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从中国方案到全球方案——应对气候危机,腾讯“碳寻”再进一步

康华 南方周末 2024年12月09日 12:09

全文共4647字,阅读大约需要9分钟


良好的创新土壤,是有足够包容的场景让新生技术试错,在现实条件下不断改进完善;还需形成完整的产业链、规范的市场政策,推进技术市场转化,实现商业可持续。


面对如此宏大的挑战,没有任何一个组织或个体能够孤军奋战。

文 | 康华

人类正在经历一场前所未有的气候危机,事件中心的人处境危急。
南太平洋岛国瓦努阿图,村庄被海平面侵蚀,村民被迫迁往陡峭的山地。去年,两道热带气旋袭击了这里,5天后发生6.5级地震,夷平住宅,摧毁农作物。专家预估,接下来80年,瓦努阿图每年可能面临六次热带气旋。
2024年夏,中国河南遭遇极端天气轮番侵袭。5月,降雨比平时减少70%,农民将水井抽干只剩黄泥。一个月后,旱涝急转,全省三天内发布暴雨预警200多条,淹没村庄和土地。
在非洲,升温带来的干旱改变了冈比亚河北岸的农民家庭,河床干旱,海水倒灌,侵蚀农作物和土壤,人们不得不从中国购买大米,补充他们原本在此世代种植的小米。
世界粮食计划署表示,前所未有的干旱已摧毁非洲南部地区超2700万人的生活,导致约2100万儿童营养不良。
《柳叶刀》报告显示,与2000—2005年相比,2017—2022年非洲65岁以上死于极端高温的人数增加了11%,欧洲和中美洲则分别增长了8.8%和7%。
专家指出,1971年至2020年,全球变暖造成约3.8×1023焦耳能量被束缚在地球上,相当于向大气和海洋中投入了250亿颗广岛原子弹。
这些热量改变了数万年来地球生态系统的“运作模式”,带来一系列不稳定、难预测的气候灾难,如何减缓和适应气候变化,如何在这些危机中寻找生机,是21世纪全人类面临的严峻挑战。

1 抓“螃蟹”的人‍
如果能把空气中多余的二氧化碳捕集起来处理掉,是否可以直接解题?有一拨人正在探索这种可能性。
浙江大学依山而建的实验室里,王涛教授和他的团队正研发一种在空气中提取CO2的技术。研究人员制作一种全新捕集材料,将空气扇到材料上,捕获空气中占比只有0.04%的CO2;之后再给材料喷水释放CO2,配合真空、压缩等手段,得到不同浓度的CO2产品。
比起在火电厂、化工厂等高排放的固定源捕集CO2,直接在空气中捕获CO2的技术非常前沿,欧美发达国家有20多年的研究历史,但也是在近3~5年才开始工程示范。难点不仅在于将那“万分之四”的CO2分离出来,还在于如何在捕获过程降低能耗、降低成本。
王涛团队开发的空气捕集装置,无需高温加热即可分离CO2;模块化的结构工艺,使设备可根据实际需要灵活扩容,一定程度上降低目前仍显昂贵的成本。
更需突破的是认知。王涛说,仍有不少人质疑:锅炉烟囱排放的CO2浓度高、排放大,目前尚未处理到位,为什么还要耗费精力、财力去空气捕集?
“我们应从更长远的尺度看待这件事,”王涛解释,“工业革命以来,欧美发达国家排放的CO2聚集在空气中造成全球变暖,他们逐渐完成低碳转型,但是发展中国家还需发展,采用光伏、风电等清洁技术的同时,仍有排放。这就需要DAC(直接空气捕集)来解决历史上累积的碳、发展中增加的碳,是后碳中和时代的关键技术。”
相比DAC的前沿性,CCU(二氧化碳捕集与利用)已落地工业场景。
河南获嘉县,煤炭资源丰富,化工产业聚集。两位创业者,从南京211高校副教授岗位辞职,把公司的第一条产线落在了名不见经传的小县城。他们研发了一种梭菌,通过菌种培养和基因编辑,让细菌“吃”下二氧化碳,“吐”出丁醇等化工品,相比从石油中提取丁醇路线,可下降生产成本20%~50%。
公司取名“食气生化”,顾名思义,是把“气”即二氧化碳吃掉,定向合成所需的化工产品。目前正从河南高碳排放的工厂,收集大量尾气,用于培养微生物、合成化学品。
以CO2为原料,可产生的化学品还有很多。坤晟生物2003年开始探索CO2高附加值利用的工作。通过回收工业废弃的CO2和环氧丙烷,在催化装置作用下产生“聚碳酸亚丙酯多元醇”(PPC)——这是一种高性能的绿色化学材料,可用在家具、建材、涂料、塑料等产品的原料中。
相比商业领域开拓市场、尝到甜头的“吃螃蟹的人”,这些投身CCUS(二氧化碳捕获、利用和储存)技术的科学家、研究者、创业者,眼前的路仍未知——实验室装置能否应用于不同的工业场景?成本可以多大幅度降低?产业链能否配套跟上?商业模式是否可持续?答案尚未清晰。
有待于这些“抓螃蟹的人”不断尝试,推进CCUS应用的多重可能。在这条道路上,腾讯推出“碳寻计划”,试图搭建桥梁、链接资源,充当创新者身后推一把的人。
2 建桥梁的人

