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应对气候平均状态随时间的变化的紧迫性从未如此明显。导致全球变暖的气体排放量创下历史上最新的记录，全球气温亦是如此。所有这些额外的热量正在危及世界各地的人们，加剧热浪和野火等威胁，并危及现有的粮食和能源系统。我们应该找到新的方法来发电、运输人员和货物、生产粮食，并应对全球变暖带来的更严峻的挑战。
值得注意：LanzaJet 是从 LanzaTech 拆分出来的，其主要技术为使用微生物将废料转化为化学品和燃料。
LanzaJet 正在生产无化石燃料的下一代航空燃料。该公司最近开放了全球首个将酒精转化为航空燃料的商业化生产设施，计划每年生产高达 900 万加仑的燃料。
LanzaJet 希望能够通过重新思考航空燃料的来源来减少航空业对气候的影响。
如今，乘飞机出行意味着燃烧大量的化石燃料，航空业约占全球温室气体排放的 3%。
LanzaJet 的技术使用酒精制造航空燃料，这些酒精可以从多种原料中获取，包括玉米和甘蔗。公司的工艺以乙醇为起点，经过一系列步骤去除水分，将分子串联成更长的链条，并添加氢气。最终产出的是一种化学混合物，随后公司进一步加工，分离出可当作航空燃料的成分。
在酒精转化为航空燃料的路径上，LanzaJet 是领军者。目前，几乎所有商用的替代航空燃料都以废弃脂肪、油脂和油为原料，但随着行业的扩展，对其有限供应的担忧也在增加。
这种新的替代燃料选项可以极大地扩大供应，并帮助行业更快地扩展，这对于实现气候目标至关重要。
LanzaJet 于 2024 年 1 月在佐治亚州开设了首个商业化的酒精转航空燃料工厂，并已确保到 2034 年该工厂所有燃料的买家。LanzaJet 的投资者之一英国航空公司将成为其客户。
替代燃料在飞机发动机中燃烧时仍会产生二氧化碳和其他温室气体。不同之处在于，通常这些燃料在生产的全部过程中会从大气中移除部分碳。例如，用来制造乙醇的玉米或甘蔗在生长过程中会吸收二氧化碳。因此，飞行过程中至少有一部分排放能够最终靠生产燃料的过程得到抵消。
LanzaJet 的燃料可以将燃料燃烧对气候的影响减少大约一半，尽管确切的减排量取决于所用酒精的来源。根据美国环保署（EPA）的数据，LanzaJet 的甘蔗衍生乙醇可以将排放量减少 54% 到 66%。EPA 负责认证美国可再生燃料标准（Renewable Fuel Standard）项目下的低排放燃料。
公司计划在其新的佐治亚工厂测试基于玉米的燃料，尽管目前在美国其只能销售基于甘蔗的燃料。LanzaJet 还与其前母公司 LanzaTech 合作，将城市固态废料和工业废气等材料转化为乙醇，然后 LanzaJet 再将其加工成航空燃料。公司声称，这一路径可以产生比化石燃料污染少 85% 的航空燃料。
对于 LanzaJet 以及整个行业来说，扩展规模可能是一个重大挑战。2023 年，替代航空燃料仅占全球航空燃料使用量的 0.17%。LanzaJet 的目标是到 2030 年每年生产 10 亿加仑的替代航空燃料，远超于去年整个替代燃料行业生产的大约 1.6 亿加仑。为实现这一目标，公司需要迅速建设许多大型设施。
成本是新燃料面临的另一个主要挑战。2023 年，替代航空燃料的平均成本是化石燃料的 2.8 倍。随着设施规模的扩大，价格可能会下降，但燃料是航空公司的重要成本，这对未来的客户来说是一个关键考量。
专家们还警告说，生物来源燃料任旧存在环境影响，这些影响特别大程度上取决于生产它们的农业实践。例如，为种植大规模的单一作物而清除自然ECO，可能在整体上排放的温室气体比这些作物吸收的还要多。在最坏的情况下，一些基于作物的生物燃料产生的排放甚至比化石燃料还多。LanzaJet 和其他燃料制造商需要仔细选择其原材料，并在生产其产品的影响上与监督管理的机构和公众保持透明。
LanzaJet 正在努力验证并提高其首个商业设施的产能，公司希望该设施能在 2024 年底前全面运行。接下来，公司将开始建设更大的设施，包括与英国航空公司合作，在英国建造的一个年产 2700 万加仑的设施，预计将在 2027 年投入运营。
值得注意：Pano 还帮助多个机构监控并控制林火专家有意设置的火情，这些火情旨在清除灌木丛和降低森林及草原的火灾风险。一旦火情超出预定范围，Pano 会及时发出警报。
Pano AI 正在帮助各地社区更快地发现火灾，从而让消防员在火势蔓延成灾前控制住小火苗。
