2024 年是气候和环境行动喜忧参半的一年,往往令人失望。COP29 以一项重要的碳市场协议结束,但气候融资“很糟糕”。在政治方面,英国工党当选时发表了一份包含对可再次生产的能源的重大承诺的宣言,但特朗普的胜利使《通货膨胀削减法案》中清洁技术措施的持久性受到质疑。在企业界,净零排放目标出现了一些倒退,部分原因是范围 3 的减排困难。
但投资和创新正在形成,这可能会在不久的将来加速实现。国际能源署 (IEA) 最近报告称,到 2030 年,全球可再次生产的能源装机容量目前预计将增长 2.7 倍。这比各国目前的雄心高出 25%,这与 COP28 商定的到本十年末将可再次生产的能源装机容量增加两倍的目标仅一步之遥。国际能源署指出,三倍目标是“触手可及,但需要改进政策”。
除了成熟的可再次生产的能源技术之外,对碳中和技术发展的新趋势的分析还发现了其他一些发展势头。增强型地热能、热能储存和海藻包装都显示出令人鼓舞的进展迹象。而长期以来被证明是难啃的硬骨头技术--如纺织品到纺织品的回收,也正在朝着更广泛的商业化方向发展。
迈向 2025 年,有6 个前景广阔的创新领域需要我们来关注,它们在 2024 年取得了重大进展。
近几个月来,AI对能源的需求激增一直是一个非常关注的可持续发展挑战。Goldman Sachs 估计,到 2030 年,全球数据中心的电力需求将增长 160%,至少占全球所有电力消耗的 3%。这导致科技公司转向能源投资者。
2024年9月,如果监督管理的机构批准该项目,Microsoft 宣布与可能恢复的三里岛核电站达成购电协议。与此同时,在 2024 年的最后几周,谷歌宣布计划与合作伙伴一起投资 200 亿美元用于可再次生产的能源、电网升级和电池存储项目。
Crusoe Energy Systems 是一家帮助以智能方式解决数据中心电力消耗的公司。这家初创公司正在利用这样一个事实,即由于风力涡轮机和太阳能发电厂弃风弃光行为。该公司计划在这些站点附近共置模块化数据中心,以利用会被浪费的能源。
(注:弃风弃光”是指在特定情形下,由于可再次生产的能源发电量大于电力系统的消纳能力,导致没办法将风电和光伏发电的电力完全输送到电网中去,从而被迫停止或减少相应发电机组的发电量。这种现象通常发生在光伏电站和风力发电场,当这些电站的发电量超过了电力系统最大传输电量加上负荷消纳电量时就会发生。)
这种方法不仅使 Crusoe 可提供比传统基础设施碳足迹更低的云计算,还有助于稳定电网。这家初创公司的云平台 Crusoe Cloud 旨在支持最前沿的能源密集型应用程序,包括 AI 工作负载、图形渲染、计算生物学、治疗药物发现和模拟。
Crusoe 上个月宣布了 D 轮融资,该公司的估值接近 30 亿美元。它还首次向研发人员和数据科学家普遍提供 Crusoe Cloud。该公司目前正在德克萨斯州阿比林的一个能源园区建造一个 200MW 数据中心,该数据中心将于 2025 年上半年上线。完成的设施将出租给一家财富 500 强公司。
试图利用地核热量的下一代地热能在 2024 年取得了突破性进展,以至于国际能源署现在预测,到 2050 年,地热能能够完全满足高达 15% 的全球电力需求量开始上涨。具有讽刺意味的是,这场清洁能源革命在某些特定的程度上是由水平钻井和水力压裂等技术发展推动的,这些技术最初应用于石油和天然气行业。
传统地热能的历史可以追溯到 20世纪初,但仅限于具有特定地质条件的少数地点。变化的是能够经济地从更广泛的位置提取热量,包括从遥远的地下提取热量,即所谓的“超深层地热能”。总部在美国的初创公司 Quaise Energy 处于该领域的前沿。
Quaise 团队使用高功率微波蒸发岩石,希望利用其先进的钻探技术,经济地利用地表以下 3-20 公里深处的地热能。该公司声称,深部地热发电厂可以产生比传统同类发电厂多 10 倍的电力,全天候提取清洁能源。
