今日，2018世界科技創(chuàng)新大會(huì)在北京會(huì)議中心會(huì)議樓報(bào)告廳舉行。

未來(lái)已來(lái)，人類正在經(jīng)歷一場(chǎng)前所未有的變革，而科技創(chuàng)新正在以超出人們想象的速率迅猛來(lái)襲，科技正在重構(gòu)世界。新技術(shù)、新能源、新材料、新模式、新平臺(tái)、新的商業(yè)規(guī)則和新的市場(chǎng)運(yùn)行方式等層出不窮，正在對(duì)人們的工作、生活、對(duì)現(xiàn)實(shí)的理解和未來(lái)的想象帶來(lái)全方位的影響。人類與自身的關(guān)系，生命與宇宙的奧秘，科學(xué)與文明演進(jìn)的方向，都將迎來(lái)革命性的變革。

未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)，不僅是實(shí)力的競(jìng)爭(zhēng)，也是想象與思維的競(jìng)爭(zhēng)，創(chuàng)新力與變革力的競(jìng)爭(zhēng)，更是匯聚全球智慧能力的競(jìng)爭(zhēng)，金融市場(chǎng)效率及企業(yè)研發(fā)轉(zhuǎn)化能力的競(jìng)爭(zhēng)。與此同時(shí)，創(chuàng)新的全球聯(lián)動(dòng)性，要求人們思考如何繼續(xù)在全球價(jià)值鏈基礎(chǔ)上進(jìn)行競(jìng)合式創(chuàng)新，如何在加強(qiáng)產(chǎn)權(quán)保護(hù)的前提下，匯聚全球頂尖智慧，汲取全球科技創(chuàng)新成果，推出中國(guó)創(chuàng)新方案，打造全球科技創(chuàng)新新高地。

針對(duì)以上議題，1997年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者、斯坦福大學(xué)物理學(xué)教授、美國(guó)第12任能源部部長(zhǎng)朱棣文也在會(huì)上談了自己的看法。

朱棣文認(rèn)為，在世界上那些可再生能源發(fā)展最好的地方，在沒有補(bǔ)貼的情況下，比如說(shuō)我供電給你，給你定一個(gè)電價(jià)，當(dāng)然這個(gè)電價(jià)對(duì)于這個(gè)供電公司是有著利潤(rùn)的。那在世界上可持續(xù)能源發(fā)展最好的地方，現(xiàn)在的成本已經(jīng)降到了2分-2.5分/度，在中東的有些地方的太陽(yáng)能的成本，包括利潤(rùn)在內(nèi)只有2美分了。在有些地方，這個(gè)價(jià)格會(huì)進(jìn)一步的下降，風(fēng)能和太陽(yáng)能的單位成本會(huì)下降到每度，2030年的時(shí)候2美分以下。

而且我們看到風(fēng)力發(fā)電機(jī)越來(lái)越大、效率越來(lái)越高，這樣它們就可以產(chǎn)生更多的能源。而且在2023年，每一個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)可以產(chǎn)生的電能可以達(dá)到50兆瓦，大家可以看到風(fēng)輪的直徑、半徑也越來(lái)越大，中間是空客的380，大家可以看一下這個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)越來(lái)越大，相當(dāng)于是空客380翼展的3倍，而且60%的時(shí)間這個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)都可以進(jìn)行發(fā)電，也就是說(shuō)，這是技術(shù)帶來(lái)的進(jìn)步。

盡管60%的時(shí)間可以發(fā)電，但這也并不能保證時(shí)時(shí)刻刻都有電，所以這需要有著非常復(fù)雜的發(fā)電基礎(chǔ)設(shè)施、儲(chǔ)電設(shè)施、配電設(shè)施、輸電設(shè)施，中國(guó)在長(zhǎng)距離的發(fā)電配電方面是全球領(lǐng)先的國(guó)家。黑色是高壓輸電，要么是100萬(wàn)伏，要么就是直流高壓輸電，黑色是交流輸電，紅色是直流輸電，尤其在中國(guó)東北，也到了中國(guó)的中部，在輸電的過(guò)程中損耗只有5%，所以這邊雖然不是超導(dǎo)，但是它是一個(gè)非常高壓的直流輸電線，可以減少電能的損失。

