A bolygó veszélyben van. Az ember egyszerre okoz és küzd az erdőirtással, az óceánok elsavasodásával és a hőmérséklet emelkedésével, hogy csak néhányat említsünk a kevésbé jótékony örökségünkből.
A tények összetettek, de a tendenciákat nem könnyű vitatni. És mégis, a globális veszélyek témája manapság haragra gerjesztő téma, amiért felelős, hogy az olvasó ne kerüljön védekező guggolásba. Talán azért, mert a fejünkhöz vágják a legrosszabbat, és ritkán engedik, hogy a megoldásokban gyönyörködjünk.
SEE: How blockchain will disrupt business (ZDNet/TechRepublic special feature) | Download the free PDF version (TechRepublic)
Kevésbé ellentmondásos tehát talán az a gondolat, hogy a technológiának szerepe van abban, hogy bolygónk kényelmesebb és fenntarthatóbb hely legyen az emberek számára, ahol tovább szorgoskodhatunk. A cikk magasztos címének megfelelni a bolygónk túlélését elősegítő 10 technológia végleges listájával valószínűleg vesztes vállalkozás. Valószínű, hogy a lista valamelyik aspektusával nem ért egyet. Ez rendben is van. Erre való a hozzászólások szekció; szívesen meghallgatnám a véleményét.
Azt is érdemes megjegyezni, hogy ezek közül a technológiák közül néhány saját kockázattal jár. Valójában az első számú legjobb esélyünk, hogy segítsünk a bolygónkon, egyben a fajunk végzetét is jelentheti.
De ahogy elnézem a fenyegető helyzetet, valamint a fejlesztés alatt álló segítő eszközöket, némi optimizmus nem tud nem bekúszni. Íme az általam kiválasztott 10 technológia, amely a legnagyobb valószínűséggel segíthet megmenteni a Földet.
Solar glass
Mi lenne, ha egy felhőkarcoló minden ablaka képes lenne energiát termelni? Ez az ígérete a napelemes üvegnek, egy feltörekvő technológiának, amely nagy port kavar a design és a fenntarthatóság körökben. Ahogyan hangzik, a napüveg megfelelően átlátszó ablakanyag, de a nap energiáját is befogja, és elektromossággá alakítja.
A nagy akadály eddig a hatékonyság volt. A nagy teljesítményű napelemek 25%-os vagy annál nagyobb hatásfokot érhetnek el, de az átlátszóság fenntartása azt jelenti, hogy feláldozzák azt a hatékonyságot, amellyel a fényt elektromossággá alakítják. A Michigani Egyetem egy csapata azonban olyan napelemes üvegterméket fejleszt, amely 15%-os hatékonyságot kínál és emelkedik, miközben a fény teljes 50%-át átengedi. A közeli Michigan Állami Egyetem előrejelzései szerint 5-7 milliárd négyzetméternyi hasznosítható ablakfelület létezik, ami elegendő ahhoz, hogy az USA energiaszükségletének 40%-át egy napelemes üvegtermékkel fedezzék.
Grafén
Az acélnál erősebb, a papírnál vékonyabb, a réznél vezetőbb, a grafén valóban egy csodaanyag – és a közelmúltig teljesen elméleti. A grafén egy ultravékony grafitréteg, amelyet először 2004-ben fedeztek fel a Manchesteri Egyetemen. Jelenleg intenzív kutatások és spekulációk tárgya, és sokan azt jósolják, hogy a bronz, a vas, az acél és a szilícium után ez lesz a következő a sorban a fajunk kulturális és technológiai fejlődésének előmozdításában.
A mindössze egy atom vastagságú grafén rugalmas, átlátszó és nagy vezetőképességű, így a bolygót gyógyító alkalmazások hatalmas skálájára alkalmas. Ezek közé tartozik a vízszűrés, az energiát hatalmas távolságokon keresztül minimális veszteséggel átvinni képes szupravezetők és a fotovoltaikus felhasználás, hogy csak néhányat említsünk. A grafén a jelenlegi anyagokhoz képest jelentősen megnövelt hatékonysága révén a zöld újjászületésünk egyik sarokkövének bizonyulhat.
