DAS ERGRÜNEN DER TECHNOLOGIE THE GREENING OF TECHNOLOGY

Forschungsprofessur Umweltpolitik Wissenschaftszentrum Berlin

FS II 89-402

DAS ERGRÜNEN DER TECHNOLOGIE THE GREENING OF TECHNOLOGY

von/by

James Gustave Speth *

President of the World Resources Institute, Washington, D.C.

Wissenschaftszentrum Berlin für Sozialforschung gGmbH (WZB)

Reichpietschufer 50, 1000 Berlin (West) 30

Das Ergrünen der Technologie

Trotz aller Anstrengungen der letzten zwei Jahrzehnte findet Umweltver­

schmutzung weiterhin in großem, nie zuvor erlebten Ausmaß auf der Welt statt. Sie reicht hinunter bis in unser Grundwasser, hinaus über nationale Grenzen und hinauf bis in die Stratosphäre. Sie droht die globalen Syste­

me zu gefährden, die das Klima bestimmen und die Voraussetzungen für unser Leben und das unserer Mitwelt schaffen.

Die Umweltschutzgesetze, die seit Anfang der 1970er Jahre erlassen worden sind, haben uns Zeit gekauft; jetzt aber ist sehr viel mehr vonnö­

ten. Die Herausforderung, denke ich, ist unmißverständlich und gewaltig zugleich: Unsere Gesellschaft kann die Umweltverschmutzung nur dann eindämmen und gleichzeitig weiteres Wirtschaftswachstum anstreben, wenn sie eine tiefgreifende Transformation der Produktionstechnologien und des Konsumverhaltens zustandebringt. Wir müssen uns von den Tech­

nologien des 20. Jahrhunderts trennen und uns schleunigst die des 21.

Jahrhunderts aneignen. Unser alter Umweltfeind, die Technologie, muß unser Freund werden.

Hinterlassenschaft der Verschmutzungstechnologie

Um zu verstehen, warum dies so sein muß, müssen wir uns die Hinterlas­

senschaft der verschmutzungsintensiven Technologien dieses Jahrhunderts vor Augen führen. Vier Trends kennzeichnen unsere Lage:

■ Der Trend von kleinen Mengen zu Riesenmengen an Schadstoffen. Das 20. Jahrhundert erlebte ein wahrhaft explosives Wachstum der Bevölke­

rung und der ökonomischen Aktivität. Die Weltbevölkerung hat sich verdreifacht; die Weltwirtschaft ist heute zwanzigmal größer als im Jah­

re 1900. Mit diesem Wachstum waren erhebliche Veränderungen im Umfang der freigesetzten Verschmutzung verbunden. Die Technolo­

gien dieses Jahrhunderts basierten auf fossilen Energieträgern - zu­

nächst auf Kohle, dann auf Öl und Erdgas; ihr Verbrauch stieg in dieser

Periode um das Zehnfache. Eine Folge davon ist, daß über 200 Millio­

nen Tonnen Schwefel und Stickoxide jedes Jahr zusätzlich die Erdatmo­

sphäre verpesten. Eine andere besteht darin, daß die Atmosphäre 25 % mehr Kohlendioxid enthält - eines jener Gase mit Treibhauseffekt, das die globale Aufwärmung und Klimaveränderungen mitverursacht.

■ Der Trend weg von natürlichen Produkten hin zu synthetischen Chemika­

lien und radioaktiven Substanzen. Viele dieser Substanzen sind hochgra­

dig giftig, selbst in kleinsten Mengen; einige werden nicht abgebaut und akkumulieren in biologischen Systemen oder in der Atmosphäre. Pesti­

zide werden in die Umwelt freigesetzt, gerade weil sie giftig sind. Allein in den Vereinigten Staaten werden jährlich 1 Milliarde Pfund Pestizide verwendet, wovon weniger als 1 % die Schädlinge erreicht. Ironischer­

weise fanden andere Produkte der Chemischen Industrie, wie Fluor­

chlorkohlenwasserstoffe (FCKW), vielfache Anwendung, weil sie nicht toxisch sind; unglücklicherweise aber zerstören sie, wie seit einiger Zeit feststeht, die uns und unsere Mitwelt schützende Ozonschicht.

■ Der Trend von der Ersten Welt zur Dritten Welt. Ein Besuch in einem Ent­

wicklungsland zerstört schnell den Mythos, daß umweltschädliche Tech­

nologien vorwiegend ein Problem der hochindustrialisierten Länder seien. Die urbanen Zentren in der Dritten Welt sind weit stärker mit Schwefeldioxid und anderen Schadstoffen belastet als die meisten Großstädte der Industrieländer.

■ Die Kombination der ersten drei: der Trend von lokalen Effekten hin zu glo­

balen Effekten. Solange der Umfang der Verschmutzung gering war und die Verschmutzung natürlichen Substanzen glich, blieben die Auswir­

kungen im großen und ganzen auf die nähere Umgebung der Verursa­

cher beschränkt. Heute dagegen machen Ausmaß und Intensität der Verschmutzung ihre Folgen buchstäblich weltweit spürbar.

Nichts illustriert dies besser als das Beispiel der Atmosphäre. Die lokale Luftqualität hat sich in vielen Städten verbessert, aber sie verschlechtert sich in anderen - und bleibt eine allgemeine Bedrohung für die Gesund­

heit. Saurer Regen, Smog und andere Folgen des Verbrauchs fossiler Brennstoffe beeinträchtigen das pflanzliche und tierische Leben in weiten Teilen des Erdballs - Wald- und Fischsterben, Erntevernichtung, Reduzie­

rung der Artenvielfalt. Die Zerstörung der Ozonschicht der Stratosphäre

ist von solcher Bedeutung, daß ein internationales Abkommen zur Verrin­

gerung der FCKW-Emissionen ausgehandelt werden mußte; doch die jüngsten Messungen zeigen, daß dieses Abkommen unzureichend ist und zu langsam umgesetzt wird. Die Akkumulation von Treibhausgasen in der Atmosphäre geht weiter; sie ist vor allem eine Folge der Nutzung fossiler Brennstoffe, der Entwaldung und verschiedener landwirtschaftlicher Akti­

vitäten - und sie bedroht nun die Menschheit mit weitreichenden Klima­

veränderungen und dem Ansteigen des Meeresspiegels.

