Radical innovation for the Paris Agreement – a blockchain technology adoption perspective

In: Schletz , M C 2021 , Radical innovation for the Paris Agreement – a blockchain technology adoption perspective .

Abstract

Klimaforandring er et enormt problem for styring, koordinering og incitamentskabelse. For at nå vores klimamål kræver det et langvarigt samarbejde mellem mennesker. Dette omfatter en lang række styringsniveauer, der spænder fra ikke-statslige, subnationale, nationale og internationale aktører. Parisaftalen, den første multilaterale miljøaftale, bygger på en bottom-up og decentral koordinering mellem alle disse aktører. Denne decentraliserede styringstilgang muliggjorde gennembruddet i klimaforhandlingerne men udgør også en enorm ledelses- og styringsudfordring. Tidligere klimastyringssystemer, såsom Kyoto-protokollens mekanismer, var alle centralt koordineret og førte til fragmenterede og ensartede systemdesigns. For at muliggøre en effektiv koordinering af klimaindsatsen på tværs af styringsniveauerne skal disse systemer bindes sammen for at eliminere informationsasymmetri samt skabe gennemsigtighed og tillid. I denne sammenhæng nævnes blockchain ofte som en lovende teknologi. Dog er blockchain stadig en ny og ofte misforstået teknologi der skaber både hype og antagonisme. Denne afhandling har til formål at analysere denne teknologi baseret på en systematisk tilgang til at forstå hvad den kunne bruges til og hvor den ikke bør anvendes. Afhandlingen fokuserer på anvendelsesmuligheder inden for rammerne af Parisaftalen, navnligt CO2-markedsmekanismer og energieffektivitet. En detaljeret forståelse af de specifikke anvendelsesbetingelser er bydende nødvendigt, da blockchain med rette kritiseres for at være en teknologi på jagt efter efter anvendelse. Derfor skal betingelserne for at anvende en blockchain-løsning være stærkt begrundede, da teknologien medfører betydelige afvejninger sammenlignet med konventionelle databasesystemer. Teknologien bør kun anvendes hvis blockchain er den eneste løsning til at udvikle nye økonomiske- eller styringsmodeller, eller som minimum føre til en betydelig forbedring i forbindelse med automatisering og transaktionseffektivitet. For at foretage denne systematiske vurdering fremfører denne afhandling nogle kriterier og en beslutningsramme for at evaluere om det er gavnligt at anvende blockchain-teknologien, og i så fald, hvilken type blockchain er mest nyttig. Dernæst trækker afhandlingen denne beslutningsramme ud over de forskellige anvendelser inden for kulstofmarkeder og energieffektivitet. På baggrund af denne evaluering fastslås det at anvendelse af blockchain-teknologien på disse brugstilfælde er nyttig. Analysen viser også at valget af blockchain-design, eksempelvis i forhold til de gavnlige teknologiske egenskaber og styringstyper, varierer væsentligt. Der er således ikke tale om en ensartet blockchain der "passer til alt", men derimod at den pågældende anvendelse i hvert enkelt tilfælde resulterer i et særskilt blockchain-design. Efter at have bekræftet brugsrelevansen for blockchain ved brugstilfælde inden for rammerne af Parisaftalen, kom spørgsmålet om "hvordan denne teknologi kan bruges til at skabe reel forandring og fremskynde koordineringen af klimahandlinger?" Parisaftalen består af et betydeligt antal aktører med vidt forskelligartede kapaciteter og interesser. Disse kapaciter spænder fra aktører med et stort fravær af teknologisk eller organisatorisk parathed til at kunne gennemføre klimaregnskaber samt inddrage blockchain-teknologi, over til aktører med meget avancerede handlemuligheder. Som følge deraf udviser aktører også forskellighed i deres åbenhed over for forandring, alt fra en parathed til at tage tigerspring ind i nye teknologier, og i den anden ende en teknologisk fastlåshed og stiafhængighed. På samme måde varierer interesserne og de økonomiske incitamenter blandt aktørerne meget. Denne heterogenitet blandt aktørerne er allerede evident på den politiske forhandlingsscene, hvor nationale parter hidtil ikke har kunnet nå til enighed omkring regelbogen for de nye mekanismer for kulstofmarkedet (Artikel 6). I dette heterogene og politiske miljø ville anvendelse af en blockchain-applikation være gavnlig, men vedtagelsen og innovationen kompliceres af de mange forskellige aktørers kapacitet og interesser. Blockchain er en teknologi der formes af det miljø, hvor det anvendes, og derefter fungerer som en platform der muliggør ledelse af det pågældende miljø. Disse indbyrdes afhængigheder mellem blockchainen og dets adoptionsmiljø afføder nye teoretiske overvejelser for adoption og innovation af blockchain-teknologien. På trods af disse kompleksiteter og usikkerheder er det nødvendigt at indtænke blockchain-teknologien til at fremskynde og muliggøre en accelereret klimahandling. Vi befinder os i en afgørende tid hvor de