A próxima geração de inovação climática

Inovação da solução climática

Global momentum is building to Alcance líquido zero nas emissões de gases de efeito estufa (GEE) - e para fazê -lo mais rapidamente do que o previu anteriormente. Chegar lá exigirá níveis sem precedentes de inovação. Embora um número de empresas e governos que aumente rápido esteja se comprometendo a objetivos ambiciosos de zero líquido, a maioria concentra a estratégia exclusivamente em emissões e espera que as tecnologias e soluções necessárias fiquem disponíveis conforme necessário. Algumas estimativas, como a via P4 definida pelo Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC), mostram que as tecnologias de hoje têm o potencial de reduzir as emissões globais em cerca de dois terços. Mais projeções orientadas a inovação-como o caminho de demanda de baixa energia do IPCC, P1-não é divulgado em nenhuma nova tecnologias, mas assumem o modelo de negócios radicais e a inovação de políticas. É claro que atingir as metas de mudança climática requer novas tecnologias e novos modelos de negócios e mercados. Felizmente, há um impulso para uma nova geração de soluções inovadoras. Eles devem começar com uma mudança de mentalidade - olhando para as empresas como fornecedores de soluções, em vez de apenas fontes de emissões, concentrando -se em novas fontes de receita sobre os custos crescentes e buscando modelos transformadores em vez de melhorias incrementais. As empresas podem criar vantagem e valor comerciais enquanto aceleram a ação climática e ajudando a cumprir a meta de 1,5 ° C prevista no Contrato de Paris. Os governos podem aumentar o crescimento econômico com apoio ao que chamamos de inovação em solução climática. (Consulte o Anexo 1.)

Annual global emissions of carbon dioxide equivalents now amount to about 51 gigatons. Some estimates, such as the P4 pathway defined by the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), show that today’s technologies have the potential to reduce global emissions by about two-thirds. More innovation-driven projections—such as IPCC’s low-energy demand pathway, P1—do not bank on any new technologies but instead assume radical business model and policy innovation. It is clear that reaching climate change goals requires new technologies and novel business models and markets. Fortunately, there’s momentum building for a new generation of innovative solutions.

A big reason for optimism is that within the solutions lie major opportunities for businesses, investors, and governments. They should start with a shift in mindset—looking at companies as providers of solutions rather than only sources of emissions, focusing on new sources of revenue over rising costs, and seeking transformative models rather than incremental improvements. Companies can create business advantage and value while accelerating climate action and helping to meet the 1.5°C target envisioned in the Paris Agreement. Governments can boost economic growth with support for what we call climate solution innovation. (See Exhibit 1.)

As principais empresas já estão em movimento. A General Motors, entre outros, disse que deseja encerrar a produção de veículos movidos a gasolina e diesel até 2035. Em fevereiro, o presidente do grupo de metais Fortescue disse ao cenário de energia do mundo, mas não o que não faz nada, mas o que não faz, mas a cena de energia do mundo, mas não o que não faz, mas a cena de energia do mundo, mas não o que não faz, mas não o que não faz, mas não o que não tem, mas não o que não tem, mas não o que não faz com que não seja o que não faz com que não seja o que não faz com que não seja o que não faz com que não seja o que não faz com que não seja o que não faz com que não seja o que não faz com que não seja o que não faz com que não seja o que não faz com que não seja o que não faz com que não seja o que não faz com que não seja o que não faz com que não seja o que não faz com que não seja o que não tem, mas não é necessário, mas a cena de energia que não se parece com a energia que não se parece com o que não é. Atrás. ”Financial Times, “In 15 years’ time, the world energy scene will look nothing like what it does now. Any country which does not take green energy very seriously, but clings to polluting energy, will eventually get left behind.”

Veja como podemos ter nosso bolo climático e comê-lo também. Considere alguns exemplos.

The First Wave of Climate Champions Shows the Way

Seismic shifts are beginning to occur in government policies and public- and private-sector initiatives. Consider a few examples.

In September 2020, the president of China committed the country to achieving carbon neutrality by 2060—an enormous challenge for the world’s biggest annual carbon emitter—but a recent BCG analysis found that A China tem caminhos economicamente atraentes e socialmente viáveis ​​ para atingir seus objetivos de descarbonização. O custo total será substancial - cerca de US $ 13,5 trilhões a US $ 15 trilhões a 2050, mas os investimentos terão um benefício material para o PIB, contribuindo com 2% a 3% durante a primeira metade do século. Somente os investimentos em tecnologia verde representarão mais de 2% do PIB da China até 2050. Longe de impedir o crescimento econômico, a descarbonização poderia de fato estimular a economia.

Como parte da estratégia de crescimento verde da Coréia do Sul, o governo forneceu apoio precoce para projetos de armazenamento de baterias. O investimento em P&D habilitou os avanços em carregamento multiciclo estável e suporte para implantação de bateria integrada precoce. Os custos da bateria de íons de lítio caíram quase 90% de 2010 a 2019, e os produtores de baterias sul-coreanos capturaram uma participação de mercado líder até 2013.

Combating climate change has entered the mainstream, and corporate and venture capital investment in climate technologies is on the rise. In 2020, US investors doubled the money they put into exchange-traded funds focused on environmental, social, and governance (ESG) criteria—rising to $25 billion. Industry groups, such as the influential Business Roundtable in the US, are emphasizing the need to embrace sustainable practices and lead the way through investment and innovation. A January 2020 Bloomberg News article spotlighted ten multibillionaires around the world whose fortunes come substantially from early forms of climate innovation.

