为了抵御气候变化的最严重影响，“我们必须去碳化，并且要更快地做到这一点，”麻省理工学院能源倡议（MITEI）主任、化学工程系霍伊特·C·霍特尔教授威廉·H·格林在MITEI的年度研究会议上表示。
“但是，当美国正处于一场分裂的选举运动中，而全球又面临各种地缘政治冲突、贸易保护主义、天气灾害、来自发展中国家中产阶级日益增长的需求，以及像美国这样的国家的数据中心时，我们到底该如何实现这个目标呢？”
研究人员、政府官员和商业领袖于9月25日至26日在马萨诸塞州剑桥市召开会议，探讨这一棘手问题，会议主题为“持久的能源转型：如何在需求增加和不可预测的障碍面前保持轨道。”
格林表示：“在这个房间里，我们拥有很大的权力，如果我们团结合作，向全社会传达我们认为解决问题的真实路径和政策，并采取集体行动。”
在会议的各个环节中，达成共识在推动能源转型中的关键作用反复被提及，无论是涉及开发和采用新技术、建设和选址基础设施、起草和通过重要能源政策，还是吸引和留住技术熟练的劳动力。
解决冲突
哈佛大学政府系弗兰克·G·汤普森教授斯蒂芬·安索拉贝赫在关于去碳化的社会障碍的讨论小组中表示，转向可再生能源的过程中存在“反弹和社会成本”。“公司需要以不同的方式参与，并承认社区的权利，”他说。
Vineyard Offshore的开发总监诺拉·德东特尼描述了她的公司在将海上风电涡轮机的大型电缆引入陆地方面进行了两年的外联和谈判。
“我们的座右铭是‘社区优先’，”她说。她的公司通过项目（如污水升级）来减轻海上风电基础设施建设可能对城镇造成的影响；为部落国家提供劳动力培训；并以提供安全可靠的区域供当地渔业使用的方式布置风电涡轮机。
麻省理工学院材料科学与工程系教授、麻省理工学院新气候项目去碳化任务的负责人埃尔莎·A·奥利维蒂讨论了快速扩大矿产开采的迫切需求。“估计到2050年，为了使车辆队伍电气化，每年需要上线大约六个新的大型铜矿，”她说。满足美国对金属的需求意味着要进入土著土地和环境敏感栖息地。“许可的时间表与所需的时间加速不一致，”她说。
麻省理工学院城市研究与规划系福特城市与环境规划教授拉里·萨斯金德正在尝试通过大学作为调解者来解决这些紧张关系。他正在创建可再生能源诊所，让学生接受培训，参与新兴的选址争议。“在做出决定之前与人们交谈，进行联合事实调查，以便设施减少危害并分享利益，”他说。
清洁能源的繁荣与压力
来自大型科技公司为新产品（如人工智能）建设的数据中心，导致了相对较新且意想不到的能源需求增长。
“一般能源需求在过去20年里保持平稳——而现在，繁荣来了，”微软数据中心研究高级总监肖恩·詹姆斯说。“这让公用事业公司措手不及。”随着人工智能的扩展，未来不久将为数据中心提供超过35吉瓦的新（主要是可再生）电力的紧迫性，加大了大公司在多个领域平衡利益相关者关切的压力。谷歌计划到2030年实现24/7无碳能源，公司的全球能源与气候高级经理德文·斯威齐表示。
“我们通过在本地购买更多和不同类型的清洁能源，以及加速下一代地热项目等技术创新来追求这一目标，”他说。Ferrovial Digital的战略与发展总监佩德罗·戈麦斯·洛佩斯表示，该公司在设计和建设数据中心时将可再生能源纳入其项目中，这有助于去碳化目标并为其选址的地方带来好处。“我们可以创造新的电力供应，通过区域供热计划将数据中心产生的热量输送到社区或工业，”他说。
《通货膨胀削减法案》和其他立法在全国范围内增加了清洁能源的就业机会，涉及每个地区，包括那些与化石燃料关系最密切的地区。“到2024年初，约有350万个清洁能源工作岗位，其中‘红色’州的清洁能源工作岗位增长最快，”清洁能源风险投资管理合伙人大卫·S·米勒表示。“能源领域新工作的绝大多数（58%）现在是在清洁能源中——这一转型已经发生。而全国每16个新工作中就有一个是在清洁能源领域，清洁能源工作岗位的增长速度是整体经济工作岗位增长的三倍以上。”
