2010年2月12日，比尔·盖茨在TED大会上演讲，描述了他的理想：到2020年，把二氧化碳排放量降低20%;到2050年，降低80%;再过20年，实现零污染。

比尔·盖茨在演讲中使用了一个公式：CO?=P×S×E×C

这里的CO?指的是二氧化碳总排放量，P是人口(Population),S是平均每人享用的服务(Service),E是每种服务消耗的平均能源(Energy),C是单位能源排出的二氧化碳量(CO?generated by each energy unit)。这个公式翻译成中文就是：

二氧化碳总量=人口×生活质量×能源×单位能源排放的二氧化碳量。

二氧化碳的魔咒

根据现有的科学知识，二氧化碳是造成全球变暖的元凶。人类的衣食住行、各种服务都要消耗能源，而目前我们使用的主要能源都在产能的同时排放二氧化碳。地球上每人每年平均排放5吨二氧化碳，而美国人则平均排放20吨。

全球每年都有几十亿吨的二氧化碳被排放到大气层中。

二氧化碳是一种温室气体，过多的二氧化碳会使地球气候变暖。气候变暖将会给地球生物带来一系列的灾难。比如：海洋温度升高使海水体积膨胀，导致海平面上升，将淹没沿海低海拔地区。现在全世界有3/4的人口居住在离海岸线不足500千米的地方，陆地面积缩小会极大地影响人类的居住环境，甚至可能导致战争。

盖茨说：“我好几次就这个议题问过几位顶尖的科学家，我们真的必须将二氧化碳排放量减少到零吗?只降一半或者1/4呢?而答案是：直到我们降至零之前，温度还是继续升高。”

从公式等号右边的四个变量看，前三个变量不好降低，能够降低的只有第四项：C。

干净能源的成本

人类利用能源从容易获得的柴薪开始，然后依次是能量密度大的煤、原油和天然气。遗憾的是，这四种能源都会产生二氧化碳。不产生二氧化碳的能源，也就是干净的能源，有最负盛名的太阳能，还有地热能、风能等。这些能源似乎最容易获得，而且是取之不尽、用之不竭的，但遗憾的是，在现有的科学技术水平下，这些都是高成本能源。

根据21世纪可再生能源政策网络(REN21)发布的一项“再生能源现状”报告，在德国，褐煤的发电成本是5美分/千瓦·时，而太阳能光伏是9~16美分/千瓦·时，海上风力发电则高达13~21美分/千瓦·时。

由于成本的限制，现在能源市场上最主要的还是化石能源。根据相关报告，现在全世界的能源，有约78%(2013年的统计数字)还是来自煤炭、石油、天然气这几种能源。而由于能源需求量暴增，原油价格上涨，人们仍然不能摆脱对煤炭这种污染最严重的能源的依赖。

让贫困人口采用干净能源，使地球逃过温室效应的浩劫，固然是大事，但现在更主要的是考虑国家经济能否承受。

盖茨说：“一些发达国家，比如美国，能够承受使用清洁能源带来的能源价格上涨，即使价格增至现在的两倍。这将是一场巨大的政治博弈。我也不确定是否真的有哪个国家愿意这么做，但至少任何国家不会因此陷入贫穷。但如果是在印度这样的国家，要决定是靠煤炭实现整个国家的电气化，还是遵守温室气体排放规定，大幅削减其电气化程度，将是一个非常困难的抉择。”

许多人口密集又相对贫穷的国家，首先要考虑的是如何提高人民的生活质量。而如果想仅仅通过降低一件东西的价格来摆脱贫困，目前能源是最佳选项。人类文明的进步基于能源的发展。煤点燃了工业革命。并且，电力的价格在20世纪迅速下降，所以我们才能拥有冰箱、空调，并且能制造先进的材料及那么多东西。也因此，我们处于一个有电力的美好富足的世界。

你房内的照明让你能做家庭作业，然而，世界上很多孩子是没有照明的，因此他们必须到屋外，在路灯下研读他们的功课。我们必须使用低价的能源，让全世界的孩子都能享受电力供给。这也意味着全球范围内的二氧化碳排放量将增加。

盖茨认为：如果在P、S、E增加或小幅下降的情况下，实现二氧化碳零排放，只能是C为零。要做到C为零，我们需要一个甚至多个奇迹发生。这些奇迹就是科学技术带来的奇迹。

期待科学技术带来的奇迹

首先期待的是化石能源产生的奇迹，就是让石油、煤和天然气少排放二氧化碳。必须在它们燃烧后将二氧化碳从烟中分离，加压液化，并长时间封存。封存非常难，选择这些二氧化碳存放的地点更难，最难的是保证无限期的安全封存。

其次期待的是原子能。这也存在三个大问题。一是降低成本，特别是在对原子能严格管制的国家，原子能的成本是很高的；二是保证安全，生产时要安全，遇到自然灾害时能够自保，还要保证核燃料不用于武器；三是处理废料，核废料是半衰期很长的放射性物质，需要封存长达10万年之久。

第三个期待是降低清洁能源的成本。清洁能源虽然不需要燃料，但能量密度远小于化石能源。这种能源的电厂，面积数千倍于常规电厂。还有能源贮存问题，全球现有的全部电池仅能储存全世界不到10分钟的消耗量。

盖茨参与投资创立的泰拉能源于2015年宣布与中国核工业集团公司合作，开发一种叫作“行波堆”的原子核发电反应堆。这种新型核反应堆技术，可以把现在的核废料当燃料用。一旦装好燃料，就可以在封闭的反应器内连续运行40年以上，而且排出的是低污染的废料。如果“吃”进去的是核废料，“产”出来的是无污染能源，那真是一举两得。这是盖茨所期待的“变零”奇迹之一。

改变能源结构和节能将并肩同行。美国斯坦福大学的科学家开展了一项研究：为美国加利福尼亚州到2050年告别化石能源，实现100%可再生能源做出规划。根据该州的地理位置和自然资源，画出了如下图的愿景，其中可节约的电能占总需求的比例达到44%。

盖茨呼吁：我们急需更多的研究经费，当许多国家的谈判代表聚集在某处，如哥本哈根，他们不该只讨论二氧化碳，他们应该更多地讨论造就这些科学奇迹的经费。他呼吁政府和有钱人都拿出钱来，尽快把公式中的“C”降到零。