达到将全球变暖限制在1.5°C之内的排放目标是一项巨大挑战，“将需要能源、土地、城市和基础设施（包括交通运输和建筑）以及工业系统作出迅速而深远的转变”，一份来自政府间气候变化委员会（IPCC）的报告称。
作为消费者，我们可以从自身出发，减少碳密集的活动：调低恒温器温度，购买本地食物，减少飞行，多步行和骑自行车。但是，这种行为上的改变，尤其是在全球范围内，需要时间并且取决于多种因素的复杂相互作用。 我们自身的努力如同沧海一粟。即使是最具意识的消费者，也很难在复杂且不透明的系统中做出最佳选择。此外，并非全世界所有消费者都有条件追踪其个人供应链。 那么，我们如何在消耗不断增长的情况下确保排放量下降呢？创新能回答这个问题吗吗？剑桥大学制造研究院的史蒂夫·埃文斯教授对此持微妙态度。  “我有点担心的是，我们如此急切地想要发明解决问题的方法，却不会改变我们看待世界的方式。我们只是等待着可再生能源，等待着碳捕获，等待着实验室人员来解决问题，而不是首席执行官、政治家和公民的参与。”
埃文斯教授的工作涉及找到浪费所在之处，以提高制造系统中资源、时间、能源和材料的效率。在汽车之类的产品到达买家之前，其生产过程已经对环境产生了重大影响。他的研究表明，降低该影响的空间很大。 每次洗涤羊毛织物和其他合成服装时，都会释放多达70万个微小的塑料超细纤维，汇入全球的河流、湖泊和海洋，进入食物链。好消息是，新型过滤系统可以阻止这种情况的发生。 “很多人可能会认为，从逻辑上讲，我们应该已经接近尽可能的最佳效率，”埃文斯教授说。“请记住，我们现在讨论的是能源、水、材料和污染，这些都会给企业带来成本。经济学第一课就告诉我们，企业不会对此大手大脚，但我的数据却表明并非如此。” 洗衣机，目的是捕捉机洗衣物产生的超过99%的超细纤 维。 （图片：Courtesy of Xeros Technology Group） 他指出，欧洲效率最高的汽车制造厂，在过去14年中生产汽车所用的能源每年减少8%。这意味着，他们现在可以用从前制造一辆汽车所需的能源来制造四辆汽车。能够实现如此规模的成本节约，我们会预期整个行业都纷纷效仿，但是据埃文斯教授说，并没有发生这种情况。 “如果市面上的其他企业都做到目前最佳水平的一半——一半而已——我们的利润就会增加12%，就业机会增加15%，而温室气体会减少5%。” 因此，我们是否应着眼于减少浪费并提高制造和工业效率，而不是发明新技术来应对气候危机？倒也不一定，根据埃文斯教授的说法：重要的是实现平衡，以及为新知识投入市场的过程加快速度和降低风险。 “我们如今拥有足够的技术来实现可持续发展——必须学习如何将这些技术投入日常运行。” 为此，作为雄心勃勃的企业加速器Project X Global的主席，他致力于帮助科学家快速将其发明商业化。 “如果您是在高校研究实验室工作的科学家，[并且]申请了专利，那么该项专利技术实现规模化应用大约需要10到15年时间。我感兴趣的是在10到15个月内做到这一点。” Project X集中解决第一个大订单的难题：投资者通常希望在决定投资之前，初创公司已经获得了大笔订单，但绝大多数公司不会与高风险的小型初创公司开展如此规模的合作。这就意味着，通常需要很长时间来实现有机增长。Project X的目标就是跳过这个过程。 “我们先与大公司合作，帮助他们确定自身存在的问题，然后我们去寻找能帮他们解决这个问题的发明。但最重要的是，在此之前，公司承诺会为通过其测试的任何技术下大笔订单。测试由他们决定，但如果有技术通过了测试，他们就会下1,000吨或10,000个单位或类似量级的订单。” 为了降低该举措对公司的风险，Project X Global采用稳健的研究方法，并结合同行审议，以确保只有最有效的可持续解决方案才会被选中。 创新总是冒险的，复杂的形势也使市场难以预测，因此，在解决一些最重大的挑战时，知识产权始终是一项强有力的商业资产。 Xeros技术集团是个绝佳案例：其技术帮助服装制造和清洁行业减少染色或洗涤等过程中消耗的水和能源。这家完全以知识产权为基础的公司将其技术授权许可给世界各地的制造商。 “我们的业务模式是获取知识产权许可收入，我们并不直接参与市场，”Xeros的首席执行官马克·尼科尔斯解释说。“因此，必须保护我们的专利和商标，以确保和保护公司收入，为我们将创新发展成为商业产品所作的投资带来回报。很简单，如果没有强大的专利和广泛的地域覆盖，我们的业务就无法成立。” 例如，该公司的XOrbTM技术是一种球状聚合物，只需少量水和化学制品即可在洗涤纺织品时去除污垢和污渍。该技术还能提高布料染色过程（例如渗透和固着）的效率，从而大幅减少染色所需的时间、水和能源。 Xeros拥有涉及40多个专利族的广泛技术，专门针对其知识产权采取战略性方法，吸引了解其所开发的技术的价值以及保护这些技术的必要性的投资者。 “我们看到为进行‘绿色’投资而创立的基金数量越来越多，伦敦证券交易所现在也为一些公司打上了绿色经济标志，这些公司至少有50%的收入来自于促进全球绿色经济的产品和服务。”