A ação mais emocionante está ocorrendo na vanguarda. A primeira geração de empresas “Green Champion” está gerando retornos de acionistas em níveis semelhantes aos de empresas de tecnologia de alto voo como Amazon, Apple, Facebook e Google. De outubro de 2017 a outubro de 2020, algumas empresas - incluindo o Enel Group, Iberdrola, NESTE, NexTera Energy e Ørsted - geraram retornos anuais totais anuais dos acionistas da ordem de 30%. Os retornos para uma onda emergente de campeões verdes de segunda geração, incluindo Beyond Meat e Tesla, variaram de quase 70% a 80%. (Consulte Anexo 2.) O valor da Tesla somente superando em muito o de qualquer outra fabricante de carros. Eles estão mostrando como criar novos fluxos de receita, inserindo novos mercados ou desenvolvendo ofertas que atendem às necessidades econômicas e sociais de alta prioridade. Eles estão ganhando novos clientes e fortalecendo suas marcas por meio de contribuição ambiental e social positiva. Os primeiros motores estão usando a posição de escala e mercado para criar efeitos de rede e custos mais baixos. Os inovadores estão construindo modelos de negócios mais resilientes através da reinvenção nas partes mais críticas da cadeia de valor, reduzindo a exposição a custos crescentes e restrições regulatórias.

These and other forward-looking companies are demonstrating that climate solution innovation is all about creating value. They are showing how to create new revenue streams by entering new markets or developing offerings that cater to high-priority economic and social needs. They are winning new customers and strengthening their brands through positive environmental and social contribution. Early movers are using scale and market position to create network effects and lower costs. Innovators are building more resilient business models through reinvention in the most critical parts of the value chain, reducing exposure to increasing costs and regulatory constraints.

The Climate Solution Innovation Canvas

As empresas podem escolher entre várias abordagens para a inovação em solução climática, mas são bem aconselhadas a não limitar suas ambições a uma ou duas opções. Eles podem melhorar modelos e mercados existentes e criar novos. Da mesma forma, eles podem ampliar as soluções tecnológicas existentes e apoiar o desenvolvimento de outras mais perturbadoras. (Veja o Anexo 3.) Em todos os casos, porém, as empresas precisam se afastar de se olhar apenas como fontes de emissões e se ver como potenciais fornecedores de soluções para uma necessidade social fundamental. Também é importante reconhecer que eles não precisam necessariamente de novas tecnologias para inovar. Embora os avanços na tecnologia sejam críticos para gerar novas oportunidades, tanto em termos de criação de valor quanto de impacto climático, nem todas as empresas precisam jogar nos campos tecnológicos inovadores. Ainda existe um enorme potencial na implantação e ampliação de tecnologias existentes por meio da inovação de modelos de negócios e, especialmente, digitalização. fazendo.

Below we explore the opportunities in each area and examine what leading companies are already doing.

Reengineer. A mudança climática está alterando rapidamente o contexto para a maioria das empresas. Aqueles que podem inovar com sucesso superarão os outros e garantirão o valor a longo prazo, movendo-se rapidamente em direção a uma implantação acelerada e acelerada das soluções de baixo carbono existentes. Clientes e investidores estão adotando empresas que demonstram soluções viáveis. A NESTE desenvolveu combustíveis renováveis ​​para transporte de estrada, ar e marítimo, bem como para produtos químicos (incluindo óleos e plásticos).

Consider the example of Neste, which has leveraged technology able to transform fats into molecules that can replace fossil fuels to help customers reduce GHG emissions. Neste has developed renewable fuels for road, air, and marine transport as well as for chemicals (including base oils and plastics).

Originalmente a Companhia Estadual de Petróleo da Finlândia (o governo finlandês continua a possuir cerca de 35%), o NESTE imaginou se tornar o principal produtor mundial de diesel renovável no início dos anos 2000 e transformou seus negócios para fazer a transição de petróleo e gás para fugas renováveis. A NESTE iniciou a produção de diesel 100% renovável em 2010 e, desde então, expandiu -se para três instalações de produção global. Possui 1.000 postos de gasolina em quatro países, incluindo as primeiras estações de serviço de baixa emissão da Finlândia, que apresentam diesel renovável e carregamento de veículos elétricos. Ele também oferece serviços de redução de emissão de GEE para clientes por meio de soluções de engenharia da NESTE. Em 2019, a NESTE ajudou os clientes a reduzir as emissões de GEE em 9,6 milhões de toneladas, o equivalente a remover 3,5 milhões de carros de passageiros das estradas por um ano inteiro. A ambição da NESTE por uma segunda onda de crescimento é se tornar um líder global em soluções renováveis ​​e circulares. Com mais de 25% de sua receita considerada "limpa", a empresa obteve altos classificações de ESG de investidores e outros. Fundada em 1905 como o primeiro produtor mundial de fertilizantes nitrogenados minerais para resolver a fome emergente na Europa, a Yara hoje oferece produtos, soluções e conhecimentos nutricionais. According to Svein Tore Holsether, the company’s president and CEO, “Yara’s business model is centered around building a profitable business by solving societal challenges. Over the past decades, Yara has moved from an owner of assets and producer of fertilizer to becoming a complete solutions provider, both for farmers and food companies. We are transitioning from growing volume to growing value. This is a decisive, conscious, and forward-looking development, allowing for Criação de valor aprimorada e resposta a regulamentos mais rigorosos e um engajamento público mais forte. ” 

Neste generated overall revenue growth of 6% to €15.8 billion in 2019 with renewables revenue rising 24%. With more than 25% of its revenue considered “clean,” the company has earned high ESG ratings from investors and others.

In a completely different industry, Norwegian crop nutrition company Yara is using satellite technology to help farmers around the world optimize yield and quality while minimizing waste and cost. Established in 1905 as the world’s first producer of mineral nitrogen fertilizers to solve the emerging famine in Europe, Yara today offers crop nutrition products, solutions, and knowledge. According to Svein Tore Holsether, the company’s president and CEO, “Yara’s business model is centered around building a profitable business by solving societal challenges. Over the past decades, Yara has moved from an owner of assets and producer of fertilizer to becoming a complete solutions provider, both for farmers and food companies. We are transitioning from growing volume to growing value. This is a decisive, conscious, and forward-looking development, allowing for improved value creation and answering to stricter regulations and a rightfully stronger public engagement.” 

