古时候，欧洲城市市民有一个令人讨厌的习惯：将夜壶中的污秽物从窗口倾倒出去。当法律禁止这种行为之后，不少市民仍然趁着夜幕将夜壶中的污秽物扔过篱笆到周边邻居。直到19世纪末，污水处理系统发明后人们才找到处理人类生活排泄物的解决办法。
工业废弃物（包括火电厂和锅炉房）的排放量远远超过生活废弃物排放的总量。主要工业废弃物包括燃烧各种燃料后排入大气的废气。回顾从前的欧洲城市，房顶矗立着数以千计大大小小的烟囱。这与从窗户倾倒污秽物没有什么区别？只不过当废弃烟气量实在太大时，不得不修建高达300m的烟囱，将废弃物排放到更远的邻居家而已。
试着想象现在你生活在河边，当然，没有人会强迫你去喝被上游污染的河水。政府加强了对污染物排放者甚至一些渔夫污染环境的行为的惩罚，所以最近欧洲河水稍微干净了一些。同样的道理，难道你应该呼吸被火电厂、供热系统、工厂和汽车尾气污染过的空气？为什么现在没有办法完善禁止向大气环境中排放污染气体的法律？可能是你或者你的孩子在那些工厂工作，还开着那样的汽车。
近来，不少制造厂开始向远离欧洲的地方转移，但这样欧洲可能会受到失业率增高的影响。一般而言，相对于古代，这样的工业转移莫过于把排泄物丢到邻居那里而已。在邻居还穷苦的时候，可能对经济发展的追求超越了对污染的恐惧。这是现在一些发展中国家存在的情况，包括东欧，但是他们只是暂时同意这样做。我们必须要采取有效措施，决策者们远远忽视了工业废弃物的问题，政党们把绿色环保仅仅当作口号。但在近几十年来，由于全球变暖和气候变化的威胁，环保又被重新提上日程。
1827年法国物理学家和数学家JosephFourier预测过大气中热量会增加，称为“牛顿热传递理论”。1896年，物理化学的奠基人之一SwanteArrhenius，曾经在报纸上发表文章《空气中碳酸含量对地面温度的影响》解释了这个自然现象。到达地球的太阳能量绝大部分热量由短波紫外线组成，所有入射的能量都会重新再辐射到宇宙中。但是地面温度较低，光束是长波，红外线。存在于大气中的二氧化碳和其他温室气体吸收的辐射波长正好是这种长度，相当于在地球上空生成了一个罩子。实际上，这个现象极其重要，否则地面将会冷到任何生物都不能承受。温室大棚中的玻璃起着与温室气体相同的作用，所以该现象被称为温室效应。这是一个普遍存在的现象，其产生负面效果的原因是人类过分地增加了温室气体。在火星上，大气中包含的大部分是二氧化碳，因此其表面温度达到500℃，没有生物可以生存。
Fourier和Arrhenius的成果一直被世人所忽视。直到20世纪70年代后，前苏联气候学的领军人物M.Budyko将他们的观点与自己的相比较。1973年，他将可怕的事实展示在《二氧化碳与气候》一书中。全世界开始研究二氧化碳浓度对地表温度的影响，通过地面上、空中和卫星上的上千个观测点对其进行观察，超级计算机使用复杂的程序对气候变化进行预测。
最主要的国际科学机构，是由B.Bolin博士领导的IPCC（气候变化政府委员会），他们表示（1993）：
我们确定，人类活动增加了大气中温室气体的浓度……这导致了地表温度的上升，我们的计算可以肯定，燃用化石燃料所排放的温室气体量超过温室气体增加总量的一半。增加的温室气体将长期存在，要想将温室气体浓度维持在现阶段水平，需要立刻减少由人类活动导致的温室气体排放量的60％以上。
1996年，还是IPCC，补充说明：温室气体可能会导致一些危险的汽水循环，极端的影响包括干旱、洪水和降雨。欧洲中部地区不期而遇的洪水被认为是证实了IPCC的预测。
在里约热内卢、摩洛哥和约翰内斯堡的世界领导人峰会上，投票决定是否有必要阻止全球变暖。1997年，各国在日本签订了关于减少温室气体排放量的协议（京都议定书）。已经有120个国家参与该协议，但仍有少量国家拒绝签署。
距今为止，协议实施情况良好，但仍有不尽如人意的方面。一部分气象学家断然拒绝承认温室效应现象，甚至否认全球变暖。他们指出，从沼泽中释放的甲烷气体和从地壳裂缝中溢出的温室气体超过人类的排放量，即使停止全部的人类活动对自然温室气体的产生基本没有影响。
还有学者表示：气候变暖与温室气体浓度增加没有任何关联。他们认为地球地理历史上，大气中二氧化碳浓度曾经是当代的10倍，但当时所引起的是冰河时代而不是全球变暖。在40多年的冷战期间，由敌对立独立测量出的北冰洋温度数据显示温度是下降而不是上升。一些专家表示卫星测量的数据统计证明至今为止没有观测到全球变暖。
