Situație model: în acest moment, toți combustibilii neregenerabili au trecut, nu mai există petrol, gaze, cărbune sau energie nucleară. Pe marea insulă locuiesc 50.000 de oameni, al căror fapt despre epuizarea resurselor neregenerabile nu va fi afectat deloc, deoarece au la dispoziție o nouă centrală fotovoltaică mare (cu milioane de panouri fotovoltaice). Acești oameni sunt conștienți de faptul că, dacă nu produc același număr de panouri noi în termen de 25 de ani (durata de viață a panoului fotovoltaic), civilizația lor dependentă de energie se va prăbuși.

când

În vecinătatea insulei fotovoltaice există insule nelocuite, care oferă suficiente materii prime pentru producerea de panouri fotovoltaice. Cu toate acestea, această cerință pentru producția lor este legată de alții. Pentru extragerea materiilor prime vor fi necesare multe excavatoare electrice și alte mașini grele. Avem nevoie de mașini electrice scumpe și bărci electrice pentru a transporta materiile prime la locul de producție al acestora. Avem nevoie de o instalație electrică care să transforme calcarul minat în ciment, pe care îl vom folosi pentru a construi drumuri către instalațiile individuale. Avem nevoie de topitori electrice, în care topim minereu de fier extras, cu ajutorul căruia producem oțel. Cu toate acestea, oamenii trebuie să vină la muncă, așa că trebuie să facem multe mașini electrice. Va fi necesar să se construiască noi rute către uzine pentru producția de panouri, excavatoare electrice, uzine pentru producerea de baterii pentru vehicule electrice. Trebuie construite centre administrative acolo unde totul este planificat și gestionat. Centrala fotovoltaică în sine învârte o spirală imensă de „canibalism energetic”, t. j. vrem să construim o nouă centrală electrică folosind energia de la o centrală electrică existentă. Să schițăm dacă această civilizație are un mod durabil de a obține energie, i. j. dacă poate produce aceeași centrală fotovoltaică, ceea ce înseamnă că trebuie să producă și noi mașini electrice, echipamente, scule, să construiască centrale pentru producția lor etc.

Wikipedia: Știu totul!

Google: Voi găsi totul!

Facebook: Îi cunosc pe toată lumea!

Internet: Ești într-o mizerie fără mine!

Electricitate: Să ne liniștim, da?!

Să presupunem că toate cele 50.000 de persoane sunt implicate în procesul de producție, fie direct, fie indirect (cum ar fi fermierii care furnizează alimente oamenilor din fabrici). Acești oameni sunt conștienți și vin întotdeauna să lucreze în cel puțin trei mașini (adică sunt necesare cel puțin 15.000 de mașini electrice) și, din moment ce insula este mică, ei vin să lucreze în medie doar 15 km, t. j. 15 km acolo și 15 km înapoi. Așa că conduc în total aproximativ 500.000 km pe zi. Mașinile electrice de astăzi consumă aproximativ 20 kWh la 100 km în condiții ideale, așa că, pentru a-i ajuta pe lucrători să lucreze, cheltuim 100 MWh de energie dintr-o centrală fotovoltaică, care reprezintă o producție de o zi întreagă de 20.000 de panouri solare. Cerințele alimentare ale angajaților sunt satisfăcute de sistemul de agricultură intensificată, care costă centrala electrică (pentru a satisface nevoile a 50.000 de oameni) 1.500 MWh pe zi! Aceasta corespunde producției pe tot parcursul zilei a 300.000 de panouri solare! Insula are un climat european central, halele de producție trebuie încălzite în lunile reci. Luați în considerare hale de producție „cu consum redus de energie” cu o cerere de căldură egală cu 100 kWh/m2 pe an. Presupunând că o cincime din toate persoanele lucrează în hale de producție industriale în lanțul de producție de reproducere PV, cererea zilnică recalculată de încălzire va fi de cel puțin 150 MWh.

Fără a produce nimic pentru a transporta oameni plini la mașinile lor, la hale de producție încălzite, cheltuim energie din aproximativ 350.000 de panouri solare în fiecare zi. Dar avem nevoie de energie pentru a construi ei înșiși hale, mașini, echipamente, mașini electrice, excavatoare electrice, pentru extracția materiilor prime, topirea minereului. Aproximativ 600 kWh de energie sunt cheltuiți pentru producerea unei tone de fontă (producția zilnică de 120 de panouri), aproximativ 110 kWh pentru producerea unei tone de ciment (producția zilnică de 24 de panouri) etc. Aproximativ 6.000.000 MJ de energie sunt cheltuiți pentru construcția unui kilometru de drum, ceea ce reprezintă o producție de 25 de ani de aproximativ 40 de panouri solare. Dacă trebuie să construim doar 500 km de drumuri noi pentru plante individuale pe insulă, vom pierde energia a 20.000 de celule solare pe parcursul vieții lor (doar pentru a ilustra, lungimea totală a drumului în Slovacia este de 37.533 km). În acest fel, putem continua să evaluăm întregul lanț de producție necesar pentru reproducerea unei centrale fotovoltaice. Rezultatul este clar.