O portfólio de soluções de agricultura digital da Yara permite que os agricultores maximizem o rendimento e a qualidade de suas colheitas e reduzem o impacto ambiental. Por exemplo, soluções profissionais de mercado, como o ATFARM, permitem que os agricultores monitorem o crescimento das culturas através de imagens de satélite, recebam recomendações de fertilização adaptadas aos seus campos e façam ajustes na estação ao longo do ano. O n-tester é uma ferramenta de agricultura de precisão portátil que permite que os agricultores medam os requisitos de nitrogênio das culturas em tempo real. A solução de água Yara usa a tecnologia de detecção de culturas para aumentar a eficiência do uso de nutrientes e água. Yara também possui um conjunto inteiro de soluções para pequenos agricultores que incluem um aplicativo de previsão do tempo e um aplicativo de rede que conecta agricultores a colegas e especialistas. Yara se concentra no desenvolvimento de soluções escaláveis ​​e acessíveis para atender às necessidades de mais de 500 milhões de pequenos agricultores e soluções de plataforma robustas para atender às necessidades de grandes agricultores empresariais. 

From a business point of view, Yara’s investment in digital solutions is helping farmers find ways to monetize over a century’s worth of agronomic knowledge. Yara focuses on developing scalable and accessible solutions to meet the needs of more than 500 million small farmers and robust platform solutions to meet the needs of large enterprise farmers. 

Algumas lições sobre a reengenharia de negócios de inspiração climática podem ser extraídas de Neste e Yara. Primeiro, a ação climática deve estar firmemente incorporada na estratégia, propósito e cultura de uma empresa. Isso vai além de simplesmente assinar uma promessa. Isso significa ter um plano, fazer parte da ação climática dos negócios e revisar regularmente o progresso contra os KPIs, exatamente como é feito em todas as funções e unidades de negócios.

Segundo, as empresas podem usar a transformação para mudar as percepções de suas avaliações externas. A gerência precisa desenvolver uma nova história de valor para acionistas com articulação clara sobre o potencial de valor a longo prazo em empresas de baixo carbono.

Finally, companies need the right capabilities to succeed, including innovation-oriented talent and an open approach to partnerships and coalitions.

Reboot. Frequentemente, as restrições existentes impedem novas tecnologias de atingirem todo o seu potencial. É necessária uma solução inovadora adicional para romper barreiras ou apresentar uma nova maneira de resolver um problema. As principais tecnologias para combater as mudanças climáticas, como energia da bateria e energia elétrica gerada pelo vento, estabeleceram sua viabilidade no mercado, mas precisam de uma assistência tecnológica para passar para o próximo nível de impacto.

Em 2011, dois ex-funcionários da Tesla e professora da Georgia Tech, em Atlanta, reconheceram que os materiais desenvolvidos usando nanotecnologias poderiam aumentar drasticamente a densidade de energia de baterias eletrônicas de lítio recarregável e habilitar os desejos eletrônicos menores e mais longos. Esse avanço prometeu ter um grande impacto na gama de veículos elétricos (VEs) e aumentar a adoção em massa de carros acessíveis e de longo alcance. A empresa resultante, Nanotecologias de Sila, desenvolveu um ânodo à base de silício que substitui a grafite em baterias de íons de lítio. O novo ânodo melhora a densidade de energia das baterias em 20%, o que significa que 20% menos células são necessárias em cada bateria e a bateria custa 20% menos. Os parceiros de manufatura podem produzir células de maior desempenho em suas fábricas existentes sobre equipamentos de produção atuais; Eles não precisam reformular. A tecnologia de bateria aprimorada pode ser aplicada a uma variedade de outras aplicações além de VEs, incluindo eletrônicos de consumo, armazenamento e transmissão de energia elétrica e vôo eletrificado, todos os quais têm o potencial de acelerar a transição do mundo para a energia renovável. Com base em sua última rodada de financiamento, o SILA agora está avaliado em US $ 3,3 bilhões. A empresa fez parceria com a BMW e a Daimler é parceira e investidor. Os locais offshore são uma solução atraente, mas a construção de moinhos de vento em ambientes de águas profundas, onde os ventos sopram com força e mais constantemente, tem sido proibitivamente caro-até recentemente. Digite o Equinor, com novas tecnologias que permitem que as turbinas eólicas offshore flutuem, evitando amarras fixas. Controladores e sensores de movimento regulam as lâminas da turbina em relação à velocidade, intensidade e direção do vento para evitar o limite. A Hywind Scotland, da Equinor, o primeiro parque eólico flutuante do mundo, alimenta cerca de 20.000 casas britânicas. O próximo parque eólico flutuante de 88 megawatt hywind tampen alimentará cinco instalações de petróleo e gás no Mar do Norte com energia renovável. Floating wind farms could power up to 12 million homes in Europe by 2030.

Sila products can be dropped into existing commercial-battery-manufacturing processes. Manufacturing partners can produce higher-performing cells in their existing factories on current production equipment; they do not need to retool. The improved battery technology can be applied to a variety of other applications besides EVs, including consumer electronics, electric power storage and transmission, and electrified flight, all of which have the potential to accelerate the world’s transition to renewable energy. On the basis of its latest round of funding, Sila is now valued at $3.3 billion. The company has partnered with BMW, and Daimler is both a partner and investor.

A big constraint on wind-generated power is the construction of wind farms in locations with a steady airstream and a limited number of neighbors. Offshore locations are an attractive solution, but constructing windmills in deep-water settings, where winds blow strongly and more steadily, has been prohibitively expensive—until recently. Enter Equinor, with new technology that enables offshore wind turbines to float, obviating fixed moorings. Motion controllers and sensors regulate the turbine blades in relation to wind speed, intensity, and direction to prevent capsizing. Equinor’s Hywind Scotland, the world’s first floating wind farm, powers some 20,000 British homes. The company’s upcoming 88-megawatt Hywind Tampen floating wind farm will power five oil and gas installations in the North Sea with renewable power. Floating wind farms could power up to 12 million homes in Europe by 2030.

