Technologieneutraliteit kan meer dan tien keer meer duurzame ontwikkelingspotentieel activeren dan het huidige technologiebeleid, schrijft de onafhankelijke onderzoeker Schalk Cloete. In het tweede deel van een serie die volgt op een artikel over de gevaren van technologie-forcing van wind-en zonne-energie en batterij elektrische voertuigen, Cloete bespreekt acht alternatieve oplossingen voor duurzame ontwikkeling waarvan hij gelooft dat ze een groter klimaat mitigatie potentieel hebben.
het vorige artikel vatte de gevaren van de huidige technologie-forcing van ideologisch aantrekkelijke wind/zonne-energie en batterij elektrische voertuigen (BEVs) samen. Dit artikel bespreekt een aantal van de brede waaier van alternatieve duurzaamheidskanalen die zouden gedijen onder een goed technologieneutraal beleidskader, waardoor de wereldwijde vooruitgang naar onze duurzame ontwikkelingsdoelstellingen sterk zou worden versneld.
http://www.worldbank.org/en/programs/sdgs-2030-agenda/brief/sustainable-development-financing-in-action-series
een volgend artikel zal dan de stelling dat de huidige norm van het bevorderen van een gekozen technologie klasse als de dominante oplossing daadwerkelijk verlengt de heerschappij van fossiele brandstoffen. Als we voorbij de huidige verkwistende en ongezonde fossiele brandstof consumentistische mentaliteit willen komen, is technologieneutraliteit de beste manier om daar te komen, terwijl Technologie-forceren meer pijn kan doen dan het helpt.
de belangrijkste routes naar duurzaamheid worden hieronder opgesomd in volgorde van belang (IMHO). Al deze trajecten zullen sterk worden bevorderd door technologieneutraal beleid, maar blijven onbenut in de huidige kaders voor technologie-forcering.
verbeterde “life efficiency”
deze eerste is een beetje onconventioneel, maar heb even geduld. Energie-en koolstofefficiëntie, dat wil zeggen hoeveel economische output we kunnen halen uit een bepaalde hoeveelheid energie of CO2-emissies, zijn geaccepteerde economische prestatie-indicatoren geworden. De belangrijkste maatregel zou echter eigenlijk moeten zijn hoeveel leven (combinatie van levensvreugde en levensverwachting) we kunnen halen uit een bepaalde hoeveelheid energie, koolstofemissies of economische output. Laten we dit ‘levensefficiëntie’ noemen.”
de huidige status quo is vast te komen te zitten in de consumentistische spiraal hieronder geïllustreerd, wat resulteert in verschrikkelijk lage levensduur efficiëntie. Onze verouderde cultuur vertelt mensen dat ze ernaar moeten streven om zichzelf tot geluk te consumeren, iets dat alleen op afstand mogelijk is in een utopische wereld van eeuwigdurende exponentiële materiële expansie. Dit resulteert in een dure levensstijl, die mensen dwingt om te werken voor geld in plaats van creatieve expressie. Als gevolg daarvan zijn mensen vaak ongelukkig in hun werk en, op basis van hun sociale conditionering, geloven dat dit ongeluk kan worden verlicht met nog meer consumptie, waardoor de spiraal wordt voltooid.
deze spiraal is een enorme verspilling van de productiecapaciteit van de samenleving. Mensen dwingen zichzelf om dingen te produceren die hen niet inspireren, zodat ze zich de vluchtige highs kunnen veroorloven van het consumeren van dingen die worden geproduceerd door andere mensen die vastzitten in dezelfde vicieuze cirkel. Wereldwijd is deze inefficiëntie veel groter en schadelijker dan grote inefficiënte SUV ‘ s of kolencentrales.
Online detailhandel en levering aan huis is al een belangrijke trend en staat klaar voor een enorme toekomstige groei. Deze trend kan de brandstof -, afschrijvings -, onderhouds-en tijdskosten van het naar de stad rijden om te winkelen aanzienlijk verminderen
het meer geëvolueerde alternatief voor de vicieuze cirkel hierboven wordt hieronder weergegeven. Naar mijn mening is deze deugdzame cyclus de sleutel tot een duurzame 21e-eeuwse samenleving. Het stelt mensen in staat om geluk te vergroten door meer te produceren en minder te consumeren, waardoor we de grote overtollige productiecapaciteit creëren die we nodig zullen hebben om onze grote 21e-eeuwse duurzaamheidsuitdaging te overwinnen. Deze cyclus zal verder worden versterkt door de steeds toenemende automatisering van alledaagse en niet-inspirerende banen.