Die Zukunft könnte mehr davon für uns bereithalten. Ausmaß und Auswirkung der ökonomischen Aktivitäten auf unserem Planeten sind derzeit nur schwer abzuschätzen. Es bedurfte der vollen Menschheitsge­

schichte, die »600-Milliarden-Dollar-Weltwirtschaft« von 1900 aufzubauen.

Heute aber wächst die Weltwirtschaft alle zwei Jahre um mehr als diesen Betrag. Bis zur Mitte des kommenden Jahrhunderts, nur ein Menschenle­

ben entfernt, wird sich die Weltbevölkerung von 5 Milliarden Menschen heute auf 10 Milliarden verdoppelt haben, und unsere heutige »13 Billio- nen-Dollar-Weltwirtschaft« könnte fünfmal größer sein.

Ein Luddist widerruft

Die meisten Länder dieser Welt haben sich zwei langfristige Ziele gesetzt:

Verbesserung der Umweltqualität, teilweise durch Reduktion jetziger Verschmutzungsgrade, und Verwirklichung eines hohen Wohlstandsnive­

aus. Diese beiden Ziele miteinander zu versöhnen ist eine der größten Herausforderungen, denen wir uns gegenübersehen - und die in einem Maße internationale Kooperation verlangt, wie das, außer in Kriegszeiten, selten der Fall war.

Was bedeutet das praktisch? Stellen Sie sich als Gedankenexperiment vor, was geschehen würde, wenn Treibhausgase, Industrieabfälle und an­

dere Schadstoffe proportional zur fünffachen Expansion der Weltwirt­

schaft, wie sie für die Mitte des nächsten Jahrhunderts projiziert worden ist, zunähmen. Dies würde wirklich geschehen, wenn dieses Wachstum auf der Basis der heute vorherrschenden Technologien erfolgte. So gesehen werden die ökonomischen und ökologischen Ziele, die sich die meisten Länder gesteckt haben, nur miteinander vereinbar sein, wenn eine umfas­

sende Transformation der Technologie gelingt - ein Umschwung sonder­

gleichen, was Umfang und Geschwindigkeit anbelangt, hin zu hochentwik-

kelten und einfachen, weichen und harten Technologien, die Wirtschafts­

wachstum ermöglichen und gleichzeitig den Druck auf die natürliche Um­

welt drastisch reduzieren.

In diesem so eingegrenzten Sinne darf man wohl sagen, daß es nur noch die Technologie ist, die uns retten kann. Dies ist ein schwieriges Ein­

geständnis für jemanden, der wie ich geistig mit »General Ludd« verwandt ist1; aber durch einen kleinen Sieg des Geistes über die Natur glaube ich es. Ich möchte damit keineswegs die Bedeutung der Änderung der Le­

bensstile verniedlichen - manche gehen Hand in Hand mit der Änderung der Technologie; ich begrüße vielmehr die Zunahme freiwilliger Einfach­

heit in unserer allzu verschwenderischen Gesellschaft. Aber wirtschaftli­

ches Wachstum hat seine Sachzwänge; es wird in jedem Fall stattfinden.

Die Schlüsselfrage ist: mit welchen Technologien? Nur die Bevölkerungs­

frage macht dieser Frage den Rang streitig, was ihre fundamentale Bedeu­

tung für die Zukunft unseres Planeten anbelangt.

Gute und schlechte Nachrichten

Eine gute Nachricht ist, daß viele neu entstehende Technologien vielver­

sprechende Möglichkeiten bieten und uns helfen können, uns in die richti­

ge Richtung zu bewegen (vgl. Kasten). Eine schlechte Nachricht ist, daß keine »unsichtbare Hand« am Werke ist, die Technologieentwicklung in die richtige Richtung zu steuern. Wir müssen weit intensiver als bisher über die Interventionen nachdenken, die notwendig sind, um dieses »Er­

grünen der Technologie« zu gewährleisten.

Die beiden grundlegenden Prozesse technologischer Transformation sind Entdeckung und Anwendung. Erstere gehört zum Bereich von For­

schung und Entwicklung. Wissenschaft und Technik brauchen sinnvolle Anreize, um uns genauere Kenntnisse über die ökologischen Systeme der Erde und ihre Zyklen sowie die ökologischen Auswirkungen menschlichen Handelns zu verschaffen. Sie müssen uns zu einer neuen Landwirtschaft verhelfen, einer Landwirtschaft, die so umgestaltet ist, daß sie sowohl öko­

nomisch als auch ökologisch dauerhaft ist, die mit geringsten Inputs an

Düngemitteln, Pestiziden und Energie auskommt.

Vielversprechende Lösungen

Lösungsorientierte Technologien werden benötigt, um einige der schwierigsten Umweltprobleme unserer Planeten zu lösen. Hier sind einige Bereiche, in denen Investitionen getätigt werden sollten:

■ Energie-Effizienz:

Volvo, Toyota und andere Autohersteller haben überaus effiziente Personenwa­

gen vorgestellt, die mit einer Gallone 70 bis 100 Meilen fahren können. (Der durchschnittliche US-Wagen fährt dagegen im Schnitt nur 19 Meilen pro Gallo­

ne.) Sowohl in den Vereinigten Staaten als auch in Schweden benötigen neue vollisoliert gebaute Häuser gerade ein Zehntel der Heizenergie eines Durch­

schnittshauses. Die Energie für Elektromotoren, Haushaltsgeräte und Beleuch­

tung kann um 25 % bis 50 % mit kommerziell attraktiven Vorkehrungen redu­

ziert werden. Bei der Stahlherstellung kann der Energiebedarf mit Hilfe der Eired- und Plasmasmelt-Prozesse um die Hälfte verringert werden. Neue Gastur­

binen können elektrische Energie und Wärme um 50 % effizienter als die heute üblichen Kraftwerke erzeugen.