In both of these cases—as in others, such as Form Energy, which has developed long-duration energy storage technology that could be a major missing piece in the clean-energy puzzle—the key to the breakthrough was recognizing a bottleneck or significant constraint to emerging technologies and innovating a technology to remove or get around the barreira.

reimagina. Satisfazer a mudança das demandas dos clientes, particularmente aquelas enraizadas nas visões em evolução das mudanças climáticas, podem exigir reimaginar modelos e serviços de negócios. Considere a mobilidade, por exemplo. Antes do acerto da pandemia, muitos consumidores já estavam repensando o conceito de propriedade de um único carro e abraçando alternativas, como aluguel e compartilhamento de viagens, enquanto olhavam para um futuro de veículos autônomos e robotaxia. Os gigantes da tecnologia, incluindo Apple e Google, estão pilotando a direção autônoma e os principais OEMs de automóveis, incluindo GM e Volkswagen, estão explorando modelos de fabricação e mobilidade de veículos autônomos. Os iniciantes transformaram unicórnios - como Blablacar, Grab, Lyft e Uber - eram os principais motores de mobilidade. Fundada em 2012 como um serviço de táxi, a Didi expandiu rapidamente seu portfólio de ofertas para abranger inteligência artificial (IA), big data, transporte de cidades inteligentes e tecnologia autônoma. Serve mais de 550 milhões de usuários na Ásia-Pacífico, América Latina e Rússia e fornece mais de 10 bilhões de viagens de passageiros por ano. O volume diário de viagem para os serviços principais de mobilidade da Didi excedeu 60 milhões durante a primeira semana de outubro de 2020. Por fim, os ciclistas experimentam uma melhor experiência do usuário por meio de tempos de espera e custos reduzidos. Sua abordagem baseada no ecossistema acelera a adoção (o miniprograma Didi está disponível na plataforma WeChat, por exemplo) e aumenta a inovação. A empresa está estabelecendo a base para a disseminação de EVs autônomos e conectados, bem como cidades inteligentes. Em 2019, quase 1 milhão de carros elétricos operavam na plataforma da Didi China, representando um quinto de toda a quilometragem EV na China. Isso se traduz em uma redução de 0,59 milhões de toneladas de CO

Another unicorn, DiDi Chuxing, has pioneered mobility as a service in China. Founded in 2012 as a taxi-hailing service, DiDi rapidly expanded its portfolio of offerings to encompass artificial intelligence (AI), big data, smart city transportation and self-driving technology. It serves more than 550 million users in Asia-Pacific, Latin America, and Russia, and provides more than 10 billion passenger trips a year. Daily trip volume for DiDi’s core mobility services exceeded 60 million during the first week of October 2020. Its multimodal mobility-as-a-service platform attracts more active users, who then drive higher utilization rates—which, in turn, attracts more active drivers and vehicles through improved profitability. Ultimately, riders experience a better user experience via reduced wait times and costs.

DiDi offers a full range of app-based transportation and local services including taxi hailing, private-car hailing, peer-to-peer ridesharing, buses, bikes, e-bikes, designated driving, automobile solutions, delivery and logistics, and financial services. Its ecosystem-based approach accelerates adoption (the DiDi miniprogram is available on the WeChat platform, for example) and boosts innovation. The company is laying the foundation for the spread of autonomous and connected EVs as well as smart cities. In 2019, nearly 1 million electric cars operated on DiDi China’s platform, accounting for one-fifth of all EV mileage in China. This translates into a reduction of 0.59 million tons of CO ₂ Emissão todos os anos. De 2018 a 2019, a plataforma Didi reduziu o CO ₂ Emissão de seus serviços de carona, bicicleta e VE em um total de 1,3 milhão de toneladas. Em novembro de 2020, em parceria com a BYD, a Didi apresentou o D1, o primeiro EV do mundo, construído para o passeio. A mais recente rodada de financiamento atribuiu a avaliação da empresa em US $ 57,6 bilhões. A Indigo AG oferece aos agricultores um pacote de serviços inovadores que promovem práticas agrícolas mais benéficas (como recomendações orientadas a dados de agronomistas e tratamentos patenteados de sementes de microbioma), bem como ciência de dados, imagens de satélite e análise para medir emissões na farmão e produtividade global de culturas. A Indigo também iniciou um mercado de compensação de carbono que incentiva os agricultores a usar práticas agrícolas regenerativas que aumentam o seqüestro de carbono e reduzem as emissões. Os compensações de carbono resultantes podem ser vendidos para empresas que precisam delas. A empresa estabeleceu parcerias com outras empresas, ONGs e cientistas para coletar dados, medir o seqüestro de carbono e quantificar as melhores práticas. O programa oferece um caminho único para as marcas de espírito sustentável abordarem sua pegada climática e diversificar sua estratégia de ESG. A Companhia estabeleceu parcerias com organizações em todo o ecossistema agrícola, incluindo dois registros líderes de GEE-a Reserva de Ação Climática e a Verra-para ajudar os agricultores a escalar a adoção de práticas agrícolas que são mais benéficas para as pessoas e o Planet Kealt. A plataforma permite que a empresa pague os clientes para usar energia renovável durante os períodos em que a geração é alta, evitando assim o pagamento de custos mais altos quando os suprimentos renováveis ​​são baixos. O polvo cresceu rapidamente e agora atende 1,9 milhão de casas e 25.000 empresas apenas no Reino Unido. Ele também possui operações na Austrália, Alemanha, Japão e EUA, e pretende alcançar 100 milhões de clientes em vários países até 2025. (Ele experimentou mais de 400% de crescimento anual em sua base de clientes desde 2016.) Além de uma nova plataforma de tecnologia, o Octopus deve uma boa parte do seu sucesso à sua abordagem centrada no cliente (nem sempre a indústria utilitária), que destaca. A empresa disponibiliza seu software aos concorrentes no espírito de avançar no desenvolvimento do ecossistema de solução climática.