Centrala fotovoltaică a insulei nu numai că nu poate crea aceeași centrală fotovoltaică care să o înlocuiască la sfârșitul vieții sale, dar nici măcar nu poate satisface cerințele energetice ale spiralei nevoilor la jumătate, fără a lua în considerare chiar nevoile energetice ale gospodăriilor. Vom ajunge la rezultate similare cu aproape toate celelalte tehnologii care utilizează „surse regenerabile de energie”.

Cu toate acestea, dacă ar fi să adăugăm energia materialelor individuale ale panourilor fotovoltaice, energia pentru transportul materialelor individuale sau energia pentru extragerea lor, am adăuga la bilanțul energetic pozitiv. Această discrepanță între realitate și rezultatele frecvente ale studiilor este tocmai eșecul de a lua în considerare toate legăturile relevante din cadrul unei singure planete Pământ (studiile nu includ în bilanț energia cheltuită de angajații care participă la serviciu sau energia necesară pentru a construi plante și drumuri). De ce profesorilor și oamenilor de știință le lipsește cele mai importante conexiuni, am afirmat în articolul Stupid Professors, Stupid Buildings.

Nici măcar nu ne putem imagina exact câtă energie din combustibili fosili folosește astăzi. Consumul zilnic de petrol este de aproximativ 80.000.000 de barili, ceea ce este echivalent cu producția pe viață a 3.500.000 de panouri fotovoltaice, resp. producție zilnică de 25 de miliarde de panouri fotovoltaice. Cu alte cuvinte, dacă am fi vrut să compensăm întreruperea petrolului, ar trebui să producem zilnic 3.500.000 de panouri fotovoltaice noi, pe care să le reciclăm seara. Lucrăm la cifre și mai amenințătoare cu gaz și cărbune. Utilizarea surselor regenerabile de energie (non-biologice) depinde de combustibilii fosili. Prin epuizare, vor dispărea și „sursele de energie regenerabile”. Într-un sistem globalizat, majoritatea actualelor „surse regenerabile” vor dispărea.

Nu este o coincidență faptul că natura regenerabilă a resurselor energetice a fost identificată în mod eronat cu tehnologia regenerabilă a utilizării lor. Exista un singur concept de energie regenerabilă. În acest termen, în mintea noastră apare o centrală eoliană, hidroelectrică, solară sau cu maree. Atenție, sursa de energie regenerabilă este vântul, soarele, apa etc. Turbina eoliană sau centrala hidroelectrică a fost fabricată și construită datorită combustibililor fosili și folosește doar o sursă de energie regenerabilă, cu care nu se poate reproduce. Cu toate acestea, „sursele regenerabile” sunt foarte scumpe și pot fi folosite pentru a-și câștiga existența. În ceea ce privește construcția lor, subvenții. V-ați întrebat vreodată de ce sunt atât de scumpe tehnologiile de energie regenerabilă? Încercați să vă gândiți la preț vs. energie. Ce produs este mai ieftin? Cel în care acumulăm un minim de energie sau cel care este produs într-un mod intensiv în energie?

Renovabilitatea tehnologiilor de energie regenerabilă

În trecut, oamenii au creat multe dispozitive folosind energia din împrejurimile lor, care pot fi descrise ca fiind cu adevărat regenerabile, durabile în evaluarea ciclului de viață. Evaluarea ciclului de viață (ACV) evaluează impactul asupra mediului al unui produs sau proces în toate etapele ciclului de viață - de la leagăn până la mormânt (adică de la extracția materiei prime până la prelucrarea materialelor, producția, distribuția, utilizarea, reparația, întreținerea până la eliminarea sau reciclarea ). Această abordare evaluează toate legăturile relevante care sunt legate de un anumit produs sau serviciu. Aceasta este singura modalitate de a evita mutarea problemei de mediu dintr-un loc în altul, care este caracteristic societății de consum globalizate de astăzi. Dacă analizăm morile de vânt și apă construite de străbunicii noștri, în fața sistemului globalizat, descoperim că au produs mult mai multă energie decât s-a pus în ele. Cu toate acestea, vom constata că acestea au fost construite exact conform principiilor de bază ale sustenabilității (vom aborda principiul durabilității într-un articol separat). Au fost construite în mare parte din material natural obținut din zona înconjurătoare. Dar cel mai important fapt care le-a cauzat echilibrul energetic pozitiv a fost principiul că au făcut lucrurile direct.

