在人類歷史的大部分時間里，人類的狀況是一場生存鬥爭。 幾千年來，生活質量幾乎沒有改善。 就在兩百年前，大多數人都是農民。 他們每周工作 60 多個小時勉強維持生計，每年多次挨餓，預期壽命為 29 歲。
只有過去的250年是例外的。 工業革命導致了人類生產力的爆炸式增長，改變了我們所知道的生活，以至於在西方，我們現在擁有的生活品質會讓昔日的國王羡慕不已。
我們設法大大提高了生活品質，而世界人口從20億年前的10億激增到今天的80億。
這種增長是由能源消耗的大幅增加推動的，而能源消耗又主要由碳氫化合物提供動力，尤其是煤炭、石油和天然氣。 問題在於，這種用途的累積溫室氣體排放量已經達到了這樣的規模，以至於它們正在使地球變暖，以至於氣候變化是一種生存威脅。
在過去的25年裡，海洋中積累的能量相當於每秒引爆五顆廣島大小的原子彈。 如果外星人出現並開始每秒向地球上投擲 5 枚核彈，我們將放棄一切來應對它。 然而，由於這個過程在很大程度上是看不見的，我們一直沾沾自喜。
因此，超過100萬個物種面臨氣候變化的滅絕風險。
如果溫室氣體繼續以目前的速度排放到大氣中，到2040年，北極盆地的大部分地區將在9月無冰。
有記錄以來最熱的20年是在過去22年中。
這個問題的嚴重性是如此令人生畏，以至於許多人對這個問題感到絕望，認為這是無望的。 其他人則認為，解決這個問題的唯一方法是回到痛苦的生活並擺脫問題。 兩者都不可行。 第一種是純粹的虛無主義，而第二種是不討人喜歡的。 沒有人願意回到過去的低品質生活。 更不用說，如果沒有我們的大部分工業流程，地球就無法養活超過10億人，更不用說我們現在生活在地球上的80億人了。
但我有個好消息。 正在取得真正的進展。 人類正在迎接挑戰。 雖然增長過去需要排放量的增長，但現在情況不再如此。 自1990年以來，美國經濟的實際GDP增長了一倍多（不包括通貨膨脹的影響），而排放量卻保持不變。
同樣值得注意的是，這並不是因為我們將排放外包給了中國。 碳排放的典型指標，如上圖所示，顯示了生產排放。 但是，如果生產是離岸的，那麼排放確實可以外包。 氣候學家確實會跟蹤外包的排放量。 全球碳專案（Global Carbon Project）維護著一個基於消費的排放量估計資料庫，即生產一個國家消費的商品和服務所必需的碳排放量。
基於消費的排放不能離岸。 根據基於消費的衡量標準，如果美國人購買了一台電視，那麼無論電視是在哪裡製造的，製造該電視的碳排放量都將分配給美國。 如果一家美國電視機廠收拾行裝並搬到中國，但電視機仍然賣給美國消費者，那麼基於消費的排放量就沒有變化。
如下圖所示，過去40年美國消費排放量持平，而中國排放量增長大部分來自消費量增加。 外包和離岸外包造成的排放可以忽略不計。
讓我解釋一下為什麼過去30年裡，儘管實際GDP翻了一番，但西方的排放量卻保持不變。 導致全球變暖的主要溫室氣體是二氧化碳和甲烷。 其中25%的排放來自能源生產。 25%來自農業。 21%來自工業，14%來自運輸。
能源生產
到目前為止，在能源生產方面取得了最大的進展。 太陽能已經是最便宜的能源生產形式。
在過去的40年裡，太陽能價格每十年除以10，價格下降了10,000，並且還在繼續下降。 即使是過去最樂觀的預測也低估了價格下跌的規模。
因此，人們大大低估了太陽能生產滲透率的提高。 2022年，太陽能占能源產量的4.7%，而2010年基本上為零，遠遠超過了最樂觀的預測。
事實上，美國2023年新增的電力裝機容量大部分是可再生能源，其中大部分是太陽能。