有时候争吵是如此尖锐，但它不能泯灭真理的发现。下面就是一个例子。
俄罗斯全球气候生态研究所（RIGCE）首席研究员YuIsrael表示，“全球洋流虽然没有变化，但是俄罗斯的气候变暖与全球同步。”但研究员K.Kondratiev在2004年3月29日的采访中说道：
减少温室气体排放是不现实的，甚至即使是在迫不得已的时候。俄罗斯全球气候生态研究所所说的完全没有意义。对于气候问题在科学界中存在一个强大的势力。数以千计科学家有时不得已去写一些支持他们理念的文章，而我并不是惟一一个持有不同意见的人。
全世界并不缺乏反对全球变暖的声音，请注意到他们强烈的呼声。
但是，在同一时期，2004年6月9日英国政府首席顾问教授DavidKing在《科学》杂志上提出一个更强有力的相反的观点。他指出，气候问题是一个比恐怖主义更加可怕的事实。
他指责美国政府对全球变暖的不作为。他提到，美国只有4％的世界人口，而温室气体的排放量占全球的20％。
他预计由于气候变暖造成海平面上升和水温升高，会使格陵兰和北极的冰盖融化对英国造成的损失高达数十亿英镑。他还预测破坏性的风暴生成将会增加。他督促减少二氧化碳排放量，认为有必要采取一系列的紧急措施，延误可能会带来更高昂的代价。他估计目前用于减排CO2的投资占发达国家当前GDP的1％。(www.xing528.com)
仅通过这些短讯介绍，不可能对气候变化进行全面的描述，而最危险的是长时间的纸上谈兵。全球范围内最权威的实验看来只能由上帝来做，而所有基于小模型的实验都不能保证。在这个背景下，我们似乎开始有意识地寻找一些预防措施。从理论上说，人有权向大气中排放气体，向河里排放污染物和从窗口丢垃圾，这对于每个人来说是公平的。通常，当一个人向另外一个人试图展示某事物的重要性时，他总会说明当缺少该事物时的生活状况。所以，没有食物——能活几个月，没有水——能活几个星期，没有呼吸——只能活几分钟。请勿用呼吸不是问题，或者在大城市里仍然有足够的空气来最小化呼吸问题。在一切都太晚前有必要阻止这个趋势。向大气中排放任何气体的活动都会妨碍到人类呼吸的权利。我们将抢劫个人定义为严重的犯罪，虽然事实上大部分人没有被抢劫。
最迫切的问题是要确定：是否有可能去禁止任何向大气中排放废气的活动。
通常来说，有人会回答，我们应该停止燃用燃料，并且转向不用燃烧的燃料供给。这样的能源包括核能、太阳能、风能、水电，从可再生能源名单上可以列举出许多。核能存在一个很现实的消极因素，核废料的问题没有解决，还有第二个，恐怖主义掌握核武器，尤其在2001年的“911”事件发生后，这个问题必须要考虑。
可再生能源在将来可以作为能源供给的基础，但是在这个世纪内还不能起主导作用。至少在半个世纪内没有燃料替代化石燃料用于发电厂和交通工具。但这不意味着排放温室气体是不可避免的。
从科技方面解决的办法比较简单：将气体废弃物转化为液体（转化是污水排放）然后按照处理生物废弃物一样，使用污水处理系统。燃烧的主要产物二氧化碳在液体状态下，容积是气态的几千分之一，在100bar的压力下由管道运输，存储于地表深处或者在海洋深处。这个解决办法首先由意大利工程师CesareMarchetti在1977年提出。1967年，前苏联学者VLDegtiarev和VPGribovski设计出一个燃煤电站联产电和液态二氧化碳的系统并获得专利。但是他们并不知道温室效应且只为工业上开发这个系统。
通过与来自各国的同事合作，本文作者关注无废气排放的燃料电站的发展长达15年。该方案的一个组成部分是空气分离单元，用于产生纯氧气并将对环境无害的冷态氮气放回大气。燃烧在由氮气和再循环的二氧化碳组成的人造空气中进行，将氧气和再循环二氧化碳混燃。使用该人造气体作为汽轮机的工质，并将一部分脱离循环，转化成可以封存的状态。封存的那部分正好等于燃烧过程中产生的二氧化碳的量。该系统于1991年首次在日内瓦世界清洁能源会议上展示。带有详细参考文献的最新版本论文很容易在wwwcarbonsqcom/pdf/posters/CSII5pdf上找到，运用于汽车活塞发动机的论文能在wwwcarbonsqcom/pdf/posters/CAPI1pdf上检索到。