Un om de afaceri bogat a venit pe insulă și, așezat pe plajă, a observat un nativ care a prins un pește, l-a copt, a făcut o baie și s-a întins sub un palmier.

Nu i l-a dat bogatului, așa că a vorbit cu el.
- De ce nu prinzi mai mulți pești?
- Pentru ce?
- Le vindeți, cumpărați o barcă și plase, prindeți mai mulți pești, îi vindeți, cumpărați o altă barcă, angajați oameni care să facă pentru voi ...
- Si apoi, ce? intreaba nativul.
- Ei bine, vei fi bogat!
- Dacă sunt bogat?
- Dar atunci poți să faci ceea ce îți place și să te întinzi sub un palmier!
- O fac acum.

Morile de vânt pompau apă, făină măcinată, alimentau un ferăstrău. Nu au produs electricitatea utilizată pentru a realiza cablurile către mori. Nu produceau electricitate, care era folosită pentru a produce oțel pentru construcția lor, pentru construcția generatoarelor etc. Nu au produs energie care să alimenteze în cele din urmă pompe electrice, morile de făină, ferăstraie electrice ... Nu au produs energie care a construit fabrici pentru producerea pompelor, cablurilor ... Nu au integrat ciclurile de deșeuri și nu au produs poluare. Au fost sustenabile. Putem construi o barcă pe care vor exista multe turbine eoliene care acționează motorul electric al navei sau putem construi o barcă cu pânze care va fi alimentată direct de vânt.

De ce nu folosim direct energia din împrejurimi?

Cultivăm rapița oleaginoasă în câmpurile noastre. Vom construi o hală industrială cu tehnologie scumpă și complicată. Mulți oameni vor veni la această plantă și vor lucra aici, până când vor produce în cele din urmă biodiesel din semințe de rapiță. Îl alimentăm cu combustibil în mașinile oamenilor care vin să lucreze (la uzină) pentru a produce biodiesel. Alimentăm biodiesel produs în mod similar în camioane, care transportă alimente din țări din Europa de Vest sau din alte părți ale lumii. Aceste alimente ar putea fi cultivate în loc de rapiță oleaginoasă în același domeniu - chiar aici, fără a fi nevoie să construiți o instalație pentru producerea de biodiesel, fără a fi nevoie de muncă umană, fără a fi nevoie de un număr mare de camioane, de energie consumată, fără poluare. Rezultatul ar fi același. Am avea hrană, dar mult mai ieftină, deoarece energia care a fost un minut în ciclul de rapiță - biodiesel - camion - hrană a costat mulți bani (energie), care trebuiau să intre în mod clar în prețul mâncării. Și prețul și profitul ulterior sunt motorul tuturor deșeurilor inutile. Încă cu un sfert de secol în urmă, Bill Mollison a descoperit că cultivarea alimentelor în jurul locurilor unde a fost consumată i-ar reduce prețul cu până la 90%. Cele mai mari economii de energie se realizează prin economisirea costurilor de ambalare, transport și comercializare.

Într-o economie globalizată bazată pe profit, a fost ușor să se creeze un sistem de diverse tarife, taxe și subvenții care creează și susțin astfel de cicluri de deșeuri. (De ce, de exemplu, Uniunea Europeană a impus tarife atât de ridicate asupra panourilor solare din China, de deja relativ înaltă calitate?) Le distribuie fermelor din întreaga lume, aplică totul solului și plantelor, duce cultura în altă țară, procesează și împachetați-l acolo, duceți produsul final într-un alt stat, cumpărați-l într-un supermarket, duceți-l acasă cu mașina și mâncați - cum să cultivați alimente în grădină sau cumpărați-le de la un fermier local.

Nu avem timp să avem grijă de copiii noștri, pentru că lucrăm pentru a plăti o babysitter. Nu avem timp să tăiem lemne și să plantăm copaci pentru că lucrăm la plata facturilor la electricitate și gaze. Nu avem timp să trăim sănătos pentru că lucrăm la medicamentele pe care le cumpărăm atunci când rămânem fără muncă și ne îmbolnăvim. Nu avem timp să citim și să ne urmărim interesele în timpul zilei, deoarece câștigăm bani pe electricitate, cabluri, întrerupătoare, lămpi. Nu avem timp să creștem alimente sănătoase și proaspete, pentru că ne schimbăm timpul petrecut la locul de muncă pentru cultivarea, transportul, ambalarea, conservarea chimică, pulverizarea, utilaje, ferme, subvenții.

