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能源轉(zhuǎn)型:首先構(gòu)建,而后闡明

2021-05-14 15:19:07 中國(guó)能源網(wǎng)   作者: 鏡清 編譯  

邁克爾·韋伯(Michael E. Webber)是美國(guó)得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校能源資源杰西·森特尼爾(Josey Centennial)教授,也是總部位于巴黎的全球能源公司ENGIE集團(tuán)的首席科學(xué)技術(shù)官。他經(jīng)常寫(xiě)些短小精煉的短文,啟發(fā)人們換一種方式思考某些“糾結(jié)”的問(wèn)題,讓人“猛醒”。最近他在ASME網(wǎng)站發(fā)文的題目是“首先構(gòu)建,而后闡明”[1],就和中國(guó)人“在干中學(xué),在學(xué)中干”的智慧有某些近似……

我們可以加快清潔能源系統(tǒng)的部署,然后應(yīng)用我們所學(xué)到的知識(shí),使整個(gè)系統(tǒng)變得更好。

2003年,當(dāng)擁有電子和軟件背景的馬丁•埃伯哈德(Martin Eberhard)和馬克•塔彭寧(Marc tarpennen)[2]宣布,他們將創(chuàng)辦一家生產(chǎn)電動(dòng)汽車(chē)的公司時(shí),人們很容易會(huì)對(duì)他們“不屑一顧”。 畢竟,兩人都不是汽車(chē)研究人員,也沒(méi)有為汽車(chē)制造商工作過(guò)。 相反,似乎他們“一開(kāi)始想制造汽車(chē),然后再學(xué)習(xí)如何制造”。

在現(xiàn)代全球經(jīng)濟(jì)中,創(chuàng)新和商業(yè)化如何展開(kāi)有組織和優(yōu)雅的愿景:從科學(xué)到工程,再到制造再到市場(chǎng)。這始于科學(xué)家提出的新理論,然后通過(guò)實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證。 這些試驗(yàn)為應(yīng)用科學(xué)家?guī)?lái)某些想法,經(jīng)演示后,工程師們?cè)俑倪M(jìn)這些概念,直到某家公司生產(chǎn)出造福人類(lèi)的小部件。

對(duì)于目前從碳基燃料的能源轉(zhuǎn)型,整個(gè)過(guò)程從基礎(chǔ)科學(xué)到實(shí)驗(yàn)室,到試點(diǎn)再到上規(guī)模部署,進(jìn)程過(guò)于緩慢。因?yàn)楹苋菀仔枰獛资陼r(shí)間。但現(xiàn)在,需要立即開(kāi)始。

幸運(yùn)的是,還有另一種方法。

事實(shí)上,在工業(yè)革命中,革新者們走了另一條路:他們制造蒸汽機(jī),然后發(fā)展熱力學(xué)的基本科學(xué)原理,用以解釋機(jī)器是如何工作的。

薩維里(Savery)、紐科門(mén)(Newcomen)和瓦特[3]等發(fā)明家都知道,壓力和溫度越高,輸出的功率越大;鍋爐設(shè)計(jì)得越緊湊,效率就越高。但他們不知道為什么會(huì)這樣。歷史學(xué)家布魯斯·亨特(Bruce Hunt)在所著《追求電力與照明》(Pursuing Power and Light)一書(shū)中寫(xiě)道,“科學(xué)技術(shù)史學(xué)家經(jīng)常非常正確地觀察到,蒸汽機(jī)對(duì)科學(xué)的貢獻(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)科學(xué)對(duì)蒸汽機(jī)的貢獻(xiàn)。”

盡管最初缺乏準(zhǔn)確的理論和科學(xué)應(yīng)用,但這些機(jī)器改變了世界,并在短時(shí)間內(nèi)促進(jìn)了許多后續(xù)的創(chuàng)新。

