Az exponenciális növekedés ritkán végződik jól – oké, rendben… soha nem végződik jól. De akkor hogyan végződik? Nos, Ernest Hemingway elcsépelt idézetével élve: „Kétféleképpen. Fokozatosan, majd hirtelen.” Ahogy egyre közelebb kerülünk ahhoz a baljós „hirtelen” fázishoz – amely 2030 körül veszi kezdetét –, úgy éreztem, össze kell foglalnom, amit eddig az energiáról és annak a gazdaságban betöltött szerepéről tanultunk. De miért nem folytathatódhat az ipari civilizáció hosszú, lassú stagnálása még sokáig? Miért tűnik elkerülhetetlennek a hirtelen zuhanás?
A következők nem jóslatok, hanem magyarázatok arra, hogy a dolgok miként válhatnak (és végül válnak) hirtelen rendkívül nehézzé. És amikor hirtelenről beszélek, az nem egyik napról a másikra értendő, hanem egy több évtől egy-két évtizedig tartó időszakra. A történelmi vagyonfelhalmozás üteméhez és az azzal párhuzamos energiaigény növekedéshez képest azonban ez biztosan olyan lesz, mint egy őrült zuhanás a Seneca-görbe mélyére. Ugyanakkor, amint látni fogjuk, a közelgő hanyatlás kezdete és sebessége több tényező és nagyfokú bizonytalanság hatására alakul ki. Sok esetben csak hozzávetőleges adatok állnak rendelkezésre, de ez nem változtat az alapelveken, csak a dolgok időzítésén és mértékén. De miért is értek egyet Ugo Bardi professzorral, aki Lucius Annaeus Seneca szavait idézve azt írta: „A növekedés lassú, de a bukás gyors”?
Először is, minden igyekezet ellenére, globális energia használatunk körülbelül 85%-át még mindig fosszilis tüzelőanyagokból nyerjük – pontosan úgy, mint ötven évvel ezelőtt –, de az 1950-es és 60-as évektől eltérően ma már nem tudjuk exponenciálisan növelni a kitermelésük ütemét. Ez ugyan remek hír az éghajlat és a Föld bioszférájának jövője szempontjából, az ipari civilizáció számára azonban már kevésbé. A globális gazdaság egyszerűen nem működhet olcsó olaj nélkül. A bányászat, a mezőgazdaság és a távolsági közlekedés mind az alacsony árú dízelüzemanyagtól és fűtőolajtól függ. A kőolaj a legfontosabb erőforrás: minden más erőforrás termelését lehetővé teszi. Az élelmiszerektől a fűrészáruig, az ásványi anyagoktól a fémekig minden nyersanyagot olajjal működő gépekkel termelnek ki, majd szénből vagy földgázból nyert energiával és hővel finomítják – mindkét energiahordozót pedig olyan technológiákkal bányásszák, fúrják és termelik ki, amelyeknek elsődleges energiaforrása szintén az olaj. Ugyanez vonatkozik a napelemekbe és szélturbinákba kerülő összes nyersanyagra és újrahasznosított anyagra, nem is beszélve a kőolajból előállított ezernyi egyéb termékről, köztük a műanyagokról, az aszfaltról, a kenőanyagokról, a festékekről, a tisztítószerekről, a ruházatról, a cipőkről, a kozmetikumokról és még sok minden másról.
