Wie lösen wir ein Problem wie den Klimawandel? Im neuen Buch Drawdown , ein Team aus über 200 Gelehrten, Wissenschaftlern, politischen Entscheidungsträgern, Wirtschaftsführern und Aktivisten schlägt 100 praktische Lösungen vor.
Hier enthüllt Katharine Wilkinson, Senior Writer des Projekts, sieben der kühnsten und überraschendsten Ideen, die bisher vorgeschlagen wurden.
1Lebendige Gebäude
Wie baut man ein Gebäude, das die Welt verbessert? Das ist die zentrale Frage hinter der Living Building Challenge (LBC), die erstmals 2006 herausgegeben wurde und jetzt ein Programm ist, das vom International Living Future Institute durchgeführt wird.
Der ganzheitliche Ansatz von LBC umfasst sieben Kategorien – Ort, Wasser, Energie, Gesundheit und Glück, Materialien, Gerechtigkeit und Schönheit – die zusammen definieren, was ein lebendiges Gebäude ist und tut. Lebende Gebäude sollten zum Beispiel Nahrung anbauen und Regenwasser nutzen, während sie gleichzeitig Elemente der natürlichen Umwelt integrieren ("biophiles Design") und auf giftige Materialien verzichten, die auf der "roten Liste" stehen.
Wenn es um Treibhausgasemissionen geht, haben lebende Gebäude den größten Einfluss, indem sie mehr Energie produzieren, als sie verbrauchen. Mehr als 350 Gebäude befinden sich in verschiedenen Stadien der LBC-Zertifizierung, was uns zeigt, dass unsere Konstruktionen mehr können, als nur weniger schlecht zu sein: Sie können einen Nettoüberschuss an positiven Effekten für Mensch und Umwelt generieren.
2Künstliches Blatt
Stellen Sie sich eine Energiequelle vor, die für alle zugänglich und erschwinglich ist – und fast überall auf der Welt verfügbar ist. Das ist das Ziel des künstlichen Blattprojekts, das von Daniel Nocera, einem Harvard-Professor für Energiewissenschaften, gegründet wurde. Die Inspiration liegt auf der Hand:Blätter sind meisterhaft darin, die Energie der Sonne durch Photosynthese zu ernten, sie in energiereiche Biomasse umzuwandeln und dabei Kohlenstoff zu binden.
Im vergangenen Jahr kündigten Nocera und ihre Kollegin Pamela Silver einen großen Schritt in Richtung des Ziels eines kostengünstigen Kraftstoffs an, der aus Sonne, Wasser, Luft … und Bakterien hergestellt wird. Zuerst spaltet ein solarbetriebener Prozess Wasser (H2 O) in Wasserstoff und Sauerstoff. Dann verbrauchen gentechnisch veränderte Bakterien den Wasserstoff zusammen mit Kohlendioxid und synthetisieren Alkoholkraftstoff. Mit einer höheren Effizienz als die natürliche Photosynthese könnte das künstliche Blatt eines Tages zu einer echten Energiequelle werden.
3Direkte Lufterfassung
Wie das künstliche Blatt ist Direct Air Capture (DAC) von der Photosynthese inspiriert – der Aufnahme und Umwandlung von Kohlendioxid in Pflanzenmaterial. DAC-Maschinen wirken wie ein chemisches Sieb und ein Schwamm in einem. Wenn die Luft über eine feste oder flüssige Substanz strömt, verbindet sich das Kohlendioxid mit Chemikalien, die selektiv „klebrig“ sind und auf andere Gase unwirksam sind. Sobald diese Einfangchemikalien vollständig gesättigt sind, können Kohlendioxidmoleküle in gereinigter Form extrahiert werden.
DAC ist vielversprechend, um das am häufigsten vorkommende Treibhausgas des Planeten zu binden. Darüber hinaus kann abgeschiedenes Kohlendioxid eine breite Palette von Anwendungen finden – von der Verbesserung für Gewächshäuser über synthetische Kraftstoffe für den Transport bis hin zu Kunststoff, Zement und Kohlenstofffasern – obwohl die meisten noch im Entstehen begriffene Technologien sind. Wenn die DAC-Entwickler beweisen, dass die Technologie sowohl energieeffizient als auch kostengünstig sein kann, wird ihre Zukunft rosig sein.
4Intelligente Autobahnen
Auf einer 29 km langen Autobahn südlich von Atlanta, Georgia, arbeitet eine Initiative namens "The Ray" daran, einen Asphaltabschnitt in eine positive soziale und ökologische Kraft zu verwandeln:die weltweit erste nachhaltige, "intelligente" Autobahn.