在这一快速扩张中，美国能源部（DoE）根据能源就业办公室的好工作和劳动标准负责人佐伊·利普曼的说法，优先考虑经济边缘化地区。“社区利益过程已纳入我们的资金中，”她说。“我们正在创建一个良性循环的基础，”鼓励利益流向弱势和能源社区，促进劳动力培训合作伙伴关系，并推动高薪的工会工作。“这些政策激励主动的社区和劳工参与，并提供社区利益，这两者都是为技术变革建立支持的关键。”
氢气的机遇与挑战
尽管与利益相关者的互动有助于为技术实施和基础设施扩展铺平道路，但仍然存在巨大的政策、科学和工程挑战需要解决，多位会议参与者表示。在一次“炉边谈话”中，埃克森美孚低碳解决方案技术副总裁普拉萨纳·V·乔希和麻省理工学院物理学教授、总统特别顾问欧内斯特·J·莫尼兹讨论了用零碳氢气替代天然气和煤炭的努力，以减少钢铁和化肥制造等主要行业的温室气体排放。
莫尼兹表示：“我们已经进入了工业政策的时代，”他提到能源部推出的一项新计划，提供激励措施以在最终使用应用中产生对氢气的需求——氢气的成本高于传统化石燃料。“我们将不得不从当前的方法转变，我称之为胡萝卜与树枝，最终转向胡萝卜与大棒，”莫尼兹警告，以创造“一个自我维持的、主要的、可扩展的、经济实惠的氢气经济。”
为了在2050年实现净零排放，埃克森美孚计划在基于天然气的氢气和氨生产中使用碳捕集和封存。氨也可以作为零碳燃料。工业界正在探索在燃煤电厂中直接燃烧氨，以延长氢气的价值链。但这也面临挑战。“如何燃烧100%的氨？”乔希问道。“这是需要的关键技术突破之一。”乔希认为，与麻省理工学院的“突破性创新生态系统”的合作对于打破氢气和氨基工业的瓶颈至关重要。
麻省理工学院的创造力至关重要
能源转型对世界各地不同地区提出了非常不同的要求。以印度为例，今天的人均电力消费是最低的之一。但印度人“是一个有抱负的民族……随着城市化和工业活动的增加，预计到2050年电力需求将增长三倍，”塔塔电力公司首席执行官兼董事总经理普拉维尔·辛哈在他的主题演讲中表示。对于这个目前依赖煤炭的国家来说，向清洁能源的转型意味着在未来五年内上线另外300吉瓦的零碳容量。辛哈认为，这些电力将来自风能、太阳能和水电，并辅以核能。
辛哈表示：“印度计划到2032年将核电发电能力增加三倍，并专注于推进小型模块化反应堆。”他补充道：“该国还需要快速部署储能解决方案，以巩固间歇性电力。”目标是为生活在大城市和地理偏远村庄的人口提供24/7可靠电力，借助长距离输电线路和地方微电网。“印度的能源转型将需要创新和经济实惠的技术解决方案，而没有比麻省理工学院更好的地方了，这里有最优秀的人才、初创企业和技术，”他说。
这些资产在会议上得到了充分展示。其中包括一群年轻企业，包括：
- 麻省理工学院的衍生公司Form Energy，开发了一种100小时的铁电池，作为可再生能源在多天中断情况下的后备；
- 初创公司Noya，旨在使用碳基材料直接捕获大气中的CO2；
- 公司Active Surfaces，提供一种轻质材料，用于在以前无法到达的地方安装太阳能光伏；
- Copernic Catalysts，采用新化学方法以远低于当前工艺的成本制造氨和可持续航空燃料；
- Sesame Sustainability，一种从MITEI衍生的软件平台，为工业提供去碳化的成本和收益的全面财务分析。
研究人才的管道延伸到本科生，会议上举行的“快闪”比赛展示了学生在从使用酶进行碳捕集到用于聚变能量约束的线圈的3D设计等领域的暑期研究项目。
麻省理工学院的学生特伦特·李表示：“像我这样的麻省理工学院学生希望成为下一代能源领导者，寻找能够应用我们的工程技能来解决令人兴奋的气候问题并产生切实影响的职业。”他是一名机械工程专业的三年级学生，正在研究锂离子能量存储的改进。“我们对能源转型感到兴奋，因为这不仅是未来，也是我们构建未来的机会。”