La fel cum nu facem lucruri direct în viața noastră, nu folosim direct energie din surse regenerabile. Utilizarea indirectă a resursei este caracterizată în ambele cazuri de risipă enormă de energie, în ceea ce privește ciclul deșeurilor rapiță - biodiesel - camion - alimente.

„Investiți în stocuri de centrale energetice și creșterea prețului energiei vă va face doar să vă zâmbiți”.

Când vor fi utilizate sursele regenerabile de energie regenerabile?

Dacă ne uităm sobru la principiile de funcționare a economiilor țărilor dezvoltate, vom constata că baza lor este consumul - deșeurile. Ciclurile de deșeuri rotind spirala consumului. Ei risipesc multă energie inutil, dar produc și profituri enorme. Ciclurile de deșeuri angajează mulți oameni (transportatori etc.) care ar fi șomeri. Dacă societatea ar începe să trăiască ecologic, economia mondială s-ar prăbuși. De mai bine de jumătate de secol, mii de oameni de știință și profesori abordează ecologia, inegalitatea proprietății, sărăcia etc. la conferințe, simpozioane și congrese. Situația se înrăutățește în fiecare an. Ca întotdeauna, oamenii de știință și profesorii au ratat ideea și, prin urmare, îmbunătățesc doar eficiența conversiei semințelor de rapiță în biodiesel, dezvoltând tehnologii mai reușite, căutând noi modalități de producere a energiei care să susțină consumul în sine.

Din acest motiv, nu ne întrebăm dacă omenirea trebuie să cheltuiască deloc atât de multă energie. Ne întrebăm cum să producem energie cât mai ecologic posibil (deși nu pierdem din greșeală linkurile importante menționate). Profesorii și oamenii de știință dezvoltă noi tehnologii de economisire a energiei. Cu toate acestea, aceste tehnologii rămân fără energie, dar cuvântul „economisire” sună mai bine decât „cheltuie mai puțin” și ascunde frumos faptul că trebuie să producem energia de care avem nevoie. Deci, este mai bine să producem tehnologii scumpe, neregenerabile (nesustenabile) folosind resurse regenerabile. Astfel, societatea de consum câștigă de mai multe ori.

Resurse

[1] Mollison, Bill - Slay, Reny Mia: Introducere în permacultură. Alter Nativa 2012. ISBN 978-80-969754-8-8.
[2] Mașină electrică. [pe net]. Adus pe 10 februarie 2015. Disponibil la: http://en.wikipedia.org/wiki/Electric_car.
[3] Energia solară. Harta mondială a energiei solare. [pe net]. Accesat la 10 februarie 2015. Disponibil la: www.inforse.org/europe/ieret/Solar/solar.html.
[4] Števo, Stanislav: Profesori proști, clădiri stupide. În: iDB Journal, 2015, vol. 5, nr. 2, p. 10 - 13. ISSN 1338-3337.
[5] Holcim: Raport de dezvoltare durabilă Holcim Slovacia 2009-2010.
[6] Fontă brută. [pe net]. Adus pe 10 februarie 2015.
[7] Folosește știința pentru o lume în schimbare - Materiale utilizate în brevetul U.S. Autostrăzi interstatale. [pe net]. Adus pe 10 februarie 2015. Disponibil la: pubs.usgs.gov/fs/2006/3127/2006-3127.pdf.
[8] Horvath, A. - Hendrickson, Ch.: Comparația implicațiilor de mediu ale pavajelor din beton armat cu asfalt și oțel - înregistrare de cercetare a transportului. Hârtie Nr. 98-0661. [pe net].
[9] Slovacia. [pe net]. Citat pe 10 februarie 2015. Disponibil la: .
[10] Števo, Stanislav: 7 minuni ale locuințelor „civilizate”. În: Eurostav, 2015, vol. 20, nr. 1, p. 14 - 17. ISSN 1335-1249.
[11] Azariová, Katarína - Horbaj, Peter - Jasminská, Natália: Reducerea intensității energetice a clădirilor. În: EKO - ecologie și societate, 2010, Vol. 21, nr. 3, p. 27 - 28. ISSN 1210-4728.

Ing. Dr. Stanislav Števo.
Institutul de Mecatronică Automobilistică
FEI STU, Bratislava