18 септември 2021
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Парадоксът на Джевънс и въглеродната неутралност

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 04 август 2021 в 00:00 82131

Може ли по-високата ефективност да бъде път без изход?

Все по-ефективните технологии, оказва се, не намаляват глобалния разход на ресурси и енергия. Точно обратното. Този противен на привидната логика и сетивата ни “парадокс” е познат отдавна и въпреки това продължава да бъде причина за стратегически грешки с последствия върху природата и климата, културата и качеството ни на живот.

Автомобилите стават все по-икономични, технологиите за производство на енергия от слънце и вятър – по-ефикасни, а електроуредите се продават с все повече плюсове след онова “А”, гарантиращо висок клас на енергийна ефективност. Въпреки това светът консумира все повече енергия и ресурси, а концентрацията на въглероден диоксид в атмосферата върви нагоре. През 1990 година тя е около 350 части на милион (ppm), през 2015 г. за първи път прехвърля 400 ppm, а през април 2021 г. вече достига 418 ppm

Защо въпреки глобалния стремеж за овладяване на въглеродната зависимост и въпреки все по-умните и ефикасни технологии, данните продължават да показват, че натрупваме все повече СО2 в атмосферата? Къде са “слепите петна”, заради които вместо по траекторията на климатичната неутралност, все се оказваме обратно по пътя на въглеродната зависимост? Вероятно отговорите на този въпрос сочат в една посока – към консуматорското поведение, с всички негови трудни за предвиждане и понякога парадоксални въздействия върху глобалната система. Това, че по-ефективната употреба на един ресурс не намалява общата му консумация е парадокс. При това известен отдавна. 

В зората на Индустриалната революция се смятало, че изобретяването на по-ефикасни парни машини ще спести въглища. Като наблюдава бурното развитие на технологиите от онова време обаче, британският икономист Уилям Стенли Джевънс установява, че след подобренията в мощността и икономичността на парната машина, въведени от Джеймс Ват, консумацията на въглища всъщност значително нараства. Така в книгата си от далечната 1866 г., Джевънс описва процеса, при който по-ефикасното горене първоначално води до спестяване на ресурс, от което цената на ресурса пада. Понижената цена и увеличената мощност обаче привличат нови потребители, а с това общата консумация се вдига до първоначалните размери и дори над тях. Това явление става известно като „Парадоксът на Джевънс”. Среща се също като rebound effect (ефект на отскачането). 

Фигура 1: Новото поколение парна машина, създадена от Джеймс Ват, която консумира наполовина по-малко въглища от по-старите модели. Ролята на Ват в Индустриалната революция е толкова голяма, че с името му до днес обозначаваме единицата за мощност (W).

Джевънс намира явлението за притеснително. Смята, че консуматорското поведение, водено от най-малкото съпротивление на ниската цена, ще доведе бързо до изчерпване на въглищните запаси на страната. Като решение предлага налагане на рестриктивни политики, квоти, лимит на износа и ограничения за консумацията на въглища. „Да оставим търговията да продължава докато ресурсът на цивилизацията отслабне и се изчерпи, е все едно да убием гъската, за да вземем златното яйце” – казва той.

Въглищата обаче така и не свършват, а вниманието се насочва отново към Парадокса на Джевънс чак с петролната криза от 70-те години на ХХ век, когато суровината рязко поскъпва, заради наложеното ембарго от страните износителки на петрол. Автомобилната индустрия бързо се преориентира към производство на по-икономични автомобили, но в дългосрочен план – парадоксално – това не води до спад в потреблението на петрол. Точно обратното. 

Като стъпват на наблюденията на Джевънс и на събитията от 70-те, икономистите Даниел Хаззум и Леонард Брукс обобщават явлението по следния начин:

„Печалбата от енергийната ефективност води до увеличаване на консумацията на енергия по две направления: като прави енергията по-евтина на фона на други вложения, и като ускорява икономическия растеж, водещ със себе си по-висока консумация на енергия.”

