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麻省理工能源計劃主任:每家公司都是能源公司,均應重新審視其能源計劃

MIT 能源計劃總負責人

確認出席 EmTech China 全球新興科技峰會

能源問題,或是人類未來將面臨的終局危機,亦或是引發危機的源頭問題。

思考一下,你有多久沒有經歷過長時間停電了?一旦斷電,失去了手機、電腦等電子設備,這樣生活還能接受么?而這也僅僅是能源在人類生活中所起作用的「冰山一角」。小至人們的日常生活,大到國家的整體發展,能源都是其中的關鍵。

可以說,人類歷史上的每一次發展變革都和能源撇不開關係。而隨著全球人口的不斷增長,以及發展中國家的快速工業化,人類對能源的需求達到了前所未有的程度,並可能會不斷刷新紀錄。整個能源行業正面臨關鍵的轉型時期,擺在眼前的最大問題是,如何應對未來依然會飛速增加的能源需求。

全球範圍內有眾多學者、機構在研究未來的能源問題,麻省理工學院(MIT)作為世界頂尖研究型大學自然也投入大量精力在其中。「能源倡議(MIT Energy Initiative)」就是麻省理工學院倡導的一項計劃,旨在將科學、計劃和政策結合起來,改造世界能源體系。

圖 | MITEI(來源:MIT)

羅伯特·阿姆斯特朗(Robert Armstrong)作為麻省理工學院能源計劃(MITEI)的主任,在過去的十幾年裡醉心於一項問題——研究全面的能源轉型,這將有助於引導世界使用清潔能源,也將幫助人類解決能源問題帶來的一系列危機。

羅伯特·阿姆斯特朗將出席 12 月 13 日至 14 日由《麻省理工科技評論》和 DeepTech 主辦的第三屆 EmTech China 全球新興科技峰會。掃描下圖二維碼購票參加,余票有限,先到先得。

EmTech China 全球新興科技峰會

2019 年 12 月 13-14 日

北京 ? 望京凱悅酒店

自 1973 年以來,阿姆斯特朗就一直在麻省理工學院任教。在 1996 年到 2007 年之間,他曾擔任化學工程系的系主任,對複雜材料的流變學和聚合物流體力學有著深刻的研究。2008 年,阿姆斯特朗憑藉在非牛頓流體力學方面的傑出研究,合作編寫的里程碑般的教科書,以及在化學工程教育方面發揮的領導作用,而被選為美國國家工程院院士。

同時,阿姆斯特朗也是麻省理工學院「天然氣與太陽能未來」研究小組的成員之一,目前正共同主持關於儲能未來的研究。他曾和美國前國務卿喬治·舒爾茨(George P.Shultz)一同撰寫了《遊戲規則的改變:前進中的能源》(Game Changers: Energy on the Move)一書。

從 2006 年 MIT 發起「能源倡議」至今,阿姆斯特朗作為該倡議的主任,已經推動了與多家能源巨頭的合作落地。在 MITEI 的發展過程中,包括英國石油公司、埃克森美孚公司、殼牌公司、沙特阿美公司、博世公司、愛迪生國際公司和洛克希德·馬丁公司等巨頭都加入進來。

目前已與 70 多家成員企業達成了合作。他們與 MITEI 的老師和學生共同致力於各種項目,以改造地球的能源系統,並將聯盟的產品推向能源市場。

圖 | 《遊戲規則的改變:前進中的能源》封面(來源:Amazon)

羅伯特·阿姆斯特朗認為:每家企業都應該重新審視其能源計劃。

雖然看起來和世界上知名的能源公司合作,對於 MITEI 來說是一件不需要動腦的事情,但其實還有許多看似與化石能源沒什麼聯繫的企業活躍其中。以沃爾瑪為例,他們目前正在設計其長期的目標——提供 100% 的可再生能源。此外,沃爾瑪和一些正在積極發展的公司的生產或採購目標是:到 2020 年全球可再生能源達到 70 億千瓦每小時。

而這些計劃,剛好都是在阿姆斯特朗引導下,這些具有夥伴關係的企業協同行動之後「順理成章」出的副產品。「每家公司其實都是能源公司,」阿姆斯特朗說,「公司要麼生產、分配能源,要麼使用能源。而我們會對相關內容在一起相互探討,交流意見。我認為這是能源倡議中非常有價值的一部分,從討論中,我認為他們從彼此學到很多。」

自麻省理工學院能源倡議啟動以來,MITEI 種子基金計劃已經為 130 多個有希望的早期研究項目提供了大約 1600 萬美元的資助。除了提供資金之外,MITEI 還提供智力。「對於能源,這是一個非常投入的過程,所以我們在設計和執行過程中與每個成員密切合作。」阿姆斯特朗說。

圖 | MITEI 在 2017 年對過往成績回顧(來源:MIT)

很多研究項目十分前沿且極其複雜,但身為化學工程教授的阿姆斯特朗對它們的潛在應用熱情滿滿。其中有一個項目將允許在偏遠的回收地點將甲烷氣體轉化為液體甲醇,這將使燃料的儲存、運輸和使用變得更加便宜;還有的項目是設計雙模鋰-溴海水電池和納米結構高性能靜電電容器。

