Могут ли технологии действительно спасти нас от изменения климата?

Надежда на то, что предпринимательская индустрия может помочь обратить глобальное потепление вспять, упускает из виду один важный момент: инновации требуют времени. Много времени.

• Алекс Рау,
• Роб Токер и
• Джоан Ховард

• Алекс Рау,
• Роб Токер и
• Джоан Ховард

Твитнуть
Почта
Делиться
Сохранять
Получить PDF
Купить копии
Распечатать
Твитнуть
Почта
Делиться
Сохранять
Получить PDF
Купить копии
Распечатать

Предприниматели и инвесторы извлекают максимальную пользу из мирового интереса к экологически чистым технологиям, разрабатывая инновации во всех областях, связанных с энергетикой. Многие из проектов обещают помочь в соблюдении ограничений по выбросам парниковых газов, которые обсуждались на недавнем климатическом саммите ООН в Копенгагене, но мало кто осознает эту тревожную реальность: даже если у энергетических инноваций есть большой потенциал, их нельзя будет использовать до тех пор, пока слишком поздно.История показывает, что большинству технологических прорывов требуются десятилетия, чтобы выйти на массовый рынок.

Чтобы сократить глобальные выбросы вдвое в течение следующих 40 лет, как рекомендуют ученые, необходимо широко внедрять чистые технологии. В прошлом для их широкого использования требовалось от 19 до 30 лет, говорят исследователи из британского аналитического центра Chatham House и компании CambridgeIP, занимающейся поиском патентов.

Несомненно, действуют мощные новые рыночные силы: правительства за пределами Европы намерены ввести ограничения на выбросы парниковых газов, а компании в ряде секторов активно ищут способы ограничения выбросов. Но развертывание технологий всегда требует времени.

Это особенно верно в отношении изобретений, связанных с энергетикой, которые, как правило, сталкиваются с большими проблемами на пути из инкубатора на рынок. Предприниматели ищут капитал, инвесторы изо всех сил пытаются управлять рисками новых технологий, патенты покупаются и продаются, но не обязательно используются, а действующие энергетические гиганты не решаются отказаться от своего существующего оборудования.

Поскольку необратимое изменение климата уже наступило, нет времени сидеть и годами ждать, пока великие инновации найдут свое применение в повседневном использовании.

Закон Мура для чистых технологий?

С такими высокими ставками и такими неясными перспективами предприятия должны немедленно начать лучше инвестировать в чистые технологии, особенно с учетом того, что до внедрения осталось много времени. Глядя на список возможных решений, изобретатели и инвесторы должны как можно быстрее понять, насколько реально можно сократить выбросы углерода и какие инновации будут наиболее эффективными для решения проблемы в кратчайшие сроки.

В нашей работе с целым рядом компаний, связанных с энергетикой, мы стали завидовать огромной выгоде, которую компьютерная индустрия извлекла из простого открытия, датированного 1965 годом: гипотезы Гордона Мура о том, что количество транзисторов на чипе и, следовательно, его скорость обработки , будет удваиваться каждые 18 месяцев.Закон Мура, как известно, — это гораздо больше, чем сверхъестественное предсказание. Это столп высокотехнологичных отраслей, позволяющий предпринимателям, инвесторам, корпорациям и правительствам рассчитывать на неуклонное ускорение вычислительной мощности. Microsoft, например, учитывает появление процессоров следующего поколения при разработке своего все более сложного программного обеспечения. В других секторах такие разные компании, как Boeing, Pfizer и Goldman Sachs, при разработке новых продуктов и стратегий полагаются на неуклонно развивающиеся компьютерные мощности.

Это именно тот уровень уверенности, который необходим бизнесу и правительству для ответа на глобальные энергетические вызовы. Им нужна концептуальная основа, которая предсказывала бы темпы инноваций и развертывания чистых технологий, принимая во внимание невероятное отставание между ними, а также показывала, какие технологии обещают принести наибольшую пользу в кратчайшие сроки. Эквивалент закона Мура в области чистых технологий может проложить путь к более целенаправленным инновациям, более эффективному использованию капитала и более реалистичным правилам. Это также могло бы помочь инвесторам и правительствам в их усилиях по сокращению времени выхода ключевых технологий на рынок, стимулируя, например, совместные производственные инициативы, соглашения о перекрестном лицензировании и освобождение от тарифов.

Индустрия чистых технологий и правительства летают вслепую. Чтобы эффективно сокращать выбросы, им нужна основа для правильных ставок.

