De wereld verandert, maar niet snel genoeg. De opwarming van de aarde, veroorzaakt door de stijgende uitstoot van broeikasgassen, heeft bij de politieke leiders van de wereld genoeg bezorgdheid gewekt om eindelijk actie te ondernemen. De Overeenkomst van Parijs, nu geratificeerd door 168 lidstaten binnen het Raamverdrag van de Verenigde Naties inzake klimaatverandering (UNFCCC), heeft zich tot het midden van deze eeuw het ambitieuze doel gesteld om de uitstoot van broeikasgassen radicaal te verminderen. Het doel is om de stijging van de gemiddelde wereldwijde temperatuur te beperken tot minder dan 2 °C boven het pre-industriële niveau, en mogelijk slechts 1,5 °C. Maar wetenschappers waarschuwen dat de uitstoot van broeikasgassen nog steeds toeneemt en dit de komende jaren zal blijven doen - misschien zo veel dat de grens van 2 °C niet meer te handhaven is en aanzienlijk hogere gemiddelde temperaturen zullen worden bereikt.

Maar de mensheid verandert haar niet-duurzame levensstijl en welke oplossingen er ook worden ontwikkeld en geïmplementeerd, één ding is duidelijk:we leven in een tijd van transitie. Op economisch en technologisch vlak is en op het vlak van geohistorische gevolgen, we leven aan het begin van het Antropoceen, een tijdperk waarin menselijk handelen langdurige planetaire effecten heeft en dat momenteel wordt besproken als een nieuwe geologische periode. De komende decennia zullen er dramatische veranderingen plaatsvinden in de industriële productie met nieuwe materiaalcycli, nieuwe vormen van arbeid, noodzakelijke wereldwijde samenwerking, uitwisseling van technologie en, vooral, bij energieproductie. Een toekomstig energiesysteem is van cruciaal belang voor alle andere processen en hun impact op het aardesysteem.

De maatschappelijke en culturele implicaties van ontwikkelingen in de energie- en hulpbronnensector worden slecht begrepen. Het is maar al te vaak zichtbaar dat de geesteswetenschappen enerzijds en de natuur- en ingenieurswetenschappen anderzijds in verschillende werelden leven. Veel te vaak, wetenschappers besteden weinig tijd buiten het domein van hun eigen discipline. Vaak, technisch gezien, dit zou kunnen werken. Maar als het gaat om uitdagingen op historische en geohistorische schaal, Ook het ontbreken van een breed historisch perspectief kan de mogelijkheden om het transitieproces goed te managen ernstig beperken. Een dieper begrip van de historische achtergrond van energietransformatieprocessen is niet alleen van academische waarde, het is de enige manier om een ​​duidelijk inzicht te krijgen in de dimensie van voortdurende ontwikkeling.

Om deze reden, de afdeling Humane Wetenschappen van de Max Planck Society onderzoekt de mogelijkheid om een ​​nieuw onderzoeksinitiatief op te zetten. Een proefproject, een afdeling, of zelfs een geheel nieuw instituut zou kunnen worden gebouwd rond één eenvoudige maar verreikende vraag:hoe werken technologische veranderingen in energieregimes samen met maatschappelijke en culturele omstandigheden en, vooral, met kennissystemen? Het nieuwe Max Planck-initiatief zal een breed historisch en systematisch perspectief bieden op scenario's tussen het neolithicum en het heden. Er zullen experts uit verschillende academische velden bij betrokken worden om nieuwe methoden te ontwikkelen voor historisch onderzoek naar energietransformatie. Het belang van een breed historisch perspectief zal het eerste uitgangspunt zijn. De tweede is de overtuiging dat de voortgaande energietransitie een wisselwerking heeft met de kern van ons maatschappelijk systeem. Dit vraagt ​​om een ​​breed opgevatte reflectieve benadering, aangezien moderne basisconcepten als individuele vrijheid, rijkdom en vooruitgang zijn samen met het huidige regime van fossiele energie geëvolueerd. Het derde principe betreft energietransformatieprocessen, die moeten worden geanalyseerd in de materiële context van industriële installaties, mijndistricten en wereldwijde productiecycli, consumptie en vervuiling.

Nieuwe vormen van analyse en beschrijving moeten zich richten op de historische interacties tussen specifieke microsferen en de planetaire macrosfeer. niet in de laatste plaats, het Antropoceen en bijbehorend Antropoceen-onderzoek zal een leidend principe zijn van de interdisciplinaire wetenschappelijke inspanning in het nieuwe onderzoeksinitiatief.

