Nachhaltiges Öl und Gas mit Blockchain

Der Energiesektor hat in den letzten Jahren einen massiven, aber allmählichen Wandel hin zu erneuerbaren und kohlenstoffarmen Energiequellen erlebt. Die Zukunft der fossilen Brennstoffe liegt in der Fähigkeit der Industrie, sich an den Markt, die Umwelt und soziale Trends im Rahmen des Energiewandels anzupassen. In diesem Kapitel überprüfen wir die Herausforderungen, denen sich die Öl- und Gasindustrie in den kommenden Jahren stellen wird. Wir untersuchen dann die Möglichkeiten und Wachstumsbereiche, die dieser Übergang der Industrie bietet. Dieses Kapitel konzentriert sich auf drei Bereiche der Digitalisierung und Modernisierung, die Entwicklung innovativer kohlenstoffarmer Kraftstoffe und die Nutzung unterirdischer und Offshore-Einrichtungen und -Expertise.

In den vergangenen zehn Jahren sind Investoren zunehmend auf den Klimawandel als grundlegendes Anlagerisiko aufmerksam geworden. Dies hat dazu geführt, dass Banken und Vermögensverwalter die Öl- und Gasindustrie gemieden haben, was zu einer erheblichen Unterperformance von Öl- und Gasaktien geführt hat. Die niedrigen Bewertungen des Sektors machten ihn anfällig für Übernahmen, Aufspaltungen und Auskäufe durch nationale Ölgesellschaften. Es schien, als würden die öffentlichen Finanzmärkte bald ganz für die Branche geschlossen sein. Jüngste Ereignisse, einschließlich des Russland-Ukraine-Krieges und der Klimaoffenlegungspflichten der SEC, könnten das geändert haben. Die Branche könnte gerade noch eine letzte Chance bekommen, mit den Investoren an der Energiewende zu arbeiten.

Blockchain ist eine aufregende neue digitale Technologie, die in ihrer kurzen Existenz umstritten war. In diesem Kapitel wollen wir all den Hype und die Kontroversen um diese Technologie vermeiden und mehr über ihren historischen Ursprung, die zugrunde liegende Technologie und ihre Funktionsweise erfahren. Wir beginnen dieses Kapitel mit einer kurzen Geschichte des Geldes und des Hauptbuchs, gefolgt von einem Überblick über die soziotechnologische Bewegung, die zur Schaffung der Blockchain führte. Als nächstes werden die Technologien, die die Blockchain möglich gemacht haben, kurz diskutiert. Schließlich wird eine einfache technische Erklärung gegeben, wie diese Technologie funktioniert. Es wurde versucht, die technischen Konzepte so einfach wie möglich zu halten und schematische Figuren zur Erklärung komplexer Informatikkonzepte für nicht-technische Leser zu verwenden.

Die Blockchain-Technologie hat beispiellose Fortschritte im Energiesektor ermöglicht, den Weg zu einer kohlenstoffarmen Wirtschaft geebnet und sozioökonomische und ökologische Übergänge vorangetrieben. Dieses Kapitel untersucht die rechtlichen und regulatorischen Herausforderungen von Blockchain-Anwendungen, die auf drei Schlüsselbereichen basieren: Privatrecht, Strafrecht und öffentliches und Verwaltungsrecht. Da diese Herausforderungen globale Debatten prägen, bietet dieses Kapitel verfeinerte und systemische Diskussionen und trägt zu neuen Erkenntnissen und Nuancen der rechtlichen und regulatorischen Aspekte bei. Angesichts der Verbreitung von Blockchain diskutieren wir aufkommende regulatorische Trends und Dynamiken in mehreren Ländern, die wirtschaftliche und administrative Veränderungen durch eine Konstellation von regulatorischen Erlassen vorantreiben und die schnelle Einführung der Blockchain-Technologie erleichtern. Darüber hinaus bieten wir eine umfassende Diskussion über die Grenzen, Barrieren und technologischen und rechtlichen Herausforderungen von Blockchain-fähigen Smart Contracts, die ein besonders vielversprechender Weg in der Kohlenstoffwirtschaft sind.

Blockchain ist eine relativ neue Technologie, die Sicherheit, Transparenz und Integrität für digitale Daten bieten kann. Diese Eigenschaften sind besonders wichtig für nachhaltige Energieentwicklungen. In diesem Kapitel untersuchen wir zunächst die Nachhaltigkeit der Blockchain-Technologie. Dann erforschen wir Anwendungen dieser Technologie im nachhaltigen Öl- und Gasbereich und im breiteren Energiesektor. Darüber hinaus wird eine Fallstudie vorgestellt, um zu zeigen, wie die Sicherung von Emissionsdaten mit Blockchain zur Entwicklung von differenzierten und Premium-Kraftstoffen führen könnte. Wir haben mehrere Experten interviewt, die an diesem Projekt beteiligt sind oder davon Kenntnis haben. Auszüge aus diesen Interviews sind in diesem Kapitel enthalten, um ihre Perspektive zu erhalten und die Bedeutung und Grenzen dieser neuen Entwicklung zu verstehen. Am Ende werden die Herausforderungen und Risiken der Anwendung von Blockchain für nachhaltige Energieanwendungen diskutiert.