„A kőolaj továbbra is a világ legnagyobb arányban használt energiahordozója – a teljes igény közel 30 százalékát elégíti ki –, és kritikus fontosságú a közlekedés számára, ahol a teljes üzemanyag-szükséglet több mint 90 százalékát fedezi.” – Kurt Cobb
A hidrogén és az akkumulátorok, a leggyakrabban emlegetett „alternatívák”, azonban nem helyettesíthetik az olajat a logisztika, a bányászat vagy a mezőgazdaság területén, mivel mindkét technológia (komoly veszteséggel járó) energiatárolási módszer, és nem energiaforrás, vagy energiahordozó. Így az olaj helyettesítéséhez nemcsak ki kellene bányásznunk az ezekhez a technológiákhoz szükséges összes nyersanyagot (természetesen olaj felhasználásával), hanem meg kellene növelnünk az elektromos hálózat kapacitását is, hogy kielégítsük az akkumulátorok töltésének és a hidrogéntermelésnek a szükségleteit. (Ehhez pedig újra bányásznunk, olvasztanunk és gyártanunk kellene azokat a fémeket, amelyek a napelemek, a szélturbinák és az elektromos hálózat gyártásához szükségesek. Természetesen hatalmas mennyiségű fosszilis tüzelőanyag elégetésével.) A „problémánk” – amint azt a Rystad egy friss tanulmánya megállapította – az, hogy alig pár évünk van erre a feladatra, mivel öt rövid éven belül kimerül a globális olajkészlet, utána pedig hirtelen csökkenés következik:
„A kőolajtermelés reálisabb kilátásai szerint a teljes termelés 2030-ban érné el csúcspontját 108 millió hordó/nap, majd 2050-re 55 millió hordó/napra csökkenne, miközben az olaj ára reálértékben 50 dollár/hordó körül maradna. Ebben a forgatókönyvben a világ kitermelhető olajkészletének körülbelül egyharmada, 500 milliárd hordó, nem lenne kitermelhető a jövedelmezőség hiánya miatt.”
De miért van ez így? Nem lehetne egyszerűen több pénzt (befektetést) pumpálni a kutatásba és a technológiai fejlesztésbe, hogy a fennmaradó mennyiséget is kitermeljük, még akkor is, ha a világ továbbra is lángokban áll? És miért csökkenne a jelenlegi termelési szintünk a felére mindössze 20 év alatt, miközben több mint fél évszázadba telt, hogy a 1970-es évek kitermelési szintjéhez képest hasonló növekedést érjünk el? Valóban, miért ilyen lassú a növekedés, és miért olyan gyors a hanyatlás? Mint mindig, az okok sokrétűek, ezért nézzük meg egyenként az összes tényezőt.
1. A legfontosabb energiahordozó, a kőolaj kitermelésének exponenciálisan növekvő költségei. Ahogy a gazdag lelőhelyek (nagy kontinentális mezők) kimerülnek és egyre drágábban kitermelhetők váltják fel őket, úgy egyre több energiát használnak fel a termelés során. Míg 1970-ben az olajból nyert energia mindössze 3%-át kellett újra befektetni a kitermelésbe, ma ez az arány a folyékony olajból előállított bruttó energia 15,5%-át teszi ki, 2050-re pedig 50%-ra fog emelkedni. Az energiaköltségek ilyen meredek emelkedése hamarosan valódi nettó energia-szakadékká fog alakulni, ami a fent leírt Seneca-hatás fő oka. A gyakorlatban ez azt jelenti, hogy míg a világszerte termelt több mint 100 millió hordó olajból még 85 millió hordót felhasználhatunk, az olajból nyert nettó energia hirtelen 27,5 millió hordóra csökken (a 2050-re prognosztizált 55 millió hordós termelési adatot alapul véve). Egyszerűbben fogalmazva: mindössze két évtized alatt – 2030-tól kezdődően – a folyékony tüzelőanyagokból nyert energia kétharmadát veszítenénk el a mai felhasználáshoz képest, ami éves szinten 5–6%-os nettó energiacsökkenést jelent. (Hasonlóan ahhoz, amit a világ 2020-ban tapasztalt, de ezúttal minden évben). Ne feledjük: a közlekedés, a mezőgazdaság és a bányászat üzemanyag-szükségletének 90%-a még mindig kőolajból származik.