也就是說(shuō)使用這些高壓輸電的網(wǎng)絡(luò)，能夠給我們帶來(lái)巨大的機(jī)遇，中國(guó)就在這方面取得了巨大的成就。如果沒有這些輸電網(wǎng)絡(luò)，那就要做儲(chǔ)電了，這張圖反映了最好的儲(chǔ)電系統(tǒng)，有太陽(yáng)的時(shí)候和風(fēng)的時(shí)候，就用這個(gè)能源，把水抽到罐子里面，沒有太陽(yáng)、沒有風(fēng)的時(shí)候要用電的話就打開水閥，這就是水能儲(chǔ)電。中國(guó)在這樣一個(gè)領(lǐng)域也希望成為全球的領(lǐng)先者，水能儲(chǔ)電，這是中國(guó)到2020年之前的“五年計(jì)劃”，水電的發(fā)電將達(dá)到380GW，同時(shí)水利儲(chǔ)能將達(dá)到40GW，到2025年水能儲(chǔ)電將達(dá)到90GW。其實(shí)水儲(chǔ)藏在一個(gè)比較高的一種位置，它所產(chǎn)生的這種電能能夠達(dá)到90幾瓦，但是儲(chǔ)能的度數(shù)要比這個(gè)高很多了。

再看一下電池，在澳大利亞南部，最大的電池儲(chǔ)能廠也就是100MW，90GW和100MW的差別還是很大的，水能儲(chǔ)電的成本只有電池的1/10。所以長(zhǎng)距離的高壓輸電網(wǎng)絡(luò)，再加上風(fēng)能、太陽(yáng)能、水能儲(chǔ)電確實(shí)給我們帶來(lái)巨大的機(jī)會(huì)。

以下為演講全文：

張燕冬：下面一共有5位諾貝爾獎(jiǎng)獲得者在開幕式上發(fā)言，其中ThomasJ.Sargent與朱民將會(huì)進(jìn)行大家非常關(guān)注的話題的對(duì)話。

首先第一位請(qǐng)出的是朱棣文，他是1997年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者，也是斯坦福大學(xué)的教授，朱棣文是美國(guó)第12任能源部部長(zhǎng)，被學(xué)術(shù)界稱為能抓住原子的人。他從事的是世界上最尖端的激光致冷捕捉技術(shù)研究，有著廣泛的實(shí)際用途，這項(xiàng)研究為幫助人們了解放射線與物質(zhì)之間的相互作用，特別是了解氣體在低溫下的量子特征，開辟了道路。今天朱棣文的演講題目是氣候變化和可持續(xù)未來(lái)的創(chuàng)新之路。

朱棣文：很高興來(lái)到這里，我們這次是一次科技的論壇。但邀請(qǐng)我的是并不是這次會(huì)議的主辦方，這是題外話了。我今天不想講科學(xué)研究的理論，我的科學(xué)研究現(xiàn)在做得不錯(cuò)，我們現(xiàn)在有一些新的發(fā)現(xiàn)，我們也合成了一些新的物質(zhì)。同時(shí)進(jìn)行了細(xì)胞中的神經(jīng)傳輸，那么第一次的幾厘米內(nèi)，可以在這樣一個(gè)神經(jīng)元上進(jìn)行傳輸。這里面會(huì)有兩個(gè)、四個(gè)和六個(gè)，這樣一個(gè)動(dòng)力，使用的就是一種新的平衡的動(dòng)力學(xué)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

那么正是這樣一種研究，就可以讓我們通過(guò)一種和傳統(tǒng)不同的方式來(lái)分析數(shù)據(jù)，來(lái)展示出二、四、六，動(dòng)力的不同的分支。這就是我最近做的一個(gè)研究，非常令人激動(dòng)。

