O mundo está mudando, mas não rápido o suficiente. O aquecimento da Terra, causado pelo aumento das emissões de gases de efeito estufa, suscitou preocupação suficiente entre os líderes políticos do mundo para que finalmente entrassem em ação. O Acordo de Paris, agora ratificado por 168 estados membros dentro da Convenção-Quadro das Nações Unidas sobre Mudança do Clima (UNFCCC), estabeleceu a ambiciosa meta de reduzir radicalmente as emissões de gases de efeito estufa até meados deste século. O objetivo é limitar o aumento das temperaturas médias mundiais a menos de 2 ° C acima dos níveis pré-industriais, e possivelmente apenas 1,5 ° C. Mas os cientistas estão alertando que as emissões de gases de efeito estufa ainda estão aumentando e continuarão a aumentar por alguns anos - talvez tanto que o limite de 2 ° C será impossível de manter e temperaturas médias substancialmente mais altas serão atingidas.

No entanto, a humanidade muda seu estilo de vida insustentável e quaisquer soluções são desenvolvidas e implementadas, uma coisa é óbvia:vivemos um momento de transição. Em um nível econômico e tecnológico, e no nível das consequências geo-históricas, estamos vivendo no início do Antropoceno, uma era em que a ação humana está tendo efeitos planetários duradouros e que atualmente é discutida como um novo período de tempo geológico. As próximas décadas verão mudanças dramáticas na produção industrial com novos ciclos de materiais, novas formas de trabalho, cooperação global necessária, troca de tecnologia e, em particular, na produção de energia. Um futuro sistema de energia é crucialmente importante para todos os outros processos e seu impacto no sistema terrestre.

As implicações sociais e culturais dos desenvolvimentos no setor de energia e recursos são mal compreendidas. Muitas vezes é visível que as ciências humanas, por um lado, e as ciências naturais e a engenharia, por outro, vivem em mundos diferentes. Freqüentemente, os cientistas passam pouco tempo fora do domínio de sua própria disciplina. Em muitos casos, tecnicamente, isso pode funcionar. Mas quando se trata de desafios em escalas históricas e geo-históricas, a falta de uma perspectiva histórica ampla também pode limitar severamente as possibilidades de administrar adequadamente o processo de transição. Uma compreensão mais profunda do pano de fundo histórico dos processos de transformação de energia não tem apenas valor acadêmico, é a única maneira de obter uma compreensão clara da dimensão do desenvolvimento contínuo.

Por esta razão, a Seção de Ciências Humanas da Sociedade Max Planck está explorando a possibilidade de estabelecer uma nova iniciativa de pesquisa. Um projeto piloto, um departamento, ou mesmo um instituto inteiramente novo poderia ser construído em torno de uma questão simples, mas de longo alcance:como as mudanças tecnológicas nos regimes de energia interagem com as condições sociais e culturais e, em particular, com sistemas de conhecimento? A nova iniciativa Max Planck terá uma ampla perspectiva histórica e sistemática sobre os cenários entre o Neolítico e o presente. Envolverá especialistas de diferentes campos acadêmicos para estabelecer novos métodos de pesquisa de transformação de energia histórica. A importância de uma perspectiva histórica ampla será o primeiro princípio fundador. O segundo será a convicção de que a transição energética em curso interage com o núcleo de nosso sistema social. Isso exige uma abordagem reflexiva amplamente concebida, uma vez que conceitos modernos básicos como liberdade individual, a riqueza e o progresso evoluíram com o atual regime de energia fóssil. O terceiro princípio diz respeito aos processos de transformação de energia, que deve ser analisado no contexto material das plantas industriais, distritos de mineração e ciclos globais de produção, consumo e poluição.

Novas formas de análise e descrição devem se concentrar nas interações históricas entre microesferas específicas e a macrosfera planetária. Não menos importante, o Antropoceno e a pesquisa associada ao Antropoceno serão um princípio orientador do esforço científico interdisciplinar na nova iniciativa de pesquisa.