New models are making an impact on business and climate change in other sectors as well. Indigo Ag offers farmers a package of innovative services that promote more beneficial agricultural practices (such as data-driven recommendations from agronomists and patented microbiome seed treatments) as well as data science, satellite imagery, and analytics for measuring on-farm emissions and global crop productivity. Indigo has also started a carbon offset marketplace that incentivizes farmers to use regenerative farming practices that increase carbon sequestration and reduce emissions. The resulting carbon offsets can then be sold to businesses that need them. The company has established partnerships with other companies, NGOs, and scientists to collect data, measure carbon sequestration, and quantify best practices.

Indigo Carbon, a program launched in June of 2019, helps farmers transition to regenerative growing practices that prioritize soil health and carbon sequestration, and connects them with buyers seeking to offset their carbon emissions through verified agricultural carbon credits. The program offers a unique path for sustainably minded brands to address their climate footprint and diversify their ESG strategy. The company has established partnerships with organizations across the agricultural ecosystem, including two leading GHG registries—the Climate Action Reserve and Verra—to help farmers scale the adoption of farming practices that are more beneficial for people and the planet.

Octopus Energy is an energy tech innovator providing customers with easy access to 100% renewable energy through a cutting-edge digital platform known as Kraken. The platform allows the company to pay customers to use renewable energy during periods when generation is high, thus avoiding paying higher costs when renewable supplies are low. Octopus has grown rapidly and now serves 1.9 million homes and 25,000 businesses in the UK alone. It also has operations in Australia, Germany, Japan, and the US, and it intends to reach 100 million customers in multiple countries by 2025. (It has experienced more than 400% annual growth in its customer base since 2016.) In addition to a novel technology platform, Octopus owes a good part of its success to its customer-centric approach (not always the norm in the utility industry), which delivers best-in-market service and experience. The company makes its software available to competitors in the spirit of advancing development of the climate solution ecosystem.

A Pachama, sediada na Califórnia, foi iniciada por dois tecnólogos da Argentina com a idéia de usar as forças naturais das florestas para combater as mudanças climáticas. Pachama aproveita duas inovações principais. Um está usando dados de satélite, IA e automação para modernizar os mercados de carbono, medindo com precisão o armazenamento de carbono de florestas em tempo real. A IA da empresa e a plataforma de sensoriamento remoto permitem a verificação independente do carbono capturado em florestas, o que permite que os clientes B2B e B2C medam o impacto de seus investimentos em crédito de carbono. O outro é uma plataforma de mercado que desintermediiza intermediários e facilita muito os proprietários de terras locais certificarem seus resultados e receber seus esforços de reflorestamento. A Pachama democratiza sua tecnologia, permitindo que os clientes acessem as imagens e sensores de satélite que fornecem informações sobre emissões e carbono capturados em terras reformadas.

Invent. Inovações baseadas em Tecnologia Deep pode gerar enorme valor econômico, mas seu impacto final se estende muito além do domínio financeiro até a vida cotidiana. Eles têm o potencial de mudar fundamentalmente tudo, desde energia, transporte e agricultura até saúde, educação e entretenimento. As inovações de tecnologia profunda podem satisfazer as necessidades existentes e Crie novos modelos e mercados , mas os titulares que desejam jogar terão que estar dispostos a se atrapalhar antes de serem interrompidos por outros.

Considere três exemplos. A maioria das plantas não pode usar nitrogênio atmosférico em sua forma natural, mas é essencial para o crescimento saudável das culturas. A indústria agrícola depende do fertilizante nitrogenado para aumentar o rendimento das culturas, mas a produção e o uso do fertilizante nitrogenado gera 3% das emissões mundiais de GHG globais, que degradam o solo, a água e a qualidade do ar. A Joyn está desenvolvendo uma solução microbiana que pode corrigir o nitrogênio com eficiência o suficiente para reduzir o uso de fertilizante sintético em 30% a 50% sem afetar o rendimento das culturas. A inovação é possível pelo acesso exclusivo às capacidades de código e fabricação de código genético da Ginkgo Bioworks, bem como à experiência da indústria da Bayer e à biblioteca de deformação microbiana proprietária. As carnes de Memphis produz produtos de carne de bom gosto e saudáveis, colhendo-os de células em vez de animais. Isso resulta em uma substituição direta individual por carne animal estruturalmente complexa sem antibióticos adicionais, fornecendo alimentos mais saudáveis ​​e seguros. Em escala, a eliminação da necessidade de elevar e matar animais envolverá uma entrada calórica e água, terra e energia significativamente menor do que a produção convencional de carne. Embora a tecnologia de cultivação celular deva cultivar carne comestível enquanto usa até 90% menos terra e água do que a proteína produzida convencionalmente, o caminho para a comercialização exigirá a colaboração de um ecossistema completo de participantes, incluindo empresas, reguladores e consumidores. problemas. A maioria dos empreendimentos de tecnologia profunda contribui para pelo menos uma das metas de desenvolvimento sustentável das Nações Unidas. A maioria usa pelo menos duas tecnologias e dois terços usam mais de uma tecnologia avançada.

Joyn Bio, an agriculture technology company founded in 2017 as a joint venture between Ginkgo Bioworks and Leaps by Bayer, works to minimize the agriculture industry’s environmental footprint, starting with nitrogen. Most plants cannot use atmospheric nitrogen in its natural form, yet it is essential for healthy crop growth. The agriculture industry relies on nitrogen fertilizer to increase crop yield, but the production and use of nitrogen fertilizer generates 3% of worldwide global GHG emissions, which degrade soil, water, and air quality.

