全球二氧化碳 (CO2) 排放量正在增加。为了解决这个问题,我们需要将的成本降低到低于煤炭、石油和天然气的水平。
在与政府官员讨论气候变化时,他们有时会问我,“我该如何解决这个问题?” 我告诉他们我们需要像亨利·福特那样思考。1900 年,汽车是手工制造的,一次制造一辆,福特通过自动化流程来降低成本。今天,我们像 1900 年处理汽车一样处理气候变化:一次一辆。因此,全球范围内的二氧化碳 (CO 2 ) 排放量正在增加。为了解决这个问题,我们需要将绿色能源的成本降低到低于煤炭、石油和天然气的水平。世界各地的客户随后会转而使用它来省钱。为了降低绿色能源成本,我们需要自动化。
更具体地说,我们需要关注 10 个关键概念:
1. 绿色能源是不排放CO 2的能源。
“绿色”能源不排放 CO 2,主要由太阳能电池板、风电场、水力发电大坝和核电站产生。生成后,它通常以电力、管道中的热量、氢气 (H 2 ) 或液氨 (NH 3 ) 的形式出现。
2. 目前的脱碳努力相对于问题的规模来说很小。
每年,全世界消耗 583 EJ 的热能。当使用效率为 35% 的涡轮机将热能转化为电能时,这相当于 56,000 TWh 的电力。为了脱碳,世界需要在不排放 CO 2的情况下产生这种物质。要了解这有多大,可以记下有多少胡佛水坝、伦敦阵列、太阳能发电场和核反应堆与这一能量相对应:
22,600个伦敦阵列场,一个位于英格兰海岸外的风力发电场,有175个风车
13500座胡佛大坝,内华达州的一个大型水电大坝
43700个黄玉太阳能农场
比目前世界400千瓦核电装机容量多21×
人们可以把这些数字看作是我们的“问题规模”。
世界未能脱碳,因为我们的绿色倡议相对于我们的问题规模很小。胡佛大坝,科罗拉多河,亚利桑那州
伦敦阵列,英格兰海岸的风力发电场,有175个风车
3. 太阳能、风能和水力发电的资源非常有限。
太阳能、风能和水力是“资源受限的”。这意味着,尽管它们最初可能建在有利的地点,但随着这些地点的枯竭和建筑扩展到不利的地区,成本不可避免地会上升。Hydro需要有流水的坡地;风需要离人多风的地,或靠近岸边的多风浅水;太阳能农场需要靠近人口的廉价、开阔、阳光充足的土地。
在一些地区,我们可以建立太阳能和风能,直到中午因供过于求而停电。然而,在达到这种饱和状态后,社区不愿意增加更多的太阳能或风能。
储存电力和远距离传输的低成本方法会有所帮助,但这并不存在。
4. 核能不受资源限制,但也有问题。
核能不受资源限制,这意味着我们可以根据需要进行建造,而不会增加成本。然而,核裂变有几个大问题。其中包括高成本、熔毁风险、核废料和扩散风险。这些中的每一个都可以减轻,但只能在一定程度上减轻,总结如下:
· 成本高:核电目前比煤炭或天然气发电成本更高。要改进,可以通过工厂化批量生产和自动化站点建设来降低成本。
· 熔毁的风险:大多数现有的核电站都有熔毁的风险。为了避免新反应堆出现这种情况,可以使用新燃料,即使没有冷却剂,因为当燃料太热时,添加剂会减弱能量输出。
核废料:大多数核反应堆产生的废料可以持续10万年。为了改进,人们可以使用更新的设计,产生更少或持续300年的浪费。核扩散风险:人们担心,更多的核电站会增加核扩散风险(即制造炸弹的风险)。为了降低这种风险,人们可以使用不容易提炼成武器级材料的核燃料。然而,即使使用了抗扩散的燃料,但仍存在一些风险。在气候变化问题过去后,人们可能会观察到,我们用气候变化风险交换了气候扩散风险。
或者,我们也可以考虑核聚变,它没有浪费,也没有熔毁的风险(例如,ITER)。然而,这一问题仍在开发过程中,目前还不清楚技术障碍何时会得到解决。
5.世界可能会建立太阳能、风能、水力和改进核能。
如果我们依赖现有的技术,我们可以期待世界建造太阳能发电厂、风力发电厂和水力发电,直到限制导致成本变得不可接受;并从降低成本的改进的第4代核能中获得平衡。
6.脱碳的简单方法是更便宜的绿色能源。
如果绿色能源比石油、天然气和煤炭便宜,那么世界各地的消费者将转向省钱,银行和债券市场将向建造绿色能源发电厂的公司放贷。如果绿色能源更便宜,市场力量将为我们解决气候变化问题。
7.气候变化是一个自动化问题。
为了解决气候变化问题,我们需要处理一个很大的问题(例如,13500个胡佛大坝),我们需要将绿色能源的成本降低到低于碳基燃料的水平。这两者都需要自动化;因此,人们可能会得出结论,气候变化是一个自动化问题。
8.我们需要一个全球脱碳计划。
目前,世界还没有一个在几十年内如何脱碳到零排放的计划。然而,需要一个计划来推动有关工厂和自动化的决策。一项计划将计算每年将建造多少风能、水电、太阳能和核能,并确定需要多少自动化才能使绿色能源比非绿色能源更便宜。
9.你可以从一个现有的计划开始。
为了提供一个脱碳计划的样子,我的组织制作了一个50页的计划和一个摘要视频。这些是在manhattan2.org,欢迎任何人免费复制、修改和重命名。或者从头开始。
10.一个大国可以解决这个问题。
我相信,一个大国的领导人可以通过给他/她的自动化工程师发出的一句话的指导来解决气候变化问题:
“给我一个计划,自动生产非资源有限的绿色能源,使绿色能源比非绿色能源更便宜。”
他们可能会带着一份总共花费了1000亿美元的工厂清单回来。这可以通过减少生产产品的成本超过这个数额来证明是合理的。一家工厂的成本为1亿至50亿美元;因此,1000亿美元购买了很多工厂。
为了让世界脱碳,他们可以免费将这些工厂的设计提供给其他人。如果资本市场生产的设备以低于碳基燃料的成本生产的设备,它们就会借钱建造这些工厂。
比喻来说,世界需要坐下来,放松,重新思考整个问题。
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