deze filosofie groeit zeker en ik hoop oprecht dat het ooit een keerpunt zal bereiken om zich viraal door onze onderling verbonden samenleving te verspreiden. Een echt technologieneutraal beleid dat verspilling van consumentisme over het algemeen duurder maakt, zou wel eens de katalysator kunnen zijn die ons over deze drempel duwt.
virtuele mobiliteit
ik ben een grote fan van autovrij leven. Zoals in een eerder artikel werd benadrukt, kan deze filosofie de uitstoot van de vervoerssector slechts in geringe mate verminderen, maar kan zij de economische efficiëntie aanzienlijk verbeteren. Daardoor kan het de economische groei versnellen zonder de daarmee gepaard gaande energiegroei, die cruciaal is voor de duurzaamheid op langere termijn.
mijn schatting van de totale economische voordelen van telewerken (Werken vanuit huis met behulp van een computer aangesloten op het mainframe van uw werkgever) is $18500 per jaar per persoon. Dit is echt enorm. Zoals hieronder blijkt, is de directe energie (brandstof) besparing goed voor slechts 4% van de totale besparing. De resterende 96% van het economische voordeel is verdeeld over een reeks andere gebieden.
het dagelijkse woon-werkverkeer is slechts één gebied waar virtuele mobiliteit enorme besparingen kan genereren. Online retailing en huis-aan-huis levering is al een belangrijke trend en is klaar voor massale toekomstige groei. Deze trend kan de brandstof -, afschrijvings -, onderhouds-en tijdkosten van het rijden naar de stad om te winkelen sterk verminderen. Chique energie-inefficiënte winkels in dure gebieden van de stad kunnen ook worden vervangen door eenvoudige en efficiënte magazijnen in goedkopere gebieden, waardoor grote extra besparingen.
de gemiddelde Amerikaanse vleesliefhebber kan jaarlijks 2 ton CO2 besparen door rood vlees uit te sluiten en de calorie-inname te verminderen tot gezonde niveaus
deze trends zullen door verbeterde telecommunicatietechnologie worden versterkt. Wanneer virtuele vergaderingen de efficiëntie van face-to-face vergaderingen benaderen en virtueel winkelen de efficiëntie van fysiek winkelen benadert, zullen deze trends niet te stoppen zijn. Dit zou binnen een paar decennia moeten gebeuren.
een breed scala van domino-effecten zal uit deze ontwikkeling voortvloeien. De meest gunstige hiervan zullen waarschijnlijk autovrije stadszones zijn – economisch efficiënte, schone en zeer aantrekkelijke plaatsen om te wonen. Technologieneutraal beleid gericht op klimaatverandering, lokale verontreinigende stoffen, verkeerscongestie en werkelijke kosten van wegen en parkeerplaatsen kan deze positieve ontwikkelingen sterk versnellen.
https://www.fastcompany.com/3059264/this-new-car-free-neighborhood-redesigns-suburbia
gezonde levensstijlkeuzes
er zijn twee gezonde levensstijlkeuzes die de CO2-uitstoot aanzienlijk kunnen verminderen: een meer plantaardig dieet zonder overtollige calorieën en meer reizen door te lopen / fietsen in plaats van te rijden.
over het algemeen is rood vlees zeer koolstofintensief. En zoals de meeste andere koolstofintensieve dingen, kan men gemakkelijk zonder leren leven. Ik ben opgegroeid met veel rood vlees, maar heb het er nu helemaal uitgesneden. Echter, full-out vegetarisch of veganistisch is een stap te ver voor mij als gevolg van beperkte koolstof voordelen en te veel compromis om alle benodigde voedingsstoffen te krijgen.
net zo belangrijk, gewoon stoppen met te veel eten kan een hoop emissies besparen. De gemiddelde Amerikaan verbruikt 50% meer calorieën dan de aanbevolen dagelijkse hoeveelheid, waardoor slechts een kwart van de bevolking geen overgewicht of obesitas heeft (zie hieronder). Op basis van de bovenstaande grafiek kan de gemiddelde Amerikaanse vleesliefhebber jaarlijks 2 ton CO2 besparen door rood vlees uit te snijden en de calorie-inname te verminderen tot een gezond niveau. De besparingen in de landvoetafdruk die nodig is om voedsel te produceren zullen nog groter zijn, waardoor het voor de wereld een stuk gemakkelijker wordt om zijn snel groeiende middenklasse te voeden.
