新技術是實現可以說是人類最大挑戰之一——向凈零排放過渡的關鍵。在世界經濟論壇推出2023年的技術先鋒時，我們向候選者提出了以下問題：有哪些創新可以成為實現凈零排放的游戲規則的改變者？

可以說，向凈零排放過渡不僅要求對我們的生產、消費和移動方式進行全面改革，而且要求對幾乎所有的主要行業進行根本性的轉變。從碳捕獲和替代蛋白質等各種技術中，有哪些關鍵的創新可以成為實現凈零的游戲規則的改變者？在這篇文章中，世界經濟論壇的新一批技術先鋒分享了他們的答案。

• “我們用AI來減輕碳核算方面的負擔”——賽義夫-哈米德，Altruistiq首席執行官

碳排放測量是出了名的繁瑣。我們的分析表明，一個可持續發展專業人員有40%的時間是用于收集和清理數據。在被問及的人中，只有1/20的人對其排放計算的準確性有70%的信心。

我們使用人工智能（AI）來減輕這些負擔。知識圖譜定義了商業活動和數據集之間的關系，自然語言模型加快了文本處理和詢問的速度，使準確的分析在顆粒度上成為可能，而這僅靠人力是不可能的。隨著減排戰略轉化為運營計劃，干預措施相互競爭優先權，與業務背景相結合的細化分析變得非常重要。

但是，使用智能、自學系統來應對這些挑戰會帶來風險，特別是使用“黑匣子”建模方法，其潛在的來源和偏差并不清楚。我們能相信這些系統能為我們做出環境權衡，將氣候變化與其他復雜的挑戰（如海洋塑料）進行權衡嗎？

減輕這些風險需要我們面對已經讓我們感到不舒服的問題，需要更大的透明度，需要更多更為細致的ESG評級目標。為了讓人工智能幫助我們使世界更可持續，我們需要從更好地理解正在解決什么問題開始。

• “要使DAC具有成本效益和可擴展性，就必須進行創新”——碳捕獲公司首席執行官Adrian Corless

正如IPCC的2023年評估報告所強調的那樣，直接空氣捕集（DAC）已經成為實現未來凈零排放的一個重要解決方案。DAC的重要性在于它能夠解決具有挑戰性的排放源，如長途運輸和重工業，同時也能解決歷史排放問題。它被廣泛認為是碳清除方法的基準，具有完全額外性、永久性、可測量性和可核查性等基本特征。此外，DAC衍生的二氧化碳有望成為氣候中立的原料，使可持續燃料、混凝土、化學品和其他產品的生產成為可能。然而，盡管有這些優勢，DAC目前非常昂貴，而且供應有限。

要使DAC具有成本效益并可擴展到與氣候相關所需的千兆噸級以上的能力，就必須進行重大的創新。然而，歷史已經表明，通過“邊做邊學”可以實現成本的大幅降低，在這種情況下，累積的經驗會導致單位成本的降低。太陽能就是一個最好的例子，其成本從1975年的105美元/瓦驟降到今天的3美元/瓦以下。

我們堅信，喬-拜登的“地球一擊”目標是可以實現的，即達到100美元/噸的DAC二氧化碳成本。然而，這需要迅速擴大產能，為人類創新和創造力創造機會，以推動成本下降。通過迎接這一挑戰和不怯于承擔風險，我們可以為可持續的未來釋放DAC的變革潛力。

• “政府和投資者應優先資助避免碳排放的技術”——Leah Ellis, Sublime Systems首席執行官

最具變革性的清潔技術是避免碳排放的技術，它可以生產大批量的工業商品--電力、水泥、鋼鐵、合成氨和氫氣——而不需要碳捕獲和儲存。避免碳排放的技術通常用電力系統取代今天的石油和燃燒驅動的系統，并使用碳中性原料。

避免碳排放的技術是變革性的，因為它們可以在不增加資本支出、水、能源和碳捕獲工廠所需土地的情況下實現脫碳，也沒有碳封存的復雜后勤問題。打個比方，碳捕集是清理溫室氣體污染的拖把，而碳避免是一個直接和永久的解決方案——它推動了技術的不斷進步，同時為幾代人的創新和改進建立了一個平臺。避免碳排放和碳捕集技術都是必要的，也是迫切需要的，但是政府和投資者應該優先資助避免碳排放技術，因為它可以立即減少污染，同時建立未來的主流技術。在一個后碳世界中，我們的后人，即使在一千年后，也會記得我們的一生是他們的可持續工業扎根的關鍵時代。

• “高效、可擴展和可快速部署的......儲能技術是至關重要的”——克勞迪奧-斯帕達奇尼，能源穹頂公司首席執行官

在2050年之前實現凈零排放不僅是一個簡單的目標，而是我們不能推遲的最后期限。創新者和企業家被要求完成一項非常具有挑戰性的任務，因為擁有一個好的創新想法已經不足以使其真正有價值，它還必須能夠快速部署并在全球范圍內擴展。

