最新一期的美國(guó)《大西洋》月刊雜志于2010年11月10日正式出刊，本期封面文章標(biāo)題為“探索用煤的新方法”。文章認(rèn)為，對(duì)信奉環(huán)境保護(hù)主義者而言，"清潔煤('clean coal')"是一種冒犯和刺激性的矛盾表述。

但至少在目前階段，滿足全球能源需求，在環(huán)境變化尚未產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的大災(zāi)難之前，控制它的唯一方法是以各種更可忍受的方式繼續(xù)使用骯臟、烏黑和有毒的煤。已有的好消息是，新科技正使得新用煤方式成為可能。中國(guó)現(xiàn)在這方面是能源世界中的英特爾和谷歌。如果人們?cè)趪?yán)肅對(duì)待全球變暖趨勢(shì)，美國(guó)就應(yīng)與中國(guó)合作，以在煤應(yīng)用基礎(chǔ)上構(gòu)建起更綠色的未來(lái)。否則，清潔能源革命會(huì)把美國(guó)甩在后面，并讓全球環(huán)境和美國(guó)經(jīng)濟(jì)付出嚴(yán)重代價(jià)。

人類因從煤獲取能源而開(kāi)采煤礦一直有惡名昭彰的危險(xiǎn)。開(kāi)采完后遺留的礦區(qū)變成為地球表面的傷疤。煤燃燒時(shí)排放的副產(chǎn)品不只是骯臟烏黑的煤煙和二氧化碳，而且還包含有毒的汞、鉛類重金屬。污染物中還帶有腐蝕性的氮、硫氧化物。由于煤的氫原子聚攏了更多碳原子，意味著煤比石油、天然氣和其他碳?xì)浠衔镉懈叩奶細(xì)浔龋虼耍c其他大多數(shù)礦物類能源相比，煤在碳遺留上天生有更糟的性質(zhì)。中、美兩國(guó)都是靠煤獲取能源的大國(guó)，兩國(guó)煤礦區(qū)景象也別無(wú)二致。

"清潔煤('clean coal')"在煤炭圈內(nèi)只是一句廣告性質(zhì)的口號(hào)，而環(huán)保運(yùn)動(dòng)人士卻視其為是一種有冒犯和刺激性的矛盾表述。然而，支撐"清潔煤"設(shè)想的兩種觀念都受到了中美兩國(guó)工商界、科學(xué)家和政府官員們的嚴(yán)肅對(duì)待。一種是要找到比現(xiàn)在危害程度更低、更可忍受的方式來(lái)利用煤。因無(wú)其他任何能滿足全球無(wú)可避免的能源需求的辦法，另一種觀念是煤只能以當(dāng)前方式加以利用。

這不是一場(chǎng)針對(duì)所有能源形式的全部努力的大辯論，而是一場(chǎng)承認(rèn)中國(guó)在面對(duì)現(xiàn)實(shí)，全力以赴地對(duì)煤的使用發(fā)起除碳(decarbonize)的努力，以及承認(rèn)美國(guó)做同樣事情的困難。

根據(jù)測(cè)算，人類每年向大氣排放的二氧化碳約達(dá)370噸，且排放量還隨著人口，汽車，工廠和發(fā)電廠數(shù)量的增加而增加。25年前的全球排放量不足250億噸，而未來(lái)20年的排放量可能達(dá)500億噸。二氧化碳不是人類排放的唯一有溫室效應(yīng)的氣體，它不僅影響大氣吸收和散發(fā)熱的能力，而是使更多太陽(yáng)能籠罩著，加熱地球，無(wú)法把熱反射回空間。大量的甲烷、一氧化二氮(nitrous oxide)，各種懸浮顆粒(aerosols)和其他排放物對(duì)產(chǎn)生溫室效果上也有很大影響。但因人類排放的二氧化碳最多，對(duì)環(huán)境影響持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)，因此重點(diǎn)要放在控制二氧化碳排放上。

