諾獎得主Carlo Rubbia：創新面臨的挑戰是社會機制

2011年09月24日 14:51
來源：鳳凰網財經

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鳳凰網財經訊 9月24~9月25日，2011浦江創新論壇在上海舉行，本屆論壇以創新驅動發展為主題。以下為意大利物理學家、諾貝爾獎得主Carlo Rubbia發言實錄：

Carlo Rubbia：主席女士，我們來自于學界的專家們，領導們，女士們、先生們，大家早上好！我非常容幸受邀請參與浦江創新論壇，基礎科學是很重要的一個前提，對于我們的創新發展而言，我想來證明和展示一下新的基礎科學的理念，他與環境保護密切相關，并且帶來非常有前景的應用，我想說一下可持續發展定義，是能夠滿足現有需求而不妥協和犧牲未來一代人的需求發展，我們不能妥協和犧牲將來一代人生活和需求，我們可持續發展意味著需要跨越成本觀點，跨越短期成本的觀點，考慮長期以及生活的收益，經濟發展模式都是使用便宜豐富的燃油燃料，但是過去的事件證明，對于燃料燃油使用具有脆弱性，很幸運的一點，能源成本和科技的發展合在一起，使我們在能源領域創新，帶來新的就業機會，并且帶來更好一個能源與資源的前景，而我們的趨勢，已經證明了我們不能沿用老的模式滿足政策需求，在7、80年代的石油危機，已經向我們證明了，我們當時不能進一步依存燃料燃油，而且燃油燃料豐富性和低價性一方面阻止了創新的能源，我們的能源創新措施有一個特點，需要較長的創新時間，同時要很長時間看到創新效益，在法規和技術上面有惰性，而不愿意采納創新。

我們的創新面臨的挑戰就是我們目前的社會機制，都是基于碳子源的使用，我們最近看到的好處對于社會來說是大于對于市場的好處，有一些技術面臨的一些社會接受性的問題，所以也需要有一些整合的成本，使他能夠適合現在的能源體系，法律以及行政的阻礙也可能使得創新框架變得非常靈活。總的來說，我們現在既沒有很好的自然市場的驅動，也沒有短期經濟利益，現在我們有一個新的平衡，我們看到，因人活動產生的二氧化碳，還有其他的排放現在預估還不是非常完善，所以我們要建立更好的減少二氧化碳排放的計劃，也就是說到2050年的時候，要能夠很好的轉移。人引起的二氧化碳排放會引起氣侯變化，現在還沒有達到足夠讓公眾和科學界意識到的這樣的程度。我們現在還沒有達到公眾認識的程度怎么辦？我們知道比如說固生命是26光年，化石產生的二氧化碳能量長達20-25年時間，二氧化碳在大氣里面存活多長時間？現在看的圖表，壞的時間非常長，日內瓦葫的時間每四年削減很多，排放5000積噸排放量的話，量非常大，我們最好估計例子，在1000年以后我們有17%-33%碳，而一萬年以后10-15，10萬年以后只有7%碳，所以不可維系的。

怎么樣產生天然氣而不至于產生二氧化碳排放？現在工業氫氣的產生都來自甲烷的裂解，它也可能會帶來4噸的二氧化碳，另外熱的氫氣分解為碳，裂解沒有二氧化碳排放，不用使用任何能源，是現有的SMI碳的技術，碳捕捉或者當做售賣，減少成本，市場中沒有二氧化碳開發的主要原因，通過熱管做的甲烷到氫氣的轉換，加熱到1600度，大家現在可以從這張表上看到，左邊還有SIM的改造，還有相似的TDM的分解，這個流程有一點像另外一個流程，而且使用能源效率是零，所以制造天然氣是非常清潔的，沒有二氧化碳的排放。另外一個問題就是可持續性問題，化石燃料可持續問題，毫無疑問全球變暖我們需要關注，這個問題本身不足以讓我們引入非常大的碳化的需求，按照又更加非常迫近的問題，就是像石油，也是屬于化石能源，怎么樣找到可持續性或者替代性的能源？這個問題很重要的是我們怎么樣能夠找到石油、汽油的替代品，因為交通需要汽油，油經濟上97%依賴于石油，毫無疑問石油的消耗不斷增加，但是很多都來自于政治不太穩定的地方，比如說非常有爭議的地方，這個油沒有辦法繼續的提供，現在很多學者和政治家，現在都呼吁孵化一種長期能源解決方案，比如說我們什么時候是石油用油的高峰？這樣會經濟停滯，要么大量排放二氧化碳，因為我們轉變了從熱電到石油的轉變。

