美国总统拜登希望美国到2030年将温室气体排放量减少一半,本文介绍了为实现这一目标美国需采取的措施。

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在2021年4月22日上午召开的虚拟气候峰会上,美国总统拜登承诺,该国将在2030年前将温室气体排放量减少至2005的一半。他说:“如果我们采取行动,为地球建设一个更加繁荣、更加健康、更加公平、更加清洁的经济体,我们就能达成这一目标。”《巴黎协定》设定的最乐观的目标是将全球气温上升控制在工业化前水平之上的1.5摄氏度内——这需要全人类共同努力。“为了实现这一目标,我们必须立即采取行动。如果这样做,我们的呼吸将会变得更顺畅——无论从字面上说,还是其实际意义,都是如此。” 拜登补充道。

但需要采取什么行动呢?在美国减少碳排放的过程中,将会推出哪些技术,将会遭遇何种坎坷?拜登并未在他的讲话中透露细节。一些气候专家提出了他们对这一问题的看法。

修复破败不堪的“国家”电网

随着太阳能和风能的兴起,美国的能源生产正在朝脱碳方向发展:自2005年以来,该行业的碳排放量已经下降37%,尽管这在一定程度上是由于从煤炭转向天然气所致。然而,美国电网老旧不堪、支离破碎,已然成为建设真正绿色能源系统的拦路虎。

美国国家电网包括西部互联电网和东部互联电网(两者在科罗拉多州和怀俄明州东部边界汇合),以及得克萨斯州的一个较小的独立电网。尽管这些独立的电网可以跨越州界输送部分电力,但它们并非为了彼此密切联动而设计。

可再生能源的间歇性是一个巨大的问题。如果太阳光不能照射到铺设于西南部地区的太阳能电池板上,该地区就无法发电,但同时又无法从中西部等地区输入电力,因为该地区的大部分电力来自风能。反之亦然:如果没有风,中西部地区也无法从西南部地区输入太阳能产生的电力。同样,今年2月得克萨斯州遭遇极寒天气时,也无法从任何地区输入所需的大量能源。

由于可再生能源实际上可在全美各地共享,因此如果建设高压输电线路,将这些独立的电网连接起来,电力系统不仅会变得更加稳定,而且会更加环保。来自倡导采取行动应对气候变化的美国突破研究所的气候科学家、气候与能源负责人齐克 · 霍斯法瑟(Zeke Hausfather)表示:“能够将多余的电力输送至需要的地方,对启用更多可再生能源至关重要。到2030年,我们肯定无法实现整个电力行业脱碳,但我们可以建造更多的风能和太阳能发电厂,并相对容易地淘汰所有煤炭发电厂。”

改进电网,让更多电动汽车上路

一旦可再生能源可传输至全美各地,我们就可以更好地实现脱碳运输。联邦政府可以大规模投资建设电动汽车充电站,并将所有充电站都接入绿色电网。这一举措的潜在收益无比巨大,因为交通运输排放的温室气体占美国总排放量的28%,这几乎与发电本身产生的排放量一样多。

为了让人们相信他们的电动汽车能够在电池电量耗尽之前到达目的地,我们需要建设一个全国性充电站网络。加州大学洛杉矶分校的气候科学家丹尼尔 · 斯温(Daniel Swain)表示:“这可能是最大的投资之一。随后,你可以让所有的东西都充上电。”

当然,我们首先需要加快电动汽车的部署速度。“最简单的方法之一就是动用联邦政府的力量,为整个联邦车队购置大量电动汽车。”霍斯法瑟提议道,“电动汽车的消费市场已经开始进入飞速发展的轨道,我们看到了真正的转变。投入到电动汽车上的资金数额相当惊人,尤其是与几年前相比。今年年初,特斯拉的市值超过了全球所有石油公司的总和。这可能存在泡沫的迹象,但同时也表明了市场对这些技术未来走向的判断。”

得益于更加环保的电网,建筑物也将实现脱碳。我们将更有可能使用可再生电力来供暖,而不是使用天然气。如果空调等高耗能建筑系统使用可再生能源,而不使用化石燃料产生的电力,其益处显而易见。此外,由于气候变化的缘故,夏季变得更加炎热,而冬季则因风暴变得更加寒冷,因而有效的温控措施变得更加关键,进而给供暖和制冷系统带来更大的压力。

