イノベーションが政府のレバレッジをどのように活用して排出量を迅速に削減するか

イノベーションが政府のレバレッジをどのように活用して排出量を迅速に削減するか 政府の政策は、太陽エネルギー、風力エネルギー、バッテリー市場の急速な成長と技術革新を引き起こしました。 マイケルホール/ゲッティイメージズ

気候変動の最悪の影響を回避するために、世界の温室効果ガス排出量は、XNUMX世紀以上にわたって増加したよりも速い速度で減少する必要があります。 経済は本質的にXNUMXセント硬貨をオンにしてから、炭素のない未来に向けて迅速に行動しなければなりません。

米国では、バイデン-ハリス政権は 再コミット この目標を達成し、最近発表された国 クリーンエネルギーインフラへの大規模な投資計画 と研究。 成功するには、各投資のメリットを拡大するための最も強力なツールである技術革新を使用する必要があります。

As 私の研究 技術革新のショーでは、政府の政策が急速な進歩を開始する可能性があります。 の例 太陽エネルギー, 風カエネルギー リチウムイオン電池 プロセスがどのように機能するかを示します。 XNUMXつのテクノロジーはすべて、急速に成長する市場とともに指数関数的に改善されました。

これらの傾向は、新しいビジネスや雇用を創出しながら、困難な問題を解決するために企業や研究者の創造性を求めて、世界的な革新的な活動と市場シェアの競争を推進した少数の国の政府の政策によって引き起こされました。 イノベーションは、初期の技術コンセプトから大規模な採用まで、エンジニアリングおよびサイエンスラボ、製造現場、建設現場で発生しました。

重要なことに、これらの例は、選択が政府の介入と競争市場の間ではなかったことを示しています。 XNUMXつは一緒に進歩を推進しました。 この複合効果を意図的に採用することは、今後の気候変動の進展を加速するための政府の最善の策です。

再生可能エネルギーとバッテリーからの教訓

プロセスがどのように展開されたかは次のとおりです 太陽エネルギー。 1970年代に始まり、現在に至るまで、 日本、ドイツ、米国、中国 太陽エネルギーのインセンティブを提供し始めました。 政策はさまざまでしたが、それらはすべて、エネルギープロジェクト開発者が太陽光発電施設を建設するための金銭的インセンティブを生み出しました。 これに応えて、世界中の民間企業が市場シェアを競うために革新しました。 彼らは製造を改善して廃棄物を減らし、生産性を高めるために大きな工場を建設しました。

政府の研究資金も インストルメンタル、米国が最大の全体的な貢献をしている。 研究の発見は、太陽光を電気に変換するのにより効率的な新しい太陽電池材料とパネル設計に情報を提供しました。

結果として生じる太陽エネルギー市場の拡大とコスト削減の指数関数的傾向は、 予測 多くの専門家の。 これらの傾向は風力エネルギーの傾向に反映されており、少し後には リチウムイオン電池 電気自動車やその他のエネルギー貯蔵アプリケーション向け。 各テクノロジーのプロセスの詳細は異なりますが、XNUMXつのケースすべてで、 政府の政策 急速な進歩のための火花でした。

イノベーションはまだ必要です

太陽エネルギー、風力エネルギー、バッテリーの過去の開発は心強いものです。 しかし、クリーンエネルギーへの移行には、他のテクノロジーが必要です。 完全に脱炭素化 暖房、電気、産業、輸送。 進歩は、これまでよりも速く、より包括的(すべてのエネルギーサービスをカバー)でなければなりません。

脱炭素化された将来のシナリオでは、ほぼすべての自動車が電気であり、炭素を含まない電気を使用して充電されます。 米国の都市全体で、住民は、便利であるという理由だけで、ほとんどの日、クリーンエネルギーを燃料とする公共交通機関を旅行に使用しています。 人々は安全で楽しいルートに沿って歩いたり自転車に乗ったりします。 商品は電気バンで配達され、人や製品は飛行機、鉄道、船、トラックで長距離輸送され、すべて炭素を含まない燃料で運ばれます。 家庭やオフィスビルは、オプトアウトするよりも、エネルギー効率の改善と電化暖房をオプトアウトする方が簡単です。 重工業は低炭素燃料で運営されており、二酸化炭素が排出される前にそれを回収します。

そこにすばやく到達するには、次のような物理的なテクノロジーとインフラストラクチャにイノベーションが必要です。 超低価格バッテリー、カーボンフリーのジェット燃料と弾力性のある電力網だけでなく、ソフトウェアやビジネスモデルでも。 より優れたソフトウェアは、予測と管理に役立つ可能性があります 可変再生可能エネルギーの不足と過剰。 より統合されたエネルギーシステムを実現するには、新しいビジネスモデルが必要です。このシステムでは、余剰の再生可能電力を使用して水素などの無炭素燃料を生成し、電化された産業プロセスをオン/オフして、電力網のストレージとして機能させることができます。

急速な進歩のためのポリシーの調整

政府の政策主導の技術革新のための単一の手引きはありません。なぜなら、政策が イノベーションへの挑戦 問題の

いくつかのイノベーションの課題については、たとえば低炭素ジェット燃料など、さまざまな技術オプションを進歩させるための研究にさらに重点を置く必要があります。 他の政策は、管理するスキームなど、大規模な新しいアプローチの民間部門のデモンストレーションを奨励することができます 電気自動車充電 バッテリーを(おそらく車から「引退」したとしても)電力網のエネルギー貯蔵として使用します。 技術が進歩するにつれて、過去XNUMX年間に太陽エネルギーと風力エネルギーで見たように、市場での採用を刺激することが重要になります。 同時に、排出者を規制することは成熟した産業の革新を促進することができ、経済全体で十分な排出削減を確実にするために絶対に不可欠です。

テクノロジーのパフォーマンスを向上させるだけでなく、適切に設計されたイノベーションポリシーにより、 地域の経済成長の機会と質の高い仕事。 さらに、政策は、石油、石炭、天然ガス産業の専門知識を利用することを意図的に行うことができ、化石燃料の使用が減少するにつれて新しい雇用機会を創出することができます。 このようにして、米国は、洋上風力発電の世界的リーダーになるために、海洋掘削における化石燃料の専門知識を活用したデンマークの会社Orstedに相当するものを見つけることができます。

直線的に考えると行き詰まりがちですが、テクノロジーは変化する傾向があります 指数関数的に。 独自の装置に任せておくと、技術の変化は必ずしも気候変動を解決するわけではありません。 しかし、私の 技術進化に関する研究 政府の政策は、この強力なプロセスを急速な進歩と有益な結果に向けて推進するのに役立つ可能性があることを示唆しています。

著者について

ジェシカE.トランシック、データ、システム、社会研究所准教授、 マサチューセッツ工科大学

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