今天我想講另外一個(gè)話題，這個(gè)話題讓我感到激動(dòng)，也讓我感到很郁悶。首先我跟大家講一下氣候變化方面我們的發(fā)展，以及在科學(xué)技術(shù)和工程方面，我們究竟可以做哪些事情來(lái)改變我們的世界。首先來(lái)看一下氣候變化的風(fēng)險(xiǎn)，這是1850年-2017年的全球溫度變化，從這上面可以看到自從1975年以來(lái)，全球大部分的新聞升高是在1975年以后，基本上上漲了0.95攝氏度，接近1攝氏度了。那么，盡管科學(xué)表明在70年代、80年代以前，很多氣溫的升高也有一些暫時(shí)的，但往往是一種噪音。但是在1975年之后這個(gè)氣溫的升高比較明確，到現(xiàn)在已經(jīng)升高了1攝氏度左右了。

你可能會(huì)說(shuō)溫度升高就會(huì)使得冰川融化、海平面上升，確實(shí)如此。那你可以在其他的地方，比如說(shuō)阿拉斯加的冰川照片，一個(gè)是1941年、一個(gè)是2004年，這兩個(gè)冰川的圖片完全不一樣。但是對(duì)于氣候變化最準(zhǔn)確的測(cè)量方法就是使用衛(wèi)星，隨著冰川的變化，尤其是格林藍(lán)島和南極冰川的融化，可以用衛(wèi)星進(jìn)行識(shí)別，這是我們最新的數(shù)據(jù)。這就是2002年-2009年的衛(wèi)星數(shù)據(jù)，藍(lán)色是說(shuō)明南極和北極的冰川的融化，在我們做這樣一個(gè)測(cè)算之前，我們當(dāng)時(shí)有一種感覺，就是南極的冰川會(huì)增加，因?yàn)闇囟壬呔鸵馕吨嗟臅?huì)被蒸發(fā)，更多的蒸發(fā)就意味著會(huì)有更多的雨雪，而且南極很冷，按道理說(shuō)冰川應(yīng)該是在增加的。但是我們現(xiàn)在通過(guò)我們的衛(wèi)星測(cè)算卻發(fā)現(xiàn)，南極的冰川卻在減少。

那么，我們回到人類上一個(gè)溫暖的時(shí)代，比今天大概到1攝氏度。當(dāng)時(shí)海平面上升了多少呢?如果是溫度升高1攝氏度，我們現(xiàn)在海平面升高多少?通過(guò)地質(zhì)的數(shù)據(jù)顯示，如果溫度再升高1度的話，海平面會(huì)上漲6米-9米。這樣的增長(zhǎng)，我們過(guò)去可能認(rèn)為需要幾百年才會(huì)發(fā)生，但是在最近的幾百年以內(nèi)，有可能由于溫度的上升會(huì)使得海平面上升6-9米。如果海平面上升6-9米的話，差不多全球人口的10%將要被迫遷移，這是聯(lián)合國(guó)的目標(biāo)。這是二氧化碳的排量，這樣一個(gè)增長(zhǎng)在最近65年才急劇的出現(xiàn)。漢德森發(fā)現(xiàn)，如果我們不停止的話，我們肯定會(huì)突破這樣一個(gè)目標(biāo)，也就是我們沒有辦法保證溫度的升高能夠控制在兩攝氏度以內(nèi)。按照這樣的速度，可能還要40年，如果我們現(xiàn)在的排放不增加，保持現(xiàn)狀的話，40年之后我們將突破聯(lián)合國(guó)設(shè)定的目標(biāo)。

我們可以有哪些期望呢?這是美孚的出版物，展望未來(lái)2040年，上面一條就是一切不改變，當(dāng)然現(xiàn)在我們已經(jīng)有所改進(jìn)了。而下面這些是一直持續(xù)到2100年，也就是我們的碳排放不斷減少帶來(lái)的結(jié)果。看這個(gè)縱軸，上面有個(gè)零，美孚、殼牌和其他所有的油氣公司，他們就決定為了實(shí)現(xiàn)聯(lián)合國(guó)的目標(biāo)，全球總的碳排放量，包括物流、交通、處理等等，必須在2070年、2080年變成負(fù)值，才能滿足聯(lián)合國(guó)兩攝氏度的目標(biāo)。