Joyn uses synthetic biology to engineer microbes that can enable cereal crops—such as corn, wheat, and rice—to fix nitrogen from the air into a usable nutrient. Joyn is developing a microbial solution that can fix nitrogen efficiently enough to reduce the use of synthetic fertilizer by 30% to 50% without affecting crop yield.

The company’s platform for microbe engineering will also be leveraged across other sustainable agriculture applications in pest control, disease management, and potentially even carbon sequestration. The innovation is made possible by exclusive access to Ginkgo Bioworks’ genetic code base and manufacturing capabilities, as well as Bayer’s industry expertise and proprietary microbial-strain library.

Growing demand for meat and livestock farming accounts for 15% of GHG emissions and 25% of earth’s available landmass and fresh water. Memphis Meats produces good-tasting and healthy meat products by harvesting them from cells instead of animals. This results in a direct one-to-one substitution for structurally complex animal meat without added antibiotics, providing healthier and safer food. At scale, eliminating the need to raise and slaughter animals will involve significantly lower caloric input and water, land, and energy use than conventional meat production.

Memphis Meats’ latest round of funding will enable the company to open a pilot plant, expected to be operational in the next 12 months. Though cellular cultivation technology is expected to cultivate edible meat while using up to 90% less land and water than conventionally produced protein, the path to commercialization will require collaboration from a full ecosystem of participants, including companies, retailers, regulators, and consumers.

Four characteristics combine to distinguish deep tech from other fields of R&D:

• They solve large and fundamental issues. Most deep-tech ventures contribute to at least one of the United Nations’ sustainable-development goals.
• They play at the convergence of technologies. Most use at least two technologies, and two-thirds use more than one advanced technology.
• Eles desenvolvem principalmente produtos físicos, em vez de apenas software. Mais de três quartos dos empreendimentos de tecnologia profunda estão construindo produtos físicos.
• Eles estão no centro de um ecossistema profundo e interconectado. Cerca de 1.500 universidades e laboratórios de pesquisa em todo o mundo estão envolvidos em tecnologia profunda, e os empreendimentos profundos de tecnologia receberam cerca de 1.500 subsídios de governos apenas em 2018. Os sistemas de inovação (internos ou externos, como laboratórios ou incubadores) precisam mudar seu foco na execução de soluções existentes para corrigir novos problemas. Muitas empresas devem desenvolver ainda mais suas capacidades para que possam adotar inovações científicas. No momento, por exemplo, as empresas da Fortune 500 dedicam uma média de menos de 2% de suas receitas para P&D. Os ecossistemas amplos e profundos envolvendo milhares de jogadores estão tomando forma para combater as mudanças climáticas. Eles serão cruciais para a aplicação sustentável de tecnologias avançadas - como edição de genes, nanotecnologia e computação quântica - que prometem soluções para alguns de nossos maiores desafios sociais e econômicos. (Veja o Anexo 4.) Esses ecossistemas abrangem não apenas empresas, mas investidores, governos, universidades, instituições de pesquisa e outros, e cada tipo de participante tem um papel distinto e importante a desempenhar. Como os ecossistemas são organismos colaborativos, grande parte do desafio para cada jogador é encontrar a melhor maneira de contribuir com o ecossistema - e lucrar com sua participação. Aqui está uma breve olhada nas prioridades para empresas, investidores e governos.
  

The biggest challenge for incumbent companies looking to invest in new solutions is developing the capability to reimagine and rethink problems. Innovation systems (whether internal or external, such as labs or incubators) need to turn their focus from executing existing solutions toward fixing new problems. Many companies should further develop their capabilities so that they can adopt scientific innovations. At the moment, for example, Fortune 500 companies devote an average of less than 2% of their revenues to R&D.

It Takes an Ecosystem

The companies pursuing innovative climate solutions will not succeed in a vacuum. Broad and deep ecosystems involving thousands of players are taking shape to combat climate change. They will be crucial for the sustainable application of advanced technologies—such as gene editing, nanotechnology, and quantum computing—that promise solutions to some of our biggest social and economic challenges. (See Exhibit 4.) These ecosystems encompass not only businesses, but investors, governments, universities, research institutions, and others, and each type of participant has a distinct and important role to play. Since ecosystems are collaborative organisms, a big part of the challenge for each player is to find the best way to contribute to the ecosystem—and profit from its participation. Here’s a brief look at the priorities for companies, investors, and governments.

Empresas

Empresas não são confinadas a uma área de inovação: e podem - e as áreas de várias áreas a uma vez ou exploram ou exploram as quatro e as quatro áreas. (Consulte o Anexo 5.) Do ponto de vista macro, novas tecnologias e modelos de negócios podem ter um impacto muito maior na obtenção da via de 1,5 ° C, mas esses modelos e tecnologias não são garantidos e não substituem os existentes da noite para o dia. Empresas individuais podem se defender contra a concorrência e proteger suas apostas jogando em várias áreas. Eles devem aplicar três lentes para identificar oportunidades. Como eles mudam o ambiente competitivo e impulsionam a pressão sobre o ecossistema de negócios para reduzir as emissões de carbono?

The first is global need: the acute climate-related threats and the way they affect customer needs and demands. How do they change the competitive environment and drive pressure on the business ecosystem to reduce carbon emissions?

O segundo é a força e as capacidades de uma empresa. Quais são seus ativos e conhecimentos existentes? Pode trazer o ecossistema ou parcerias circundantes? Tem a cultura empreendedora e o imperativo inovar? Ele desenvolveu uma missão climática e uma visão para um futuro sustentável?

Terceiro é o potencial de impacto da empresa. Pode impulsionar o impacto econômico e climático? Ele tem a capacidade de mudar o jogo?

