比爾蓋茲談世界能源危機

2011.07.11 12:30PM
是比爾大叔 on 世界能源危機(之絕不是MS OS的錯)這篇文章的首圖

轉投入慈善基金會後的比爾‧蓋茲,並沒有和從前擔任Microsoft時期的比爾‧蓋茲有什麼差異...

 

投入慈善基金會後的比爾‧蓋茲,並沒有和從前擔任Microsoft董事長時期的比爾‧蓋茲有什麼差異,看來一樣睿智、理性。不論是印度的小兒麻痺議題,矯正美國高中校園歪風的挑戰,或者給非洲小型農場挹注資源等,這位堪稱全世界最大基金會的主席都可對其施以相當的影響力。不過真正點燃蓋茲熱血的,是談到未來的替代能源這個領域。

「假如你讓我選擇連任10任總統(or基金會主席?),或者確保人類未來有堪用、且對環衝擊小、更為廉價的替代能源,我會寧可選擇後者。」蓋茲在連線雜誌(Wired Magazine)於今年五月所舉辦的商業高峰會- Wired Business Conference 中對與會的聽眾發表了如是的見解。

連線雜誌的主編克里斯‧安德森(Chris Anderson)和某些發問的與會聽眾,極盡所能地針對能源科技、政策及經濟面,在約一個小時的議程中不斷挑戰蓋茲和其所宣稱核能依然是目前最為安全的能源選擇、富國未投入足夠研發資源在能源領域、居家用的發電太陽能板只是裝飾玩具大於實用性(鮮少能幫助減少二氧化碳排放量)等論調。

 

安德森:您覺得日本福島核能災變如何改變您對核能發電的看法?

蓋茲:日本發生的事件確實相當可怕,而歸納起來其實有許多原因可以避免這樣的災變發生。首先,核電廠的機組是1960年、第2代的設計,從1970年起發電運作。就當時的設計不論對緊急應變或疏散的考量都相對欠缺。雖然,核災變所衍生的環境衝擊或對國民的傷亡都是無可否認的,但若和因天然氣、煤(火力)發電所致的災變相比,核能發電所造成的每千瓦/小時的傷亡人數還是遠小於其他類型火力發電的數字。按!富豪之別人家的小孩死不完心態?)核能發電產業締造如此低傷亡的紀錄,即使採用的是第1或第2代的古早設計。但何災變─烏克蘭的車諾比、美國的三里島、日本的福島─的能見度比起其他類型事故的能見度更高。相對的,因為煤礦或天然氣發電所需的資金門檻較低,且災變發生時影響的傷亡人數極小,因此官員偏好後者。

 

安德森:你認為在福島核災事件後,有任何政治領袖仍可獨排眾議,依然倡導核能發電?

 

蓋茲:能源資源是高度相關的,且他們都在早期就需要政府的力量介入,取得技術並持續開發,換言之,能源和政治力量無法脫節。所以政客/官員必須面對因為各種發電技術所衍生的傷亡問題,不管是火力或核能。但普羅大眾只管你給他油開車,還要保冬天有暖氣可用。

對核能領域而言,好消息是過去30年來幾乎稱不上有什麼重大的、科學層面的突破,所以我們有相對當多的機會來針對細節改善。目前最新的機組設計和1960年代的真可說是天差地遠。我們比以前更能夠掌握燃料棒的特性,且我們也知道如果燃料棒融毀會是什麼狀況。有這麼一間叫 TerraPower 的公司,我和前任的微軟技術長Nathan Myrhvold曾造訪過其研發團隊,也就是Intellectual Ventures。那時我們便看過相當驚人的第4代核子反應爐的設計圖。

當時這設計圖是以超級電腦(Supercomputer)呈現,並透過各種外在變數測試各代核子反應爐的耐受力。結果1、2代的核子反應爐對災變完全沒辦法過關。我們測試了芮氏規模10級的強震、70呎高(21公尺)的巨浪襲擊。這非常酷(repeat 按!,且基本上我們認為沒有任何人需要做任何操控。如果回顧車諾比或福島事件,人為因素往往是最薄弱的一環。

問題是,核能電廠的建廠/改建速度不比電腦發展的快,最好的狀況也許在2020年才會有第一座4代的核能反應爐落成商轉,到了2030年也許才會有近百座。到那時候,他們的規模經濟才會真正對我們產生巨大影響。

 

安德森:若我們宏觀點來看,是否應該注重核能發電以外的選擇。例如在沙漠中佈建大量的太陽能面板光場,或是在辦公室建築頂樓架設中型的光場,還是有沒有可能居家用的太陽能發電系統也再進化?

