十大新興技術可為地球“療傷”

來源：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中，已有七項陷入嚴重危機。該機構主任約翰·羅克斯特倫強調，氣候、生物圈、氮磷循環受損最為嚴重，陸地、淡水和海洋生態系統也緊隨其后。

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面對這一嚴峻挑戰，世界經濟論壇網站于近日提出十項旨在為地球“療傷”的新興技術。這些技術為修復地球生態提供了全新可能。

1

精準發酵

全球超過三分之一的蛋白質來自畜牧業。傳統養殖不僅占用大量土地、消耗水資源，還導致肥料污染與溫室氣體排放。

精準發酵技術利用微生物代謝，通過精準調控生物過程，生產與動物蛋白成分相同的替代品。這項技術還可用于生產高附加值的精細化學品、生物制藥成分、特殊蛋白質等。這些創新舉措不僅能豐富產品種類，還有望大幅提升生產效率和產品質量。

此外，精準發酵技術可減少72%至97%的溫室氣體排放，節約81%至99%的用水，并將降低99%的土地使用量。

2

綠氨生產

氨是肥料的核心原料，但其傳統制備依賴化石燃料，排放大量溫室氣體。

新的綠氨生產技術以可再生能源或核能制取綠氫，再轉化為綠氨，部分方法甚至借助生物工程菌促進反應。綠氨不僅能降低碳排放，還可作為綠色航運燃料，拓展清潔能源應用。

3

食物垃圾自動化回收

全球每年丟棄超過10億噸食物垃圾，多數被填埋后產生巨量排放。

如今，在自動化與人工智能（AI）技術的加持下，食物與其他垃圾可被高效分離，并轉化為堆肥、沼氣或生物塑料。此舉不僅減少了填埋排放，更能推動循環食品體系發展。

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。

4

甲烷捕獲

甲烷的溫室效應是二氧化碳的80倍。從垃圾填埋場、農場糞便、污水處理廠及化石設施中捕獲甲烷，與封存二氧化碳同樣緊迫。

新技術能將甲烷轉化為電力、熱能、綠甲醇、氫氣等產品，甚至提取固體碳用于制造輪胎、電池與涂料，實現“變害為寶”。

5

綠色混凝土

混凝土是全球主流建材，但其生產過程消耗大量砂石、石灰石，并產生海量碳排放。

綠色混凝土以工業副產品或建筑回收料替代傳統黏合劑，可大幅降低排放與資源消耗。

世界經濟論壇網站指出，綠色混凝土不僅可消除傳統水泥生產過程中產生的碳排放，還為封存捕獲的二氧化碳提供了一條新途徑。

6

新一代雙向充電技術

特斯拉公司等提供的雙向充電技術讓電力在電池與電網間自由流動，使電動汽車成為家庭、樓宇乃至電網的“備用電源”。借助智能電網與先進逆變器，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技術標準、市場競爭和用戶行為的系統性重構。

7

地球實時觀測

新一代地球觀測技術通過衛星、無人機與地面傳感器，結合AI技術，實時監測溫室氣體、土壤健康、森林覆蓋與水位的細微變化。這套“天—空—地”系統能幫助政府、企業與社區快速響應環境危機，守護地球邊界。

世界經濟論壇網站強調，將衛星、無人機、地面數據與AI驅動的分析相結合，地球觀測系統技術有望助力人們更深入且精細地了解關鍵的地球環境情況，以及人類造成的影響。

8

模塊化地熱能

地熱能穩定、低碳且占地少，但目前供電占比不足1%，因其依賴特殊地質條件。模塊化系統將突破這一限制，在任何地域都可穩定提供地熱電力與熱能，成為可再生能源家族的重要補充。

9

再生海水淡化

傳統的海水淡化方式耗能高且會產生有毒鹽水。新一代技術利用太陽能、風能或波浪能驅動淡化過程，回收化學物質并降低鹽水毒性，在保障淡水供給的同時也守護了海洋生態。

10

土壤健康技術

全球超過三分之一的土壤已退化，對糧食安全與水循環造成威脅。融合傳感器、微生物工程與AI技術的土壤健康技術，可精準改善土壤質量，提升作物產量，減少肥料使用與污染排放，助力可持續農業發展。