那我們現(xiàn)在的進(jìn)展如何呢?有一個(gè)相對(duì)比較樂(lè)觀的預(yù)測(cè)，就是紅線。和上面的這條線不太一樣，但是毫無(wú)疑問(wèn)這和聯(lián)合國(guó)目標(biāo)所實(shí)現(xiàn)的碳開放還是有很大的差距。我們把所有累計(jì)的排放加在一起，到2100年，這就是聯(lián)合國(guó)排放的目標(biāo)。你可能會(huì)說(shuō)，有50%的可能性，全球的溫度上證1.7-1.8攝氏度，有2/3的可能性溫度維持在2攝氏度以內(nèi)。還有50%的可能性，全球的溫度提升超過(guò)2攝氏度以上。這是聯(lián)合國(guó)設(shè)計(jì)的紅線，這邊講的是累計(jì)的排放，為什么累計(jì)排放這么重要呢?而不是年度排放。因?yàn)橐坏┐髿庵杏卸趸嫉脑挘渲幸话牒芸鞎?huì)被土地和海洋吸收，所以有一半的排放已經(jīng)被處理和吸收掉了。另外一半在地面和海洋會(huì)不斷地循環(huán)，這樣的循環(huán)需要幾千年幾萬(wàn)年。也就是說(shuō)，我們今天碳排放會(huì)在未來(lái)幾千年幾萬(wàn)年帶來(lái)影響。從全球來(lái)看，我們看到有更多的熱浪、更多的缺水、更多的干旱，美國(guó)的加州在去年就有17次森林大火，而且在加州冬天的時(shí)間也越來(lái)越短，在過(guò)去30年始終看到這樣一個(gè)現(xiàn)象。所以，這些事實(shí)就變得越來(lái)越明確，而且在世界上不同的地區(qū)都逐漸的展示出來(lái)，包括歐洲也有越來(lái)越多的熱浪。我們的感覺就是，這些極端的氣候現(xiàn)象在未來(lái)將繼續(xù)，并且將變得更為頻繁。

下面講講好消息，那就是科學(xué)和創(chuàng)新。如何讓我們的世界變成可持續(xù)的星球呢?我下面想簡(jiǎn)單談?wù)勶L(fēng)能和太陽(yáng)能。

我想講的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)就是在世界上那些可再生能源發(fā)展最好的地方，在沒有補(bǔ)貼的情況下，比如說(shuō)我供電給你，給你定一個(gè)電價(jià)，當(dāng)然這個(gè)電價(jià)對(duì)于這個(gè)供電公司是有著利潤(rùn)的。那在世界上可持續(xù)能源發(fā)展最好的地方，現(xiàn)在的成本已經(jīng)降到了2分-2.5分/度，在中東的有些地方的太陽(yáng)能的成本，包括利潤(rùn)在內(nèi)只有2美分了。在有些地方，這個(gè)價(jià)格會(huì)進(jìn)一步的下降，風(fēng)能和太陽(yáng)能的單位成本會(huì)下降到每度，2030年的時(shí)候2美分以下。而且我們看到風(fēng)力發(fā)電機(jī)越來(lái)越大、效率越來(lái)越高，這樣它們就可以產(chǎn)生更多的能源。而且在2023年，每一個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)可以產(chǎn)生的電能可以達(dá)到50兆瓦，大家可以看到風(fēng)輪的直徑、半徑也越來(lái)越大，中間是空客的380，大家可以看一下這個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)越來(lái)越大，相當(dāng)于是空客380翼展的3倍，而且60%的時(shí)間這個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)都可以進(jìn)行發(fā)電，也就是說(shuō)，這是技術(shù)帶來(lái)的進(jìn)步。盡管60%的時(shí)間可以發(fā)電，但這也并不能保證時(shí)時(shí)刻刻都有電，所以這需要有著非常復(fù)雜的發(fā)電基礎(chǔ)設(shè)施、儲(chǔ)電設(shè)施、配電設(shè)施、輸電設(shè)施，中國(guó)在長(zhǎng)距離的發(fā)電配電方面是全球領(lǐng)先的國(guó)家。黑色是高壓輸電，要么是100萬(wàn)伏，要么就是直流高壓輸電，黑色是交流輸電，紅色是直流輸電，尤其在中國(guó)東北，也到了中國(guó)的中部，在輸電的過(guò)程中損耗只有5%，所以這邊雖然不是超導(dǎo)，但是它是一個(gè)非常高壓的直流輸電線，可以減少電能的損失。