Die Zukunft: Der spezifische Energieverbrauch wird im Jahr 2025 nur halb so hoch sein wie heute. Dann kommt die Supraleiter-Revolution.

Emeuerbare Energie:

Photovoltaik kostet nur noch ein Zehntel dessen, was sie noch vor zehn Jahren gekostet hat. Energiegewinnung aus Wind, Biomasse und Abfall, Solar-, Ther­

mal- und andere emeuerbare Energiesysteme machen rasche Fortschritte. Aber alle diese Technologien kommen nicht voll zum Zuge wegen irreführend niedri­

ger Ölpreise und unfairer Wettbewerbsbedingungen zugunsten verschmutzungs­

trächtiger nuklearer und fossiler Energiequellen.

Die Zukunft: Die Preise für Photovoltaik werden weiter fallen, und die Sonnenener- giewirtschaft wird zu einem großen Markt zu Beginn des kommenden Jahrhunderts.

■ Biotechnologie:

Bei intelligenter Regulierung bietet die aufkommende Biotechnologie ein großes Potential zur Reduzierung der Umweltverschmutzung. Neue Produkte der Bio­

technologie können chemische Pestizide und Dünger ersetzen, bei der Behand­

lung von Abwasser und Abfall helfen, das Wachstum der Vegetation auf ausge­

laugten Böden unterstützen, das Potential an biologischen Energiequellen erwei­

tern, der menschlichen Gesundheit und der Empfängnisverhütung dienen, wo­

durch das Bevölkerungswachstum verringert wird.

Die Zukunft: Die entstehende biotechnologische Industrie bietet viele Möglichkeiten

für ein umweltverträgliches Wirtschaften.

■ Abfallvermeidung, Abfallminimierung:

Durch Veränderung von Produktionsprozessen und Produkten sowie durch Wie­

derverwendung der Abfallstoffe kann sowohl das Volumen als auch die Toxizität der Abfälle verringert bzw. vollständig abgebaut werden. Das Programm »Pollu­

tion Prevention Pays« der Firma 3M hat zum Beispiel 110 000 Tonnen Luft­

schadstoffe, 275 000 Tonnen Schlämme und feste Abfallstoffe sowie 1,5 Milliar­

den Gallonen Schmutzwasser vermieden und dem Unternehmen eine Ersparnis von 324 Millionen US-Dollar gebracht.

Die Zukunft: Produktionssysteme sind bezüglich ihrer Umweltverträglichkeit ge­

schlossene Systeme; »abfallfreie Technologie« ist die Regel, nicht die Ausnahme.

■ Informations- und Kommunikationstechnologie:

Informations- und Kommunikationstechnologien erhöhen das Potential zur Re­

duzierung der Außenwelt-Verschmutzung. Schlüsselbereiche sind Satelliten-Be- obachtung, automatische Meßsysteme, künstliche Intelligenz, Ausbildung »vom Dorf zum Globus«, Mikromanagement von Energie- und Materialströmen in der Industrie. Das Problem der IuK-Technologien liegt in der möglichen Innenwelt- Verschmutzung.

Die Zukunft: Miniaturisierung, Mikroprozessoren, CAD sowie Systemmanagement verbessern, effiziente Nutzung von Rohstoffen gewährleisten, Abfall und Verbauch nicht emeuerbarer Ressourcen reduzieren.

Wissenschaft und Technik müssen uns zeigen, wie Industrie und Verkehr aus einer Ära materialintensiver, von hohem Durchsatz gekennzeichneter Prozesse übergeleitet werden können in ein Zeitalter, das Brenn- und Rohstoffe mit höchster Effizienz einsetzt und wenige oder gar keine Ab­

fälle mitproduziert, das Rückstände wiederverwertet, nur umweltverträgli­

che Produkte erzeugt und deshalb sozusagen »geschlossen« ist. Und sie müssen uns frühzeitig und genau mit Einschätzungen der möglichen tech­

nologischen Innovationen, deren beabsichtigten und unbeabsichtigten

Folgen versorgen.

Innovation institutionalisieren

Die Steuerung und Beschleunigung lösungsorientierter Technologien wird erhebliche institutioneile Innovationen erfordern. Stellen Sie sich eine Be­

hörde zum Schutz der Umwelt (Environmental Protection Agency - EPA) vor, die nicht aufgegliedert ist in die Abteilungen »Luftverschmutzung«,

»Wasserverschmutzung«, »Abfall«, »Lärm«, sondern in die Abteilungen

»Verkehr«, »Fabrikation«, »Landwirtschaft«, »Energie«. Diese Bereiche ökonomischer Aktivität sind Technologie-basiert und Technologie-abhän­

gig. Derzeit haben die Umweltbehörden damit eigentlich nichts zu tun; sie verordnen extern »Umweltverträglichkeitsprüfungen«. In Zukunft müssen die Umweltbehörden das »Haus betreten«: Ökologische Faktoren müssen in das Grunddesign unseres Verkehrswesens, unserer Industrie, unserer Energieversorgung und unserer Landwirtschaft integriert werden. Eine völlig neue Art der Kooperation von privatem Sektor, Umweltbehörden und Umweltschützern muß entwickelt werden. Zusammen müssen sie Produkte und Produktionsprozesse so frühzeitig ändern, daß man auch im

»Unterteil des Flusses« noch schwimmen kann.

Die Umweltbewegung begann sozusagen an der »Peripherie der Öko­

nomie«, rettete hier ein bißchen Wald und Landschaft, sammelte dort ein bißchen Müll und Schrott ein. Die vor uns liegenden Herausforderungen sind jedoch von einer solchen Größenordnung, daß sich die Umweltbewe­

gung ausbreiten muß als Bekenntnis und als Kodex, die weltweit in das

»Innere der Ökonomie« Vordringen.

Auch international wird institutionelle Innovation erforderlich sein, um das Entstehen von Abkommen und konzertierten Aktionen zu be­

schleunigen. Wir brauchen aufgewertete internationale Umweltbehörden, neue internationale Verträge, Umweltdiplomaten und - vor allem - die In­

tegration ökologischer Belange in die internationalen Wirtschaftsbezie­

hungen.