2. Új olajmezők felfedezésének hiánya, és a régebbiek gyorsuló kimerülése. Az új olajlelőhelyek felfedezésének üteme már évtizedek óta messze elmarad a tényleges fogyasztás mértékétől: évente átlagosan körülbelül 11 milliárd hordóval növekszik, szemben az évi 30 milliárd hordóval. Különösen 2022-ben és 2023-ban az olajcégek mindössze 5 milliárd hordónyi új olajat fedeztek fel, ami az éves fogyasztásnak csupán egyhatodát pótolja. Az ok egyszerű: az összes nagy olajmezőt már régen felfedezték, és a fennmaradó mennyiség az összképhez alig járul hozzá (ráadásul a felfedezésük is rengeteg energiát igényel). A probléma az, hogy míg a régebbi, nagyobb mezők eleinte lassan apadnak el, kimerülésük üteme idővel gyorsul. Ez a gyorsuló fázis – sajnos – egybeesik az újabb, kisebb, nem hagyományos mezők (például a palaolaj) gyors kimerülésével, ami évről évre egyre magasabb globális kimerülési arányokat eredményez. Így minél későbbre toljuk el a termelési csúcsot a meglévő mezők kiterjesztésébe történő beruházásokkal, annál meredekebb lesz a visszaesés.
3. A nyersanyagok kitermelésének exponenciálisan növekvő energiaköltségei. Csakúgy, mint a fosszilis tüzelőanyagok esetében, a réz (és sok más kritikus fém) gazdag lelőhelyei kimerülnek, és egyre drágábban kitermelhető lelőhelyek váltják fel őket, így az erőforrások kitermelésének egységnyi energia költsége meredeken emelkedik. Ez elsősorban az új bányákban található érc minőségi romlásának (azaz az egy tonna kőzetben található fém százalékos arányának) köszönhető, összehasonlítva a régebbi, mára kimerült bányákkal. Ennek eredményeként világszerte egyre nagyobb mennyiségű kőzetet kell a felszínre szállítani, csak hogy a jelenlegi fém termelési szintet fenntartsák. Mivel még mindig minden ásványi anyagot dízelüzemű kotrógépekkel és teherautókkal bányászunk, ez a folyamat a nyersanyagok teljes energia költségének szuper-exponenciális emelkedéséhez vezet, mivel a dízel üzemanyag-előállítás energia költségének emelkedése megsokszorozódik a teherautókra rakodott és a finomítóba szállított érc mennyiség növekedésével. Megjegyzendő, hogy ha a bányászat valaha is megvalósulna kizárólag fotovoltaikus cellák által biztosított napenergia felhasználásával, akkor is ugyanazzal a problémával szembesülnénk. A gazdag ásványi nyersanyag lelőhelyek kimerülése a napelemek gyártásának egyre magasabb összköltségéhez vezetne, amelyek aztán az új, még alacsonyabb minőségű ércek kitermeléséhez szükséges új bányák energiaellátását biztosítanák, ami még nagyobb energia- (és anyag-) beruházást tenne szükségessé az új fotovoltaikus cellák gyártásának fenntartásához… és így tovább és tovább, egy ördögi körben. Most vegyük hozzá azt a tényt, hogy „a nettó nulla szén-dioxid-kibocsátás elérése 2050-ig a réztermelés 460%-os növekedését igényli, amihez 194 új nagyüzemi bányát kell üzembe helyezni a következő 32 évben”. Mindezt úgy, hogy a rendelkezésre álló nettó energiának a maihoz képest csupán egyharmada származik majd az olajból, miközben az ércminőség egyre romlik. Hihetőnek tűnik? Nem igazán.