这家成立四年的初创公司在森林、草原及其他火灾高风险地区的高处安装旋转摄像头网络。每个站点可以在方圆 10 英里内捕捉超高清视频，还能够最终靠红外探测夜间或烟雾中的温度变化。
Pano 依靠其深度学习系统检测这些区域内的烟雾或其他火灾迹象。一经发现火情，人工分析员会对图像进行审核，确认火灾的发生或排除误报。
确认火灾后，Pano 会向火灾监控机构发出警报，并提供图像和位置信息，帮他们快速响应。
当消防员扑灭火灾时，公司会持续提供最新的高清可放大的图像，结合卫星图像、天气信息和来自其他渠道的附加数据源，帮助消防员应对一直在变化的情况。
野火带来的风险日益增加，部分原因是我们持续在野地边缘建立社区，而这些地区往往已经变得过度生长。同时，气候平均状态随时间的变化使得许多地区变得更炎热干燥，树木、灌木和草地很容易成为引火源。
随着火灾带来的经济损失和人员伤亡持续不断的增加，寻找更好的方法来防止或在火势失控前将其扑灭变得至关重要。
通常，紧急应对人员依靠人们发现烟雾或火灾并进行报告。但在机构确认报告的最近一段时间里，小火苗可能迅速蔓延成大规模火灾，造成更大的破坏并更难以扑灭。
Pano 的优点是，它能够极大缩短响应时间，通过在人类无法看到的远离人群或树木覆盖的区域，或夜间引发的火灾发生后，迅速发现、确认并定位火情。这能够大大减少失控火灾的数量，并降低其带来的人员受伤或死亡和财产损失。该公司表示，其提供的实时信息还能帮助消防部门更安全、更高效地扑灭火情。
公司通过多个案例展示了其工具如何帮助加快协调响应并控制野火。例如，2023 年夏季，Pano 向华盛顿州消防部门发出奥林匹亚附近的 Jackson Road 火灾警报，使响应时间缩短了至少 20 分钟。
消防员花了一周左右的时间来扑灭火灾，但他们将火灾范围限制在了 23 英亩以内，尽管当时的风况恶化，最终没有造成人员受伤或死亡或建筑损毁。
Pano 并非首创使用摄像头和计算机软件来帮助发现和应对火灾的概念。多年之前，ALERTCalifornia 项目就已经利用了类似技术来实现这一目的。其他初创公司也在利用传感器、卫星、摄像头和 AI 来改进野火检测，比如 Dryad 和 Robotics Cats。
鉴于一直在变化的天气特征情况，以及各国政府、公用事业公司和其他野火科技初创企业正在采取的多种措施，仍然很难确定这些工具的实际有效性。
尽管面临挑战，Pano 已经在早期火灾检测中脱颖而出。该公司已在美国西部九个州部署了摄像头，包括加利福尼亚州、俄勒冈州、华盛顿州和科罗拉多州。它还在加拿大和澳大利亚的一些地区设立了监测站。
Pano AI 的客户包括政府机构、电力公司、私有林地所有者和滑雪度假村。公司每年收取 5 万美元的全包费用，涵盖摄像头站点、软件、维护、通知及服务。
公司表示，其系统目前监控着全球近 2000 万英亩的土地，并已发现了近 10 万起火情。
随着火灾风险蔓延到更多地区，公众对火灾危险的认识慢慢地提高，公司表示，它也在与中西部、东海岸和其他传统上不太关注野火的地区的机构展开更多对话。
Pano 还表示，随着其摄像头监控的区域逐步扩大、机器学习系统一直在改进，未来其检测火灾的能力将进一步增强。
——许多化学品是由化石燃料制造的，会产生破坏性的排放，而新的原料和制造方法有望帮助清理这一行业。
值得注意：Solugen 的联合发起人在一次扑克游戏中交谈时萌生了创业的想法，当时其中一人正在读医学院。
通过使用生物原料而非化石燃料来制造化学品，Solugen 有望大幅度减少化工行业的排放。该公司目前正在建设第二座更大的工厂，以扩大其产品供应。Solugen 的目标是彻底改变我们制造化学品的方式。
目前，依赖化石燃料的物质或石化产品是从洗发水到混凝土、塑料水瓶等各种类型的产品的基础。而 Solugen 的化学工厂不使用化石燃料，而是从玉米中提取的糖开始。然后，利用一种生物酶和金属催化剂将糖转化为最终产品。据该公司称，这种方法比传统石化产品制造方式能耗更低、浪费更少。
Solugen 最初专注于生产过氧化氢，现已扩展到包括葡糖酸和葡糖醛酸在内的有机酸。这些化学品能够适用于处理废水、提高作物吸收肥料的能力及控制水泥的固化过程等。
该公司位于休斯敦的工厂每年可以生产约 1 万吨化学品，相当于每天有几辆油罐车运出。目前正在扩大这一工厂的产能，预计到 2025 年初完工。此外，Solugen 还在明尼苏达州建设一个更大的工厂，紧邻一家玉米生产设施，后者将为工厂提供原料。
