Incubate Pictures представя в сътрудничество с Post Carbon Institute на всеки три години, Няма Утре Това е Земята, така както е изглеждала преди 90 млн години. Геолозите наричат този период Късна Креда. Било е време на екстремно глобално затопляне. Динозаврите били господари на планетата. Живеели си живота на върха на хранителната верига, несъзнаващи промените, които настъпвали около тях. Континентите се раздалечавали, отваряйки огромни цепнатини в земната кора. Те се наводнили, образувайки морета. Водораслите процъфтявали в силната жега и отравяли водата. Умирали и падали с цели трилиони на дъното на разломите. Реките отмивали седимент в моретата, докато органичните останки от водораслите били затрупани. С повишаване на налягането се повишавала и температурата, докато накрая химическа реакция преобразувала органичната материя в изкопаеми горива. Петрол и Природен Газ. Подобен процес протекъл на земята, при което се образували въглища. Отнело е на природата 5 млн години да създаде горивата, които светът употребява за 1 година. Модерният начин на живот е зависим от слънчевата енергия, превърната в горива... макар че учудващо голям брой хора го имат за даденост. От 1860 г. досега геолозите са открили над 2 трлн барела петрол. Досега светът е употребил около половината. Преди да изпомпваш петрол, трябва да го откриеш. В началото било лесно да се открие и евтино да се извади. Първото голямо американско находище било Spindletop, открито през 1900 г. После имало още много като него. Геолозите кръстосвали Америка. Откривали огромни находища на петрол, газ и въглища. Америка произвеждала повече петрол от коя да е друга държава, което и позволило да стане индустриална суперсила. Започне ли кладенец да произвежда петрол, въпрос на време е да достигне пик и добивът да намалее. Всеки кладенец има различен темп на добив. Ако усредним данните от всички кладенци, комбинираната крива има формата на камбана. Обикновено 40 години след пика в откриването на залежи се достига пик в добива, след което добивът навлиза в постоянен спад. През 50-те М. Кинг Хъбърт - геофизик, работещ за Shell - предсказал, че добивът на петрол в Америка ще достигне пик през 1970 г. или 40 години след пика в откриването на залежи. Почти никой не му повярвал. Обаче през 1970 г. добивът в САЩ достигнал максимума си и навлязъл в постоянен спад. Хъбърт бил реабилитиран. От този момент Америка започнала да разчита все повече на вносен петрол. Това я направила зависима от колебанията в предлагането и допринесло за икономическия хаос при петролните шокове от 1973 и 1979 г. 30-те години били свидетели на най-голям брой новооткрити находища в американската история. Въпреки напредналите технологии, спадът при новите находища е неумолим. По-скорошни находища, като ANWAR, биха ни стигнали за най-много 17 месеца. Дори новото находище "Jack 2" в Мексиканския залив ще задоволи вътрешното търсене за няколко месеца. Макар и големи, тези находища не се доближават дори до необходимото за американските нужди. Растат доказателствата, че световния добив е достигнал пик, или ще го достигне много скоро. В световен план, новите находища са били най-много през 60-те. Над 40 години по-късно спадът в откриването на нови находища изглежда неудържим. 54 от 65-те държави, производители на петрол, вече са достигнали максимално производство. Много други се очаква да го направят в близко бъдеще. Светът има нужда да прибави еквивалента на една нова Саудитска Арабия в добива за да компенсира изчерпването на съществуващите залежи. През 60-те 6 барела петрол били откривани на всеки 1 използван. Четири десетилетия по-късно светът консумира между 3 и 6 барела на всеки 1 новооткрит. Достигне ли се до пик в производството, търсенето ще надмине предлагането и цената на бензина ще започне да подскача, с последици доста по-сериозни от цената на един резервоар. Модерните градове зависят от изкопаемите горива. Дори пътищата са направени от асфалт, който е петролен продукт. Каквито са и покривите на много къщи. Големи площи биха били необитаеми без отопление през зимата или климатици през лятото. Растящите покрайнини подтикват хората да шофират много километри до работа, училище или до големите магазини. В големите градове жилищните и търговските квартали са далеч едни от други, което принуждава хората да шофират. Жилищните предградия в САЩ са проектирани с идеята за изобилие от петрол и енергия. Химикалите, извлечени от изкопаеми горива, т.