4. A technológiai komplexitás növekedése magasabb energiaigényhez vezet. Amikor egy adott technológia eléri fizikai határait, újabb innovációra és új technológiák felfedezésére van szükség. A kevésbé hangoztatott rész az, hogy a technológiai fejlődés mindig a komplexitás növekedésével jár: több réteg, különlegesebb anyagok, hosszabb ellátási láncok, bonyolult gyártási folyamatok stb. Mindez több munkaerőt, több erőforrást és végső soron több energiát igényel. A chipgyártás egy jó példa erre. Amikor az első mikrochip megjelent a piacon, nem volt szükség hat kontinensen átívelő ellátási láncokra, sem lézernyalábokra, amelyek nagy frekvenciával robbantották fel a cinkgolyókat (a legmodernebb litográfiához szükséges UV-fény előállításához), nem beszélve az ezer lépésből álló gyártási folyamatról vagy a nagyvárosokhoz hasonló mennyiségű áramot fogyasztó gigagyárakról.
5. MI. A mesterséges intelligencia létrehozásához több millió mikrochipre van szükség – nem is beszélve a gigawattos méretű adatközpontokról, amelyek egy atomerőmű teljes termelését, vagy több, hatalmas mennyiségű földgázt elégető turbinát igényelnek. Vajon meglepő-e, hogy a Google szén-dioxid-kibocsátása az elmúlt öt évben 48 százalékkal emelkedett? „A Cornell Egyetem tudósainak legújabb tanulmánya szerint a generatív AI-rendszerek, mint például a ChatGPT, akár 33-szor több energiát fogyasztanak, mint a feladatspecifikus szoftvereket futtató számítógépek. Ráadásul minden AI-alapú internetes lekérdezés körülbelül tízszer több energiát fogyaszt, mint a hagyományos internetes keresések.” Az AI hatalmas vízfogyasztása és a különleges anyagok, például germánium, ittrium, arzén, gallium vagy nagy tisztaságú alumínium-oxid iránti igénye – amelyek újrahasznosítási aránya még mindig 1% alatt van – csak a hab a tortán.
6. „Új” energiaforrások. A „megújuló energiaforrások” hálózatba történő bekapcsolása szintén növeli a komplexitást, mivel az egész villamosenergia-hálózatot át kell alakítani, hogy képes legyen befogadni az egyre nagyobb arányban megjelenő, időjárásfüggő szélenergiát és napenergiát. Így egy bizonyos penetrációs szint felett hasznosságuk csökkenni kezd, mivel egyre több akkumulátort, kapcsolóberendezést, transzformátort stb. kell beépíteni a rendszerbe, hogy kompenzálják a „megújuló energiaforrások” időszakos áramellátását. Lion Hirth 2013-as tanulmányában, amelynek címe: A változó megújuló energiaforrások piaci értéke – A nap- és szélenergia változékonyságának hatása relatív árára, megállapította, hogy a teljes villamosenergia-termelés 30%-át meghaladó szélenergia-arány és a 15%-ot meghaladó napenergia-arány hatására piaci értékük gyakorlatilag a felére csökken. Legalábbis addig, amíg el nem éri a következő küszöbértéket, amikor a közüzemi szolgáltatóknak még kifinomultabb és bonyolultabb berendezésekbe és energiatárolókba kell befektetniük. Így az az állítás, hogy a nap- és szélenergia olcsóbb, mint a fosszilis tüzelőanyagok, csak annyiban igaz, amennyiben ezeket a technológiákat a „helyettesíteni kívánt” régi és szennyező fosszilis tüzelőanyagok segítségével állítják elő és tartják egyensúlyban.
7. Éghajlatváltozás. A még több légkondicionáló berendezés iránti igény, valamint a viharok, árvizek, hurrikánok és tűzvészek által megrongált infrastruktúra javításához – vagy azok elhárításához elengedhetetlen új infrastruktúra építéséhez – szükséges beton és acél iránti megnövekedett kereslet, szintén tovább fokozza az energiaigényt. Nem is beszélve az elavult, egyre inkább pusztuló infrastruktúra cseréjéről.