2023年3月,腾讯“碳寻计划”第一期启动后,项目团队进入高速运转模式。
一期设置了试点支持、初创孵化、能力建设三个赛道面向全国征集。由于技术前沿、专业门槛高,团队预期申报数不会过百,没想到3个月收到300多份申请。从300到160,从160到30,再到最终选出13个项目,评选过程被项目负责人、腾讯战略发展部高级总监黄新我称为“一场奢侈的学习机会,带着甜蜜的痛苦”。
不少学者认为,中国目前低碳转型迫切问题是,绿色技术供给不足,从实验室到产业的转化率不足5%,技术-产业-金融之间存在割裂。
“碳寻计划”有意弥合这种割裂。从路演到实地走访,一轮轮的筛选,各领域专家高强度头脑风暴:资深院士从技术科学性角度为参评项目把脉,企业专家从产业应用考虑项目可行性,投资机构从市场前景、商业潜力评估风险与回报。
“有时大家讨论得很激烈,”黄新我说,“专家表示以前参与评选来来去去都是同领域的一拨人,很少有评审像这样把学术、企业、投资机构汇聚起来,一人一票,试图综合选出最佳技术方案、最值得资助的项目。”
腾讯团队参与其中,不仅对CCUS各类技术有了充分认知,更深入理解一项技术从实验创新到成果转化的难点和成功要素。
“技术从实验室向外拓展的过程,是一个不断接受限制、适应限制的过程。”腾讯可持续社会价值副总裁、碳中和实验室负责人许浩说,“很多创造性体现在细节上,不光要有科学思维,还需根据现实条件,改进工艺、平衡预算、协调资源等,要有决心、有能力扎入繁琐的事务中。”
这考验创新团队的综合能力,但不应仅由研究者、创业者一己之力去实现。良好的创新土壤,是有足够包容的场景让新生技术试错,在现实条件下不断改进完善;还需形成完整的产业链、规范的市场政策,推进技术市场转化,实现商业可持续。
“碳寻计划”一期投入超过1亿元人民币,资金将按照里程碑给予项目支撑,同时也在搭建桥梁,撬动资源,帮助培育这样的土壤。
浙江大学二氧化碳空气捕集装置,入选“碳寻计划”后,专家和项目组建议优先在可再生能源丰富的风光大基地打造示范项目,目标实现国内首个千吨级空气捕集项目。
食气生化公司通过“碳寻计划”被更多投资者看到,获得两家投资机构注资。坤晟生物的PPC新材料,接触到了家具、零售等消费端的企业,产业链进一步整合。

王涛团队。

CCUS处于商业化初期,不同技术路线之间减碳效益如何测算,测量结果如何比较,核算标准是什么,测量工具是什么,监测技术是什么——需要有一套清晰的标准和技术规范,这在国内尚属空白,却是CCUS参与碳市场的基础,也是行业发展壮大的必要基座。

2024年5月,腾讯与清华大学启动了“基于技术解决方案的测量、报告与核证(MRV)”创新项目,希望解决碳捕集、利用、封存不同技术路径下固碳价值的量化核算难题,为市场机制的建立提供科学依据。

“这项工作太重要了,不能等技术成熟再去做。”黄新我说,“只有清楚衡量不同前沿技术的减碳量和固碳效益,才能加速技术的规模化应用和商业转化,最终和碳市场衔接。”

3“碳”路新征程

2024年12月3日,北京可持续社会价值创新大会上,腾讯正式启动“碳寻计划”第二期。相比第一期针对CCUS从实验室走向市场的不同环节设置赛道,第二期征集的技术更聚焦:碳移除、钢铁行业CCUS、CCU碳寻制造、长时储能;技术示范匹配的场景更具体:肯尼亚、塞尔维亚、消费品制造、马尔代夫;征集范围更扩大,从中国面向全球。

