Rytojaus nėra: Augimas

Straipsniai

Rytojaus nėra

Šios bakterijos gyvena butelyje. Jų populiacija padvigubėja kiekvieną minutę. 11 valandą ten tėra viena bakterija. 12 valandą butelis jau pilnas. Jis pusiau pilnas 11.59 – palikdamas vietos tik dar vienam dubliui. Bakterijos mato pavojų. Jos ieško naujų butelių ir randa 3. Jos mano, kad jų problema išspręsta. 12 vidurdienį pirmasis butelis pilnas. 12.01 antrasis taip pat pilnas. 12.02 visi buteliai pilni. Tai yra problema, su kuria mes susiduriame dėl Eksponentinio Augimo.

Kai žmonija pradėjo naudoti anglį ir naftą kaip kuro šaltinius, ji patyrė neregėtą augimą.

Netgi maži augimo tempai pagamina didžiulį prieaugį per laiką. Per 1% augimo tempą, ekonomika padvigubėtų per 70 metų. Per 2% padvigubėtų per 35 metus. Per 10% augimo tempą, ekonomika padvigubėtų tik per 7 metus. Jeigu ekonomika auga dabartiniu 3% tempu, ji dvigubinasi kas 23 metus. Su kiekvienu padvigubėjimu, energijos paklausa ir resursai viršys visus buvusius padvigubėjimus kartu sudėjus.

Finansinė sistema yra sukurta nuolatos augti – tai reikalauja nenutrūkstamos energijos pasiūlos. Bankai skolina pinigus, kurių jie neturi, tiksliau juos sukuria. Skolininkai panaudoja šiuos naujai sukurtus skolos pinigus plėsti verslui ir atiduoti skolas, su palūkanomis, kurios reikalauja augimo. Atsižvelgiant į šį skolintų pinigų kūrimą, didžioji dalis pinigų pasaulyje kartu nešiojasi palūkanas, kurias reikia išmokėti. Be nuolatinės naujos ir vis didėjančios skolininkų kartos, skatinant augimą ir išmokant senas skolas, pasaulio ekonomika tiesiog žlugtų. Kaip Ponzi Schema – sistema privalo plėstis arba mirti.
Atsižvelgiant į skolinę sistemą, jos ekonomikos augimo padariniai stulbinantys: BVP, upių tvenkimas, vandens sunaudojimas, trąšų suvartojimas, miesto populiacija, popieriaus suvartojimas, motoriniai varikliai, komunikacija ir turizmas. Pasaulio populiacija išaugo iki 7 milijardų ir spėjama, kad išaugs 9 milijardai iki 2050. Ant plokščios ir begalinės žemės, tai būtų neproblema. Tačiau, kai žemė yra apvali ir ribota, mes kažkada pasieksime plėtimosi ribas.

Ekonominis plėtimasis sukėlė padidėjusį azoto oksidą ir metaną atmosferoje, ozono irimą, padažnėjusius didžiuosius potvynius, žalą vandenynų ekosistemai, įskaitant azoto nutekėjimą, miškų praradimą civilizuotose žemėse ir rūšių išnykimą.
Jei padėtume viena ryžių grūdą ant pirmo šachmatų lentos kvadratėlio, padaugintume ir padėtume 2 grūdus ant sekančio, padaugintume ir padėtume 4 ant trečio, padaugintume ir padėtume 8 ant ketvirto, ir tęsiant dėtume dvigubinant kiekvieną, prieš tai buvusį langelį, per laiką gautume paskutinį langelį, kuriam prireiktų astronominio skaičiaus ryžių: 9 kvantilijonų, 223 kvadrilijonų, 372 trilijonų, 36 milijardų, 854 milijonų, 776 tūkstančių ryžių: daugiau grūdų nei žmonių rasė išaugino per pastaruosius 10,000 metų. Modernios ekonomikos, kaip tie grūdai ant šachmatų lentos, dvigubėja kas kelis dešimtmečius. Ant kurio langelio esame mes?