In overeenstemming met de traditie van de Max Planck Society, de wetenschappers die betrokken zijn bij het Max Planck-initiatief krijgen alle ruimte om hun eigen ideeën te ontwikkelen en te werken aan problemen van fundamenteel onderzoek. Dit soort werkomgeving zal helpen bij het begrijpen van de maatschappelijke uitdagingen van de energie- en hulpbronnendynamiek achter klimaatverandering. Jonge onderzoekers krijgen grote kansen en vrijheid, maar zal ook deel uitmaken van een echt interdisciplinaire werksfeer.

Inzicht in energie en maatschappelijke verandering

Terugkijkend op gebeurtenissen vanaf het begin van het tijdperk van de industrialisatie, het is denkbaar dat de komende jaren en decennia ook keerpunten in de geschiedenis van de mensheid zullen zijn. De uitvinding van de stoommachine veranderde het aanzien van de wereld. De mogelijkheid om objecten te verplaatsen die bijna niet te verplaatsen waren met de kracht van hitte en stoom, en de mogelijkheid om de fabrieksproductie met machines op te schalen tot voorheen ongekende niveaus, heeft onze soort naar het moderne tijdperk geslingerd. Aan het begin van het industriële tijdperk, steenkool was de energiedrager die stoommachines en vervolgens energiecentrales voedde. Samen met staal, steenkool maakte de aanleg van spoorwegen mogelijk, grootschalige fabrieken, en de elektrificatie van steden.

Vanaf dat moment, nieuwe materialen en technologieën hebben hun aandeel geleverd om het aangezicht van de wereld – en de mens, te veranderen, te. Tot een derde stikstofatoom in ons lichaam wordt verondersteld te zijn ontstaan ​​in industriële Haber-Bosch-fabrieken voor ammoniak en meststoffen. Chemische industriële processen hebben een wereldwijde impact gehad op de landbouw, biologisch, culturele en politieke processen.

Na steenkool kwam olie, dan plastic, en dan silicium. De geavanceerde geïntegreerde schakelingen gebaseerd op de elektronische eigenschappen van dit element gaven computers een ongekende kracht om allerlei problemen te berekenen en te simuleren. Het computertijdperk leidde tot het internettijdperk met alle verbazingwekkende culturele fenomenen die we tegenwoordig ervaren. Maar hoewel we nog steeds moeite hebben om de wereldwijde culturele implicaties van het internettijdperk te begrijpen, met de wereldwijde uitwisseling van ideeën, meningen, mode of muziek, we worden geconfronteerd met de urgentie om onze inzichten op te nemen in het grotere geheel van hoe de mensheid in de toekomst zal leven. Het welzijn van toekomstige generaties zal afhangen van onze beslissingen, zoals hoe we kennis delen en productief maken.

We staan ​​op een kruispunt, maar onze kaarten van de gebieden die voor ons liggen zijn deels blanco. En dat komt niet alleen door de behoefte aan verder onderzoek naar de fundamentele chemische stof, fysieke en biologische processen in het aardsysteem. Het is ook zo dat we niet genoeg weten over hoe menselijke samenlevingen omgaan met dit systeem en hoe ze zullen omgaan met de uitdagingen van klimaatverandering en andere transformaties van onze planetaire omgeving. Het is niet duidelijk welke politieke, economische en technologische maatregelen zullen ons naar een duurzamere toekomst leiden. Onderzoek zal ons helpen om de snelste en meest efficiënte manier te bepalen om veilige en betrouwbare netten voor hernieuwbare energiebronnen te implementeren, die gevoeliger zijn voor schommelingen dan conventionele fossiele of kerncentrales. Met deze problemen zijn veel politieke vraagstukken verbonden. Als men kijkt naar een geïntegreerde regionale entiteit zoals de Europese Unie, met al zijn vele meningen en verschillende belangen, je krijgt een idee hoe moeilijk het zal zijn om mondiale afspraken te maken over de stappen naar een duurzame toekomst in de energieproductie.