Methanemissionen stellen die größten Quellen direkter Treibhausgasemissionen (GHG) während der Öl- und Gasproduktion dar. Es existieren eine Vielzahl technisch und finanziell machbarer Lösungen zur Reduzierung von Emissionen durch das Abfackeln, Entlüften und Auslaufen von Methan. Dies sind direkte Maßnahmen, die die Industrie ergreifen kann, um ihre Lieferkette kurzfristig zu dekarbonisieren, während sie Einnahmen aus einer verschwendeten natürlichen Ressource generiert, die jährlich Milliarden von US-Dollar wert ist. Allerdings sind strukturelle Veränderungen sowohl in der Investitions- als auch in der Betriebskultur erforderlich, damit die Industrie die Emissionsreduktionsverpflichtungen der Industrie, wie beispielsweise im Rahmen der Global Gas Flaring Reduction Partnership oder des Global Methane Pledge, erfüllen kann. Wir diskutieren Schlüsselbereiche, in denen Blockchain als disruptive Innovation fungieren kann, um einen effizienteren Marktplatz für Umweltdaten aus Öl- und Gasbetrieben zu schaffen. Von der Organisation verifizierbarer Anmeldeinformationen, die von Datenanbietern und Verifizierungsprofis verwendet werden, bis hin zur Digitalisierung von Verifizierungs- und Überwachungssystemen und der Nachverfolgung und dem Handel von sekundären Umweltattributen (d. h. CO₂-Fußabdruck von Öl- und Gasprodukten). Ein zentrales Thema ist die Verbesserung des Informationsflusses und des Zugangs zu Informationen zwischen Produzenten, Verbrauchern, Investoren und Regulierungsbehörden, indem die Messwirtschaft zur Anreizsetzung für die Reduzierung von Methanemissionen genutzt wird.

Die Kohlenstoffabscheidung und -speicherung (CCS) wird voraussichtlich in den kommenden Jahrzehnten der Energiewende eine Schlüsseltechnologie sein, die es Energieunternehmen ermöglicht, ihre Netto-Null-Kohlenstoffziele zu erreichen und neue Energiekategorien wie kohlenstoffarme Brennstoffe und blauen Wasserstoff zu entwickeln. CCS ist bereit für den Einsatz, da die Technologie bewährt ist und sowohl in den USA als auch weltweit starke parteiübergreifende Unterstützung genießt. Es handelt sich jedoch um einen komplexen Prozess, der die Genehmigung von Standorten, die Kohlenstoffabscheidung, den Transport und die Speicherung sowie langfristige Garantien gegen das Austreten von CO₂ umfasst. Darüber hinaus waren die Wirtschaftlichkeit von CCS trotz staatlicher Anreize, wie dem 45Q-Steuerkredit in den USA, nicht günstig genug für seine weit verbreitete Anpassung. Hier betrachten wir, wie die verschiedenen Technologien der Blockchain, einschließlich Datenregister, digitale Token, Smart Contracts, Staking und Oracles, die Unterstützung und Skalierung von CCS fördern könnten.

Der nächste Goldrausch hat begonnen. Angestoßen durch Regierungsvorschriften und Netto-Null-Zusagen, steigert die Öl- und Gasindustrie die Produktion von kohlenstoffarmen Brennstoffen. Weiter in der Zukunft sind massive Investitionen in Wasserstoff geplant. Um ihr volles Potenzial zu erreichen, müssten diese neuen Brennstoffe ihre reduzierten Emissionen und Umweltvorteile nachweisen. Dies könnte die Energieindustrie potenziell von einer auf physischen Rohstoffen basierenden zu einer von Daten und digitalen Zertifikaten angetriebenen Industrie transformieren. Blockchain-Technologien könnten in dieser Transformation eine entscheidende Rolle spielen, indem sie den Nachweis der Herkunft, eine echte Lebenszyklus-Kohlenstoffbuchhaltung und den Handel mit niedrigen Kohlenstoffprämien bieten, während sie die doppelte Zählung von Klimaansprüchen verhindern.

Kunststoffe sind ein wichtiger Wachstumsmarkt für die Öl- und Gasindustrie, aber die enorme Menge an nicht recyceltem Abfall führt zu einer Gegenreaktion, die zu Kunststoffverboten auf der ganzen Welt führen könnte. Die einzige praktikable Alternative ist eine Kreislaufwirtschaft, die auf Wiederverwendung und Recycling basiert. Der Aufbau einer solchen Kreislaufwirtschaft würde erfordern, dass die Öl- und Gasindustrie mit mehreren Kundensektoren, Endverbrauchern und Regierungen auf der ganzen Welt zusammenarbeitet. Die Blockchain könnte verwendet werden, um ein ganzes Ökosystem aufzubauen, beginnend mit der Beschaffung von recycelten Kunststoffen, der Zertifizierung ihrer Herkunft und der Erweiterung auf den Handel mit Materialien während ihres gesamten Lebenszyklus.

In den nächsten Jahrzehnten wird die Öl- und Gasindustrie sowohl zu großen Nutzern als auch zu Lieferanten von Kohlenstoffgutschriften. Die heutigen Kohlenstoffmärkte sind jedoch von hohen Kosten und Qualitätsproblemen geplagt, die zu niedrigen Preisen und sogar zum völligen Scheitern einiger Kohlenstoffmärkte geführt haben. Blockchain-Technologien könnten verwendet werden, um diese Probleme zu lösen, durch digitale Messung, Berichterstattung und Überprüfung (MRV), Tokenisierung, Erkennung von Doppelzählungen und letztendlich Bedenken hinsichtlich ihrer Legitimität. Diese Maßnahmen könnten dazu beitragen, dass Kohlenstoffgutschriften ihr Potenzial ausschöpfen und den Bedürfnissen der Industrie gerecht werden.