teknikneutralitet kan aktivera mer än tio gånger större hållbar utvecklingspotential än nuvarande teknikdrivande politik, skriver oberoende forskare Schalk Cloete. I den andra delen av en serie som följer en artikel om farorna med teknikdrivning av vind-och solkraft och batteridrivna fordon, granskar Cloete åtta alternativa lösningar för hållbar utveckling som han tror har större klimatreduceringspotential.
den föregående artikeln sammanfattade farorna med nuvarande teknik-tvingande av ideologiskt attraktiv vind/solenergi och batterielektriska fordon (Bev). Denna artikel kommer att diskutera några av de många olika alternativa hållbarhetskanaler som skulle trivas under en korrekt teknikneutral politisk ram, vilket väsentligt accelererar globala framsteg mot våra hållbara utvecklingsmål.
http://www.worldbank.org/en/programs/sdgs-2030-agenda/brief/sustainable-development-financing-in-action-series
en efterföljande artikel kommer då att göra så att den nuvarande normen för att främja en vald teknikklass som den dominerande lösningen faktiskt förlänger regeringstiden av fossila bränslen. Om vi vill gå förbi den nuvarande slösaktiga och ohälsosamma fossila drivna konsumentistiska tankegången är teknikneutralitet det bästa sättet att komma dit, medan teknikdrivning kan skada mer än det hjälper.
de viktigaste vägarna till hållbarhet listas nedan i ordningsföljd (IMHO). Alla dessa vägar kommer att främjas starkt av teknikneutral politik, men lämnas outnyttjade under nuvarande teknikdrivande ramar.
förbättrad ”livseffektivitet”
den här första är lite okonventionell, men snälla bära med mig. Energi-och koldioxideffektivitet, dvs. hur mycket ekonomisk produktion vi kan få från en viss mängd energi-eller CO2-utsläpp, har blivit accepterade ekonomiska resultatindikatorer. Den viktigaste åtgärden bör dock faktiskt vara hur mycket liv (kombination av livstillfredsställelse och förväntad livslängd) vi kan få ut av en viss mängd energi, koldioxidutsläpp eller ekonomisk produktion. Låt oss kalla detta ”livseffektivitet.”
den nuvarande status quo är att fastna i den konsumentistiska spiralen som illustreras nedan, vilket ger fruktansvärt låg livseffektivitet. Vår föråldrade kultur säger till människor att de bör sträva efter att konsumera sig till lycka, något som bara är avlägset möjligt i en utopisk värld av evig exponentiell materiell expansion. Detta resulterar i en dyr livsstil, vilket tvingar människor att arbeta för pengar istället för kreativt uttryck. Som ett resultat är människor ofta olyckliga i sina jobb och, baserat på deras sociala kondition, tror att denna olycka kan lindras med ännu mer konsumtion och därmed slutföra spiralen.
denna spiral representerar ett massivt slöseri med samhällets produktionskapacitet. Människor tvingar sig att producera saker som inte inspirerar dem så att de har råd med de flyktiga höjderna av att konsumera saker som produceras av andra människor som fastnar i samma onda cykel. Globalt är denna ineffektivitet mycket större och mer skadlig än stora ineffektiva SUV eller koleldade kraftverk.
online detaljhandel och dörrleverans är redan en stor trend och är redo för massiv framtida tillväxt. Denna trend kan kraftigt minska bränsle -, avskrivnings -, underhålls-och tidskostnaderna för att köra in till stan för shopping
det mer utvecklade alternativet till den onda cirkeln ovan visas nedan. Enligt min mening är denna dygdiga cykel nyckeln till ett hållbart 21-talets samhälle. Det gör det möjligt för människor att öka lyckan genom att producera mer och konsumera mindre, vilket skapar den stora överskottsproduktionskapaciteten vi behöver för att övervinna vår stora 21-talets hållbarhetsutmaning. Denna cykel kommer att stärkas ytterligare genom ständigt ökande automatisering av vardagliga och oinspirerande jobb.
denna filosofi växer verkligen och jag hoppas verkligen att den en dag kommer att nå en tipppunkt för att spridas viralt genom vårt sammankopplade samhälle. Sann teknikneutral politik som i allmänhet gör slöseri med konsumentism dyrare kan mycket väl ge katalysatorn som driver oss över denna tröskel.
virtuell rörlighet
jag är ett stort fan av bilfritt boende. Som betonades i en tidigare artikel kan denna filosofi bara måttligt minska transportsektorns utsläpp, men det kan avsevärt förbättra den ekonomiska effektiviteten. Som ett resultat kan det påskynda den ekonomiska tillväxten utan tillhörande energitillväxt, vilket är avgörande för långsiktig hållbarhet.