nuværende konventionelle systemer og teknologier ikke er i stand til at levere den nødvendige koordinering til at opnå vores klimamål. Vi er i gang med at skabe fremtidens systemer og arkitekturer; post-2020-systemerne. Dette giver os mulighed for at overgå fra manuelle og analoge processer til automatiserede og digitale designs, aktiveret af nye teknologier, såsom blockchain-teknologien. ; Climate change is an enormous governance, coordination and incentive challenge. To achieve our climate goals, a multitude of governance levels, ranging from non-state, to sub-national, to national and to international actors need to collaborate over a long-time period. The Paris Agreement, as the first multilateral environmental agreement, is built on bottom-up and decentralized coordination among all of these actors. This decentralized governance approach enabled the breakthrough in climate negotiations but also posed an immense governance challenge. Previous climate governance systems, such as the Kyoto Protocol mechanisms, were all centrally coordinated and led to the establishment of fragmented and heterogeneous system designs. To enable the effective coordination of climate action through governance, these systems need to be connected to eliminate information asymmetry and create transparency and trust. In this context, blockchain is frequently mentioned as a promising technology. However, blockchain is still a new and often misunderstood technology, causing both hype and antagonism. This thesis analyses this technology based on a systematic approach to understanding what it could and what it shouldn't be used for. The thesis focuses on use cases inside the Paris Agreement, namely carbon market mechanisms and energy efficiency. A detailed understanding of the specific case requirements is critical as blockchain is rightfully criticised as a technology in search of use cases. Accordingly, the case requirements need to provide a strong justification for a blockchain application as the technology comes with significant trade-offs compared to conventional database systems. Only if blockchain is the sole technological solution to develop novel economic or governance models or significantly improves automation and transaction efficiency should it be applied. For this systematic assessment, the thesis develops criteria and a decision framework to evaluate if a blockchain application is beneficial and, if so, what type of blockchain is most feasible. As a next step, the thesis applies this framework to the different carbon market and energy cases. This evaluation establishes that a blockchain application towards these cases is suitable. In addition, the analysis demonstrates that the blockchain design, e.g. in terms of beneficial technological features and governance type, vary substantially. Hence, there is no uniform blockchain that "suits all", but each case requirement results in a distinct blockchain design. After confirming the relevance of blockchain for cases inside the Paris Agreement, the question became, "how can this technology be used to have an actual impact and accelerate climate action coordination?" The Paris Agreement consists of a vast number of actors with very different capacities and interests. Such capacities range from almost no technological or organisational capacities to conduct climate accounting and adopt blockchain technology to very advanced actors. Consequently, actors also show diverse attitudes manifesting in openness to leapfrog into new technologies or technology lock-in and path-dependence. Similarly, the interests and economic incentives among actors vary widely. This actor heterogeneity was already expressed at the political and negotiation stage, where national Parties could thus far not agree on the rulebook for the new carbon market mechanisms (Article 6). A blockchain application would be beneficial in this heterogeneous and political environment, but its adoption and innovation is complicated by the diverse range of actors' capacities and interests. Blockchain is a technology that is shaped by its application environment and then acts as a platform to enable governance of that environment — these blockchain inherent interdependencies with its adoption environment present novel theoretical considerations for blockchain adoption and innovation. Despite these complexities and uncertainties, blockchain needs to be considered to enable and accelerate climate action. We are at a crucial time where the established legacy systems and technologies are insufficient to provide the coordination needed to achieve our climate goals. We are currently designing the systems and architectures of the future, the post-2020 systems. This allows the transition from manual and analogue processes into automated and digital designs, enabled by emerging technologies, such as blockchain.