工业化时代之前，大气中的二氧化碳浓度约为280ppm。随着工业化的发展，大气中的二氧化碳浓度不断增加，从19 世纪70 年代开始，在此后的100 年的时间里，二氧化碳浓度几乎以恒定速率增加。从20 世纪70 年代开始，随着经济高速增长，大气中的二氧化碳浓度急剧增加，现在已经超过400ppm。据报道，2007 年大气中的二氧化碳浓度已经达到了350 万年前的水平，而我们智人只出现在大约20 万年前，因此，目前我们星球上几乎所有的生物都没有生活在350 万年前的气候中的经验，这一事实将威胁到地球上许多生物的生存。

　　另外，如果绿色可再生能源能够既方便又充足地供全世界所有人使用，那么世界上的冲突就会减少很多。

　　为了防止全球变暖和提供充足的燃料避免化石燃料消耗殆尽，自20 世纪80 年代以来，我们就一直在研究利用可再生能源产生的电力电解水制氢，并利用氢气与从烟气中回收的二氧化碳反应制甲烷。利用这些技术，我们就能够以合成天然气，即甲烷的形式向全世界提供可再生能源，而天然气的储存、运输和燃烧设施在全世界范围内已经有广泛的基础。因此，利用目前世界上广泛使用的技术，只使用可再生能源，在不排放二氧化碳的情况下，就能使全世界生存下去，并且保持可持续发展。

　　我们正面临着全球变暖的严峻形势，这是由于大气中的二氧化碳浓度和全球气温上升速度都在不断加快。最近的极端天气频频造成灾害，在全世界许多地区都导致大量人员伤亡。目前异常天气并不罕见，但是由于大气中的二氧化碳浓度异常之高，情况会变得更糟。很多人都认为这些异常天气是全球变暖造成的，没有多少人会认为这是人类自己的责任，即这是我们不断发展的工业活动和其他现代人类活动排放的大量的二氧化碳导致的结果。

　　在灵长类动物中，智人的运动能力最差。据报道，在7 万～7.5 万年前最后的冰川期中，由于苏门答腊火山的剧烈爆发，大量的火山灰遮住了阳光，地球平均气温下降了3～5℃，使得全球范围内降温持续了数千年，许多生物因此灭亡，幸存下来的智人不到1 万人。有报道说我们智人的遗传多样性仅为黑猩猩的1/10，那时我们只是地球上众多生物中的一种，而现在我们统治着我们的星球，世界人口超过75 亿。因此，我们的繁荣归结于人类独特的在互助合作中不断增长的智慧。

　　20 万年的智人历史，只不过是46 亿年地球历史的一瞬间。如果我们破坏掉自然界的一切，那么我们人类就是这个星球上最自私的物种。在工业革命之前，大气中的二氧化碳浓度保持稳定，那时人们没有燃烧化石燃料，而主要使用以木材为燃料的可再生能源。二氧化碳一旦释放出来就会扩散到我们星球的整个表面，因此，地球变暖无疑是全球性的问题。我们必须通过全世界的合作，迅速转变方式，只使用可再生能源而不使用化石燃料燃烧，不能表现得很自私，仅考虑自己国家的利益，而应该顾全大局。智人的低遗传多样性表明，我们的祖先可能属于一个部落并通过互相帮助的方式得以生存，因此，我们需要而且能够为实现全球可持续发展进行全人类的合作。

　　全世界一次能源消费量的增加，对于保持和发展高水平的世界工业和经济活动至关重要，也是不可避免的，而可再生能源在我们的星球上有着取之不尽、用之不竭的丰富储量。因此，笔者希望读者能够理解，我们现有的技术可以为全世界所有人提供充足的可再生能源，让人们在没有化石燃料燃烧和核能发电的情况下，能够安居乐业，保持可持续发展。

　　即使控制二氧化碳排放量不再增加，目前已经排放的大量的二氧化碳导致的全球变暖还在加剧。因此，世界上任何国家的最终目标都必须是停止燃烧化石燃料，所需能源全部由可再生能源供给。但愿所有国家，都能以全部能源由可再生能源提供为最终目标，向前迈进。

　　本文摘编自《全球二氧化碳回收利用：利用可再生能源实现全球可持续发展》[(日)桥本功二著；李向阳，张波萍译. 北京：科学出版社，2021.10]一书“前言”，有删减修改，标题为编者所加。

　　本书指出可再生能源的使用是应对全球变暖、实现全球可持续发展的唯一解决方案。第一部分阐述了当前全球变暖和世界能源消费的严峻形势。第二部分展示了笔者多年的研究成果，即通过太阳能发电的绿色电能电解水制氢气，尤其是直接电解海水制氢气，并通过二氧化碳与氢气反应合成甲烷，书中详细描述了所采用的关键技术和关键材料。本书还介绍了笔者在1996 年建造的世界上第一座“电转气”装置，展示了样机装置和中试装置。最后一部分，阐述了只有使用可再生能源才能实现全球可持续发展，这是许多人共同努力的目标。

　　本书的内容不仅是笔者为科学工作者和工程师所做的技术讲座，也是为关注全球变暖和能源枯竭的公众所做的科普讲解。