Os estudantes do MIT são adeptos à produção de pesquisas e inovações na vanguarda de seus campos. Mas abordar um problema tão grande quanto a mudança climática requer entender o cenário energético mundial, bem como as maneiras como as tecnologias de energia evoluem ao longo do tempo.

Desde 2010, o curso IDS.521/IDS.065 (Energy Systems for Climate Change Mitigation) equipou os alunos com as habilidades necessárias para avaliar os vários caminhos de descarbonização de energia disponíveis para o mundo. O trabalho é projetado para ajudá-los a maximizar seu impacto nas emissões do mundo, tomando melhores decisões ao longo de suas respectivas carreiras.

“A questão que orienta meu ensino e pesquisa é como resolvemos grandes desafios sociais com tecnologia e como podemos ser mais deliberados no desenvolvimento e suporte de tecnologias para chegar lá?”, diz a professora Jessika Trancik, que iniciou o curso para ajudar a preencher uma lacuna no conhecimento sobre as maneiras como as tecnologias evoluem e escalam ao longo do tempo.

Desde sua criação em 2010, o curso atraiu alunos de pós-graduação de todas as cinco escolas do MIT. O curso também foi aberto recentemente para alunos de graduação e foi adaptado para um curso online para profissionais.

As sessões de aula alternam entre palestras e discussões de alunos que levam a projetos semestrais nos quais grupos de alunos exploram estratégias e tecnologias específicas para reduzir as emissões globais. Os projetos deste ano abrangem vários tópicos, incluindo a rapidez com que a infraestrutura de transmissão está se expandindo, a relação entre emissões de carbono e desenvolvimento humano e como descarbonizar a produção de produtos químicos essenciais.

O currículo foi elaborado para ajudar os alunos a identificar as maneiras mais promissoras de mitigar as mudanças climáticas, independentemente de eles planejarem ser cientistas, engenheiros, formuladores de políticas, investidores, planejadores urbanos ou apenas cidadãos mais informados.

“Estamos abordando essa questão de ambos os lados”, explica Trancik, que faz parte do Instituto de Dados, Sistemas e Sociedade do MIT. “Engenheiros estão acostumados a projetar uma tecnologia para funcionar da melhor forma possível aqui e agora, mas nem sempre pensam em um horizonte de tempo mais longo sobre uma tecnologia evoluindo e tendo sucesso no mercado global. Por outro lado, para estudantes no nível macro, frequentemente estudos em política e economia de mudança tecnológica não levam em conta totalmente as restrições físicas e de engenharia das taxas de melhoria. Mas todas essas informações permitem que você tome melhores decisões.”

Como uma jovem pesquisadora trabalhando em polímeros de baixo carbono e materiais de eletrodos para células solares, Trancik sempre se perguntou como os materiais em que trabalhava seriam escaláveis no mundo real. Eles podem atingir benchmarks de desempenho promissores no laboratório, mas eles realmente fariam a diferença na mitigação das mudanças climáticas? Mais tarde, ela começou a se concentrar cada vez mais no desenvolvimento de métodos para prever como as tecnologias poderiam evoluir.

“Sempre me interessei tanto pela escala macro quanto pela micro, ou mesmo nano”, diz Trancik. “Eu queria saber como conectar essas novas tecnologias nas quais estamos trabalhando com o panorama geral de onde queremos chegar.”

Trancik' descreveu sua abordagem baseada em tecnologia para descarbonização em um artigo que formou a base para o IDS.065. No artigo, ela apresentou uma maneira de avaliar tecnologias de energia em relação a metas de mitigação de mudanças climáticas, ao mesmo tempo em que se concentrava na evolução da tecnologia.

“Isso foi um afastamento de abordagens anteriores, que diziam, dadas essas tecnologias com características fixas e suposições sobre suas taxas de mudança, como eu escolho a melhor combinação?” Trancik explica. “Em vez disso, perguntamos: Dado um objetivo, como desenvolvemos as melhores tecnologias para atingir esse objetivo? Isso inverte o problema de uma forma que é útil para engenheiros que desenvolvem essas tecnologias, mas também para formuladores de políticas e investidores que querem usar a evolução das tecnologias como uma ferramenta para atingir seus objetivos.”

