能源的持续供应，高效、可扩展且可快速部署的长时储能（LDES）技术至关重要。
在Energy Dome，我们践行了这一理念，发明并开发了CO2 Battery，这是一种现已可投入使用、具备全球规模化能力的LDES技术。其他创新对于在能效、可再生燃料、直接空气捕集与封存等领域实现净零目标也将至关重要。然而，这些创新都不能忽视最重要的变量，即全球部署所需的时间。
‘LDES对于高效电网管理间歇性发电而言是必不可少的’
James Larsen，首席执行官，E-Zinc
气候变化已引发自然灾害、电网不稳定和公共安全性停电，并导致电价飙升。长时储能委员会发现，当电网可再生能源占比达到60%至70%时，LDES就成为高效电网管理间歇性发电的必要条件。LDES将减少弃电，提高可再生能源的利用率，并实现更稳定的能源定价和电网稳定性。LDES解决方案仍处于研发和试点阶段，但e-Zinc等解决方案具有韧性、低成本且安全，并可助力实现可再生能源的未来，同时支持跨日、多日及季节性储能。
‘人工智能是适应我们注定要面对的气候波动的关键工具’
Himanshu Gupta，首席执行官，ClimateAI
人工智能的日益普及能够增强世界减缓和适应气候变化影响的能力。其力量在于能够处理海量数据、识别规律并进行预测，从而优化资源效率，并为实现净零排放的减排策略提供决策支持。但与减缓排放同等重要的，是适应已经出现的气候变化影响，人工智能同样可以在这方面提供帮助。人工智能可以增强气候建模能力，预测未来气候状况，并帮助企业、社区和政策制定者采取前瞻性措施，应对与气候相关的风险并增强韧性。人工智能算法还可以通过整合天气数据、历史记录和地理信息系统等多源数据，评估洪水、飓风和干旱等与气候相关事件的相关风险。随着世界变暖，人工智能是适应我们注定要面对的气候波动和极端天气的关键工具，同时也有助于减少排放，维护地球的宜居性。
‘实现净零排放所需的硬件开发与政策创新’
Douglas Bernauer，首席执行官，Radiant Nuclear
能源使用大致平均分为住宅、工业和交通三大板块，而发电则是所有这些用途的共同基础。实现净零排放需要硬件开发和政策创新。成本可控的保温和热传输技术可以提高住宅的供暖和制冷效率。工业设施的热电联产可以进一步推广，以降低用电量。在交通领域，进一步电气化可使水电、风能、太阳能和核能成为清洁电力来源。政策创新有助于更便捷地部署这些技术并强制执行能效标准，从而推动人均能源使用量的下降，以匹配清洁能源部署量的上升。
‘未来不在于少用，而在于以更智慧的方式多用’
Lech Kaniuk，首席执行官，Sunroof International
我设想的能源未来是消耗更多能源，但以一种更可持续的方式。与其将可持续性与舒适度降低联系在一起，我们应当在能源生产与管理方面进行创新。这种方式也将使能源密集型解决方案对环境更有益、更具可行性。想象一下，利用未被利用的屋顶，借助集成太阳能解决方案发电。
这些解决方案使用更少的材料，碳足迹也更低，因而更加可持续。此类解决方案构成了我们未来的基础，可最大化能源效率、将能源生产推向消费端，并减少环境影响。随着清洁能源产量激增，有效管理变得至关重要。智能电网等技术由此登场，它们可实现高效的能源分配与使用、平衡供需，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变革性创新。尽管其中一些属于能源密集型，但将其融入清洁能源基础设施可能使其成为可行且可持续的未来解决方案。我的热情正在于这一愿景：提高能源消费量，但以清洁和可持续的方式实现。未来不在于少用，而在于以更智慧的方式多用。
‘利用替代蛋白转型这一食品体系’
Sandhya Sriram，集团首席执行官、董事长兼联合创始人，Shiok Meats
温室气体（GHG）排放（人为排放）的三分之一来自全球食品体系。有助于实现净零排放的最重大创新之一，是利用替代蛋白转型这一食品体系，尤其是培育肉。尽管该行业在规模化、成本效益和影响方面仍处于早期阶段，但与传统肉类相比，它通过减少土地、水和能源的使用，保护生物多样性，并整体降低温室气体排放，可能为生态系统带来深远益处。此外，将这项技术与可再生能源相结合，并进一步加速其影响，也具有巨大潜力。目前，全球有100多家企业在该领域开展业务。在获得适当支持和资源的情况下，它确实可能成为变革性力量。
