氣候變化:生物學家開發碳吸收仿生植物 - 彭博社
Adam Piore
在加利福尼亞州拉荷亞實驗室研究的雜草。
版權所有:索爾克研究所
插圖:Baptiste Virot為《彭博商業週刊》創作
照片插圖:Vartika Sharma;攝影師:Saul Laub/AFP/Getty Images
在加利福尼亞州拉荷亞俯瞰太平洋的懸崖頂上,喬安娜·喬裏的植物生長的温室似乎對 擬南芥來説有些奢華,這是一種常常在路邊開花的小型綠植。從技術上講,它是一種雜草。
但65歲的喬裏,一位白髮蒼蒼的植物生物學家,對這些瘦弱的創造物有着宏大的抱負。通過基因工程使這些雜草生長得異常深,擁有豐厚的根系,富含一種叫做木栓素的不可滲透的軟木狀聚合物,喬裏和她在 索爾克生物研究所的團隊正在嘗試大幅增加每種植物從空氣中吸收並埋入地下的二氧化碳量。
喬裏在加利福尼亞州拉荷亞的索爾克温室中。來源:索爾克研究所如果他們能在小麥、玉米、大豆、稻米、棉花和油菜中複製這些特性——這些作物共同佔據了地球可耕地面積的一半以上——Chory和她的同事們相信,他們可能會拯救世界。“我們的生態系統正在崩潰,”她説。“我們在未來10年的行動或不行動將決定我們在這個星球上的命運。”
彭博社商業週刊奢侈品牌正在擁抱秋季必備的‘Ozempic’外套X並不是特朗普和馬斯克的標記卡馬拉·哈里斯4.0:自由派、温和派還是其他?在線影響者如何對瑞典糖果上癮隨着加利福尼亞州的最嚴重的野火季節的煙霧籠罩了Chory正在種植生物植物的北部天空,緊迫感顯而易見。她和她的同事們已經開始向一些世界領先的種子分銷商推銷他們的計劃,派遣研究人員在如孟山都公司等公司進行演講,併發起非正式討論。他們目前正在與一個合作伙伴(Chory不願透露,因為合同尚未簽署)最終敲定他們的第一次合作,以開始將碳吸收超能力工程化到玉米、大豆和油菜的品種中。隨着科學家們的識別,將添加新的修改。
這是一個大膽的願景。索爾克作物(行星規模的碳去除)項目本身部分由TED的大膽項目提供3500萬美元的資助,這是一個由比爾和梅琳達·蓋茨基金會、麥克阿瑟基金會以及私人捐款等組織支持的慈善努力。
全球收穫面積的農作物
數據:聯合國糧食及農業組織
氣候科學家們悄然開始達成一個嚴峻的結論:僅通過減少化石燃料的使用來減少排放的窗口基本上已經關閉。為了使地球的温度不超過工業化前水平的2攝氏度,這是2016年巴黎協議的既定目標,人類還必須迅速開發從大氣中去除碳的方法。Chory表示,她的植物可能是實現這一目標的最佳希望之一。“十年前,我會説這完全是分散減少排放的注意力,”斯坦福大學地球科學教授Rob Jackson談到索爾克研究所的努力時説。“現在,在又一個十年的排放之後,我再也無法這樣説了。”
然而,實現二氧化碳捕集作物的大規模應用將需要態度的根本變化以及政府激勵措施的重大擴展。這還需要一系列新技術,使農民能夠更好地測量和記錄他們的作物從大氣中去除的碳量,以便他們能夠申請這些信用並在公開市場上出售。
Chory花了30多年時間解碼植物生長和繁榮的分子機制,並展示如何可能入侵這些結構並使自然順應人類意志。但直到2014年她被要求準備一場關於氣候變化的演講時,她才開始考慮如何將她的專業知識應用於解決全球變暖。“植物在吸收二氧化碳方面非常擅長,”她説。“那麼我們為什麼要建造這些複雜的機器呢?我們要把它們放在哪裏?”