Be energijos, civilizacija reikalauja kitų svarbių resursų: gėlo vandens, dirbamos dirvos, maisto, miškų ir daug kitų mineralų ir metalų. Augimas yra ribotas, dėl nepakankamų resursų, kurie nepatenkina paklausos. Barelis yra padarytas iš lentų ir kai vanduo išbėga iš barelio, augimas negali eiti toliau nei žemiausia lenta arba labiausiai riboti svarbūs resursai.

Žmonija dabar panaudoja maždaug 40% visos Žemės fotosintezės. Nors ir įmanoma panaudoti 80%, mes niekada nepasieksime 160%.

Rytojaus nėra: Energija

Straipsniai

Rytojaus nėra

Energijos dėka, mes atliekame darbus.

Vidutinis Amerikietis šiandien turi energijos prilygstančios 150 vergų, dirbančių 24 valandas per parą. Medžiagos, kurios turi šią energija vadinamos degalais, Kaikurie degalai turi daugiau energijos nei kiti. Tai vadinama energijos tankiu.
Iš visų degalų, nafta pati svarbiausia. Pasaulis sunaudoja 30 milijardų barelių per metus, prilygstančių 1 -ai kubinei myliai naftos, kuri turi tiek energijos, kiek reikėtų 52 atominėms elektrinėms išgauti per 50 metų.

Taip pat nafta generuoja tik 1.6% visos JAV elektros ir aprūpina net 96% viso transporto.

2008 -ais, du trečdaliai Amerikos naftos buvo importuota. Didžiausia dalis iš Kanados, Meksikos, Saudo Arabbijos, Venesuelos, Nigerijos, Irako ir Angolos.

Keli veiksniai daro naftą unikalią: jos energijos tankumas. Vienas barelis naftos talpina energijos prilygstančios maždaug 3 metų žmogaus darbui. Ji tiršta kambario temperatūroje, lengvai transportuojama ir tinkama mažiems varikliams.
Kad gautum energijos reikia jos paaukoti. Gudrybė čia slypi mažo kiekio naudojime, kad atrastų ir išgautų didesnius kiekius. Tai vadinama EROEI: Energijos Grįžimas Investuotai Energijai.

Tradicinė nafta yra geras pavyzdys. Lengvai išgaunama, aušktos kokybės nafta buvo pumpuojama pirmiausiai. Naftininkas skirdavo apytikriai vieną barelį naftos, kad surastų ir išgautų šimtą. EROEI naftos rodiklis buvo 100. Lengviausiai randama nafta buvo pumpuojama pirmiausia, ieškojimai persikėlė į giliuosius vandenis, ar tolimas šalis, panaudojant vis didėjančius ieškojimo resursus. Dažnai, nafta, kuri randama dabar yra sunki ir rūgšti, todėl ją brangu rafinuoti. EROEI šiandienos rodiklis yra žemiau 10. Jei tu sunaudoji daugiau energijos išgauti kurą, nei jis pats tiek vertas, tada neapsimoka dėti pastangų jo išgavimui.

Yra įmanoma paversti vieną kuro šaltinį į kitą. Kiekvieną kartą tai darant, kažkuri originali energijos dalis prarandama. Pavyzdžiui netradicinė nafta: Deguto smėlis ir Skalūnas. Deguto smėlis yra randamas daugiausia Kanadoje. Du trečdaliai skalūno randama JAV. Abi šios kuro rūšys gali būti paverstos į sintetinę naftą. Tačiau tai reikalauja didžiulio kiekio karščio ir gėlo vandens, mažinant EROEI, kuris kinta nuo 5 iki 1 su puse. Skalūnas yra nepaprastai neturtingas kuras, svaras ant svaro talpinantis apie viena trečdalį sausų pusryčių dėžės energijos.

Anglis egzistuoja daug kur ir generuoja maždaug pusę planetos elektros. Pasaulis sunaudoja maždaug 2 kubines mylias anglies per metus. Tačiau, Globali anglies produkcija gali pasiekti piką nesulaukus 2040. Teiginys, kad Amerika turi amžių vertos anglies yra klaidinantis, nes ji jau nebepadengia augančios paklausos ir prastėjančios kokybės. Dauguma aukštos kokybės anglies jau dingo, palikdama tik žemos kokybės anglį, kurioje mažiau energijos. Produkcijos kaštai didėja, kai paviršiaus anglis iškasta, todėl šachtininkai privalo kasti dar giliau į dar sunkiau pasiekiamas vietas. Daugelis naudoja kalnų viršunių naikinimą, kad pasiektų anglies rezervus, sukeldami aplinkos niokojimą.

