211service.com
Vraag en antwoord: Bill Gates
De medeoprichter van Microsoft belooft de aanbodzijde voor baanbrekende energietechnologieën te veranderen door miljarden dollars van hem en zijn vrienden te investeren. 25 april 2016
's Werelds rijkste man en zijn vrouw schrijven elk jaar een open brief waarin ze nadenken over de kansen voor de Bill and Melinda Gates Foundation, 's werelds grootste filantropische stichting. Vorig jaar schreven ze over ongelijkheid .
Dit jaar , geïnspireerd door een vraag van middelbare scholieren - Welke superkracht zou je willen dat je had? - schreven ze afzonderlijke brieven aan studenten, met nogal charmante annotaties in de kantlijn van de letters. Melinda antwoordde: Meer tijd! en schreef over het erkennen, herverdelen en verminderen van het onbetaalde werk dat vrouwen doen, vooral in de arme wereld. Bill zei: Meer energie! en schreef over de beschavingsuitdaging van klimaatverandering en de noodzaak om te ontwikkelen wat hij heeft voor een paar jaar energiewonderen genoemd1.
Dit verhaal maakte deel uit van ons nummer van mei 2016
- Zie de rest van het nummer
- Abonneren
Met wonderen bedoelt Gates geen onverwachte geschenken die vanuit het niets onverdiend lijken, maar eerder technologische doorbraken die het resultaat zijn van onderzoek en ontwikkeling en het menselijk vermogen om te innoveren, zoals de personal computer, het internet en het poliovaccin2. Hij riep studenten op om extra hard te werken in je wiskunde en wetenschappen, omdat de wereld gek klinkende ideeën nodig heeft om onze energie-uitdaging op te lossen.
Het is mogelijk dat er tegenwoordig een man in een laboratorium is die iets wonderbaarlijks uitvindt.
Gates wordt geanimeerd door een vergelijking die hij beweert te hebben bedacht (hoewel deze lijkt op een andere vergelijking, de Kaya Identity3 genaamd, die bekend is bij klimaatwetenschappers) die de totale uitstoot van kooldioxide beschouwt als het product van de factoren P (bevolking), S ( verbruikte diensten per persoon), E (de energie die wordt gebruikt om die diensten te leveren) en C (de hoeveelheid uitgestoten koolstof per eenheid energie). Als de totale koolstofemissie nul moet zijn, reden Gates, en P, S en E ofwel gaan toenemen of niet veel dalen, dan moet C nul zijn. Om C nul te laten zijn, hebben we een of meerdere wonderen nodig.
Gates wijt het gebrek aan wondertechnologieën niet aan de afwezigheid van een prijs op koolstof (wat betekent dat energiebedrijven geen prikkel hebben om koolstofneutrale technologieën te ontwikkelen en in te zetten), of ander slecht beleid. Honderden miljarden dollars zijn uitgegeven aan wat hij de vraagzijde van de energie-uitdaging noemt. In plaats daarvan, zo stelt hij, is de fout de onderinvestering door overheden en particuliere investeerders aan de aanbodzijde, die fundamenteel overheidsonderzoek en de daaruit voortvloeiende startups financiert. In november besloot Gates daar iets aan te doen, met de aankondiging van de Baanbrekende energiecoalitie . Het brengt meer dan 20 miljardairs samen, waaronder Jeff Bezos van Amazon, Richard Branson van Virgin en Mark Zuckerberg van Facebook, die hebben beloofd ten minste $ 2 miljard in doorbraken te investeren.
Jason Pontin, MIT Technology Review ’s hoofdredacteur, sprak met Bill Gates over hoe C zero te maken en tegelijkertijd te voldoen aan de legitieme wens van de arme wereld om miljarden uit de armoede te halen, en over waar de coalitie haar geld zal investeren.
Je zegt wel eens dat de wereld in de toekomst meer nodig zal hebben — niet minder — energie, deels om de levensstandaard in veel delen van de wereld te verhogen. Dat is echt de sleutel tot de uitdaging, niet? In tijden van klimaatverandering moeten we de nauwe band tussen economische groei en CO2-uitstoot doorbreken.