世界各地正在發生類似的事情。 由於太陽能和風能現在非常便宜，公用事業公司開始大量安裝它們。 截至 2022 年，太陽能和風能幾乎占全球發電量的八分之一，2023 年將再次大幅增長。
在東南亞和非洲的許多國家，電網非常不可靠，以至於人們正在創建自己的太陽能微電網。 我什至在我的小尺度上觀察它。 我正在把我在特克斯和凱科斯群島的房子完全脫離電網，使用太陽能和電池，投資回收期不到3年！
然而，當涉及到電網的脫碳時，能源生產只是解決方案的一半，因為太陽能是間歇性的，我們需要一個有效的存儲解決方案來應對夜間使用或陰天。
我這裡也有好消息。 自 1991 年以來，電池價格除以 42。
價格仍在快速下降，2023 年至 2024 年間價格下跌 50%。
與此同時，能量密度自 1920 年代以來提高了 10 倍，自 1980 年代以來提高了 5 倍。
因此，從2022年到2023年，儲能裝置增加了兩倍，預測大幅上調。
預計到2024年，美國電池儲能容量將增加近一倍。
它已經對我們如何為自己供電產生了影響。 例如，這就是加州在 2021 年與 2024 年 4 月之間為自己供電的方式。
由於網路和規模效應，我們正在接近太陽能加電池將比所有其他形式的能源生產更便宜的地步。 鑒於人類通常只在符合其經濟利益的情況下才做正確的事情，因此在這一點上，所有新產能都將是無碳的。 所有這一切都是說，我可以很容易地想像一個30年內的世界，我們所有的能源生產都是無碳的。
國際能源署（IEA）的預測是出了名的保守，現在預測太陽能將在短短四年內提供比煤炭或天然氣更大的全球電力容量。
當然，電池將有助於將這種容量轉化為總發電量的相似百分比。 換句話說，你看到的是一場正在進行的真正的技術革命。 它不再是一個問題或理論;這是事實。
如果核聚變在商業上可行，或者其他解決方案變得可行，那麼這個未來也可能來得更快。
同樣，雖然我相信太陽能和電池將是成功的組合，因為成本不斷下降，但有一些替代方案正在研究中，例如基於重力的能源解決方案，如 Energy Vault 或基於氫的電網規模存儲。
運輸
類似的趨勢也發生在交通領域。 運輸中的大部分排放來自汽車和卡車。
也正在取得真正的進展。 2022年，全球新電動汽車銷量佔所有汽車銷量的14%，高於2010年的0%，再次遠遠超過十年前最樂觀的預測。
值得注意的是，其中大部分是全電動的，從 2021 年到 2022 年的 1 年內銷量增長了 50%。
中國和歐洲在電氣化方面處於領先地位。 現在，在中國銷售的汽車中，每3輛中就有1輛是電動汽車，而在歐洲，每4輛汽車中就有1輛是電動汽車。
電動汽車比傳統汽車更易於製造和維護，因為它們沒有變速器。 隨著電池成本的迅速下降和網路效應，它們變得越來越便宜。 隨著更好的電池和更密集的充電網路解決里程焦慮，以及快速充電電池的出現，不難想像，十年內銷售的新車中有一半以上將是電動汽車，整個車隊將在30年內實現電氣化。 它可能會發生得更快，因為內燃機汽車滲透率的下降將使許多加油站無利可圖，從而降低其密度，進一步加速電動汽車的趨勢。 到目前為止，電動汽車的銷量甚至遠遠超過了最樂觀的預測。
雖然它們不是排放的主要來源，但在航空電氣化方面也取得了進展，目前正在開發直升機和短途電動飛機。
最重要的是，所有反對電動汽車的論點都是錯誤的。 一些人認為，世界上沒有足夠的易於回收的金屬來製造必要的電池。 正如 漢娜·裡奇（Hannah Ritchie ）所寫，這是極不可能的。 例如，這是鋰的圖表。