Seguindo a tradição da Sociedade Max Planck, os bolsistas envolvidos na iniciativa Max Planck terão amplo espaço para desenvolver suas próprias ideias e trabalhar em problemas de pesquisa básica. Este tipo de ambiente de trabalho ajudará na compreensão dos desafios sociais da dinâmica de energia e recursos por trás das mudanças climáticas. Os jovens pesquisadores terão grandes oportunidades e liberdade, mas também fará parte de uma atmosfera de trabalho verdadeiramente interdisciplinar.

Compreendendo a energia e a mudança social

Refletindo sobre os eventos do início da era da industrialização, é concebível que os próximos anos e décadas também sejam momentos decisivos na história da humanidade. A invenção da máquina a vapor mudou a face do mundo. A possibilidade de mover objetos que eram quase imóveis com o poder do calor e do vapor, e a possibilidade de aumentar a produção da fábrica com máquinas a níveis antes sem precedentes, lançou nossa espécie na era moderna. No início da era industrial, o carvão era o transportador de energia que abastecia os motores a vapor e depois as usinas. Junto com o aço, o carvão permitiu a construção de ferrovias, fábricas em grande escala, e a eletrificação das cidades.

Desde então, novos materiais e tecnologias fizeram sua parte para mudar a face do mundo - e os humanos, também. Até cada terceiro átomo de nitrogênio em nossos corpos é considerado originário de plantas industriais Haber-Bosch para amônia e fertilizantes. Os processos industriais químicos tiveram um impacto global na agricultura, biológico, processos culturais e políticos.

Depois do carvão veio o petróleo, então plásticos, e então silício. Os circuitos integrados avançados baseados nas propriedades eletrônicas desse elemento deram aos computadores um poder sem precedentes para calcular e simular todos os tipos de problemas. A era do computador levou à era da Internet, com todos os fenômenos culturais incríveis que vivemos hoje. Mas, embora ainda lutemos para entender as implicações culturais globais da era da Internet, com a troca mundial de ideias, opiniões, moda ou música, estamos enfrentando a urgência de incorporar nossas percepções ao quadro mais amplo de como a humanidade viverá no futuro. O bem-estar das gerações futuras dependerá de nossas decisões, por exemplo, como compartilhamos conhecimento e o tornamos produtivo.

Estamos em uma encruzilhada, mas nossos mapas das áreas à frente estão parcialmente em branco. E isso não se deve apenas à necessidade de mais pesquisas sobre o produto químico fundamental, processos físicos e biológicos no sistema terrestre. Também é verdade que não sabemos o suficiente sobre como as sociedades humanas interagem com este sistema e como enfrentarão os desafios das mudanças climáticas e outras transformações de nosso meio ambiente planetário. Não está claro qual política, medidas econômicas e tecnológicas nos levarão a um futuro mais sustentável. A pesquisa nos ajudará a determinar a maneira mais rápida e eficiente de implementar redes seguras e confiáveis ​​para fontes de energia renováveis, que são mais propensas a flutuações do que as usinas convencionais de energia fóssil ou nuclear. Muitas questões políticas estão relacionadas a esses problemas. Se olharmos para uma entidade regional integrada, como a União Europeia, com todas as suas muitas opiniões e interesses diferentes, tem-se uma ideia de como será difícil chegar a acordos globais sobre os passos em direção a um futuro sustentável na produção de energia.

Paris é só o começo

Grandes investimentos mundiais na produção de energia renovável são necessários para evitar o aquecimento ambiental excessivo. O limite de 2 ° C não é uma decisão arbitrária. O consenso entre os cientistas é que temperaturas ainda mais altas terão consequências dramáticas para muitas regiões do nosso mundo, alguns dos quais já estamos vendo hoje. Os padrões globais de precipitação irão mudar, causando seca severa em alguns lugares e fortes tempestades em outros. Os sistemas climáticos alterados levarão a mudanças generalizadas na agricultura e aumentarão a possibilidade de fome, o que, por sua vez, provocará a migração e, presumivelmente, conflitos armados em muitas das partes mais pobres de nosso planeta. O aumento da temperatura atmosférica não será uniformemente distribuído e algumas regiões ficarão mais frias. Outras áreas, como a região do Golfo Pérsico ou partes da África, experimentará temperaturas extremas muito mais altas, especialmente nos meses de verão, o que pode significar que as pessoas devem permanecer dentro de casa durante os períodos de calor intenso. Os países subdesenvolvidos sofrerão mais com o aquecimento global, embora estejam menos preparados para lidar com isso e não tenham contribuído para isso. De longe, a maior parte dos gases de efeito estufa foi emitida por regiões industrializadas, particularmente na Europa e nos Estados Unidos, mas a China e outros países em industrialização estão agora ingressando no clube.