Dat is juist. Als je mijn vergelijking neemt en naar de eerste drie factoren kijkt, gaat P ongeveer 1,2 stijgen, S gaat ongeveer een factor 2 omhoog, en E, uitgaande van veel doorbraken - nou, we zullen genereus en zeg dat is 0,6. Dus eigenlijk, als je de vergelijking samenvat, suggereert dit dat C ongeveer nul moet zijn.
0
Netto koolstofemissies van ontwikkelde landen tegen 2050 nodig om catastrofale klimaatverandering te voorkomen
Wanneer moet C nul zijn?
Als je toestaat dat arme landen en de landgebruiksector, inclusief vee, een niet-nuluitstoot blijven hebben, dan moeten rijke landen tegen 2050 netto nul zijn, als je echt maar twee graden opwarming wilt.
Als arme landen en de landbouw in de nabije toekomst veel koolstof uitstoten, hoe kan de hele wereld dan tegen het einde van de eeuw een netto-nuluitstoot bereiken?
Welnu, er zijn scenario's die laten zien dat rijke landen in de jaren na 2050 een negatieve CO2-uitstoot4 hebben.
U hebt opgemerkt dat de energie-industrie 0,23 procent van de inkomsten besteedt aan onderzoek en ontwikkeling, vergeleken met 20 procent aan farma en 15 procent aan IT, en u wijt de lange vertraging tussen uitvinding en impact op energie aan die schamele investeringen. Is er een manier om dat te veranderen?
Je kunt naar de geschiedenis kijken en jezelf afvragen: wie waren volgens jou de grootste energievernieuwers aller tijden? Ik denk dat Charles Algernon Parsons5 [de uitvinder van de stoomturbine] echt ongelooflijk was. Ik denk dat Rudolf Diesel6 [de uitvinder van de dieselmotor] ook ongelooflijk was. Ga eens kijken hoeveel geld zij of het bedrijf waarvoor ze werkten verdienden. Diesel pleegde zelfmoord omdat hij dacht dat hij failliet zou gaan. Parsons maakte eigenlijk niets. Gedurende de eerste 20 jaar nadat je een nieuwe energietechnologie hebt uitgevonden, zoals [Vaclav] Smil7 ons graag herinnert, is de inzet die plaatsvindt, op zeer, zeer weinig uitzonderingen na, vrij bescheiden. Dus de prikkel voor de uitvinder is het meest verminderd wanneer de adoptiecycli langer zijn dan 20 jaar. Een vergelijkbare situatie hebben we niet in de IT. Zelfs in de zorg hebben we dat niet, al klagen ze wel eens dat de 20 jaar hen niet genoeg tijd geven.
Een investeringscyclus van meer dan 20 jaar lijkt erg lang. Heeft energie daarom een ander innovatiemodel nodig dan de modellen die andere technologieën hebben aangestuurd?
Voor veel energie-innovaties moet je de overheid krediet geven. Bij kernenergie is al het belangrijkste onderzoek gedaan door de overheid of met overheidsgeld. Met fossiele brandstoffen was er duidelijk een overloopeffect van de digitale revolutie om geologische gegevens te analyseren, maar het waren overheidsinvesteringen die hielpen om tot deze ongelooflijk nauwkeurige horizontale boorcapaciteit te komen. De basisuitgaven voor O&O zijn dus de oorzaak geweest van de meeste doorbraken. We hebben risiconemers uit de particuliere sector nodig om de boel op te schalen en daarom hebben we het idee dat 20 toonaangevende landen hun energie-R&D in de komende vijf jaar moeten verdubbelen, gekoppeld aan een groep investeerders [ de baanbrekende energiecoalitie ] die de financiering van baanbrekende bedrijven met een hoog risico op zich zal nemen.
