2050年的净零生活:文章通过虚构的英国女孩Isla的一天，生动描绘了碳中和目标下的日常生活。清晨，她的家使用智能热泵恒温节能，食物多以植物基为主，电动车充电方式巧妙利用夜间风能。午间，她经过碳捕捉装置和城市绿化地，感受到低碳技术和自然结合的和谐美。夜晚，她在智能家居中计划短途火车度假，避免高碳排放的长途飞行。文章涵盖住房、食物、交通、土地、天气和社会六大领域，展示了气候政策和技术革新怎么样影响未来生活，同时为全球不一样的地区提供了参考。
世界最大碳捕捉项目“Orca”:作为碳清除技术的典范，“Orca”装置通过吸收空气中的二氧化碳，并将其注入玄武岩中固化为石材，开创了永久储存碳的新途径。其年捕捉量达4000吨，远高于现有标准。然而，设备高昂的成本与全球需求的差距仍是挑战。未来，该技术将致力于成本下降和规模扩展，以满足减排目标，帮助实现《巴黎协定》的气候承诺。
整体来看，文章从个人生活和全球技术两大视角出发，描绘了净零社会的可能性，既兼顾专业性，又引发读者对可持续未来的深刻思考。
时间快进到2050年，试想一下当我们已削减了碳排放时，平均一天的生活将会是啥样子——这是一份综合最新研究、正在进行的试验和专家意见得出的图景。
我们当中，很少有人能完全消化为应对气候平均状态随时间的变化的生存斗争所隐含的经济和我们自身行为的转型——尽管政府间气候平均状态随时间的变化专门委员会（IPCC）上个月的报告揭示了我们加速向更清洁世界过渡的时间是多么不足。（注1）
这并不是说世界缺乏承诺。如果您居住在英国、欧盟、美国或另外的地方，那么宣布的目标是您应该在未来三十年内会居住在温室气体净零排放的地方。（注2）诸如加拿大、丹麦、法国、德国、匈牙利、日本、卢森堡、新西兰、西班牙、瑞典和英国等11个国家更是已经将这一目标写入法律，还有数十个国家表示有意这样做。（注3）
但是，我们大多数人都缺乏对净零排放下日常生活的想象力，不论是从我们的家庭和食物到旅行甚至到我们周围的风景。“我认为我们可能做得还不够。想象力是一件非常有益的事情，可以消除恐惧并让人们兴奋，“英国政府法定顾问气候变化委员会（CCC）的Mike Thompson说（注4）。
接下来是试图填补这一空白，并向你展示 2050 年的一个名为Isla的孩子生活中的一天。就其本质而言，它是推测性的——但它是由研究、专家意见和目前正在进行的试验提供支持的。
当警报响起时，外面的暴雨几乎足以让Isla回到她的羽绒被下。这在夏末是属于不寻常的一天。多年来，英国南部的干燥和炎热一直是夏季的常态。请注意，近年来，变幻莫测的天气已成为生活的一个特征。
幸运的是，Isla的家全天保持恒定的的20°C，舒适且保湿。像她父母以前那样，一个具有不断波动温度的家的情形对她来说是陌生的。她甚至不了解什么是温度。算法学会了她喜欢的温暖。走下楼，Isla瞥见了她花园里从空气中提取热量的装置。除了约克郡的一些亲戚仍然拥有 2020 年代大型试验的氢气锅炉外，她认识的每个人都有这样的热泵。
泡了一杯茶，Isla的水壶看起来和她母亲三十年前用的水壶一样。但它使用的电力中有95%来自风能和太阳能发电场，与2020年的仅有40%相去甚远。她茶里的牛奶来自一头奶牛。她知道这是旧式传统的，但她依然会在在线超市的精品店中寻找它，尽管植物基的奶无处不在。
今天是难得的在办公的地方面对面的一天。不同寻常的是，Isla拥有而不是共享一辆电动汽车——这是她从不费心购买单独的家用电池的原因之一。她会在夜里给车充电，因为夜间风力发电价格下降，因此公司会付费使用它。她的电池几分钟前停止充电，所以它还保留着余热，且在效率最高的状态。
开车出城，她经过一排排屋顶绿色的房屋和办公室。他们很快就让位于一个前工业区，现在是一排排看起来有点像喷气发动机的箱子，风扇嗡嗡作响。它们是直接从空气中捕获二氧化碳的机器，几年前由一家大型二氧化碳去除公司——壳牌安装的。