這種化石燃料產生的二氧化碳怎么辦？盡管我們在其他地方進行鉆井，比如大陸地殼，還有墨西哥灣，還有美國西海岸地方阿拉斯加，這些不是完全解決問題，另外完全取締化石燃料使用，這是不現實的，我們必須要找到新的方法，怎么樣避免不能維系原來的商業？這里有一個基本的問題，也就是說我們沒有油，沒有電怎么辦？不能像現在這樣非常安全的把石油注入油箱，就可以開車。我們說未來交通應該怎么辦？究竟用氣還是用液體？很多人談論了用氫氣替代石油，氫氣已經使用了廣泛的領域，比如用汽油裂解它能源是石油4%，現在一些運輸用氫氣作為主要的裂解碳的方法，基本的問題是如果氫氣也能夠直接成為或者是一個非常實用的交通燃料，當然最好。那么現在問題就是，現在問題很多還沒有解決，很多人認為將來肯定是液體，比如說有氫氣、氧氣、二氧化碳等。把現在的這種二氧化碳沒有氧氣，是不是能夠從氫氣和二氧化碳產生化石的甲烷、乙烷？這是不是對石油非常好的液體的替代品？

現在我們把二氧化碳從一種負擔轉變為一種財產，是不是一種更好的方法？我們這里看到基本的流程圖，將來很可能會實施，現在很可能只是在中間的步驟，問題在于天然氣怎么辦？我們怎么樣對待天然氣？我們說現在的驅碳的化石燃料有越來越多需求，甲烷脫碳需求非常好，完全燃燒減少2.5倍的二氧化碳，這是和煤來相比的，我們看看其他的問題，甲烷氣是現在最豐富的資源，現在它可以在零度的時候是穩定的，但是更高的溫度的時候，它可以達到18度，還是保持比較的穩定，也就是說一升的甲烷能夠達到相當于68升甲烷氣的能量。這個問題是學術性的問題，直到最近科學家認識到，把有機物細菌降解以后，它的副產品就是甲烷，還有自然界水都可以產生大量氣是可行，甲烷是水下非常豐富的物質，現在在天然氣的甲烷里面含量是非常多的，很多人的估計說，可以達到1萬積噸的甲烷，相比對于傳統的天然氣和石油，而只有幾百級噸，比天然氣石油能量高得多，這里有一個問題，怎么樣得到？我們說有很多甲烷的儲備，比如說在全球2000米地平面以下，就能夠看到很多甲烷氣，還有很多新的能源的點，大家可以看到到處都是這種甲烷，而且中國也是這樣的。

我現在花點時間總結一下，我們在談到能源的時候，中國的可再生能源的資源，比如風能、太陽能、水能，還有電力的需求，是聚集于沿海地區，我們看到右邊風能、太陽能，還有在西藏，還有華北都是非常豐富的，大家可以從這張圖片上看到。能源的來源以及能源使用的地方，比如說在這些點，和它的儲備區域都是相隔非常遠的，比如水能、太陽能、風能都可以轉移。在歐洲我們也討論了是否可以使用太陽能？他們有很多太陽能是不是可以進行能量的轉移？可以不可以把歐洲制造生產出來的能源，轉移到幾千公里另外的地方？問題是怎么樣長距離運輸這些能源？我們認為這是沒有問題的，電力沒有問題的，每個地方都有電線，大概差不多是3000公里，科學提供什么？科學提供給你們超導材料，在這里有新的功能了，大概1000年以前，超導被科學家發現的，在1915年他認為在巴黎和倫敦之間建立永久的交流電的環節，后來這個科學家在1966年的時候又選擇了太陽能，現在從長距離電線的傳輸還有一種新的方法，就是MGB2的物質，2010年1月份超導體宣布為簡單的化合物，叫做MGB2，現在正在發展之中，叫做膨化酶，用它做電纜線效果更好，我們可以看到可以傳輸非常高壓的電，我們看到是一個簡單氫氣的系統。

最后我想說，它的膨化酶也可以做高的交流電線，銅的穩定性非常高，而且也是非常好的超導體，比較便宜，儲量非常豐富，還有低成本的SC線，三年可以達到好的超導性，最后我們說我們需要有真正的創新，一個非常有系統的能源政策，還有戰略的選擇，另外基于非常有創新的科技發展，我們的社會現在完全取決于一個繼續的能源提供，所以說我們要做一些主要的步驟，來避免可能的地緣政治和價格脆弱的問題，必須起到非常中介的作用，為了取得一個非常好的突破，只有通過這樣一個整合的或者協同領導力，我們才可以帶來更美好的生活。最后一個非常成功的發展來說，這些問題和挑戰對于現代的科學來說，都是非常關鍵的，我們怎么樣應對這些挑戰？也是需要很好解決，人類有這樣共同政治意愿來很好面對這些危險，并且取得一定諒解，并且能夠很好地解決這個問題，在這個世界上，數字方面的增長都是和科學進步有的時候是并行不悖的，但是不清楚我們人類是不是能夠迎接挑戰，質的增長和量的增長同步進行，有的時候可能發展了更慢，而且停滯，人類資源現在的高質量的社會，人類資源是最重要的。而且我們一定要采取在未來10-15年采取決策，而且對于能源的安全，氣侯變化，以及就業發展都有重要的意義。