daarnaast kan het aanvullen van bovenstaande virtuele mobiliteitstrends met meer wandelen en fietsen resulteren in een aanzienlijke CO2-besparing. Het vermijden van slechts 3 mijl van de dagelijkse rijden in een grote SUV via deze kanalen kan een ton CO2 per jaar.Het belangrijkste is echter dat obesitas en sedentair leven belangrijke oorzaken zijn achter de degeneratieve ziekte die de hele wereld teistert. De VS besteden een ongelooflijke 18% van het BBP aan gezondheidszorg, waarvan de meeste toe te schrijven zijn aan zogenaamde “lifestyle diseases”. Verloren productiviteit door een slechte gezondheid voegt nog eens grote kosten toe.Uit macro-economisch oogpunt is dit patroon van veel productiviteit richten op zelfdestructieve consumptie en dan veel meer productiviteit besteden om te proberen de resulterende schade te minimaliseren gewoon belachelijk inefficiënt. Dit wordt des te belachelijker als men bedenkt dat het koolstofvrij maken van de Amerikaanse economie voor een vrij hoge gemiddelde kostprijs van $100/ton CO2 minder dan 3% van het BBP vereist.
technologie-neutraal beleid zal automatisch gezonde levensstijl keuzes veel goedkoper in vergelijking met conventionele excessieve vlees-zware diëten en sedentair leven. Dit zal direct veel koolstofuitstoot voorkomen en, nog belangrijker, veel hoogopgeleide productiecapaciteit vrijmaken om een duurzame samenleving op te bouwen in plaats van onze zelf opgelegde levensstijl ziekte epidemie te bestrijden.
energie-efficiëntie
energie-efficiëntie wordt vaak genoemd als de belangrijkste duurzaamheidstechnologieklasse tot onze beschikking. Ik heb onlangs bevestigd dat het over het algemeen het energiealternatief met de laagste kosten is wanneer rekening wordt gehouden met externe kosten.
dat gezegd hebbende, energie-efficiëntie brengt in de meeste gevallen nog steeds kosten met zich mee ten opzichte van de status quo. De drie eerder besproken onderwerpen resulteren in netto economische voordelen (vaak enorme voordelen) en hebben daarom een veel groter potentieel om onze grote 21e-eeuwse duurzaamheidsuitdaging op te lossen.
ondanks de daarmee samenhangende milieu-uitdagingen is het enorme positieve economische effect van overvloedige lokaal geproduceerde onconventionele olie en gas onmiskenbaar
energie-efficiëntie kan worden verbeterd in vrijwel elke toepassing die energie gebruikt. Deze enorme diversiteit aan toepassingen maakt het bijzonder geschikt voor technologieneutraal beleid. Energie-efficiëntie doet het daarom naar verwachting vooral goed wanneer de huidige inefficiënte technologie-forcing uiteindelijk wordt vervangen door technologieneutraliteit.
voor degenen die zich afvragen waar autonome voertuigen in deze lijst passen, categoriseer ik deze technologie deels onder energie-efficiëntie en deels als een ontsluitende technologie voor autovrij leven (virtuele mobiliteit, kleine elektrische voertuigen en gezonde levensstijl keuzes).
CCS en bio-CCS
het wordt nu eindelijk meer algemeen aanvaard dat koolstofbudgetten met een goede kans op het vermijden van onomkeerbare schade door klimaatverandering niet haalbaar zijn zonder CCS. Gezien het feit dat het grootste deel van de wereldeconomie nog moet worden opgebouwd, zullen de agressieve klimaatbeperkingstrajecten die hieronder worden geïllustreerd, gewoon niet gebeuren. Dit zal tegen 2030 leiden tot enorme (en groeiende) uitstootkloven, die zeer snelle emissiereducties en een brede inzet van koolstofnegatieve oplossingen later deze eeuw vereisen.
