科技日報記者 劉霞
今年9月，德國波茨坦氣候影響研究所發(fā)布的《2025年行星健康檢查》報告指出：地球維持生命的九大核心系統(tǒng)中，已有七項陷入嚴(yán)重危機。該機構(gòu)主任約翰·羅克斯特倫強調(diào)，氣候、生物圈、氮磷循環(huán)受損最為嚴(yán)重，陸地、淡水和海洋生態(tài)系統(tǒng)也緊隨其后。
面對這一嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，世界經(jīng)濟論壇網(wǎng)站于近日提出十項旨在為地球“療傷”的新興技術(shù)。這些技術(shù)為修復(fù)地球生態(tài)提供了全新可能。
精準(zhǔn)發(fā)酵
全球超過三分之一的蛋白質(zhì)來自畜牧業(yè)。傳統(tǒng)養(yǎng)殖不僅占用大量土地、消耗水資源，還導(dǎo)致肥料污染與溫室氣體排放。
精準(zhǔn)發(fā)酵技術(shù)利用微生物代謝，通過精準(zhǔn)調(diào)控生物過程，生產(chǎn)與動物蛋白成分相同的替代品。這項技術(shù)還可用于生產(chǎn)高附加值的精細化學(xué)品、生物制藥成分、特殊蛋白質(zhì)等。這些創(chuàng)新舉措不僅能豐富產(chǎn)品種類，還有望大幅提升生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
此外，精準(zhǔn)發(fā)酵技術(shù)可減少72%至97%的溫室氣體排放，節(jié)約81%至99%的用水，并將降低99%的土地使用量。
綠氨生產(chǎn)
氨是肥料的核心原料，但其傳統(tǒng)制備依賴化石燃料，排放大量溫室氣體。
新的綠氨生產(chǎn)技術(shù)以可再生能源或核能制取綠氫，再轉(zhuǎn)化為綠氨，部分方法甚至借助生物工程菌促進反應(yīng)。綠氨不僅能降低碳排放，還可作為綠色航運燃料，拓展清潔能源應(yīng)用。
食物垃圾自動化回收
全球每年丟棄超過10億噸食物垃圾，多數(shù)被填埋后產(chǎn)生巨量排放。
如今，在自動化與人工智能（AI）技術(shù)的加持下，食物與其他垃圾可被高效分離，并轉(zhuǎn)化為堆肥、沼氣或生物塑料。此舉不僅減少了填埋排放，更能推動循環(huán)食品體系發(fā)展。
例如，韓國首爾通過全市自動化食物垃圾計劃，將95%的殘渣從焚燒或填埋中“解救”出來，另作他用。
甲烷捕獲
甲烷的溫室效應(yīng)是二氧化碳的80倍。從垃圾填埋場、農(nóng)場糞便、污水處理廠及化石設(shè)施中捕獲甲烷，與封存二氧化碳同樣緊迫。
新技術(shù)能將甲烷轉(zhuǎn)化為電力、熱能、綠甲醇、氫氣等產(chǎn)品，甚至提取固體碳用于制造輪胎、電池與涂料，實現(xiàn)“變害為寶”。
綠色混凝土
混凝土是全球主流建材，但其生產(chǎn)過程消耗大量砂石、石灰石，并產(chǎn)生海量碳排放。
綠色混凝土以工業(yè)副產(chǎn)品或建筑回收料替代傳統(tǒng)黏合劑，可大幅降低排放與資源消耗。
世界經(jīng)濟論壇網(wǎng)站指出，綠色混凝土不僅可消除傳統(tǒng)水泥生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的碳排放，還為封存捕獲的二氧化碳提供了一條新途徑。
新一代雙向充電技術(shù)
特斯拉公司等提供的雙向充電技術(shù)讓電力在電池與電網(wǎng)間自由流動，使電動汽車成為家庭、樓宇乃至電網(wǎng)的“備用電源”。借助智能電網(wǎng)與先進逆變器，車輛可在用電高峰時供電，補充可再生能源，或在緊急情況下提供支援。
這不僅是充電方式的革新，更是對全球電動汽車行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、市場競爭和用戶行為的系統(tǒng)性重構(gòu)。
地球?qū)崟r觀測
新一代地球觀測技術(shù)通過衛(wèi)星、無人機與地面?zhèn)鞲衅鳎Y(jié)合AI技術(shù)，實時監(jiān)測溫室氣體、土壤健康、森林覆蓋與水位的細微變化。這套“天—空—地”系統(tǒng)能幫助政府、企業(yè)與社區(qū)快速響應(yīng)環(huán)境危機，守護地球邊界。
世界經(jīng)濟論壇網(wǎng)站強調(diào)，將衛(wèi)星、無人機、地面數(shù)據(jù)與AI驅(qū)動的分析相結(jié)合，地球觀測系統(tǒng)技術(shù)有望助力人們更深入且精細地了解關(guān)鍵的地球環(huán)境情況，以及人類造成的影響。
模塊化地?zé)崮?/strong>
地?zé)崮芊€(wěn)定、低碳且占地少，但目前供電占比不足1%，因其依賴特殊地質(zhì)條件。模塊化系統(tǒng)將突破這一限制，在任何地域都可穩(wěn)定提供地?zé)犭娏εc熱能，成為可再生能源家族的重要補充。
再生海水淡化
傳統(tǒng)的海水淡化方式耗能高且會產(chǎn)生有毒鹽水。新一代技術(shù)利用太陽能、風(fēng)能或波浪能驅(qū)動淡化過程，回收化學(xué)物質(zhì)并降低鹽水毒性，在保障淡水供給的同時也守護了海洋生態(tài)。
土壤健康技術(shù)
全球超過三分之一的土壤已退化，對糧食安全與水循環(huán)造成威脅。融合傳感器、微生物工程與AI技術(shù)的土壤健康技術(shù)，可精準(zhǔn)改善土壤質(zhì)量，提升作物產(chǎn)量，減少肥料使用與污染排放，助力可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展。