Bedenkenswert fand ich den Vorschlag, den der frühere Gouverneur von Arizona, Bruce Babbitt, gemacht hat, daß wir den Import von Produk­

ten einschränken sollten, deren Herstellungsverfahren umweltschädlich sind, genauso wie wir den Import gefährdeter Arten und gefährlicher Stof­

fe bereits eingeschränkt haben. Sollen wir weiterhin Kupfer aus Ländern importieren, wo die Schmelzöfen ohne Schadstoffkontrolle betrieben wer­

den, oder Produkte, die mit FCKW hergestellt oder mit Pestiziden behan­

delt wurden, die bei uns inzwischen verboten sind? Dabei müßten aller­

dings Entwicklungshilfe und Technologietransfer den Entwicklungslän­

dern helfen, umweltschädigende, gefährliche Technologien zu übersprin­

gen, wie sie in der Geschichte der alten Industrieländer üblich waren.

Anspruchsvolle Technologiestandards und ökonomische Anreize müs­

sen in Zukunft miteinander gekoppelt werden. Wichtig ist, den Marktme­

chanismus so arbeiten zu lassen, daß umweltverträgliche technologische Innovationen zum Zuge kommen. Bisher werden die Verschwendung na­

türlicher Ressourcen und die Umweltverschmutzung rund um den Globus in unglaublichem Maße subventioniert. Um »die Preise in Ordnung« zu bringen, müssen wir endlich anfangen, solche Subventionen abzubauen und statt dessen private Unternehmen ebenso wie öffentliche dazu veran­

lassen, ihre externen Kosten zu »internalisieren«, damit die Preise die wahren Kosten reflektieren - einschließlich der Umweltverbrauchs- und der Umweltschadenskosten.

Zum Beispiel dürften die sozialen und ökologischen Kosten eines glo­

balen Temperaturanstiegs außerordentlich hoch sein. Als ein Schritt hin zu ehrlichen Preisen sollte daher eine Abgabe auf Kohlendioxid-Emissio­

nen aus der Nutzung fossiler Energieträger eingeführt werden; hierüber sollte man sich auf internationaler Ebene eigentlich schnell einigen kön­

nen. Einen doppelten Nutzen brächte es, wenn ein Teil der Einnahmen aus dieser Abgabe dazu benutzt würde, um Programme der Wiederauffor­

stung zu finanzieren.

Die Dinge in Ordnung bringen

Die hier beschriebenen notwendigen Veränderungen waren primär tech­

nologischer Art. Aber der Ansporn dazu wird möglicherweise (oder sehr wahrscheinlich?) aus einem anderen Bereich kommen: von den Hoffnun­

gen und Ängsten der Menschen, ihrer Bewunderung für die Natur, ihrem Bestehen darauf, daß die Dinge, die ihnen als falsch erscheinen, tatsäch­

lich falsch sind! Überall auf der Welt sind Menschen von der Umweltver­

schmutzung bedroht. Sie spüren intuitiv, daß wir Grenzen überschritten haben, die wir besser nicht berührt hätten.

Seit Henry D. Thoreau2 wissen sie, daß der Himmel genauso unter

unseren Füßen wie über unseren Köpfen ist. Rund um den Globus hören

Politiker zunehmend die Forderung, daß die »Dinge in Ordnung« ge­

bracht werden müssen. Und das ist wirklich eine gute Nachricht.

Anmerkungen

1 »General Ludd« war Mitglied einer Gruppe von Arbeitern, die von 1811 bis 1816 in England neue Maschinen zerstörten, weil sie glaubten, diese hätten Arbeitslosigkeit zur Folge (= »Maschinenstürmer«).

2 Henry D. Thoreau: Walden, or Life in the Woods, Boston 1854. In deutscher Sprache

in zwei Fassungen erhältlich: Waiden oder Hüttenleben im Walde. Übersetzung und

Nachwort von Fritz Güttinger, 2. Auflage, Zürich: Manesse Verlag, 1988; Waiden

oder Leben in den Wäldern. Übersetzung von Emma Emmerich und Tatjana Fischer,

Vorwort von Walter E. Richartz, Zürich: Diogenes Verlag, 1979.

The Greening of Technology

D e sp ite th e s a v e - th e - e n v ir o n m e n t e f f o r t s o f th e p a s t tw o d e c a d e s , p o llu tio n is o c c u r r i n g to d a y on a v a s t a n d u n p r e c e d e n te d s c a le a r o u n d th e w o r ld . I t r e a c h e s dow n to o u r g r o u n d w a t e r , a c r o s s n a ­ t i o n a l b o u n d a r i e s , a n d u p to th e s t r a t o s p h e r e . F o r th e f i r s t tim e in h i s t o r y , i t h a s g ro w n b ig e n o u g h to a f f e c t th e g lo b a l sy ste m s t h a t c o n tro l th e c lim a te a n d c r e a t e th e c o n d itio n s fo r l i f e .

The p o l l u t i o n - c o n t r o l la w s of th e e a r l y 1970s h a v e b o u g h t u s tim e ; now f a r m ore i s n e e d e d . The p r e s c r i p t i o n , I b e l i e v e , is s t r a i g h t f o r ­ w a rd b u t im m e n sely c h a l l e n g i n g : s o c ie tie s c a n b o th r e d u c e p o llu tio n a n d a c h ie v e e x p e c te d econom ic g ro w th o n ly b y b r i n g i n g a b o u t a t h o r ­ o u g h g o in g t r a n s f o r m a t i o n in th e te c h n o lo g ie s of p r o d u c tio n a n d c o n ­ s u m p tio n . We m u st d itc h 2 0 th - c e n tu r y te c h n o lo g ie s a n d r a p i d l y a d o p t th o s e of th e 2 1 st c e n t u r y . O ur o ld e n v ir o n m e n ta l fo e , m o d ern te c h n o l­

o g y , m u st becom e a f r i e n d .