Elektrofahrzeuge und saubere Energie sind Schwerpunkte für The Ray:Infrastruktur zum Aufladen von solarbetriebenen Autos, eine Solar-Photovoltaik-(PV)-Farm entlang der Autobahnvorfahrt und sogar PV-Straßenoberflächen. Der treffend benannte Wattway, eine französische Technologie, ist eine Straßenoberfläche, die Solarstrom erzeugt und gleichzeitig die Reifenhaftung und die Haltbarkeit der Oberfläche verbessert.
Moderne Autobahnen haben seit ihrer Einführung kaum Fortschritte im Design erfahren. Angesichts des Klimawandels und der Ankunft von Elektro- und autonomen Fahrzeugen brauchen sie einen intelligenteren Weg in die Zukunft. The Ray und andere Pioniere könnten beweisen, dass diese veraltete Infrastruktur sauber, sicher und sogar elegant werden kann.
5Hyperschleife
Können wir den Transport über Flugzeuge, Züge und Autos hinaus verlagern? Der Erfinder und Unternehmer Elon Musk stellt sich vor, dass Menschen und Fracht in Kürze die Möglichkeit haben werden, mit einer schwebenden Kapsel durch Niederdruckröhren zu reisen. Er nennt diese Vision den Hyperloop.
Der Hyperloop verspricht zweierlei:Geschwindigkeit – bis zu 1200 Kilometer pro Stunde – und Effizienz – Reduzierung des Energieverbrauchs um 90 bis 95 Prozent. Beides wird unterstützt, indem die Reibung der Räder und der Luftwiderstand eliminiert werden.
Musk hat das Hyperloop-Konzept öffentlich gemacht und den Wettbewerb als Beschleuniger für seine Entwicklung erschlossen. Bisher haben verschiedene Unternehmen Prototypen gebaut, und erfolgreiche Testläufe sind jetzt in den Büchern. Letztendlich könnten Passagiere in etwa einer halben Stunde von Amsterdam nach Paris oder von San Francisco nach Los Angeles gleiten – zum Preis eines Bustickets.
6Mikrobielle Landwirtschaft
Pflanzen brauchen Stickstoff zum Wachsen. Heute ergänzen viele Landwirte ihre Felder mit synthetischem Stickstoffdünger. Während die Ernteerträge steigen können, ist die Herstellung solcher Düngemittel energieintensiv. Ungenutzter Stickstoff wandert auch in Wasserstraßen, verursacht ein Überwuchern von Algen und marinen „toten Zonen“ und gelangt als starkes Treibhausgas Distickstoffmonoxid in die Luft.
Die Verbesserung des Bodenmikrobioms – der Mikroben, die den Boden als Zuhause bezeichnen – bietet eine bessere Möglichkeit, Pflanzen zu ernähren. In der Erde eines Fingerhuts können bis zu 10 Milliarden mikrobielle Bewohner leben:Bakterien, Nematoden, Pilze und mehr. Hülsenfrüchte wie Luzerne und Erdnüsse gehen eine symbiotische Beziehung mit ausgewählten Bakterien ein, indem sie Kohlenstoff im Austausch gegen Stickstoff an sie weitergeben.
Den meisten Pflanzen fehlt diese Fähigkeit, weshalb Wissenschaftler nach Mikroben suchen, die auf breiterer Basis arbeiten können – mit Weizen, Reis und mehr. Eines Tages können Landwirte auf Stickstoffdünger verzichten und stattdessen stickstofffixierende Bakterien verwenden.
7Wiederbesiedlung der Mammutsteppe
Permafrost ist eine dicke Schicht aus dauerhaft gefrorenem, kohlenstoffreichem Boden, die ein Viertel der nördlichen Hemisphäre bedeckt. Dauerhaft zeigt Beständigkeit an, aber dieser Boden taut auf, wenn sich die Welt erwärmt, und setzt dabei Treibhausgase frei. Sergey und Nikita Zimov, Vater und Sohn, erproben in Sibirien eine Lösung:die Rückkehr der einheimischen Fauna in das Gebiet.
Ein Grasland-Ökosystem namens Mammutsteppe überspannte einst die Regionen, in denen Permafrost vorkommt. Heute streifen Pflanzenfresser nicht mehr durch die Region, außer im Pleistozän-Park von Zimovs. Wenn jakutische Pferde, Rentiere, Moschusochsen und dergleichen Schnee wegschieben und den Rasen darunter freilegen, ist der Boden nicht mehr isoliert und die Temperatur sinkt um ein paar Grad – gerade genug, um gefroren zu bleiben.
Eine breitere Wiederbesiedlung der Mammutsteppe, sagen die Zimovs, könnte helfen, den Permafrost gefroren und die Treibhausgase einzuschließen.