Technologické inovace pro zmírňování změny klimatu - Technological Innovation for Climate Change Mitigation

Tato fotografie ukazuje satelitní snímek uživatele světelné znečištění a kolik elektřiny se spotřebuje přes noc kolem Země.

Změna klimatu se v rukou lidské činnosti po staletí zhoršovala a od prvního politického uznání bylo vyvinuto mnoho vědeckých snah. Aby se zabránilo pokračujícím a potenciálním dopadům změny klimatu, byly vyvinuty technologie zmírňování, aby se přizpůsobily dané problematice, přičemž každý vynález patří do jedné ze čtyř konkrétních skupin úsilí. Mezi tyto skupiny patří energetická účinnost vylepšení, obnovitelná energie (RE), jaderná energie / energie (NE) a skladování uhlíku (CCS).[1] Obavy týkající se zmírňování změny klimatu a přizpůsobování se jí se však obvykle prioritně zaměřují na skupiny úsil o zachycování uhlíku a úsilí o obnovitelnou energii.

Tradičně mají oblasti západní civilizace po celém světě zdroje a finance na úspěšný rozvoj a udržování technologických zmírňujících vlivů změny klimatu. Výzkum a vývoj těchto technologií vyžaduje financování a vysoké náklady. Produkce těchto vynálezů je celosvětově nekonzistentní a opouští se rozvojové země bez prostředků, jak se bránit v otázce změny klimatu.[2] Je ironií, že některé z těchto oblastí jsou dostatečně bezmocné, přičemž jsou nejvíce ovlivňovány změnami klimatu na světě.

O změně klimatu se zmínil již v roce 1896 švédský chemik, Svante Arrhenius. Téma se ukázalo jako politický problém až v padesátých letech minulého století. Veřejná politika je vlastním činitelem v oblasti inovací v oblasti klimatu prostřednictvím kontroly nad činností vydávání a omezování vynálezů znečištění. Převážně, zákonodárce pracuje na kontrole inovací, zejména zavedením omezení na množství znečištění, které může být produkováno, a časem, kdy je třeba dokončit určité změny společností využívajících znečišťující vynálezy.[1] Je na státu, který provádí politiku, a podnikům přispívajícím ke znečištění, aby se dopracovaly k implementovaným právním požadavkům, aby do stanoveného data dosáhly environmentálních cílů.

Politický vliv

Začátek éry ochrany životního prostředí začal zvykové právo, založený zákonem obtíž. Tento úvod umožňoval pouze soukromou práci ke zlepšení půdy při poškození (včetně odstranění zápachu z prasata, oprava rozbitých přehrad a vynucování objektivní odpovědnost ). Jakékoli jiné vynucování bylo přísné, aby se vypořádalo pouze s jakýmikoli významnými hrozbami pro životní prostředí, pouze bylo schopné adekvátně chránit společné zdroje. Hluboká regulace ochrany životního prostředí byla poprvé viděna z anglického práva, vyvolaná událostmi poškozujícími životní prostředí. Katastrofy jako „Velký smrad "(vypouštění splašků do řeky Temže parlamentem) podnítilo hnutí v ochranném zákonodárném sboru za účelem zavedení Zákon o metropolitní komisi pro kanalizace z roku 1848. Také „Velký smog „(rozsáhlé hromadění znečištění ovzduší) podporovalo rozvoj Anglie Zákon o ovzduší z roku 1956.[Citace je zapotřebí ] Předpisy v oblasti životního prostředí ukládaly omezení množství emisí z domácností a obchodních zařízení, které lze produkovat, a inspekční síly k zajištění souladu. „Zákon o životním prostředí“ se stal samostatným a samostatným zákonodárným sborem ve všech rozvinutých a mnoha rozvojových zemích až v šedesátých letech, po uznání, že přírodní prostředí zoufale potřebuje pomoc, aby se udržel a byl tak křehký.

I když existují státní předpisy na snižování emisí ve snaze chránit kvalitu ovzduší, mezinárodní iniciativy usilovaly o řešení širších problémů. Například mnoho chemikálií, které poškozují ozónová vrstva byly celosvětově omezeny na emise prostřednictvím vývoje programů zaměřených na obchodování s emisemi (zaměření na snižování kyselých dešťů nebo přizpůsobení se změně klimatu). Programy také spolupracují na identifikaci a kategorizaci látek znečišťujících ovzduší a stanovení přijatelné úrovně emisí a nezbytných technologií zmírňování.