Natūralios dujos dažnai randamos šalia naftos ir anglies. Šiaurės Amerikos naftos atradimo pikas buvo pasiektas 1950 -ais, o produkcija ankstyvaisiais 1970 -ais. Jeigu atradimo grafikas pajudėjo 23 metais, artėjanti Šiaurės Amerikos natūralių dujų ateitis yra atskleista. Naujausi laimėjimai leido kasti netradicines natūralias dujas, tokias kaip skalūno dujas, kurios greičiausiai eis į pabaigą jau artėjančiais metais. Netradicinės natūralios dujos yra ginčytinos, nes joms reikia didelios kainos, kad būtų pelningos. Netgi su Netradicinėmis dujomis, mes pamatytume globalios produkcijos piką 2030 -ais.
Dideli urano rezervai branduoliniam skilimui vis dar egzistuoja. Palyginimui, 10 teravatų, kuriuos pasauliui generuoja iškastinis kuras, reikėtų 10,000 atominių elektrinių. Rodiklis, žinomas kaip urano rezervai, padėtų tik 10 ar 20 metų.
Eksperimentai su plutoniu, paremti greito reproduktyvumo reaktoriais, Prancūzijoje ir Japonijoje pasirodė per daug brangūs.
Branduolio skaldymas sudaro per daug techninių kliūčių.

Dar yra atsinaujinanti energija. Vėjo energija turi didelį EROERI, bet ji kintanti.

Hidroelektrinės yra patikimos, bet dauguma upių stipriose šalyse jau užtvenktos.

Šiuolaikinė geoterminė energijos įranga naudoja karštus taškus esančius šalia žemės paviršiaus. Įrankiai yra apriboti šių vietų. EGS sistemos eksperimente, dvi šachtos būtų išastos 6 mylios gilyn. Viena šachta vanduo sunktųsi gilyn, kur būtų pašildytas ir pakeltas kita šachta aukštyn, generuojant energiją. Remiantis naujausiu MIT pranešimu, ši technologija aprūpintų 10% visos JAV elektros iki 2050 metų.

Bangų energija yra ribojama pakrančių vietovėse. Bangų energijos tankumas kinta iš vieno regiono į kitą. Transportuoti bangų generuojamą elektrą žemyne būtų iššūkis. Taip pat sūri vandenyno aplinka graužia turbinas.

Biokuras yra energija, kuri užauginama. Medis turi mažą energijos tankį ir auga lėtai. Pasaulis sunaudoja 3,7 kubines mylias medžio per metus. Biodyzelis ir etanolis yra padaryti iš pasėlių, kurie užauginami nafta paremta žemdirbyste. Energetinis pelnas iš šių degalų yra labai mažas. Kaikurie politikai nori pakeisti grūdus į etanolį. Naudojant etanolį padengti vieną dešimtį JAV naftos 2010 metais, reikėtų 3% Amerikos žemės. Kad padengti vieną trečdalį prireiktų tris kartus didesnės vietos nei dabar naudojama maisto auginimui. Kad padengti visą JAV vartojamą naftą 2020 metais, reikėtų dvigubai daugiau vietos nei naudojama maisto auginimui.

Vandenilis išgaunamas iš natūralių dujų, anglies arba vandens, išgaunant sunaudojama daugiau energijos nei gaunama iš Vandenilio. Tai daro vandenilį ekonomiškai nenaudingu.

Visos pasaulio fotogalvaninės saulės baterijos generuoja tiek energijos, kiek du anglies fabrikai. Maždaug 1 ir 4 tonos anglies yra naudojamos vienai saulės baterijos gamybai. Mes turėtume padengti maždaug 140,000 kvadratinių mylių ploto panelėmis, kad patenkintume dabartinę pasaulio paklausą. 2007 šių panelių buvo apie 4 kvadratines mylias.