也就是說(shuō)使用這些高壓輸電的網(wǎng)絡(luò)，能夠給我們帶來(lái)巨大的機(jī)遇，中國(guó)就在這方面取得了巨大的成就。如果沒有這些輸電網(wǎng)絡(luò)，那就要做儲(chǔ)電了，這張圖反映了最好的儲(chǔ)電系統(tǒng)，有太陽(yáng)的時(shí)候和風(fēng)的時(shí)候，就用這個(gè)能源，把水抽到罐子里面，沒有太陽(yáng)、沒有風(fēng)的時(shí)候要用電的話就打開水閥，這就是水能儲(chǔ)電。中國(guó)在這樣一個(gè)領(lǐng)域也希望成為全球的領(lǐng)先者，水能儲(chǔ)電，這是中國(guó)到2020年之前的“五年計(jì)劃”，水電的發(fā)電將達(dá)到380GW，同時(shí)水利儲(chǔ)能將達(dá)到40GW，到2025年水能儲(chǔ)電將達(dá)到90GW。其實(shí)水儲(chǔ)藏在一個(gè)比較高的一種位置，它所產(chǎn)生的這種電能能夠達(dá)到90幾瓦，但是儲(chǔ)能的度數(shù)要比這個(gè)高很多了。

再看一下電池，在澳大利亞南部，最大的電池儲(chǔ)能廠也就是100MW，90GW和100MW的差別還是很大的，水能儲(chǔ)電的成本只有電池的1/10。所以長(zhǎng)距離的高壓輸電網(wǎng)絡(luò)，再加上風(fēng)能、太陽(yáng)能、水能儲(chǔ)電確實(shí)給我們帶來(lái)巨大的機(jī)會(huì)。同時(shí)中國(guó)也希望把這種水力發(fā)電站，歐洲也在把挪威、北歐的一些水能發(fā)電站與風(fēng)能、太陽(yáng)能發(fā)電聯(lián)系在一起。

所以說(shuō)，雖然可再生能源是時(shí)斷時(shí)續(xù)的，但是你可以通過(guò)儲(chǔ)能的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)全天的電力供應(yīng)。這個(gè)系統(tǒng)當(dāng)然是非常的復(fù)雜，講到機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能，尤其是非結(jié)構(gòu)化的機(jī)器學(xué)習(xí)，也在應(yīng)用到非常復(fù)雜的能源輸電以及配電的系統(tǒng)中。我們知道機(jī)器學(xué)習(xí)，尤其是非結(jié)構(gòu)化的機(jī)器學(xué)習(xí)，它并不是由圍棋大師教它們?cè)趺聪聡澹怯蓹C(jī)器自己對(duì)弈，下幾百萬(wàn)次之后就知道如何獲勝。這就是機(jī)器學(xué)習(xí)，通過(guò)這樣一種學(xué)習(xí)機(jī)器就可以狂勝世界上頂尖的圍棋大師。我們可以看到圍棋大師下第一場(chǎng)的時(shí)候都要哭了，他說(shuō)我是在和后院下棋，但是AlphaGo是在和整個(gè)宇宙下棋。這是DeepLearning通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)的AlphaGo，我們可以通過(guò)這種研究用到風(fēng)能的開發(fā)，可以避免很多的能源損耗。中國(guó)在這方面做得很好，在加州我們的可再生能源是30%，到2030年會(huì)占到50%。同時(shí)，能源的使用將有50%來(lái)自于可再生能源，所以說(shuō)全球而言30%的能源可以來(lái)自于可再生能源，比如說(shuō)中國(guó)和歐洲都是可以實(shí)現(xiàn)的，美國(guó)也是可以實(shí)現(xiàn)的，但是我們需要機(jī)器學(xué)習(xí)在這方面發(fā)揮作用。