Kvalita vody je také významným tématem s ohledem na zlepšování životního prostředí, protože tento faktor má přímý a okamžitý dopad na život v jeho okolí. Státní předpisy jednotlivých národů provádějí politiky týkající se čištění a likvidace odpadních vod, jakož i správu všech zemědělský a průmyslový odpadní voda. Zákonodárství také pracuje na kontrole úrovně povrchový odtok který pochází ze stavenišť v převážně městském prostředí. Kromě toho se mezinárodní úsilí rovněž snaží identifikovat a kategorizovat látky znečišťující vodu a stanovit přijatelné úrovně koncentrace ve vodních zdrojích.

Politiky jsou navíc schopny spravovat tuhý komunální odpad, nebezpečný odpad, a jaderný odpad mezi mnoho dalších typů prostřednictvím řízení jeho přepravy, zpracování, skladování a likvidace. Pokud jde o odklizení kontejnmentu (z usazenina, půda, povrch, a spodní vody ), existují politiky, které fungují spíše jako ochranná než preventivní opatření. Jsou spravovány prostřednictvím akcí reakce, které jsou zásadní pro opravu poškozených médií prostředí. Pro zlepšení nejsou zapotřebí pouze zásady, ale také úsilí lidí převzít odpovědnost nebo za ni zaplatit. Řízené akce zahrnují služby reakce na mimořádné události, rozdělení odpovědnosti, posouzení místa, nápravná šetření a opatření, studie proveditelnosti, opětovné použití místa a monitorování po nápravě.

Zákony, kterými se řídí chemická bezpečnost vytvořená člověkem z moderních průmyslových aplikací, zahrnují řízení lidských činností. Tyto zásady striktně fungují na zákazu některých chemických znečišťujících látek (zejména ve spotřebních výrobcích, jako je např Bisfenol A materiál v plastových lahvích) a regulovat pesticidy.

Vědecké pozadí

Technologické změny a vědecké procesy hrají důležitou roli prostřednictvím výzkumu, který podněcuje vytváření, šíření a využívání znalostí. Tyto vědecké pokroky zlepšují technologické inovace pro zmírňování změny klimatu. Jsou životně důležité pro použití při strategizování metod adaptace, které jsou nezbytné, zatímco změna klimatu ohrožuje svět. V současné době se národní technologické systémy zaměřují na růst pracovních míst a produkce, místo aby snižovaly emise skleníkových plynů nebo zvyšovaly energetickou účinnost.[3] Účelem adaptačních strategií je snížit jakoukoli zranitelnost dostupných technologií a vůbec potřebu adaptace pomocí vědeckých technologií energetická účinnost vylepšení a výroba obnovitelná energie (RE), jaderná energie / energie (NE) a skladování uhlíku (CCS).[1]

Vylepšení energetické účinnosti

Energetická účinnost je koncept používaný k definování zaměření boje proti změně klimatu vytvářením energeticky účinných technologií a produktů (jsou určeny k použití méně energie k poskytování stejné služby). Energetická účinnost je důležitým nástrojem pro přizpůsobení se změně klimatu, protože dlouhodobě zachovává a rozšiřuje zdroje. Rovněž minimalizuje náklady státu na přizpůsobení energetického sektoru změně klimatu. Nejméně nákladným způsobem, jak uspokojit zvýšenou poptávku po energii, je úspora energie. Rozvojové země však zápasí s kompromisem mezi energetickou účinností a ekonomickou výkonností při udržení kroku s jejich rozvíjejícími se ekonomikami, protože vyžadují velké zvýšení energie výroba a spotřeba.[2] Zlepšení energetické účinnosti nezahrnuje pouze úsilí o snížení emisí oxidu uhličitého. Liší se a závisí na energii dodávané pro konkrétní technologii, jako jsou fosilní paliva z a uhlí -pálená rostlina, která vyrábí benzín pro auta. Vyšší účinnost sníží emise u fosilních technologií ve srovnání s nízkouhlíkové zdroje, jako např elektřina který se vyrábí z obnovitelné energie. Zlepšení energetické účinnosti je nicméně klíčovým nástrojem ke snižování emisí oxidu uhličitého a většiny nízkouhlíkových zdrojů (což zahrnuje obnovitelnou energii a skladování uhlíku).

Obnovitelná energie (RE)

Obnovitelná energie je generováno z přírodní zdroje, jako sluneční světlo, vítr, a déšť. Obnovitelné technologie fungují ze zdrojů, které se liší od solární energie, síla větru, do hydroelektřina a jsou neustále obnovovány. Technologie obnovitelné energie mají oproti konvenčním energetickým systémům výhodu, protože mají mnohem menší dopad na životní prostředí a jsou považovány za čistý zdroj energie. Nevýhodou využívání obnovitelné energie je nestabilní trh zdroje s nejistou ziskovostí z konkurence fosilních paliv.[4] Zdroj energie proto není v pravděpodobné pozici, aby získal velkou podporu od státu a soukromý sektor. Obnovitelné zdroje jsou podporovány při řešení problémů a výzev, které vyplývají z působení skleníkových plynů.[4] Většina technologií obnovitelné energie se vyrábí ze slunečního světla, které vytváří sluneční energii (energii). Tato solární energie je nejúčinnějším obnovitelným zdrojem na planetě, převážně vyrábí elektřinu, ale také získává energii pro účely vytápění a čištění vody.[4] Solární energie je vedena pomocí tepla ze slunce, které je absorbováno větrnými turbínami, při zachycování větru, který generuje větrnou energii. Využívání solárních obnovitelných technologií hraje velkou roli při snižování emisí při zmírňování změny klimatu, snižování znečištění ovzduší a při řešení problémů s energetickou bezpečností.