目前，化工行业约占全球温室气体排放的 5%。其中一部分排放来自高温反应器所需的能量，而 Solugen 声称能解决这一问题，因为其反应器在远低于传统石化产品制造的温度下运行，所需能量也更少。
但另一部分排放则来自化学品生产的全部过程中的原料本身。许多化学品源自深埋地下的化石燃料，而在将石油和天然气转化为新的化学化合物的过程中，会释放温室气体。这些气体部分是在提取原料时泄漏出来的，部分是在化学反应器中生成并释放到大气中的。
相比之下，Solugen 的起始原料是一种名为葡萄糖的糖，而生产葡萄糖所用的玉米在生长过程中从大气中吸收二氧化碳，这对气候有潜在的好处。公司还表示，其反应器更高效，因此生产的全部过程中产生的二氧化碳也更少。
某些 Solugen 产品的生命周期结束时，比如用于处理废水的化学品，部分二氧化碳会在化学品降解时重新再回到大气中。而别的产品，比如用于水泥的化学品，碳最终会被锁定在其中，实际上将这些温室气体永久性地从大气中移除。
化工行业规模庞大，巨头企业生产着种类非常之多的产品。2023 年，全球化工行业前 50 家公司销售额超过 1 万亿美元。Solugen 的技术或许无法帮助所有化学品，甚至无法帮助那些目前排放量最大的化学品，如甲醇、乙烯和氢气。
Solugen 目前只能生产三种化学品，且产量有限，这些化学品的价格相比来说较高。要真正减少整个行业的排放，类似 Solugen 这样的公司需要涉足那些销量大、价格低的产品，这可能会使其难以与传统化工制造商竞争。随公司的发展，还需要说服投资者为更多、更大规模的设施提供资金。
Solugen 正在明尼苏达州马歇尔建设一座新工厂，计划于 2025 年投产。该工厂年产量预计将达到 7.5 万吨化学品，远高于公司的第一座工厂。Solugen 最近获得了美国能源部贷款项目办公室超 2 亿美元的有条件承诺，用于资助马歇尔工厂的建设。
在未来几年内，扩展该设施的产能将是 Solugen 的重要一步。公司还计划逐步从玉米扩展到其他原料，包括再生原料，并推出新化学品，最终进入更大的市场。
值得注意：Ceibo 最初以 Aguamarina 的名义提供抑尘服务，粉尘污染是铜行业面临的一个重大挑战。
Ceibo 正在努力消除清洁能源转型中的一大潜在障碍：全球铜资源短缺问题。该公司的低影响提取技术专注于目前经济上不可开采的矿石，这些矿石或许能帮助满足电气化时代对铜的需求。
铜线是清洁能源经济的核心，连接汽车、建筑和工厂与电网。铜对于太阳能电池板、风力涡轮机和电动汽车来说也是不可或缺的。预计到 2040 年，铜在这些及其他清洁技术应用中的需求将接近三倍。然而，地层中剩余的大部分铜被封存在低品位矿石中，当前的经济条件下无法有效开采。Ceibo 正试图改变这一局面。
目前，全球约 20% 的铜来自铜氧化矿石。铜的提取过程是将岩石破碎、堆积成巨大的矿堆，然后喷洒稀酸。酸液通过岩石渗透时，铜会溶解并被浸出。
全球剩余 80% 的铜来自铜硫化矿石，这类矿石在酸中难以溶解。为了提取这类铜，行业一般会用耗能更高且耗水量更大的工艺，先在化学物质中浓缩金属，再在高温下进行熔炼。
Ceibo 正在改进这种较低影响的浸出工艺，使其适用于铜硫化物。公司的化学方法模拟了自然界中微生物群体如何从硫化矿中释放铜，但加快了这一过程。通过调整矿石堆中的条件，如 pH 值和氧化状态，Ceibo 的技术使得能够回收超过 70% 的铜。已经在开采铜氧化物的企业能直接将 Ceibo 的技术融入其现有基础设施中，无需昂贵的改造。
Ceibo 还在与采矿行业的重要参与者合作测试其技术。公司还从清洁能源和采矿领域的金融机构筹集了 3600 万美元，这也是近年来投资初创企业通过浸出法处理铜硫化物的趋势之一。Ceibo 因其总部在全球最大铜生产国智利而脱颖而出，这为其提供了主场优势，帮助其与行业巨头建立合作伙伴关系，并迅速扩大其技术应用。
随着清洁技术领域对铜的需求预测大幅度增长，采矿行业的发展速度并没有跟上。由于许多高品位矿床已经被开采殆尽，分析师预测，到 2040 年全球每年也许会出现超过 1000 万吨的铜短缺。
解放目前因经济原因未被开采的大量硫化矿铜资源，可能是解决铜供应短缺的关键。Ceibo 的目标是在未来 10 年内生产 100 万吨铜，并在未来继续扩展。如果达到这样的规模，Ceibo 的低影响铜处理方法或能帮助清理整个行业。