8. Növényi alapú műanyag
Véget kell vetnünk az egyszer használatos műanyagoknak. Az Egyesült Államokban már folyamatban vannak kezdeményezések a használatuk betiltására vagy szigorú korlátozására. Ahol én lakom, Los Angelesben, műanyag szívószálat csak kérésre adnak ki, és az egyszer használatos műanyag zacskók eltűntek az élelmiszerboltokból. A probléma azonban mélyen gyökerezik és mélyen gyökerezik a fogyasztási gazdaságunkban. Az óceán közelében élek, és a műanyaghulladék mennyisége, amely egy átlagos napon látható, pusztító.
A biológiailag lebomló, növényi alapú műanyagok az egyik elfogadható megoldás, mivel elméletileg számos, már forgalomban lévő műanyag terméket kiválthatnának. Az Avani Eco nevű indonéziai cég 2014 óta készít bioplasztikot maniókából. A műhúshoz és a napelemes üveghez hasonlóan ez is virágzó ágazat lehet az elkövetkező években. De vigyázat! Nem minden bioműanyag bomlik le biológiailag, és egyes gyártási technikák érdemei vitatottak. A következő évtizedben a felelős fogyasztóvá válás része lesz, hogy ismerjük a megvásárolni kívánt termékek életciklusát, a keletkezéstől az entrópiáig.
Hamis hús
Kedves húsevők, van egy jó és egy rossz hírem. Először a rosszat: A hústermelés teljesen borzalmas a bolygó számára. 2017-ben a világ több mint 15 000 tudósa írt alá egy figyelmeztetést az emberiségnek, amelyben többek között az egy főre jutó húsfogyasztásunk drasztikus csökkentésére szólítottak fel. Az egyik probléma a földhasználat. A marhahús előállításához 100 gramm húsra 164 négyzetméternyi legelőre van szükség, és ez az egyik fő oka az erdőirtásnak Közép- és Dél-Amerikában, ami példátlan mértékű szén-dioxid-kibocsátáshoz vezet a légkörbe. Az Élelmezési és Mezőgazdasági Szervezet szerint az állattenyésztés az antropogén üvegházhatású gázkibocsátás mintegy 14,5%-áért felelős. Az állatok hatalmas mennyiségű édesvizet is felhasználnak, míg az ipari állattartásból származó szennyezett szennyvíz a helyi vízfolyásokat szennyezi.
A jó hír? A hamis hús végre jó. Tényleg jó. Az olyan cégek, mint a Beyond Meat és az Impossible Foods olyan ízletes alternatívákat kínálnak a húsnak, amelyek elég tisztességesen helyettesítik az igazit. Legalább annyira, mint a technológiai vívmányok és a fejlett élelmiszer-tudomány, ezeknek a cégeknek az igazi diadala az, hogy a műhúst kulturálisan menővé tették. A Burger Kingnél már rendelhetünk húsmentes hamburgert, a Del Tacónál pedig húsmentes tacót.
6. Akkumulátorok
Az energia a korlátozó tényező, amely sok zöld technológiát hátráltat. A szél és a napenergia például hatalmas mennyiségű villamos energiát képes termelni, de a technológiák elfogadását egy jelentős hiányosság fékezi: Néha nem fúj a szél vagy nem süt a nap. Az elektromos autók hasonlóképpen hatalmas előrelépéseket tesznek, de amíg a hatótávolság nem nő és a töltési idő nem csökken, addig a fosszilis tüzelőanyagok fognak uralkodni.
A meglévő akkumulátortechnológia nem lesz elég. Egyrészt túl drága. A Clean Air Task Force szerint ahhoz, hogy Kalifornia elérje ambiciózus céljait, és kizárólag megújuló energiaforrásokból táplálkozzon, az államnak 360 milliárd dollárt kellene energiatároló rendszerekre költenie. A Form Energy nevű vállalat úgynevezett vizes kén-áramlású akkumulátorokat fejleszt, amelyek kilowattóránként 1-10 dollárba kerülnek majd, szemben a lítium 200 dolláros kilowattórás költségével. A tárolási időnek is növekednie kell, talán hónapokig is eltarthat. A Form megoldása segíthet Kaliforniának abban, hogy még az évszázad közepe előtt elérje energiacéljait, és útravalót nyújthat a világ többi része számára.
