Zeitschrift für Küstenzonenmanagement

Abstrakt

Umweltverschmutzungskontrolle 2019: Umweltzukunft und vierte industrielle Revolution - Ahmed T Tawfik - Wissenschaftliches Management für Beratung und Forschung, Ägypten

Ahmed T Tawfik

Die Umwelt liefert natürliche Ressourcen, die das Wachstum von Industrie und Wirtschaft antreiben. Sie beeinflusst so unterschiedliche öffentliche Themen wie Gesundheit, Reaktion auf Naturkatastrophen und Wiederaufbau sowie Nahrungsmittel- und Energiesicherheit. Angesichts der zunehmenden Belastung unseres Planeten gehören Maßnahmen in Bezug auf Umweltprobleme – wie Klimawandel, Artenvielfalt und die Gesundheit der Ozeane – zu den dringendsten und größten Herausforderungen. Die Innovationen der vierten industriellen Revolution (4IR) bergen großes Potenzial für eine bessere Verwaltung und Steuerung der globalen Umwelt und für die Umsetzung des Systemwandels, der für die Schaffung sauberer, ressourcensicherer und integrativer Volkswirtschaften erforderlich ist.

Nachhaltige Entwicklung (SD) ist die größte Herausforderung des 21. Jahrhunderts und der Übergang zur vierten industriellen Revolution (4IR). Die Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen (FAO) schätzt, dass die globale Nachfrage nach Nahrungsmitteln zwischen 2006 und 2050 um 60 % steigen wird. Dies wird von den Landwirten der Welt in den nächsten 40 Jahren erfordern, mehr Nahrungsmittel zu produzieren als in den letzten 10.000 Jahren. Die Internationale Energieagentur (IEA) prognostiziert einen Anstieg des globalen Energieverbrauchs um etwa 30 % bis 2040, mit einem Anstieg von 71 % in Nicht-OECD-Ländern. Dies wird zu einem Anstieg der globalen energiebezogenen CO2-Emissionen um 34 % bis 2040 im Vergleich zu 2012 führen. Unterdessen prognostiziert das Internationale Verkehrsforum der OECD, dass bis 2050 etwa 2,5 Milliarden Autos auf den Straßen sein werden, gegenüber etwas über 1 Milliarde heute.

Der Flugzeughersteller Boeing schätzt, dass die weltweite Nachfrage nach Verkehrsflugzeugen in den nächsten zwei Jahrzehnten auf fast 40.000 ansteigen wird, was der doppelten heutigen Flotte entspricht. Neue Technologien ermöglichen gesellschaftliche Veränderungen, indem sie die Wirtschaft, Werte, Identitäten und Möglichkeiten zukünftiger Generationen beeinflussen.

Das Smartphone ist unverzichtbar geworden; im Jahr 2016 besaßen etwa 3,8 Milliarden Menschen ein Smartphone-Abonnement, eine Zahl, die bis 2021 voraussichtlich auf fast 6 Milliarden steigen wird, durch kleinere und leistungsfähigere Sensoren, die immer billiger werden, und durch künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen als vierte industrielle Revolution.

This is especially true for innovations that reduce human-to-human interaction or contact, automate processes and increase productivity amid social distancing. Many organizations, either public or private, resonated with the idea of using emerging technologies of the fourth industrial revolution to accelerate the digital trans-formation such as Digital platforms, Mobile technology, Dashboards, Internet of things (IoT), Big Data analytics, 3D printing, Artificial Intelligence (AI), Blockchain, Augmented Reality (AR), Virtual Reality (VR), Geospatial technologies, Drones, etc. to name few. Irrespective of the profession, organizations and people are coming together to build technologies and solutions that can be used, enabling societal shifts by seismically impacting economies, values, identities and possibilities for future generations. Everybody is trying their best to innovate and contribute to this fight in one way or the other, and no stone is left unturned to save the humans from this disease. In this chapter, I have identified a collection of tens of innovations (with focus on the smart ones using smart technologies and especially AI).

The following descriptions are provided as background and are not intended to be exhaustive.