Без руководства, которое могла бы обеспечить такая структура, индустрия чистых технологий и правительства работают вслепую. Если бы было ясно, что конкретная технология, такая как нанокристаллические солнечные элементы, повышающие эффективность, или минерализация двуокиси углерода из дымовых газов на угольных электростанциях, способна экономически эффективно сократить значительные выбросы, и ее можно было бы довести до масштабов и внедрить относительно быстро, тогда компании, инвесторы и правительства будут знать, где сосредоточить свои ресурсы.Если окажется, что изобретения невозможно масштабировать за достаточно короткий период времени, тогда предприятия и политики могут перенаправить ресурсы на альтернативы, такие как усилия по адаптации или стратегии по удалению парниковых газов из атмосферы.

Сказка о патентах

Конечно, любой прогноз сокращения выбросов будет сложнее, чем элегантный закон Мура, потому что чистые технологии — это растущий набор технологий и процессов, каждый из которых имеет свою собственную физику, риски и инвестиционные циклы. Работающий эквивалент энергии должен был бы предсказать инновационные циклы и темпы сокращения выбросов для наиболее важных секторов — ветра, концентрированной солнечной энергии, топлива из биомассы, улавливания углерода и чистого угля, и это лишь некоторые из них.

Тем не менее, это необходимо и, как мы верим, можно сделать. Несколько анализов затрат/выгод, таких как кривая затрат на сокращение выбросов углерода, популяризированная McKinsey, предлагают всестороннее представление о возможностях сокращения выбросов углерода основными технологиями и, таким образом, кажутся разумными точками для начала. Но все они страдают двумя основными недостатками. Они не прогнозируют развитие технологий в будущем и в значительной степени не учитывают проблему времени выхода на рынок.

Лучшей отправной точкой может быть изучение взаимосвязи между патентной деятельностью и внедрением технологии. Те же исследователи из Chatham House и CambridgeIP, которые обнаружили, что время выхода чистых технологий на рынок может достигать 30 лет, предоставили полезные данные, которые могут указать путь.

Изучив 57 000 патентов и внедрение различных экологически чистых технологий, аналитики обнаружили интересную корреляцию: по крайней мере, в некоторых секторах внедрение стремительно растет через несколько лет после резкого увеличения количества патентов. Например, до 1999 года число ежегодно выдаваемых патентов на технологии концентрированной солнечной энергии удваивалось в течение неторопливого десятилетия, а затем снова резко удвоилось в следующие три года.Ожидается, что за этим скачком последует еще более резкий скачок установленной мощности с 2009 по 2011 год (см. выставку «Оценка влияния новых энергетических технологий»). На основе всплесков числа патентов можно было бы предсказать, когда начнется развертывание каждого из основных типов чистых технологий. С таким предвидением предприятия будут тратить меньше денег на технологии, которые в конечном итоге не окажут такого сильного воздействия на изменение климата.

Оценка воздействия новых энергетических технологий

Задержка между изобретением и полномасштабным внедрением чистых технологий является одним из самых неприятных неизвестных в любом расчете того, насколько эффективно люди смогут сдерживать выбросы углерода. В прошлом время выхода инноваций на рынок занимало десятилетия по разным причинам: от неуверенности инвесторов в нормативных изменениях до нежелания действующих энергетических компаний менять свое оборудование.

Сокращение разрыва и обеспечение большей предсказуемости — это ключ к соблюдению ограничений по углероду, необходимых для смягчения последствий изменения климата. Это сложная задача, но она начинает выглядеть выполнимой.

Исследователи из Chatham House и CambridgeIP проанализировали шесть секторов чистых технологий в 2009 году и обнаружили, что темпы их развертывания на самом деле ускоряются. А увеличение, показанное на графиках ниже, предполагает, что время выхода на рынок действительно может быть предсказуемым для некоторых технологий, если вы сравните темпы внедрения технологий и патентную активность.

Внедрение технологии ветроэнергетики, например, резко возросло примерно через пять лет после бума соответствующих патентов. Аналогичная картина наблюдалась в секторе фотоэлектричества, но разрыв был ближе к семи годам.

Такие данные могут помочь предприятиям и правительствам лучше предвидеть, насколько успешно — и, что не менее важно, как быстро — различные технологии решат проблему парниковых газов. Логичный и необходимый следующий шаг? Разработка структуры, которая облегчает этот вид анализа.

Источник: Chatham House, CambridgeIP, данные Global Wind Energy Council и Worldwatch Institute.

Теперь, когда Копенгагенский саммит завершился, перед всеми заинтересованными в энергетике квантами стоит задача: разработать эквивалент закона Мура для сокращения выбросов углерода — эмпирическое правило, дающее каждому уверенность в том, что технологические пути, выбранные для предотвращения изменения климата, имеют положительный эффект. хорошие шансы быть правильными. Основана ли она на патентных данных, как мы предложили, или на каком-либо другом источнике — и даже если она несовершенна и неточна — такая структура сосредоточит как капитальные, так и инновационные усилия. Не менее важно и то, что это может сократить время выхода на рынок наиболее важных и многообещающих технологий и помочь миру быстрее двигаться к стабильному климату.