Toen we het in 2010 over energie hadden, herinnerde je me eraan dat de totale investering van de Amerikaanse overheid in O&O op het gebied van energie rond was $ 5 miljard , ongeveer 10 procent van het geld dat het uitgeeft aan defensiegerelateerd onderzoek. Dat is de afgelopen zes jaar niet veel veranderd. Als de overheid haar investeringen in energie-R&D zou verdubbelen, waar zou je dan willen dat dat geld wordt uitgegeven? — op meer fundamenteel onderzoek of op het ondersteunen van opschaling van nieuwe technologieën?
Nee, ik zou alles uitgeven aan fundamenteel onderzoek. Er zijn een aantal echt opwindende materiaalwetenschappelijke problemen die, als je ze zou oplossen, voordelen zouden hebben die veel verder gaan dan de energiesector, maar waar je de verhoogde investering zou kunnen rechtvaardigen door wat het zou doen om energie-innovatie te verbeteren.
De windjongens hebben bijvoorbeeld echt sterke materialen nodig, en ze hebben echt goede magneten nodig. En als we zonnechemie8 kunnen doen, en iemand bedenkt hoe we de productie van fotonen kunnen omzetten in koolwaterstoffen en dat met een factor honderd kunnen opschalen zodat het economisch wordt, dan is dat behoorlijk wonderbaarlijk, want je creëert een vloeibare koolwaterstof die veel van onze infrastructuur, inclusief transport, weet vandaag de dag wel raad. Je zou niet alles uitschakelen, behalve het eigenlijke stuk van de primaire generatie.
Ook al was het Parijs-gedoe een grote stap voorwaarts, er is in elk land nog zoveel werk aan de winkel.
Nu heb ik geen zuivere toewijzing van hoeveel u aan R&D uitgeeft tot hoe snel u de doorbraak krijgt. Net als bij kankeronderzoek is er veel onzekerheid over de wetenschappelijke mogelijkheden die er zijn. We hebben geen goede vergelijking. Weet je, het is mogelijk dat er tegenwoordig een man in een laboratorium is die iets wonderbaarlijks uitvindt, maar vanwege de klimaatverandering en de waarde van goedkopere energie, moeten we niet gewoon blijven zitten en hopen op zijn wonder; we moeten de kansen in ons voordeel kantelen door het R&D-budget te verdubbelen.
Opvallend is dat al je voorbeelden met scheikunde en materiaalkunde te maken hebben. Dat is geen toeval, toch?
Nee. Neem TerraPower9, het kernsplijtingsbedrijf waar ik erg betrokken bij ben [samen met voormalig Microsoft chief technology officer Nathan Myhrvold]: al onze grootste uitdagingen waren in de materiaalwetenschap. We hebben een zeer hoog neutronenbombardement op onze staalbeplating en het moeilijkste technische probleem dat moet worden opgelost, is het bewijs dat we gedurende lange tijd geen degradatie hebben. Maar het vermogen om materialen te modelleren komt naar voren in bijna alle energiedoorbraken.
Hoe reageer je op het argument dat het commercialiseren van uitvindingen zoals zonneverf10 veel te lang zou duren om de tijdlijn van netto nul CO2-uitstoot in 2050 te halen? Hoe beantwoord je de stelling dat we, om de ergste gevolgen van klimaatverandering af te wenden, de schone technologieën die we hebben moeten inzetten en tegelijkertijd moeten investeren in meer fundamentele doorbraken?
Voor landen die behoorlijk welvarend zijn, zoals Europa en de Verenigde Staten, zouden we het kunnen verdragen dat de energiekosten zelfs een factor twee stijgen bij het inzetten van wat we nu hebben. Het zou een enorme politieke afweging zijn, en ik weet niet of landen ervoor zouden kiezen om het te doen, maar je zou niemand verarmen.
Maar kijk naar een land als India, dat paradigmatisch en numeriek zeer belangrijk is in termen van zijn verwachte toevoegingen aan het gebruik van koolwaterstoffen in de komende 30 jaar. Als je Indiërs voor het dilemma stelt om hun land te elektrificeren met steenkool of om te voldoen aan een broeikasgasemissiebeperking die de hoeveelheid elektrificatie drastisch zou verminderen, geef je ze een zeer moeilijke afweging. Ze zullen vragen: moeten we niet miljoenen levens redden? Moeten we vrouwen geen elektrische kachels geven in plaats van hout te stoken? Moeten we niet de aantasting van het milieu vermijden die het verzamelen van hout met zich meebrengt, en al die tijd die het vraagt? Ik kan het niet voorspellen, maar ik kan me voorstellen dat ze zullen neigen naar elektrificatie van het land, wat een wereldwijd experiment met hoge kooldioxide zal betekenen.