使用酸浸出硫化矿的想法并不新鲜，几十年来，研究人员一直在寻找一种可扩展、具有成本效益的方法来实现这一目标。这样的一个问题在业内如此广为人知，以至于业内人士有时将其称为铜矿开采的“圣杯”。
环境差异性是其中的一个关键挑战。一种方法可能在特定类型的矿石中效果良好，但应用于其他矿石时可能失效。Ceibo 正在开发一种灵活的工艺，使用专有的化学试剂和地球化学建模来调整地面上的实际条件。然而，公司仍需证明其技术能在各种地质和环境条件下帮助矿企在商业规模上有效提取铜。
迄今为止，Ceibo 主要在实验室中验证其工艺的可行性。目前，公司已与采矿企业合作，测试了超过 20 种矿石的技术表现。今年晚些时候，Ceibo 计划开始运行其首次现场试点测试。
虽然 Ceibo 的初步工作主要在智利进行，但公司最近在美国设立了办事处，以更好地进入北美市场。拜登政府正在推动扩展关键矿产的国内供应链，这也为该市场带来了机遇。
值得注意：企业名称致敬了一种有反复主题的音乐形式。联合发起人 John ODonnell 和 Pete von Behrens 此前曾从事太阳能聚热发电领域；Rondo 是他们在热存储领域的第二次创业。
Rondo Energy 正在为工厂提供廉价、零排放的热能，以取代使用化石燃料的锅炉、熔炉和窑炉。它采用砖块和铁丝的方法，提供稳定的热空气或蒸汽供应，因其简单性和扩展潜力而备受瞩目。
找到一种清洁的方式来生产工业过程所需的大量热能，是尚未解决的最大气候挑战之一。广为讨论的解决方案，如碳捕集和绿色氢气，在经济上仍难以与燃烧煤炭或天然气竞争。
Rondo 提出了另一种解决方案：通过电力加热的砖块堆。Rondo 的热电池利用风能和太阳能产生的电力加热类似烤面包机中的铁丝，使数百吨砖块的温度升至高达 1500°C。每天充电四到六小时，这些砖块就可以将间歇性的可再次生产的能源转化为工厂全天候的热源。
在试图将零排放热电池商业化的初创企业中，Rondo 因其简单的方法而脱颖而出。竞争对手的热电池通常涉及一些新技术或工程材料，而这些材料离现有工业技术还有几步之遥。但 Rondo 热电池中的耐热砖块与过去一个多世纪以来在高温钢铁制造中使用的砖块类似，意味着它们已能廉价大规模生产。这一卖点赢得了投资者的青睐，过去两年该初创公司已筹集了 8500 万美元。
从服装和食品到水泥和化肥的工业生产，约占全球温室气体排放的三分之一。这些排放大部分来自工厂中为产生热量而燃烧的化石燃料。如果 Rondo 的热电池在大规模应用中具备成本竞争力，它有望帮助每年消除数十亿吨原本会排放到大气中的碳排放。
虽然耐热砖块是经过验证的工业技术，但将它们作为零排放热电池使用，仍需要建造更多的风电和太阳能发电厂，以产生大量廉价的可再次生产的能源。此外，美国许多地区的电力改革也将是必要的，以使热电池的成本与其他工业热源具有竞争力。这可能包括允许热电池用户在可再次生产的能源丰富的时段从电网批量购买廉价电力，在一些按固定日费率出售电力的地区，目前这样的做法是不可行的。
Rondo 已经在加州一家乙醇工厂部署了一台 2 兆瓦时的电池进行商业运营。其扩展计划非常雄心勃勃：公司与 Siam Cement Group 合作，已经生产足够的耐热砖块，每年可储存 2.4 吉瓦时的能量，这足以为 200 多户美国家庭供电。未来计划将产量提高到每年 90 吉瓦时。从 2025 年到 2027 年，Rondo 近期宣布的餐饮和化工行业客户预计将开始在工业设施中使用其商业热电池版本。
——牛打嗝是农业温室气体排放的大多数来自之一，该公司正在研发补充剂以减少甲烷的排放。
Rumin8 正在设计一种处理方法，旨在大幅度减少牛所产生的甲烷，同时提高动物的生产力。
在新西兰和巴西的数百万头牛中，有一些牛的体重稍有增加，产奶量稍有提升，打嗝时产生的甲烷也比以前少了许多。这些牛正是由独立研究人员进行研究，测量由澳大利亚公司 Rumin8 开发的减少甲烷的补充剂所带来的效果。据统计，全球大约三分之一的甲烷排放来自于牛，约占温室气体排放总量的 11% 到 20%。
Rumin8 正在测试三种类似的技术形式，这些技术有望减少牛打嗝时产生的甲烷排放：一种是饲料添加剂，一种能添加到牛的饮用水中，另一种则是一种缓释胶囊，维持的时间最长可达六个月。每种方案针对不一样环境中的牛群：饲料添加剂适用于饲养场的牛，而放牧的牛在大多数情况下要使用胶囊或饮用水添加剂。目前，饲料添加剂的研发进展最快。