Ако се огледаме ще открием Парадокса на Джевънс навсякъде

Да вземем гражданската авиация. С всеки следващ модел самолетите стават все по-икономични. От 1968 до 2014 г. консумацията на гориво при новопроизведените самолети е спаднало с около 45%. С други думи, всяка година технологиите напредват, а полетите стават по-икономични средно с около 1,3%. Въпреки това общото количество на генерираните въглеродни емисии от авиоиндустрията не спада, а расте. Увеличило се е приблизително четири пъти за периода, като тенденцията е до 2050 г. емисиите допълнително да се утроят. Така въпреки все по-високата ефикасност на полетите, ако световната авиация днес беше държава, тя щеше да емитира повече СО2 от Германия и да се нареди на шесто място в света сред най-големите замърсители. Вместо да спести керосин, ефикасността свали себестойността на полетите и доведе до бум на нискобюджетните компании. Ако планираме отрано, сега можем да летим от София до Амстердам на цена, сходна с тази на автобусен билет до Търново. Така все повече хора се понасят към небето, където авиокомпании оставят все повече въглероден отпечатък.

Подобна е ситуацията и с глобалното потребление на електричество. 

Фигура 2. Нискотарифните авиокомпании завземат все по-голям дял от пазара, а полетите са все по-достъпни.

Въпреки все по-икономичните електроуреди и енергоефективна индустрия, потреблението расте.

Стандартна електрическа крушка днес, например, консумира около 10 пъти по-малко ток от крушката преди 20-тина години. Спестеният ресурс обаче прави осветлението пренебрежимо евтино – нуждата да пестим от него е изчерпана. Градовете днес могат да си позволят ярко греещи в нощта сгради, осветени пътища и магистрали, а ние се “радваме” на денонощно битово осветление и все повече присветващи и мигащи предмети вкъщи. 

Да погледнем и към пластмасата

преди 50-те години на ХХ век, ранните разновидности на този впечатляващ нов материал навлизат бавно в ежедневието на хората. Третират се с внимание и уважение – като нещо скъпо и луксозно. Иновациите и масовото производство с времето свалят драстично цената и днес пластмасата е най-големият видим замърсител на планетата. Изглежда парадоксално, но всеобхватните системи за разделно събиране и все по-качествените технологии за сепариране и рециклиране, очевидно не водят до спад в производството на нова пластмаса. Всъщност, по-малко от 10% от цялото произведено до днес количество на пластмаса е било рециклирано. Производството расте,  а за да си представим с какви темпове се случва това, е достатъчно да споменем, че повече от половината от цялата пластмаса, съществувала някога, е произведена след 2000 година.

Идеята за ефективно рециклиране обаче успокоява потребителя и той е по-склонен да не променя потребителските си навици. Да, малка част от полимерите се връщат обратно в производството, но тази доза “ефикасност” в процеса сякаш освобождава ресурс, който “отскача” обратно в производство на още и още пластмаса, с която в крайна сметка нито човекът, нито екосистемите успяват да се справят. 

Подобен е и капанът с изгарянето на отпадъци. 

Отпадъкът се унищожава завинаги, от изгарянето му се произвежда електричество и топлоенергия, а жителите на големия град отново живеят начисто – на пръв поглед звучи отлично, но Парадоксът на Джевънс предопределя съвсем различен краен резултат на тази идилия. Изграждането на инсинератор (като планирания в близост до центъра на София, например) е скъпа инвестиция и за да се изплати, е нужно инсталацията да функционира на пълен капацитет. Това обезсмисля инвестициите в рециклирането, както и ограничаването на употребата на опаковки и стоки за еднократна употреба. Напротив, колкото повече боклук се произвежда, толкова по-печеливш ще е инсинераторът. А изгарянето на пълен капацитет понякога означава и внос отвън. Така големият град може да поразчисти малко сметищата си и тези на съседните градове, но само, за да ги изпари във въздуха, който дишаме. Не само, че от първия проблем се е създал нов, но и първият не се решава, а напротив – генерираме повече боклук.

Ефектът на “отскачането” прозира и зад уличните задръствания. Повече и по-широки пътища, оказва се, не водят до по-малко задръствания. Напротив. Те мотивират все повече хора да се преориентират към автомобил. С това необходимостта от още пътища отново нараства, постепенно държавните инвестиции за инфраструктура се насочват приоритетно в тази посока, а това отнема финансиране от алтернативите като градски транспорт, ЖП транспорт и велоалеи. Докато не се стигне до ситуация на пълна зависимост от повече и повече автомобилна инфраструктура, с всичките тежести от това за градския бюджет, за природата и климата, за здравето, за качеството на живот, дори за културата на общностите. 