 

蓋茲:如果你只是裝好玩的,那麼居家的太陽能發電設備也許值得一試。畢竟在屋頂有幾塊太陽能板看起來還瞞酷的。但如果我們談的是解決全面性的能源問題,那麼只有沙漠的光場才能算數。

富國玩得起超支的採購,像我們可以為了醫療超支、為了能源超支,為了食物或棉等原物料超支。但對於全球其他80%的人口來說,必須使用相當廉價、經濟的方式取得的能源,而這些人口也須採用便宜的化肥刺激作物生長才能養保自己,特別是在極端氣候日益嚴重的今天。

我們必須協助世界上其他的人口取得價格合理的能源。能身處在富國是幸運的,因為我們有足夠的預算展望將來並投注研發資金。但富裕也讓我們變得懶惰。舉例來說,常聽見的反例:以醇(酒精)對減少二氧化碳排放並無直接貢獻,它只是農作的副產物。但如果你拿地質良好的田來栽種生植燃料用的作物,那等於剝奪本來應該被栽種的食物。

你等於是為了能源生產而拉抬食物的價格。對富國來說,這也許不痛不癢;但對窮國來說,食物支出佔他們收入很高的比例,會造成急迫性的問題。當我們推行這類改變/改革時,無疑地也形同將窮國的人口逼上更嚴重的缺糧問題。

改採生植燃料最有意思的方式就是避免使用貴的、機會成本相對高的土地來栽種。藉由取得其他種類低價的土地,或者妥善利用作物的副產物中非食用性的農產品,甚至是採用所謂的混/間作。

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 安德森:混作/間作是指?

蓋茲:混/間作指的是利用一年之中土地休耕的時期,刻意栽種那些既是生植燃料的作物,像是黃豆、苜蓿芽等,還會將含氮化合物存入土壤內以保留地力。

 

安德森:有哪些作物是特別適合拿來作生植燃料?

蓋茲:其實這還不甚明朗,但有許多具備葉綠素的作物,他們的作用令人驚喜。我個人也投資了某些,多數屬於牧草類。如細葉芒就是一種生長速度非常快的草,但你必須用對的方式栽種。接下來的重點是如何收割和進行殘株處理的技術。

 

安德森:殘株處理,你指的是像玉米稈或其他作物收割後的廢棄部分?

蓋茲:是的,接下來的製程牽涉到化學提煉技術─如何將纖維素的入料轉化成碳氫化合物的產出。雖然目前不只一種技術可達到目的,但它們都還不能算實用等級的經濟。這需要特殊的催化劑在高溫下反應,甚至也有人用到酸製程。某些公司則宣稱他們手上有這些神奇的催化劑,透過它你可能具備技術上的領先。

如果你可把纖維素當作原料,接下來要面臨的還是經濟學的議題。要栽種生植燃料作物並真的用它取代石油,其所需的耕地面積相當驚人。你可以把蒐集來的垃圾、玉米稈甚至再加些木材,試圖榨出些生植燃料,但它依然不足以撼動美國對於石油進口的需求。

 

安德森:因為運輸所造成的能源需求應該是數一數二大的,你之前正在中國訪問比亞迪(BYD Automobile)這間製造電動車的公司。你對他們採用電池驅動的電動車的看法是?

蓋茲:比亞迪正在設計很了不起的鋰聚合物電池,雖然還不算是業界翹楚,但也日漸逼近。我們造訪了一處18個月前還是荒野但現在可月產30萬輛的工廠。生產的速度實在非常驚人。在那的工程人員都住宿舍,一天工作16個小時,想都不敢想會有更多的休息時間。這讓我想到70年代時的日本,或者80年帶的韓國。不過正因為這些工程人員的技術背景與實力過於深厚,導致他們總想做些過於偏離市場需求的商品/設計。他們某些專案太過自恃,70%的汽車、電池產品恐怕永遠沒辦法量產。但五年內他們也許有機會做到日、韓目前的水準。

 

安德森:鋰聚合物或其他種類的電池稱得上21世紀偉大的發明,而中國明顯在這塊比美國投入更多,你認為美國還能和中國在這領域上競爭嗎?

