In een perspectief gepubliceerd in Joule op 14 augustus, een groep onderzoekers onder leiding van Stanford University stelt een nieuwe academische discipline voor, 'macro-energiesystemen, ' als de wetenschap van de energietransitie.

Welke soorten elektriciteitsopslag zouden wereldwijd de grootste impact kunnen hebben voor een koolstofarme energietoekomst? Kan de mensheid tegelijkertijd energie ontkolen en warmte uitbreiden, verlichting en vervoer naar meer dan een miljard mensen die nu leven zonder moderne energiediensten?

Dit zijn de grote vragen die worden beantwoord door het onderzoek dat past in een nieuwe academische discipline - 'macro-energiesystemen' - voorgesteld door een groep onderzoekers onder leiding van Stanford University.

"Macro-energiesystemen als discipline belicht de dynamiek, voordelen, kosten en effecten van grootschalige energiesysteemtransities, " zegt Sally M. Benson, co-directeur van Stanford's Precourt Institute for Energy en senior auteur van het perspectief dat woensdag in het academische tijdschrift is gepubliceerd Joule . Benson is een professor in Energy Resources Engineering.

De nieuwe discipline zou onderwerpen behandelen die verantwoordelijk zijn voor een groot deel van het energieverbruik, zoals het wereldwijde wagenpark, of uitgestrekte geografische gebieden bestrijken, zoals toeleveringsketens, of die tientallen jaren beslaan, zoals energie-investeringen. De grote ruimtelijke, tijdelijk, of energieschaal van deze problemen vereist onderzoekers, van welke afdeling of discipline ze ook komen, soortgelijke technieken zoals modellering en abstractie te gebruiken.

"Onderzoek en onderwijs op het gebied van macro-energiesystemen vindt al plaats, maar het wordt gedaan in verschillende afdelingen en gepubliceerd in verschillende academische tijdschriften, " zegt hoofdauteur Patricia Levi, een doctoraat kandidaat op de afdeling Management &Science Engineering van Stanford.

Het formaliseren van dit onderzoek en onderwijs als een discipline zou veel voordelen hebben, zegt Levi. Discipline-specifieke tijdschriften, conferenties en financieringsinstanties zouden het onderzoek verbeteren door kernmethoden en terminologie vast te stellen, het geloofwaardiger maken van peer review, samenwerking bevorderen, en overbodig werk te voorkomen.

"Een voorbeeld van de valkuilen om dit niet te doen, is de sfeer van 'energieanalyse, ', ook wel 'netto-energieanalyse' genoemd, ' en 'energierendement op investering' analyse. Dit concept is in de loop van decennia vele malen opnieuw uitgevonden vanuit meerdere richtingen door meerdere actoren, maar mist nog steeds een consistente methodologie, " zegt co-auteur Michael Carbajales-Dale, die aan het hoofd staat van de Energy-Economy-Environment Systems Analysis-groep aan de Clemson University, waar hij assistent-professor is bij de afdeling Environmental Engineering &Earth Sciences.

Het creëren van macro-energiesystemen zal de beoefenaars ervan ook helpen andere onderzoekers te overtuigen, beleidsmakers, bedrijven en financiers van de waarde van hun onderzoek, schrijven de auteurs.

"Eenwording van verschillende gebieden onder de paraplu van macro-energiesystemen zal het ook beter herkenbaar maken voor nieuwe studenten, en hen op hun beurt helpen een baan te vinden nadat ze hun opleiding hebben voltooid, omdat relevante personeelsmanagers zullen begrijpen wat ze hebben gestudeerd, " zegt co-auteur Simon Davidsson Kurland, een postdoctoraal onderzoeker aan de Chalmers University of Technology in Zweden.

Als eerste stappen, de auteurs vragen dat academici die denken dat hun werk door het artikel wordt beschreven, hun discipline beginnen te identificeren als macro-energiesystemen en die term met hun collega's verdedigen. Tweede, zij voorzien een bijeenkomst om de reikwijdte en richting van onderzoek en onderwijs in het vakgebied in kaart te brengen.

John Weyant, Stanford-hoogleraar Management Science &Engineering en directeur van het Energy Modeling Forum, is ook co-auteur van de studie, net als Adam Brandt, universitair hoofddocent bij de afdeling Energy Resources Engineering van Stanford.