索克研究所位於拉霍亞。版權所有:索克研究所為了尋找可以培育到作物中的遺傳變異,喬裏和她的團隊正在使用廣泛研究的植物,如擬南芥。他們可以反向工作,以識別負責不同特性的基因,並使用像 Crispr-Cas9這樣的革命性基因編輯系統,將其插入他們選擇的作物中。
索克努力的關鍵在於決定專注於增加根部不需要吸收水分或養分的部分的亞油酸含量。亞油酸是軟木的主要成分,防水且比其他生物質更難被微生物分解。它將把封存的碳保持在土壤中數十年,甚至可能是幾個世紀。他們還識別出一些遺傳變異,增加根系質量——以提高地下封存的碳量——以及根系在氧氣較少和微生物較少的地方生長得更深的能力。
“我們知道地球有能力吸收更多的二氧化碳並將其埋入土壤中,”喬裏説。“基礎設施已經全部到位。我們所要做的就是説服農民種植我們的種子。”
在為他的第一輛家庭車購物時,31歲的上海居民袁試駕了來自蔚來和小鵬的純電動車,這些都是中國受歡迎的電動車品牌。但他擔心電量耗盡以及在路上充電的麻煩。因此,他嘗試了一種新事物:增程電動車,或稱EREV。由於車上配備了一台小型內燃機,其唯一目的是自動為電池充電,它們在一次充電後可以行駛超過600英里,而典型的電動車只能行駛300英里。增程電動車最終成為了完美的選擇,5月時他花費約34,000美元購買了一輛理想汽車L6,這是一款五座運動型多用途車,已成為中國最暢銷的車型之一。
彭博社商業週刊奢侈品牌正在擁抱“奧澤匹克”外套作為秋季必備品X並不是特朗普和馬斯克的標誌卡馬拉·哈里斯4.0:自由派、温和派還是其他什麼?在線影響者如何對瑞典糖果上癮“我之前沒有考慮過購買EREV,”元説,他因擔心政府工作而只希望用名字來識別。“但我們不必擔心偶爾長途駕駛或充電端口排長隊的問題。”
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理想汽車L6。來源:理想汽車增程電動車已成為中國汽車中增長最快的動力系統,中國是全球最大的純電動汽車市場。根據研究服務彭博新能源財經(BNEF)的數據顯示,過去一年,EREV的銷量在中國翻了一番以上,現在佔該國插電式混合動力汽車銷量的30%。它們將在明年抵達美國,當克萊斯勒母公司斯泰蘭蒂斯公司推出Ramcharger時,這是一款EREV版本的Ram 1500皮卡,聲稱將擁有690英里的續航里程,並“旨在將整個懷疑的人羣”帶入電氣時代。
隨着全球汽車製造商努力説服主流汽車消費者轉向電動汽車,EREV(擴展續航電動車)作為解決電動車接受度的兩個最大障礙的方案逐漸浮現: 價格 和 續航焦慮。EREV可以像傳統電動車一樣通過插電充電,但它也可以加油以驅動小型汽油發動機,在汽車行駛時為電池充電,從而大幅延長行駛距離。與傳統汽車或混合動力車不同,EREV的汽油發動機僅作為車載發電機。這意味着擴展續航電動車只需大約傳統電動車一半大小的電池,這使得EREV的價格比純電動車便宜約4000美元。而且,由於發動機會自動為電池充電,長途旅行不必因停靠路邊充電站而中斷。
“它的電池更小,95%的行程都是全電動的,這樣你就沒有續航焦慮,”福特汽車公司首席執行官吉姆·法利在5月底從中國旅行歸來後表示,EREV給他留下了深刻印象。“我們真的很喜歡這個解決方案。”
由於EREV大部分時間依靠電池供電,因此它們比傳統混合動力車更環保,例如豐田汽車公司銷售了超過25年的普鋭斯。傳統混合動力車由燃油內燃機驅動,並輔以通過汽車電氣系統和駕駛員剎車時捕獲的動能充電的小型電動機。EREV排放的全球變暖二氧化碳更少,因為它們的汽油發動機僅在週期性充電時運行。但儘管EREV的電池比全電動車小,但它的電池比傳統混合動力車的動力包要大。這使得EREV的價格高於傳統混合動力車。
拉姆充電器。來源:斯特蘭蒂斯除了斯特蘭蒂斯和拉姆充電器,沒有汽車製造商承諾在美國推出EREV,包括福特。儘管如此,法利對這項技術的熱情正在影響他的高管們。
“你可以在想充電的時候充電,而不是在必須充電的時候,這是一項巨大的解鎖,”福特電動車部門Model e的首席運營官馬林·吉亞賈説。
汽車專家表示,這項技術可能非常適合為美國人最喜歡的車型提供動力:SUV和皮卡車。因為擴展續航車輛需要更小的電池——電動車中成本最高的單一組件——所以車輛的重量和價格都可以降低,同時駕駛時間得以延長。而且這項技術不需要任何電池突破。EREV依賴於汽車製造商已經生產的現有技術:傳統的鋰離子電池與內燃機相結合。
“這對美國市場來説非常合理,因為我們喜歡大型車輛,並且喜歡在長距離上以高速行駛,”前通用汽車公司亞洲高管、現專注於中國市場的顧問邁克爾·鄧恩説。“這對底特律來説是一條生命線。他們可以採用實用的動力系統,降低成本,增加續航,並在其核心細分市場——SUV和卡車中保持客户滿意。”