To u n d e r s t a n d w hy t h i s is so , c o n s id e r th e le g a c y of th e p o l l u t i o n - p ro n e te c h n o lo g ie s o f t h i s c e n t u r y . F o u r t r e n d s d e s c r ib e th e s i t u a ­ tio n :

• The t r e n d fro m m o d e st q u a n t i t i e s o f p o l l u t a n t s to h u g e q u a n t i t i e s . The 20th c e n tu r y h a s w itn e s s e d e x p lo s iv e g ro w th in h u m a n p o p u la tio n a n d econom ic a c t i v i t y . W orld p o p u la tio n h a s t r i p l e d . The w o rld e c o n ­ omy is 20 tim e s l a r g e r to d a y t h a n in 1900.

W ith t h i s g ro w th h a v e come h u g e c h a n g e s in th e q u a n t i t i e s of p o l l u ­ t a n t s r e l e a s e d . T h is c e n t u r y 's te c h n o lo g ie s h a v e b e e n r a i s e d on fo s ­ s i l f u e l s — f i r s t c o a l , th e n o il a n d n a t u r a l g a s ; t h e i r u s e h a s ju m p e d 1 0 -fo ld in t h i s p e r i o d . One r e s u l t is t h a t o v e r 200 m illio n to n s of s u l f u r a n d n itr o g e n o x id e p o l l u t a n t s a r e a d d e d to th e g lo b a l atm o ­ s p h e r e e a c h y e a r . A n o th e r is t h a t E a r t h 's a tm o s p h e re c o n ta i n s 25 p e r c e n t m ore c a r b o n d io x id e —one of th e g r e e n - h o u s e g a s e s im p lic a te d in g lo b a l w a rm in g a n d c lim a te c h a n g e .

• The tr e n d fro m n a t u r a l p r o d u c t s to s y n t h e t i c c h e m ic a ls a n d r a d i o ­ a c t i v e s u b s t a n c e s . M any of th e s e s u b s t a n c e s a r e h i g h l y to x ic in e v e n m in u te q u a n t i t i e s , a n d some p e r s i s t a n d a c c u m u la te in b io lo g ic a l sy ste m s o r in th e a tm o s p h e re .

P e s tic id e s a r e r e l e a s e d in to th e e n v iro n m e n t p r e c i s e l y b e c a u s e th e y a r e t o x ic . We u se a b i l l i o n p o u n d s of p e s t i c i d e s e a c h y e a r in th e U n ited S t a t e s , of w h ic h le s s t h a n one p e r c e n t r e a c h e s a p e s t . I r o n i ­ c a l l y , o th e r m a jo r p r o d u c ts of th e c h e m ic a ls i n d u s t r y — c h lo r o f lu o r o ­ c a r b o n s — fo u n d w id e u s e b e c a u s e th e y a r e n o t t o x i c , b u t u n f o r t u n a t e ­ l y , a s we h a v e s in c e d is c o v e r e d , th e y d e s tr o y th e E a r t h 's p r o te c tiv e ozone l a y e r .

• The t r e n d from F i r s t W orld to T h ir d W orld. A v i s i t to m an y d e v e l­

o p in g c o u n tr ie s q u ic k ly s h a t t e r s th e m yth t h a t p o l l u t i n g te c h n o lo g ie s a r e p re d o m in a te ly a p ro b le m of th e h ig h l y i n d u s t r i a l i z e d c o u n t r i e s . C itie s in th e T h ird W orld a r e c o n s i s t e n t l y m ore p o llu te d w ith s u l f u r d io x id e a n d p a r t i c u l a t e s t h a n m ost c i t i e s in i n d u s t r i a l c o u n t r i e s .

• A c o m b in a tio n o f th e f i r s t th r e e : th e t r e n d from lo c a l e f f e c t s to g lo b a l e f f e c t s . When th e v o lu m e s o f p o llu tio n w ere m uch s m a l le r a n d th e p o l l u t a n t s s i m i l a r to n a t u r a l s u b s t a n c e s , im p a c ts te n d e d to b e c o n fin e d to lim ite d g e o g r a p h ic a r e a s n e a r s o u r c e s . T o d a y , th e s c a le a n d i n t e n s i t y of p o llu tio n m ake i t s c o n s e q u e n c e s t r u l y g l o b a l .

N o th in g b e t t e r i l l u s t r a t e s t h i s p o in t t h a n th e a tm o s p h e r e . L o cal a i r q u a l i t y is im p ro v in g in m a n y c i t i e s , b u t i t is w o rs e n in g in o t h e r s , a n d c o n tin u e s a s a h e a l t h t h r e a t a lm o st e v e r y w h e r e . M e a n w h ile , a c id r a i n , smog a n d o th e r c o n s e q u e n c e s of f o s s il fu e l u s e a r e a f f e c t in g p l a n t a n d a n im a l lif e o v e r v a s t r e g io n s of th e g lo b e —k i l l i n g f o r e s ts a n d f i s h , d a m a g in g c r o p s , c h a n g i n g th e s p e c ie s c o m p o sitio n of eco ­ s y s te m s . D e p letio n of th e s t r a t o s p h e r e 's ozone l a y e r is a m a tte r of s u c h c o n c e rn t h a t a n i n t e r n a t i o n a l t r e a t y h a s b e e n n e g o tia te d to r e ­ d u c e e m is s io n s o f c h lo r o f lu o r o c a r b o n s , b u t th e l a t e s t m e a s u re m e n ts i n d i c a t e th e c u r r e n t t r e a t y is a l r e a d y i n a d e q u a t e . A n d , p r o b a b l y m ost s e r io u s of a l l , th e b u i l d u p of g re e n h o u s e g a s e s in th e atm o ­

s p h e r e c o n tin u e s . T h is b u i l d u p is l a r g e l y a c o n se q u e n c e of th e u s e of f o s s i l f u e ls a n d c h lo r o f lu o r o c a r b o n s , d e f o r e s t a tio n a n d v a r i o u s a g r i c u l t u r a l a c t i v i t i e s , a n d i t now t h r e a t e n s s o c ie tie s w ith f a r - r e a c h i n g c lim a te c h a n g e a n d r i s i n g s e a l e v e l s . T h ese c lo s e ly lin k e d a s s a u l t s on th e a tm o s p h e re p r o b a b l y c o n s t i t u t e th e m ost s e r io u s p o l­

lu tio n t h r e a t in h i s t o r y .

