Mashamba ya jua ya 32 ya jua huko Long Island, New York, hatua moja kwa kuhamia miundombinu ya chini ya nishati ya kaboni. brookhavenlab / flickr, CC BY-NC

Suluhisho lolote la muda mrefu litahitaji "kuainisha" uchumi wa dunia - yaani, kuhamia vyanzo vya nguvu vinazotumia mafuta kidogo au hakuna mafuta.

Je! Hii inaweza kufunga haraka iwezekanavyo, na tunaweza kufanya nini ili kuharakisha mabadiliko haya?

Kuangalia historia ya miundombinu nyingine hutoa dalili fulani.

Miundombinu ya Nishati

Decarbonization ni tatizo miundombinu, kubwa moja binadamu amewahi kukabiliana nayo. Inahusisha si tu uzalishaji wa nishati, lakini pia usafiri, taa, joto, baridi, kupika na mifumo mingine na huduma muhimu. kimataifa ya nishati ya mafuta miundombinu ni pamoja na mafuta na gesi visima si tu, migodi ya makaa ya mawe, magari ya maji kubwa mafuta, mabomba na vituo vya kusafisha, lakini pia mamilioni ya magari, vituo vya gesi, malori tank, depots kuhifadhi, mimea umeme, treni makaa ya mawe, mifumo ya joto, majiko na sehemu zote.

Thamani ya jumla ya miundombinu hii yote ni juu ya utaratibu wa Marekani $ 10 trilioni, au karibu theluthi mbili za bidhaa za ndani za Marekani. Hakuna chochote ambacho kikubwa na cha gharama kitaingizwa mwaka, au hata miaka michache. Itachukua miongo.

Hata hivyo kuna habari njema, ya aina, kwa kweli kwamba miundombinu yote hatimaye huja. A utafiti 2010 aliuliza: nini ikiwa miundombinu ya sasa ya nishati iliruhusiwa kuishi nje ya maisha yake muhimu, bila kubadilishwa?

jibu la kushangaza: kama kila chakavu makaa ya mawe-fired nguvu kupanda walikuwa kubadilishana kwa jua, upepo au umeme wa maji, na kila wafu gesi-powered gari kubadilishwa na moja ya umeme, na kadhalika, tuweze tu kukaa ndani ya yetu mipaka ya dunia.

Kulingana na utafiti, kwa kutumia miundombinu iliyopo mpaka sambaratika bila kushinikiza sisi zamani digrii 2 Celsius joto duniani kuwa wanasayansi wengi kuona kama kikomo juu ya mabadiliko ya tabia nchi kukubalika.

tatizo, bila shaka, ni kwamba sisi si kufanya hivyo bado. Badala yake, tunabadilisha mifumo chakavu na zaidi ya moja, wakati kuchimba visima, madini na jengo hata zaidi. Lakini hiyo inaweza kubadilika.

Chukua Kuunda-nje: Mda wa muda wa 30-100

Historians ya miundombinu kama mimi mwenyewe ninaona mfano wa kawaida. Awamu ya innovation ya polepole inafuatiwa na awamu ya "kuchukua", wakati ambapo mifumo mpya ya kiufundi imejengwa kwa haraka na kupitishwa katika mkoa mzima, mpaka miundombinu imethibitisha "kujenga-nje".

Mfano huu wa muda ni sawa kushangaza katika aina zote za miundombinu. Nchini Marekani, awamu ya kuondolewa ya mifereji, reli, telegraph, mabomba ya mafuta na barabara zilizopigwa ilidumu miaka 30-100. awamu kuchukua-off ya redio, simu, televisheni na internet kila ilidumu miaka 30-50.

historia ya miundombinu unaonyesha kwamba "kuchukua-off" katika uzalishaji mbadala ya umeme tayari imeanza na utakwenda haraka sana sasa, hasa wakati na mahali ambapo serikali kuunga mkono lengo hilo.