在高速公路上行驶一小段路程时，她呼啸而过货车车道，货车道上方有电车式的电源线。与她小时候相比，沿路行驶的电力塔更多。
在办公室连续开会后，外出吃午饭。走向一家餐馆，她穿过旧停车场的绿地，这片土地是当地议会特意允许冬天蓄洪的树木繁茂的飞地。Isla和她的同伴都选择了汉堡。显然，不是来自动物。牛肉在菜单上是一种高端稀有食品，花了很多文字来解释它的饲养和基因编辑，以遏制甲烷排放。对这种休闲午餐来说，太贵了。植物基汉堡更便宜，而且做得很好。
打了会吨之后，Isla花了半天时间回家散步，让自己清醒。这些天来，大南方森林处在第一个生长阶段，但似乎会永远持续生长下去，它是午后炎热迅速蒸发早晨雨水的避难所。她从树林里出来，穿过若隐若现的大象草上山，这些大象草很快就会被收割，为飞过头顶的飞机提供燃料。从最高点，她能够正常的看到几头牛和羊。她很难想象这些连绵起伏的丘陵曾经被这些动物覆盖。
后来，她的家仍然很凉爽。像她的大多数邻居一样，她没有空调，取而代之的是有窗户的自动百叶窗、遮阳的大遮阳篷和自然通风系统。那天晚上，她打电话给她的朋友。其中一人坐在她身后的大海前聊天，Hornsea三号风电场236米高的叶片依稀可见。伦敦的另一位朋友哀叹他们今年连续几天气温超过38°C。
晚些时候，Isla计划去度假。她忽略掉选择长途航班，因为强制二氧化碳去除的成本一直上升，而且飞行会招致道德谴责，但她的一些朋友仍然乘坐长途航班。令人高兴的是，当她在睡前刷手机时，她找到了梦寐以求的完美选择：挪威葡萄园的豪华火车之旅。
2050年Isla生活的变化从何而来，它们发生的可能性有多大？请继续阅读，了解我们日常生活中六个关键领域的背景——基于英国的情况，但也为世界另外的地方提供了经验教训。
2050年的房屋看起来将与今天的房屋相似，但实际的感觉和运行方式会有所不同。能源效率和隔热能力将大幅度的提升，即使是老房子也是如此。所有可以电气化的东西都会电气化。包括2020年12月批准的Hornsea 三号在内的海上风电场（注5），能够为200万户家庭供电，将成为95%低碳电网的支柱（注6）。
在英国，今天超过五分之四的家庭使用燃气锅炉供暖。到2050年，它们可能会通过热泵保持温暖，热泵（注7）其实就是一种反向冰箱，它从空气或地面中提取热量以加热被压缩以提高温度的流体。“这是我们研究中最常见的情况，”Thompson说。
目前，每年会安装约3万台热泵，相比于每年安装超过100万台燃气锅炉，但英国政府正在计划一项“供热和建筑战略”，该战略将于本月发布，以达到到2028年每年安装60万台的目标。随着慢慢的变多的安装商进入市场，成本下降应该会起到一定的帮助。新房和脱离天然气网的房屋将带头吸收。同时，计划在 2025 年之前对氢动力村庄做试验（注8），到 2030 年可能会达到一个城镇规模。
用于烹饪的燃气灶将为电磁炉让路。燃烧可能并不完全是过去的事情——如果不是由于对颗粒物污染的担忧日益增加而被禁止，仍会有家庭可能会燃烧木材。
关于我们将如何参与能源使用，意见不一。“我认为我们将成为更有意识的能源消费者。Isla很可能更多地考虑她那天使用的能源，“非营利组织Possible的Alice Bell说。“他们可能会检查天气，这样如果天气晴朗，他们就明白他们有更便宜的能源关税，并设置洗衣机和别的设备。相比之下，Thompson怀疑能源不会是Isla担心的事情，智能系统和算法控制着我们大部分的家庭能源使用，例如Living Lab（注9）中使用的软件，这是由英国能源系统Catapult开发的智能家居测试环境。