隨著時間的推移，估計的鋰資源量持續增加。 2008年，全球資源總量估計僅為1 300萬噸;現在這個數位是8800萬噸。 它很可能會走高。 儲備也將增加;2008年只有400萬噸，現在是2200萬噸。 我們不斷尋找新的鋰礦床，並提高我們提取鋰的能力。
人們開始意識到，這個世界充滿了鋰。 美國發現大量鋰可能是過去幾個月鋰價格暴跌的原因之一。
漢娜·裡奇（Hannah Ritchie）有更多圖表顯示其他所有關鍵礦物（銅，鈷，石墨，鎳和釹）的類似模式，但他們的圖片看起來都更加樂觀。
里程焦慮正在成為一個非問題，因為里程正在迅速增加。 現在，幾乎所有車輛每次充電的續航里程都超過200英里，許多車輛的續航里程超過300英里。 最重要的是，充電站比以前多得多，以至於被困在電動汽車中的可能性非常低。
與汽油車相比，電動汽車的碳排放量僅占其排放量的50%，這一數位在其生命週期內只會上升。 一旦電網轉向太陽能，這種情況將得到顯著改善。 此外，建設電動汽車基礎設施的排放是一次性費用。 從長遠來看，電動汽車及其基礎設施將完全實現零碳。
人們還擔心，為電動汽車開採礦產會剝削貧窮國家。 正如 諾亞·史密斯（Noah Smith ）所指出的，他被認為以兩種方式發生：
1. 可憐的礦工將被剝削，並且
2. 礦山附近的社區將因礦山的工業徑流而遭受環境損害。
前者的一個關鍵例子是剛果民主共和國的准奴隸勞動如何被用來開採用於電動汽車的鈷。 鋰礦和銅礦造成工業污染的例子還有很多。
但這種說法至少有兩個大問題。 首先，開採和出口礦產財富是許多窮國的主要經濟活動;它支持他們的生活水平不僅僅是維持生計。 要求富國以人道主義為由拒絕從窮國購買礦產，實際上只會使這些國家陷入貧困，而窮人和邊緣化國家受到的打擊最大。 讓富裕國家拒絕購買這些出口產品將恰恰相反——這是對地球上最脆弱群體的道德打擊。
其次，我們不應該將電動汽車礦產開採的開採和污染與一些想像中的去增長烏托邦進行比較，在這種烏托邦中，每個人都成為不需要鋰或鈷的自給自足的農民。 那簡直就是幻想之地。 相反，我們應該將其與我們現在擁有的經濟體系進行比較。 我們建立的用於開採煤炭、天然氣和石油的系統比基於電動汽車礦產開採的系統更具剝削性和對環境的破壞力。
即使考慮到綠色能源轉型所需的礦產需求翻了兩番，開採化石燃料的採礦量也只比我們製造電動汽車所需的工作量大幾個數量級。 我們在這裡談論的是數百萬與數十億。
抱怨鋰和銅開採對環境的危害是可以的，但我們需要在這裡正確看待這些。 即使不考慮氣候變化，每年開採數十億噸石油對全球環境的總體危害也是巨大的，你真的應該包括氣候變化。 過渡到電動汽車的全部意義在於拯救地球免受變化的影響，委婉地說，這些變化對貧困社區和自然棲息地的傷害比有史以來所有的鋰礦和銅礦 都要大 得多。
電動汽車的替代品不是一些牧民的幻想，我們都在種植我們的小可持續花園並整天唱歌;這是一個每年不斷挖掘和燃燒數十億噸石油的世界。
我們應該努力制止資源開採國家的勞工和環境虐待。 但是，我們不應讓對這些侵權行為的擔憂促使我們對窮人和全球環境犯下 更大的罪行 。
工業
長期以來，工業排放似乎是不可解決的，因為製造水泥和鋼鐵，工業革命的兩個組成部分需要超高溫熱量，而這些熱量只能由碳氫化合物產生。 然而，這方面也以兩種形式取得了進展。 像 Heliogen 這樣的公司正在使用聚光太陽能來產生足夠的熱量用於工業過程。 同樣，其他公司也專注於工廠的碳捕獲，以防止生產過程中的排放。