Jua na upepo mitambo nguvu kwa sasa ni kujitokeza kwa kasi zaidi kuliko nyingine yoyote umeme chanzo, kuongezeka kwa viwango vya duniani kote kila mwaka ya 50% na 18% kwa mtiririko huo kutoka 2009-2014. Vyanzo hivi unaweza kumpuuza miundombinu iliyopo, kusukuma umeme katika grids nguvu (ingawa nguvu zao vipindi uzalishaji kunahitaji viongozi wa kurekebisha yao mbinu za kusawazisha mzigo). Lakini upepo na nishati ya jua inaweza pia kutoa nguvu "off-gridi ya taifa" kwa nyumba ya mtu binafsi, mashamba na maeneo ya vijijini, kutoa vyanzo hivi kubadilika kipekee.

Nchi zingine, hasa Ujerumani na Uchina, zimefanya ahadi kuu za kurejeshwa.

Germany sasa anapata juu ya 25% ya nguvu zake za umeme kutoka kwa upya, kusaidia kupunguza uzalishaji wake wa kaboni kwa juu ya% 25 limehusiana na 1990. Uchina tayari hutoa umeme zaidi ya nishati ya jua kuliko nchi nyingine yoyote, na msingi uliowekwa wa zaidi ya gigawati za 30 na mipango ya kufikia 43 gigawatts ifikapo mwishoni mwa mwaka huu. Katika Australia kati ya 2010 2015 na, nishati ya jua photovoltaic uwezo ilikua kutoka kwa megawati 130 hadi gigawati za 4.7 - Ukuaji wa kiwango cha 96%.

Pamoja na teknolojia za ziada kama vile magari ya umeme, umeme wa taa wenye ufanisi, na joto la joto na baridi, mabadiliko haya yanaweza kutufanya tuwe karibu na usingizi wa kaboni.

Je, mstari wa wakati wa 30-100 wa maendeleo ya miundombinu utaharakishwa? Baadhi ya viashiria zinaonyesha kuwa jibu inaweza kuwa "ndiyo."

Kwanza, katika hali ya umeme, vyanzo vya nguvu tu vinahitaji uingizwaji; grids nguvu - miti, waya na gear nyingine ambayo usafiri umeme - lazima kusimamiwa tofauti, lakini si upya kutoka mwanzo. Pili, nchi ambazo hazina maendeleo zinaweza kutumia fursa za teknolojia zinazoweza kutumika kwa "leapfrog" karibu na miundombinu ya zamani.

Mambo kama hayo yamefanyika katika siku za hivi karibuni. Tangu 2000, kwa mfano, mitandao ya simu za mkononi imefikia zaidi ya nchi zinazoendelea - na wakati huo huo iliepuka kuwepo kwa polepole, kwa gharama nafuu ya vituo vya habari vya hatari, ambazo maeneo mengi hayatakuja nje ya miji mikubwa.

Sambamba katika nishati ni nguvu za majengo, mashamba, makazi yasiyo rasmi na vitu vingine vya haja na paneli za jua za simu na vilima vidogo vidogo, vinavyoweza kuwekwa karibu mahali popote bila uhitaji wa mistari ya umbali mrefu. Hii, pia, tayari hufanyika duniani kote.

Katika nchi zilizoendelea, hata hivyo, kipindi cha mpito kwa renewables kuna uwezekano kuchukua mno tena.

Katika maeneo hayo, si tu vifaa, lakini pia utaalamu, elimu, fedha, sheria, maisha na mifumo mingine ya kijamii husaidia na kutegemea miundombinu ya nishati inayotokana na mafuta. Hizi pia, zinapaswa kubadilika ili kubadilika.

Baadhi - hasa makaa ya makaa ya mawe, mafuta, na gesi ya asili - kusimama kupoteza mengi katika mabadiliko hayo. Hukumu za kihistoria zinazalisha upinzani wa kisiasa ulioamua, kama tunavyoona huko Marekani leo.

Matatizo mgumu, Ikiwa ni pamoja na Ushindani na kisukuku

Miundombinu ya nishati, bila shaka, sio changamoto pekee. Kwa hakika, uharibifu wa decarbonization umejaa matatizo makubwa ya kiufundi.