Intensyvioji Saulės Energija arba Saulės Šiluma turi didžiulį potencialą, nors šiuo metų veikiančios įrangos tėra mažas skaičius. Ši energija yra taip pat priklausoma nuo saulėto klimato, reikalaujanti didelio kiekio elektros, transportuoti tolimas distancijas.

Visos alternatyvos naftai yra priklausomos nuo nafta veikiančių mašinų, arba reikalauja medžiagų tokių kaip plastikas, kuris yra gaminamas taip pat iš naftos.

Kai aptariate ateities spėjimus apie įspūdingus išradimus ir naujus išteklius, paklauskite: Ar šalininkas turi veikiantį, komercinį išradimo modelį? Koks jo energijos tankumas? Ar jis lengvai sandeliuojamas ir transportuojamas? Ar jis pastovus? Ar jis gali pasiekti nacionalinį lygį? Ar jame nėra paslėptų technologinių problemų? Koks jo EROEI? Kokios išgavimo pasekmės aplinkai? Prisiminkite, kad didžiuliai skaičiai gali būti apgaulingi. Pavyzdžiui: 1 milijardas barelių naftos, patenkins globalią paklausą tik 12 -ai dienų.

Iškastinio kuro pakeitimas būtų nepaprastas iššūkis. Kai 2007, anglis generuoja 48.5% JAV elektros, 21.6% yra iš natūralių dujų, 1.6% iš naftos, 19.4% iš branduolinių jėgainių, 5.8% iš vandens. Kiti atsinaujinantys šaltiniai sudaro tik 2.5%.
Ar įmanoma iškastiniu kuru paremtą sistemą pakeisti į kitas alternatyvas? Didžiulė technologinė pažanga yra būtina, kaip ir politinis bendradarbiavimas, masinės investicijos, tarptautiniai susitarimai, $45 trilijonai ekonominės paramos naujovėms, įskaitant transportavimą, gamybos industriją, žemdirbystės sistemą ir pareigūnų kompetenciją suvaldyti perėjimą.

Jeigu visa tai pasiekta, ar gali šiuolaikinis gyvenimo būdas tęstis toliau?

Rytojaus nėra: Įžanga

Straipsniai

Rytojaus nėra

Tai žemė, prieš 90 milijonų metų. Geologai šį perioda vadina „Vėlyvuoju Kreidos periodu“. Tuo metu vyravo ekstremalus visuotinis atšilimas, Kai dinozaurai dar valdė planetą. Jie rūpinosi savo gyvybėmis, saugojo kuo aukštesnę vietą maisto grandinėje, užmiršdami juos supančius pokyčius.

Žemynai tolo vienas nuo kito, palikdami didžiulius plyšius Žemės plutoje. Juos užliejo, atsirado jūros. Dumbliai gyvavo ekstremaliame karštyje, teršdami vandenį. Jie mirė ir trilijonai jų nusėdo rifo plyšio dugne. Upės išplovė nuosėdas į jūras, kol jų organinės liekanos buvo palaidotos. Slėgiui augant, didėjo karštis, kol cheminės reakcijos pavertė organikus į angliavandenilinį iškastinį kurą: Naftą ir Natūralias Dujas. Panašus procesas vyko ant žemės, kuris pagamino anglį. Gamtai prireikė 5 milijonų metų, kad sukurtų iškastinį kurą, kurį pasaulis suvartoja per 1 metus. Šiuolaikinis gyvenimo būdas yra priklausomas nuo šios „saulės šviesos“, ir didžiai nuostabai – daugelis žmonių tuo patenkinti.

Nuo 1860, geologai atrado virš 2 trilijonų naftos barelių. Nuo tada, pasaulis sunaudojo maždaug pusę to.

Prieš pumpuojant naftą, reikia ją atrasti. Pradžioje buvo lengva tai daryti ir pigu išgauti. Pirmasis didysis Amerikos naftos telkinys buvo Spindletop, atrastas 1900 metais. Daugybė atsirado vėliau. Geologai ištyrinėjo Ameriką. Jie atrado didžiulius naftos, dujų ir anglies kiekius. Amerika pagamino daugiau naftos nei bet kurios kitos šalys, tai suteikė jai industrinę super galią.