Parijs is nog maar het begin

Massale wereldwijde investeringen in de productie van hernieuwbare energie zijn nodig om overmatige opwarming van het milieu te voorkomen. De grens van 2 °C is geen willekeurige beslissing. De consensus onder wetenschappers is dat zelfs hogere temperaturen dramatische gevolgen zullen hebben voor veel regio's van onze wereld, waarvan we er nu al een aantal zien. Wereldwijde regenpatronen zullen veranderen, veroorzaakt op sommige plaatsen zware droogte en op andere zware onweersbuien. De veranderde weersystemen zullen leiden tot wijdverbreide veranderingen in de landbouw en de kans op hongersnood vergroten, wat op zijn beurt zal leiden tot migratie en vermoedelijk gewapende conflicten in veel van de armere delen van onze planeet. De stijging van de atmosferische temperatuur zal niet gelijkmatig worden verdeeld en sommige regio's zullen zelfs kouder worden. Andere gebieden, zoals de Perzische Golfregio of delen van Afrika, veel hogere temperatuurextremen zullen ervaren, vooral in de zomermaanden, wat kan betekenen dat mensen tijdens periodes van intense hitte binnen moeten blijven. Onderontwikkelde landen zullen het meest te lijden hebben van de opwarming van de aarde, hoewel ze er het minst op voorbereid zijn en er niet aan hebben bijgedragen. Verreweg het grootste deel van de broeikasgassen is uitgestoten door geïndustrialiseerde regio's, met name Europa en de Verenigde Staten, maar China en andere industrialiserende landen sluiten zich nu bij de club aan.

De Overeenkomst van Parijs is van cruciaal belang, maar heeft ook nadelen. Het is niet bindend; er mogen geen sancties worden opgelegd tegen landen die hun beloften om de uitstoot van broeikasgassen te verminderen, niet nakomen. Zelfs de methoden voor het meten van de uitstoot van kooldioxide zijn door veel regeringen niet eenduidig ​​overeengekomen. In plaats daarvan, ze zijn de oorzaak van lopende en toekomstige discussies.

Elektriciteit productie, opslag en distributie is slechts een van de belangrijkste problemen bij de bestrijding van klimaatverandering. De uitstoot van alle soorten verkeer – over land, zee- en luchtvoertuigen – zijn nog moeilijker te vervangen door duurzame energiebronnen dan de opwekking van elektriciteit. Hetzelfde geldt voor de uitstoot van de landbouw, verwarming en industriële processen.

De stand van zaken in de klimaatpolitiek

Nog, er is enige reden voor optimisme. In een wereldwijd concurrerende economie, energieprijzen leveren een belangrijke bijdrage aan het concurrentievermogen van elk land. Dankzij tientallen jaren toegewijd werk van wetenschappers over de hele wereld, de kosten van elektriciteitsproductie door hernieuwbare energiebronnen zijn ongeveer op het niveau van fossiele brandstoffen gekomen. De prijzen voor windenergie in windrijke regio's zijn al langer competitief. En de afgelopen jaren zijn de kosten van fotovoltaïsche energieproductie snel gedaald. In sommige gebieden met veel zonnestraling, fotovoltaïsche energiecentrales zijn al de goedkoopste beschikbare energiebron - zolang de zon schijnt. Het opslaan van warmte of elektriciteit voor de nacht of op regenachtige dagen is duur en brengt fundamentele wetenschappelijke en technologische uitdagingen met zich mee. Om vluchtige elektriciteit te integreren in energiesystemen die bestaan ​​uit zowel elektrische als moleculaire energiedragers, het is niet voldoende om hernieuwbare energiebronnen en opslag te beschouwen als 'drop-in'-oplossingen. We moeten het hele systeem van energie- en materiaalvoorziening opnieuw ontwerpen. Het herontwerp omvat technische, economisch, regelgevende en maatschappelijke aspecten en moet gebaseerd zijn op een grondig begrip van de onderlinge relatie tussen technische en maatschappelijke interacties die worden bemiddeld door economische en regelgevende maatregelen. Met dit perspectief, het is tijd om te beginnen met een holistische beschouwing van structuren en concepten in onze energiesystemen. De energiemarkten bewegen met toenemende snelheid. Het is misschien geen puur toeval dat de Overeenkomst van Parijs in 2015 werd ondertekend - hetzelfde jaar dat de nieuw gebouwde capaciteit voor hernieuwbare elektriciteit voor het eerst in de geschiedenis de toevoeging van fossiele energiecentrales inhaalde. Het belang van deze technologische en economische vooruitgang kan niet genoeg worden benadrukt. Beleggers en verzekeraars beginnen op zeer grote schaal na te denken over investeringen in duurzame energiepakketten.

Om investeringsrisico's te verminderen, actoren op de financiële markten proberen de beste manieren te vinden om enorme investeringspakketten te implementeren, waar het mislukken – technologisch of politiek – van één groot project niet de hele investering in gevaar brengt. Deze overwegingen zijn vooral belangrijk omdat veel investeringsmogelijkheden zich zullen voordoen in delen van de wereld die niet politiek, sociaal of economisch stabiel. De onderhandelingen in Parijs gingen vooral over het vinden van een overeenkomst die bijna alle landen zouden willen ondertekenen. Een jaar later op de klimaattop in Marrakesh, Marokko, veel discussies waren gericht op nieuwe technologische oplossingen en zakelijke kansen.