Dus als technologische innovatie er niet was, zou ik niet erg optimistisch zijn over het verminderen van de uitstoot van broeikasgassen. Maar als we de innovaties hebben, kunnen we tegen India zeggen: je kunt twee doelen bereiken: je kunt een groot wereldburger zijn door niet zoveel koolstofdioxide per persoon in de atmosfeer uit te stoten als de rijke landen hebben uitgestoten om hun groei te voeden, en je kunt je land elektrificeren.
Zal vooruitgang niet ook slim beleid vereisen, inclusief een soort prijs op koolstof? Zouden we geen CO2-belasting nodig hebben om een zakelijke reden te creëren om meer in schone technologieën te investeren?
De innovaties zullen aan de aanbodzijde en aan de vraagzijde moeten worden gestimuleerd. Aan de aanbodzijde gaat het om het financieren van basisonderzoek van de overheid en het creëren van start-ups met dat onderzoek.
$ 5 miljard
Jaarlijks bedrag dat de VS investeert in O&O op het gebied van schone energie, ongeveer 10 procent van het bedrag dat naar defensieonderzoek gaat
Aan de vraagzijde zijn er argumenten te bedenken over hoeveel we zouden moeten doen en hoe de structuur eruit zou moeten zien, maar als je naar de rijke landen als geheel kijkt, hebben ze veel gedaan. [In de Verenigde Staten] zijn er dingen geweest zoals de PTC [ hernieuwbare energie productiebelastingkrediet] , de ITC [ Investeringsbelastingkrediet ], of de normen voor hernieuwbare portefeuilles11. Nu, het beleid was misschien te specifiek voor bepaalde technologieën, en misschien hadden ze moeten worden gedaan met een meer algemeen mechanisme, maar over het algemeen, als je kijkt naar de relatieve investeringen aan de vraagzijde voor innovatie versus hoeveel deze landen in de aanbodzijde, het is een prachtig beeld. Aan de vraagzijde hebben rijke landen letterlijk honderden miljarden geïnvesteerd, maar aan de aanbodzijde, als je China buiten beschouwing laat, heeft niemand zijn energie-R&D12-budget de afgelopen 15 jaar echt substantieel verhoogd.
Het antwoord op uw vraag is: ja, er is veel werk aan de vraagzijde. Maar als je op de aanbodzijde klikt en ziet wat we hebben gedaan, zou je erg teleurgesteld zijn, ook al is het in termen van benodigde miljarden dollars lang niet zo veel. Het is verbazingwekkend hoe weinig er is gedaan.
Ik begrijp dat u liever de aanbodzijde bespreekt. Maar heb je beleidsvoorkeuren over hoe je een prijs op koolstof legt? Bent u voorstander van een schone, transparante belasting? Of wil je een soort van cap en trade? Misschien, meest aannemelijk, een mix van slim beleid? Of maakt het je niet uit?
Sommige landen zullen een zuivere CO2-belasting heffen13, en het is mooi om het op die manier te doen, maar de consensus die mensen hier in de VS zullen bereiken, denk ik, zal zijn om zich meer op de aanbodzijde te concentreren.
Laten we het dan hebben over de aanbodzijde! Wat is de Breakthrough Energy Coalition en hoe gaat u beslissen waarin u gaat investeren?
