Опубликовано в GralsWelt 48/2008
Машины повысили производительность человека до невероятного - около 55 «энергетических рабов» в настоящее время работают без перерыва на каждого из нас. И потребность в энергии продолжает расти за счет окружающей среды. Какие у нас есть варианты, если мы больше не хотим перегружать экосистему Земли?
До того, как пришли «железные ангелы» ...
В 19 и 20 веках люди говорили о «железных ангелах», машинах, которые помогают человечеству. На протяжении многих тысячелетий людям приходилось бороться с тяжелейшим физическим трудом, от откачки воды до переноски грузов. Водяные или ветряные мельницы только в небольшой степени помогали в качестве поставщиков энергии. Большую часть работы приходилось выполнять с помощью мускулов человека и животных.
Сегодня можно только удивляться тому, как каналы, дороги, мосты, пирамиды, храмы, водопроводные трубы, плотины, туннели, замки, соборы, дворцы и соборы были построены такими примитивными средствами, которыми мы восхищаемся и сегодня.
Затем появились могущественные помощники, которые, однако, не избавили людей от тяжелейшего труда. Потому что первые тепловые машины были «ревущими дьяволами», которые, казалось, вышли из ада и использовались для разрушения: пушки.
Затем потребовались столетия, прежде чем путь механизации, пройденный этими громовыми монстрами, привел к полезным «железным ангелам».
Начиная с 18 века машины, приводимые в действие внешней энергией, постепенно взяли на себя самую тяжелую работу: паровые двигатели, работающие на ископаемом топливе, положили конец утомительному, утомительному рабскому труду, которым многим людям приходилось изнурять себя и разрушать свое тело от перегрузки.
«Железные ангелы», ведомые тепловыми силовыми машинами, повысили производительность человека до невероятного уровня. Это был огромный импульс, который вызвал промышленную революцию.
Несбыточное процветание для всех казалось вполне достижимым, и человечество явно было на пути к окончательному покорению Земли. После переходного периода (изначально все еще характеризовавшегося эксплуатацией) каждый - по крайней мере в промышленно развитых странах - должен жить более комфортно, лучше и легче.
Сколько «рабов» у нас работает?
Как почти всегда, данные возможности использовались чрезмерно; также современные технологии.
Сегодня речь идет уже не об облегчении работы, а об увеличении производства, увеличении потребления, увеличении прибыли. С этим экономическим ростом, который считается необходимым, связан постоянно растущий спрос на энергию. Потому что всем полезным, дружелюбным, а зачастую и лишним помощникам на транспорте, на производстве, в торговле, по дому или на работе нужна энергия. Энергия, которая обычно не производится естественным путем и загрязняет окружающую среду.
В течение десятилетий эта энергия, которую мы использовали почти непрерывно, часто бездумно и нередко тратя впустую, была преобразована в человеческий труд. Таким образом становится понятно, сколько «рабов» у нас теоретически работает.
Например, сильный «энергетический раб» будет упорно работать по 12 часов каждый день без перерыва. Затем можно было бы установить «мощность рабов» на уровне 200 Вт (около 1/4 л.с.) (6). Это будет 2,4 киловатт-часа (кВтч) за 12-часовой рабочий день и 876 кВтч за год. Еще неизвестно, сможет ли человек поддерживать эту производительность в течение многих лет и обеспечивать технически пригодную для использования энергию; это просто сравнительная цифра.
Энергопотребление человечества в настоящее время составляет немногим более 13 тераватт (ТВт; 1 ТВт = 1 миллиард ватт!) Или 312 тера ватт-часов (ТВт-ч) в день или 114 000 тераватт-часов в год - с тенденцией к росту! Согласно прогнозу «International Energy Outlook», мировое потребление энергии вырастет на 71 процент в период с 2003 по 2030 год!
Для сегодняшнего оборота энергии 130 миллиардам энергетических рабов придется бороться по 12 часов в сутки. При 6 миллиардах человек это будет означать, что оборот энергии составит в среднем около 2,2 кВт на душу населения, что соответствует мощности 22 чрезвычайно трудолюбивых энергетических рабов. (В Италии около трети из 7,5 миллионов жителей были рабами во время Римской империи. В то время в богатой семье могло быть пять рабов.)