Essas são grandes questões para qualquer empresa, mas os desafios de nosso tempo exigem que as empresas subam à ocasião. Estruturas existentes, como as desenvolvidas sob a iniciativa de inovação compatível com a Net-Zero Serotration da Mission, fornecem orientação para as empresas na vanguarda. Os que respondem encontrarão amplas oportunidades para criar valor substancial no processo - e colherá as recompensas de investidores e clientes apreciativos. O investimento climático subiu de US $ 418 milhões em 2013 para US $ 16,3 bilhões em 2019. Identificamos mais de 75 fundos que já estão adotando uma variedade de abordagens para o investimento climático, incluindo o foco em tecnologia climática geral, tecnologia de alto impacto, tecnologia vertical e tecnologia profunda. Mas todo esse dinheiro ainda é uma fração dos US $ 1,4 trilhão em capital de private equity e risco que estava disponível para investimento em 2019.

Investors

Venture capital investment in climate technology is growing five times faster than the average rate of investment across all industries. Climate investment soared from $418 million in 2013 to $16.3 billion in 2019. We identified more than 75 funds that are already taking a variety of approaches to climate investment, including focusing on general climate technology, high-impact technology, vertical technology, and deep tech. But all this money is still a fraction of the $1.4 trillion in private equity and venture capital that was available for investment in 2019.

Os vários segmentos da comunidade de investimentos podem fazer mais. Os fundos de capital de risco e seus parceiros limitados podem expandir suas zonas de conforto para adotar o tipo de abordagem focada no problema adotada pela maioria dos empreendimentos de inovação climática. Por exemplo, a principal pioneira aplica um processo de inovação orientado a hipóteses com base nas tecnologias existentes para imaginar produtos ou reimaginar cadeias de valor. Ajudou a iniciar ou nutrir mais de 100 empreendimentos científicos, resultando em mais de US $ 34 bilhões em valor agregado. Eles podem prolongar a vida útil do fundo para permitir tempo suficiente para desmoronar a P&D e lançar os produtos resultantes. Eles podem reconhecer a maior complexidade dos modelos de tecnologia e negócios envolvidos e espalhar seus investimentos em tecnologias e setores. Por exemplo, a Breakthrough Energy Ventures, que arrecadou mais de US $ 2 bilhões, tem um horizonte de 20 anos e é apoiado por Bill Gates e outros parceiros limitados notáveis, incluindo Jeff Bezos, Michael Bloomberg, Richard Branson, Vinod Khosla, Jack Ma, Xavier Niel e Masayoshi. Cerca de 90% do portfólio da empresa consiste em empreendimentos de tecnologia profunda voltados para as metas de mudança climática ou sustentabilidade, e cerca de 50% de sua equipe obtiveram doutorados. Em 2020, a Amazon apresentou seu fundo de penhor climático, um programa de capital de risco direcionado a tecnologias sustentáveis. A empresa planeja se tornar neutra em carbono até 2040. A Microsoft criou o Fundo de Inovação Climática de US $ 1 bilhão e anunciou que a empresa será negativa de carbono até 2030. SOSV Investments, que investe em cerca de 150 novas startups por ano, possui um programa de acelerador que inclui a rede de 1.000 Mentores Global e uma comunidade de ex -alunos de ex -alunos de mais de 2.000 fundadores. O programa fornece acesso a uma extensa infraestrutura de espaços de laboratório e fabricante, e o SOSV apresenta startups para parcerias corporativas específicas do setor e empresas de risco em estágio posterior focadas nas mesmas verticais.

Deep-tech investors also need to reset their expectations—which does not necessarily mean accepting lower returns. They can extend fund lifetimes to allow sufficient time to de-risk R&D and launch the resulting products. They can recognize the greater complexity of technology and business models involved and spread their investments across technologies and sectors. For example, Breakthrough Energy Ventures, which has raised more than $2 billion, has a 20-year time horizon and is backed by Bill Gates and other notable limited partners, including Jeff Bezos, Michael Bloomberg, Richard Branson, Vinod Khosla, Jack Ma, Xavier Niel, and Masayoshi Son. About 90% of the company’s portfolio consists of deep-tech ventures geared toward climate change or sustainability goals, and about 50% of its staff have earned doctorates.

More funds are combining investment with active support and assistance. In 2020, Amazon unveiled its Climate Pledge Fund, a venture capital program directed at sustainable technologies. The company plans to become carbon neutral by 2040. Microsoft has created the $1 billion Climate Innovation Fund and announced that the company will be carbon negative by 2030. SOSV Investments, which invests in about 150 new startups a year, has an accelerator program that includes a network of 1,000 global mentors and an alumni community of more than 2,000 founders around the globe with deep market and technical expertise. The program provides access to an extensive infrastructure of laboratory and maker spaces, and SOSV introduces startups to sector-specific corporate partnerships and later-stage venture firms focused on the same verticals.

For their part, private equity firms can emphasize the impact of climate tech ventures on the UN Sustainable Development Goals (SDGs) to their investors and the companies that they invest in. Sweden’s EQT Partners, for example, describes itself as “a purpose-driven global investment organization” that has “decided to align all investment decisions in support of achieving the United Nations Sustainable Development Goals (SDGs) as well as ownership actions Para impulsionar o desenvolvimento das empresas de portfólio nessa direção. ” Os gerentes de private equity podem descartar seus portfólios com empreendimentos que inevitavelmente interromperão os titulares e mudarão ou criarão novos pools de valor. Eles também podem preencher lacunas em habilidades e aumentar a compreensão da tecnologia, construindo conhecimentos e redes internas. Larry Fink, CEO da BlackRock, o maior gerente de fundos dos EUA, escreveu em 2021 que "as mudanças climáticas se tornaram um fator definidor nas perspectivas de longo prazo das empresas".