更為貼近現實的且讓人感到興奮的研究,是阿姆斯特朗與西班牙跨國公司 Ferrovial 關於能量轉換的討論,他們計劃讓公路上行駛的汽車成為「能源偵探」——對建築物進行快速的紅外成像,以便發現窗戶和未隔熱的閣樓上的漏洞,以及建築物中能源消耗嚴重的部分。

阿姆斯特朗預測,這項技術可以為城市節約數百甚至上千萬美元,也可以為該公司創造大量利潤;此外,它還有助於幫助減小電網的使用壓力,減少對新發電的需求。

在阿姆斯特朗看來,未來最有希望的能源發展,並可能對人類能源系統產生變革影響的因素包括:降低製造和系統集成成本的下一代太陽能技術可以滿足大規模部署風能和太陽能的長期儲能技術;例如麻省理工學院正在設計的小型反應堆,可能在未來研究出新的聚變方法;開發用於設備高性能的先進納米級材料,比如用於太陽能光伏、發光二極體和熱電系統的量子點材料,以及用於電容器、電池和水脫鹽系統的碳納米管電極

麻省理工學院太陽能前沿中心正致力於開發下一代太能技術,他們有一個項目在和能源公司埃尼(Eni)合作。阿姆斯特朗說:「該中心一直專註於太陽能技術。現在使用的太陽能電池板的問題是,它們很重,大多是玻璃做的。這樣就需要一群人來搬運並安裝它們。此外,它們的製造成本也很高。而太陽能前沿研究中心則是要讓太陽能的實施成本大大降低,並簡化其安裝。

「參考一下照相行業,伊士曼柯達(Eastman Kodak)的多層膠片是如何讓人們拍出高質量照片的。」阿姆斯特朗解釋道,「我想對光伏材料做同樣的事情,人們可以把它滾到屋頂上,插上電,就可以運行了。同時,還要大規模部署這一系統,以降低價格要求。對我來說,這就是未來。」

圖 | 羅伯特·阿姆斯特朗(來源:MIT)

阿姆斯特朗同樣認為,在政策和投資等角度上對能源的思考也十分重要

除了上述在技術層面上有潛力的項目,他還認為給發展中國家和發達國家設計並建設更強大的電網,並輔之以鼓勵創新政策、法規,以及商業模式的分析和推廣是十分必要的。同時還要讓政府重視對能源和氣候的城市規劃,以減少新城市和社區的內在能源需求,幫助減輕氣候變化並增強抵禦力,同時使社區更加宜居:從碳強度較低的混凝土等材料過渡到可再生能源和節能技術的材料。

就在近日,歐洲議會以壓倒性投票通過決議,宣布歐盟進入「氣候緊急狀態」。其原因是世界氣象組織發布的《溫室氣體公報》顯示,全球平均二氧化碳濃度從 2017 年的 405.5ppm 上升到 2018 年的 407.8ppm(ppm 為成分含量計量單位,相當於百萬分之一,1ppm 意為每千克中含1毫克)。這一增幅高於過去 10 年的平均增幅。

2018 年全球大氣溫室如果維持目前的氣候政策和國家各自的貢獻水平,預計全球溫室氣體排放量到 2030 年都無法達到理想水平,更不用說是在 2020 年了。這也意味著,根本無法完成《巴黎協定》的目標:在本世紀內將全球升溫控制在 2 攝氏度以內。

而對此,阿姆斯特朗曾表示過:「如果人們能夠去除化石燃料的二氧化碳排放,那麼就能隨心所欲地使用這類能源。其他能源,例如可再生能源,都應該成為全球原油行業的研究方向,從而讓全球能源需求在未來數十年內逐漸脫離對化石燃料的依賴。」

「這是一個如何從技術上實現這類能源市場化的問題。」他如此表示,「讓最高領導層參與到能源體系的改革非常重要,我認為合作過的領導人都很有遠見,這是投資新技術高管們的共同特點。

關於能源的問題,需要具有前瞻性的思維來進行考慮,它會涉及環境、可持續發展等多重方面。而在外界環境已然如此「緊張」的當下,人們該如何看待能源問題,羅伯特·阿姆斯特朗將在 12 月的北京,現場和大家共同討論如何解決人類的終局危機。

2019 年 12 月 13 - 14 日,第三屆 EmTech China 全球新興科技峰會將在望京凱悅酒店再度啟幕以技術與商業的結合為主線,EmTech China 旨在通過演講嘉賓的梳理與分享,幫助大家快速梳理顛覆性新興科技

對於目前的中國來說,接下來的十年是最為重要的機遇之年。放眼全球,中國早已是舉足輕重的經濟體,中國的一舉一動都動見觀瞻,在當前的迷局、亂局、變局中,我們更需要對科技未來發展趨勢的精準判斷力。

作為全球頂級科技商業雜誌《麻省理工科技評論》的著名會議品牌,EmTech 是全球新興科技領域最具影響力的大規模會議之一,於 2018 年 1 月首次落地中國。在過去成功舉辦的兩屆 EmTech China 全球新興科技峰會上,共有約 3000 余位參會觀眾從全球各地齊聚 EmTech China 會議現場,線上觀眾超過 1200 萬。

本次大會將圍繞 「未來重構」、「智能供應鏈」、「 AI 算力」、「賽博未來」、「探索能源的物理世界」、「5G 已來」六大峰會主題,以技術與商業的結合為主線,通過 20 余位重磅嘉賓的梳理與分享,幫助大家快速梳理顛覆性新興科技的發展路徑。

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