一个可能的变化是更多的家庭需要空调，伦敦经济学院的Bob Ward（注10）说。Thompson希望这样的一种情况不可能会发生，不是因为额外的能源——夏季需求低，太阳能输出高——而是因为空调机组产生的热量。他认为自然遮阳措施和通风对大多数家庭来说就足够了。
我们吃的东西会发生明显的变化，向植物基饮食转变，但可能不会达到喜剧演员Simon Amstell的讽刺电影《大屠杀》（Carnage）中描绘的全素食、嘲笑肉类的世界的水平。“我不认为我们会成为一个素食主义者的国家，”兰开斯特大学的Rebecca Willis（注11）说。CCC的核心情景（同注4）设想了一个世界，所有肉类和奶制品的消费量都下降了35%。它认为这是当前趋势的加速：2000年至2018年间，英国的人均肉类消费量下降了6%。更极端的情况是，可能会下降50%。
伦敦大学学院（University College London）的Mark Maslin（注12）认为，饮食转变将更多地受到健康的驱动，而不是气候问题。在他的《如何拯救我们的星球》一书中关于2050年“生态乌托邦”的一章中，他写道：“21世纪初的大流行帮助全球饮食变得更以蔬菜为基础，有助于改善每个人的健康。
Ward对此表示同意，并表示肥胖成为covid-19的危险因素，这将是我们饮食中增加水果和蔬菜的又一推动力。Bell说，大多数“肉”可能是假的，是Impossible Food和Beyond Meat推广的植物基肉类。她认为，真正的肉类和实验室培育的肉类将是更优质和利基的选择。这可能是由碳税推动的，据报道，英国政府正在考虑这样做（注13）。
根据CCC的数据，到2050年，Isla在家中产生的废物量应该比今天减少近一半。这是如何发生的还有待观察。这可能意味着更好的包装，更可重复使用的包装，例如美国公司Loop现在在少数几个国家提供的包装，或者更多的盒子可以分类回收。“我们应该更好的分离和收集系统，” Thompson说。
在世界许多地方，混合或远程工作的更多采用可能会减少一些通勤，而当前的疫情大流行只是一个驱动因素。但旅行可能看上去很类似，只是大多数汽车和货车都依靠电力或其他“能源载体”（如氢气，注14）而不是石油运行。
Bell说，需要为自行车道和绿地提供更多空间，以实现碳捕获和生物多样性，这在某种程度上预示着应该减少汽车数量。更多的这些将通过当今汽车俱乐部和优步等叫车服务的一些演变来分享。Thompson说，送Isla的孩子上学的公共汽车也可能是电池电动的。重型卡车能够正常的使用有轨电车式架空线）已经实施了小型试点计划。Maslin在他的书中写道，这在某种程度上预示着到2050年，“空气比工业革命之前更清洁”。
汽车将在电网压力最小时充电，例如过夜。它们也将反馈到电网，充当聚合的巨型电池，能够准确的通过需要为电网供电，以消除风能和太阳能的可变性。英国绿色能源公司Bulb的Hayden Wood表示，他“绝对相信”这种目前仅以试点形式存在的车辆到电网技术（注16）将扩大规模。“在人们的汽车中拥有千兆瓦的电池容量是毫无意义的，也就是说，没有用于帮助平衡电网，”他说。
电气化将不仅限于汽车。Thompson说，火车更有很大的可能是电动的，取代了今天最后的柴油火车，低使用率的线路可能使用氢气。Bell甚至设想将太阳能电池板铺设在轨道上，并将绿色电力直接输送到这些火车上的通勤者拥有的铁轨上，类似于今天在英格兰南部进行的“Riding Sunbeams”试验（注17）。
火车将不得已取代许多较短的飞机旅行，但飞行不会消失：CCC预计，在covid-19大流行期间和之后的短暂下降之后，到本世纪中叶，航班将增加。到2050年，航空业和农业可能是英国仍在排放温室气体的两大行业。