Kuhami majengo wakubwa, kuboresha uchumi wa mafuta, na kufunga ufanisi zaidi umeme gear ni kwa mbali njia za gharama nafuu zaidi za kupunguza alama za kaboni, lakini hawawezi kusisimua watu na hawawezi kufutwa kwa urahisi.

Hivi sasa na kwa wakati ujao unaoonekana, hakuna chanzo cha nishati kinaweza kuwa "zero kaboni," kwani vifaa vilivyotumia mafuta-mafuta hutumiwa kuzalisha malighafi na kusafirisha bidhaa za kumaliza, ikiwa ni pamoja na mifumo ya nguvu inayoweza kutumika kama vile paneli za jua au mitambo ya upepo.

Umeme ni aina ajabu rahisi ya nishati, lakini hifadhi hiyo bado conundrum; leo teknolojia bora za betri zinahitaji lithiamu, kipengele nadra. Na licha ya utafiti wa kina, betri kubaki ghali, nzito, na mwepesi wa maongezi.

Nchi nyingi - vitu visivyo na nadra sana vilivyopatikana katika maeneo machache - hivi sasa vinakabiliwa na mitambo ya upepo na teknolojia nyingine zinazoweza kuimarishwa, kuunda wasiwasi wa haki kuhusu vifaa vya baadaye.

Hatimaye, katika hali nyingi, kuchoma mafuta, makaa ya mawe na gesi ya asili itabaki njia rahisi na ya gharama kubwa ya kutoa nguvu.

Kwa mfano, njia kubwa za usambazaji kama meli ya kimataifa, usafiri wa hewa na trucking ya umbali mrefu bado ni vigumu sana kubadili vyanzo vyenye nguvu. Biofuels hutoa uwezekano wa kupunguza kiwango cha carbon ya mifumo hii ya usafiri, lakini mimea mingi imeongezeka kama feedstocks ya biofuel kushindana na mazao ya chakula na / au mashamba ya mwitu.

Hata hivyo, lengo kuu la kutoa mahitaji yote ya nishati ya dunia kutoka kwa vyanzo vinavyoweza kuonekana huonekana kuwa inawezekana kwa kanuni. A utafiti wa hivi karibuni iligundua kuwa mahitaji hayo inaweza kwa urahisi kuwa alikutana na upepo tu, maji na nishati ya jua, kwa bei za walaji hakuna zaidi ya mifumo ya nishati ya sasa.

Miundombinu Kama Mizigo ya Kijamii

Je, hii yote inatoka wapi katika kukimbia hadi Paris?

Daubonization ya kasi haiwezi kupatikana kwa uvumbuzi wa teknolojia peke yake, kwa sababu miundombinu sio tu mifumo ya teknolojia. Wao huwakilisha webs ngumu za kuimarisha ahadi za kifedha, kijamii na kisiasa kwa kila mmoja, kila mmoja na historia ndefu na watetezi waliosimama. Kwa sababu hii, mabadiliko makubwa yatahitaji mabadiliko makubwa ya kitamaduni na mapambano ya kisiasa.

Kwa upande wa kitamaduni, kauli mbiu moja ambayo inaweza kuhamasisha mabadiliko ya kasi inaweza kuwa "demokrasia ya nishati": Wazo kwamba watu wanaweza na wanapaswa kuzalisha nguvu zao wenyewe, kwa mizani ndogo, nyumbani na mahali pengine pia.

Mbinu mpya za ujenzi na gharama nafuu za paneli za jua zimeleta "nyumba zuri-zero" (ambazo zinazalisha nishati nyingi kama wakazi wao hutumia) ndani ya kufikia fedha kwa watu wa kawaida. Hizi ni sehemu moja ya tamaa ya Ujerumani Energiewende, Au nchi Mpito wa nishati mbali na mafuta.

Katika historia ya miundombinu, awamu ya kuondoa mara nyingi imeongezeka kasi wakati teknolojia mpya zimeondoka kwenye mipangilio kubwa ya ushirika na serikali kwa kupitishwa na watu binafsi na biashara ndogo. Nguvu ya umeme katika karne ya 20th mapema na matumizi ya internet katika 1990s ni kesi kwa uhakika.

