Koldioxidsnål teknik som är mindre skala, billigare, och kan massinstalleras är mer sannolikt att möjliggöra en snabbare övergång till nettonollutsläpp, enligt en ny studie av ett internationellt team av forskare.

Innovationer som sträcker sig från solpaneler till elcyklar har också lägre investeringsrisker, större potential för förbättringar i både kostnad och prestanda, och mer utrymme för att minska efterfrågan på energi – nyckelegenskaper som kommer att hjälpa till att påskynda framstegen när det gäller koldioxidutsläpp.

För att nå internationella klimatmål, utsläppen av växthusgaser måste halveras inom det kommande decenniet och nå nettonoll runt mitten av seklet. För att göra detta kommer det att krävas en aldrig tidigare skådad och snabb omvandling av sättet att tillföra energi, distribueras och används.

Forskare från Tyndall Center for Climate Change Research vid University of East Anglia (UEA), International Institute for Applied Systems Analysis (IIASA) i Österrike, och universitetsinstitutet i Lissabon, samlade in data om en mängd olika energitekniker i olika skalor och testade sedan hur väl de presterade mot nio egenskaper hos accelererad lågkoldioxidomvandling, såsom kostnad, innovation och tillgänglighet.

De frågade då:är det bättre att prioritera storskalighet, kostsam, icke-delbara eller "klumpiga" teknologier, som kärnkraft, kolavskiljning och lagring, höghastighetstransitsystem, och renoveringar av hela byggnaden?

Eller är det bättre att fokusera på mer "granulära" alternativ, som är mindre i storlek, lägre kostnad, och mer modulära så de skalas inte genom att bli större utan genom att replikera? Exempel på dessa mer granulära teknologier inkluderar solpaneler, ellagringsbatterier, värmepumpar, smarta termostater, elcyklar, och delade taxibilar eller "taxibussar".

Publicerar sina resultat i tidskriften Vetenskap , teamet finner att under vissa villkor, mer granulära alternativ överträffar storskaliga teknologier på ett antal viktiga sätt.

Ledande forskare Dr. Charlie Wilson, på UEA, sa:"En snabb spridning av innovationer med låga koldioxidutsläpp distribuerade över hela vårt energisystem, städer, och hem kan hjälpa till att driva snabbare och mer rättvisa framsteg mot klimatmålen.

"Vi finner att stor ny infrastruktur som kostar miljarder inte är det bästa sättet att påskynda avkarboniseringen. Regeringar, företag, investerare, och medborgarna bör istället prioritera mindre skalliga lösningar som implementeras snabbare. Det innebär att styra finansieringen, politik, incitament, och möjligheter till experiment bort från de få stora och mot de många små."

Förutom att vara snabb att distribuera, Teknik i mindre skala har kortare livslängder och är mindre komplexa så att innovationer och förbättringar kan föras ut på marknaden snabbare. De är också mer allmänt tillgängliga och bidrar till att skapa fler jobb, ge regeringarna en sund grund för att stärka klimatpolitiken.

Medförfattare prof Arnulf Grubler, på IIASA, sade:"Stora "silverkula"-tekniker som kärnkraft eller kol och lagring av koldioxid är politiskt förföriska. Men teknologier och infrastrukturer i större skala absorberar stora delar av tillgängliga offentliga resurser utan att leverera den snabba avkolning vi behöver."

Forskarna betonar att mindre skala teknologier inte är en universell lösning. I vissa situationer, det finns inga likvärdiga alternativ till storskalig teknik och infrastruktur som flygplan som flyger långdistansflyg eller industrianläggningar som producerar järn, stål, och cement.

I andra situationer, ett stort antal mindre teknologier måste integreras i befintlig infrastruktur:utbredd användning av värmepumpar och solpaneler behöver elnät, elfordon behöver laddstationer, och isoleringsprodukter behöver byggnader.

"Innovationer i mindre skala är inget universalmedel, " tillade medförfattaren Dr. Nuno Bento, vid universitetsinstitutet i Lissabon, "men i många olika sammanhang överträffar de större alternativ som ett sätt att påskynda omvandlingen med låga koldioxidutsläpp för att nå globala klimatmål."

"Granulära teknologier för att påskynda avkarboniseringen", C Wilson, En Grubler, N Bento, S Healey, S De Stercke, och C Zimm, publiceras i Vetenskap fredagen den 3 april, 2020.