Jessica Jewell, forskarassistent i Fysisk resursteori på Chalmers, har beviljats ett bidrag på 1,5 miljoner euro av Europeiska forskningsrådet för ett projekt om övergången till en fossilfri energisektor.
Projektet, med titeln MechANisms and actors of Feasible Energy Transitions (Manifest), kommer att pågå 2021–2026. Det ska främja vår förståelse för huruvida och under vilka förhållanden det är möjligt att undvika farlig klimatförändring.
– Vi vet hur man löser klimatförändringsproblemet i matematiska modeller, men vi måste förstå hur vi kan lösa det i den verkliga världen, säger Jessica Jewell, som arbetar vid Institutionen för rymd-, geo- och miljövetenskap.
Svårt att utvärdera vad som är genomförbart
Teknik som behövs för att befria elsystemet från kol är redan kommersiellt tillgänglig. Och det finns matematiska modeller för hur dessa tekniker kan användas tillräckligt snabbt och i tillräckligt stor skala för att ersätta fossila bränslen och uppfylla klimatmålen. Ändå finns det ingen vetenskaplig metod för att utvärdera om dessa scenarier är genomförbara i den verkliga världen, med tanke på de socio-politiska och tekniska begränsningarna i olika länder och regioner.
Projektet Manifest kommer att utveckla en ny vetenskaplig förståelse för möjligheten att göra elsektorn kolfri, med fokus på att både lansera koldioxidsnål el i utvecklingsländer och upprätthålla tillväxten av förnybar el som redan finns på plats i de länder som kommit längst.
Vi ställde några frågor till Jessica Jewell om anslaget, projektet Manifest och de största utmaningarna att övervinna för elsektorn.Jessica Jewell.
Hur kändes det när du hörde att du skulle få anslaget?
– Jag blev förvånad och superexalterad. Min forskning är verkligen tvärvetenskaplig, vilket vanligtvis är ganska svårt att få stöd för av vetenskapliga granskningspaneler. Jag känner mig också mycket tacksam mot alla som hjälpte mig att utvecklas som forskare: först vid Centraleuropeiska universitetet där jag var doktorand, sedan vid International Institute for Applied Systems Analysis och Bergens Universitet och nu på Chalmers.
Du beskriver projektet Manifest som ett "skifte i tanken på genomförbarheten av en lindring av klimatförändringen". Kan du beskriva den förändringen och varför den behövs?
– Vi vet hur vi ska lösa klimatförändringsproblemet i matematiska modeller, men vi måste förstå hur vi kan lösa det i den verkliga världen. Det viktigaste vetenskapliga tillvägagångssättet för att bedöma om något är genomförbart i den verkliga världen är att titta på om något liknande hänt tidigare. Men med klimatförändringar blir det problem eftersom både utmaningen och vad vi behöver göra är utan motstycke – så det finns inga direkta historiska paralleller. Att analysera genomförbarheten av en framgångsrik begränsning av klimatförändringarna kan alltså vetenskapligt vara en återvändsgränd. Jag övervinner denna dödläge genom att titta det förflutna och pågående klimatåtgärder genom en viss samhällsvetenskaplig lins som kallas kausala mekanismer.
– Min hypotes är att medan många saker förändras – till exempel att rena tekniker blir billigare, befolkningen och energibehovet ökar – är de politiska, ekonomiska och sociala mekanismerna som formar vår förmåga att agera på klimatet desamma. Genom att förstå dessa mekanismer genom att empiriskt observera det förflutna hoppas jag kunna förutsäga vad som är och inte är möjligt att göra i framtiden.
En av metoderna som beskrivs i detta projekt kallas "dynamiskt genomförbarhetsutrymme". Vad innebär det och hur kan du använda den metoden i det här projektet?
– Ett dynamiskt genomförbarhetsutrymme är ett verktyg jag har utvecklat för att kartlägga empiriska observationer av tidigare klimatåtgärder eller energibyten för att skilja ut de underliggande mekanismer som formar dem. Jag har använt det här verktyget för att kartlägga och förstå genomförbarheten av snabb avveckling av kol och med Manifest vill jag på liknande sätt kartlägga och jämföra historisk expansion av förnybara energikällor med den expansion som länder planerar i framtiden och som vi måste se för att nå klimatmålen.
Vad ser du som de största hindren att övervinna i övergången till ett fossilfritt elsystem?
– Jag ser två stora hinder. Först och främst är hur man kan upprätthålla höga tillväxttakter i de länder som är i framkant och redan har livskraftiga förnybara elsektorer. Danmark och Tyskland får upp till 40 procent av sin elförsörjning från förnybara källor. För dessa länder är det viktigt att upprätthålla höga tillväxttakter för att nå ännu högre nivåer av användning av förnybara energikällor.
Till exempel har tillväxten av vindkraft på land i Tyskland minskat betydligt, främst på grund av bristen på tillgängliga platser. Vi måste förstå om detta hinder helt enkelt är en byråkratisk komplikation av att hantera planeringstillstånd, eller om det återspeglar den djupare mekanismen för ökat socialt motstånd och konflikter om markanvändning som det skulle vara svårare att övervinna.
– Den andra och större utmaningen är att ta reda på hur man kan lansera koldioxidsnål el i utvecklingsländer, i vad som kallas ”teknikperiferin”. Idag har USA och Europa med bara 10 procent av världens befolkning 50 procent av den globala vind- och solenergin, men om vi ska nå klimatmålen måste vi använda enorma mängder koldioxidsnål teknik där huvuddelen av energianvändningen på 2000-talet kommer att ske – på södra halvklotet.
– Det här är en helt annan utmaning eftersom de flesta av dessa länder ännu inte har livskraftiga koldioxidsnåla elsektorer (tillverkare av utrustning, projektutvecklare och operatörer, fungerande reglerings- och elmarknader) som i länder som kommit längre. Hur snabbt all denna kunskap, institutioner, policyer och affärsmodeller kan sprida sig från de som är i framkant (eller föregångare på hemmaplan) är en kritisk fråga, för först då kan vi förvänta oss början på en fortsatt tillväxt av förnybara energikällor.
Fakta/ERC
Europeiska forskningsrådet (ERC), stöder forskning inom forskning i EU-länder. Rådet gör detta främst med tre stora system för forskning som ingår i EU:s sjunde ramprogram: ERC Start Grants för framstående forskare som är i början av sin karriär, ERC Consolidator Grant för att stödja forskare i det skede där de konsoliderar sin egen oberoende forskargrupp eller -program och ERC Advanced Grants som kan beviljas till forskare som har etablerat sin egna forskargrupper.