Katika Queensland, Australia, zaidi ya 20% ya nyumba sasa huzalisha umeme wao wenyewe. Mfano huu unaonyesha kuwa uwezekano wa kuwa "hatua ya kusonga" kuelekea hali mpya ya kijamii ya nishati ya jua tayari imefikia mahali fulani. Kwa kweli, a hivi karibuni utafiti iligundua kuwa kiashiria bora ya iwapo mmiliki wa nyumba kutokana na anaongeza solpaneler nyumba ni iwapo jirani tayari alikuwa nao.

Pieces Of Puzzle

mbinu nyingi sera tofauti inaweza kusaidia, wote kupunguza matumizi na kuongeza sehemu ya renewables katika mchanganyiko wa nishati.

codes jengo inaweza kuwa hatua kwa hatua kubadilishwa kuhitaji kwamba kila dari kuzalisha nishati, na / au ratcheted hadi LEED "kijani kujenga" viwango. Kutoa kwa kasi kwa kodi ya kaboni au mfumo wa biashara na wa biashara (tayari umewekwa katika mataifa mengine) ingewezesha innovation wakati kupunguza matumizi ya mafuta ya mafuta na kukuza matumizi ya mbadala.

Nchini Marekani, angalau, kuondosha wengi ruzuku kuwa kwa sasa kati yake na mafuta inaweza kuthibitisha kisiasa rahisi zaidi kuliko kutengeneza kaboni, lakini kutuma ishara sawa ya bei.

Utawala wa Obama Safi Power Mpango kupunguza uzalishaji wa kaboni kutoka kwa mimea ya makaa ya makaa ya mawe inawakilisha aina sahihi ya mabadiliko ya sera. Inakwenda hatua kwa hatua kutoa makampuni ya matumizi wakati wa kurekebisha na bado-nascent mifumo ya kukamata kaboni na kuhifadhi wakati wa kuendeleza. EPA inakadiria kuwa mpango utazalisha $ 20 bilioni katika faida za mabadiliko ya hali ya hewa, pamoja na faida za afya ya $ 14- $ 34 bilioni, wakati unapopungua kiasi kidogo.

Kwa sababu gesi chafu kuja kutoka vyanzo vingi, ikiwa ni pamoja na kilimo, ufugaji, refrigerants na ukataji miti (kwa jina tu wachache), kuna mengi zaidi ya decarbonizing uchumi wa dunia kuliko kuwabadili kwa vyanzo vya nishati mbadala.

Makala hii ina kushughulikiwa kipande moja tu ya kwamba puzzle kubwa sana, lakini mtazamo miundombinu inaweza kutusaidia kufikiria kuhusu matatizo hayo pia.

Historia ya miundombinu inatuambia kuwa uharibifu wa uharibifu hautatokea kwa haraka iwezekanavyo. Lakini pia inaonyesha kuwa kuna njia za kuharakisha mabadiliko, na kwamba kuna muda wa kuzingatia wakati ambapo mengi yanaweza kutokea haraka sana.

Tunaweza kuwa ukingoni mwa wakati huo. Kama Paris hali ya hewa mazungumzo kuendeleza, kuangalia kwa ajili ya uongozi katika ahadi nyingi za kitaifa kushinikiza mchakato huu mbele.

Kuhusu Mwandishi

Paul N Edwards, Profesa wa Habari na Historia, Chuo Kikuu cha Michigan. Anaandika na kufundisha juu ya miundombinu ya ujuzi na habari. Edwards ni mwandishi wa A Machine Machine: Kompyuta Models, Takwimu ya Hali ya Hewa, na Siasa za Kutafisha Global (MIT Press, 2010) na The Ilifungwa Dunia: Kompyuta na Siasa ya Mazungumzo katika Cold War America (MIT Press, 1996), na mratibu mwenza wa Mabadiliko ya Anga: Maarifa ya Wataalamu na Utawala wa Mazingira (MIT Press, 2001), pamoja na makala nyingi.

Makala hii ilichapishwa awali Mazungumzo. Soma awali ya makala.

Kurasa Kitabu:

at InnerSelf Market na Amazon