CCC的最佳估计是，17%的飞机将使用生物燃料，8%使用合成喷气燃料（注18），其余来自石油。如果 Isla 预订了航班，则不会有碳抵消的复选框，因为所有航班都将通过某种形式的碳去除来抵消，例如Isla镇郊区的直接二氧化碳空气捕获装置。CCC估计，在考虑到更高效的飞机节省的燃料后，二氧化碳去除和替代燃料可能会使2050年伦敦飞往纽约的航班成本增加约14英镑。
从这些飞机往下看，景观应该会显得截然不同。“我没办法想象乡村会像现在这样，”Willis说。“全国各地的树木覆盖率会更高。还有很多混合农业，而不是我们现在看到的大而平坦的绿色田野。为了去除和储存二氧化碳，需要恢复泥炭地和森林。CCC设想转向植物基饮食，释放约五分之一的农田用于其他用途，例如植树。能源和粮食生产将在一些土地上共存。Willis在兰开斯特大学的同事预测，在田地里会有更多的太阳能电池板，供剩下的几只羊吃草。
Thompson说，当谈到去除二氧化碳的方法时，“我们大家都认为种树是最便宜、最有效的方法”。CCC预计，到2050年，森林覆盖率将从现在的13%增加到18%左右，针叶树和落叶树种混合在一起。“过去的大森林将在全国范围内逐步恢复，”Ward说。还会有更多的能源作物，如芒草。Maslin认为，可以腾出更多的土地用于重新野化和重新引入海狸等物种（注19）。景观不太可能被从空气中提取二氧化碳的风扇所覆盖（注20）。Thompson说，较高的成本意味着这些机器只能覆盖约10平方公里，而额外的森林面积为10,000平方公里。
并非所有的景观变化都被认为是积极的。CCC和包括英国国家电网（注21）在内的其他机构达成共识，即发电量将大幅度的增加，以应对从供热到运输电气化的一切。Willis说，除非能源生产变得很分散，更多的建筑物拥有太阳能，否则将有更多的输电基础设施，如塔架和变电站，将电力从北海风电场输送到家庭和工厂。
虽然关于2050年的生活，咱们不可以确定很多事情，但关于Isla和她的同龄人生活的一些事情是清楚的。最明显的是，他们将生活在一个更温暖的世界中，即使社会确实成功地转向净零经济。
到本世纪中叶，全球变暖比工业化前水平高出1.1°C，可能已达到1.5°C左右（注22），这一全球中等水准将掩盖北极等地的更大跳跃。在英国，暴雨造成的洪水预计将是最大的气候影响。极端温度也可能是一种危险：英国气象局表示，本世纪晚些时候出现40°C的可能性将是没有人为气候平均状态随时间的变化的可能性的10倍。“这一个国家和另外的地方将出现更多的极端天气。Isla将更习惯于关于气候影响的对话，“Willis说。
希望社会能适应更不稳定的天气。Maslin说，在城市中，绿色屋顶和更多的绿色空间都将更普遍，部分原因是为了锁定二氧化碳，但关键是抵消了城市热岛效应，使城市比周边地区更热。近年来，英国政府还为自然解决洪水问题分配了更多资金，例如特意允许Isla公园等绿地被洪水淹没。
从现在到2050年，我们将看到的许多变化都不会与气候平均状态随时间的变化有关——想想从30年前的互联网前生活到今天的高度互联社会的跳跃。即使是实现净零排放的转变也不太可能改变一些基本面。“我们不会突然回到石器时代，” Maslin说。“拯救地球只会让每一个人的生活变得更好，但我们不会从根本上改变我们出生，得到现代医学的照顾，我们上学，我们去工作，然后我们努力尽可能长寿。
一种可能性是，引入技术和行为改变以实现净零排放所需的公众参与——类似于 2020 年英国公民气候大会——可以在地方层面振兴民主。（注23）“想想一个乌托邦，绿化和拯救地球使人们更多地参与当地政治，这将是一件很可爱的事情，” Maslin说。他说，也许这会发生，但“我有点愤世嫉俗”。
有一点很清楚：随世界迅速变暖，维持现状不是一种选择。正如Bell所说：“变革马上就要来临。它要么来自我们作为社会所做的改变，要么来自天空或土壤。
