无限清洁能源能解锁的那些又长又好玩的事

廉价、清洁且近乎无限的能源有望从根本上改变社会，极大地提升生活质量。这种能源变革不仅能解决食物和水资源等基本问题，例如通过零排放化肥提高农业产量、普及海水淡化、发展实验室培育肉类，还能推动大规模的碳捕捉和废物循环来修复环境。此外，它将促进交通运输脱碳，并为新材料开发和空间探索等未来科技奠定基础。然而，能源富足并非没有代价，它也会带来就业结构调整和社会公平等挑战，需要通过合理的政策引导，确保其成果惠及全球，实现经济繁荣与环境可持续的平衡。

“能源即繁荣。能源是做功的能力，是建造、制造和移动事物的能力。”

— Eric Toone, Breakthrough Energy 首席技术官

能源富足能解锁什么？

廉价、清洁、充裕的能源不仅仅是节省电费，它还能催生新产业，解决棘手的政治问题，并帮助修复地球。

变革我们的食物体系

在能源供应大幅增加的情况下，食物和水是最能看到立竿见影效果的领域。

• 提升现有农场产量: 目前农业消耗大量能源，化肥生产更是占全球温室气体排放的 5%。如果我们有能力生产零排放化肥，就能在同样大小的土地上获得更高产量，并用电动卡车实现供应链脱碳。
• 让新鲜果蔬离你更近: 垂直农业等技术允许在城市中心或室内进行全年生产。充足的廉价能源可以支持其所需的水泵、照明和风扇系统，从而大规模推广。
• 从海洋中获取淡水: 地球三分之二被水覆盖，但我们仍面临水资源短缺。海水淡化目前能耗很高，但如果电力成本不成问题，它就能成为许多社区的主要水源，让淡水河与含水层得到休养生息。
• 让食物提供完美营养: 精准发酵技术利用微生物来“酿造”蛋白质、脂肪等营养物质，就像酿造啤酒一样。这可以在消耗极少土地和水的情况下，为不断增长的人口提供食物。
• 烤制完美的汉堡: 将细胞培育成整块牛排的技术正变为可能，但成本高昂。如果这项技术能够普及，将一次性解决畜牧业带来的土地使用、水消耗和伦理问题。

帮助我们清理环境

解决了食物和水的问题后，我们可以着手处理气候变化的根源：大气中不断增加的二氧化碳。

• 大规模扭转气候变化: 我们可以通过碳捕捉技术来管理碳排放。一种是在发电厂等排放源直接捕捉，另一种是直接从空气中过滤二氧化碳。目前，直接空气捕捉的成本约为每吨 500 美元，目标是降至 100 美元以下。
• 让所有废物重获新生: 许多合成材料（如塑料）无法自然分解，造成持久污染。回收塑料的能源成本很高，但如果能源变得极其便宜，我们就能真正实现闭环，以最少的资源开采来制造、分解和再造我们需要的一切。

彻底改变交通出行

交通是全球第二大温室气体排放源。虽然汽车电动化已有明确路径，但更大的挑战在于船舶和飞机。

• 清洁地巡航七海: 集装箱船目前燃烧的是最廉价、最肮脏的燃料。充足的清洁电力可以用来生产氢、氨、甲醇等清洁燃料，让全球货运摆脱碳足迹。
• 飞向蓝天: 气候友好的飞行仍处于起步阶段。长途航班可能需要依赖合成零排放燃料，而这需要海量的低成本能源来生产。

更遥远未来的设想

有了更充裕的能源，我们可以将一些仍停留在实验室或绘图板上的创新商业化。

• 分子级定制材料: 想象一下，我们可以像编辑播放列表一样，从微小构件开始，精确制造出我们需要的任何东西。例如，弹性恰到好处的鞋子或能适应季节变化的隔热材料。
• 更近、更清洁的太空: 清洁电力可以用来制造低碳火箭燃料，或通过直接空气捕捉来抵消发射产生的碳排放，使进入太空的成本更低、对地球更友好。
• 永不落山的太阳能: 在大气层之上，阳光永不间断。天基太阳能收集器可以吸收这些能量，通过微波传输回地球，提供稳定可靠的电力。
• 成为太空文明: 我们可以开采小行星上的原材料，而不是把所有物资都从地球发射上去。这将为在太空中建造更多设施（如月球基地、深空任务）打开大门。

能源富足也可能带来意想不到的后果

一个由清洁能源驱动的未来，虽然前景光明，但也可能引发新的问题。

• 就业市场的大规模调整: 全球有数百万人从事煤炭、石油和天然气行业。随着能源转型，他们将需要新的工作岗位或平稳过渡的退休方案。
• 丰富不等于平等: 如今全球仍有数亿人用不上电。如果没有配套的扶持政策，简单地增加全球能源供应并不能保证他们会从中受益。
• 可能助长浪费: 历史表明，当能源变得便宜时，人们倾向于开更大的车、住更大的房子、吃更多的肉。需要通过 concerted effort 来确保新增的能源不会被用于无谓的挥霍。

乔治亚理工学院教授 Valerie Thomas 指出，阻碍人们过上美好生活的往往不是能源，而是地方腐败、政治不稳定和糟糕的经济政策等因素。

化石燃料时代由资源限制所主导。而清洁能源时代，我们的发展将更多地受到想象力和选择的限制。虽然新的挑战会随之而来，但解决这些问题的过程本身，将会更加有趣。