減緩和適應(yīng)氣候變化是本世紀(jì)最緊迫的兩個問題。能源問題，或者更具體地說，整體能源使用和對化石燃料的依賴，是這些問題的根源。為了成功控制全球變暖，世界必須以更有效的方式利用能源，依靠綠色能源進行運輸、供暖和制冷。

政府最近發(fā)出警報：大氣中的 CO 2濃度 處于過去 200 萬年來的最高水平，而溫室氣體(甲烷和二氧化氮)處于過去 80 萬年來的最高水平。因此，與過去 2000 年相比，地球溫度在過去 50 年中以前所未有的速度上升。

麻省理工學(xué)院大氣科學(xué)教授克里·伊曼紐爾說：“在過去 50 年左右的時間里，全球氣溫升高和氣候的某些其他方面無疑是由人為溫室氣體排放量增加造成的。” 伊曼紐爾在接受EE Times采訪時說，其中一個后果是政治不穩(wěn)定導(dǎo)致的武裝沖突，主要是由于食物和水的短缺。“這也是美國國防部的觀點，這就是為什么他們認(rèn)為氣候變化是當(dāng)前最重要的國家安全風(fēng)險之一?！?

關(guān)于氣候變化的現(xiàn)實及其后果正在形成共識，但公眾的理解仍然存在差距。伊曼紐爾指出，意識形態(tài)和錯誤信息普遍存在，損害了整個地球。

二氧化碳排放

二氧化碳 (CO 2 ) 由一個碳原子共價鍵合到兩側(cè)的氧原子上。由于這種結(jié)構(gòu)， CO 2具有許多振動和旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，這使其成為一種有效的溫室氣體。在正常情況下，這是至關(guān)重要的。CO 2顆?；旧掀鸬竭^濾器的作用;它們對陽光是透明的，但會吸收行星發(fā)出的輻射并將其轉(zhuǎn)化為熱能。人類活動引入了過量的 CO 2， 使地球變暖。森林通過從大氣中吸收 CO 2來幫助調(diào)節(jié)氣候，但伐木和畜牧業(yè)也會導(dǎo)致極端的溫室效應(yīng)。

應(yīng)對全球變暖需要持續(xù)降低大氣中存在數(shù)千年的CO 2 和其他溫室氣體的濃度。脫碳之路需要全球清潔能源供應(yīng)鏈和技術(shù)創(chuàng)新。

盡管如此，鑒于許多其他緊迫的挑戰(zhàn)，對氣候變化的關(guān)注已被證明是困難的。

“我同意，”伊曼紐爾回答說，“但幾乎所有這些主要問題都是重疊的。一個例子是，[世界衛(wèi)生組織]估計每年有 870 萬人過早死亡，原因是化石燃料燃燒引起的呼吸問題。與此作斗爭需要許多相同的戰(zhàn)略和新技術(shù)來應(yīng)對氣候變化?！?

人口控制是另一個例子。“預(yù)計溫室氣體排放量增加的很大一部分來自人口的增加，但經(jīng)驗表明，人均財富的增加會降低人口增長，[例如]通過女性教育。增加人均財富需要增加人均能源消耗，我們又回到了與全球變暖問題的強烈重疊，”伊曼紐爾補充道?！盁o碳能源不僅要取代現(xiàn)有的發(fā)電方式，還要吸收預(yù)計的電力消耗的大幅增長。”

比利時、法國和瑞典是少數(shù)幾個成功實現(xiàn)發(fā)電完全脫碳的國家之一。他們在大約十幾年內(nèi)很快就做到了，”氣候?qū)＜抑赋觥！斑@是為了應(yīng)對第一次中東石油危機，旨在實現(xiàn)能源安全，而不是解決全球氣候變化問題，當(dāng)時沒有人真正注意到這一點。

“這主要是通過核電和水電的結(jié)合來完成的，”伊曼紐爾繼續(xù)說道。“原則上，我們現(xiàn)在可以在更全球的范圍內(nèi)做同樣的事情，但將核能與其他可再生能源[如]太陽能和風(fēng)能結(jié)合使用。但我們必須比這些早期的例子走得更遠(yuǎn)，使交通、工業(yè)和農(nóng)業(yè)脫碳?！?

政府現(xiàn)在可以在兩個方面采取行動?！笆紫仁菍剂厦黠@的健康和氣候外部性征稅，以便其成本更準(zhǔn)確地反映生產(chǎn)和燃燒這些燃料的實際成本。但這還不夠。政府還必須激勵能源生產(chǎn)和儲存以及碳捕獲和儲存方面的創(chuàng)新，以刺激無碳能源和碳捕獲技術(shù)的快速開發(fā)和部署。

“他們必須以旨在真正克服問題的方式這樣做，而不是傾向于意識形態(tài)驅(qū)動的解決方案。僅市場的反應(yīng)就太慢了，”伊曼紐爾斷言。

為避免溫室效應(yīng)進一步加劇，我們必須開始一場真正的脫碳革命，其中涉及基于可再生能源的低碳或零碳能源轉(zhuǎn)型。這一進化過程不僅必須發(fā)生在技術(shù)層面，還必須發(fā)生在文化和社會層面，這些步驟需要我們的日常生活發(fā)生重大變化。

能源相關(guān)的溫室氣體排放也可以通過節(jié)約能源和提高能源效率來降低總體能源消耗，例如通過增加家庭絕緣或使用更高效的交通方式。速度至關(guān)重要：為了避免氣候變化的最壞影響，我們必須立即行動。排放到大氣中的溫室氣體越多，我們就越不可能遏制氣候變化的最壞影響。

氣候變化是我們這一代人面臨的最大挑戰(zhàn)。減少溫室氣體排放可以通過全球?qū)用娴那袑嵑凸餐兄Z來實現(xiàn)，并且必須得到技術(shù)創(chuàng)新的支持。