Isla在英国生活中的一些事情将在其他几个国家复制，无论他们的收入水平如何。通过风能和太阳能实现电网脱碳和汽车电气化对包括中国（注24）在内的许多国家都至关重要。美国（注25）也是其他寻求热泵的国家之一。
在靠近赤道的地区，将更加关注冷却方面的创新。这就是怎么回事位于英国Salford的能源之家 2.0 打造未来家园的测试实验室将能够模拟不同的全球气候。
世界各地的饮食变化将不一样。在中国等地，肉类消费量仍在上升。比尔·盖茨在他最近的著作《如何避免气候灾难》（How to Avoid a Climate Disaster，注26）中写道，文化原因意味着一些国家的饮食转变可能是不现实的。
一个简单的区别是，其他几个国家的Isla们何时会经历这种生活：例如，中国的目标是到2060年实现碳中和，而不是2050年。印度尚未确定净零排放的长期日期，印度总理莫迪在4月22日指出，印度人均碳足迹比全球中等水准低60%。
一个更温暖的世界和更多的极端天气可能会给一些政府带来更大的压力。“气候战略需要政府发挥非常积极的作用。我会担心在一些国家，你会看到政治崩溃。它还可能会引起其他几个国家的民主复兴，“兰开斯特大学的Rebecca Willis说。
在冰岛贫瘠的土地上，一个新的集装箱式结构已经在Hellisheidi地热发电站附近的蒸汽流旁建起。它的作用是扭转二氧化碳排放对地球造成的一些损害。
该设备名为Orca，由瑞士勇于探索商业模式的公司Climeworks AG建造，将从空气中吸收二氧化碳，冰岛的创业公司Carbfix再将这些二氧化碳抽到地下深处，将其永远变成石头。Climeworks在欧洲建造的16个设备中，Orca是唯一一个永久处理二氧化碳而不是仅将其回收的设备。
图二、新的Orca设备由瑞士创业公司Climeworks AG建造，因对碳清除的高需求使他们正计划一个更大的工厂。图：Arnaldur Halldorsson/彭博社
该工厂每年将捕获4000吨二氧化碳，是世界上最大的直接空气捕捉设备，但这只能弥补约250名美国居民的年排放量。这与Climeworks最初的目标还有很大差距，即到2025年捕捉全球1%的二氧化碳排放量（超过3亿吨）。当前它的目标是本十年结束时能达到50万吨。
Climeworks公司仍希望有一天能达到3亿吨碳捕捉的目标，但其联合创始人之一的Jan Wurzbacher说：
“时间表已经改变了，因为建立一个完整的产业所需的时间比我们最初预计的要更长，Orca对碳清除的需求已经很高，所以我们决定扩大这个工厂的规模，在约3年内建造一个约10倍大的工厂”
全球变暖已经造成了不少毁灭性的天气事件，随企业和政府寻找遏制全球变暖的方法，碳捕捉领域的投资正大量涌入。然而活动家认为，过于关注碳清除技术可能会分散人们对立即减排工作的注意力。
Climeworks面临的主要挑战是降低其服务成本。想要购买碳补偿的个人需要向公司支付每吨二氧化碳最多1200美元的费用，对于像比尔·盖茨那样的大宗采购，成本接近于每吨600美元。
Wurzbacher说，Climeworks的目标是到2030年将成本降至每吨200到300美元，到下个十年中期，当其运营达到全面规模时 ，降至100到200美元。由于欧洲的碳排放价格为每吨62欧元（73美元），并且许多人认为碳排放价格很快会超过100美元，因此对于污染者来说，使用Climeworks最终更低的目标价格将比支付罚款更便宜。
Climeworks的另一位联合发起人Christoph Gebald说，电动汽车为避免一吨二氧化碳排放的价格约为500美元，与每年为电动汽车支付的数十亿美元补贴相比，Climeworks的目标是合理的。
据Wurzbacher称，Orca的建造成本为1000万至1500万美元，包括了建造、土地开发和仓储。
