人类活动产生的二氧化碳排放量必须在几十年内接近零，以避免因气候变化的影响而遭受严重破坏。这将需要创造力和创新，因为大气中碳的某些类型的工业来源缺乏可负担的无排放替代品，根据加州大学欧文分校史蒂文戴维斯和卡内基的肯卡尔德拉领导的专家团队的科学新论文。

除了加热，冷却，照明和为各个车辆提供动力 - 这些通常是排放讨论的焦点 - 还有其他主要的大气碳贡献者需要解决的问题更具挑战性。这些坚韧的坚果包括空中旅行;卡车，火车或轮船的长途货物;以及钢铁和水泥的制造。

“我们希望仔细研究与最难以脱碳的服务相关的障碍和机遇，”主要作者戴维斯说。他们分析的障碍包括：航空旅行和货运需求的预期增长，这些部门已占全球排放量的6%左右。

- 水泥和钢铁的生产，每年向大气排放130和17亿吨二氧化碳，并且随着基础设施需求的增加，预计也将增长，特别是在发展中国家。

- 尽管风能和太阳能等可再生能源存在差异，但必须以近100%的可靠性发电和输电。

“总的来说，这些'坚韧'来源占全球排放量的很大一部分，”Caldeira说。“为了有效地解决这些问题，我们需要开发新的流程和系统。这需要开发新技术以及跨行业的协调和整合。“

该团队分析的可能性包括但不限于用于航空和航运的能量密集氢或氨基燃料的合成，混凝土和钢铁制造中的新熔炉技术，以及捕获和安全储存碳氢化合物排放的工具。

但他们警告说，实施和扩大这些技术以改造运输，建筑和储能行业的成本将成为障碍。此外，有必要克服现有系统和政策的惯性，以创造新的和更好的东西。

“我们没有水晶球可以预见一个世纪后将会存在哪些技术，”Caldeira继续说道。“但我们知道人们会想要建筑物，运输和其他能源服务，我们可以尝试设计我们的能源系统，以便能够利用新发明的优势。”