Zwrot energii z inwestycji

Autor: Mason Inman (wersja oryginalna)

Wynalazca systemu miary zwrotu energii z inwestycji (EROI) twierdzi, że wzrost gospodarczy może wkrótce wygasnąć, dlatego musimy udać się po rozum do głowy i uwzględnić rzeczywisty koszt paliwa w polityce energetycznej.

„Świdruj kotku, świdruj” stało się sloganem tych, którzy chcą produkować więcej ropy i gazu, a którzy szydzą z rozwiązań alternatywnych. Jednakże sporadycznie wspomina się o niezbędnych kosztach pozyskiwania ropy i gazu, a jeszcze rzadziej wzmiankuje energię konieczną do uzyskania dostępu do tych zasobów.

Charles Hall, ekolog z Kolegium Nauk Środowiskowych i Leśnictwa przy Uniwersytecie Stanu Nowy Jork w Syracuse, spędził większą część swojej długiej kariery próbując nakłonić kolegów naukowców i opinię publiczną do poważnego przyjrzenia się kwestii energii nieodzownej do pozyskania energii, którą zużywamy. Przypisuje się mu stworzenie miernika zwanego zwrotem energii z inwestycji lub EROI – stosunku energetycznego zysku do energetycznego wkładu. (Na przykład w przypadku ropy uzyskiem energetycznym będzie ropa wyprodukowana, a energetycznym wkładem wszystko, co niezbędne do znalezienia rezerwuaru, wywiercenia szybu i wypompowania nafty.) EROI jest parametrem kluczowym, twierdzi Hall, ponieważ pomaga nam zrozumieć, które źródła energii są wysokiej jakości, a które nie.

Hall i jego uczniowie wykonali na tym obszarze pionierskie badania, w tym pracę z 1984, która znalazła się na okładce periodyku Science. Na przestrzeni lat zainteresowanie tematem osłabło. Ale odnotowany ostatnio gwałtowny wzrost cen ropy i piętrzące się trudności z dostępem do nowych zasobów przyczyniły się do powstania gospodarczych problemów, wzbudzając ponowne zainteresowanie EROI. Scientific American poprosił Halla o wyjaśnienie podstaw EROI i tego, w jaki sposób odnosi się do naszej gospodarki.

Mówisz o sobie jako „chłopaku z głuszy”, który stał się ekologiem. Jak zatem stworzyłeś koncepcję zwrotu energii zainwestowanej (EROI)?

Charles Hall: Miałem niesamowitego promotora pracy doktorskiej, H.T. Oduma z Uniwersytetu Karoliny Północnej w Chapel Hill. Powiedział mi: „Cóż, Charlie, nie sądzę, żeby ktoś pomyślał o migracji ryb z perspektywy systemowej.”

Udałem się na wybrzeże Karoliny Północnej, szukając miejsca, gdzie mógłbym przeprowadzić badania. I znalazłem takowe: w środowisku słodkowodnym, gdzie ryby nie powinny były migrować, migrowały jak szalone.

I podszedłeś do tej migracyjnej zagadki z perspektywy zużycia energii. Jak to zrobiłeś?

Dokonałem pomiaru wydajności ekosystemu za pomocą techniki uwolnionego tlenu. Zmierzyłem go w pięciu różnych miejscach, w dół i w górę rzeki, i ustaliłem bardzo wyraźne prawidłowości. Energia dostępna dla ryb stawała się znacznie bardziej skoncentrowana w miarę jak przemieszczałeś się w górę rzeki; rozwinąłem więc teorię, iż ryby migrują, aby wykorzystać obfitość energii przez pierwszy rok, dwa lata życia; młode ryby migrują następnie w dół rzeki ku bardziej stabilnemu, ale mniej wydajnemu środowisku.

Badania wykazały, że populacje migrujących ryb uzyskują co najmniej cztery kalorie za każdą kalorię zainwestowaną w proces migracji poprzez wykorzystanie różnych ekosystemów o różnej wydajności na poszczególnych etapach życiowego cyklu.

Czy w związku z tym przejście od studiowania migracji ryb do analizowania relacji ludzie-paliwa kopalne stanowiło duży przeskok?

Nie, prawdopodobnie dlatego, że procesy myślowe Howarda Oduma ewoluowały. Napisał mniej więcej w tym samym czasie książkę „Środowisko, władza i społeczeństwo”. Zadziwiające w pracy z Odumem był to, że dla niego istnieją tylko systemy. Nie ma znaczenia, czy jest to system leśny, strumieniowy czy ujście rzeki. To po prostu system, a systemy mają wiele podobnych wzorów, procesów konsumpcji i produkcji, i często te same metody regulacji.

Nie było to dla mnie trudne, ponieważ w ten sposób szkolił mnie Howard Odum. Poza tym, gdy byłem studentem działo się mnóstwo bardzo ekscytujących rzeczy. Ekolodzy byli bardziej zaangażowani nie tylko w biologiczną różnorodność, na której koncentrują się obecnie, ale w kluczowe kwestie relacji człowiek-zasoby naturalne. Paul Ehrlich [autor „Bomby populacyjnej” (1968)], Garrett Hardin [znany dzięki artykułowi „Tragedia ludu” z łamów „Science” z 1968 roku], George Woodwell [założyciel Centrum Badań Woodsa Hole’a] i wielu innych miało na mnie – świeżo upieczonego absolwenta – ogromny wpływ.

Czy z punktu widzenia źródeł energii społeczeństwa ważne jest, aby brać pod uwagę EROI?