電動(dòng)汽車，電池的價(jià)格大幅度下降，從2005年到2016年大幅度下降。特斯拉的巨型電池廠，可以把電池的儲(chǔ)能成本大幅度降低。而通用汽車到2020年，每一度的成本可以達(dá)到100，而且電池的原理沒有發(fā)生大的變化，但是其實(shí)有一些新的創(chuàng)新，我們知道第三代、第四代的電池很多研究員正在努力地探究，這是斯坦福大學(xué)的崔屹教授，我在和他合作，他想打造一個(gè)硫鋰電池，現(xiàn)在還沒有問(wèn)世，但是它的是高于現(xiàn)有的電池的，現(xiàn)在的電池是每千克250的能量密度，但是如果使用這種新電池的話，可以達(dá)到750。所以說(shuō)比現(xiàn)有的電池首先要輕3-4倍，用這個(gè)電池來(lái)推動(dòng)電機(jī)的話，如果放在汽車上，那么這樣一個(gè)車比兩升的內(nèi)燃機(jī)車的重量還要輕。通過(guò)使用這種電池你可以做這種小型車，而且還可以一次充電跑好遠(yuǎn)，當(dāng)然我們也正在做這方面的研究。

這樣一來(lái)，我們也可以減少電池電量的損失，這樣一來(lái)還可以使得充電的速度加快。而且在充電的時(shí)候不會(huì)讓電池過(guò)熱，這樣一種新型的電池只要5分鐘就可以讓電池充電跑150英里。這個(gè)連接器和我們現(xiàn)在的加油的油槍其實(shí)是差不多的，也不會(huì)做得過(guò)大。我們現(xiàn)在所需要的就是讓電池讓充電的時(shí)候減少內(nèi)部的一個(gè)阻力，我們現(xiàn)在也正在努力，正在研究這種材料。我們想用硫來(lái)做這個(gè)材料，因?yàn)榱虻某杀痉浅５汀？梢越档碗姵爻杀尽Ｈ绻免拋?lái)做的話，鈷的價(jià)格很高，所以沒有辦法量產(chǎn)。

我和崔屹很快會(huì)出版一個(gè)論文，這個(gè)論文中我們將研究從鹽水中來(lái)提取鋰。這個(gè)能源的成本非常低，而現(xiàn)在鋰的市價(jià)還是比較高的，所以如果通過(guò)這種方式提取鋰的話，它可以極大的降低成本，可以把鋰的供給提升四個(gè)量級(jí)，可以讓鋰在未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間保持一個(gè)低的成本。所以說(shuō)這樣一種技術(shù)也給我們帶來(lái)了新的機(jī)會(huì)，使得這個(gè)電化學(xué)領(lǐng)域帶來(lái)了新的機(jī)會(huì)。什么意思呢?我們說(shuō)氫氣現(xiàn)在用的最多的，如果是你跟原油在煉油廠聯(lián)合起來(lái)加工的話，就可以產(chǎn)生高質(zhì)量的成品油，包括航空燃油、汽油、柴油，但現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)主要是來(lái)自于甲烷，但是產(chǎn)生氫氣的過(guò)程中也產(chǎn)生大量的二氧化碳。你可以通過(guò)簡(jiǎn)單的化學(xué)辦法，把水轉(zhuǎn)化成氫氣和氧氣，如果水轉(zhuǎn)成電的成本每一度是4美分的話，那么這個(gè)生產(chǎn)氫氣的成本是很高的。但是如果每度的成本只有2美分的話，那么氫氣將成為一個(gè)非常有前景的能源，因?yàn)槲覀冎垃F(xiàn)在在未來(lái)可以使用可再生能源實(shí)現(xiàn)電的成本達(dá)到2美分/度，這樣一來(lái)就給分解氫氣帶來(lái)了一個(gè)非常巨大的機(jī)會(huì)。因?yàn)樵谖磥?lái)電價(jià)，尤其是來(lái)自于風(fēng)能和太陽(yáng)能的電價(jià)會(huì)大幅度降低，所以給我們打開了很多的機(jī)遇。

給大家舉個(gè)例子，這是我們一個(gè)學(xué)生JunLi。這是人的肺部，我們吸入氧氣，然后把氧氣傳輸給身體的細(xì)胞里面，產(chǎn)生二氧化碳。這就是人的一種新陳代謝的現(xiàn)象，然后二氧化碳再回到肺部，通過(guò)薄膜再呼出。我們想象一下電化學(xué)，這里有兩個(gè)電極，其中正極會(huì)有電子、有氫。另外一個(gè)電極有氧氣。