然而,美國汽車製造商對在設計圖上推出EREV的猶豫可能與監管機構和環保人士對它們的看法有關。由於使用燃氣發動機來延長EREV的駕駛範圍,因此它被視為混合動力車,而塞拉俱樂部表示它不再認為這是綠色技術。“EREV可能是一個有害的干擾,可能會阻礙向零排放車輛的關鍵過渡的勢頭,”凱瑟琳·加西亞,塞拉俱樂部清潔交通主任説。
EREV-ing Up
中國的擴展範圍電動車零售銷售
來源:AlixPartners
注意:2024年的數據為預測值
目前尚不清楚美國監管機構將如何對EREV進行分類,但似乎不太可能將其與純電動車混為一談,後者如果在北美製造,符合旨在刺激銷售的政府激勵措施,例如 高達7500美元的税收抵免。
Farley在5月底於紐約舉行的伯恩斯坦戰略決策會議上談到EREV時表示:“作為一個行業和監管機構,我們面臨的重大決策是:‘這算不算電動車?’” “客户在投票;他們喜歡這些中間解決方案。我們仍然需要與監管機構進行大量工作,因為他們還沒有到位。”
通用汽車實際上在14年前通過雪佛蘭Volt開創了EREV技術,這是一款依靠電力和汽油發動機補充的小型轎車。Volt的電動續航里程僅為40英里,遠低於今天中國EREV在電池動力下的續航里程。該車型未能達到銷售目標,通用汽車每售出一輛就損失數千美元。該汽車製造商於2019年停止了Volt的生產。
AlixPartners汽車業務的聯合負責人Mark Wakefield表示:“Volt的技術在當時確實很好。” “但它也非常昂貴,而且他們將其放在了一款經濟型車上。經典的策略應該是從高端開始,放在凱迪拉克上,然後隨着價格下降和能力提升逐步下放。”
通用汽車表示,它將在2027年將插電式混合動力車引入其產品線,但未透露這是否包括增程電動車。“插電式混合動力車和增程電動車的挑戰在於它們複雜且成本高,因為你需要設計兩種動力系統,並且仍然有尾氣排放,”通用汽車發言人吉姆·凱恩説。
美國將增程電動車市場拱手讓給中國,就像十年前在電池技術上那樣,中國現在在這方面佔據主導地位。雖然像上汽集團和浙江吉利控股集團等知名中國製造商正在加入增程電動車的行列,理想汽車由科技億萬富翁李想創立,在中國增程電動車市場中處於領先地位,擁有一系列使用該技術的SUV。理想汽車的銷量在6月份激增近47%,達到47,774輛,主要受到其最便宜的增程電動車L6 SUV的需求推動,該車起售價為34,500美元。理想汽車的車輛銷量在去年翻了一番多,公司公佈了39億美元的全年毛利潤(275億元人民幣)。
“理想汽車的目標是家庭汽車買家,”BNEF的電動車分析師米思怡説。“它的增程電動車產品不僅提供無憂的電動駕駛體驗,還提供針對這一客户的娛樂信息和先進的駕駛輔助系統。”
理想汽車 L9。來源:理想汽車根據BNEF,理想汽車的車型幫助使插電式混合動力汽車成為全球增長最快的動力系統,超過了全電動和內燃機汽車。該研究服務大幅提高了對插電式混合動力汽車銷售的估計,預測到2030年全球銷售將達到920萬輛,遠高於之前預測的2026年達到650萬輛的峯值。根據BNEF,去年全球售出了約420萬輛插電式混合動力汽車。
在最近訪問中國的一位同事時,Wakefield乘坐了理想汽車的頂級L9 SUV,不僅對其動力系統印象深刻,還對其許多高科技功能感到驚訝,例如用於多種功能的語音控制,包括降窗、半自動免手駕駛可以在不觸碰方向盤的情況下駛出高速公路,以及無人駕駛的自動停車功能。
“我的同事開車到他的公寓,説,‘看這個,’”Wakefield説。“我們都下車,他説,‘我可以從這個車裏出來,直接進我的公寓。我不需要停車。它會下降兩層並自動停車。’”
美國汽車買家不太可能在美國的道路上看到類似的情況,因為總統喬·拜登正在尋求對中國汽車徵收100%的關税,而前總統唐納德·特朗普則威脅要採取更嚴厲的保護主義措施,以阻止中國製造的電動車進入美國市場。因此,如果美國消費者想要獲得可能為電動未來提供過渡的技術,必須由美國的汽車製造商及其監管機構來鋪平道路。
“我們經歷了一次由客户驅動的重置,他們認為務實勝過理想主義,”前通用汽車高管鄧恩説。“在充電基礎設施準備好之前,我們急於進入電動汽車領域。EREV將是一個自然的轉變。”
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空軍二號的輪子在喬治亞州着陸,卡馬拉·哈里斯時代的最新篇章開始了。副總統吸引的觀眾比總統喬·拜登全年獲得的還要多——在南方展現出力量,在哈里斯重新投入競爭的州。這是她的時刻。
哈里斯身穿嬰兒藍色西裝,佩戴着她慣常的美國國旗胸針,在亞特蘭大登台,與梅根·西·斯塔利昂同台。剛剛經歷了一週令人矚目的籌款周,她在電動的歡呼聲中嘲諷前總統唐納德·特朗普,然後停下來發出警告。“讓我們明確一下,朋友們,”她説。“我們在這場競賽中是黑馬。我們是。”