Итак, в расчете на душу населения мы берем на себя работу следующего количества энергетических рабов, которые обеспечивают нам комфорт и благополучие:
Количество энергетических рабов на одного жителя: (4)
Объединенные Арабские Эмираты 216
Канада 123
США 105
Австралия 77
Германия / Швейцария 55
Австрия 54
Греция / Италия 41
Китай 10
Индия 7
Бангладеш 1
В среднем 22
Мы явно перегружаем землю!
В 43 выпуске «Мира Грааля» мы спрашивали: «Сколько людей может вместить земля?»(Здесь в разделе« Экология »); потому что продукт потребления ресурсов на душу населения и количество людей должен быть ниже предельной нагрузки экосистемы Земли в долгосрочной перспективе.
Теперь мы также должны спросить: «Сколько энергетических рабов может выдержать земля?»; потому что мы не можем ожидать, что природа будет производить неограниченное количество энергии, особенно из ископаемого топлива.
Если предположить, что структура энергоносителей является общепринятой сегодня, в которой более 80 процентов поступает из невозобновляемых источников энергии, то экологу следует разрешить Вольфрам Циглер По данным Центральной Европы и некоторых частей США, ожидается, что предел нагрузки на окружающую среду составит около 12 гига-джоулей (3,3 МВтч) на квадратный километр в день. В среднем по миру устойчивость окружающей среды явно ниже, и можно предполагать только половину этого показателя. Эти числа являются хорошим приближением.
Если учесть, что площадь свободной ото льда суши составляет 134 миллиона квадратных километров и предельная нагрузка составляет 6 гигаджоулей на квадратный километр в день, то нынешний тип энергоснабжения приводит к максимальной нагрузочной способности биосферы около 9,3. тера-ватт. Однако в настоящее время мировое потребление энергии превышает 13 тера ватт, что значительно превышает установленный предел нагрузки для Земли!
Огромный поток энергии
Вся жизнь на нашей планете зависит от потока энергии из Солнца-Земли-космоса. Используется лишь крошечная часть этой энергии, которая непрерывно течет в Землю (1080 экза-ватт-часов в год, что соответствует средней мощности 123 300 тераватт), и используется для самого крупного производства: фотосинтеза в растениях.
Мы можем уловить этот поток энергии и использовать энергию солнца для себя. У нас также есть немного геотермальной энергии (от ядерных реакций внутри Земли) и приливной энергии (гравитация Луны и Солнца).
За исключением ядерной энергии, все остальные виды энергии, которые могут быть использованы, происходят либо косвенно (древесина, уголь, сырая нефть, природный газ), либо напрямую (вода, ветер, океанские волны) от солнечного излучения. Несмотря на их солнечное происхождение, использование последних трех источников энергии не всегда беспроблемно, например, если речные электростанции слишком сильно снижают расход или строительство большой плотины приводит к пагубным изменениям в окружающей среде.
Текущий мировой спрос на энергию покроет чуть более одной десятитысячной солнечной энергии, поступающей на поверхность Земли. Математически, например, десяти процентов площади Сахары было бы достаточно, чтобы обеспечить все человечество солнечной энергией.
Так что энергии было бы в изобилии. Пока мы сосредоточились только на «неправильных», не связанных с природой ископаемых видах топлива.
Что я должен делать?
Какие варианты у нас остались
Перегрузка экосистем в значительной степени вызвана сжиганием невозобновляемого сырья (сырая нефть, природный газ, уголь). Мы должны с этим расстаться. Эти ископаемые виды топлива также участвуют в выбросах парниковых газов и поэтому совместно несут ответственность за изменение климата.
По сути, мы можем использовать:
· Солнечная энергия
· Гидроэнергетика, ветроэнергетика
Возобновляемое сырье (древесина и другая биомасса)
· Приливные электростанции
· Волновые электростанции
Геотермальная энергия
· Ядерная энергия
Мы должны воздерживаться от расширения ядерной энергетики, это слишком рискованно, а утилизация радиоактивных отходов не прояснена. Поскольку уран - дефицитное сырье, сегодняшние атомные электростанции в любом случае будут временным решением. Реакторы-размножители, которые должны решить проблему ядерного топлива, не работают удовлетворительно, а термоядерные электростанции пока остаются утопическими.
Вода, ветер, геотермальная энергия, приливы и океанские волны могут внести важный вклад в энергоснабжение, но этого недостаточно.