與10年時(shí)間即可消散的甲烷不同，進(jìn)入大氣的二氧化碳持續(xù)的時(shí)間會(huì)延續(xù)數(shù)十年，甚至數(shù)個(gè)世紀(jì)。這意味著一旦二氧化碳排放量超過(guò)了自然生態(tài)系統(tǒng)所能吸收的程度，大氣中的二氧化碳濃度會(huì)持續(xù)增加。在瓦特發(fā)明蒸汽機(jī)車，即開(kāi)始燒煤獲取能源之前，大氣中二氧化碳含量為每百萬(wàn)個(gè)干縮空氣分子中約280個(gè)粒子(280 parts per million，ppm)。隨著歐洲和北美地區(qū)的工業(yè)化，這一指標(biāo)達(dá)到300ppm的程度。

目前二氧化碳濃度指標(biāo)等于或高于390，可能是近數(shù)百萬(wàn)年來(lái)的最高程度。因每年排放370億噸二氧化碳，大氣中二氧化碳濃度未來(lái)每年會(huì)增加2ppm。

人們當(dāng)前對(duì)環(huán)境惡化問(wèn)題無(wú)爭(zhēng)議，存在的爭(zhēng)議主要涉及濃度更高的二氧化碳與未來(lái)環(huán)境變化，以及這種變化對(duì)今后的危害程度之間的精確關(guān)系。因全球氣候可能出現(xiàn)突變而造成的嚴(yán)重后果，參加環(huán)保討論的包括中、美兩國(guó)主要燃煤和發(fā)電企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)人，都接受了溫室氣體排放是要迫切解決的問(wèn)題的事實(shí)。今夏在舊金山舉行的美、中環(huán)境大會(huì)上，曾有電力企業(yè)的高管承認(rèn)自己企業(yè)大量排放的事實(shí)和迫切希望改革的愿望。

主要的不確定性涉及當(dāng)二氧化碳濃度達(dá)到450ppm，或更高時(shí)究竟會(huì)產(chǎn)生怎樣的后果。特別是”正反饋 (‘positive feedback’)” 循環(huán)何時(shí)會(huì)出現(xiàn)，以及怎樣發(fā)生作用，讓環(huán)境變得更熱和影響溫度上升速度。若此情形發(fā)生，南北極地的冰雪會(huì)消融，夠反射太陽(yáng)熱量的白色冰雪面積將變小，吸收熱量的深藍(lán)色大洋的面積會(huì)更大。

專家們認(rèn)為，不斷增加的二氧化碳濃度極大地增加了人類生存環(huán)境惡化的嚴(yán)重可能性，即更多的嚴(yán)重和持續(xù)的熱浪襲擊、更多毀滅性的颶風(fēng)和洪水，更多像千年一旱這樣嚴(yán)峻的干旱氣候，致澳大利亞農(nóng)業(yè)遭受重創(chuàng)，改變了厄爾尼諾現(xiàn)象模式，由此造成美國(guó)降雨模式發(fā)生變化。氣候變化還可能造成嚴(yán)重的海平面抬高，使紐約、上海、倫敦、荷蘭和其他有衛(wèi)星城的大都市失去居住價(jià)值，對(duì)印度、孟加拉和其他一些地區(qū)的海岸線都市區(qū)造成不可估量損失。

以全球60億人口計(jì)算，當(dāng)前人類每年排放370億噸二氧化碳意味著人均排放6噸多。但從平均數(shù)無(wú)法看到問(wèn)題的實(shí)質(zhì)。以美國(guó)為例，其年人均排放25噸，歐洲差不多11噸，日本略低于歐洲，而中國(guó)為8噸。總體上，因中國(guó)經(jīng)濟(jì)更側(cè)重于建設(shè)和重型制造類，因此，它比歐美更強(qiáng)調(diào)使用能源。此外，中國(guó)建筑物保暖和隔熱標(biāo)準(zhǔn)低，讓每一美元經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出比美國(guó)耗費(fèi)更多燃料、電力和原始形態(tài)能源。但因中國(guó)整體生活標(biāo)準(zhǔn)不高，由此人均排放量不及美國(guó)的三分之一，而印度年人均排放僅3噸，不到中國(guó)的半數(shù)。像肯尼亞這類未工業(yè)化國(guó)家的排放量?jī)H約1噸。

環(huán)境科學(xué)家在分析總結(jié)以上數(shù)據(jù)后認(rèn)為，為穩(wěn)定大氣中二氧化碳濃度，整個(gè)世界的平均排放應(yīng)降至肯尼亞的水平，即美國(guó)的排放量要減少96%。數(shù)據(jù)還意味著美國(guó)談判代表在勸說(shuō)擁有數(shù)以百萬(wàn)計(jì)窮人的國(guó)家，放棄美國(guó)長(zhǎng)期以來(lái)發(fā)掘財(cái)富的方式時(shí)所要面臨的外交挑戰(zhàn)。