也許我們?cè)?ldquo;再”回去一次: 與其發(fā)展新理論,以最優(yōu)雅、前瞻性的方式使社會(huì)脫碳,不如就進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域,開(kāi)始建立低碳方案,然后回頭看看哪些可行,為什么可行。

遵循正常的過(guò)程需要很長(zhǎng)時(shí)間,所以需要改變順序來(lái)“加速”。 首先構(gòu)建,然后闡明。

即將到來(lái)的數(shù)萬(wàn)億美元的基礎(chǔ)設(shè)施賬單,是將這一想法付諸實(shí)踐的一個(gè)機(jī)會(huì)。 許多人以缺乏關(guān)于氣候變化、海洋酸化、地球工程和其他領(lǐng)域的完美科學(xué)作為“拖延”的借口,所以我們不妨先開(kāi)始“行動(dòng)”。

回顧最近的歷史,有理由相信這種方法會(huì)奏效。 畢竟過(guò)去10年或20年里,風(fēng)能、太陽(yáng)能和蓄電池的成本,沒(méi)有因?yàn)槲覀兊睦碚摳倪M(jìn)而迅速下降; 它們的成本降低了,是因?yàn)槲覀儼惭b了很多,供應(yīng)鏈得到了改善,實(shí)現(xiàn)了“規(guī)模經(jīng)濟(jì)”。

研究仍然很重要,我們需要研究,以識(shí)別新的電池化學(xué)物質(zhì),不然容易發(fā)生熱失控;由穩(wěn)定而豐富的固態(tài)材料組成,以減少太陽(yáng)能電池板的退化;在一系列條件下微調(diào)風(fēng)力渦輪機(jī)的性能, 開(kāi)發(fā)碳捕獲或核設(shè)計(jì),以克服成本負(fù)擔(dān)和安全風(fēng)險(xiǎn)。 這種研究應(yīng)該繼續(xù)下去,但不要用緩慢的學(xué)習(xí)過(guò)程拖延緊急行動(dòng)。

我們可以效仿埃伯哈德和塔彭寧,他們和埃隆·馬斯克(Elon Musk)一起,把特斯拉(Tesla)打造成了一家公司,正在為許多的汽車(chē)行業(yè)設(shè)定未來(lái)的方向。讓我們盡可能快地進(jìn)行部署,然后用學(xué)到的知識(shí)使整個(gè)系統(tǒng)更好??赡軙?huì)驚訝我們的方案解決問(wèn)題的速度之快: 在這個(gè)過(guò)程中,我們將雇傭大量的員工,克服對(duì)“脫碳將不利于經(jīng)濟(jì)”的恐懼。 倒退或許是最快的前進(jìn)方式。

資料與注釋?zhuān)?/strong>

1. Michael E. Webber, Energy Blog: Build First, Explain Second, ASME, May 10, 2021

2. Martin Eberhard,馬丁•埃伯哈德,特斯拉公司(Tesla Inc.)創(chuàng)始人;特斯拉公司于2003年7月1日成立,總部設(shè)在美國(guó)加州的硅谷地帶。

Marc Tarpenning,馬克•塔彭寧,特斯拉公司(Tesla Inc.)聯(lián)合創(chuàng)始人,第一任首席財(cái)務(wù)官(CFO)。

3. Thomas Savery,托馬斯·薩維里,蘇格蘭人,軍事工程師1698年,首次利用蒸汽排水。

Thomas Newcomen,托馬斯·紐克曼托,蘇格蘭人,鐵匠,1705年,在薩維里和巴本的基礎(chǔ)上,把熱轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械力的原動(dòng)機(jī),用于礦井排水。

4. James Watt,詹姆斯·瓦特,蘇格蘭人,格拉斯哥大學(xué)儀器維修工,1769年改進(jìn)了蒸汽機(jī),1777年制造出第一臺(tái)有實(shí)用價(jià)值的蒸汽機(jī)。




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責(zé)任編輯: 李穎

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