我們舉個(gè)例子，假設(shè)說(shuō)這里面有一個(gè)催化劑產(chǎn)生氫氣和氧氣，這里面的分子會(huì)逐漸的形成一個(gè)氣泡，逐漸的增大。你需要能源打破氣泡表面的張力，隨著氣泡的增大它也會(huì)阻礙催化的作用，讓這樣一種反應(yīng)的速度減緩。所以，這個(gè)氣泡其實(shí)對(duì)于這種水的電解是不利的，但如何把這種氣泡消除呢?我們來(lái)看看人的肺部是如何工作的。這就是肺部的隔膜，有水、有催化劑，正是由于這樣一種物質(zhì)的存在，可以使產(chǎn)生的這種氣泡，不管是什么樣的氣體都可以從這種溶液中出來(lái)。這樣的話就不會(huì)產(chǎn)生氣泡，它就可以避免對(duì)于表面張力的這種克服。它是如何運(yùn)作的呢?如果你使用這種廉價(jià)的聚合物，它就可以在很多程度上消除這種氣泡的現(xiàn)象，讓這個(gè)氫氣和氧氣加速它的一種化學(xué)反應(yīng)，所以比我們現(xiàn)在最優(yōu)狀況下的這種電極作用效率提升四倍。但是此外還有一些其他的好處，因?yàn)橹v到氫氣和氧氣，你想到它的一個(gè)幾何的形狀，可以從這張圖上看出，這邊有催化劑，一邊是產(chǎn)生氫氣，一方面產(chǎn)生氧氣，這是我們所需要的。那也可以使用不同的催化劑，所以這里面我們更多的考慮的是表面的一種幾何形狀。如果你使用這種纖維素的話，它也會(huì)讓這種催化的作用減緩。

所以最好的一個(gè)系統(tǒng)就是使用這種微觀的物質(zhì)，大概只有1毫米的1/10，用一個(gè)網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)，為什么是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)呢?當(dāng)然這個(gè)成本很低。因?yàn)槭紫饶阆Ｍ母叨冗_(dá)到10米，但是又希望通過(guò)100微米的間距把電極隔離開，因?yàn)槟惆l(fā)現(xiàn)如果你這種電極做得大的話，帶來(lái)的這種成本就會(huì)很高，產(chǎn)生的催化的成本就很高。但是你通過(guò)這樣一種設(shè)計(jì)，就可以形成一種3D結(jié)構(gòu)，來(lái)增加催化面積，使得化學(xué)反應(yīng)的效率更高。由于電在未來(lái)會(huì)越來(lái)越便宜，同時(shí)加上這樣一種新的結(jié)構(gòu)，就可以通過(guò)電解的方式產(chǎn)生氧氣和氫氣，一方面獲得氧氣，一方面獲得燃料。

在我講下一個(gè)話題之前，我想先提醒各位，一旦有了氫氣、有了氫，氫是一種很好的燃料，因?yàn)樗漠a(chǎn)物只是水。但是氫，你要進(jìn)行存儲(chǔ)和輸送，尤其是高密度的存儲(chǔ)和輸送是非常困難的，現(xiàn)在如果你買氫能源汽車的話，你可能會(huì)在這個(gè)罐子里面充這種高壓的氫。彼得，他是德國(guó)的一個(gè)科學(xué)家，他就在思考這種有機(jī)的液體來(lái)儲(chǔ)藏氫，這里有3個(gè)苯環(huán)，你在這里面加入氫的話，你可以在有機(jī)液體中加入6個(gè)氫原子，如果用這種方式儲(chǔ)存的話，那么氫的儲(chǔ)存的密度和液氫的儲(chǔ)存密度非常的類似，我們知道NASA火箭的航天飛機(jī)使用的燃料就是液氫，但是要求的存儲(chǔ)問(wèn)題非常低，但是在室溫條件下它的儲(chǔ)存容量和液氫基本上持平，這樣的話就可以把有機(jī)液體放在油箱中或者放在管道中進(jìn)行輸送，使用氫的話就做一個(gè)反向的化學(xué)反應(yīng)就好了。在常溫下、室溫下可以把氫再提取出來(lái)，這是我們氫電池未來(lái)的一個(gè)目標(biāo)。可以實(shí)現(xiàn)氫的引擎，效率達(dá)到95%，接近現(xiàn)有的內(nèi)燃機(jī)的燃燒效率。