min uppskattning av de totala ekonomiska fördelarna med distansarbete (arbetar hemifrån med en dator ansluten till din arbetsgivares stordator) är $18500 per år per person. Detta är helt enormt. Som visas nedan står de direkta energibesparingarna (bränslebesparingarna) för bara 4% av den totala besparingen. De återstående 96% av den ekonomiska nyttan är fördelad över en rad andra områden.
den dagliga pendlingen är bara ett område där virtuell rörlighet kan generera enorma besparingar. Online detaljhandel och dörrleverans är redan en stor trend och är redo för massiv framtida tillväxt. Denna trend kan kraftigt minska bränsle, avskrivningar, underhåll och tidskostnader för att köra in till stan för shopping. Fancy energi-ineffektiva butiker i dyra stadsdelar kan också ersättas med enkla och effektiva lager i billigare områden, vilket ger stora extra besparingar.
den genomsnittliga amerikanska köttälskaren kan spara massiva 2 ton CO2 årligen genom att skära ut rött kött och minska kaloriintaget till hälsosamma nivåer
dessa trender kommer att stärkas med förbättrad telekommunikationsteknik. När virtuella möten närmar sig effektiviteten i möten ansikte mot ansikte och virtuell shopping närmar sig effektiviteten i fysisk shopping, kommer dessa trender att vara ostoppbara. Detta bör ske inom de närmaste decennierna.
ett brett spektrum av knock-on effekter kommer att följa av denna utveckling. De mest fördelaktiga av dessa kommer förmodligen att vara bilfria stadszoner-ekonomiskt effektiva, rena och mycket attraktiva platser att bo på. Teknikneutrala strategier för att hantera klimatförändringar, lokala föroreningar, trafikstockningar och verkliga kostnader för vägar och parkeringsplatser kan påskynda denna positiva utveckling kraftigt.
https://www.fastcompany.com/3059264/this-new-car-free-neighborhood-redesigns-suburbia
hälsosamma livsstilsval
det finns två hälsosamma livsstilsval som kraftigt kan minska CO2-utsläppen: en mer växtbaserad diet utan överflödiga kalorier och mer resande genom att gå/cykla istället för att köra.
i allmänhet är rött kött mycket kolintensivt. Och som de flesta andra kolintensiva saker kan man lätt lära sig att leva utan det. Jag växte upp med mycket rött kött, men har nu klippt ut det helt. Men full-out vegetarian eller vegan är ett steg för långt för mig på grund av begränsade kolfördelar och för mycket kompromiss för att få alla nödvändiga näringsämnen.
lika viktigt är att helt enkelt stoppa övermålning kan spara mycket utsläpp. Den genomsnittliga amerikanen konsumerar 50% mer kalorier än det rekommenderade dagliga intaget, vilket chockerande resulterar i att bara en fjärdedel av befolkningen inte är överviktig eller överviktig (se nedan). Baserat på diagrammet ovan kan den genomsnittliga amerikanska köttälskaren spara massiva 2 ton CO2 årligen genom att skära ut rött kött och minska kaloriintaget till hälsosamma nivåer. Besparingar i markavtrycket som krävs för att producera mat kommer att bli ännu större, vilket gör det mycket lättare för världen att mata sin snabbt växande medelklass.
att komplettera de virtuella mobilitetstrenderna ovan med mer promenader och cykling kan dessutom leda till betydande koldioxidbesparingar. Att undvika bara 3 miles av daglig körning i en stor SUV genom dessa kanaler kan minska ett ton CO2 årligen.
viktigast är dock fetma och stillasittande levande viktiga drivkrafter bakom den degenerativa sjukdomsepidemin som sveper världen. USA spenderar otroliga 18% av BNP på hälso-och sjukvård, varav de flesta är hänförliga till så kallade ”livsstilssjukdomar”. Förlorad produktivitet från dålig hälsa ger en annan stor kostnad.
ur makroekonomisk synvinkel är detta mönster att rikta mycket produktivitet mot självförstörande konsumtion och sedan spendera mycket mer produktivitet för att försöka minimera de resulterande skadorna bara löjligt ineffektiva. Detta blir allt mer löjligt när man överväger att avkolning av den amerikanska ekonomin för en ganska hög genomsnittlig kostnad på $100/ton CO2 kräver mindre än 3% av BNP.
teknikneutral politik kommer automatiskt att göra hälsosamma livsstilsval mycket billigare i förhållande till konventionella överdrivna kött-tunga dieter och stillasittande livsstil. Detta kommer direkt att undvika mycket koldioxidutsläpp och, ännu viktigare, frigöra mycket högutbildad produktionskapacitet för att bygga ett hållbart samhälle istället för att bekämpa vår självpåtagna livsstilssjukdomsepidemi.
