William Ophuls on Yale’i ülikooli poliitteaduste doktorant ning tunnustatud kirjanik, kes on avaldanud raamatuid tänapäeva tööstuslikku tsivilisatsiooni kimbutavatest poliitilistest, ökoloogilistest ja sotsiaalsetest väljakutsetest. Toome teieni kokkuvõtte Ophulsi raamatust “Ülemäärane suurejoonelisus: miks tsivilisatsioonid laguneva”, milles uuritakse termodünaamika piiranguid ning põhjusi, miks vaid tehnoloogia areng ei saa päästa meie tsivilisatsiooni.

Ophuls on ühes oma varasemas essees toonud välja fakti, et uudne tehnoloogia ei suuda päästa meie tsivilisatsiooni, kui inimesed ei tee oma elustiilis põhjapanevaid ja isegi äärmuslikke muutusi. Selle lihtsaks põhjuseks on termodünaamika seadustes peituv reegel, mille kohaselt ükski areng ei saa olla lõputu, seega pole võimalik saavutada ka lõputut tehnoloogilist arengut. Seda takistavad eelkõige üha suurenevad varikulud ning vähenev kasutegur.

Inimesed kasutavad tehnoloogiat, et muuta mateeriat ning energiat ühest liigist teise, mis on meile kasulikum, kuid paraku sisaldub igas sellises muundumises kadusid ehk varikulusid. Süsteemis võib olla sama palju energiat kui enne muundumisprotsessi, kuid selle energia kvaliteet on madalam. Teisiti sõnastades: kõik tehnoloogilised transformatsioonid põhjustavad mateeria ja energia liikumist kasulikumast ja kontsentreeritumast olekust vähem kasulikku ja kontsentreeritusse. Sellist liikumist kirjeldatakse tihti mõistega entroopia. Inimtsivilisatsiooni, eriti tööstusliku tsivilisatsiooni üleüldine mõju on entroopiat kiirendav, tootes ihaldatud toodete ja teenustega ka erinevaid ammendumise ja lagunemise vorme.

Heaks näiteks on siinkohal söest elektri tootmine: kui sütt põletatakse elektri saamiseks, muundatakse vaid 35–40% söes olevast energiast elektrienergiaks: ülejäänud muutub jääksoojuseks, erinevateks gaasideks (sealhulgas süsinikdioksiidiks) ja kemikaalideks (näiteks väävelhappeks), osakesteks ning tuhaks. Ka elekter läheb pärast oma töö tegemist jääksoojusena keskkonda laiali. Füüsiku vaatenurgast on energiakogused tasakaalus: süsteemis on sama palju mateeriat ning energiat kui varem, kuid järelejäänu on märkimisväärselt madalama kvaliteediga. Seega toodab inimene selle tehnoloogiaga iga ühe ühiku positiivse kohta kaks ühikut negatiivset – ning ka see positiivne on kaduv.

Vähenev tulu

Inimkond saaks sellist süsteemi edasi arendada, kuid mitte nii palju, kui me sooviks. Tehnoloogiliste süsteemide arendamine põrkub peatselt kokku väheneva tuluga, mis tähendab, et märkimisväärse progressi jaoks tuleb teha hüpe täiesti uue tehnoloogiani. Tehnoloogiline innovatsioon suurendab tihtipeale termodünaamilisi kulusid. Näiteks võrrelgem hobuste asendamist autodega. Hobuse “loomiseks” on vaja mõõdukat investeeringut karjamaasse, vette ning loomasööta nendeks 2–3 aastaks, mida läheb hobusel vaja alates eostamisest kuni töövõimelisuse saavutamiseni. Auto tootmine ei vaja ainult mitmeid otseseid panuseid nagu raud, vask, kütus, vesi, kemikaalid jne, vaid ka kaudseid nagu tehas ja tööjõud ning neid ülalhoidvat mateeriat ning energiat.

Tehniliste terminate kohaselt on “kehastatud energia” autos mitu korda suurem kui hobuses ning auto kasutamise termodünaamiline kulu on kõrgem. Hobune vajab töötamiseks vaid heina, vett ja kaera, mida saab toota või hankida kohalikult. Auto vajab aga naftapuurkaevusid, rafineerimistehaseid, tankereid, bensiinijaamu, autotöökodasid jne – tervet rida otseseid kulusid, mida on keeruline ja kulukas kätte saada, ning ka rohkelt kaudseid kulusid. Seega võis hobuste asendamine autodega tuua küll mitmeid eeliseid, kuid need tulid kõrge termodünaamilise hinnaga.

Tehnoloogia ei ole energiaallikas

Arvutite esindatav tehnoloogiline hüpe on sarnane. Kuigi on neid, kes usuvad, et arvutid vabastavad inimkonna lõplikult looduse ülemvõimu alt, võime näha, et iga arvuti ja seda toetava süsteemi “kehastatud energia” hiigelkogused ning võrgustike ja serverite töökorras hoidmiseks vajatud suured energiakogused räägivad teist juttu. Mõte, et tehnoloogia võimaldab meil teha rohkemat vähesemaga, on pelgalt pettekujutlus. On oluline mõista, et tehnoloogia ei ole energiaallikas: see pole ise kütus, vaid meetod kütuse töölepanekuks või ühe ressurssi teiseks muundamiseks.