據(jù)常因公出差到中國(guó)的美國(guó)杜克能源公司(Duke Energy Corporation)的首席科技官David Mohler的看法，表面上美、中年人均電力使用比達(dá)5:1，但中國(guó)近年新增的發(fā)電量都被出口企業(yè)消化掉，而非居民采暖、照明和家用電器等生活所用。美國(guó)人年人均使用13.6兆瓦小時(shí)電量，中國(guó)為2.6。據(jù)Mohler推算，若剔除出口工業(yè)用途因素，中國(guó)實(shí)際年人均用電量只有1.5兆瓦小時(shí)。

面對(duì)能源需求如此強(qiáng)勁的情形，人們自然想到清潔能源。一些專家建議進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)能源利用效率和進(jìn)一步加大對(duì)自然環(huán)境的保護(hù)力度。一些人提出加大利用核能和增加使用天然氣一類快速見(jiàn)效的措施，另一些人在全力推動(dòng)太陽(yáng)能和其他可再生能源。

在普林斯頓大學(xué)提出的減緩碳排放倡議(Carbon Mitigation Initiative，CMI)中，"碳素梯尺('carbon wedge)"分析是針對(duì)相關(guān)問(wèn)題解決方案的最佳說(shuō)明。其假定為避免在未來(lái)50年內(nèi)讓二氧化碳濃度達(dá)到500ppm，全球應(yīng)共同每年減排260億噸二氧化碳。為達(dá)此目標(biāo)，CMI提出了7個(gè)”穩(wěn)定階梯(‘stabilization wedges’)”，每一階梯不足40億噸排放量的建議。一部份的40億噸排量通過(guò)各國(guó)的努力實(shí)現(xiàn)，另一部份通過(guò)可再生能源，剩余部份則通過(guò)避免采伐森林和改變農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)行為實(shí)現(xiàn)。所有做法最終會(huì)形成改善氣候的綜合效果。

然而，風(fēng)能、太陽(yáng)能和保護(hù)自然環(huán)境替代危害氣候能源的設(shè)想，并不能從根本上解決人類對(duì)能源的需求。從煤在能源比重可以看到，全球各國(guó)，特別是中、美這兩個(gè)最大能源消費(fèi)國(guó)都大量采用燃煤發(fā)電，后者靠煤獲取能源的比重接近能源總供給的半數(shù)。美國(guó)用天然氣供應(yīng)的能源比重為23%、核電20%、水電7%、其他形式能源占4%-5%。盡管最后一項(xiàng)值得關(guān)注，但即使此比重翻2-3倍，它們也無(wú)法滿足美國(guó)能源總需求。中國(guó)火電廠提供的能源比重比美國(guó)更高，估計(jì)至少在70%，三峽和其他水電站提供約20%能源，而天然氣、核電、風(fēng)和太陽(yáng)能所占比例很小。火電同樣也約占全球能源總供給的半數(shù)。美國(guó)人年均用電量需燒掉7500磅煤。

美國(guó)在1995-2008年間，來(lái)自太陽(yáng)能的電力增長(zhǎng)三分之二，風(fēng)力發(fā)電量增長(zhǎng)15倍。然而，火電廠同期提供的電力在絕對(duì)數(shù)上卻比其他任何形式能源增長(zhǎng)的更快。美政府?dāng)?shù)據(jù)顯示，煤電在以上時(shí)期內(nèi)的增長(zhǎng)量是風(fēng)能的5.8倍，太陽(yáng)能的823倍。美國(guó)去年的風(fēng)和太陽(yáng)能發(fā)電增長(zhǎng)量巨大，但煤電增長(zhǎng)仍是前兩種形式能源的7倍以上。

美國(guó)人了解中國(guó)企業(yè)制造太陽(yáng)能電池板在世界上執(zhí)牛耳，并常使用最初在美國(guó)開(kāi)發(fā)成功的科技。但中國(guó)快速增長(zhǎng)的太陽(yáng)能電力系統(tǒng)提供的電力僅占中國(guó)能源總需求的1%。依照中美兩國(guó)當(dāng)前火電提供能源的比重和能源總需求狀況，要大幅減少火電的能源形式是根本不可能的。