нар. нефтопродукти, са съществени за производството на безброй продукти. Модерното земеделие е силно зависимо от изкопаемите горива. Такива са и болниците, авиацията, водоснабдяването, американската армия, която използва 140 млн барела петрол на година. Горивата са основна суровина в производството на пластмаси и полимери - ключови компоненти в компютрите, техниката, облеклата. Световната икономика разчита на безконечен растеж, което изисква растящ приток на евтина енергия. Толкова сме зависими от петрола и другите изкопаеми горива, че дори малко колебание в предлагането може да има сериозни последствия за всеки аспект от живота ни. ЕНЕРГИЯ Енергията е способност да извършваш работа. Средният американец днес има на разположение енергиен еквивалент на 150 роби, работещи 24 часа на ден. Материалите, който съхраняват тази енергия за работа, се наричат горива. Някои горива имат повече енергия от други. Наричаме това енергийна плътност. От всички горива, петролът е най-важен. Светът използва 30 млрд барела на година, което се равнява на около 2,5 кубични километра и съдържа толкова енергия, колкото биха произвели 52 атомни централи за 50 години. Въпреки че петролът е източник само на 1.6% от електричеството в САЩ, той е използван за 96% от целия транспорт. През 2008 г. две трети от американския петрол е бил внос. Най-много от Канада, Мексико, Саудитска Арабия, Венецуела, Нигерия, Ирак и Ангола. Няколко фактора правят петрола уникален: С висока енергийна плътност е. Един барел съдържа енергийния еквивалент на почти три години човешки физически труд. Течен е на стайна температура, лесен е за транспортиране и може да се ползва за малки двигатели. За да добиете енергия, трябва да използвате енергия. Номерът е да използвате малки количества, за да намерите и извлечете големи количества. Това се нарича ЕВНЕИ: Енергийна Възвръщаемост На Енергийната Инвестиция. Конвенционалният петрол е добър пример. Лесният за добив, качествен петрол е бил изпомпан пръв. Влагал се е 1 барел петрол за откриването и добива на 100 барела. ЕВНЕИ на петрола е била 100. Тъй като "лесният" петрол е бил пръв, сондирането е преминало в дълбоки води или в далечни страни, с което вложената енергия се увеличила. Петролът, който сега откриваме, често е тежък или кисел и е скъп за рафиниране. ЕВНЕИ на петрола днес е около 10. Ако използвате повече енергия за добив, отколкото се съдържа в самото гориво, не си заслужава усилието. Възможно е да трансформираме един енергоизточник в друг. Всеки път, когато го правим, част от енергията в оригиналното гориво се губи. Да вземем за пример неконвенционалния петрол: катранен пясък и шист. Катраненият пясък се намира предимно в Канада. Две трети от световния шист е в САЩ. И двете горива могат да се трансформират в синтетичен суров петрол. Само че това изисква големи количества топлина и чиста вода, което намалява техните ЕВНЕИ, които варират от 5 до 1,5. Шистът е изключително слабо гориво. Съдържа около една трета от енергията на същото количество мюсли. Въглищата съществуват в големи количества и генерират почти половината електричество на планетата. Светът използва около 5 кубични километра въглища на година. Но световният добив на въглища може да достигне пика си преди 2040 г. Твърдението, че Америка има въглища за векове напред, е измамно, защото не отчита растящите нужди и понижаващото се качество. Повечето от висококачествените антрацитни въглища са изчерпани, което ни оставя по-нискокачествени въглища с по-малка енергийна плътност. Появяват се проблеми с добива, защото въглищата по повърхността се изчерпват и минните компании трябва да копаят все по-надълбоко и на по-труднодостъпни места. Много от тях унищожават цели хълмове, за да достигнат до залежите, предизвиквайки екологични щети. Природният газ често се намира в близост до петрола и въглищата. Броят на нови находища в Северна Америка е бил най-голям през 50-те, а добивът е бил в пик в началото на 70-те. Ако графиката на новите находища се премести напред с 23 години, се разкрива потенциалното бъдеще на добива на конвенционален газ в Северна Америка. Нови технологични открития позволиха добива на неконвенционален газ, като например шистовия газ, който би могъл да омекоти ефекта от общия спад през идните