Rumin8 的技术通过干扰牛的瘤胃（牛胃中最大的部分）内导致甲烷产生的步骤来发挥作用。牛大约 10% 的能量用于产生消化过程中产生的副产品，即甲烷。甲烷是牛胃发酵的副作用，通过打断这一过程，补充剂能够让牛保存更多的能量，这些能量随后可用于长出更多肌肉或生产更多牛奶。甲烷减少得越多，生产力的提升也越大。
这就是 Rumin8 的产品理念。该公司表示，他们的处理方法可以减少超过 50% 的甲烷排放，这一效果远高于竞争对手，如目前唯一获得美国 FDA 批准的 Bovaer 添加剂。而使用 Rumin8 产品后牛群生产力的显著提升，意味着这些产品对农民来说更易接受：购买这种减少甲烷的补充剂不仅对环境有益，还可以通过产生更多的肉和奶来抵消成本。
来自牲畜的排放在全球温室气体排放中占有重要地位。大部分排放来自牛肉和奶牛，它们主要排放甲烷（一种极为强效的温室气体），其全球变暖效应是二氧化碳的 28 倍。尽管过去十年中，电力和交通等高排放行业的减排技术取得了显著进展，但农业在这方面依然落后。
Rumin8 仍面临两个重大障碍。首先是需要在巴西和美国获得监管批准，这至少需要两年时间，Rumin8 必须证明其在减少甲烷排放方面的主张是真实的，并且其补充剂对动物、人类和环境都是安全的。
其次，即使公司顺利通过监管审批，还需要说服行业相信其产品值得投资，无论价格如何。如果公司的生产力提升主张成立，这一过程应该比使用其他配方的竞争对手要容易一些。
Rumin8 还可能受益于政府对食品生产者的支持，比如碳定价或减排激励计划。然而，除了欧洲以外，这些计划能否进一步发展还有待观察。
Rumin8 计划在 2024 年底前发布三篇研究论文，旨在验证和展示其在减排和生产力提升方面的主张。公司目前刚刚开始申请监管批准。如果一切顺利，Rumin8 希望在 2026 年将产品推向巴西市场，并于当年或次年进入美国市场。
值得注意：2023 年，比亚迪售出了超 300 万辆新能源汽车，其中包括纯电池汽车和混合动力汽车，同比增长 62%。
在全球范围比亚迪可能还不是一个家喻户晓的名字，但它因其价格实惠且易于使用的电动汽车而在中国境外获得认可。尽管受到西方国家的监管审查，但该公司仍决心降低在全球范围内制造和运输车辆的界限。
早在五年前，比亚迪只是这个拥挤领域中的一家中国汽车制造商。从那时起，这家总部位于深圳的公司迅速成为中国汽车行业无可争议的领导者，以及全球最大的电动汽车（包括纯电动汽车和插电式混合动力汽车）生产商。
这一增长很大程度上归功于数十亿美元的政府补贴。除此之外，疫情期间汽油价格上涨也加速了电动汽车行业的繁荣。
比亚迪成功的另一个关键是其严格控制的内部生产线。比亚迪可以通过自己的子公司采购一切产品，从电池和电机到制造价格实惠的电动汽车和插电式混合动力汽车、电动巴士和单轨列车所需的大部分零部件。这种方法不仅使其能够以比竞争对手更低的成本制造车辆，还使其能够在整个供应链中进行创新，迅速将新功能融入到生产中。
尽管全球电动汽车销量不断增长，但其中大部分新销量来自中国。去年，比亚迪的国际市场仅占其总销售额的 8%，为了扩大这一市场，比亚迪正在全球各地迅速建厂并大力投资于一支庞大的汽车运输船队。
在过去的 18 个月里，该公司已进军巴西、澳大利亚和泰国等新市场，并宣布其位于印度尼西亚的新工厂已生产出首批汽车。该公司已开始在匈牙利建设其第一家欧洲工厂，最近还公布了投资 10 亿美元在土耳其建设工厂的计划，该工厂每年将生产 15 万辆电动汽车和插电式混合动力汽车。
比亚迪面临的最大挑战是提高在中国以外的品牌知名度，以及西方国家对中国企业的监管审查。美国最近提高了对中国电动汽车已经很高的关税，以阻止公司将电动汽车进口到美国。
为了保护欧洲汽车行业免受中国制造的低成本电动汽车涌入的影响，欧盟在现有关税之外还对该公司和其他中国汽车制造商征收关税。为了规避这一问题，比亚迪的匈牙利和土耳其生产中心将允许其向欧盟免关税出口。
随着各国努力主导将决定下个世纪的清洁工业，此类国际经济紧张局势可能会持续下去，甚至恶化。
比亚迪车型的实惠价格是其吸引力的关键部分。该公司最便宜的车型是海鸥，在中国的售价不到 1 万美元。比亚迪计划从明年开始在欧洲销售海鸥车型，还打算在三年内开设匈牙利工厂。
比亚迪以电池而非人工智能而闻名，在软件方面略逊于特斯拉等公司。现在，它正在努力缩小差距。该公司最近推出了“璇玑”智能汽车系统，其中包括自动停车和人工智能语音识别。此外，它还与芯片制造商英伟达合作，从明年开始将下一代汽车芯片引入其车型中。