Näiteks saab sütt muuta bensiiniks, kuid vaid kõrge termodünaamilise hinnaga, sest suur osa söe potentsiaalsest energiast läheb protsessi käigus kaotsi. Tehnoloogia võib teha energia muundamise tõhusamaks, kuid vaid kindla punktini, või teha uued energiaallikad meile kättesaadavaks, kuid siis on vaja kõigepealt kulutada energiat, et neid leida ja ära kasutada. Järelikult on tehnoloogia äärmuslikult sõltuv energiavarustusest ning ei suuda niisama energiat juurde tekitada. Kui energiaressurside kvaliteet või kogus langeb, väheneb nendega ka tehnoloogia võim.

Tehnoloogia sõltub energia tihedusest

Tehnoloogia sõltub oluliselt energia tihedusest: olemasoleva energia kogus on hämmastav, kuid väga vähe sellest on leitav kontsentreeritud kujul. Selles mõttes on fossiilkütused väga head energiaallikad: need on tiheda energiaga jäänukid möödaniku päikeseenergiast, maetud orgaanilise mateeria kujul, mida on eoonide vältel töödeldud geoloogilise kuumuse ja rõhuga. Nii kokkupressitud energiaallikaga suudab tehnoloogia sooritada imesid, sest see liigub termodünaamiliselt allamäge, tihedast hajusani, söest elektri ja jääksoojuseni. Kontrastina suudab hajus energia teha palju vähem tööd ning seega piirab tehnoloogia võimeid. Päikesekiired võivad majapidamise jaoks kuumutada vett, kuid ei saa nii hästi hakkama mitme megavatise elektrijaama ülalpidamisega, mis peab varustama energiaga vastavalt nõudlusele.

Energiatulu investeeringult

Üks paremaid võimalusi mõista energia, entroopia ja tehnoloogia vahelisi suhteid, on uurida majanduslikke süsteeme netoenergia tingimustes – st vaadata, kui palju energiat jääb alles, kui sellest on eemaldatud muundamise mõjutamise kulu. Selle tehniline termin on energiatulu investeeringult (energy return on investment – EROI). Näiteks kulus kunagi energeetilise võrdlusena saja naftabarreli hankimiseks vaid ühe barreli jagu energiat: EROI oli 100 : 1. Nüüdseks on see kurss vähenenud umbes 15 : 1 peale ning ennustuste kohaselt peaks veelgi langema, sest allesjäänud ressursid on keerulisemalt, ohtlikumalt ja kallimalt välja võetavad ja rafineeritavad. Seega, pelgalt ressursi kogus pole nii oluline. Miljard barrelit naftat võib näida suure kogusena, aga kui nende tootmiseks kulub 500 miljonit barrelit, siis netoenergia on vaid 500 miljonit barrelit ning EROI on vaid 2 : 1.

Tõeline probleem on madal netoenergia

Kuna kvaliteet, mitte kvantiteet on eluliseks probleemiks, on arutelu n-ö naftatootmise tipu üle tihti mõttetu. Kõige olulisem küsimus fossiilkütustest eluliselt sõltuvale tsivilisatsioonile ei ole mitte see, mis ajahetkel jõutakse nafta väljapuurimise maksimaalse kiiruseni, pärast mida siseneb tootmine pöördumatusse langusesse, vaid kõigutamatus trendis üha madalama netoenergia ja kõrgemate kulude suunas, mis on nii rahalised kui ka keskkondlikud. Madal netoenergia on põhjuseks, miks kukub läbi enamik plaane fossiilkütuste asendamiseks ühe või teise muutuva päikeseenergiaga skaalal, mis rahuldaks praegust nõudlust: EROI oleks marginaalne ning kapitaalkulud mõõdutundetud.

Tehnoloogia ei ole imeravim – seda takistavad igal sammul termodünaamika seadused

Meie tsivilisatsioon on lõksus jõhkras termodünaamilises tsüklis, millest välja murda on peaaegu võimatu. Mida suuremaks tsivilisatsioon muutub, seda rohkem selle elanikud toodavad ja tarbivad ning seega üha suureneb ka entroopia. Mida kauem majanduslik areng jätkub, seda rohkem ammendumist, lagunemist ja korrapäratust koguneb süsteemi kui tervikusse, isegi kui see toob rohkelt lühiajalisi hüvesid. Sõltudes erinevatest faktoritest – olemasolevate ressursside kogusest ja kvaliteedist, tehnoloogilise ja korraldusliku oskuse ulatusest jne – saab protsess jätkuda mõnda aega, kuid mitte lõputult. Mingil hetkel kulutab tsivilisatsioon oma termodünaamilise “krediidi” ära ning hakkab kokku varisema.

Allikas: CSR Wire

Foto: thriveplus.com.au

Tõlkis Annika Urvela

NB! Telegram tegutseb tänu lugejate abile. Kui sinu arvates on Telegramis ilmuv info vajalik ja oluline, võid soovi ja võimaluse korral meid toetada. Telegrami lugeja vabatahtliku toetuse tegemiseks vajaliku info leiad siit.