-Artificial Intelligence. Computer science learning algorithms capable of performing tasks that usually require human intelligence and beyond (e.g. visual perception, speech recognition and decision-making).

1. Robotics. Electro-mechanical, biological and hybrid machines enabled by AI that automate, augment or assist human activities, autonomously or according to set instructions.

2. Drones & autonomous vehicles. Enabled by robots, autonomous vehicles can operate and navigate with little or no human control. Drones fly or move in water without a pilot and can operate autonomously or be controlled remotely.

3. Biotechnologies. Encompassing bioengineering, biomedical engineering, genomics, gene editing, and proteomics, biomimicry, and synthetic biology this technology set has applications in areas like energy, material, chemical, pharmaceutical, agricultural and medical industries.

4. 3D Printing. Additive manufacturing techniques used to create three-dimensional objects based on “printing” successive layers of materials.

5. Internet of things. A network of advanced sensors and actuators in the land, air, oceans and space embedded with software, network connectivity and computer capability, which can collect and exchange data over the internet and enable automated solutions to multiple problem sets.

6. Blockchain (and distributed ledger). Distributed electronic ledger that uses cryptographic software algorithms to record and confirm immutable transactions and /or assets with reliability and anonymity. It has no central authority and allows for automated contracts that relate to those assets and transactions (smart contracts).

7. Neue Computertechnologien. Dazu gehören Technologien wie Quantencomputer, DNA-basierte Festkörperfestplatten und die Kombination von Technologien der dritten industriellen Revolution (z. B. Big Data, Cloud) mit anderen Technologien (z. B. IoT, fortschrittliche Sensorplattformen). Quantencomputer nutzen direkt quantenmechanische Phänomene wie Verschränkung, um groß angelegte Berechnungen einer bestimmten Klasse von Aufgaben durchzuführen, die mit herkömmlichen Computeransätzen derzeit nicht möglich sind.

8. Fortschrittliche Sensorplattformen (einschließlich Satelliten). Fortschrittliche feste und mobile physikalische, chemische und biologische Sensoren für die direkte und indirekte (Fernerkundung) Erfassung unzähliger Variablen in den Bereichen Umwelt, natürliche Ressourcen und biologische Vermögenswerte von festen Standorten aus oder in autonomen oder halbautonomen Fahrzeugen zu Lande, in Maschinen, in der Luft, in den Ozeanen und im Weltraum.

9. Virtuelle, erweiterte und gemischte Realität. Computergenerierte Simulation eines dreidimensionalen Raums, der der physischen Welt überlagert ist (AR) oder einer vollständigen Umgebung (VR).

10. Energiegewinnung, -speicherung und -übertragung. Neue Energietechnologien reichen von fortschrittlichen Batterietechnologien bis hin zu intelligenten virtuellen Netzen, organischen Solarzellen, Solar-Sprühsystemen, flüssigen Biokraftstoffen für die Stromerzeugung und den Transport sowie Kernfusion.

11. Neurotechnologien. Technologien, die es Menschen ermöglichen, ihr Bewusstsein und ihre Gedanken zu beeinflussen, indem sie ihre Gedanken mithilfe neuer Chemikalien bis ins kleinste Detail entschlüsseln. Diese Chemikalien beeinflussen das Gehirn und sorgen so für eine verbesserte Funktionalität und ermöglichen eine neue Art der Interaktion mit der Welt.

In diesem Artikel wird der Bedarf an einer radikalen und grenzenlosen Umgestaltung des Managements unserer Umwelt erörtert.

Der Bedarf konzentriert sich auf Mitarbeiterproduktivität, grüne Technologien, Bildung und Fähigkeiten für eine grüne Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt. Neue Arten von Fähigkeiten und Kompetenzen müssen in bestehende Berufsprofile der Arbeitskräfte integriert werden. Grüne Fähigkeiten sind eine der strategischen Stoßrichtungen, die es der Welt ermöglichen werden, den ökologischen Herausforderungen und Chancen in einer sich schnell verändernden globalen und politischen Landschaft immer einen Schritt voraus zu sein.