Czy pod ziemią zalega mnóstwo ropy? Oczywiście. Pytanie brzmi, ile nafty możemy wydobyć przy znacząco wysokim EROI? I odpowiedź brzmi, hmmm, nieporównanie mniej. Właśnie z tym się borykamy wypuszczając się coraz dalej od brzegu; musimy szczelinować horyzontalnie, zwłaszcza, kiedy oddalamy się od najbardziej zasobnych formacji łupkowych. Coraz trudniej jest uzyskać następną baryłkę ropy, zatem współczynnik EROI idzie w dół, dół, dół.

Czy istnieje minimalna wartość EROI, którą musimy utrzymać?

Ponieważ wszystko, co robimy zależy od energii, nie możesz tak po prostu zapłacić więcej i otrzymać więcej, aby napędzać społeczeństwo. Przy określonym zwrocie z inwestycji energetycznej – sądzę, że 5:1 lub 6:1 – rozwiązanie to przestaje działać.

Co się dzieje, gdy EROI jest zbyt niski? Co jest osiągalne przy różnych wartościach EROI?

Jeśli masz EROI o stosunku 1.1:1 możesz wypompować ropę z ziemi i sobie na nią popatrzeć. Jeśli masz 1.2:1, możesz poddać ją rafinacji i sobie na nią popatrzeć. Przy 1.3:1 możesz ją przewieźć na wybrane miejsce i sobie na nią popatrzeć. Przyjrzeliśmy minimalnemu EROI do prowadzenia ciężarówki i potrzeba co najmniej 3:1 w odwiercie. Jeśli chcesz wrzucić coś na samochód, przykładowo zboże, musisz mieć EROI na poziomie 5:1. I obejmuje to amortyzację wozu. Ale jeśli życzysz sobie dołączyć „amortyzację” kierowcy ciężarówki, pracownika platformy wiertniczej i rolnika, wówczas musisz utrzymywać rodziny. Potrzebujesz więc EROI o wartości 7:1. A jeśli chcesz zapewnić edukację, potrzebujesz 8:1 lub 9:1. A opieka zdrowotna to już 10:1 lub 11:01.

Cywilizacja wymaga znacznego zwrotu energii zainwestowanej. Nie można go uzyskać przy parszywym paliwie, jak chociażby produkowanym z kukurydzy etanolu [o współczynniku EROI bliskim 1:1].

Poważnym problemem wszystkich alternatywnych źródeł energii jest ich niski EROI. Chcielibyśmy zmierzać w stronę paliw odnawialnych, ale nie będzie to łatwe. Prawdopodobnie niemożliwe. Wygląda na to, że raczej nie będziemy w stanie utrzymać naszej cywilizacji na paliwach alternatywnych. Mam nadzieję, że zdołamy, ale musimy traktować tę kwestię realistycznie.

Czy uważasz, że stoimy w obliczu granic gospodarczego wzrostu?

Uważam, że jeśli dokonasz korekty amerykańskiego PKB po kątem zadłużenia – innymi słowy dług jest czymś w rodzaju nie-realnego wzrostu – to okaże się, że PKB nie wzrósł w ogóle od 2005 roku. Odnotowany wzrost nastąpił poprzez dług. Najwyraźniej wzrost zamiera; możliwe, że zatrzymał się całkowicie lub zatrzyma wkrótce.

Wiemy, że klasa średnia nie zwiększyła swojego dochodu już od 20 lat. Okazuje się, że stojąca za tym przyczyna – nie zawsze bezpośrednia, ale spoglądająca przez ramię pozostałych przyczyn – to spadek dostępności energii.

Fakt ten przeraża ludzi – polityków i ekonomistów – którzy wszystko opierają na wzroście. Sądzę, że nie chcą o tym mówić, ponieważ już sama myśl jest zatrważająca.

Większość ekonomistów uważa, że wzrost gospodarczy może trwać w nieskończoność, prawda?

Łatwo było tworzyć teorie ekonomiczne, które sprawdzały się, kiedy pompowaliśmy coraz więcej ropy, bowiem bez względu na to, czy byłeś kapitalistą, komunistą czy innym -istą teorie działały, ponieważ zapewniała to obfitość nafty. Mogliśmy pozwolić sobie w przeszłości na całą tę korupcję i nieefektywność, a i tak skapywało nam całkiem sporo.

Ale teraz kawałków tortu nie przybywa. To dość oczywiste, że wiele teorii nie działa już najlepiej.

Jak te ekonomiczne argumenty mają się do życia codziennego?

Czy nie oznacza to jedzenia na stole, dachu nad głową, benzyny w samochodzie, samego auta? Zatem w ekonomii nie chodzi tak naprawdę o pieniądze. Chodzi o rzeczy. Przyuczono nas do myślenia o ekonomii w kategoriach pieniądza i do pewnego stopnia dotyczy ona pieniądza. Ale zasadniczo chodzi w niej o rzeczy. A jeśli chodzi o rzeczy, to dlaczego studiujemy ją jako naukę społeczną? Dlaczego w równym przynajmniej stopniu nie studiujemy jej jako nauki biofizycznej?

Globalny Instytut McKinsey’a opublikował w lipcu 2016 raport na temat nierówności dochodów w latach 2005-2014. Podstawą wyliczeń był dochód rynkowy z pensji i kapitału. Wyniki ilustrują szybkie tempo spadku globalnej energii netto, który swoje odbicie znajduje w postępującym rozkładzie materialnych warunków bytowania mieszkańców Zachodu. 81% obywateli USA jest obecnie w gorszej sytuacji niż dziesięć lat temu. We Francji odsetek ten wynosi 63%, we Włoszech 97%, zaś w Szwecji 20%.