講到液氫的儲(chǔ)存，前面提到了幾個(gè)前提條件，首先就是太陽(yáng)能、風(fēng)能的成本越來(lái)越低，同時(shí)有新的電解技術(shù)。另外又可以在罐中，通過(guò)這種新的方式進(jìn)行儲(chǔ)存和傳輸，保證傳輸?shù)陌踩枰褂玫臅r(shí)候就可以把氫提取出來(lái)。為什么這些都這么重要呢?因?yàn)?1世紀(jì)所面臨的挑戰(zhàn)就是要把二氧化碳和水產(chǎn)生的這種產(chǎn)品通過(guò)熱學(xué)，通過(guò)電學(xué)，各種各樣的辦法，再把它變成我們所需要的比如說(shuō)氫氣、氧氣，最后還可以讓氫氣和氧氣通過(guò)業(yè)態(tài)的方式儲(chǔ)存，如果能進(jìn)行儲(chǔ)存的話，這比化學(xué)電池的儲(chǔ)能要好得多。我們可以把它想象成一個(gè)長(zhǎng)距離的航線，它是在太平洋中間輸送能源的，現(xiàn)在的原油就是通過(guò)這種油輪進(jìn)行輸送的。比如說(shuō)中國(guó)進(jìn)口石油，需要的時(shí)候進(jìn)行精煉，那可能會(huì)說(shuō)從其他各國(guó)進(jìn)口石油的成本是多少呢?那就是每加侖兩美分，非常低。所以我們說(shuō)如果把能源以液態(tài)的形式、以高密度的形式進(jìn)行儲(chǔ)存的話，是能源儲(chǔ)存的關(guān)鍵。很多地方?jīng)]有辦法中做水利儲(chǔ)能，這很好，但是很多國(guó)家沒有辦法做水利儲(chǔ)能。如果能源能夠以液態(tài)的方式進(jìn)行輸送儲(chǔ)存的話就可以完全改變我們的世界。

前面我已經(jīng)談到了這個(gè)紅線是我們未來(lái)的展望、預(yù)測(cè)。也可能是10年之后、20年之后，全世界，甚至包括美國(guó)在內(nèi)終于清醒了，認(rèn)識(shí)到氣候變化是我們面臨的一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。但是請(qǐng)記住，別說(shuō)要保持2攝氏度了，在3攝氏度以下，我們首先一定要進(jìn)行碳的捕獲。從化工廠、發(fā)電站進(jìn)行碳捕捉，從空氣中進(jìn)行碳捕捉，我覺得也可以通過(guò)自然的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。為什么呢?因?yàn)榭紤]到世界排放的二氧化碳，30億噸-50億噸。再看一下農(nóng)作物和植物通過(guò)光合作用，還有草地上的草來(lái)吸收的二氧化碳，它們其實(shí)是空氣中產(chǎn)生二氧化碳的2倍。當(dāng)然大部分的植物它死亡之后，又會(huì)產(chǎn)生二氧化碳，又會(huì)產(chǎn)生甲烷。但是如果你把這些死亡植物的殘余收集起來(lái)，把它捕捉起來(lái)，把它變成一些其他的物質(zhì)，在這樣一種過(guò)程你也可以把碳來(lái)進(jìn)行一個(gè)封存和捕獲。這樣以來(lái)就會(huì)真正的實(shí)現(xiàn)負(fù)的碳排放，這就是我們面臨的另外一個(gè)挑戰(zhàn)，如何讓這樣一種過(guò)程在經(jīng)濟(jì)上也具有可行性，當(dāng)然技術(shù)上它是可行的了，當(dāng)然在經(jīng)濟(jì)上如何進(jìn)行可行呢?這就是未來(lái)科學(xué)家所面臨的挑戰(zhàn)了。

我就講這么多，謝謝各位。