雖然與工業生產沒有直接關係，但值得指出的是太陽能的其他一些驚人應用，例如 Source 等公司使用水力電池板將大氣中的濕度轉化為飲用水，即使在乾燥的沙漠環境中也是如此，説明難民營和偏遠社區獲得飲用水。
食品生產：
糧食生產是進展最慢的類別。 西方的小規模素食主義和純素食運動與新興世界的肉類消費增長規模相比相形見絀，因為人們變得越來越富有。 鑒於綿羊和奶牛會排出甲烷，這是一種非常有效的溫室氣體，這個問題越來越嚴重。
我非常同情純素運動的理想。 我們對待動物的方式是不合情理的。 我們過度餵養生活在可怕狹窄空間中的動物。 我相信，幾百年後，人們會以同樣恐懼的眼光看待我們今天對待動物的方式，就像我們看待寬恕奴隸制的祖先一樣。
然而，目前宣導的大多數解決方案似乎都站不住腳。 智人天生就是雜食動物，顯然對動物蛋白有強烈的喜好。 沒有工業化糧食生產，我們就無法維持目前地球上的80億人口。 世界上不可能的食物將變得更便宜。 然而，它們經過高度加工，表明它們對你來說可能不是很健康。 昆蟲肉等替代蛋白質在我們的動物飼料中似乎是可行的，但對大多數人來說並不可口。
我懷疑長期解決方案將來自 Upside Foods等公司的實驗室培育肉類。 實驗室培育的肉類需要 1/100的水 和土地使用來製造動物蛋白，並且在肉類製作過程中不會傷害任何動物。 我們正處於早期階段，正在製作昂貴的低品質肉丸。 但是，隨著規模和反覆運算的擴大，質量應該會提高，而成本會降低。 我希望在20年內，我們可以以比動物肉更便宜的價格獲得具有相同營養價值的實驗室培育肉類。
如前所述，鑒於人類只有在符合其經濟利益的情況下才會做正確的事情，一旦實驗室培育的肉類既便宜又好，這種轉變就會發生。 此時，消費將迅速切換。
與此同時，像 Symbrosia 這樣的公司將説明控制排放。 他們為畜牧業者提供海藻補充劑，將甲烷排放量減少多達80%。
脫碳
這並不是說一切都是為了最好的世界。 新興市場的排放量仍在增長。 我們在海洋和大氣中積累了足夠的熱量，我們可以預期溫度會上升幾度，這將需要適應。
在這方面也正在取得進展。 中國GDP增長與排放脫鉤。
因此，彭博新能源財經現在認為全球排放量已經達到峰值，並將從現在開始加速下降。
這還不足以拯救世界免受嚴重傷害。 但它應該是一些華麗的厄運和陰霾的解毒劑。 最重要的是，在 Carbon Engineering 和 CarbonCapture 等公司的帶領下，脫碳正在取得進展。
豐富
太陽能或核聚變的美妙之處在於，雖然它們的固定成本相當高，但能源的邊際成本為 0 美元。 因此，可以想像一個能源變得太便宜而無法計量的世界。 在這樣的世界里，我們所擁有的許多其他限制也消失了。
例如，人們一直擔心缺水。 然而，我們可以用完水的想法是荒謬的。 地球70%是水。 問題是淡水更稀有。 然而，在一個能量無限的世界里，你可以淡化鹽水，擁有無限的淡水。 在我位於特克斯和凱科斯群島的家中，我正在安裝 AqSep。 該設備的投資回收期僅為 1 年！ 當與我的離網太陽能發電和電池存儲相結合時，這所房子將完全離網和碳中和。
同樣，人們擔心未來可能出現的糧食短缺，儘管瑪律薩斯的擔憂一直是錯誤的。 無論如何，有了來自海水淡化的無限淡水，您可以輕鬆地在垂直農場種植農作物，甚至可能在沙漠中種植農作物！
結論
我們面臨的挑戰是艱巨的，但我們正在迎接21世紀的挑戰 。 我們正在建設一個更美好的明天世界，一個可持續的富足世界。