години. Добивът на неконвенционален газ е противоречив, защото изисква пазарните цени на горивата да бъдат високи, за да носи печалба. Дори и при наличието на неконвенционален газ, може би ще бъде достигнат пик в добива на природен газ преди 2030 г. Все още съществуват големи залежи от уран за ядрен разпад. За да заместим 10-те теравата, генерирани днес в света от изкопаеми горива, ще ни трябват 10 хиляди атомни централи. С тези темпове известните ни залежи от уран ще ни стигнат само за 10-20 години. Експериментите с ново поколение реактори с плутоний във Франция и Япония се оказаха скъпи провали. Пътят към ядрения синтез все още е изпълнен с огромни технически препятствия. Има и възобновими източници. Вятърната енергия има висока ЕВНЕИ, но е непостоянна. ВЕЦ по реките са надеждни, но повечето реки в развития свят вече са нашарени с язовири. Конвенционалните геотермални централи използват горещи точки близо до земната повърхност. Ограничени са само в тези зони. При експерименталните геотермални системи се пробиват два улея на 10 км дълбочина. Вода се помпа в единия улей, загрява се в пукнатини, после се издига по втория, генерирайки енергия. Според скорошен доклад на Масачузетския Технологичен Институт тази технология би могла да генерира 10% от електричеството в САЩ до 2050 г. Енергията на вълните е ограничена по бреговете. Енергийната плътност на вълните варира според региона. Транспортирането на такова електричество навътре към сушата би било предизвикателство. Освен това солената океанска среда предизвиква корозия у турбините. Биогоривата са горива, който се отглеждат. Дървесината има ниска енергийна плътност и расте бавно. Светът използва 10 кубични километра дървесина годишно. Биодизелът и етанолът се правят от култури, който са отглеждани с помощта на изкопаеми горива. Енергийната печалба от такива горива е много ниска. Някои политици искат да използват царевица за етанол. Така, ако искаме да заменим 10% от потреблението на петрол с етанол през 2020 г., ще трябва да засеем 3% от площта на САЩ. За да заменим една трета с етанол, ще трябва да засеем площ, три пъти по-голяма от сегашните земеделски земи. За да заменим цялото потребление на петрол в САЩ през 2020 г., ще трябва да използваме два пъти повече земя за етанол, отколкото за храна. Водородът трябва да се извлече от природния газ, въглищата или водата, при което се използва повече енергия, отколкото можем да получим от самия водород. Това прави водорода малко вероятен кандидат за основно гориво. Всички фотоволтаични слънчеви панели в света генерират електричество колкото две ТЕЦ на въглища. Еквивалентът на 1 до 4 тона въглища се използва за направата на един слънчев панел. Ще трябва да покрием 350 хиляди кв км с панели, за да посрещнем сегашните глобални нужди. Към 2007-ма съществуват 10 кв км. Концентрираната слънчева, или слънчево-термалната енергия, има голям потенциал, но към момента има много малко такива централи. Освен това те могат да работят само на много слънчев климат и после електричеството трябва да се транспортира на големи рязстояния. Всички алтернативи на петрола са зависими от машини, работещи с гориво. Или пък изискват материали като пластмасите, произведени от петрол. Когато преценявате твърденията за чудни нови горива или изобретения, попитайте: Има ли модел, демонстриращ как изобретението работи в реални условия и в голям мащаб? Каква е енергийната му плътност? Може ли да се съхранява или да се дистрибутира лесно? Надеждно ли е или е непостоянно? Може ли да се разработи на национален мащаб? Има ли скрити технически предизвикателства? Каква е ЕВНЕИ? Какво е въздействието му върху околната среда? Запомнете, че големите числа могат да бъдат измамни. Например: 1 милиард барела петрол ще задоволи глобалните нужди само за 12 дни. Преходът от изкопаеми горива ще бъде момументално предизвикателство. Към 2007-ма година въглищата генерират 48,5% от електричеството в САЩ. 21,6% са от природен газ. 1,6% са от петрол. 