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本世纪最大的挑战之一是减少或消除全球温室气体排放，主要方法是将全球能源系统从碳基燃料转向低碳或零碳系统。这将是一项艰巨的任务，然而，全球能源供应脱碳的范围、难度和复杂性却被广泛且反复地低估。例如，尽管脱碳过程已经进行了二十多年，但世界对化石碳的依赖每年都在增加，而不是减少。目前，无法确定无碳能源供应的最终构成：多少发电份额将来自风能、太阳能和核裂变？有多少汽车将使用燃料电池或绿色氨而不是电池？这项全球行动的最终成本无法准确估计，但总计将达到数百万亿美元，这意味着在未来几十年里，每年都需要花费全球经济产值的很大一部分（现在约为 100 万亿美元）来实现这一目标。虽然成本本身就令人望而生畏，但近年来人们迟迟才开始关注另一项根本挑战：数十年的能源转型需要巨大的物质需求。这些需求包括用风力涡轮机、光伏电池或核反应堆等非碳转换技术取代超过 4 TW 的化石燃料发电能力（目前集中在大型中央发电站）；用电池或非化石燃料取代道路上的 14 亿台内燃机（汽油和柴油）；找到无需 10 亿吨煤焦炭的铁矿石冶炼新方法；用热泵或其他热源取代超过 5 亿台天然气炉（在家庭、工业和商业场所）；并引入新的
这是 - 材料 - Vaclav Smil
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