人類活動產生的二氧化碳排放量必須在幾十年內接近零，以避免因氣候變化的影響而遭受嚴重破壞。這將需要創造力和創新，因為大氣中碳的某些類型的工業來源缺乏可負擔的無排放替代品，根據加州大學歐文分校史蒂文戴維斯和卡內基的肯卡爾德拉領導的專家團隊的科學新論文。

除了加熱，冷卻，照明和為單個車輛供電-這些通常是排放討論的焦點-還有其他主要的大氣碳貢獻者需要解決的問題更具挑戰性。這些堅韌的堅果包括空中旅行;卡車，火車或輪船的長途貨物;以及鋼鐵和水泥的制造。

“我們希望仔細研究與最難以脫碳的服務相關的障礙和機遇，”主要作者戴維斯說。

他們分析的障礙包括：

特種旅行和貨運需求的預期增長，這些行業已占全球排放量的6%左右。

水泥和鋼鐵的制造每年向大氣排放130和17億噸二氧化碳，并且隨著基礎設施需求的增加，預計也將增長，特別是在發展中國家。

盡管風能和太陽能等可再生能源存在差異，但必須以近100%的可靠性發電和輸電。

“總的來說，這些'堅韌'來源占全球排放量的很大一部分，”Caldeira說。“為了有效地解決這些問題，我們需要開發新的流程和系統。這需要開發新技術以及跨行業的協調和整合。”

該團隊分析的可能性包括但不限于用于特種和航運的能量密集氫或氨基燃料的合成，混凝土和鋼鐵制造中的新熔爐技術，以及捕獲和安全儲存碳氫化合物排放的工具。

但他們警告說，實施和擴大這些技術以改造運輸，建筑和儲能行業的成本將成為障礙。此外，有必要克服現有系統和政策的慣性，以創造新的和更好的東西。

“我們沒有水晶球可以預見一個世紀后將會存在哪些技術，”Caldeira繼續說道。“但我們知道人們會想要建筑物，交通工具和其他能源服務，我們可以嘗試設計我們的能源系統，以便能夠利用新發明的優勢。”