碳寻计划”第二期面向全球征集,征集的技术更聚焦:碳移除、钢铁行业CCUS、CCU碳寻制造、长时储能。
三个变化背后,有“碳寻计划”一年来的成长。项目团队对不同低碳技术的类型,在气候危机下扮演的角色,从试点到商业化的生长要求,有了更深刻而具体的理解。平台逐步壮大,触角随之拓宽。
肯尼亚,东非大裂谷附近,地壳薄弱,热流涌动,穿过厚厚的玄武岩层。一拨碳捕获的技术先驱看上了这片得天独厚的土地:地热发电厂可为捕获机器提供清洁电力,玄武岩层则可将捕获的二氧化碳矿化,就地安全封存。
作为世界第七大地热发电国,肯尼亚目前只用了约10%的发电能力。肯尼亚企业家James Mwangi企图建立一个类似硅谷的“Great Carbon Valley”工业园区,为空气捕集在内的一系列气候技术提供成长家园,使技术最终在世界各地广泛使用,也为肯尼亚带来绿色增长。
腾讯与Great Carbon Valley一拍即合,碳移除技术的应用场景将在东非大裂谷展开。James Mwangi的愿景也许并不遥远,“低碳技术不止从发达国家起步,南方国家也可成为解决方案的重要部分,也许不用经历污染治理的增长之痛,一起步便是低碳。”许浩说。
点源捕集技术则锚定钢铁行业。钢铁行业的直接碳排放占全球人类活动碳排放总量的7%至9%,每生产1吨钢材,CO2排放为1.92吨。由于生产过程碳源繁多、碳排放工序多,即使采用新技术工艺,2050年仍有1亿多吨CO2需要处理。因此,“碳寻计划”选择了塞尔维亚老钢厂作为行业转型攻坚的示范场景。
二氧化碳利用则瞄准消费端。“我们希望打通二氧化碳产品从上游原料端到下游和终端市场的链接,以‘碳寻制造’为平台,吸纳更多消费品牌合作,让CCU产品覆盖衣、食、住、行多方面,也让更多消费者对低碳产品有感知,使低碳行为融入日常。”黄新我介绍。

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发布会现场展示二氧化碳制成的项链、沙发、瑜伽垫,向人们展示二氧化碳应用潜力。

第二期在CCUS技术群之外,增加了长时储能作为新聚焦技术。2023年,全球可再生能源装机容量增加了50%,可再生能源在全球一次能源消费总量占比为14.6%,仅增长0.4%,装机容量与实际发电能力之间存在鸿沟。可再生能源“靠天吃饭”的随机性、波动性,影响电力稳定供应,它相对昂贵的价格,也让欠发达地区无力支付。

长时储能,可储存超过6小时甚至数天、数周的能量,不仅可以平抑风电波动,也可以为偏远地区供应稳定的离网电力,将是影响能源革命进程的关键技术。

马尔代夫很多小岛目前仍靠小型柴油机供电,度电成本达到3元人民币。亚洲开发银行多年在岛上推广光伏技术,但由于岛屿的分散性增加了建设和运营成本,岛上缺乏合适的公共土地和屋顶,加上光伏稳定性问题,限制了马尔代夫光伏发电的规模。

“碳寻计划”与马尔代夫政府合作,选择在一个居民岛上实验长时储能,摆脱柴油发电的依赖。“我们希望做成一个示范岛屿,并在其他地方复制这个经验,实现4年内33%的可再生能源发电目标。”马尔代夫气候变化、环境与能源部部长Dr. Muaviyath Mohamed说。

4 并肩作战,科技向善

2025年,将是《巴黎协定》提出1.5°C温控目标的十周年。联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)报告指出,一旦超过1.5°C“临界点”,热浪、暴雨、洪水、干旱等极端天气发生的概率将大幅提升,至少要控制在2°C以内。
然而,联合国环境署《2024年排放差距报告》显示,由于全球减碳行动不足,本世纪末升温可能达3.1°C。比起上一年的2.5~2.9°C,差距又增大了。
尽管如此,联合国政府间气候变化专门委员会、国际能源署等权威机构均指出,只要全球迅速采取行动,我们仍有可能达成巴黎协定努力控制升温 1.5 度的目标,避免气候变化的灾难性影响。
减排归根结底要靠技术创新。“碳寻计划”第二期面向全球征集项目,正希望在更大范围、调动更多资源、协同更多伙伴,共同努力开展行动。
评审专家组名单中新增了全球碳移除、CCU、矿化、长时储能等领域开山鼻祖级的专家。届时,全球创新团队将围绕场景,比拼创意、分享智慧,又是一场奢侈的交流机会。
“我们深知,面对如此宏大的挑战,没有任何一个组织或个体能够孤军奋战。”腾讯集团高级副总裁林璟骅说,“我们希望打造一个全球的朋友圈,汇聚关心低碳技术、关心气候变迁的人们,形成一个全球社群,共同推动低碳技术的增长和商业化。”

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腾讯希望打造一个全球的朋友圈,汇聚关心低碳技术、关心气候变迁的人们,形成一个全球社群,共同推动低碳技术的增长和商业化。

“碳寻计划”是腾讯科技向善理念下气候行动蓝图的一环,公司正在按计划实现2030年碳中和的承诺,并积极探索数字技术在碳中和领域的应用,同时发挥消费端优势,提升人们对气候变迁问题的认知和行动。


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