По тази тема са изведени и други по-конкретни идеи, като Парадоксът на Даунс-Томсън например. Според него подобрения в пътната мрежа няма да намалят трафика, а ще го влошат, ще направят градския транспорт по-бавен, по-неудобен или ще доведат до орязване на неговото финансиране. От десетилетия подобни наблюдения се вземат под внимание при градското планиране в редица държави, а резултатите от това се измерват в по-чисти и удобни градове, в по-здрави и щастливи граждани.

Търсенето на най-краткия път до дома, най-ниската цена или най-удобната опаковка е естествен рефлекс. Всяко живо същество, съзнателно или не, реагира най-напред на позитивните или негативните стимули от средата. Такава е еволюционната основа на човешкия вид. Разумът, осмислянето, превантивните действия – тези неща идват доста по-късно и трудно се конкурират със силата на изначалните импулси. Така Парадоксът на Джевънс и всички негови производни разглеждат значението на човешкото поведение – фактически, а не пожелателно. Пита се, следователно: 

Какви са възможните решения по пътя към въглеродна неутралност и къде е мястото на Джевънс? 

Капан ли са парадоксите на човешкото поведение или всъщност могат да ни помогнат да излезем от климатичната криза? Какви решения можем да вземем, включвайки този парадокс в уравнението? 

Ето няколко възможни посоки:

  1. Продължаваме да се правим, че Парадоксът на Джевънс не съществува. Всъщност, практиките за държавното субсидиране на изкопаемите горива или пък градското планиране, което води до по-големи задръствания са пример, че взимащите решения най-вероятно дори не са чували за Джевънс. Макар и все още широко “предпочитан”, вариантът на затворените очи трябва да се измести от работещи решения. 
  2. Можем и да използваме Парадокса, за да извиним бездействието си? Отказваме се от търсенето на ефикасност и ефективност, защото накрая всичко и без друго ще свърши зле. Пораженческото мислене обаче е път без изход. Не можем да отричаме напредъка, нито да се борим с еволюцията. Търсенето на повече ефикасност винаги ще е необходимо, но ако искаме да предотвратим най-мрачните климатични сценарии, няма да е достатъчно. Стратегическото развитие, градското планиране и дори ежедневните ни навици трябва да станат функция не само от търсенето на ефикасност и на по-кратък път, но и да се фокусират върху целта “въглеродна неутралност”. Това става с политика, с комуникация и с по-добро разбиране на начините, по които индивидуалното поведение влияе върху цялата система.
  3. Прилагаме ограничения, квоти, акцизи и рестриктивни политики, както самият Джевънс предлага в книгата си от 1866 г. Забраната на някои пластмасови продукти за еднократна употреба е пример за такъв подход, но колко ще е ефективно и ще последва ли първия в историята спад в общото производство на изделия от пластмаса – предстои да видим. Рестрикциите обаче не винаги работят. Данъците, акцизите и сезонното поскъпване на бензина, например, досега не са довели до намаляване на неговото търсене.
  4. Вместо да се правим, че не съществува или да се чудим как да го заобиколим, можем да използваме Парадокса в полза на въглеродната неутралност. И примерите за това не са малко.

Нидерландия днес е оплетена от велоалеи, които свързват цялата страна. 

През 50-те и 60-те години на ХХ век обаче страната е съвсем различна. Завладяна от автомобили, строят се нови пътища, отнемат се зелени площи, а колелото бързо се превръща в реликва. Мръсният въздух и поредица от автомобилни инциденти с пострадали деца обаче активизират обществеността. Промяната започва с писма, петиции, чертане на нелегални велоалеи по улиците, после демонстрации, дори сблъсъци с полицията. Категоричната политическа промяна обаче идва с ембаргото от 70-те години и с увеличението на цените на петрола, което направило следващите поколения автомобили по-икономични. Нидерландия обаче поема по друг път, който също следва логиката на Джевънс. Започва масово да инвестира във вело инфраструктура, все повече хора оставят колите и се качват на велосипеди – просто защото така стигат по-бързо и лесно, до където трябва. Така нуждата за още вело инфраструктура нараства, инвестициите в нея – също и кръгът се завърта отново.  

Днес в градовете на най-гъсто населената страна в Европа придвижването с велосипед е най-бързият и ефективен начин на транспорт, а отпечатъкът от него върху околната среда е нулев. Претоварването в час пик е факт, но велосипедният трафик е несравнимо по-гъвкав от автомобилния. Нежеланият участник в движението сега е автомобилът. Притежанието му става все по-скъпо, нерентабилно, а и неефикасно. Общините инвестират в нови и нови велоалеи, вело мостове и дори тунели – инвестиции, които са в пъти по-минимални от техните еквиваленти за автомобили. Днес близо 40% от всички пътувания в страната се извършват с велосипед, срещу 2% в Лондон. Като резултат, въздухът е значително по-чист, градът е зелен, а холандците са сред най-здравите европейци. 