几年来,基于海藻的包装势头强劲。英国公司 Notpla 在 2022 年获得了“为地球奋斗奖”,预计到 2030 年代初,海藻包装市场将达到 10 亿美元左右。
挪威的另一家海藻公司 BZEOS 在 2024 年度过了丰收的一年。这家初创公司生产与现有生产线兼容的完全生物基和家庭可堆肥的海藻包装。
海藻不需要任何肥料、杀虫剂或淡水——这就是使其成为其他陆地种植的作物生物材料如此着迷的替代品的原因。海藻在生长过程中的碳封存方面也很有效,这在某种程度上预示着大型藻类的大规模养殖提供了环境效益。
BZEOS 的生产的全部过程不用任何有毒化学品,每种包装的配方取决于最终用途。迄今为止,该公司已完成了五次付费试点以验证其技术,包括与雀巢等领先品牌的合作。
在过去一年左右的时间里,以热量形式储存能量的想法(一种被称为“蓄热”的技术)越来越受欢迎。许多公司希望能够通过使用不相同的材料来保持电力产生的热量,直到需要时,以此来实现工业脱碳。这些系统(与氢气或化学品储存相反)的吸引力在于它们的简单性、往返效率和使用丰富的材料。IDTechX 预测,到 2034 年,各种各样的形式的热能存储市场价值可能达到 45 亿美元。
总部位于美国的 Electrified Thermal Solutions 是一家在这一领域运营的初创公司,该公司创造了 Joule Hive 热电池 (JHTB),以满足寻求运营脱碳的重工业公司的需求。JHTB 由获得专利的导电耐火砖(“E-Bricks”)制成,能够将电能转化为热能,温度高达 1,800 摄氏度。
JHTB 在电力最便宜或由现场可再次生产的能源充电时储存电力。电流穿过砖块,加热它们。然后,当需要储存的能量时,空气或气体流过砖块以释放它,将热量带到任何熔炉、锅炉、涡轮机或窑炉。积木的设计能够以超过 95% 的效率存储和传输能量,有助于使脱碳更加经济。
时尚行业的碳排放量可能超乎大家的想象,它占全球温室气体排放量的3%-8%。如今,全球时尚行业估计占温室气体 (GHG) 总排放量的 3% 至 8%,如果不采取进一步行动,到 2030 年,该行业的排放量预计将增加约 30%。
创新者正试图通过将纺织品到纺织品的回收商业化来减少对新材料的需求,芬兰的 Infinited Fiber Company 是该领域的领先初创公司,该公司完全用富含棉花的废料制造一种名为“Infinna”的原生优质纤维。这些废物包括本来会被送往垃圾填埋场或焚烧场的衣服。
该公司专注于回收纤维素,这是棉花中含量特别丰富的植物组成部分。在此过程中,杂质和其他材料(包括纽扣、拉链、聚酯和化学染料)被去除,纤维素被分解,使用尿素活化,并溶解成液态纤维素溶液。然后将其湿纺成新的纤维,然后切割成一定长度、洗涤和干燥。
进入该流程的棉花废料需要是 88% 的纯棉。这很重要,因为许多“棉”衣服还含有其他材料,例如涤纶和弹性纤维。
Infinna 本身是可回收、可生物降解且不含微塑料的。至关重要的是,它能够正常的使用现存技术轻松集成到供应链中。
2019年以来,全球供应链迎来了一个又一个巨大挑战,从 Covid-19 和武装冲突到气候冲击。供应链中断给组织带来了巨大的成本,各家公司正在努力了解供应链风险,包括与 ESG 相关的风险。奥地利 AI 初创公司 Prewave 是致力于满足这一需求的几家公司之一。
这家总部在维也纳的初创公司开发了一个人工智能驱动的平台,使品牌可以通过分析来自互联网和社会化媒体的数百万个数据源来重视其供应商。当检测到供应商的有关问题时,该分析会生成警报 - 从破坏性事件(如风暴和地震)到网络安全漏洞,以及损害声誉的 CSR 事件。
该平台的 AI 具有预测性,这在某种程度上预示着它可以在风险事件发生之前预测风险事件。例如,该公司声称其技术能够提前 18 天预测印度尼西亚的海港罢工。
如果收到风险警报,企业能通过 Prewave 平台直接联系供应商,询问更多信息并合作处理问题。员工还可以将警报分配给他们的同事。