The f u t u r e c o u ld h o ld m ore of th e sa m e — a lo t m o re. The s c a l e a n d m om entum of econom ic a c t i v i t y on th e p l a n e t to d a y a r e d i f f i c u l t to c o m p re h e n d . I t to o k a l l of h u m a n h i s t o r y to g row to th e $ 6 0 0 -b illio n w o rld econom y of 1900. T o d ay th e w o rld econom y g ro w s b y m ore t h a n t h i s a m o u n t e v e r y tw o y e a r s . By th e m id d le of th e n e x t c e n t u r y , a s c a n t life tim e a w a y , o u r h u m a n w o rld of fiv e b i l l i o n p e o p le w ill d o u b le to o ne of 10 b i l l i o n , a n d o u r g l o b a l econom y of $13 t r i l l i o n w ill b e f iv e tim e s a s l a r g e a s t o d a y .

A L u d d ite R ecan ts

S o c ie tie s n e a r a n d f a r h a v e s e t tw o lo n g -te rm g o a ls fo r th e m s e lv e s — im p ro v in g e n v ir o n m e n ta l q u a l i t y , in p a r t b y r e d u c in g c u r r e n t p o l l u ­ tio n l e v e l s , a n d a c h ie v in g l a r g e i n c r e a s e s in econom ic a c t i v i t y . Rec­

o n c ilin g th e s e tw o g o a ls w ill l i k e l y b e o ne of th e d o m in a n t c h a l ­ le n g e s f a c in g p o l i t i c a l l e a d e r s on a l l c o n tin e n ts in th e 1990s a n d b e ­ y o n d , a n d w ill r e q u i r e i n t e r n a t i o n a l c o o p e r a tio n on a s c a l e seldom s e e n s a v e in w a rtim e .

W hat d o e s t h i s m ean in p r a c t i c a l te rm s ? I m a g in e , j u s t a s a s im p le th o u g h t e x p e r im e n t, w h a t w o u ld h a p p e n i f g re e n h o u s e g a s e s , i n d u s ­ t r i a l w a s te a n d o th e r p o l l u t a n t s i n c r e a s e d p r o p o r t i o n a t e l y w ith th e f i v e - f o l d e x p a n s io n in w o rld econom ic a c t i v i t y p r o je c te d fo r th e m id d le of th e n e x t c e n t u r y . T h a t w o u ld in d e e d h a p p e n i f t h i s g ro w th m e re ly r e p l i c a t e s o v e r a n d o v e r t o d a y 's p r e v a i l i n g te c h n o l o g ie s , b r o a d l y c o n c e iv e d . Seen t h i s w a y , r e c o n c i l i n g th e econom ic a n d e n ­ v ir o n m e n ta l g o a ls s o c ie tie s h a v e s e t fo r th e m s e lv e s w ill o c c u r o n ly if th e r e is a t r a n s f o r m a t i o n in te c h n o lo g y — a s h i f t , u n p r e c e d e n te d in

sco p e a n d p a c e , to te c h n o l o g ie s , h ig h a n d lo w , s o ft a n d h a r d , t h a t f a c i l i t a t e econom ic g ro w th w h ile s h a r p l y r e d u c i n g th e p r e s s u r e s on th e n a t u r a l e n v ir o n m e n t.

In t h i s lim ite d s e n s e a t l e a s t , one m ig h t s a y t h a t o n ly te c h n o lo g y c a n s a v e u s . T h a t is a h a r d t h i n g fo r a c o n g e n i t a l L u d d ite lik e my­

s e lf to s a y , b u t , in a s m a ll v ic to r y of n u r t u r e o v e r n a t u r e , I do now b e lie v e i t . I do n o t d im in is h th e im p o r ta n c e o f l i f e s t y l e c h a n g e s

— some go h a n d - i n - h a n d w ith te c h n o l o g ic a l c h a n g e — a n d I a p p l a u d th e s p r e a d o f m ore v o l u n t a r y s im p lic ity in o u r w a s te f u l s o c ie ty . But econom ic g ro w th h a s i t s im p e r a tiv e s ; i t w ill o c c u r . The k e y q u e s tio n i s : w ith w h a t te c h n o lo g ie s ? O nly th e p o p u la tio n e x p lo s io n r i v a l s t h i s q u e s tio n in f u n d a m e n ta l im p o rta n c e to th e p l a n e t a r y e n v iro n m e n t.

The g o o d s n ew s is t h a t m an y e m e rg in g te c h n o lo g ie s o ff e r e x c i t i n g o p ­ p o r t u n i t i e s a n d c a n h e lp u s move in th e r i g h t d i r e c t i o n (se e b o x , p a g e s 1 7 /1 8 ). The b a d new s is t h a t no " h id d e n h a n d " is o p e r a t i n g to g u id e te c h n o lo g y . We m u st t h i n k h a r d a b o u t th e i n t e r v e n t i o n s t h a t w ill b e n e e d e d to b r i n g a b o u t t h i s g r e e n in g of te c h n o lo g y .