CCS is zeer geschikt voor zo ‘ n late snelle decarbonisatiescenario. Het kan industriële emissies verminderen die niet via andere kanalen toegankelijk zijn, het kan emissies van bestaande infrastructuur voorkomen door retrofits, en het kan negatieve emissies bereiken door bio-CCS en directe luchtafvang.
er is ook een meer controversiële reden achter het belang van CCS: fracking. Ondanks de daarmee samenhangende milieu-uitdagingen is de enorme positieve economische impact van overvloedige lokaal geproduceerde onconventionele olie en gas onmiskenbaar. De VS hebben duidelijk de impact van deze controversiële technologie aangetoond, die al ongelooflijk 7x meer energie heeft geproduceerd dan de hele wereld die tot nu toe uit wind-en zonne-energie is geproduceerd.
hoe langer we de tenuitvoerlegging van een adequaat technologieneutraal beleid uitstellen, hoe groter de behoefte aan CCS wordt
ontwikkelingslanden zullen deze groeikansen niet missen, wat resulteert in een voortdurende toename van de verbranding van fossiele brandstoffen. Overvloedige CO2 uit CCS kan ook de productiviteit van lokale olie-en gasactiviteiten aanzienlijk verhogen door verbeterde olie – /gaswinning, en mogelijk zelfs water vervangen als frackingvloeistof in gebieden met waterstress.
de invoering van CCS zal volledig op natuurlijke wijze gebeuren binnen een technologie-neutraal CO2-prijssysteem. Het is ook heel belangrijk om te vermelden dat hoe langer we de tenuitvoerlegging van een adequaat technologieneutraal beleid uitstellen, hoe groter de behoefte aan CCS wordt. Door CCS op deze plaats op de lijst te plaatsen, wordt ervan uitgegaan dat we nog minstens tien jaar geen zinvolle CO2-prijsstelling zullen zien (meer dan $50/ton in alle geavanceerde economieën).
kleine elektrische voertuigen
persoonlijke mobiliteit in een stad die niet is gebouwd op het Amerikaanse urban sprawl-model is zeer geschikt voor kleine elektrische voertuigen (SEVs), zoals e-bikes, lage snelheid 3 – of 4-wielers en elektrische scooters. Dit maakt SEVs vooral toepasbaar op snelgroeiende en zeer dichtbevolkte megasteden in de ontwikkelingslanden.
het belangrijkste voordeel van een SEV is dat deze een vergelijkbare persoonlijke mobiliteit kan verlenen aan een auto tegen een klein deel van de kosten. Het is niet verwonderlijk dat de verkoop van e-bike onlangs voorbij de verkoop van elektrische auto ’s is geschoten in Noorwegen, de hoofdstad van de elektrische auto’ s ter wereld, waar elektrische auto ‘ s genieten van een breed scala aan prikkels ter waarde van $30000 per auto. In China verkopen e-bikes ongeveer 15 miljoen eenheden per jaar, terwijl massive electric car technology-forcing ongeveer 0,7 miljoen eenheden per jaar bereikt.
technologieneutraal beleid zal het speelveld tussen SEVs en elektrische auto ‘ s gelijk maken, wat zal resulteren in een nog grotere dominantie van SEV. Trends in de richting van virtuele mobiliteit en autovrije stadszones zullen SEVs verder stimuleren ten opzichte van elektrische auto ‘ s. Deze trend zal vooral sterk zijn in ontwikkelingslanden waar de meeste mensen gewoon geen auto kunnen betalen, en SEVs zijn van cruciaal belang om arme gemeenschappen in economisch opzicht op te nemen (zoals eerder gekwantificeerd).
duurzame brandstoffen
in een vorig artikel werd een overzicht gegeven van het brede scala aan brandstoffen die een alternatief bieden voor olie. Deze brandstoffen zijn voornamelijk gerelateerd aan de vervoerssector, maar kunnen ook een grote bijdrage leveren als het gaat om industriële toepassingen en ruimteverwarming.
in de vervoerssector bieden deze brandstoffen een brede toepasbaarheid voor alle sectoren, met inbegrip van het zware vrachtvervoer, de luchtvaart en de zeevaart. Bev ’s zijn voornamelijk beperkt tot lichte passagiersvoertuigen (Pldv’ s), waar ze snel minder aantrekkelijk worden voor toepassingen op langere afstand.
de huidige populaire visie van het elektrificeren van alles heeft weinig zin zonder een echte doorbraak in de opslag van elektriciteit (bijvoorbeeld $30/kWh en 1 kWh/kg volledig geïnstalleerde batterijen gemaakt van werkelijk overvloedige materialen). Tot die tijd zullen we gebruik maken van de inherente sterk geconcentreerde energieopslag die verschillende brandstoffen bieden. Brandstoffen zullen ook cruciaal blijven voor industriële processen die een sterk reductiemiddel of zeer hoogwaardige warmte vereisen. De markt zal dit begrip bevestigen wanneer uiteindelijk een technologieneutraal beleid ten uitvoer wordt gelegd.