Jaderná energie (SV)

Jaderná energie je vedena uvolněnou jadernou energií z jaderných reakcí. Síla je zapálené teplo z reakcí, které se nejčastěji používá při napájení parních turbín vyrábějících elektřinu, umístěných v jaderných elektrárnách. elektrárny. Jaderné štěpení je typ jaderné reakce, který je přední formou nízkouhlíková výroba energie. Komercializace celých elektráren byla poprvé zavedena v 70. letech. Celý elektrárny o kterých je známo, že jsou provozovány štěpnou elektřinou, je známo, že mají hodnoty emisí nižší než emise z obnovitelných zdrojů energie, pokud jde o emise skleníkových plynů na cyklus (vyrobené jednotky energie). Střední hodnota všech komerčních zdrojů pro základní zátěž energie je pro tuto metodu nejnižší a druhá pro nejnižší pro všechny technologie komerční elektřiny. První provozovny těchto závodů zabránily 64 miliardám tun oxidu uhličitého emitovaného tepelnými elektrárnami, které spalují fosilní paliva. Jadernou energii uznává Světová jaderná asociace a Ochranci životního prostředí pro jadernou energii být bezpečným a udržitelným zdrojem energie při snižování emisí uhlíku. Zpětně korporace Greenpeace International a NIRS je známo, že je proti jaderné energii a tvrdí, že více než cokoli jiného ohrožuje životní prostředí.

Ukládání uhlíku (CCS)

Oxid uhličitý je významným skleníkovým plynem, který přispívá ke změně klimatu, a jeho úroveň se zvýšila z lidské činnosti a podporuje události, jako je fosilní palivo spalování. Jednou z hlavních technologií určených ke snižování emisí oxidu uhličitého je skladování uhlíku (CCS). To zahrnuje absorpci oxidu uhličitého, aby se zabránilo jeho vstupu do atmosféra z emitujících zdrojů, jako je např zemní plyn zpracovatelské závody nebo elektrárny[1]. Ukládání uhlíku je technologie, která dokáže zachytit až 90 procent emisí oxidu uhličitého, které jsou výsledkem používání fosilních paliv v výroba elektřiny nebo průmyslové procesy.[1] Fosilní paliva ovlivňují životní prostředí, jsou-li spalována v množstvích, která omezují schopnost stabilizovat bezpečné úrovně koncentrací skleníkových plynů v atmosféře. Skladování zachycování uhlíku zahrnuje tříkrokový proces získávání oxidu uhličitého, jeho přepravy a bezpečného skladování. Nejprve tato technologie odděluje oxid uhličitý od plynů produkovaných v výroba elektřiny nebo průmyslové procesy v metodách zachycování před spalováním, zachycení po spalování nebo spalování na kyslík a palivo. Poté je separovaný oxid uhličitý přepravován k bezpečnému skladování buď potrubím, nebo lodí. Oxid uhličitý je pečlivě skladován v ochuzeném stavu pole zemního plynu nebo vybrané geologické skalní útvary pod zemí, které se obvykle nacházejí několik kilometrů pod zemským povrchem. Další vývoj pokroku v technologiích zachycování uhlíku znamená větší úspěch v budoucích procesech zachycování. Hlavní překážkou jsou náklady a účinnost zachycování oxidu uhličitého z výroby energie.[1]

Ekonomické faktory

Při určování současných a očekávaných budoucích vylepšení technologií pro přizpůsobení se změně klimatu je třeba vzít v úvahu ekonomické faktory. Ekonomické faktory, které jsou popsány prostřednictvím nabídka a poptávka řetězce jsou důležité pro pochopení rychlosti a směru pokroku technologických změn. Stát určuje nabídku na základě příslušných vědeckých a technologických znalostí a příležitostí. Stát rovněž posuzuje náklady a dostupnost zdrojů, jako jsou vyškolení technici a zkušení pracovníci, kteří se podílejí na výzkumných procesech pro vytváření a zlepšování technologií pro přizpůsobení se změně klimatu.[5] Vzhledem k tomu, že poptávka po inovacích závisí na rozsahu snížení nákladů z konkrétní použité technologie, jakož i na výhodách pro spotřebitele a výrobce z nové nebo vylepšené technologie pro stávající zboží.[5]