比亚迪也是中国首批获得 L3 自动驾驶汽车测试牌照的汽车制造商之一，这意味着可以在指定高速公路上在特定条件下完全接管汽车控制权。这些自动驾驶功能将在与 Uber 的合作中接受测试，未来的比亚迪无人驾驶汽车可以用来接乘客，如果它们获得世界各国政府的批准的线、First Solar
正在建设新工厂，并押注一种特殊材料使其薄膜太阳能电池更高效。（来源：MIT TR）
但电池的性能仍有提升的空间。当今最好的硅太阳能电池板可将大约 25% 的太阳能转化为电能，而碲化镉的效率低于此。为了提高效率，First Solar 现在正在寻求将一种名为钙钛矿的新型材料融入其电池中。这些微小晶体吸收的光波长与硅或碲化镉吸收的光波长不同。添加钙钛矿的电池（称为钙钛矿串联太阳能电池）可能会将更多的太阳能转化为电能。
根据国际能源署的数据，2023 年，太阳能在全球范围内的新增发电能力是风能的三倍之多。原因有几个：过去 20 年来，随着产量的增加，太阳能电池板的价格大幅下降，而且它们相对易于安装和维护。
在美国建设更多公用事业规模太阳能发电厂的最大障碍之一是这些项目建成后并网。负责批准电网互联的联邦机构积压了大量请求。目前，一座新的太阳能发电厂平均需要大约五年的时间才能建成。最近的改革旨在加快这一进程，但其影响仍不清楚。
导致这个问题变得更复杂的是变压器的短缺，变压器可以升高或降低电压，这些对于管理清洁能源在电网中的“流动”至关重要。而且选址也存在挑战，因为开发商必须获得许可，但是一些社区团体反对大型设施的安装。First Solar 的客户绝大多数位于美国，其中包括面临所有这些问题的新太阳能项目开发商，这些问题可能会限制公司的增长。
今年晚些时候，First Solar 将在俄亥俄州的一家工厂开始生产微型串联太阳能电池板。如果这些面板在测试中表现良好，该公司将在附近的新研发中心制造全尺寸原型。
正在建造 100 兆瓦电解槽以较低的成本生产气候友好型氢气。（来源：MIT TR）
该公司已在加利福尼亚州运营两座电解槽工厂，其中包括圣卡洛斯的一座 1 兆瓦的设施和圣何塞的一座 10 兆瓦项目。4 月，Electric Hydrogen 在马萨诸塞州德文斯开设了一家电解槽工厂，该工厂将生产第一条 100 兆瓦电解槽生产线 年从英国石油公司、美国联合航空公司和微软等支持者那里筹集了 3.8 亿美元资金，使其成为第一家估值超过 10 亿美元的电解槽公司。
为了减缓气候变化的步伐，我们需要大幅减少传统化石燃料的使用。众所周知，化肥和化工制造等污染严重的行业很难清理。根据《科学报告》发表的一项研究，2022 年，仅化肥一项就占全球排放量的 2%。消除某些类型的运输（包括航运和航空）的排放也很棘手，主要是因为在给定重量下，燃料可以比当今的电池储存更多的能量。
Electric Hydrogen 需要证明其 100 兆瓦电解槽系统能够以低成本可靠运行。为了生产低排放氢气，电解槽将需要用大量可再生能源，而这些能源可能并不总是可用，此外，该公司并未公开分享有关其技术如何运作的许多细节，这使得很难衡量该公司的声明和进展。
好消息是，拜登政府于 2022 年签署的《通胀削减法案》提供了慷慨的补贴，旨在加速美国的氢气生产。尽管这些税收抵免的具体细节仍在制定中，但 Electric Hydrogen 公司有望在未来几年直接或通过降低客户成本从中受益。
Pivot Bio 将微生物作为种子包衣或液体进行出售，农民可以在种植时将其混入田地犁沟中。
该公司表示，其主要产品的当前版本是专为玉米设计的，可以替代通常使用的约 25% 的合成肥料，同时不会减少作物产量。该公司还开发了专为小麦、高粱和其他谷物设计的“氮输送微生物”，其售价均接近或低于传统肥料的价格。该公司表示，农民已经将其产品应用到了超过 1000 万英亩的土地中（如果算上重复使用的话），到目前为止几乎全部在美国。
Pivot Bio 称，虽然生产 100 万吨氨作为肥料会产生 260 万吨二氧化碳，但在田间生产输送 100 万吨氮所需的微生物仅产生约 3.5 万吨的排放。该公司估计，自 2022 年初以来，其客户已减少了相当于 90 万吨以上的排放量。其中约 78% 的减排量发生在去年，不过该公司表示，其中一些增加是由于数据收集的改进造成的。
一些农民报告说，他们的结果好坏参半，而且与标准肥料使用相比，Pivot Bio 的产品不一定能提高产量。该公司没有必要证明自己可以帮助气候变化，但这会让其更容易向农民推销。
