技术跨越全球能源危机：改变科学在发展中国家的作用如何有助于应对即将到来的气候灾难?

1975年,巴西政府启动了国家酒精计划(午睡),减轻国家的破碎的唯一目的对化石燃料的依赖与基于转向更清洁的乙醇燃料,由于人员像何塞Goldemberg教授,圣保罗大学的,程序是一个压倒性的成功。将巴西自身的自然资源与技术飞跃结合起来——跳过了工业化国家使用的不太合适的技术——意味着，今天，乙醇取代了50%的汽油，否则巴西将使用汽油。José Goldemberg教授认为，现在是将这种方法推广到全球的时候了。

人类对环境的影响是不可估量的——从每天消失的大片雨林，到太平洋上漂浮的一个国家大小的塑料岛。空气污染。石油泄漏。大规模灭绝。那些声称自己不相信怪物存在的政客们，却发现一个巨大的怪物就在我们集体的门外，等待着。似乎我们每天都在盲目地落入它的陷阱:一场气候灾难即将来临。近年来，气候变化和可再生能源领域受到了媒体的广泛关注——如果你认为这些问题具有争议性，那是可以理解的，但事实上，超过95%的气候科学家都认为人类是全球变暖背后的主要驱动力。

这很容易，也许甚至安慰，责怪我们面前的几代人：说他们的粗心和贪婪是导致我们这一点 - 导致怪物到我们的门 - 但这只是讲述了部分故事。事实上，就像不平衡的全球财富分配一样，大多数全球能源被少数人所消耗。世界上居住在工业化国家的世界人口的25％的世界人口中约有70％的人消耗，其余30％的人向居住在发展中国家的75％的人中。

这种情况是不可持续的，如果指望平衡保持不变，那就太天真了。如果我们看看这些数据，我们会发现工业化国家的能源使用近年来实际上已经趋于稳定，而发展中国家的能源使用在持续增长。当天平开始倾斜，发展中国家消耗越来越多的能源时，会发生什么?尤其是来自污染性化石燃料的能源?何塞Goldemberg教授在他的职业生涯中,看着这样的问题,一般如果人造环境恶化和气候变化是我们这一代将是更苦的药丸吞下,也许我们可以翻翻他的作品,与糖的味道。

甘蔗作为可持续燃料
这似乎是艾萨克·阿西莫夫(Isaac Asimov)小说中的一个不切实际的想法，但实际上，巴西用甘蔗为汽车提供燃料已经有近半个世纪的历史了。这个想法始于1975年，当时为了应对国际石油危机，政府启动了国家酒精计划(NAP)，目的是减轻国家对化石燃料的部分依赖。当时，Goldemberg教授对巴西已经在生产的农作物如何被用来制造乙醇和其他乙醇燃料很感兴趣。

在1978年发表于《科学》(Science)杂志的一篇论文中，他专门研究了几种不同作物的能源成本和支出:甘蔗、木薯和甜高粱。他专注于这些特定的作物，因为它们本质上是一种无污染的太阳能:太阳光线为作物提供它们生长所需的能量——以及一点额外的能量;这些额外的能量被植物储存起来——字面上说是为了未雨绸缪——以后可以以乙醇的形式提取出来。

Goldemberg教授的研究表明，甘蔗是将太阳能转化为化学燃料时效率最高的作物，并为随后的巴西能源繁荣铺平了道路。今天，据估计，在巴西，原本用于汽车燃料的50%的汽油已经被甘蔗提炼的乙醇所取代，这是一种可再生燃料。这一成就之所以成为可能，部分原因在于戈德堡教授所说的技术跨越式发展。

科学研究的动力不仅来自对科学的好奇和热爱，也来自时尚和某些研究领域比其他领域更有价值的看法。

加强科学在发展中国家的作用
在冷战的高峰时期，核就是一切，美国空军投入数百万美元开发“康维尔”NB-36H核动力飞机。这个项目从一开始就注定要失败，因为最基本的要求是保护飞行员不受使用极重材料产生的大量辐射的影响。重型材料和飞机就像粉笔和奶酪一样，飞机项目最终会被我们今天拥有的潜艇所取代。历史上有许多考虑不周的科学努力的类似例子。

在科学领域，资金通常是由缺乏前沿科学经验的组织提供的。政府机构在资金申请中寻找流行语，并基于政治压力而非实际需要来发放资金。在发展中国家，资助往往与在发达国家进行的研究直接相关。正如Goldemberg教授解释的那样，“科学研究的动力不仅来自对科学的好奇和热爱，还来自时尚和某些研究领域比其他领域更有回报的观念。”这往往会导致政客们将大量资金投入那些从一开始就失败的项目，因为在一个国家，使某些事情成功的基础设施在另一个国家缺失。但是有没有更好的办法呢?

戈德央兵教授认为，发展中国家可以 - 并且应该 - 超越对他们具体情况不适合的技术。将甘蔗转化为燃料是如何运作的一个具体示例，但这种方法可以广泛地推广到全球各地的许多技术。例如，以孤立的非洲孤立的村庄提供照明。该国大多数国家缺乏开发国家使用的电网系统，虽然这可以以巨大的成本实施，但金甸本教授认为，在大多数情况下都是不必要的。

世界各地能源的可持续发展
通常情况下，偏远村庄的照明是由煤油灯、电池或蜡烛提供的，用标准的白炽灯替代它们会是一个更好的解决方案。但是，想象一下跳过这种老技术，直接使用节能灯(CFL)，它的效率是传统灯泡的四倍。这产生了连锁效应，即用光伏(PV)太阳能电池为系统供电现在是可行的，跳过了效率较低的技术，如低效的电网和昂贵的发电站为其供电。戈德堡教授说:“PV-CFL系统的效率是煤油的100倍，是蜡烛的50万倍。”“PV-CFL解决方案超越了它的替代方案:一个大型、昂贵的发电站，通过数英里的传输和分配线路发送电力，提供一个灯泡，最终将不到1%的原始燃料能量转化为光。”

如果在我们抗击气候变化的世界各地采用类似的技术跨越式方法，则可以避免我们目前面临的能源危机。“简单的计算表明，将巴西乙醇计划扩大10倍将提供足够的乙醇来替代20％以上的汽油，而世界”解释道教教授。然而，该方法不仅限于乙醇燃料或村庄照明 - 它可以应用于世界各地的整个技术，并帮助打击我们目前面临的迎面而来的能源危机。

把巴西的乙醇项目扩大10倍，就能提供足够的乙醇，取代全世界20%以上的汽油。

1675年，世界著名科学家艾萨克·牛顿爵士在描述自己的远见和成就时曾说过一句名言:“如果说我比别人看得更远，那是因为我站在巨人的肩膀上。”这句格言是科学家们的灵感来源，当先进的技术取得突破时，这句格言在世界各地一次又一次地被重复。但是，当我们如此强烈地关注过去，我们很容易失去对未来的展望。在过去的岁月中，一些科学技术领域在某些时候盲目地走前人的道路，而不考虑其作用。视野和视角很重要。

巴西圣保罗大学何塞戈德·戈德堡教授的工作超过了200年以上的伊萨克·牛顿的明智之文。他提醒我们，使用别人以前取得的东西可以经常出现意想不到的方式解决问题 - 但要考虑解决问题的方法是很重要的。技术跨前额为科学家提供了一条科学家的途径，以跳过使用不合适的技术的潜在绊脚石，并且在巴西，它已被用来缓解我们今天面临的最大问题之一：全球能源危机和全球变暖。扩大该方法全球可以塑造全球后代的能量气候。