Technologie pro zmírňování změny klimatu jsou určeny k vytváření energeticky účinných produktů a služeb, které povedou k ekonomickým výhodám pro spotřebitele a pro životní prostředí. Stát může sledovat zlepšení energetické účinnosti prostřednictvím politik, které regulují ceny na trzích.[3]

Z ekonomického hlediska jsou emise skleníkových plynů považovány za „externality“, které nejsou plně obchodovány a oceňovány na trzích, postrádají věrohodné Tržní hodnota. Řešení změny klimatu se pro společnost stává problémem a nelze jej dosáhnout jednoduše pokrokem na soukromých trzích, spotřebitelích a výrobcích.[5] Problémy, jako je přímá regulace osobních rozhodnutí ke snížení emisí skleníkových plynů, budou vyžadovat, aby vláda zakázala velká auta, zvyšovala uhlík nebo fosilní palivo daně, a dokonce zvýšit výdaje na veřejnou dopravu. Dále subvencování výroby a difúze v celé společnosti je politicky méně náročné, protože technologické inovace jsou podstatné pro hospodářský růst.[3] Zlepšení energetické účinnosti má přímý dopad na spotřebitele (tj. V roce 2016 kanadská vláda pomohla občanům ušetřit 12 miliard dolarů na nákladech na energii v roce 2013, což znamená průměrnou úsporu 869 USD na domácnost).[6]

Aby mohla technologická inovace dosáhnout ekonomické udržitelnosti, muselo by hospodářství zajistit odpovědné a omezené využívání přírodních zdrojů, které nejsou obnovitelné nebo nepoškozují životní prostředí, jako jsou fosilní paliva nebo uran.[7] Udržitelné hospodářství využívá různé strategie pro zapojení optimálních zdrojů k dosažení dlouhodobě prospěšné rovnováhy. V současné době již existuje technologie, která může v příštích několika desetiletích účinně snížit a dokonce stabilizovat hladinu skleníkových plynů. Jde však o to, že je ekonomicky a politicky obtížné zahájit a instalovat energeticky účinné výrobky s využitím obnovitelných zdrojů energie (tj. síla větru ). Sociální a politické bariéry omezují pokrok při zavádění technologií a uspokojování požadavků na účinné zmírňování změny klimatu.[3]

Viz také

Reference

  1. ^ A b C d E F Raiser, K .; Naims, H .; Bruhn, T. (2017). „Korporatizace klimatu? Inovace, práva duševního vlastnictví a patenty na zmírňování změny klimatu“. Energetický výzkum a sociální věda. 27: 1–8. doi:10.1016 / j.erss.2017.01.020.
  2. ^ A b Cantore, Nicola; Calì, Massimiliano; Velde, Dirk Willem te (2016). „Zlepšuje energetická účinnost technologické změny a hospodářský růst v rozvojových zemích?“. Energetická politika. 92: 279–285. doi:10.1016 / j.enpol.2016.01.040.
  3. ^ A b C d Mikler, J .; Harrison, N.E. (2012). „Odrůdy kapitalismu a technologické inovace pro přizpůsobení se změně klimatu“. Nová politická ekonomie. 17 (2): 179–208. doi:10.1080/13563467.2011.552106.
  4. ^ A b C Adenle, Ademola A .; Azadi, Hossein; Arbiol, Joseph (2015). „Globální hodnocení technologických inovací pro přizpůsobení se změně klimatu a její zmírňování v rozvojovém světě“. Journal of Environmental Management. 161: 261–275. doi:10.1016 / j.jenvman.2015.05.040. PMID  26189184.
  5. ^ A b C Pearson, Peter J.G .; Foxon, Timothy J. (2012). „Nízkouhlíková průmyslová revoluce? Pohledy a výzvy z minulých technologických a ekonomických transformací“. Energetická politika. 50: 117–127. doi:10.1016 / j.enpol.2012.07.061.
  6. ^ Pan-kanadský rámec. „PAN-kanadský rámec pro čistý růst a změnu klimatu“ (PDF). Pan-kanadský rámec. Pan-kanadský rámec. Citováno 15. května 2020.
  7. ^ Tombari, S. „Zelený stát publicity“ (PDF). Citováno 15. května 2020. Citovat deník vyžaduje | deník = (Pomoc)
  • Raiser, K .; Naims, H .; Bruhn, T. (2017). „Korporatizace klimatu? Inovace, práva duševního vlastnictví a patenty na zmírňování změny klimatu“. Energetický výzkum a sociální věda. 27: 1–8. doi:10.1016 / j.erss.2017.01.020.