No semestre passado, a aula ocorreu toda terça e quinta-feira em uma sala de aula no primeiro andar do Stata Center. Os alunos regularmente lideravam discussões onde refletiam sobre as leituras da semana e ofereciam seus próprios insights.

“Os alunos sempre compartilham suas conclusões e podem fazer perguntas abertas à turma”, diz  Megan Herrington, candidata a PhD no Departamento de Engenharia Química. “Isso ajuda você a entender as leituras em um nível mais profundo porque pessoas com diferentes origens podem compartilhar suas perspectivas sobre as mesmas questões e problemas. Todos vêm para a aula com suas próprias lentes, e a aula é configurada para destacar essas diferenças.”

O semestre começa com uma visão geral da ciência climática, as origens das metas de redução de emissões e o papel da tecnologia em atingir essas metas. Os alunos então aprendem como avaliar tecnologias em relação às metas de descarbonização.

Mas as tecnologias não são estáticas, e o mundo também não. Lições posteriores ajudam os alunos a considerar a mudança das tecnologias ao longo do tempo, identificando os mecanismos para essa mudança e até mesmo prevendo taxas de mudança.

Os alunos também aprendem sobre o papel da política governamental. Este ano, Trancik compartilhou sua experiência viajando para a COP29 United Nations Climate Change Conference.

“Não se trata apenas de tecnologia”, diz Trancik. “Também se trata dos comportamentos em que nos envolvemos e das escolhas que fazemos. Mas a tecnologia desempenha um papel importante na determinação de qual conjunto de escolhas podemos fazer.”

Os alunos da turma dizem que isso lhes deu uma nova perspectiva sobre a mitigação das mudanças climáticas.

“Eu realmente gostei de ver além da pesquisa que as pessoas estão fazendo na bancada”, diz Herrington. “É interessante ver como certos materiais ou tecnologias que ainda não são escaláveis podem se encaixar em uma transformação maior no fornecimento e consumo de energia. Também foi interessante abrir a cortina sobre a análise de sistemas de energia para entender de onde as métricas que citamos em pesquisas relacionadas à energia se originam e antecipar trajetórias de tecnologias emergentes.”

Onur Talu, aluno do primeiro ano de mestrado no Programa de Tecnologia e Política, diz que a aula o deixou mais esperançoso.

“Entrei nisso bastante pessimista sobre o clima”, diz Talu, que trabalhou para startups de tecnologia limpa no passado. “Esta aula me ensinou diferentes maneiras de olhar para o problema da mitigação das mudanças climáticas e do desenvolvimento de tecnologias renováveis. Também ajudou a colocar em perspectiva o quanto já realizamos até agora.”

Vários projetos de alunos da classe ao longo dos anos foram desenvolvidos em artigos publicados em periódicos revisados por pares. Eles também foram transformados em ferramentas, como carboncounter.com, que plota as emissões e os custos dos carros e foi destaque no The New York Times.

Ex-alunos da turma também lançaram startups; Joel Jean SM '13, PhD '17, por exemplo, iniciou a Swift Solar . Outros se basearam no material do curso para desenvolver carreiras impactantes no governo e na academia, como Patrick Brown PhD '16 no National Renewable Energy Laboratory e Leah Stokes SM '15, PhD '15 na University of California em Santa Barbara.

No geral, os alunos dizem que o curso os ajuda a adotar uma abordagem mais informada para aplicar suas habilidades no enfrentamento das mudanças climáticas.

“Não basta apenas saber o quão ruim a mudança climática pode ser”, diz Yu Tong, um aluno do primeiro ano de mestrado em engenharia civil e ambiental. “Também é importante entender como a tecnologia pode funcionar para mitigar a mudança climática tanto de uma perspectiva tecnológica quanto de mercado. Trata-se de empregar a tecnologia para resolver esses problemas em vez de apenas trabalhar no vácuo.”