比尔·盖茨撰文指出，减少出行产生的二氧化碳排放对保障地球的可持续发展至关重要，同时仍需保留出行带来的经济效益。
电动汽车、替代燃料和电合成燃料等低排放或零排放替代方案，对于抗击依靠化石燃料燃烧的内燃机排放至关重要。
本月early，我撰文探讨了新冠疫情是气候变化的一个警示故事。毫无疑问，过去几个月我们经历了可怕的苦难和经济困境。但尽管在疫情仍在持续的当下，这一点难以想象，气候变化却有可能造成更具毁灭性的影响。
疫情也提醒我们，防止气候灾难需要多大的创新。我所见过的最可靠数据估计，新冠疫情导致的经济放缓使全球排放量减少了约8%。这并非微不足道，但促成这一结果的紧缩措施显然不可持续。如果我们要应对气候变化，就需要找到新的方式来做事，使其不再排放温室气体，其中也包括我们的出行方式。
提到气候变化的成因，人们首先想到的往往是车辆。在美国，交通运输是排放的头号来源。但你可能会惊讶地发现，交通运输仅占全球排放量的16%。这一比例低于我们的用电方式、种植作物和制造产品所产生的排放比例。不过，若要实现净零排放，交通运输的脱碳至关重要。
我们的目标不一定是让人们减少出行（尽管我们应当在可能的情况下设法减少驾车、乘飞机和运输的次数）。正如过去几个月所见，当人们被迫留在家附近时，经济就会受到损害。
我们希望让更多人和货物能够流动。对于世界上最贫困的人群（例如撒哈拉以南非洲的小农）而言，能否将货物从农村地区运往城市市场，可能关乎生死。为此，我们需要确保所有人都负担得起交通运输的费用。汽油、柴油乃至航空煤油等产品之所以成为标准，是有其道理的：它们能以低廉的每加仑成本让你行驶很远的距离。
那么，我们究竟该如何在不排放温室气体的前提下满足出行需求？答案很简单，尽管实现起来并不容易：尽可能用清洁电力驱动所有车辆，并为其他一切获取廉价的替代燃料。
我们先从前者谈起。好消息是，电动汽车已取得大量进展。与我之前在本博客中介绍过的许多绿色替代方案不同，如果你愿意，现在就可以去购买一辆。为电动汽车提供动力的电池自2010年以来价格已下降85%，因此购买成本正变得越来越低（尽管仍比燃油车型更昂贵）。此外，市场竞争加剧，消费者的选择比以往任何时候都更多，从小型轿车到流线型跑车应有尽有。得益于通用汽车和福特等老牌企业，以及Rivian和Bollinger等新兴汽车制造商，你甚至很快就能购买到全电动皮卡。
多家公司正在研发更优质、更廉价的电池，有望使电动汽车成为每位车主都可以实际选择的方案。本视频介绍了QuantumScape公司，该制造商致力于将新一代电池技术推向商业化。（我个人以及通过Breakthrough Energy Ventures对其工作进行了投资。）
电动汽车擅长短途出行。这意味着，它们非常适合作为私家车，甚至适用于中型车辆，例如城市公交车和垃圾车。但即便我们研发出廉价的长续航电动汽车，且其动力来自零碳能源，许多类型的交通运输仍无法实现电动化。
问题在于，电池体积大且重量重。需要运载的重量越大，车辆所需的电池就越多；而电池用得越多，增加的重量也越大，所需的动力也越强。即便电池技术取得重大突破，电动汽车在18轮卡车、货轮和客机等场景中，很可能永远都不是切实可行的方案。电力适用于短距离出行，而重型长途车辆则需要另一种解决方案。
这正是廉价替代燃料发挥作用的地方。这类燃料有多种，但你可能最熟悉的是生物燃料。
如今的先进生物燃料与你可能听说过的第一代产品（例如乙醇）大不相同。有些生物燃料由非粮食作物制成，因此几乎不需要化肥（你可能还记得，化肥是温室气体的一大排放源）。另一些则由农业副产品制成，例如玉米秸秆和造纸后剩余的纸浆。其中一些燃料甚至无需任何改装即可直接用于现有发动机。
我对这些生物燃料抱有乐观态度，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投入仍然不足，而且它们尚未准备好大规模推广应用。在它们成为长途交通运输中切实可行且具有成本效益的选择之前，我们还需要大量的创新。
另一类替代燃料是电合成燃料。通过利用电力将水中的氢分子与二氧化碳中的碳结合，我们可以制造出一种能用于现有发动机的液体燃料。该工艺所用的二氧化碳直接取自大气，因此燃烧电合成燃料不会增加总体排放。不过，它们的成本非常高。根据所替代的燃料种类不同，电合成燃料的成本可能是化石燃料的3至7倍。与电动汽车一样，制造这些燃料所用的电力也必须来自零碳能源，才能成为真正的解决方案。
改用电动汽车和替代燃料，是我们迈向交通运输部门零排放最有效的途径。尽管我们还可以采取其他一些减排措施，例如使用碳密集度较低的材料制造汽车、提高燃料使用效率以及减少出行，但要实现交通运输排放完全归零，仍需在这两个领域取得重大突破。
这些技术需要比现在便宜得多。这意味着，要找到能够规模化生产的方法，并确保其性能与化石燃料产品相当。
我对迄今所取得的进展深感鼓舞，但前方仍有漫长的道路要走（这里并非双关）。为防止气候变化带来最严重的影响，我们需要在50年内实现经济各部门温室气体净零排放。与我此前撰文提及的其他领域一样，交通运输的脱碳同样需要大量创新。我期待看到当今的技术将在零碳未来中扮演怎样的角色，也期待发现未来几年将涌现出怎样的新突破。