The tw o f u n d a m e n ta l p r o c e s s e s o f te c h n o l o g ic a l tr a n s f o r m a tio n a r e d is c o v e r y a n d a p p l i c a t i o n . The f i r s t is th e re a lm of r e s e a r c h a n d d e v e lo p m e n t. S c ie n c e a n d e n g in e e r in g m u st h a v e th e f i n a n c i a l s u p p o r t a n d th e i n c e n t i v e s to p r o v id e u s w ith a n a c c u r a t e u n d e r s t a n d i n g of th e E a r t h 's s y s te m s a n d c y c le s a n d th e e f f e c ts of h u m a n a c t i o n s . They m u st d e l i v e r to u s a new a g r i c u l t u r e , one r e d e s ig n e d to b e s u s t a i n a b l e b o th e c o n o m ic a lly a n d e c o l o g i c a l l y , w h ic h s t r e s s e s low i n p u t s of c o m m e rc ia l f e r t i l i z e r s , p e s t i c i d e s a n d e n e r g y . T hey m u st show u s how i n d u s t r y a n d t r a n s p o r t a t i o n c a n b e tra n s f o r m e d from a n e r a of m a t e r i a l s - i n t e n s i v e , h i g h - t h r o u g h p u t p r o c e s s e s to a n e r a t h a t u s e s fu e l a n d m a t e r i a l s w ith g r e a t e f f i c i e n c y , g e n e r a t e s l i t t l e o r no w a s te , r e c y c le s r e s i d u a l s , r e l e a s e s o n ly b e n ig n p r o d u c ts to th e e n ­ v iro n m e n t a n d i s , h e n c e , m ore " c l o s e d ." A nd th e y m u st p r o v id e u s w ith e a r l y a n d a c c u r a t e a s s e s s m e n ts of p o s s ib le te c h n o lo g ic a l in n o v a ­ tio n s a n d t h e i r c o n s e q u e n c e s in te n d e d a n d u n i n t e d e d .

Promising Solutions

Solution-oriented technologies are needed to ameliorate some of the planet's most difficult environmental problems. Here are some areas where investments should be made.

• E n e r g y e f f i c i e n c y :

Volvo, Toyota and other auto manufacturers have unveiled super-effi­

cient family cars that get 70-100 miles per gallon. (The average U.S.

car today gets 19 mpg.) In both the United States and Sweden, new superinsulated houses require just one-tenth the energy for heating as the average house. The energy required for electrical motors, home appliances and lighting can be cut by 25 to 50 percent with commerci­

ally attractive devices. The Elred and Plasmasmelt steelmaking pro­

cesses can cut in half the energy needs in making steel. New gas tur­

bines co-generate electricity and heat 50 percent more efficiently than today's power plants.

The f u t u r e : U .S , e n e r g y u s e in 2025 i s h a l f o f t o d a y ’s . T h en com es th e s u p e r c o n d u c t i v i t y r e v o l u t i o n .

• R e n e w a b le e n e r g y :

Plans were recently announced for the first power plant to make large amounts of electricity from the sun using photovoltaic technology. To be located near Los Angeles, the 50-megawatt facility will generate enough clean energy for typical use in 25,000 homes. Photovoltaic costs are only a tenth of what they were a decade ago. Advanced wind, bio­

mass, refuse-to-energy, solar thermal and other renewable energy sys­

tems are also experiencing rapid technological gains. But all these technologies are held back by misleadingly low oil prices and unfair competition from waste-prone nuclear and fossil energy sources that are not paying their way.

The f u t u r e : P h o to v o lta ic p r i c e s c o n tin u e to f a l l , a n d th e s o la r e le c tr ic i n d u s t r y d is c o v e r s a $ 1 0 0 ~ b illio n w o r ld m a r k e t e a r l y in th e n e x t c e n tu r y .

• B i o te c h n o lo g y :

If strictly regulated, the emerging biotech industry has great poten­

tial for cutting pollution. New microbial and other bioengineered pro­

ducts, for example, can substitute for chemical pesticides and fertil­

izer, help treat effluent and other waste, promote vegetation growth on impoverished soils, increase the potential of biological sources of en­

ergy and improve human health and contraception, thus reducing popula­

tion pressures.

T h e f u t u r e : The w o r l d 's e m e r g in g b io te c h i n d u s t r y p r o v i d e s m a n y o f th e to o ls n e e d e d fo r e n v i r o n m e n t a l l y s u s t a i n a b l e g r o w th .

• W aste m in im iz a tio n :

Through redesign of manufacturing processes, product reformulations and the re-use of waste materials, both the volume and toxicity of wastes can be reduced or eliminated. 3M's innovative Pollution Prevention Pays program has eliminated 110,000 tons of air pollutants, 275,000 tons of sludge and solid waste and 1.5 billion gallons of waste water. It has also saved the company $324 million.

T h e f u t u r e : M a n u fa c tu r in g s y s te m s a r e e n v ir o n m e n ta lly c lo s e d . "No w a s te " te c h n o lo g y i s th e r u l e , n o t th e e x c e p tio n .

• In fo r m a tio n te c h n o lo g y :

Computer and telecommunications technologies greatly enhance the poten­

tial for protecting the environment. Key areas include satellite re- mote-sensing, monitoring instrumentation, artificial intelligence for environmental management, educational programming from the village to the globe, efficient micromanagement of energy and material flows in industry.

T he f u t u r e : M in i a t u r i z a t i o n , m ic r o p r o c e s s o r s a n d c o m p u te r - a id e d d e ­ s ig n a n d s y s te m s m a n a g e m e n t to g e th e r w ith c h a n g in g c o n su m e r p r e f e r e n c e s g r e a t l y im p r o v e e f f i c i e n t u s e o f r a w m a te r ia l s a n d r e ­

d u c e b o th w a s te a n d p r e s s u r e s on n a t u r a l r e s o u r c e s .