Друг пример за нисковъглеродно развитие с ефекта на “отскачането” е на път да се случи във Великобритания. В последните години там се наблюдава една “тиха революция” на магазините без опаковки. Хората свикват да ходят на пазар с платнени торбички и с кутии и бутилки за многократна употреба. “Нормализирането” на тази нова индустрия не само ще свали цените за дистрибуция, но в определен момент би довело и до покачване на цените на опакованите стоки и еднократните пластмасови продукти, които именно Парадоксът на Джевънс в момента превръща в привидно “безплатни”. 

Тук трябва да напомним, че преди време и в България системата за опаковките се намираше в доста по-екологичния край на махалото. Почти всички стъклени опаковки подлежаха на повторна употреба, хартиените се изкупуваха, а пластмасови почти нямаше. Когато една такава система е приложена широко, разходите за нея са по-малки, а печалбата от повишената ефикасност “отскача” обратно в разширяване на същата система. Макар и преди няколко десетилетия основната мотивация да беше недостигът на ресурси, то потенциалните ефекти от промяната в климата днес имат не по-малък потенциал да мотивират ново поведение и въвеждане на системи, различни от настоящите.

Парадоксът на Джевънс не е капан, в който ефикасността се ползва за примамка. Това е просто обективният начин, по който човешкото поведение си взаимодейства с голямата система. Необходимо е като общество да познаваме тези механизми и да разширяваме зоната си на видимост по пътя към въглеродна неутралност.

В публикацията са използвани материали от:  

  1. Alcott, Blake. Jevons’ paradox. Ecological Economics, 54, 2005: 9–21. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0921800905001084
  2. Graver, Brandon and Kevin Zhang, Dan Rutherford. CO2 emissions from commercial aviation, 2018. International Council on Clean Transportation, 2019.
  3. Jevons, William Stanley. The Coal Question. An Inquiry concerning the Progress of the Nation, and the Probable Exhaustion of our Coal-mines. 2nd edition, revised. Macmillan and Co., London, 1866: 179. 
  4. Keeling, R. F. and, S. J. Walker, S. C. Piper and A. F. Bollenbacher. Atmospheric CO2 concentrations (ppm) derived from in situ air measurements at Mauna Loa, Observatory, Hawaii. Scripps Institution of Oceanography, 2021.
  5. Kharina, Anastasia and Daniel Rutherford. Fuel efficiency trends for new commercial jet aircraft: 1960 to 2014. International Council on Clean Transportation, 2015.
  6. Mogridge, M. J. H. Travel in Towns: Jam Yesterday, Jam Today and Jam Tomorrow? Macmillan, 1990: 308.
  7. Polimeni, John M. and Raluca Iorgulescu Polimeni. Jevons’ Paradox and the myth of technological liberation. Ecological Complexity, 3, 2006: 344-353.
  8. Plastic Atlas 2019. Facts and figures about the worlds synthetic polymers. Heinrich Böll Foundation, December 2019.
  9. Renate van der Zee. How Amsterdam became the bicycle capital of the world. The Guardian, 05.05.2015.
  10. Saunders, Harry D. The Khazzoom-Brookes Postulate and Neoclassical Growth. The Energy Journal, Vol.13, No.4, 1992: 131-148.
  11. Stephen Moss. The zero-waste revolution: how a new wave of shops could end excess packaging. The Guardian, 21.04.2019.
  12. Екологично сдружение За Земята. Кой ще вземе милионите за спорния инсинератор в София? За Земята, 13.01.2021.
  13. Зорница Латева. Неведомите пътища на софийския боклук. Mediapool.bg, 07.07.2020.

Източник: Парадоксът на Джевънс и въглеродната неутралност, Климатека

Авторът Христо Панчев е доктор по информационни науки и семиотика на рекламата, магистър по публична комуникация на Софийския университет. Научните му интереси са в областта на социалния маркетинг, психологическите аспекти и ролята на човешкото поведение в антропогенната промяна в климата. 



Рейтинг : 1663
04.08 2021 в 18:16 1
+ 0
- 0
Някой да измисли двигател,който да изгаря CO2.
 
Още от : Науки за Земята
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.