energieffektivitet
energieffektivitet citeras ofta som den viktigaste hållbarhetsteknologiklassen till vårt förfogande. Jag har nyligen bekräftat att det i allmänhet är det lägsta energialternativet när externa effekter redovisas.
med detta sagt innebär energieffektivitet fortfarande en kostnad i förhållande till status quo i de flesta fall. De tre ämnen som diskuterats tidigare resulterar i nettoekonomiska fördelar (ofta stora fördelar) och har därför mycket större potential att lösa vår stora 21-talets hållbarhetsutmaning.
trots de tillhörande miljöutmaningarna är den enorma positiva ekonomiska effekten av riklig lokalt producerad okonventionell olja och gas obestridlig
energieffektivitet kan förbättras i huvudsak alla applikationer som använder energi. Denna enorma mångfald av applikationer gör den särskilt lämplig för teknikneutrala policyer. Energieffektivitet kan därför förväntas göra särskilt bra när nuvarande ineffektiv tekniktvingning så småningom ersätts av teknikneutralitet.
för dem som undrar var autonoma fordon passar i den här listan kategoriserar jag denna teknik delvis under energieffektivitet och delvis som en möjliggörande teknik för bilfritt boende (virtuell rörlighet, små elfordon och hälsosamma livsstilsval).
CCS och bio-CCS
det blir nu äntligen mer allmänt accepterat att koldioxidbudgetar med god sannolikhet att undvika oåterkalleliga klimatförändringar inte kan uppnås utan CCS. Med tanke på att det mesta av den globala ekonomin ännu inte ska byggas, kommer de aggressiva klimatbegränsningsvägarna som illustreras nedan helt enkelt inte att hända. Detta kommer att resultera i massiva (och växande) utsläppsgap till 2030 som kommer att kräva mycket snabba utsläppsminskningar och bred användning av koldioxidnegativa lösningar senare i århundradet.
CCS är mycket väl lämpad för ett sådant försenat snabbt avkolningsscenario. Det kan minska industriutsläpp som inte är tillgängliga via andra kanaler, det kan undvika utsläpp från befintlig infrastruktur genom eftermontering och det kan uppnå negativa utsläpp genom bio-CCS och direkt luftfångst.
det finns också en mer kontroversiell orsak bakom vikten av CCS: fracking. Trots de tillhörande miljöutmaningarna är den enorma positiva ekonomiska effekten av riklig lokalt producerad okonventionell olja och gas obestridlig. USA har tydligt visat effekten av denna kontroversiella teknik, som redan har producerat en otrolig 7x mer energi än hela världen som hittills producerats av vind och sol.
ju längre vi försenar genomförandet av korrekt teknikneutral politik, desto större blir behovet av CCS
utvecklingsländerna kommer inte att missa denna tillväxtmöjlighet, vilket resulterar i fortsatta ökningar av förbränning av fossila bränslen. Riklig CO2 från CCS kan också öka produktiviteten avsevärt från lokala olje-och gasaktiviteter genom förbättrad olje – /gasåtervinning, vilket eventuellt även ersätter vatten som fracking vätska i vattenstressade regioner.
CCS-distribution kommer att ske helt naturligt inom ett teknikneutralt CO2-prissättningssystem. Det är också mycket viktigt att nämna att ju längre vi försenar genomförandet av korrekt teknikneutral politik, desto större blir behovet av CCS. Att placera CCS på denna position på listan förutsätter att vi inte kommer att se meningsfull CO2-prissättning (över $50/ton i alla avancerade ekonomier) i minst ett decennium.
små elfordon
personlig rörlighet i alla städer som inte är byggda på den amerikanska urban sprawl-modellen är väl lämpad för små elfordon (SEVs) som e-cyklar, låghastighets 3 – eller 4-hjulingar och elektriska skotrar. Detta gör SEVs särskilt tillämplig på snabbt växande och mycket tätbefolkade utvecklingsländer megastäder.
den största fördelen med en SEV är att den kan ge liknande personlig rörlighet till en bil till en liten del av kostnaden. Inte överraskande har e-cykelförsäljningen nyligen skjutit förbi elbilsförsäljningen i världens elbilshuvudstad, Norge, där elbilar har ett brett utbud av incitament till ett belopp av $30000 per bil. I Kina säljer e-cyklar cirka 15 miljoner enheter per år, medan massiv elbilsteknologi tvingar uppnår cirka 0,7 miljoner enheter per år.
teknikneutral politik kommer att jämföra spelplanen mellan SEVs och elbilar, vilket resulterar i en ännu större sev-dominans. Trender mot virtuell rörlighet och bilfria stadszoner kommer att ytterligare öka SEVs i förhållande till elbilar. Denna trend kommer att vara särskilt stark i utvecklingsländer där de flesta helt enkelt inte har råd med en bil, och SEVs är kritiska för att ekonomiskt inkludera fattiga samhällen (som kvantifierats tidigare).