Ainda assim, a maioria dos investidores aborda o desafio climático da perspectiva dos objetivos de governança ambiental, social e corporativa, analisando primeiro o risco e como as empresas podem conduzir negócios de uma maneira de longo prazo e responsável. A perspectiva da solução climática se concentra primeiro na oportunidade - como as empresas podem produzir bens e serviços que contribuem para a sociedade que queremos construir. A comunidade financeira precisa se concentrar mais intensamente nos resultados reais e em como os investidores podem contribuir para financiar a transição para novas tecnologias e modelos. O preço do carbono é uma alavanca crítica, mas, para ter o máximo impacto, os preços precisam ser definidos no nível certo e aplicados uniformemente. (Nesse sentido, o Banco da Inglaterra disse recentemente às empresas para se prepararem para preços de US $ 100 por tonelada.) Ao mesmo tempo, a transição para um mundo de emissões de baixo carbono é sobre não apenas negócios individuais, mas sistemas integrados inteiros. Somente os preços de carbono não podem corrigir um sistema bloqueado nos níveis atuais de emissão. Para obter 1,5 ° C de compatibilidade, os governos devem desenvolver políticas para exercer pressão sobre produtos, tecnologias e práticas intensivas em carbono, além de permitir, incentivar e ampliar as inovações que têm o potencial de contornar completamente com o bloqueio do sistema.

Governments

Governments have been active in supporting climate solution innovation, albeit to varying degrees and with different approaches. Carbon pricing is a critical lever, but to have maximum impact, prices need to be set at the right level and uniformly applied. (In this regard, the Bank of England recently told companies to prepare for prices of $100 a ton.) At the same time, the transition to a world of low-carbon emissions is about not just individual businesses but entire integrated systems. Carbon pricing alone cannot correct for a system locked in at current emission levels. To achieve 1.5°C compatibility, governments must develop policies to exert pressure on carbon-intensive products, technologies, and practices, as well as enable, incentivize, and scale up innovations that have the potential to completely circumvent system lock-in.

Na China, por exemplo, fortes direção do governo e apoio aos parques de inovação científica e tecnológica levaram ao desenvolvimento de centros de P&D focados em tecnologia. Um desses centro, Nanopolis Suzhou, organizou mais de 200 empresas de investimento privado, incluindo numerosos grandes investidores em capital de risco internacionais e mais de 300 empresas de nanotecnologia em 2017.

Na Europa, tanto a UE quanto os governos nacionais financiam a R & D para tecnologias avançadas que contribuam para climá-lo à inovação. O programa Horizon Europe da UE envolve 26 bilhões de euros para pesquisa básica, 53 bilhões de euros para pesquisa aplicada e € 14 bilhões para apoiar a inovação e as startups de 2021 a 2027. O objetivo da iniciativa de disruição européia conjunta (JEDI) é “trazer a Europa em uma posição de liderança em tecnologias de origem.” O governo da Alemanha concordou com uma estratégia nacional de hidrogênio para construir instalações de geração industrial com uma capacidade de 5 gigawatts até 2030. A Alemanha fornecerá 7 bilhões de euros para aumentar as tecnologias de hidrogênio e outros 2 bilhões de euros serão investidos na criação de plantas de produção de hidrogênio em larga escala em países parceiros. A nova administração nos EUA já sinalizou sua intenção de trazer maior suporte para iniciativas de mudança climática. A pandemia aponta a maneira

Yet despite the initiatives underway, most governments around the world can do even more to establish policy frameworks that enable and incentivize climate innovation and reposition national economies toward value chains and models that are compatible with a 1.5°C low-energy demand world.

A Pandemic Points the Way

A resposta global à pandemia covid-19 mostrou com que rapidez e força empresas, investidores e governos podem se mover quando chamados para ação eficaz. (Veja o Anexo 6.) Poucos teriam previsto há um ano que descobrir, desenvolver, testar e trazer ao mercado não apenas uma, mas várias vacinas em menos de 12 meses foram remotamente alcançáveis ​​ou que as maneiras de trabalhar mudariam para sempre com as ferramentas de colaboração digital - que agora são o novo padrão. No entanto, aproveitar o poder da ciência e da tecnologia avançada, empreendedorismo, política inteligente, investimento e os esforços colaborativos do ecossistema provaram que o progresso radical é possível.

A inovação em solução climática não é menos urgente. E oferece uma enorme oportunidade de construir modelos econômicos e vantagem individual da empresa a longo prazo. Até agora, muitas empresas, investidores e governos viram ações e considerações climáticas como um obstáculo: o cumprimento das metas poderia limitar o crescimento, aumentar os custos e fazer com que eles fiquem atrás dos concorrentes. Como Mark Carney, ex -governador do Banco da Inglaterra, disse, a mudança climática é "a maior oportunidade comercial do nosso tempo". Ann Mettler, da Breakthrough Energy Ventures; Cilia Indahl da EQT Foundation; Massimo Portincaso de Hello Tomorrow; Edelio Bermejo de Lafargeholcim; Massamba Thioye do UNFCCC; e Anthony Hobley da plataforma possível missão e do Fórum Econômico Mundial. Fizemos parceria com clientes nos setores público, privado e social para alinhar sua estratégia, operações e o envolvimento das partes interessadas com um mundo de baixo carbono. Nosso trabalho é apoiado pela gama de experiência de consultoria da BCG em todos os setores e capacidades, bem como pelo nosso alcance em expansão das marcas.

Evidence has demonstrated that climate innovation should be seen as a major opportunity to build long-term success and advantage. As Mark Carney, the former governor of the Bank of England, put it, climate change is “the greatest commercial opportunity of our time.”

The authors are grateful to the following for their input and assistance: Ajay Chowdhury, Alex Dewar, Antoine Gourévitch, Megan Moore, and David Young of BCG; Ann Mettler of Breakthrough Energy Ventures; Cilia Indahl of EQT Foundation; Massimo Portincaso of Hello Tomorrow; Edelio Bermejo of LafargeHolcim; Massamba Thioye of the UNFCCC; and Anthony Hobley of the Mission Possible Platform and the World Economic Forum.