I n s t it u t io n a liz in g In n o v a tio n

G u id in g a n d s p e e d in g th e a p p l i c a t i o n o f s o lu t i o n - o r i e n t e d te c h n o lo g ie s w ill r e q u i r e i n s t i t u t i o n a l in n o v a tio n . Im a g in e a n E n v iro n m e n ta l P ro ­ te c tio n A gency o r g a n iz e d n o t s t r i c t l y b y a i r p o l l u t i o n , w a te r p o l l u ­ t i o n , p e s t i c i d e s a n d so o n , b u t b y t r a n s p o r t a t i o n , m a n u f a c t u r i n g , a g r i c u l t u r e , e n e r g y a n d h o u s in g . T h e se g r e a t s e c to r s of econom ic s e r v ic e s a r e te c h n o l o g y - b a s e d a n d t e c h n o l o g y - d r i v e n . T o d a y , EPA s t a n d s o u t s i d e , im p o s in g e x t e r n a l " p o llu tio n c o n tro l" s t a n d a r d s . In th e f u t u r e , EPA m u st come i n s i d e , a n d e n v ir o n m e n ta l f a c t o r s m u st b e i n t e g r a t e d in to th e b a s i c d e s ig n of o u r t r a n s p o r t a t i o n , e n e r g y a n d o th e r s y s te m s . A new ty p e of c o o p e r a tio n am ong th e p r i v a t e s e c to r , EPA, t r a d i t i o n a l C a b in e t a g e n c ie s , a n d e n v ir o n m e n ta l a d v o c a te s m u st b e f o r g e d . T o g e th e r , th e y m u st w o rk " u p s t r e a m " to c h a n g e th e p r o ­ d u c t s , p r o c e s s e s , p o lic ie s a n d p r e s s u r e s t h a t g iv e r i s e to p o llu t i o n . E n v iro n m e n ta lis m b e g a n on th e p e r i p h e r y o f th e eco n o m y , s a v i n g a b i t of l a n d s c a p e h e r e , b o t t l i n g u p some p o llu tio n t h e r e . The c h a l ­ le n g e s a h e a d a r e s u c h t h a t i t m u st s p r e a d a s c r e e d a n d code to p e rm e a te to th e c o re o f th e econom ies of t h e w o rld .

At th e i n t e r n a t i o n a l l e v e l , i n s t i t u t i o n a l in n o v a tio n w ill b e n e e d e d to s p e e d th e p r o c e s s of a g re e m e n t a n d c o n c e r te d a c t i o n . We w ill n e ed u p g r a d e d i n t e r n a t i o n a l e n v ir o n m e n ta l a g e n c i e s , new i n t e r n a t i o n a l t r e a t i e s , e n v ir o n m e n ta l d ip lo m a ts , a n d th e i n t e g r a t i o n of e n v ir o n ­ m e n ta l c o n c e rn s in to o u r t r a d e a n d o t h e r i n t e r n a t i o n a l econom ic r e l a t i o n s .

C o n s id e r, fo r e x a m p le , fo rm e r A riz o n a g o v e r n o r B ru ce B a b b i t t 's r e ­ c e n t s u g g e s tio n t h a t we b e g in r e s t r i c t i n g im p o rts o f p r o d u c ts t h a t a r e m a n u f a c tu r e d b y p r o c e s s e s t h a t t h r e a t e n th e e n v iro n m e n t, m uch a s we r e s t r i c t th e im p o rt of e n d a n g e r e d s p e c ie s a n d h a r m f u l p r o ­ d u c t s . S h o u ld we im p o rt c o p p e r from c o u n t r i e s w h e re s m e lte r s a r e o p ­ e r a t e d w ith o u t p o ll u t i o n c o n tr o ls , o r p r o d u c t s m ad e w ith c h lo ro flu o r o ­ c a r b o n s o r t r e a t e d w ith p e s t i c i d e s b a n n e d h e r e ? In a s i m i l a r v e i n , p o lic ie s on te c h n o lo g y t r a n s f e r a n d d e v e lo p m e n t a s s i s t a n c e m u st h e lp

d e v e lo p in g c o u n tr ie s le a p f r o g th e w a s te f u l a n d d a n g e r o u s te c h n o lo g ie s c h a r a c t e r i s t i c of th e i n d u s t r i a l c o u n t r i e s .

T e c h n o lo g y -fo r c in g r e g u l a t i o n s a n d econom ic in c e n t i v e s m u st b o th b e h a r n e s s e d . Most i m p o r t a n t l y , we m u st m ak e th e m a rk e t m e ch a n ism w o rk fo r u s , g u i d i n g te c h n o l o g ic a l in n o v a tio n t h a t s h o u ld n o t b e m ic ro m a n a g e d b y g o v e rn m e n t. T o d a y , n a t u r a l - r e s o u r c e d e p le tio n a n d p o llu tio n a r e b e in g s u b s i d i z e d on a g r a n d s c a l e a r o u n d th e g lo b e . To g e t th e p r i c e s r i g h t , we m u st b e g in b y re m o v in g s u b s i d i e s a n d m a k in g p r i v a t e c o m p a n ie s a n d g o v e rn m e n ts " i n t e r n a l i z e th e e x t e r n a l i ­ t i e s " so t h a t p r i c e s r e f l e c t th e t r u e c o s ts to s o c ie ty , i n c l u d i n g th e c o s ts of p o l l u t i o n .

F or e x a m p le , th e c o s ts to s o c ie ty of g lo b a l w a rm in g c o u ld be v e ry h i g h . As a s te p to w a rd h o n e s t p r i c i n g , a fee on c a r b o n - d io x id e e m is­

s io n s from f o s s il fu e l u s e , p e r h a p s a g r e e d to a t th e i n t e r n a t i o n a l l e v e l , c o u ld b e im p o s e d . A d o u b le b e n e f it w o u ld o c c u r i f some r e v e ­ n u e s from th e fee w ere u s e d fo r p r o g r a m s to stem d e f o r e s t a tio n in th e t r o p i c s .

The n e e d e d t r a n s i t i o n is t e c h n o l o g ic a l, b u t th e d r i v e fo r i t w ill come from a n o th e r re a lm a s w e ll— from th e h o p e s a n d f e a r s of p e o p le , from t h e i r w o n d e r a t th e n a t u r a l w o rld , from t h e i r d o g g e d i n s i s t e n c e t h a t some t h i n g s t h a t seem v e r y w ro n g a r e j u s t t h a t . P e o p le e v e ry w h e re a r e o ffe n d e d b y p o l l u t i o n . T hey s e n s e i n t u i t i v e l y t h a t we h a v e p r e s s e d b e y o n d lim its we s h o u ld n o t h a v e e x c e e d e d . With T h o r e a u , th e y know t h a t h e a v e n is u n d e r o u r fe e t a s w e ll a s o v e r o u r h e a d s . P o l i t i c i a n s a r o u n d th e g lo b e a r e i n c r e a s i n g l y h e a r i n g th e d e m an d t h a t t h i n g s b e s e t r i g h t . And t h a t is v e r y good n ew s in d e e d .