Forskere hjælper med at vurdere nanotechs økonomiske indvirkning på grøn og bæredygtig vækst

Alene i USA, regering og privat industri investerer sammen mere end $ 3 milliarder om året i forskning og udvikling i nanoteknologi, og globalt er totalen meget højere. Hvad vil det langsigtede økonomiske afkast fra disse investeringer være, ikke kun i nye job og produktsalg, men også fra forbedringer i bæredygtighed?

Georgia Institute of Technology -forskere Philip Shapira og Jan Youtie hjalp med at besvare dette spørgsmål gennem forskning, der blev præsenteret den 27. marts på International Symposium on Assessing the Economic Impact of Nanotechnology afholdt i Washington, DC Forskerne fremhævede vigtigheden af ​​fuld livscyklusvurderinger for at forstå nanoteknologiers indvirkning på grøn økonomisk udvikling på områder som energi, miljø og sikkert drikkevand.

”Nanoteknologi lover at fremme grøn og bæredygtig vækst på mange produkt- og procesområder, Sagde Shapira, en professor ved Georgia Tech’s School of Public Policy og Manchester Institute of Innovation Research ved Manchester Business School i Storbritannien. ”Selvom nanoteknologimarcialisering stadig er i sine tidlige faser, vi har brug for nu at få en bedre fornemmelse af, hvilke markeder der vil vokse, og hvordan nye nanoteknologiske produkter vil påvirke bæredygtigheden. Dette inkluderer afbalancering af gevinster i effektivitet og ydeevne i forhold til nettoenergien, miljø, kulstof og andre omkostninger forbundet med produktionen, brug og bortskaffelse eller genanvendelse af nanoteknologiske produkter.

Men fordi nanoteknologi ligger til grund for mange forskellige industrier, at vurdere og forudsige dens indvirkning vil ikke være let. ”Sammenlignet med informationsteknologi og bioteknologi, for eksempel, nanoteknologi har flere kendetegn ved en generel teknologi såsom udvikling af elektrisk kraft, ”Sagde Youtie, direktør for politikforskningstjenester ved Georgia Tech’s Enterprise Innovation Institute. ”Det gør det svært at analysere værdien af ​​produkter og processer, som teknologien muliggør. Vi håber, at vores papir vil give baggrundsinformation og hjælpe med at ramme diskussionen om at foretage disse vurderinger. ”

Symposiet er sponsoreret af Organization for Economic Cooperation and Development og af U.S.National Nanotechnology Initiative. Støtte til Georgia Tech -forskning i nanoteknologiens samfundsmæssige virkninger er kommet fra National Science Foundation gennem Center for Nanotechnology in Society baseret på Arizona State University.

For deres papir, medforfattere Shapira og Youtie undersøgte en delmængde af grønne nanoteknologier, der sigter mod at muliggøre bæredygtig energi, forbedre miljøkvaliteten, og levere sundt drikkevand til områder i verden, der nu mangler det. De argumenterer for, at nanoteknologiprodukters livscyklus skal indgå i vurderingen.

"Ved undersøgelse af de økonomiske konsekvenser af disse grønne nanoteknologier, vi skal overveje livscyklussen, som omfatter spørgsmål som sundhed og sikkerhed på miljøet, samt mængden af ​​energi, der kræves for at producere materialer, såsom carbon nanorør, ”Sagde Shapira.

Der er rejst miljøhensyn om, hvad der sker med nanomaterialer, når de kommer i vandforsyninger, bemærkede han. Ud over, nogle nanostrukturer bruger giftige elementer såsom cadmium. Energi, der kræves til at producere nano-aktiverede produkter, er også en vigtig overvejelse, selvom den kan balanceres i forhold til den sparede energi - og forureningen reduceres - ved brug af sådanne produkter, Sagde Shapira.

Forskning i disse samfundsmæssige spørgsmål, som udføres parallelt med forskning og udvikling af nanoteknologi-kan give de resulterende nano-aktiverede produkter mulighed for at undgå den slags kontroverser, der har hindret tidligere teknologier.

"Forskere, beslutningstagere og andre observatører har fundet ud af, at noget af løftet om tidligere teknologiske runder var begrænset af ikke at forudse og overveje samfundsmæssige bekymringer før introduktionen af ​​nye produkter, ”Sagde Youtie. "For nanoteknologi, det er vigtigt, at disse spørgsmål overvejes, selv under forsknings- og udviklingsfasen, før produkterne kommer på markedet i betydelige mængder. ”

Nanoteknologiindustrien begyndte med store virksomheder, der havde ressourcer til at investere i forskning og udvikling. Men det ændrer sig nu, Sagde Youtie.

”Mange små virksomheder er involveret i udvikling af nye nanomaterialer, ”Sagde hun. "Store virksomheder fokuserer ofte på at integrere disse nanomaterialer i eksisterende produkter eller processer."

Blandt målene med OECD -symposiet er udvikling af metoder og metoder til estimering af den grønne nanoteknologis indvirkning på job og salg af nye produkter. Eksisterende prognoser er stort set kommet fra proprietære modeller, der bruges af private virksomheder.

”Selvom disse private prognoser har høj synlighed, deres information og metoder er ofte proprietære, ”Bemærkede Shapira. "Vi er også nødt til at udvikle åbne og fagfællebedømte modeller, hvor tilgange er gennemsigtige, og alle kan se de anvendte metoder og antagelser."

I deres papir, Youtie og Shapira nævner flere eksempler på grøn nanoteknologi, diskutere teknologiens potentielle virkninger, og gennemgå prognoser, der er lavet. Eksempler på grøn nanoteknologi, de nævner, omfatter:

• Nano-aktiverede solceller, der bruger billigere organiske materialer, i modsætning til nuværende fotovoltaiske teknologier, der kræver sjældne materialer, såsom platin;
• Nanogeneratorer, der anvender piezoelektriske materialer, såsom nanotråde af zinkoxid, til at omdanne menneskelig bevægelse til energi;
• Energilagringsapplikationer, hvor nanoteknologiske materialer forbedrer eksisterende batterier og nano-aktiverede brændselsceller;
• Termiske energianvendelser, såsom nano-aktiveret isolering;
• Brændstofkatalyse, hvor nanopartikler forbedrer produktion og raffinering af brændstoffer og reducerer emissioner fra biler;
• Teknologier, der bruges til at levere sikkert drikkevand gennem forbedret vandbehandling, afsaltning og genbrug.