“与更快地实现大规模生产并最终降低价格相比，Orca每吨的建造成本或许没那么重要”
Climeworks得到了一群私人投资者和瑞士银行Zuercher Kantonalbank的支持，以及微软公司气候创新基金的债务融资承诺。虽然仍未盈利，但Climeworks的大部分收入来自企业客户，包括微软、Stripe Inc.、Shopify Inc.和Swiss Re AG，除此以外还有8000名私人客户也已签约。Wurzbacher预测，这些用户最终将提供Climeworks收入的一半。
碳捕捉和存储，简称CCS，属于两类技术。二氧化碳从工厂或发电厂的烟囱中排放到大气之前将其收集起来是非常便宜的，根据彭博社NEF的报道，以目前的技术来看，成本可以低至每吨40美元，是因为这些气体中的二氧化碳浓度可高达10%，而不是空气中的0.04%。
Climeworks采取了过滤空气这种更困难的方式，就从另一方面代表着该技术的廉价程度是有限的，因为这样的一个过程非常耗能。
图四、空气环境过滤器吸入空气以去除二氧化碳。图：Arnaldur Halldorsson/彭博社
Orca工厂用巨大的风扇吸入大量空气，将空气与化学物质接触，这些化学物质可以选择性地去除二氧化碳，同时将氮、氧和其他气体释放回大气中，再将这些富含碳的化学物质加热到约100℃，释放出纯气体的二氧化碳。
Carbfix公司继续将这些气体与水混合，并注入玄武岩深处，溶解的二氧化碳在大约两年内结晶成一种矿物，永久地储存起来。所有这些步骤的能源都来自于Hellisheidi地热发电站。
在其他地方复制玄武岩和廉价零碳能源的组合并不是特别容易。二氧化碳有可能会被储存于其他地质构造中，像石油和天然气一样，但不会变成岩石，而使用零碳能源是关键，否则这样的一个过程产生的二氧化碳可能比储存的还多。
图五、冰岛合作伙伴Carbfix操作吊舱将溶解的二氧化碳注入地下深处。图：Arnaldur Halldorsson/彭博社
图六、吊舱中的技术将气体与水混合注入玄武岩中，溶解的二氧化碳结晶成一种矿物。图：Arnaldur Halldorsson/彭博社
Wurzbacher称下一个更大工厂的选址将在几个月内被确认，冰岛仍然是一个非常着迷的地点，除此以外还有阿曼和挪威。
“如果不进行大规模的碳捕捉和存储，我们就没办法实现我们的气候目标，仅冰岛就可以存储超过全球满足巴黎协议要求100倍的需求量。”
受联合国支持的政府间气候平均状态随时间的变化专门委员会认为CCS是帮助实现气候目标的关键技术。在大多数情况下，除了大幅度减少排放外，全球每年将必须捕捉和掩埋数十亿吨二氧化碳，以保证全球变暖幅度控制在前工业化时期的1.5℃以下。
Climeworks与另外两家直接空气捕捉勇于探索商业模式的公司几乎同时成立。总部在美国的Global Thermostat公司使用与Climeworks类似的技术，其放弃了与Exxon Mobil 公司合作建造一座每年可捕捉4000吨二氧化碳工厂的项目，而这正是目前Orca所能达到的规模。总部设在加拿大的Carbon Engineering公司拥有一个工作原型，每年可捕捉约300吨二氧化碳，其正与Occidental Petroleum公司合作，建造一个每年可从空气中捕捉100万吨二氧化碳的工厂。
石油和天然气公司一直在使用CCS技术从老化的油田中榨取更多的石油，它们拥有快速扩大该技术规模的专业相关知识，这是直接空气捕捉公司与它们合作的原因之一，但Climeworks公司拒绝了这种模式。
Gebald表示，公司保持独立于石油和天然气公司的战略利益是很重要的，但只要不损害这种独立性，公司对合作伙伴关系也持开放态度。
“事实上，我认为这是一个很大的优势，许多客户称赞我们、选择我们主要是因为我们没有这些关联。”
