Даже «экологичные» технологии, такие как электромобили и ветряные турбины, имеют физические ограничения и наносят ущерб окружающей среде
Автор: Чираг Дхара & Вандана Сингх
Написать комментарий
Электромобиль (EV) стал одним из величайших современных символов мира, осознавшего серьёзные проблемы, связанные с неустойчивостью и изменением климата. Настолько, что мы вполне можем представить, что Deep Thought сегодня отвечает на вопросы о жизни, Вселенной и всём сущем словами «EV». Но, как наверняка спросил бы Дуглас Адамс, если электромобили — это ответ, то в чём вопрос?
Давайте представим себе «идеальный» электромобиль: на солнечных батареях, эффективный, надёжный и доступный по цене. Но является ли он экологичным? Электромобили, работающие на возобновляемых источниках энергии, могут помочь сократить углеродный след от транспорта.
Однако показателем экологичности является не только углеродный след, но и материальный след: совокупное количество биомассы, металлических руд, строительных минералов и ископаемого топлива, используемых при производстве и потреблении продукта.
Приблизительный вес электромобиля в метрических тоннах состоит из таких материалов, как металлы (включая редкоземельные), пластик, стекло и резина. Таким образом, глобальный всплеск спроса на электромобили приведёт к увеличению спроса на каждый из этих материалов.
Каждый этап жизненного цикла любого производимого продукта влечёт за собой экологические издержки: разрушение среды обитания, утрата биоразнообразия и загрязнение (включая выбросы углерода) — от добычи сырья, производства/строительства до утилизации. Таким образом, именно растущий глобальный материальный след в конечном счёте является причиной двойного климатического и экологического кризиса.
Глобальный материальный след рос в ногу с экспоненциально растущей мировой экономикой (ВВП) со времён промышленной революции. Во многом это связано с вопиющим потреблением сверхбогатых в социально-экономической системе, основанной на безграничном росте. Можем ли мы разрешить этот фундаментальный конфликт между стремлением к безграничному росту и последующим разрушением окружающей среды?
Написать комментарий
ВВЕДИТЕ ТЕХНОЛОГИЮ
Технологические инновации и повышение эффективности часто упоминаются как способы отделить рост потребления материалов от экономического роста. Хотя технологии, несомненно, играют решающую роль в переходе к устойчивому миру, они ограничены фундаментальными физическими принципами и прагматичными экономическими соображениями.
Примеров предостаточно. Эффективность двигателей самолётов за последние десятилетия практически не улучшилась, поскольку они уже давно работают близко к своему теоретическому пиковому КПД. Точно так же существует жёсткое ограничение на КПД фотоэлектрических элементов, составляющее около 35 процентов из-за физических свойств полупроводников, из которых они состоят; на практике лишь немногие превышают 20 процентов по экономическим и прагматическим причинам.
Выработка электроэнергии крупными ветряными электростанциями ограничена примерно одним ваттом на квадратный метр в качестве простого, но совершенно неизбежного физического следствия эффекта домино. Потрясающее экспоненциальное увеличение вычислительной мощности за последние пять десятилетий закончится примерно к 2025 году, поскольку физически невозможно сделать транзисторы на компьютерном чипе, которые уже примерно на 5% меньше несуществующего барановируса.
Будь то принципы классической, квантовой физики или физики твёрдого тела, термодинамики, каждый из них накладывает различные, но неумолимые ограничения на технологические решения. По сути, физические принципы, которые позволили совершить невероятный технологический скачок за последнее столетие, также неизбежно ограничивают его.
Мы могли бы предположить, что обширная переработка материалов компенсирует ограничения эффективности. Переработка имеет решающее значение, однако, в то время как стекло и металлы можно перерабатывать практически бесконечно без потери качества, такие материалы, как бумага и пластик, можно перерабатывать лишь несколько раз, прежде чем они станут слишком изношенными.
