TÖÖSTUSTSIVILISATSIOONI KASVU PIIRIDEL BIOFÜÜSIKALISE MAJANDUSPARADIGMA VAADE Kaupo Vipp Pilt: Jacek Yerka
FÜSIOKRAADID 1758 Francois Quesnay Majanduse ükskordüks KLASSIKALINE KÄSITLUS 1776 Adam Smith Rahvuste rikkuse alused ; 1798 Robert Malthus Rahvastiku printsiibid ; KASV vs MALTHUSE LÕKS Sinusoidide jada Keskmiselt 7 last, ca 2 neist jätkavad, kasvu % olematu. Dismal Science 1838 Charles Darwinile alus ideedeks loodusliku valiku, liikide tekkimise jms juures. Katk! 1349 1450 1750 1800 William Jevons, Karl Menger ja Leon Walras 1870 marginalistlik revolutsioon - uusklassikaline mk subjektiivne kasumlikus tänini.
Biofüüsikaline majanduskäsitlus: 1909 Wilhelm Ostwald 1926 Frederick Soddy 1938 Erwin Schrödinger 1949 Nicholas Georgescu-Roegen 1956 Marion King Hubbert 1971 Howard Odum 1988 Robert Ayres 2002 Charles Hall
Termodünaamika (Td) ning avatud iseorganiseeruvad Td süsteemid (ATds) Elu(sus) on Td nähtuste klassi kuuluv fenomen, mille puhul avatud Td süsteem suudab vähendada oma sisemist entroopiat keskkonnast hangitud energia ja ainete arvel, mis süsteemist seejärel degradeeritud vormis tagasi keskkonda väljutatakse. (J.Bernal, E.Schrödinger, E.Wigner, J. Avery jpt. )
Termodünaamika (Td) käsitleb energia liikumist kõigis selle avaldumisvormides. Elu on iseorganiseeruv Td protsess, mille alalhoiuks dissipatiivne komplekssüsteem peab pidevalt tegema tööd - eemalduma Td tasakaalupunktist, mille poole entroopia (kr muutumine) teda surub. Igasugune töö on võimatu ilma energia rakendamiseta. Energia (kr aktiivsus, tegutsemine) on üldistatuna keha või jõu võime teha tööd. 1. Energia ei saa tekkida ega kaduda, see võib vaid muunduda või üle kanduda. (Mayer, Joule, Helmholtz) 2. Süsteemi energiahulk muutub selle väljast hankimisel või välise suhtes kasutamisel. (Carnot, Clausius) 3. Energia liigub alati madalama energiatasemega süsteemiosa suunas (va absol. null). (Nernst) Neljas, nn biofüüsikaline põhiprintsiip (NB! Mitte segi ajada 0. e Nernsti ekviliibriumi printsiibiga) : 4. Elusad süsteemid iseorganiseeruvad alati viisil, mis võimaldab neil maksimiseerida end läbivat energiavoogu. (Cortés 1519 ja Asteegid) (Georgescu-Roegen, Jorgensen, Kauffman + Jeremy England (füüsikalised & keemilised süsteemid) ) Elusolendite ja nende süsteemide heaolu määrab BF majandusparadigma kohaselt: 1) KOMPLEKSSUSASTE; 2) Td TÕHUSUS (e ERoEI); 3) ENERGIASISENDI KVANTITEET
1) KOMPLEKSSUS (Tainter, Bar-Yam, Mobus)
1) KOMPLEKSSUS Vajadus kirjeldamiseks: Sumerite kuuekümnende seksagesimaalsüsteem sh. toiduenergia kui raha 30śe*6(e180tera)=1śin= 0,52m; 1,1m2; 120s; 2 ; 1/60L; 9g; 1väärtusühik.