19,4% са от АЕЦ. 5,8% са от ВЕЦ. Останалите възобновими ресурси генерират едва 2,5%. Възможно ли е да заменим системата, базирана на изкопаеми горива, със смесица от алтернативни източници? Сериозни технологични нововъведения са нужни, както и политическа воля и сътрудничество, огромни инвестиции, международен консенсус, пълно преобразуване на световната икономика (оценена на 45 трилиона долара), включително транспорта, промишлеността и селското стопанство; а са необходими и лидери, компетентни да извършат прехода. Ако всичко това бъде постигнато, ще може ли да продължим със сегашния начин на живот? РАСТЕЖ Тези бактерии живеят в бутилка. Популацията им се удвоява всяка минута. В 11 ч. има една бактерия. В 12 ч. бутилката е пълна. Наполовина е пълна в 11:59, като оставя място за само още едно удвояване. Бактериите виждат заплахата. Търсят нови бутилки и откриват 3. Те предполагат, че проблемът им е решен. До 12 часа първата бутилка е пълна. В 12:01 втората бутилка е пълна. В 12:02 всички бутилки са пълни. Такъв е проблемът пред нас, заради удвояването, причинено от експоненциалния растеж. Когато човечеството започнало да използва въглища и петрол като горива, преживяло невиждан растеж. Дори малките темпове на растеж предизвикват големи нараствания с времето. При растеж от 1% дадена икономика ще се удвои за 70 години. При 2% ще се удвои за 35 години. При 10% ще се удвои само за 7 години. Ако дадена икономика расте със средния засега темп от 3%, ще се удвоява на всеки 23 години. С всяко удвояване потреблението на енергия и ресурси ще е равно на сумата от всички изразходвани енергия и ресурси преди това. Финансовата система е построена върху парадигмата за растеж, която изисква нарастващо количество енергия, за да се поддържа. Банките дават назаем пари, които нямат. На практика те ги създават. Кредитополучателите използват новосъздадените пари като заем, за да развият бизнес, и изплащат обратно дълга, заедно с лихва, която сама по себе си изисква още растеж. Поради природата на този модел за създаване на пари чрез дълг, повечето от парите в света представляват дълг и лихва към него. Без постоянен поток от нови и все по-големи поколения от кредитополучатели, които да създават растеж и така да плащат предния дълг, световната икономика ще се срине. Като една Понзи схема (или финансова пирамида), системата трябва да расте или да загине. Отчасти заради тази дългова система ефектите от икономическия растеж са грандиозни: при БВП (брутен вътрешен продукт), строежите на язовири, потреблението на вода, използването на торове, градското население, потреблението на хартия, моторните превозни средства, комуникациите и туризма. Глобалното население нарастна до 7 милиарда и се очаква да надхвърли 9 милиарда преди 2050 г. На една плоска, безкрайна планета, това не би било проблем. Само че Земята е сферична и крайна и в крайна сметка ще се сблъскаме с ограниченията в растежа. Икономическият растеж предизвика увеличение на концентрацията на азотен оксид в атмосферата, както и на метан, изчерпване на озона, увеличение на големите наводнения, щети на океанските екосистеми, включително изчерпване на азот, изчезване на гори и джунгли, увеличаване на култивираните земи, изчезване на животински и растителни видове. Ако поставим едно зърно ориз на първото поле на шахматна дъска, удвоим го и сложим 2 зърна на второто поле, удвоим отново и поставим 4 на третото, удвоим отново и поставим 8 на четвъртото, и продължим нататък, слагайки на всяко поле два пъти повече, отколкото на предишното, докато достигнем последното поле, ще ни трябва астрономически брой зърна: 9 квинтилиона 223 квадрилиона 372 трилиона 36 милиарда 854 милиона 776 хиляди зърна. Или повече, отколкото човечеството е произвело през последните 10 хиляди години. Съвременните икономики, досущ като зърната на шахматната дъска, се удвояват на всеки няколко десетилетия. На кое поле на дъската сме сега? Освен енергия, цивилизацията изисква редица основни ресурси: чиста вода, почва, храна, гори, както и множество минерали и метали. Ограничението в растежа се определя от най-оскъдния ресурс. Бъчвата е направена от дъги. Както водата, пълнеща бъчвата, не може да е по-високо от най-ниската дъга, така и растежът е ограничен от най-оскъдния ресурс. Човечеството понастоящем оползотворява 40% от фотосинтезата на Земята. И макар че сигурно е възможно да оползотворим цели 80%, надали някога ще успеем да оползотворим 160%. ХРАНА Световното производство на храни зависи силно от изкопаемите горива. Преди ПСВ земеделието е било изцяло "органично" или "био". След откриването на торовете и пестицидите, направени от петрол, силно се увеличило производството на храна, което довело до увеличаване на човешкото население. Изкуствените