Кроме того, переработка сама по себе может быть энергозатратным и материалоёмким процессом. Даже если бы можно было нарушить физические законы (а это невозможно), чтобы добиться 100-процентной эффективности переработки, дополнительный спрос, обусловленный необходимостью экономического роста, неизбежно потребовал бы использования первичных материалов.
Ключевой момент заключается в том, что эффективность ограничена физическими законами, но социально-экономическая конструкция «спроса» не имеет ограничений по достаточности.
К сожалению, ситуация ещё более плачевная. Экономический рост должен быть экспоненциальным, то есть объём экономики должен удваиваться за определённый период. Как упоминалось ранее, это привело к соответствующему увеличению потребления материалов.
Чтобы понять природу экспоненциального роста, рассмотрим электромобили. Предположим, что у нас достаточно (легко добываемого) лития для аккумуляторов, необходимых для революции в сфере электромобилей, ещё на 30 лет.
Теперь предположим, что глубоководная добыча обеспечивает в четыре раза больше этих материалов, чем сейчас. Хватит ли нам запасов на 120 лет? Нет, потому что нынешние 10-процентные темпы роста спроса на литий эквивалентны удвоению спроса каждые семь лет, а это значит, что запасов нам хватит только на 44 года.
По сути, мы нанесём невосполнимый, возможно, необратимый ущерб морским экосистемам, чтобы обеспечить себя сырьём на несколько дополнительных лет.
Экспоненциальный рост быстро и неизбежно поглощает всё, что имеет ограниченное количество. Для вируса таким ограниченным ресурсом является население Земли, а в контексте планеты — её физические ресурсы.
Неизбежный вывод заключается в том, что практически невозможно отделить использование материалов от экономического роста. И именно это и произошло. Wiedmann et al., 2015 провели тщательный анализ воздействия на окружающую среду, в том числе связанного с международной торговлей, в нескольких странах.
В период с 1990 по 2008 год, охваченный исследованием, ни одна страна не достигла запланированного, целенаправленного и устойчивого снижения воздействия на окружающую среду в масштабах всей экономики. Утверждения Глобального Севера об обратном скрывают тот факт, что значительная часть его производства перенесена в страны Глобального Юга, что приводит кэкологическому ущербу.
Недавние предложения по экоцидной глубоководной и фантастической экзопланетной добыче полезных ископаемых являются неудивительным следствием парадигмы роста, которая отказывается признавать эти неудобные истины.
ЧТО ТАКОЕ УСТОЙЧИВОЕ РАЗВИТИЕ?
Эти наблюдения приводят нас к естественному минимальному условию для устойчивого развития: все кривые использования ресурсов должны быть одновременно сглажены, а все кривые загрязнения одновременно устранены. Именно такой взгляд на ресурсы позволяет нам понять, почему электромобили могут помочь сократить выбросы углекислого газа, но при этом остаются совершенно неустойчивыми в рамках парадигмы неограниченного роста.
Написать комментарий
НАСТОЯЩИЙ ВОПРОС
Мы утверждаем, что неразрывная связь между материальным потреблением и ВВП делает парадигму бесконечного роста несовместимой с сохранением экологической целостности. Таким образом, хотя электромобили частично решают проблему изменения климата, в рамках нынешней парадигмы они лишь усугубят более масштабные антропогенные кризисы, связанные с нерациональным потреблением ресурсов.
Настоящий вопрос заключается в следующем: как нам перейти к альтернативным экономическим парадигмам, основанным на сочетании справедливого человеческого благополучия с экологической целостностью?
Это статья с анализом и мнением; взгляды, выраженные в Scientific American не обязательно отражают точку зрения автора или авторов.
Права и разрешения
Подробнее от Чираг ДхараЧираг Дхара — специалист по климату и устойчивому развитию в Университете Креа, Индия.
Подробнее от Ванданы СингхВандана Сингх — профессор физики и экологии в Университете штата Фрамингем в Массачусетсе.
https://www.scientificamerican.com/article/the-delusion-of-infinite-economic-growth/
Оценили 0 человек
0 кармы