2) TÕHUSUS 70% 33% 11% 0,5% looduslik iseregulatsioon, sh inimliik tööstusajastu eel EROI ehk ERoEI on suhe kättesaadud ja investeeritud E vahel energiatõhusus = SAADUD KASUTUSKÕLBLIK (NETO)ENERGIA = ER = ERoEI SELLE SAAMISEKS KULUNUD ENERGIA EI elusolendite imperatiiv ja majanduslik mõtlemine = kõige parem kõige varem (Lotka, Voltierra / Odum, Hall)
2) TÕHUSUS ER EI Charles Hall, Jessica Lambert, Stephen Balogh - State University of New York, EROI of different fuels and the implications for society Energy Policy 64 (2014) 141 152 http://mahb.stanford.edu/wp-content/uploads/2014/03/energypolicy_hall_lambert_balogh_2013.pdf - lisaviited EROI (ERoEI) teemale
2) TÕHUSUS küttevedelike ERoEI täna ca: miinimum ca 10 Konventsionaalne toornafta 19 Maagaas, NGL, LNG jms 10 Kildanaftade frakc 5 Pigiliivade sünt 4 Põlevkiviõlid 3 Biokütused 2 Vesinik el. -3 (Hall 2014)
Nafta ülimuslikkuse põhjused 2) TÕHUSUS Taastumatud sisendid kaevandamisest: MJ mahus 1 m 3 MJ kaalus 1 kg ERoEI 2011 (1930) Nafta 37 000 46 NB! 19:1 (>100:1) kivisüsi 25 000 24 25:1 (> 80:1) põlevkivi 7 000 5 5:1 (> 18:1) maagaas 36 53 10:1 (>100:1) sama, tihendatuna 20,7 Mpa surve all 9 000 53? Taastuvad kandjad tööstustootmisest: biodiisel (õlitaimedest) 33 000 42 2:1 joogipiiritus (suhkruroost) 30 000 24 1,3:1 / 3:1 tehniline piiritus (tselluloosist) 16 000 19 2,6:1 vesinik (elektrolüüsist) * 10 143 1:3 sama, veeldatuna 260 C ülikülmutamise teel 10 000 143? Taastuvad sisendid või kandjad loodusest: puit (kuiv) 9 000 18 12:1 taimed, marjad, pähklid jms. 350 kuni 14 000 kuni 18? liha (põllumajanduse suurtootmises) * 12 500 15 1:400 toiduteravili (põllumajanduse suurtootmises) 7 000 17 3:1 75mln bbl/p, 27mld bbl/a (7.a) e 85% IEA kõigist vedelikest maht 1 miil 3 e ca 5 km 3 aastas = ca 6 Võrtsjärvetäit (0,8 km 3 ) e. 800p Emajõe vool (70 m 3 /s) 150g/0,21,kui 1,4 /L (nafta XX saj keskm. 0,13 /L) 1L/35MJ= 5p inimtöö (a 7MJ) ehk inimtöö hind 0,28 /öp E 1kg naftat = ca10kg trotüüli E 20L bensiini = 7,2 t pliiaku Akud < 2 MJ/kg; 2000 MJ/m 3 Transporditav, ohutu, odav
Marion K. Hubbert i naftatipumudel 1948. 3) KVANTITEET 1956 USA Peak Oil i prognoos 1965... 1971 a. gobaaltasandi prognoos ca 50 a. = ca 2006 a. Nuclear Energy and the Fossil Fuels by M. King Hubbert, Chief Consultant Exploration and Production Research Division, Shell Development Company, Publication Number 95 Houston, Texas, June 1956
3) KVANTITEET NGL, LPG, piiritus, biodiisel, kiltaõli, pigiliivad, põlevkiviõli jms kasv 0% a. kasv ca 3 % a. kasv kuni 7% a. PO1
TÕHUSUS ja KVANTITEET cpo gpo
TÕHUSUS ja KVANTITEET Yom Kippur war Iran-Iraq war North Sea oil Saudi USA swing-deal PO1 PO2
MÕJU MAJANDUSELE...? (OECD, Deutsche Bank)
MÕJU MAJANDUSELE STAGFLATSIOONI- SHOKK 2005 2008 DEFLATSIOONILINE SURVE 2009 2015