торове са направили възможно да бъдат нахранени много повече хора, отколкото би било възможно с "био" земеделие. Изкопаемите горива са нужни и за земеделските машини, транспорта, охлаждането, пакетирането в пластмасови опаковки, готвенето. Съвременното земеделие използва земята да превърне горивата в храна и храната - в хора. Около 7 калории от енергия от изкопаеми горива се използват за производството на 1 калория храна. В Америка храната пътува приблизително 2500 км от фермата до потребителя. Освен намаляването на изкопаемите горива има още няколко заплахи за настоящата ситема за производство на храна: Евтината енергия, подобрените технологии и субсидиите доведоха до страшно разрастване на риболова. Световният улов достигна пик в края на 80-те, принуждавайки риболовците да се придвижат в дълбоки води. Азотът, отделящ се от изкуствените торове, отравя реките и моретата, създавайки огромни мъртви зони. С настоящите темпове на риболов всички рибни популации се очаква да изчезнат до 2048 г. Киселинните дъждове от градовете и промишлеността изсмукват жизнени вещества от почвата като калий, калций, магнезий. Друга заплаха е недостигът на вода. Много ферми използват за напояване вода, изпомпана от подземни водоносни хоризонти. Водоносните хоризонти се пълнят по естествен път за хиляди години, но могат да бъдат пресушени за няколко десетилетия, точно като петролни кладенци. Огромният водоносен хоризонт Огалала в Америка е дотолкова спаднал, че много фермери се принуждават да се върнат към по-непродуктивното сухо земеделие. Освен това, използването на напоителни системи и наторяването могат да доведат до засоляване: натрупването на сол в почвата. Това е основна причина за опустиняването. Още една заплаха е изчезването на горния почвен слой. Преди 200 години е имало около 2 метра почвен слой в американските прерии. Днес, заради оранта и лошото стопанисване, около половината вече го няма. Напояването подхранва разпространението на причинената от гъби ръжда по растенията, която има потенциала да унищожи 80% от световната реколта на пшеница. Според Норман Борлауг, бащата на Зелената Революция, ръждата "има огромен потенциал за социално и човешко унищожение". Използването на биогорива означава, че по-малко земя ще бъде достъпна за производство на храна. Дадена площ има краен капацитет. Това е броят на животните или хората, който могат да живеят там неопределено дълго време. Ако даден вид надхвърли капацитета на площта, ще настъпи мор, който да върне популацията до естествените й нива. Светът е избегнал този мор чрез откриването на нови земи за култивиране и чрез увеличено производство, което е станало възможно главно благодарение на петрола. За да продължи растежът, повече ресурси са необходими, отколкото Земята може да предложи, а ние нямаме други планети. Изправено пред всички тези предизвикателства, световното производство на храна трябва да се удвои до 2050 г., за да бъде нахранено увеличаващото се население. Един милиард души вече са недохранени или гладуващи. Ще бъде трудно да нахраним очакваните 9 милиарда души в близко бъдеще, когато добивът на петрол и газ вече ще намалява. ЩАСТЛИВИЯТ КРАЙ Световната икономика расте експоненциално, с около 3% на година, изисквайки увеличаващи се количества невъзобновими горива, минерали и метали, както и възобновими ресурси, като вода, гори, почви и риба, по-бързо, отколкото те могат да се възстановят. Дори при темп на растеж от 1% икономиката ще се удвоява на 70 години. Проблемът се задълбочава от други фактори: глобализацията позволява хора на един континент да купуват стоки и храни, произведени на друг континент. Снабдителните вериги са дълги, което оказва допълнителен натиск върху ограничения петролен ресурс. Днес разчитаме на далечни страни за неща от първа необходимост. Модерните градове са зависими от горивата. Повечето банкови системи са базирани на дълг, което вкарва хората в омагьосан кръг от заеми и погасявания, създавайки растеж. Какво може да бъде сторено? Мнозина смятат, че кризата може да бъде преодоляна чрез пестене, нови технологии, интелигентен растеж, рециклиране, електрически коли и хибриди, заместители, гласуване. Пестенето ще ви спести пари, но няма да спаси планетата. Ако някои намалят потреблението си на горива, пониженото търсене ще намали цените, което ще позволи на други да купуват повече за