Környezeti érzékelők
Hogy meggyógyítsuk a bolygót, mérnünk kell. Az elosztott érzékelők az egyik olyan meg nem énekelt technológia, amely ezt lehetővé teszi, és a hálózatba kapcsolt érzékelő környezet folyamatos terjedése lesz az egyik olyan technológia, amely szinte minden elképzelhető fenntarthatósági törekvés mögött meghúzódik.
Szeretne egy példát? Az 1980-as években a magasabb kémények segítettek csökkenteni a helyi légszennyezést a keleti parton. A probléma az volt, hogy a kémények összefüggést mutattak a savas esők nagyobb arányával, ami hatalmas erdőirtásokhoz vezetett. Hogyan állapították meg az összefüggést? Korai hálózatba kapcsolt szennyezésérzékelők.
A technológia természetesen azóta sokat fejlődött. A tízcentes nagyságú, hálózatba kapcsolt érzékelők már ma is figyelik a levegő és a víz minőségét, azonosítják a szennyező anyagokat, nyomon követik a savasodást, és valós idejű adatokat rögzítenek a társadalmi és gazdasági jólétünk szempontjából kulcsfontosságú jelenségekről. A hordható levegőminőség-érzékelők már úton vannak, és az épületek energia- és vízfelhasználását figyelő helyi érzékelőhálózatok csökkentik a pazarlás mértékét. Ezeknek az érzékelőknek a további elterjedése drámai hatással lesz az életmódunkra.
4. Intelligens hálózatok
Az, ahogyan az energetikai infrastruktúránk – amelyet együttesen hálózatnak nevezünk – jelenleg működik, egy aggasztó maradvány a 19. és 20. századból. Az energiatermelés még mindig nagyrészt centralizált, és az energia elosztása a termelési lánc végén történik, és végül eljut a végfelhasználókhoz. A probléma az, hogy ezek a hálózatok rendkívül érzékenyek a felhasználás és a teljesítmény ingadozására. Ahhoz, hogy megbízhatóan működjenek, túl sok energiát kell termelniük. Hajlamosak a támadásokra, és általában környezetszennyező energiaforrásokra támaszkodnak.
Az Egyesült Államokban és nemzetközi szinten már tesztkörnyezetekben kiépítették az intelligens hálózatokat. A koncepció nem annyira egyetlen technológia, mint inkább számos energetikai, elosztási, hálózati, automatizálási és érzékelési technológia alkalmazása a 21. század új hálózatának megtervezése érdekében. Az intelligens hálózatok lehetővé teszik a helyi energiatermelést egészen a háztartások szintjéig, amelyet vissza lehet táplálni a hálózatba. Az érzékelési technológia és a pontosabb előrejelző modellek finomhangolják majd az energiatermelést a túltermelés elkerülése érdekében, a jobb akkumulátor-technológia (lásd a lista 7. pontját) pedig lehetővé teszi a megújuló energia tárolását. A koncepció még a konnektoron is túlmutat. Ahogy a készülékek egyre okosabbá válnak, a hálózat automatikusan jelezheti, hogy az energiatakarékosság érdekében kapcsolják ki őket. Mindez együttesen óriási változást hozhat az energiainfrastruktúránk működésében. Az Electric Power Research Institute tanulmánya szerint 2030-ra az intelligens hálózati technológiák segítségével 58%-kal csökkenthetjük a szén-dioxid-kibocsátást a tíz évvel ezelőtti szinthez képest.
3. Szén-dioxid-leválasztás
Túl sok szén-dioxid van a levegőben, és ez melegíti a bolygónkat. Mi lenne, ha fel tudnánk fogni és megkötni?
Ez a szén-dioxid-leválasztás és -tárolás (Carbon Capture and Storage, CCS) feltevése, a technológiák egy olyan feltörekvő csoportja, amely az elkövetkező évtizedekben fontos szerepet játszhat bolygónk egészségének megőrzésében. A CCS Association szerint a leválasztási technológiák lehetővé teszik a szén-dioxid leválasztását a villamosenergia-termelés és az ipari folyamatok során keletkező gázokból három módszer egyikével: az égetés előtti leválasztás, az égetés utáni leválasztás és az oxigénégetés. A szenet csővezetéken szállítják el, és messze a föld alatt lévő kőzetformációkban tárolják.