其技术有望开创一个更经济、运行更安全的反应堆新时代。（来源：MIT TR）
世界大部分地区的核工业似乎已经停滞了 30 年，这要归结于过时的大型裂变反应堆，这些反应堆的建造和运营成本仍然很高，并且受到安全问题的困扰。Kairos Power 希望通过小型、安全、模块化的反应堆来改变这一现状，这些反应堆的成本与最便宜的化石燃料（比如天然气）相当。具有讽刺意味的是，该公司还希望使用熔盐冷却反应堆，这项技术在 20 世纪 50 - 60 年代开创并随后被放弃，取而代之的是当时更先进的设计。
Kairos Power 将使用一种名为“Flibe”的熔盐，其中含有氟、锂和铍，来冷却其裂变反应，然后将其吸收的热量传输到蒸汽轮机以发电。如今的反应堆使用水来完成同样的任务，这需要昂贵的超高压安全壳系统，并且总体效率较低。Kairos Power 还使用一种名为“TRISO”的现代核燃料，它由封装在碳和陶瓷保护层内的铀、碳和氧的微小颗粒组成。然后将这些颗粒嵌入高尔夫球大小的石墨“鹅卵石”中。这种形式的燃料可以使核反应堆变得更安全、更经济，因为每个颗粒都充当自己的安全壳系统，并且高度耐腐蚀、抗氧化和熔化。
人们对电力的需求不断增长，为现代生活的低碳必需品（例如热泵和电动汽车）提供动力。风能和太阳能等可再生能源价格便宜，并且可以快速上线，但它们难以提供煤炭和天然气那样的全天候稳定持续电力。
TRISO 燃料使用一种特殊类型的浓缩铀，该浓缩铀主要来自俄罗斯，如今美国已经禁止从俄罗斯进口铀，现在，美国的剩余供应量已不足三年，并正忙于启动替代性铀矿开采和浓缩供应链。虽然该公司表示还将与欧洲财团合作采购铀，但延误或燃料短缺可能会导致反应堆等项目放缓或停滞。
成本是另一个值得关注的问题。因为即使是财力最雄厚的国家也可能在几十年内难以为资本密集型核项目提供资金，以获得监管部门的批准并完成建设。另一家下一代核电公司 NuScale 去年取消了一个项目，原因是成本上升和延误促使公用事业公司退出了购买其电力的协议。政府的支持只能到此为止，尤其是在太阳能和电池存储变得越来越便宜的情况下。
2023 年 12 月，Kairos Power 获得了在田纳西州建造一座名为“Hermes”的试验反应堆的许可，随后于 2 月份，能源部承诺提供高达 3.03 亿美元的资金来建造该反应堆。Hermes 将产生 35 兆瓦的热量，但不会将其转化为电力（如今，一个典型的美国商业反应堆产生约 1000 兆瓦的电力）。与此同时，该公司正在开发大型测试设备，以研究 Flibe 冷却系统以及其他组件和工艺。
强化其用于长期储存的廉价电池的生产，旨在使可再生能源更具可行性。（来源：MIT TR）
Form Energy 已经证明，铁空气电池的制造成本仅为锂离子电池的十分之一，这主要是因为制造铁空气电池的主要材料便宜且丰富。这种低成本的属性使得公用事业公司可以将电池用于长期场景，存储能量长达 100 小时。
Form Energy 出现在 2023 年版的这份榜单中，并取得了一些新进展：该公司今年早些时候在西弗吉尼亚州建成了新工厂，但尚未开始生产电池并运送给客户。该公司目前正在工厂进行生产试验，因此，尽管 Form Energy 从美国各地的公用事业公司获得了大量订单，但它尚未履行任何订单并将其电池投入商业使用。
即使一切按计划进行，铁空气电池也永远不会完全取代锂离子电池（正如 Form Energy 所承认的那样），因为它们的效率要低得多。效率是衡量从电池中获得的能量和投入的能量的比值，例如，如果将 100 个单位的电量放入铁空气电池中，那么当使用时将获得 50 到 70 个单位的电量，而具有相同输入的锂离子电池则可释放 90 至 95 个单位的电量。
Form Energy 已筹集 8.2 亿美元，其领导者将其视为一家电化学解决方案公司，其项目旨在使钢铁生产脱碳；然而，目前的重点仍然是铁空气电池。
其在中国台湾布置了数千个电池交换站，并正在加速国际化扩张。（来源：MIT TR）
今年 4 月，台湾发生了 7.4 级地震，这是一个多世纪以来发生的最大地震。数百个 Gogoro 电池充电站做出了非常惊人的反应：它们自动断电以减轻电网压力。这节省了足够的电力来为数千个家庭供电，直到电网完全恢复正常。这一切都是在没有人为干预的情况下发生的，而这要归功于该公司遍布全岛的人工智能电池交换站网络。
