Innovationen in erneuerbaren Energietechnologien boomen

Innovationen in erneuerbaren Energietechnologien boomen
Innovationen in erneuerbaren Energietechnologien boomen
Anonim

Die Zahl der erteilten Patente für Technologien für erneuerbare Energien ist in den letzten zehn Jahren stark gestiegen, wie aus neuen Untersuchungen des MIT und des Santa Fe Institute (SFI) hervorgeht. Die Studie zeigt, dass Investitionen in Forschung und Entwicklung sowie in das Wachstum der Märkte für diese Produkte dazu beigetragen haben, dieses dramatische Innovationswachstum voranzutreiben.

"Wir waren ziemlich überrascht", sagt Jessika Trancik, Assistenzprofessorin für Ingenieursysteme am MIT und Mitautorin des neuen Berichts, der in der Zeitschrift PLoS ONE veröffentlicht wurde. Trancik erstellte – in Zusammenarbeit mit Luís Bettencourt vom SFI und der Doktorandin Jasleen Kaur von der Indiana University – eine Datenbank mit energiebezogenen Patenten, die zwischen 1970 und 2009 in mehr als 100 Ländern erteilt wurden, und verwendete Schlüsselwortsuchen der Patente selbst und nicht der von ihnen zugewiesenen Klassifikationen Patentämter.Insgesamt untersuchte das Team mehr als 73.000 Patente, die für energiebezogene Technologien erteilt wurden.

Diese Datenbank "gibt Ihnen einen Einblick in die Innovationstätigkeit - wer macht sie und wo", sagt Trancik. Weitere statistische Analysen, sagt sie, zeigten eine klare Korrelation zwischen diesem Anstieg der Patente und früheren Investitionen in Forschung und Entwicklung sowie dem Wachstum der Märkte für solche erneuerbaren Technologien.

Der Anstieg war am dramatischsten bei Patenten im Zusammenhang mit erneuerbaren Energien, hauptsächlich Solarenergie und Wind. Patente in Technologien für fossile Brennstoffe zeigten einen bescheideneren Anstieg, während Patente in Nukleartechnologie stagnierten.

Zum Beispiel stieg zwischen 2004 und 2009 die Zahl der jährlich erteilten Patente für Solarenergie um 13 Prozent pro Jahr, während die für Windenergie im Durchschnitt um 19 Prozent pro Jahr zunahm; Diese Wachstumsraten erreichen oder übertreffen die Raten für Technologien wie Halbleiter und digitale Kommunikation. Insgesamt stiegen die Patente für erneuerbare Energien in den Vereinigten Staaten von weniger als 200 pro Jahr im Zeitraum von 1975 bis 2000 auf mehr als 1.000 pro Jahr bis 2009.Im Vergleich dazu gab es 2009 etwa 300 Patente im Zusammenhang mit fossilen Brennstoffen, gegenüber etwa 100 pro Jahr in früheren Jahrzehnten. Auch der Anteil der Energie an allen Patenten nimmt zu.

Während es nach den Ölschocks der 1970er und 1980er Jahre zu einem starken Anstieg der Forschungsgelder in diesen Bereichen kam, folgte darauf ein steiler Rückgang. Aber die Wirkung dieser Investitionen ist im aktuellen Patentboom sichtbar, sagt Trancik. "Wissen bleibt bestehen", sagt sie. "In den 70er und 80er Jahren wurde viel Arbeit geleistet, es wurde viel Mühe investiert, und wir profitieren immer noch davon."

Trancik sagt, das Team habe den kumulativen Effekt von Investitionen in die Forschung sowohl von Regierungen als auch von der Industrie und den Effekt des Wachstums des Marktes für erneuerbare Energiesysteme gesehen, der auch von staatlichen Subventionen, Anreizen und Steuererleichterungen profitierte.

Die Trends waren in den Vereinigten Staaten und anderswo ähnlich, obwohl es regionale Unterschiede gab, sagt Trancik.Während China manchmal vorgeworfen wurde, anderswo erfundene Technologien zu nutzen und hauptsächlich in Produktionsprozessen zu innovieren, zeichnen die neuen Daten ein anderes Bild: Patente, die in China für Technologien für erneuerbare Energien (einschließlich Patente von ausländischen Erfindern oder Unternehmen) eingereicht wurden, haben es getan hat in den letzten Jahren ein dramatisches Wachstum gezeigt. "China hebt wirklich ab", sagt Trancik und fügt hinzu, dass "um die Art der dargestellten technologischen Entwicklung zu verstehen, ein genauer Blick auf den Patentinh alt erforderlich ist."

Der kumulative, langfristige Effekt von Forschungsinvestitionen ist ein weiteres wichtiges Ergebnis dieser Studie, sagt sie. Investitionen kommen in der Regel in Zyklen, sagt sie, „also ist diese Beharrlichkeit des Wissens bedeutsam – und in gewisser Weise beruhigend.“

Sowohl Investitionen in die Grundlagenforschung als auch Investitionen in die Implementierung von Technologien spielen eine wichtige Rolle, sagt Trancik. „Die Daten zeigen wirklich, wie wichtig das Zusammenspiel der beiden Anlageformen ist“, sagt sie.

Bei etablierten Verbrauchertechnologien wie Computern beispielsweise kann der Übergang zur Implementierung durch die Industrie schnell erfolgen. Bei anderen weniger etablierten oder weniger sichtbaren Technologien kann dieser Vorgang jedoch länger dauern.

"Die Verbesserung von etwas, das auf dem Markt nicht geschätzt wird, erfordert mehr Investitionen", sagt Trancik. Ein leichterer Laptop oder einer mit längerer Akkulaufzeit biete einen offensichtlichen Vorteil für den Verbraucher, „während ein Verbraucher beim Einsch alten des Lichts nicht bemerken würde, ob mehr oder weniger CO2-Emissionen anfallen“. Hier können staatliche Vorschriften und Investitionen helfen, neue Technologien in Gang zu bringen, sagt sie.

Bettencourt fügt hinzu, dass die Entwicklung neuer Technologien oft lange dauert und öffentliche Investitionen in diesem frühen Stadium entscheidend sind, damit die Technologie durchstarten kann, wenn die Märkte in Gang kommen Handys, also wollten wir besser verstehen, ob es mit neuen Energietechnologien passieren könnte", sagt er.

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