Kai nafta pradedama pumpuoti, lieka tik laiko klausimas kada ji pasieks pabaigą. Kiekvienas grežinys turi skirtingus gamybos rodiklius. Kai visi grežiniai susumuojami, bendras grafikas atrodo kaip varpelio kreivė. Paprastai šaliai užtenka 40 metų po grežinio atradimo pasiekti gamybos piką, po kurio bus tik nuosmukis.

1950 -ais, Shell geofizikas M. King Hubbert pranašavo, kad Amerikos naftos produkcija pasieks piką 1970 -ais, 40 metų po JAV naftos atradimų piko. Keletas juo tikėjo. Visgi 1970 -ais, Amerikos naftos produkcija pasiekė piką ir pradėjo nuolat kristi. Hubbert’as buvo teisus. Nuo šio taško, Amerikos priklausomybė nuo naftos nuolatos auga. Tai pavertė ją pažeidžiama per sąmyšius ir ekonominius nuosmukius per 1973 ir 1979 naftos sukrėtimus.

1930 -ieji matė didžiausią naftos atradimų šuolį per visą JAV istoriją. Nepaisant pažangių technologijų, nuosmukis naujų telkinių atradime buvo negailestingas. Naujausi tyrimai, tokie kaip ANWAR, teigia, kad geriausiu atveju turėsime naftos dar 17 -ai mėnesių. Netgi naujasis „Jack 2“ telkinys Meksikos įlankoje, padengs paklausą tik keliems mėnesiams. Taigi, nei mažas, nei didelis telkinys nepatenkins Amerikos energetinės paklausos.

Akivaizdumas auga, rodydamas, kad naftos produkcija jau pasiekė kulminaciją. Globaliai, naujai atrastų naftos telkinių pikas buvo pasiektas 1960 -ais. Po 40 metų naujų telkinių atradimas smunka nesustabdomai. 54 iš 65 pagrindinių telkinių jau pasiekė gamybos piką. Daugelis kitų netolimoje ateityje taip pat pasieks.

Pasauliui reikia maždaug naujos Saudo Arabijos kas tris metus, kad padengtų dabartinių telkinių nuosmukį. 1960 -ais, šeši bareliai naftos buvo surandami vienam naudajamam bareliui. Po keturių dešimtmečių, pasaulis suvartoja tarp 3 ir 6 vienam bareliui naftos, kurį suranda. Kartą kai pasaulio naftos pikas pasiektas, naftos paklausa padidės ir kuro kainos kis audringai, įtakodamos daugiau nei tik bako pripildymą.

Modernūs miestai priklausomi nuo iškastinio kuro. Netgi keliai, daromi iš asfalto, naftos produkto, kaip ir daugelio namų stogai. Didžiuliai plotai būtų netinkami gyventi be šildymo žiemos sezonu arba oro kondicionavimo vasarą. Priemesčio išsidėstymas priverčia žmonės važiuoti daugelį mylių į darbą, mokyklas ir parduotuves. Didžiųjų miestų gyvenamieji ir komerciniai rajonai išdėstyti toli vienas nuo kito, skatindami žmones važiuoti. Mesčionai ir kitos bendruomenės buvo sukurtos gausiai vartoti naftos energiją.

Chemikalai padaryti iš iškastinio kuro, arba naftos gaminiai yra svarbiausi nesuskaičiuojamų produktų gamyboje. Modernioji žemdirbystės sistema yra visiškai priklausoma nuo iškastinio kuro, kaip ir ligoninės, aviacija, vandens išgavimo sistemos ir JAV armija, kuri viena sunaudoja apie 140 milijonų barelių naftos per metus. Iškastinis kuras taip pat yra svarbus plastiko ir polimero kūrime, pagrindinis kompiuterių, pramoginių prietaisų ir drabužių gamyboje.

Dabartinė ekonomika visiškai priklausoma nuo nesibaigiančio augimo, reikalauja didėjančios pigios energijos paklausos. Mes esame taip priklausomi nuo naftos ir kito iškastinio kuro, kad net maža nelaimė sukeltų didžiulį efektą visuose mūsų gyvenimo aspektuose.