Afgelopen november hebben 26 vermogende particulieren en ikzelf [evenals instellingen, zoals de Universiteit van Californië] zich ertoe verbonden te investeren in baanbrekende energiebedrijven. Er zijn twee manieren waarop de coalitie die investeringen zal doen. Eerst zullen we een speciaal fonds creëren, Breakthrough Energy Partners genaamd, waarin de individuen in die groep zullen investeren, hoewel deze individuen soms direct in bedrijven zullen investeren. Ten tweede zullen we een andere reeks institutionele investeerders krijgen, waaronder schenkingen van universiteiten, schenkingen van stichtingen en bedrijfsfondsen, en proberen ongeveer hetzelfde bedrag te krijgen als we van individuen krijgen voor een fonds voor instellingen, ongeveer twee miljard dollar .
Tegen deze zomer zullen we enkele van de belangrijkste mensen hebben en de investeringsdocumenten hebben verzameld, en dan zullen we niet alleen individuen kunnen benaderen die bereid zijn zich te committeren op basis van mij te kennen en erop te vertrouwen dat dit ding zou worden goed gestructureerd, maar ook de instellingen.
De coalitie ging van start met een opmerkelijke groep rijke individuen. Maar ik zag niet veel namen uit de energiesector. Heb je niet de expertise van de energie-industrie nodig, maar ook de financiële middelen?
We zijn niet op zoek geweest. Maar ja, als we mensen kunnen krijgen die zich in de huidige energiemarkt bevinden, zowel apparatuur als nutsvoorzieningen, zou het geweldig zijn om ze ook te hebben. Ons basisdoel is dat als we een paar miljard kunnen ophalen, we veel geweldige bedrijven kunnen steunen en ze veel verder kunnen ondersteunen dan een typisch durffonds zou doen.
je hebt zei u bereid was om de komende vijf jaar tot een miljard dollar van uw eigen geld te investeren. Waarom niet meer investeren?
Ik wou dat alleen het schrijven van een grotere cheque de oplossing was. Ik zal gefascineerd zijn als we dit fonds bij elkaar krijgen hoe snel we zullen kunnen investeren. Als we de eerste paar miljard dollar effectief kunnen investeren, dan absoluut - ik zal er niet alleen meer geld in steken, maar ik zal de instellingen en individuen bellen en zeggen, Halleluja, ze hebben genoeg bedrijven gevonden die we nu financieel beperkt hebben; wij willen meer geld.
$ 1 miljard
Amount Gates heeft toegezegd de komende vijf jaar bij te dragen aan R&D op het gebied van schone energie
Clean tech is tot nu toe enigszins uit de gratie [voor investeringen] omdat mensen onrealistisch waren over hoe snel sommige van deze vorderingen konden worden gemaakt. De moeilijkheid van nieuwe adoptie, van betrouwbaarheid, van het opschalen van dingen - al die dingen - is heel, heel ontmoedigend. Dus we moeten mensen weer enthousiast maken voor dit soort investeringen, maar ze ook echt laten begrijpen dat de IT-wereld een model heeft gecreëerd in termen van tijdsbestek, geduld en zelfs de benodigde hoeveelheid kapitaal dat niet bestaat in de energie sector in de meeste gevallen.
Heeft u CO2-afvang gefinancierd?
Ik ben een investeerder in het bedrijf van David Keith, genaamd Carbon Engineering14, een technologie voor het opvangen van vrije lucht. Ze bouwen een fabriek. Het kost ongeveer honderd dollar of meer per ton kooldioxide die eruit wordt gehaald met behulp van vrije luchtvangst, maar als ze de eerste fabriek hebben gebouwd, zullen ze kansen zien om dat naar beneden te halen.
Hoe gaat het met TerraPower? Wanneer komt er een commerciële reactor en waarom was China de enige mogelijkheid voor een testfaciliteit?
Ze zijn niet de enige mogelijkheid. Er zijn landen als India, Korea, Japan, Frankrijk en de VS die geavanceerde nucleaire dingen hebben gedaan, maar tegenwoordig wordt ongeveer de helft van alle kerncentrales die in de wereld worden gebouwd in China gebouwd, en China's vermogen om engineering te doen is zeer indrukwekkend. Het is waarschijnlijk dat de proeffabriek van TerraPower in China zal worden gebouwd15. In het beste geval, als die fabriek in 2024 klaar is, zou je ergens in de jaren 2030 een ontwerp hebben waarvan je zou hopen dat alle nieuwe nucleaire constructies zouden aannemen, omdat de economie, veiligheid, afval en alle belangrijke parameters zijn drastisch verbeterd.