hållbara bränslen
en tidigare artikel granskade det breda utbudet av bränslen som erbjuder ett alternativ till olja. Dessa bränslen är främst förknippade med transportsektorn, men kan också ge stora bidrag när det gäller industriella applikationer och rumsuppvärmning.
inom transportsektorn erbjuder dessa bränslen bred tillämplighet för alla sektorer, inklusive tung frakt, luftfart och sjöfart. Bev är främst begränsade till lätta personbilar (pldv), där de snabbt förlorar attraktionskraft för applikationer på längre avstånd.
den nuvarande populära visionen att elektrifiera allt ger mycket liten mening i avsaknad av ett verkligt genombrott i ellagring (t.ex. $30/kWh och 1 kWh/kg fullt installerade batterier gjorda av riktigt rikliga material). Fram till dess kommer vi att utnyttja den inneboende högkoncentrerade energilagring som erbjuds av olika bränslen. Bränslen kommer också att förbli kritiska för industriella processer som kräver ett starkt reduktionsmedel eller mycket högkvalitativ värme. Marknaden kommer att bekräfta detta begrepp när teknikneutrala policyer så småningom implementeras.
Nuclear
jag kommer förmodligen få lite kritik för att sätta kärn sist på listan, men den senaste historien har visat att nuvarande kärnteknik inte kommer att göra ett stort bidrag till 21st century hållbarhet. Som beskrivs i en tidigare artikel har dock nästa generations kärnkraft stor potential på lång sikt.
vind och sol kommer förmodligen att ta över kärnkraft om ungefär ett decennium, men kommer sannolikt att stöta på betydande integrationsutmaningar inte för länge efteråt. Vid den tidpunkten kommer nästa generations kärnkraft att komma i tydligare fokus som en teknik med potential att ta samhället till målet om en helt hållbar, riklig, pålitlig och säker global energiförsörjning. En tidigare artikel diskuterade detta mer detaljerat.
teknikneutral politik kommer naturligtvis att gynna kärnkraft i förhållande till det fossila bränslet status quo. Dessa strategier är också avgörande för att påskynda utvecklingen av nästa generations reaktorer så att de är redo när fossila bränslen har byggt mest global infrastruktur och vindkraft och solenergi möter stora integrationsutmaningar.
slutsats
denna långa artikel har förhoppningsvis illustrerat att vi har gott om mycket attraktiva alternativ som försummas inom nuvarande tekniska tvingande politiska ramar. Teknikneutrala policyer (främst en koldioxidskatt) kommer automatiskt att aktivera alla dessa vägar, vilket påskyndar resan till hållbarhet utan att skada den ekonomiska utvecklingen.
nuvarande ineffektiva politiska ramar aktiverar förmodligen mindre än 10% av den hållbara utvecklingspotentialen till vårt förfogande
när det gäller betydelse skulle jag sätta vind-och solenergi direkt efter kärnkraft, följt av ellagringsteknik. De är verkligen viktiga aktörer, men är väldigt långt ifrån de dominerande hållbarhetslösningarna som föreslås av nuvarande teknikdrivande politik av de skäl som beskrivs i föregående artikel. Andra rena energilösningar som kärnfusion, havsenergi, alger eller havsbränslen och avancerad geotermisk energi kan också ge betydande bidrag senare i århundradet.
vårt mål under det 21: a århundradet är att utveckla den globala ekonomin till den punkt där alla har ett rättvist skott för att nå sin fulla potential (för närvarande bara om en av fyra personer njuter av detta privilegium) och gör det inom en kolbudget som förmodligen kommer att vara långt in i rött om två decennier. Som en sista illustration har jag gjort några grova uppskattningar av den grundläggande potentialen hos de ovan nämnda vägarna för att uppnå detta mål.
nuvarande ineffektiva politiska ramar aktiverar förmodligen mindre än 10% av den potential för hållbar utveckling som står till vårt förfogande. Att helt enkelt övergå från teknikdrivande till teknikneutralitet kan göra detta 10% till 100%, vilket ger oss ett rättvist skott på att bygga ett verkligt hållbart globalt samhälle.
Redaktörens anmärkning
Schallk Cloete beskriver sig själv som ”en forskare som söker efter den objektiva verkligheten om den långsiktiga hållbarheten hos den industrialiserade mänskliga civilisationen på planeten jorden. Frågor kring energi och klimat är av central betydelse i denna hållbarhetsbild och jag strävar efter att bidra med en konsekvent pragmatisk syn på den pågående debatten.”
denna artikel publicerades först på Energy Collective och publiceras här med tillstånd.