по-малко пари. По подобен начин, по-ефективен двигател, който използва по-малко енергия, парадоксално ще доведе до по-голямо потребление на енергия. През 19-ти век английският икономист Уилям Стенли Джевънс е осъзнал, че по-добрите парни машини направили въглищата по-ефективен ресурс, което довело до използването на повече парни машини, което пък довело до по-голямо потребление на въглища. По-голямото потребление ще неутрализира ефекта от ефективността и пестенето. Мнозина смятат, че учените ще решат проблемите ни с нови технологии. Само че технологиите не са енергия. Технологиите могат да впрегнат енергията на работа, но не могат да я заместят. Дори използват ресурси. Например: един компютър е направен с 10% от енергията, необходима за направата на автомобил. По-новите технологии може да влошат положението, тъй като много от тях изискват редки минерали, които също наближават своя пик. Например 97% от световните редки земни елементи се добиват в Китай, повечето в една единствена мина във Вътрешна Монголия. Тези минерали се използват за каталитични конвертори, самолетни двигатели, високоефективни магнити, твърди дискове, акумулатори за хибридни автомобили, лазери, преносими рентгени, защитни слове на атомни реактори, компакт дискове, двигатели на хибридни автомобили, енергоспестяващи крушки, фиброоптични кабели, плоски екрани. Китай вече обмисля да ограничи износа на тези минерали, докато търсенето расте. Т.нар. устойчив растеж или интелигентен растеж няма да помогне, защото и той използва невъзобновими метали и минерали във все по-големи размери, включително редките земни елементи. Рециклирането не решава проблема, защото изисква енергия, а и процесът не е 100% ефективен. Възможно е да се възстанови само част от материала, който се рециклира. Голяма част е изгубена завинаги под формата на отпадък. Електрическите коли използват електричество. А повечето електричество идва от горивата. Така че това не е решение. Освен това, при производството на всички автомобили се използва петрол. Всяка гума се прави от около 25 литра петрол. В света е имало около 800 милиона автомобили към 2010 г. При сегашните темпове на растеж, числото ще достигне 2 милиарда до 2025 г. Малко вероятно е планетата да може да поддържа толкова много МПС дълго време, независимо какъв източник на енергия ползват. Много икономисти вярват, че свободният пазар ще замени един енергиен източник с друг източник, посредством технологична иновация. Обаче основните заместители на петрола имат своите собствени темпове на спад. Заместването освен това изисква доста време за подготовка за прехода. Докладът Hirsch на Енергийния Департамент на САЩ стига до заключение, че поне две десетилетия са необходими само за подготовка за ефектите от пика в добива на петрол. Проблемите с недостига на енергия, изчерпването на ресурси, ерозията на почвите и замърсяването са симптоми на един по-голям проблем: Растежа. Докато финансовата ни система изисква безконечен растеж, надали някоя реформа ще успее. Тогава какво ще бъде бъдещето ни? Оптимистите вярват, че растежът ще продължи вечно, без ограничения. Песимистите мислят, че сме се засилили към нова Каменна ера или измиране. Истината може би е по средата между тези крайни прогнози. Възможно е обществото да се върне към едно по-просто състояние - такова, при което се използва много по-малко енергия. Това би означавало по-тежък живот за повечето от нас. Повече ръчен труд, повече работа на нивата, местно производство на стоки, храни и услуги. Какво трябва да направи човек, за да се подготви за такова възможно бъдеще? Очаквайте намалено снабдяване с храни и стоки от далечни места. Привиквайте с ходенето и карането на велосипед. Свиквайте с използването на по-малко ток. Измъкнете се от дълговете си. Опитайте да избягвате банките. Вместо да пазарувате в големи вериги, подкрепяйте местния бизнес. Купувайте храна местно производство, на пазара. Вместо да поддържате цветна градина, обмислете варианта да отглеждате сами храна. Научете се да я съхранявате. Обмислете използването на местни валути, в случай че големите икономики спрат да функционират. Развийте по-голяма независимост. Никое от тези неща няма да предотврати евентуален колапс, но могат да подобрят шансовете ви в едно нискоенергийно бъдеще, бъдеще, в което ще трябва да сме по-самостоятелни, каквито са били някога предците ни.