Даже возобновляемое сырье не может решить нашу энергетическую проблему самостоятельно. Необходимы сельскохозяйственные земли, которые в долгосрочной перспективе потребуются более остро для производства продуктов питания. Например, только половина европейского спроса на энергию может быть удовлетворена за счет энергетических культур на всей пахотной земле ЕС! В лучшем случае очень малонаселенные страны могли бы попытаться построить свое энергоснабжение полностью на возобновляемом сырье.
В специальной литературе данные о пахотных землях, которые могут быть доступны для производства «зеленой энергии», и о возможных урожаях сильно различаются. В зависимости от подхода можно делать более или менее оптимистичные прогнозы. Например, один автор «Шпигеля» (в номере 8/2007) считает, что мировой спрос на минеральное масло может быть удовлетворен за счет маслозаводов (даже если оно далеко не так дешево, как нефть!). Однако Spiegel уже пришлось исправить и признать эту оптимистичную точку зрения в выпуске 4/2008:
«Чтобы заправить бак внедорожника объемом почти сто литров, производителю этанола необходимо переработать около четверти тонны пшеницы. При этом пекарь может испечь около 460 килограммов хлеба, общая питательная ценность которого составляет около миллиона килокалорий: этого достаточно, чтобы насытить человека на год ». (Стр.69).
Итак, альтернатива такова: мы хотим «хлеба для мира» или «топлива для мира»?
При сжигании возобновляемого сырья возникают такие же загрязнители, как и при сжигании угля, но удаляется только вредный для климата избыток углекислого газа. Кроме того, энергия, генерируемая естественным путем, также может вызвать повреждение при неосторожном обращении, например, при производстве трудноразрушаемых пластмасс, вредных химикатов и т. Д. Остальная природа должна быть поглощена.
Неизбежное преобразование энергоснабжения в экологически чистую энергию и более эффективное использование энергии потребует времени и денег. Требуемые технологии общеизвестны, но предстоит еще много работы по развитию. Требуемые преобразователи энергии дальнейшего развития также должны производиться с низким потреблением энергии, без ядовитых веществ и без вредных отходов.
Потребуются значительные инвестиции до тех пор, пока экологически чистое энергоснабжение не станет доступным повсюду. Изначально это увеличит затраты на электроэнергию. Например, солнечные батареи или ветряные турбины пока не могут поставлять электроэнергию по ценам, которые могут конкурировать с обычными электростанциями.
Необходимое хранение неравномерно возникающих энергий (солнечная, ветровая и приливная энергия) создает дополнительные проблемы. Тип транспортировки солнечной энергии, которая могла быть получена в пустынях, в городские районы (в виде электрического тока через сверхпроводящие кабели или в форме водорода?) - это также вопрос, который еще не решен. Также до сих пор неясно, каким образом автомобили, корабли и самолеты могут лучше всего эксплуатироваться с использованием энергии, совместимой с природой.
Солнечная энергия и более эффективное использование энергии!
Вывод: изобилие недорогой энергии до сих пор было двигателем быстрой индустриализации и предпосылкой процветания в промышленно развитых странах.
Но эпоха дешевой энергии подходит к концу, и необходимо прекратить все еще широко распространенные траты энергии. На срочно необходимую переориентацию остается не так много времени.
Чтобы избежать надвигающегося энергетического и экологического кризиса, применяется девиз:
Солнечная энергия и более эффективное использование энергии! -
Вы также можете прочитать статью в разделе «Экология».Как сильно мы перегружаем нашу Землю„.
Литература:
(1) Хандрихс Франц, Der Weg aus der Tretmühle, VDI, Дюссельдорф, 1966.
(2) Дюрр Ханс-Петер, Для гражданского общества, DTV, Мюнхен, 2000.
(3) Циглер Вольфрам, европейцев слишком много? Журнал Gaia, 4/1994.
(4) http://www.klimabuendnis.org/download/mv2007-vortrag-duerr-de.pdf.
(5) http://www.nuclear-free.com.deutsch/duerr.htm.
(6) http://www.pm-magazin.de/de/heftartikel/druck_artikel.asp?artikelid=1944
(7) http://www.wikipedia.org/wiki/Energie Pflanzen.
(8) http://www.wikipedia.org/wiki/Photosynthesis.
(9) http://www.wikipedia.org/wiki/Solarenergie.
(10) http://de.wikipedia.org/wiki/Weltenergieverbindungen.