我們的能源生產電氣化是創造一個可持續社會的唯一可能途徑。真正改變游戲規則的創新將是那些允許我們在2050年最后期限前徹底實現能源生產電氣化的創新。聚變能源的商業可行性仍然是一個遙遠的目標。太陽能和風能的表現已經超過了化石燃料發電，是實現去碳化目標的最合適的替代品，但僅有這些還不夠。為了確保可再生電力的持續供應，高效、可擴展和可快速部署的長期儲能（LDES）技術是必不可少的。

在能源穹頂，我們已經體現了這種方法，并發明和開發了二氧化碳電池，這是一種隨時可用且全球可擴展的LDES技術。其他創新將對實現能源效率、可再生燃料、直接空氣捕集和儲存等凈零目標至關重要。然而，所有這些創新都不能忽略最重要的變量是全球部署的時間。

• 為了有效地管理間歇性發電，LDES是必需的——E-Zinc公司首席執行官James Larsen

氣候變化一直在誘發自然災害、電網不穩定和公共安全停電，導致電價飆升。長期儲能委員會（Long Duration Energy Storage Council）發現，當電網達到60-70%的可再生能源時，LDES會成為高效電網管理間歇性發電的強制性措施。LDES將減少限電，增加可再生能源的使用量，并實現更穩定的能源價格和電網穩定性。LDES解決方案仍處于研發和試點階段，但像e-Zinc這樣的解決方案具有彈性、低成本和安全性，并可以為實現具有跨日、多日和季節性儲存功能的可再生未來做出貢獻。

• 人工智能是適應我們所處的氣候波動的關鍵工具——Himanshu Gupta, ClimateAI首席執行官

人工智能的不斷擴展可以增強世界緩解和適應氣候變化影響的能力。它的力量在于其處理大量數據、識別模式和進行預測的能力，這可以優化資源效率，支持追求凈零排放戰略的決策。但是，對于減輕排放來說，同樣重要的是適應已經到來的氣候變化的影響，而人工智能也可以幫助解決這個問題。人工智能可以增強預測未來氣候條件的氣候建模能力，并幫助企業、社區和政策制定者采取積極主動的措施來應對與氣候有關的風險并建立復原能力。人工智能算法還可以通過整合來自多個來源的數據，包括天氣數據、歷史記錄和地理信息系統，評估與氣候相關事件的風險，如洪水、颶風和干旱。隨著世界變暖，人工智能是適應我們所處的氣候波動的關鍵工具，同時也有助于減少排放以保持地球的宜居性。

• 實現凈零排放所需的硬件開發和政策創新——道格拉斯-伯瑙爾，Radiant Nuclear公司首席執行官

能源使用大致分為住宅、工業和交通三個部門，其中電力發電是所有這些用途的共同點。需要硬件開發和政策創新才能實現凈零排放。注重成本的隔熱和熱傳輸技術可以提高家庭供暖和制冷效率。在工業設施中采用聯合生產與供熱技術可進一步降低功耗。在交通方面，進一步推廣電氣化可以增加水力、風力、太陽能和核能等清潔能源來源。允許更容易地部署這些技術并強制執行效率的政策創新可以促成每人單位能源消耗下降的文化轉變，以滿足清潔能源來源上升的趨勢。

• 未來不是關于使用更少，而是以更智能的方式使用更多——Lech Kaniuk，Sunroof International公司首席執行官

我所設想的能源未來涉及更多消耗，但以更可持續的方式進行。我們不應該將可持續性與降低舒適度聯系起來，而是應在能源發電和管理方面進行創新。這種方法也會使高能量密集型解決方案對環境更有益，并且更具可行性。想象一下利用未被利用的屋頂通過集成太陽能解決方案產生清潔電力。

通過使用更少的材料和更低的碳足跡，這些都變得更加可持續。這樣的解決方案構成了我們未來的基礎，最大限度地提高能源效率，將能源生產帶到消費點，并減少環境影響。隨著清潔能源的生產激增，有效的管理變得至關重要。這就是像智能電網這樣的技術介入的地方，它能夠實現高效的能源分配和使用，平衡供應和需求，并為虛擬電廠鋪平道路。

更多清潔能源的出現可以加速碳捕集和再生農業等具有顛覆性創新的發展。雖然其中一些需要大量能源，但將它們整合到清潔能源基礎設施中可能使它們成為我們未來可行、可持續的解決方案。我的熱情在于這個愿景，即我們增加能源消耗，但以一種更清潔、更可持續的方式實現。未來不是關于減少使用；而是要以更聰明的方式使用更多。

• 利用替代性蛋白質改造食品系統——Sandhya Sriram，Shiok Meats的集團首席執行官、主席和聯合創始人

三分之一的溫室氣體（人為）排放來自全球食品系統。能夠幫助實現凈零排放的最重要的創新之一是使用替代蛋白質--特別是栽培肉--來改變這個食品系統。雖然該行業在可擴展性、成本效益和影響方面仍處于早期階段，但通過減少土地、水和能源的使用，保護生物多樣性，以及與傳統肉類相比從整體上減少溫室氣體排放，它可以為生態系統帶來深遠的利益。還有一個巨大的潛力，就是將這項技術與可再生能源結合起來，進一步加快影響。今天，全世界有100多家公司在這個領域運作。有了適當的支持和資源，它確實可以改變游戲規則。