1991年，在众多科学家的指导下，国际能源署在英国切尔滕纳姆创立温室气体研发计划，来协调全球范围内的研究。并创办了一个名为《温室气体问题》的双月刊杂志。在最近10年里，零排放燃烧在六次国际温室气体控制技术的会议，三次在美国举办的碳捕获的全国性会议和其他众多会议上进行讨论。特别的是在伯明翰Liege大学1997年和1998年举行的零排放动力循环工作组会议显示，每一种燃用化石燃料电站系统都可以在不牺牲经济性的情况下转化成零排放发电系统。各国最先进的零排放技术显示在wwwieaorg/impagr/zets/status/2002tsrpdf上。在2004年7月6～9日都柏林举行的VAFSEP大会上，我的同事JamesMcGovern博士、Shokotov和VVaddella教授宣读了论文“零排放膜式活塞发动机系统（ZEM-PES）”。它是一个很好的在DIT可以深入探讨的主题。
封存二氧化碳对于地质学家来说是研究的主要课题。最重要的成果是在挪威的成功试验，在8年间每年有100万t二氧化碳封存在深达800米的地下，目前还没有观察到泄漏或者其他问题。二氧化碳甚至被封存为碳酸钙的形式（学校里用于写黑板的粉笔）。地下有大量的深层卤水（水电岩石圈）足够用于封存全世界的科技废弃物数千年。从某种意义上可以说，要保护人类呼吸的权利，所以排放的气体不应该排放入大气而是应该直接进入岩石圈。同样的行为可以制止由于温室效应引起的全球变暖问题，如果它真的存在的话。
在其他国家的状况如何呢？
在德国，气候变化问题引起了相当的重视。联邦议会经常召开环保会议。其成员JurgenTrittin，作为环保部长和执行者，已经做出很多重要的决定。在2004年7月1日波恩举行的国际大会上他证实了在德国将逐步关闭运行了20年左右符合退役要求的核反应堆。德国很好地执行了京都议定书的任务。到2008年，排放总量相对于1990年减少21％。在2000年，实际减排量达到191％对于各国来说都是良好的典范。
由一些大学和工业企业联合成立的名为COORETEC的大型组织，将零排放动力系统的概念转化为实验。他们在2003年12月的报告中阐述了，使用陶瓷透过膜过滤氧气用于零排放电站的方法。他们在900℃的环境将氧气与氮气等其他气体分离。这种方法比传统使用深冷空气分离装置的方法更为简单，使得混合氧气和二氧化碳更简单更便宜。不幸的是，并不知道在德国是否有示范工程在运行。如果是在美国加利福尼亚，这样的清洁能源系统会很快由公司建造（www.cleanenergysystems.com）。
CES公司已经安排一个由从事过火箭研究，已退休的WernervonBraun的德国同事组成的研究小组的研究。他们深知如何在氧气中燃烧。1996年主要的想法和专利属于RudolfBeichel（1913～1999）。他的方案与1991年在日内瓦世界清洁能源大会上的方案大同小异。
英国前首相托尼·布莱尔极力反对温室气体的过量排放。他与DavidKing的观点相同，并创建了国际气象组织用于减排，这是个积极的迹象但是无关的过程，该组织将非常活跃，与签署和批准京都议定书没有太大关系。托尼·布莱尔许诺下一年，当英国将成为八国峰会主席时，这些问题将成为他们的主要议程。英国已经证明了减排不会制约经济增长，从1990年到2002年经济增长了30％，相比之下排放量减少了15％。他提出英国到2050年将减排60％。
最有趣的是美国的政策方针，一方面他们断然拒绝减排协议。美国在全球变暖的危害上仍然持反对态度。另一方面，任何趋向于零排放的研究和发展工作都被能源部门支持，并在高等级的科学会议上进行讨论。很多有趣的工作在日本开展，尤其是朝向转化二氧化碳成为能源的方向。能源工业企业加入到二氧化碳捕捉和封存，见www.co2captureproject.com。
最后在俄罗斯仍有一些不赞同京都议定书的事件。2002年夏天，在莫斯科气候大会后，总统普京要求俄罗斯的科学家分析批准京都议定书的理由。科学院成立一个特别小组进行了12次由20名院士参加讨论的会议。不幸的是讨论结果与Izra-el-Kondratiev展示的相反。
我有保留地提个希望：在未来的某个时候，任何向空气中排放温室气体都被禁止，因为妨害到人类的呼吸权利。
零排放技术前进的趋势不可避免。
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