O Acordo de Paris é de importância crucial, mas também tem suas desvantagens. Não é obrigatório; nenhuma sanção pode ser invocada contra os países que não cumprirem suas promessas de reduzir as emissões de gases de efeito estufa. Mesmo os métodos de medição das emissões de dióxido de carbono não são inequivocamente acordados por muitos governos. Em vez de, eles são a causa de discussões contínuas e futuras.

Produção de eletricidade, armazenamento e distribuição são apenas um dos principais problemas no combate às mudanças climáticas. As emissões de todos os tipos de tráfego - por terra, veículos marítimos e aéreos - são ainda mais difíceis de substituir por fontes de energia sustentáveis ​​do que a geração de eletricidade. O mesmo se aplica às emissões da agricultura, aquecimento e processos industriais.

O estado de coisas na política climática

Ainda, há algum motivo para otimismo. Em uma economia globalmente competitiva, os preços da energia são os principais contribuintes para a competitividade de qualquer nação. Graças a décadas de trabalho dedicado de cientistas de todo o mundo, o custo da produção de eletricidade por fontes renováveis ​​de energia atingiu o nível dos combustíveis fósseis. Os preços da energia eólica em regiões ricas em vento são competitivos há algum tempo. E nos últimos anos houve uma rápida redução no custo da produção de energia fotovoltaica. Em algumas áreas com altos níveis de irradiação solar, as usinas fotovoltaicas já são a fonte de energia mais barata disponível - desde que o Sol esteja brilhando. Armazenar calor ou eletricidade durante a noite ou em dias chuvosos é caro e apresenta desafios científicos e tecnológicos básicos. Para integrar eletricidade volátil em sistemas de energia que consistem em transportadores de energia elétrica e molecular, não é suficiente considerar as energias renováveis ​​e o armazenamento como soluções 'drop-in'. Precisamos redesenhar todo o sistema de abastecimento de energia e materiais. O redesenho inclui técnicas, econômico, aspectos regulatórios e sociais e deve ser baseada em um entendimento rigoroso da inter-relação entre as interações técnicas e sociais mediadas por medidas econômicas e regulatórias. Com esta perspectiva, é oportuno começar com uma consideração holística de estruturas e conceitos em nossos sistemas de energia. Os mercados de energia estão se movendo com velocidade crescente. Talvez não seja por acaso que o Acordo de Paris foi assinado em 2015 - o mesmo ano em que a capacidade de energia elétrica renovável recém-construída, pela primeira vez na história, superou a adição de usinas fósseis. A importância desses avanços tecnológicos e econômicos não pode ser subestimada. Investidores e seguradoras estão começando a pensar em investir em pacotes de energia renovável em escalas muito grandes.

Para reduzir os riscos de investimento, atores nos mercados financeiros estão tentando encontrar as melhores maneiras de implementar enormes pacotes de investimento, onde o fracasso - tecnológico ou político - de um grande projeto não colocará em risco todo o investimento. Essas considerações são especialmente importantes porque muitas oportunidades de investimento estarão em partes do mundo que não são politicamente, social ou economicamente estável. As negociações em Paris visavam principalmente encontrar um acordo que quase todos os países estariam prontos para assinar. Um ano depois, na cúpula do clima em Marrakesh, Marrocos, muitas discussões focadas em novas soluções tecnológicas e oportunidades de negócios.