Heeft u fouten gemaakt in uw energie-investeringen waar u graag over zou willen praten?
Ik zit bij vijf batterijbedrijven en vijf van de vijf hebben het moeilijk. Het bedrijf van Don Sadoway, Ambri16, is bijvoorbeeld geweldig, maar ze hebben een echte uitdaging om de afdichtingen van hun natriumbatterijen te laten werken en de rendabiliteit van hun batterijen te krijgen, zodat opslagmensen ze aantrekkelijk vinden. Ik heb er geen spijt van dat ik heb geïnvesteerd, maar alle batterijzaken waar ik in zit, vinden zowel de omvang van de markt als de technologie moeilijker dan ze hadden verwacht. Ze zijn nog steeds in bedrijf, maar het blijkt behoorlijk ontmoedigend te zijn. Als mensen nadenken over energieoplossingen, kun je er niet vanuit gaan dat er een opslagwonder zal zijn. Het is nog steeds mogelijk dat die er zal zijn, maar we moeten investeren in veel paden die geen opslag vereisen.
Als er geen opslagtechnologie is die schaalbaar is, hoe zullen zon en wind dan ooit een zinvolle bijdrage leveren aan de opwekking van elektriciteit?
Als je tegen me zou zeggen: er zal geen opslagwonder zijn - niets zoals chemische zonne-energie of iets dergelijks - dan denk ik dat het waarschijnlijke systeem voor een rijk land eruitziet als een gigantisch hoogspanningsgelijkstroomnet met zonne- en windenergie en aardgas peakers met een zeer hoge mate van koolstofafvang en -vastlegging [CCS].
Als je een supergrid had die heel Noord-Amerika bedekte, en je keek naar weermodellen en begreep wind- en zonnepatronen, en rationeel gebruik van al je zonne- en windenergie om de diversiteit te maximaliseren, dan met een magisch, continentbreed raster, met enorme capaciteit die haalbaar is met de juiste goedkeuringen van de overheid, zou je uiteindelijk in staat zijn om ongeveer 80 procent van de energiebehoefte te dekken. Voor de overige 20 procent zou je in het ergste geval gebruik kunnen maken van aardgas-peakers en CCS. Het is een beetje makkelijker om CCS te doen in een aardgascentrale dan in een kolencentrale, en het is gemakkelijker om het voor 20 procent van de energie te doen dan voor alle energie.
Het raster is er en het is de meest waarschijnlijke oplossing die eenvoudig is. Het maken van een groot DC-hoogspanningsnet is vrij economisch. Het is alleen maar magie in die zin dat de soeverein de voorrechten moet vrijmaken en de juiste economische prikkels moet creëren. Het is geen technologisch wonder; het is een beleidswonder.
Kunnen de VS, die zich ertoe hebben verbonden hun uitstoot tegen 2025 met meer dan 25 procent te verminderen, en andere landen aan hun verplichtingen onder de Overeenkomst van Parijs voldoen?
Ook al was het Parijs-gedoe een grote stap voorwaarts, er is in elk land nog zoveel werk aan de winkel. Ik denk dat mensen sceptisch kunnen zijn over hoeveel landen hun verplichtingen zullen nakomen en, zelfs als die verplichtingen worden nagekomen, hoe ze zullen worden nagekomen. Neem bijvoorbeeld de toezegging van de VS: een groot deel van de manier waarop de VS zijn verplichtingen nakomt, is door de relatieve energiemix te verschuiven naar aardgas.
Als we geen innovatie hadden, als je zei Hé, de wetenschap is bevroren, we hebben alleen de technologie van vandaag, ik zou behoorlijk pessimistisch zijn over de wereld [vermijden] zelfs ... een scenario van drie graden. De reden dat ik optimistisch ben over klimaatverandering, is vanwege het potentieel voor innovaties waarbij C gelijk is aan nul.