组建民间气候行动队

今年3月末,拜登公布了美国就业计划。他建议投资100亿美元,成立一个新的民间气候行动队,重启罗斯福新政时代的民间资源保护队。该计划承诺:通过组建民间气候行动队,100亿美元的投资将使新一代美国人致力于保护我们的公共用地和水域,加快社区振兴,促进环境正义,同时为更多美国人提供报酬丰厚的就业机会。

这一提议旨在帮助社区更好地应对气候变化带来的破坏,如恢复湿地,使其发挥作为自然洪水保护系统的功能。同时,该项目也可以通过减少排放延缓气候变化。例如,工人可以建造适用于风力涡轮机和太阳能电池板的基础设施,或者对建筑物进行改造以提高能效。即使是在城市种植更多树木之类的简单的事情,同样也有助于减少排放——植被更多,意味着降温效果更佳,居民因此不必经常开空调。

“除了安装风力涡轮机和太阳能电池板,很多重要的工作我们都可以做。”霍斯法瑟说道。

不过,民间气候行动队一开始可能并不会很顺利。这100亿美元总共可以资助20万名工人。相比之下,之前的民间资源养护队在鼎盛时期雇用了50多万人,总计300万人。根据今天的人口规模,新的民间气候行动队在整个周期内需要雇佣900万名工人。不过,这一目标是有希望达成的,因为目前的就业计划还只是一个构想,并非最终立法。实际上,美国参议员爱德华 · 马基(Edward J. Markey)和众议员亚历山大 · 奥卡西奥-科尔特斯(Alexandria Ocasio-Cortez)曾提出一项立法,提议成立一个在5年内雇用150万人的气候行动队。

积跬步,至千里

在民间气候行动队动员起来、国家电网实现绿色环保之前,各州、城市甚至个人都可以做出看似微小的改变,最终促成重大转变。例如,科学家在今年3月进行了一项可行性研究。他们先假设加利福尼亚的所有运河均被太阳能电池板所覆盖,然后模拟之后发生的事情。当然,必须有人为这些太阳能电池板买单,而且研究人员没有模拟潜在的副作用,比如对野生动物的影响。但这个相对简单的改造可能会产生巨大的影响:该州的水蒸发量每年将减少630亿加仑(约合2.4亿立方米),同时生产一半的新能源电力,以此实现2030年的脱碳目标。

美国人的饮食也在不断发生变化。农业的排放量占全国排放量的10%,其中大部分来自奶牛打嗝产生的甲烷。“不可能汉堡”(由美国Impossible Foods公司历时5年研发的血色人造肉汉堡)和“未来汉堡”等肉类替代品让人们看到了希望——你不仅能够摆脱对瓦斯奶牛的需求,而且可以使用可再生能源来生产汉堡。从理论上讲,一座与全绿色电网连接的人造肉工厂可以实现零排放。

关键在于如何精确量化从现在到2030年排放量的变化。我们无法仅用一颗卫星来测量美国的二氧化碳排放量,因为地球上所有气体都混合在大气层中。相反,像美国北亚利桑那大学的凯文 · 格尼(Kevin Gurney)这样的气候科学家必须收集各种数据,包括交通、发电以及空气质量等方面的数据。格尼表示:“我觉得减少50%是可行的,但这将会牵涉到方方面面。我认为在动员的背后,是真实可靠的量化数据——不关乎政治,且可追踪、标准化。”

要实现拜登的2030年目标,首先要降低排放水平。这一行动可能会带来一系列积极效应。减少化石燃料消耗,意味着空气污染水平降低。我们的呼吸会因此变得更健康、更顺畅,我们的城市将变得更具可持续性、更舒适、更美丽。通过民间气候组织改变美国的面貌,将有助于美国更好地应对更狂暴的飓风、更猛烈的热浪和更恶劣的冬季风暴。而这些自然灾害可能都是由于此前数十年来全球变暖所致。

斯温表示:“如果我们采取的行动是正确的,希望它能证明做出这些改变并不是一种牺牲。这实际上是对工作方式的改进。”

资料来源 Wired