中國(guó)能源部專家認(rèn)為，未來(lái)數(shù)十年內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)大幅減少電煤消耗。對(duì)中國(guó)火電廠用煤的唯一重大制約只有鐵路運(yùn)輸體系的運(yùn)能。此外，運(yùn)煤車輛阻塞公路的場(chǎng)景在中國(guó)也是司空見(jiàn)慣。這也是中國(guó)為何要在未來(lái)10年投資800億美元，建設(shè)輕軌網(wǎng)絡(luò)的原因。這由此也為鐵路運(yùn)輸煤進(jìn)一步敞開(kāi)了大門(mén)。因此，人們未來(lái)還要繼續(xù)忍耐使用煤所帶來(lái)的各種副作用。

人類之所以使用煤作為能源，是因其在自然界廣泛存在，且主要生存在美、俄、中、印4國(guó)境內(nèi)。4國(guó)的總?cè)丝诩s占全球40%，煤儲(chǔ)藏量卻占全球60%以上。另外，煤的開(kāi)采成本也遠(yuǎn)低于其他形式能源。人類使用煤的更重要原因，是因?yàn)闅绛h(huán)境和對(duì)導(dǎo)致大氣中含碳濃度增加的間接成本不受制約，也不存在任何外在化的損害形式。有環(huán)保專家認(rèn)為，因燒煤造成骯臟和污染仍未達(dá)到限制它使用的程度，所以它的成本才會(huì)如此之低。當(dāng)美國(guó)和國(guó)際上都無(wú)制約燒煤的立法和多邊約定，骯臟和污染仍會(huì)繼續(xù)下去。正因?yàn)閺氐赘淖兡茉椿A(chǔ)結(jié)構(gòu)有違于現(xiàn)實(shí)，是需多年才能完成的，因此人們還將一如既往地繼續(xù)從煤獲取能源。

人類在上個(gè)世紀(jì)中有著各種發(fā)明創(chuàng)造，在醫(yī)學(xué)、電腦和通信系統(tǒng)、宇航和納米等幾乎各領(lǐng)域上的科技都有重大突破，但唯獨(dú)在生產(chǎn)電力能源仍保留著蒸汽機(jī)發(fā)明家瓦特所使用的技術(shù)：燃燒煤、石油和天然氣來(lái)加熱水，產(chǎn)生推動(dòng)轉(zhuǎn)輪的蒸汽來(lái)發(fā)電。若從今往后的10年內(nèi)，電廠能比今天的效率稍有提高，無(wú)疑將是一個(gè)巨大進(jìn)步。當(dāng)今最先進(jìn)的，以超高壓和超高溫方式把燃燒效率最大化的"極超臨界('ultra-supercritical')"火電廠，充其量最多只能把煤的48%的潛在能源轉(zhuǎn)為電能，其余部分則隨發(fā)熱而損失掉。"超臨界('subcritical')"電廠一般只有上世紀(jì)30年代的效率。因此代價(jià)最大和最先進(jìn)的科技只是在改進(jìn)，而不是突破，因突破意味著發(fā)電不再使用煤。

加州Lawrence Livermore國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的Julio Friedmann認(rèn)為，風(fēng)和太陽(yáng)能會(huì)越來(lái)越重要，但很難讓這兩種能源形式占到能源總供應(yīng)量的10%以上。他還指出，太陽(yáng)光電池板能源轉(zhuǎn)換效率雖取得從25%提高到30%的巨大進(jìn)步，但人們實(shí)在難以用太陽(yáng)能電池作為煉鋼廠的能源。他認(rèn)為至今最流行和最有效的發(fā)電方法還是用煤，且人們今后還會(huì)繼續(xù)下去。在不改變煤使用方式前提下也絕不會(huì)有氣候改善，特別是美、中在煤使用方式上的進(jìn)步。

改善使用煤的方式主要有兩個(gè)努力方向，一是在二氧化碳排向空中之前就捕捉住它，二是燒煤時(shí)降低二氧化碳排放量。前一個(gè)看來(lái)代價(jià)很大，因它需要對(duì)現(xiàn)有燃燒設(shè)備內(nèi)部做改革，像一位中國(guó)電廠經(jīng)理所言那樣，這樣做就如同把自己的住家裝修成宮殿一樣。而美國(guó)目前只有兩座經(jīng)過(guò)改造的小規(guī)模類似火電廠在運(yùn)行。