8. Jevons-paradoxon. Ha egy technológia hatékonyságának növekedése révén az elérhetőbbé válik (legyen az új kitermelési módszer, gyártási technika vagy maga a végtermék energiahatékonyságának növekedése), egyre több ember engedheti meg magának, ami széles körű elterjedéséhez vezet. Végül ez globális szinten az energiafelhasználás exponenciális növekedését eredményezi, ami pontosan az ellenkezője annak, amit a hatékonyság fokozásának szándéka volt. Amíg a nettó energiaellátás növekedett, ez nem jelentett problémát, sőt, nagyban hozzájárult a különböző technológiák széles körű elterjedéséhez, növelve az elvárásokat és a tömegek igényét. Globális civilizációként így az elmúlt két évszázadban exponenciális növekedést tapasztaltunk: népességünk, élelmiszer-, anyag- és energiafogyasztásunk húsz-harmincöt évente megduplázódott – teljes összhangban a GDP növekedésével –, annak ellenére, hogy hatalmas erőfeszítéseket tettünk az energiahatékonyság növelése érdekében. Az energiahatékonyság egy csalárd dolog: több igényt teremt, mint amennyit kielégít.
9. Újabb milliárdok fogyasztanak egyre többet és többet. Az emberiség történetében még soha nem volt példa arra, hogy ennyien egyszerre éljék át az energiaigényes gazdasági fejlődés időszakát. A változó világrend és a globális déli országok gyors iparosodása máris megmutatkozik az energiaigény növekedésében, amit a gyorsan deindusztrializálódó Nyugat hatalmas „energiamegtakarítása” eltakar. Ez azonban csak rövid ideig tartó haladékot jelent: a fejlődő országok fogyasztása végül pótolni fogja a Nyugat veszteségeit, és Jevons paradoxona várhatóan teljes erővel visszatér majd.
10. A maximális teljesítmény elve. Az ökológiában létezik egy szabály, amelyet Lokta fogalmazott meg 1925-ben, és amelynek neve a maximális teljesítmény elve. Ez a következőképpen foglalható össze: „A versenyben azok a rendszerek maradnak fenn, amelyek nagyobb teljesítményt fejtenek ki, és azt a túléléshez szükséges igények kielégítésére a legeredményesebben használják fel.” Ez nem csak a biológiai rendszerekre igaz, hanem az emberi társadalmakra is. A játék neve iparosodj vagy gyarmatosítanak. A nemzetek nem adhatják fel önként az energiafelhasználást, mert azzal alultápláltságot, elégedetlenséget és mások általi kizsákmányolást kockáztatnának. Ebből a szabályból és az összes fenti megállapításból következik, hogy az emberiség egésze megpróbálja kihozni a maximális teljesítményt ebből a bolygóból, és csak az erőforrások kimerülése, egy éghajlati katasztrófa, egy globális háború – vagy ezek kombinációja – állíthatja meg.
11. Háborúk, csökkenő export, embargók, blokádok. A geopolitikai helyzet, illetve az Eurázsia és a Nyugat közötti szakadék továbbra is zavarokat fog okozni, ami hirtelen olajellátási zavarokhoz és árrobbanásokhoz vezethet, amelyek egész gazdaságokat tehetnek tönkre. Azonban – kivéve egy nukleáris háborút -, mindez csak átmeneti jelenség lesz.
Ugo Bardi Seneca-hatást magyarázó (2011-ben publikált) cikkére reflektálva – és a fentiek fényében – egyértelmű, hogy a civilizációnk gyorsuló hanyatlásához vezető visszacsatolási kör nem a szennyezés vagy az éghajlatváltozás által fog elindulni. Ehelyett tanúi leszünk annak, mi történik, amikor az energiaigény exponenciális növekedésének megállíthatatlan ereje találkozik a csúcsra jutott és csökkenő nettó energia termeléssel az olaj, és végül MINDEN más erőforrás esetében, nagyjából 2030 körül. (Bardi professzor jelenlegi véleménye a témáról itt olvasható.) Ez nem jelenti azt, hogy az éghajlatváltozásnak nem lesz egyre nagyobb szerepe a modernitás hanyatlásában – különösen hosszú távon –, vagy hogy a civilizáció nem fog véget érni, ha minden megy tovább a régi kerékvágásban. Azonban a kőolajból származó nettó energiatermelés közelgő meredek csökkenése (a kitermelt hordónyi érték számának abszolút csökkenésével együtt) minden bizonnyal el fogja lopni a show-t.