MÕJU MAJANDUSELE 2014 2006 E majanduslik hind = E ostukulu SKT 1-3%... 7-14% 1998... 2008
MÕJU MAJANDUSELE USD index 100% 01. 2003 PO1 QE1 QE2 QE3 ZIRP PO2 OIL PRICE 01. 2000 05. 2015 EUR index 100% 07. 2002 eqe1 ZIRP/NIRP eqe2
MÕJU MAJANDUSELE NAFTAHIND JA TOIDUHINNAINDEKS vs RAHVARAHUTUSED JA GEOPOLIITILISED PINGED 77 000 000 aastas 200 000 päevas 146 minutis (Laggi 2012)
2005 2008 2015 2022? 2030? PO-platool viibimise periood on hinnavolatiilsuse ning majanduse ostsilleerimise periood, mis saaks prognooside kohaselt kesta kuni 2015 max 2030 aastani. MÕJU MAJANDUSELE Kollaps?! (Tainter, Klitgaard, Korowicz, Tverberg)
Joseph Tainter, Komplekssete ühiskondade kollaps - 1988 1979? 2008? SÜSTEEM ERoEI + ERoEI - Tsivilisatsioonide kollapsi põhitunnused : 1. kiirelt kahanev kasumlikkus kõiges; 2. normide, autoriteetide jms kadumine. 3. status quo säilitamisele kogu ressurss. Kui intellektist ja kultuurist ei piisa, et ratsionaalselt reguleeruda, jõutakse kollapsini, mis kujutab endast ühiskonna komplekssusastme järsku tagasilangemist.
Graham Turneri kontrolli periood 30 aastat (ja 40) SÜSTEEM Uuring Limits to Growth aastast 1972. Tööstustsivilisatsiooni BAU majandusprognoos 130-neks aastaks ning selle kehtivuse kontroll 30 aastat hiljem : Me ei olegi Malthuse lõksust pääsenud... 2015 Tööstustsivilisatsiooni senine komplekssüsteem toimis vaid eksponentse kasvamise najal ja see saab lõpuks viia ainult kogu süsteemi kollapsini. D. Meadows
NB! Esindusdemokraatia ei suuda reaalseid lahendusi rakendada! SÜSTEEM Energia-, toormete- rahvas- kapitali- energia- fossiilkütuste keskkonna-, majandus-, = tiku X nõudlus X tarve X osakaal (geo)poliitika jt mured arvukus per capita per capita sisendenergias demograafia ning viljakusega seotud küsimused kultuurinormide, väärtushinnangute ja rahva elustiili küsimused efektiivsusega seotud küsimused alternatiivide ja innovatiivsusega seotud küsimused Sotsioloogia ja poliitika mõjusfäär Ponzi, humanistlikud tabud ja demokraatia ajahorisont Siin on vajalikud omaalgatused ja -tarbimisotsused Tehnoloogiate mõjusfäär Jevons i, päikesemaksu jms paradoksid Siin on formaalsed regulatsioonid olemas Näib, et senise väärkeskendumise parandamisest oleks juba hilja unistada... katse!? Seega tuleks nüüd tõesti asuda mõtlema globaalselt, et tegutseda õigesti lokaalselt, aga reaalne oleks lahendada vaid universaalseid, mitte globaalseid probleeme. Lahendusstrateegiad ja -poliitikad tuleks nüüd keskendada probleemidega kohanemisele, mitte enam katsetele probleemide välistamiseks. Loodus on nüüdseks initsiatiivi enda kätte haaranud ja kannab meid omatahtsi jätkusuutlikuse poole tagasi. Võitjaiks jäävad need, kes suudavad sellise kandmise üle elada. Ilma ettevalmistumiseta pole see tõenäoline.
Tänan kaasa mõtlemast!