nucleair
ik krijg waarschijnlijk enige kritiek omdat ik kernenergie als laatste op de lijst heb gezet, maar de recente geschiedenis heeft aangetoond dat de huidige nucleaire technologie geen grote bijdrage zal leveren aan de duurzaamheid van de 21e eeuw. Zoals in een eerder artikel is uiteengezet, heeft next-gen kernenergie echter een groot potentieel voor de lange termijn.
Wind-en zonne-energie zullen waarschijnlijk over ongeveer tien jaar kernenergie inhalen, maar zullen waarschijnlijk niet al te lang daarna met aanzienlijke integratieproblemen worden geconfronteerd. Op dat moment zal next-gen kernenergie duidelijker in beeld komen als een technologie met het potentieel om de samenleving naar het doel van een volledig duurzame, overvloedige, betrouwbare en veilige wereldwijde energievoorziening te brengen. Een eerder artikel besprak dit in meer detail.Een technologieneutraal beleid zal uiteraard ten goede komen aan kernenergie in verhouding tot de status quo op het gebied van fossiele brandstoffen. Dit beleid is ook van cruciaal belang om de ontwikkeling van reactoren van de volgende generatie te versnellen, zodat deze klaar zijn tegen de tijd dat fossiele brandstoffen de meeste mondiale infrastructuur hebben gebouwd en wind-en zonne-energie met grote integratieproblemen worden geconfronteerd.
conclusie
dit lange artikel heeft hopelijk geïllustreerd dat we tal van zeer aantrekkelijke alternatieven hebben die worden verwaarloosd binnen de huidige beleidskaders voor technologie-forcing. Technologieneutraal beleid (in de eerste plaats een koolstofbelasting) zal automatisch al deze wegen activeren en de weg naar duurzaamheid aanzienlijk versnellen zonder de economische ontwikkeling te schaden.
huidige inefficiënte beleidskaders activeren waarschijnlijk minder dan 10% van het duurzame ontwikkelingspotentieel dat ons ter beschikking staat
in termen van belang zou ik wind-en zonne-energie direct na kernenergie plaatsen, gevolgd door opslagtechnologie voor elektriciteit. Ze zijn zeker belangrijke spelers, maar zijn ver verwijderd van de dominante duurzaamheidsoplossingen die worden voorgesteld door het huidige technologie-forcing beleid om de redenen die in het vorige artikel. Andere oplossingen voor schone energie, zoals kernfusie, oceaanenergie, biobrandstoffen voor algen of oceanen, en geavanceerde geothermische energie kunnen later deze eeuw ook een belangrijke bijdrage leveren.Ons doel in de loop van de 21e eeuw is om de wereldeconomie zo te ontwikkelen dat iedereen een eerlijke kans heeft om zijn volledige potentieel te bereiken (momenteel geniet slechts ongeveer één op de vier mensen dit voorrecht), en dit te doen binnen een koolstofbudget dat over twee decennia waarschijnlijk ver in het rood zal staan. Als laatste illustratie heb ik een aantal ruwe schattingen gemaakt van het fundamentele potentieel van de bovengenoemde paden om dit doel te bereiken.
de huidige inefficiënte beleidskaders activeren waarschijnlijk minder dan 10% van het duurzame ontwikkelingspotentieel dat we tot onze beschikking hebben. Door simpelweg over te stappen van technologie-forcing naar technologieneutraliteit kan deze 10% worden omgezet in 100%, waardoor we een eerlijke kans hebben om een echt duurzame mondiale samenleving op te bouwen.Schallk Cloete beschrijft zichzelf als ” een onderzoekswetenschapper die op zoek is naar de objectieve realiteit over de duurzaamheid op langere termijn van de geïndustrialiseerde menselijke beschaving op de planeet Aarde. Energie-en klimaatkwesties staan centraal in dit duurzaamheidsbeeld en ik probeer een consequent pragmatisch standpunt bij te dragen aan het lopende debat.”
dit artikel werd voor het eerst gepubliceerd op The Energy Collective en is hier opnieuw gepubliceerd met toestemming.