Ez a nettó energia helyzet több beruházással sem orvosolható, ahogyan azt az Exxon Mobil Global Outlook című jelentése sugallja. Ez a dokumentum arra hivatott, hogy a döntéshozókat további beruházásokra ösztönözze a kutatás, a kitermelés és végső soron a szennyezés terén, anélkül, hogy elmondaná az igazat az energia-befektetések hozamának meredek csökkenéséről. Ha bármelyik olajcég sikeresen akar befektetni új olajmezők feltárásába (ami egyébként minden eddiginél több energiát igényelne), akkor biztosnak kell lennie abban, hogy az árak elég magasak maradnak ahhoz, hogy fedezzék a megnövekedett kezdeti beruházási és magasabb üzemeltetési költségeket. A világgazdaság viszont nem képes egyszerre fizetni egyre magasabb kamatokat adósságaira és elviselni a termelők által igényelt egyre magasabb olajárakat. Így aztán lehet, hogy már túl vagyunk a csúcson, ahogy Gail Tverberg is megállapította.
Ezért állunk az abszolút termelés csúcspontja előtt: az olaj túl olcsóvá vált ahhoz, hogy befektessenek bele, ugyanakkor túl drága ahhoz, hogy a tartozásokkal terhelt globális gazdaságot működésben tartsa.
A civilizációk komplex adaptív rendszerek, amelyeket a termodinamika törvényei, az energia- és anyagbemenetek rendelkezésre állása, valamint környezetük szennyezés iránti toleranciája szabályoznak. Ebből a szempontból a gazdaság szerepe nem más, mint hogy kinyerje az összes rendelkezésre álló energiát, és azt hatalmas mennyiségű anyaggá, hulladékhővé és szennyezéssé alakítsa át. Meglepő módon alig számít, hogy a folyamat során felhasznált anyagok egy részét újrahasznosítják-e, mivel az újrahasznosítás maga is az energia rendelkezésre állásától és minőségétől függ, amely – legalábbis jelenlegi formájában – gyorsan kimerül.
Természetesen ezeket a bemeneti és kimeneti tényezőket nem könnyű megbecsülni, ezért a hanyatlás gyorsuló fázisának bekövetkező időpontját és sebességét megjósolni éppoly hiábavaló, mint öt évre előre megjósolni az időjárást. Minden mozgásban van, és minden rész valamilyen módon hatással van a többire. Egy dolog azonban biztos: a nagy termodinamikai rendszerekben, mint például az emberi társadalmakban, nincs egyensúly. Vagy növekednek, vagy az energia kimerülésével zsugorodásnak indulnak és összeomlanak. Tehát bár vitázhatunk azon, hogy a civilizáció hanyatlása milyen gyorsan megy majd végbe, vagy milyen hosszú ideig fog tartani, valójában már nem kétséges, hogy a jelenlegi ipari civilizációs modell nem tarthat sokáig. Amint a globális energia termelés növekedése leáll – a gazdag fosszilis tüzelőanyag- és ásványi nyersanyag-készletek kimerülése miatt –, a jelenlegi rendszerünk működése megszűnik, és a gyorsuló, önmagát fokozó hanyatlás fázisa beindul, ami a Homo sapiens történetének legnagyobb zuhanását fogja eredményezni a Seneca-görbe legmagasabb pontjáról.
A következő alkalomig,
B
A bejegyzés a The Honest Sorcerer oldalon 2024-ben közölt írás alapján készült.