向电动汽车过渡的一大挑战是确保无论你身在何处都能轻松快速地进行充电。充电站可能很难找到，如果接入墙上的充电站（甚至是标准充电器），通常可能需要几个小时才能充满电池。Gogoro 通过在台湾建立了一个由数千个电池交换站组成的网络来解决这些相关问题，在那里踏板车的数量远远超过汽车。用户无需充电，而是换上新电池然后再次上路，所需时间比加满油的时间还要短。
现在，Gogoro 正在使该系统在全球范围内上线，这中间还包括中国大陆、印度、哥伦比亚和菲律宾等国家/地区。该公司成功的关键在于其创建的完整生态系统。Gogoro 生产踏板车和电池，后者不仅为自己的车辆提供动力，还为雅马哈、铃木和全球其他各种制造商生产的车辆提供动力。它还拥有一支可供出租的共享电动车队（该公司在地震发生后免费提供这些车辆，直到公共交通系统恢复运行）。整个系统由遍布全球 3000 个地点的 1.3 万余个电池换电站连接在一起。
摆脱化石燃料的一个关键挑战是汽油的价格和普遍性竞争。凭借其网络，Gogoro 使电动车变得方便、高效且价格实惠，因此它们为加油提供了一种真正的替代方案。事实上，现在台北的 Gogoro 换电站比加油站还多。
为了使公司发展并对全球排放产生真正的影响，它必须在世界其他地区建立像台湾那样的网络，这是令人难以置信的资本密集型。这也意味着 Gogoro 将需要与地方政府密切合作，适应不同的国际法规，重新设计车辆以满足当地消费者的喜好，并与其他制造商和电网电力提供商合作。这是一个艰巨的任务。该公司在印度的推出面临着延迟，因为它正在等待监管机构明确将提供哪些补贴。尽管 Gogoro 可以在新市场上从小规模起步，但如果该公司的基础设施跟不上当地需求，用户可能很难找到充满电的电池。
Gogoro 通信副总裁 Jason Gordon 表示，Gogoro 继续进军新市场。“继 2023 年底在印度和菲律宾推出后，Gogoro 在 2024 年继续扩张，在哥伦比亚波哥大、新加坡和尼泊尔等推出，计划在今年晚些时候在智利圣地亚哥推出。”他说。
已获能源部 8700 万美元拨款，用于建造一座示范设施，每年生产 3 万吨更可持续的水泥。（来源：MIT TR）
大量的水泥让人难以想象。据估计，每年水泥产量约 40 亿吨，粗略换算一下世界上每个人平均拥有 9000 磅。
虽然 Sublime Systems 的技术前景广阔，但最大的问题是它是否能够快速扩大规模，以实现到 2050 年该行业雄心勃勃的净零排放目标。
除了 Sublime Systems 是否有能力生产足够规模水泥的问题之外，还面临着在低利润行业中竞争的挑战。也就是说，一种名为波特兰石灰石水泥的常见替代品在 2012 年根据行业标准获得了批准，可略微减少排放，但又花了 8 年时间才从占美国水泥总产量的 2% 增长到 3%。（如今，这种材料约占美国市场的 35%）由于大多数水泥都是在当地生产的，为了解决这样的一个问题，Sublime Systems 的电化学工艺或类似工艺必须取代全球数千家工厂的水泥窑。
当其他公司正在研究新的水泥制造方法时，Sublime Systems 处于领先地位，其位于萨默维尔的试点工厂每年生产 250 吨。今年 5 月，该公司进行了第一次商业浇筑，在波士顿最大的净零排放商业建筑波士顿码头一号的大厅和人行道上使用了 2.5 吨这种水泥。
正通过即用即付模式帮助非洲和亚洲的社区获得太阳能、储能和低排放炉灶。（来源：MIT TR）
Sun King 的全系列产品线有助于减少导致气候平均状态随时间的变化的排放。例如，它已经向以前使用煤油灯的用户出售了 2300 万个太阳能产品。据估计，这些煤油灯每十年可排放约 1 吨二氧化碳。
只有以透明和可信的方式开展项目，清洁炉灶的“自愿碳市场”才能发挥作用；此类计划因夸大电器的气候效益而受到严厉批评，部分原因是高估了它们的实际使用量。但加州大学伯克利分校的研究人员发现 PayGo Energy 是少数几个符合严格质量标准的炉灶项目之一，部分是通过“计量”清洁替代炉灶的实际使用情况来实现的。这些炉灶还使用符合世界卫生组织室内空气污染健康标准的燃料。
尽管 Sun King 和 PayGo Energy 在监测排放方面坚持非常高的标准，但这一些方法并非万无一失，并且可能因不准确或过于慷慨的假设而存在缺陷。
Sun King 目前正在肯尼亚与 1000 个家庭开展试点计划，推出下一代清洁炉灶。该公司还于 7 月在该国开设了第一家专门的炉灶店，名为 EasyCook。