2017-ben Svájcban üzembe helyezték a világ első CO2-leválasztó üzemét. Az Egyesült Államokban és Kanadában startupok fejlesztettek ki saját szén-dioxid-leválasztó üzemeket. Méretarányosan a technológia segíthet visszafordítani korunk egyik legaggasztóbb környezeti tendenciáját.
2. A széndioxid-kibocsátás csökkentésére és a szén-dioxid-kibocsátás visszaszorítására irányuló törekvés. Nukleáris fúzió
Napunkat hidrogénmagok fúziója hajtja, héliumot képezve. A tudósok évtizedek óta dolgoznak azon, hogy ugyanezt a folyamatot fenntartható földi energia előállítására hasznosíthassák. Ez a törekvés ökológiai szempontból rendkívül meggyőző, mivel ez egy szén-dioxid-kibocsátásmentes energiaformát jelent. A jelenlegi atomerőműveket működtető maghasadással ellentétben a fúzió során nem keletkezik hosszú élettartamú radioaktív nukleáris hulladék.
A probléma a hő. Ahhoz, hogy két részecske összeolvadásakor nettó pozitív energia keletkezzen, a reakciónak több millió Celsius-fokos hőmérsékleten kell lezajlania, és ez azt jelenti, hogy bármilyen edényt is használunk az összeolvadáshoz, nos, megolvad. A megoldás az, hogy a reakciót egy lebegő plazmában kell felfüggeszteni, hogy az extrém hő ne érje a kamrát, és a kutatók szerint ezt a folyamatot nagy teljesítményű mágnesek segítségével lehet megvalósítani. A fúziós energiára jellemzően 30 év áll rendelkezésre, de az MIT egy újfajta mágnesekkel dolgozó csapata úgy véli, hogy a fúziós energiát mindössze 15 év alatt be lehet kapcsolni a hálózatba, ami óriási segítség lenne a bolygó felmelegedési tendenciájának lassításáért folytatott küzdelemben.
Mesterséges intelligencia
Kétségtelen, hogy bármelyik sci-fi premissza (nukleáris megsemmisülés, stratégiai fajok kiirtása, a robotok felemelkedése) révén mindannyiunkat elpusztíthat, de a mesterséges intelligencia lehet a legjobb esélyünk arra is, hogy kiszámítjuk magunkat abból a súlyos állapotból, amelyben találjuk magunkat.
A MicroSoft AI for Earth programja az egyik olyan folyamatban lévő erőfeszítés, amely a bolygó javára kívánja hasznosítani a mesterséges intelligenciában rejlő lehetőségeket. A program több mint 200 kutatási támogatást adott olyan csapatoknak, amelyek az AI-technológiákat a bolygó egészségére alkalmazzák négy terület valamelyikén: biodiverzitás, éghajlat, víz és mezőgazdaság. Primitív mesterséges intelligencia és gépi tanulási algoritmusok jelenleg jeges felszíneket elemeznek az időbeli változások mérésére, segítik a kutatókat új erdők pontos elrendezésű ültetésében a szénmegkötés maximalizálása érdekében, és lehetővé teszik a pusztító algavirágzás megfékezését segítő figyelmeztető rendszereket.
Az AI hatással van a mezőgazdasági gyakorlatokra, és hamarosan átalakítja a gazdálkodás módját az iparosodott országokban, csökkentve a növényvédő szerektől való függőségünket és drasztikusan csökkentve a vízfogyasztást. Az AI hatására az autonóm járművek hatékonyabban fognak navigálni, csökkentve a légszennyezést. A mesterséges intelligenciát az anyagtudósok arra használják, hogy biológiailag lebomló műanyagokat helyettesítsenek, és stratégiákat dolgozzanak ki óceánjaink megtisztítására, amelyekbe évente mintegy nyolcmillió tonna műanyag kerül.
A mesterséges intelligencia lesz a jövőbeni erőfeszítéseink alapköve, hogy visszafordítsuk a bolygónak már okozott károkat, miközben skálázható megoldásokat találunk fajunk energia-, élelmiszer- és vízigényének fenntartására.
Ez, vagy pedig a fajunk valószínűleg megérdemelt vesztét fogja okozni.