打破了碳循环

这个世纪将见证重大转换如何获得能量,存储,和利用全球的化学的三个大打者——理查德·艾森伯格说,哈利灰色和乔治瑰柏翠——在一个报告举办的研讨会的美国国家科学院去年脱碳能源景观。但这是乐观的看法;还可以加上:“因为如果它不,人类文明可能会崩溃的。

作者没有回到残酷的现实。“为了避免气候变化最严重的后果,全球碳排放必须在2020年到2030年,峰值下降为零,到2050年,并成为负面(通过消除大气中的二氧化碳)2050年以后,“他们说,根据2018年的一项分析政府间气候变化专门委员会(IPCC)。但目前的趋势不好看:虽然碳排放仍或多或少平从2014年到2016年,他们在2017年上升了2%,由2018年的2.7%。我们不能把这一切归咎于总统唐纳德·特朗普的否定气候变化政策,尽管这些几乎没有帮助。

化学救援?

IPCC报告的一个缺点,艾森伯格和他的同事注意到,在于它不能解释零碳经济可能达到。作为回应,他们弄清楚,化学是核心企业开发新的无碳能源技术的需求日益迫切。

化学家们的目标是新材料对电池、储能和太阳能光伏发电,可持续的化学物质生产的催化剂和氢气生成新的零碳绿色能源和碳捕获技术。的机遇是巨大的和令人兴奋的。但他们并不新,许多的总结这些科学的挑战可能是10年甚至20年前写的。这就是我的麻烦。

这并不是说什么都没有改变。例如,锂电池市场飙升在过去的十年里,与一个并发的成本从2010年到2016年下降73%。今天,锂空气电池首次提出在1970年代是电动汽车的青睐的候选人,尽管他们的商业使用仍是几年以后的事情。

机器学习是另一个重要的进步。在一个应用程序,这种计算工具被用来创建和我的材料和化学数据库,加快探索和创新的速度——明确目标时,美国总统巴拉克•奥巴马(Barack Obama)表示他在2011年推出了材料基因组计划。电脑搜索新的化合物和材料也在帮助通过仿真技术的改进,自己部署的机器学习在艰苦的量子计算的属性。

但很多事情并没有改变。我们任何接近商业光催化水分解为氢代?不——,部分结果,几乎没有基础设施投资的“氢经济”——这句话已经听起来优雅地复古。商用太阳能电池的效率或多或少持平(尽管昂贵的先进的多结的研究细胞变得更好),和廉价的染料敏化太阳能电池,它看起来如此有吸引力时,是在1991年发明的,仍未达到市场,部分原因是它们的效率仍然很低。

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这听起来可能失败主义者。但它更多的是设置正确的优先级。艾森伯格及其同事的一篇文章指出,世界经济论坛(WEF)的能源的未来从列表中省略了科学家的“关键人物”需要改变我们生产它的方式,他们是正确的哀叹,遗漏。然而,世界经济论坛文章还把责任放在公司,投资者和政府找到巧妙的解决方案,因为我们已经有很多我们需要的技术;缺乏的是激励和基础设施需要实施。

光伏发电的使用,例如,并不取决于挤压几个百分点更效率的新材料,但激励和关税等措施,提高了在德国的太阳能发电的比例从2010年的仅占1 - 2%到2017年的7%。

艾森伯格和他的同事们别提核能,这必须是一个至关重要的能源组合的一部分(也提出了要求科学挑战提高安全性和效率,和破解融合的挑战)。探索电动汽车或国内太阳能的人都知道,市场无法提供良好的基础设施:自由放任的方法是不够的。

事实是,没有technofix指日可待,这将避免灾难性的气候变化。当然科学家应该和必须继续寻找更好的能源解决方案。但是他们不能让行业,政治家和市场摆脱困境,承诺提供时间。