從火電廠開(kāi)始建造之初就設(shè)計(jì)捕捉二氧化碳?xì)怏w裝置的確要比改造成本低很多。但用以處理、壓縮和解決被分離后的二氧化碳?xì)饬鞯募纳?fù)載的能源需求，將占火電廠總發(fā)電量的30%，甚至更高，所以，在發(fā)同樣數(shù)量電力情況下，電廠要燒掉更多煤。顯而易見(jiàn)，在無(wú)強(qiáng)制性排放限制或執(zhí)行碳排放價(jià)格政策時(shí)，任何想要讓煤燃燒的更清潔的做法都會(huì)比傳統(tǒng)方式的成本高得多。美國(guó)金融和能源界人士因此現(xiàn)都對(duì)改變現(xiàn)狀無(wú)動(dòng)于衷。

降低二氧化碳排放量的做法本質(zhì)上更有效。煤在燃燒前經(jīng)化學(xué)處理后，能產(chǎn)生含有更低碳成份的可燃性煙霧。這意味著需經(jīng)過(guò)煙囪分離和儲(chǔ)藏的二氧化碳數(shù)量更少。

以上兩種方式的最后一步是處理被分離后的二氧化碳，以避免其向空中散發(fā)。二氧化碳有大量的小規(guī)模商業(yè)用途，其中之一是軟飲料充碳。而大規(guī)模和長(zhǎng)期性儲(chǔ)存碳的方法是將其注入可無(wú)限期收藏的地下多孔巖石地帶。它還可以迫使石油流出多孔的巖石方式，讓產(chǎn)油量逐漸減少的油井重新恢復(fù)原貌。

在探索改善煤使用方法上中國(guó)走在了世界的前面。杜克能源公司的David Mohler承認(rèn)中國(guó)至今在此的進(jìn)展很快，成效也很大，其學(xué)習(xí)解決問(wèn)題的速度和能力在美無(wú)法實(shí)現(xiàn)。

一位在華工作的美政府官員表示，在美國(guó)獲得建設(shè)電廠的許可證需花10年，而在中國(guó)只需21個(gè)月就能完成了電廠建設(shè)。他還稱，人們可以把中國(guó)想象為巨大的科技應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室。中國(guó)對(duì)能源的需求快速增長(zhǎng)，因此它一直在增加發(fā)電量。從想法到應(yīng)用，中國(guó)只需美國(guó)的一半時(shí)間，有時(shí)甚至是三分之一。美國(guó)有先進(jìn)的想法，而中國(guó)有快速應(yīng)用的能力。這正是兩國(guó)可以合作的地方。

中美在煤的利用上的合作對(duì)世界是個(gè)福音。兩國(guó)在合作中盡管存在分歧和爭(zhēng)執(zhí)，但現(xiàn)在看來(lái)雙方似乎都在找出可繼續(xù)合作下去的途徑。雙方想法雖尚未公之于眾，但它們?cè)谠噲D解決世界性問(wèn)題是值得重視和贊譽(yù)的。

Lawrence Livermore國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的Julio Friedmann稱，中國(guó)人令人印象最深刻的是，他們決心要做那些需要做的事情。中國(guó)想要成為世上首個(gè)最大的擁有可供出口的，最佳清除煤污染科技的國(guó)家。美國(guó)尚未展示出可比的決心，而美國(guó)最悲哀的外在表現(xiàn)似乎是對(duì)解決問(wèn)題沒(méi)有深思熟慮，而且一直處于被動(dòng)和次要地位，這反映出現(xiàn)代美國(guó)在公共事務(wù)上，沒(méi)有集中眾人意志能力的結(jié)果。

中國(guó)雖在整體有很大弱點(diǎn)，但另一方面它又很有實(shí)力。相對(duì)而言，中國(guó)面臨的挑戰(zhàn)，讓美國(guó)面對(duì)的威脅看起來(lái)微不足道。中國(guó)應(yīng)對(duì)能源挑戰(zhàn)，以及對(duì)解決使用煤帶來(lái)的不可避免的污染的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的承諾，展示它在面對(duì)巨大問(wèn)題時(shí)，擁有美國(guó)當(dāng)前缺乏的認(rèn)真態(tài)度。