蓋茲:目前我們所採用的鋰聚合物電池技術是由德州大學某個人所提出的;對於研發電池相關技術,在美國來講依然是相當熱門的。其中不乏由數個由著名的綠色能源創投達人 Vinod Khosla 投資的專案。我個人也直接贊助麻省理工學院 Donald Sadoway 的專案。我想如果你想聽到的是在技術領先方面美國還佔有優勢,可以看看我們在能源領域投入優秀人才的數量,以及他們用來溝通、模擬實驗的工具。這些條件絶對20年前沒辦法比的,所以就研發人才的質量、風險承擔的勇氣以及創業的環境等,美國還是領先全世界的。

不過話說回來,在美國你可能會看到政府單位把預算投注在政治立場偏右的商人手上,好讓他大興土木蓋電池工廠。我們談的是千萬美元計的預算,就這樣浪費掉。或者,這樣的資源應該轉給那些對於電池研發有更好想法的人。

這裡你必須想到兩種不同領域的電池應用。一是車用的電池,它必須質輕又兼具防撞的考量,就目前技術來看我們沒辦法在這樣的電池內充蓄可觀的電量。此外,除非電力網路整個跟著進化,這樣的電池產品也沒辦法提供多少對於環保層面的貢獻。但至少可以讓我們只為了火力發電而去尋覓石化燃料。比較難搞的反而是第二種電池,也就是架構在電力網路上的蓄電池。例如,你從太陽能取得50%的電力,因為只有白天可以取得光能,因此為了夜間用電我們就需要這類的蓄電池。但這超棘手的,它將比我們目前設計的任何一種電池還難搞一百倍。

我想一般人都太低估了這個日夜切換的因素可造成的問題,如果你是玩真格的太陽能發電系統,而不是當作嗜好來打發時間。因為太陽只在白天照射,人們同一時間也開啟他們的室內空調,這一定會造成尖峰負荷,特別當政府給了大家一筆太陽能補貼資金後。這真的很搞笑,但我們可預見就經濟學的角度來看它根本行不通。但政府現在還是在給大家太陽能補貼資金,我們投入了90%的預算在鋪設太陽能板上,而不是在研發上,不論歐洲或美國都一樣。不幸的是依目前的技術,不管你用多少預算買來的設備,它都不能帶給你足夠的經濟效用。我們所需要的其實是從底層開始的技術突破,而這得投注更多資源在基礎科學的發展上。

 

觀眾提問:如果就使用/消耗面來看呢?你認為科學/技術的進步,並不會讓能源使用的效率更好,而使需求降低嗎?

蓋茲:無疑地我們有許多空間可以提升能源使用效率,但,即使提高了能源使用的效率,極端氣候的問題就會跟著被抑制了嗎?基本上答案是否定的。要根除極端氣候的問題,我們必須至少減少目前90%的二氧化碳排放量,而提升能源使用效率並不能協助減少足夠排放量的目標。正當富國努力的在提升能源使用效率時,窮國卻相對地在增加能源的消耗。除了掌握住關鍵的每千瓦電力所產生的二氧化碳排放量,你將無法壓抑二氧化碳的問題。

 

安德森:想像一個已經只具備電動車,智慧電網,且隨處都有儲備相當電能設備的世界。你認為電動車和它的電池將有助於架構出這樣的微型電網嗎?

蓋茲:不,雖然我們應該設法自給自足並做好資源管理,真的該這樣落實。但電力這領域牽涉到穩定性的議題,規模越大穩定性相對提升。且對家戶來說這是危險的設備,就以太陽能發電來說,要發電順利需要相當高溫的條件配合。我想不是每個人都希望自家屋頂上充滿這些高溫的設備。

 

安德森:所以我們可以睹說你家豪宅的屋頂上沒有太陽能板嗎? 

蓋茲:噢~別這樣,我們也想和大家一樣嚐鮮啊!對有錢人來說,這沒什麼大不了,有錢人總付得起。

 

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