清除二氧化碳科学表明，要达到既定的温度目标，我们不仅需要减少排放量，还需要从大气中清除现存的二氧化碳。 碳捕获和碳固存的大部分技术已经问世数十年：问题始终在于规模。下面以直接捕获空气为例。 “从空气中捕获二氧化碳并不是什么新鲜事；这项技术已经用于潜水艇和太空旅行，以及任何人类需要在封闭空间中呼吸较长时间的地方,”Climeworks的传播经理路易丝·查尔斯解释道。“Climeworks的不同之处是在更大范围内捕获二氧化碳。” Climeworks由两名瑞士机械工程师创立，他们在苏黎世联邦理工学院研究直接捕获空气技术。Climeworks基于模块化的二氧化碳采集器系统，开发了大规模直接捕获空气设备。这些采集器（每个大小都相当于一辆小型汽车）可以以任何数量的配置组装起来，形成任何尺寸的设备，从环境空气中提取二氧化碳。这些二氧化碳可以进行出售，用于制造汽水以及碳中和燃料或肥料。捕获到的二氧化碳还可以储存在地下，方法是将二氧化碳和水的混合物注入条件合适的岩层，化学反应会将二氧化碳转化为岩石。唯一的要求是成为可再生能源，而且如果储存而不是出售二氧化碳，则需要一个合适的地质位置来进行储存。
“我们目前的灰色排放量为10%，因此，每从空气中清除100千克二氧化碳，该设备运行过程中，会排放10千克二氧化碳。也就是说：现在我们的净效率是90%，我们的目标是将其提高到94%。直接捕获空气并不需要多少土地，而且整个过程不需要水——实际上，我们还能生产水作为副产品。” Climeworks拥有其技术的多项专利，并且对专利在保护其知识和帮助吸引投资方面的价值抱有信心。该公司最初由加速器项目和研究拨款供资，于2009年开始运营，迄今为止已获得5,000万瑞士法郎的投资。 “直接捕获空气技术其实是一系列解决方案的组成部分。它不是什么灵丹妙药：气候危机的规模如此之大，我们需要所有解决方案共同发挥作用。” 但该技术是否拥有强劲的市场？答案是肯定的。可再生燃料行业正在蓬勃发展，自愿二氧化碳清除市场（与合规要求的碳抵消相反）正在迅速增长。Forest Trends关于碳捕获的最新报告 回归自然解决气候变化的其他举措其实根本不需要什么发明。令人瞩目的是，上述Forest Trends报告显示，通过林业和土地利用活动产生的碳抵消增加了264%——其中57%集中在秘鲁。总体而言，重新造林会对碳固存、生物多样性和生态系统产生巨大影响。 2000年，伊莎贝拉·特里和她的丈夫查利·伯勒尔开始野化他们占地3,500英亩的英国Knepp庄园，使之完全回归自然。结果令人震惊：两年之内，这片土地植被满盈，昆虫遍地，数目之巨几代未见，如今已成为多种濒危品种鸟类的热门繁殖地。但同样重要的是，根据伯恩茅斯大学为环境、食品和乡村事务部所作的评估，Knepp庄园作为碳汇的价值已从1分提高到最高分5分。特里女士在关于Knepp庄园的书中写道，评估预计，再过50年，庄园通过恢复草地和阔叶林地捕获并储存的碳价值将会增加1,400万英镑。 尽管IPCC称，需要增加10亿公顷的森林，才能在2050年前将全球变暖限制在1.5°C以下，但最新的地球森林覆盖图显示，在不妨碍目前人类使用的情况下，可能只有9亿公顷的土地可用于重新造林。时间尺度同样构成挑战： “与全球重新造林相关的碳捕获不可能瞬间发生，因为森林需要数十年才能成熟。” 在抗击气候变化的过程中，人类聪明才智发挥作用的证据不胜枚举。Project Drawdown是一家审查、分析和确定最可行的全球气候解决方案的研究机构，它列出了80多种解决方案，从减少食物浪费和计划生育到新型微电网和生物塑料。 但是解决如此复杂的问题并非易事。气候是相互关联的系统，取决于多种因素。这意味着，正确定义需要解决的问题（这通常是创新的第一步），在许多方面甚至比提出解决方案更加困难。 可以确定的是，在这场拯救我们宝贵地球的竞赛中，正在以前所未有的速度产生新的知识和诀窍。我们能否成功克服这一艰巨挑战，很可能取决于激发出的创新、生活习惯的深刻变化，以及对地球生物多样性和自然系统更负责任的态度。正如最近一个五岁男孩问道他能做些什么来拯救地球时，戴维·阿滕伯勒对他说的： |
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