naturschutz (naturschutz) wrote,
naturschutz
naturschutz

Category:

Цивилизация старьёвщика

С.М.Комаров
Казалось бы, бурные события XX века показали: социалистический принцип главенства интересов общества над частнокапиталистической инициативой — удел маргинальных государств вроде КНДР или Кубы. В остальных же странах невидимая рука рынка (англ. invisible hand of the market — популярная метафора, впервые использованная Адамом Смитом) весьма относительно контролируется государством, а глобализация обеспечивает беспрепятственный переток товаров и ресурсов по всему земному шару. Однако череда кризисов самого конца XX—начала XXI века вызвала сомнения в том, что данный путь развития — единственно верный, и некоторые экономисты начали высказывать крамольную мысль: это системный кризис, следствие того, что рыночная экономика уперлась в недостаток ресурсов и прекращение роста потребления в развитых странах. Выходом же им видится весьма жесткое и масштабное вмешательство государства в самосогласованную систему рыночной свободы. Так следует из результатов дискуссии по проблемам эффективности использования материалов, которую помогло организовать британское Королевское общество («Philosophical Transactions of the Royal Society A», 2013, 371, 1986; http://dx.doi.org/10.1098/ rsta.2012.0496). Вот краткий конспект этой дискуссии.

Энергия цивилизации
Начало современной капиталистической экономике было положено триста лет тому назад в ходе английской промышленной революции, когда человек стал использовать ископаемое топливо — уголь. До этого человек получал энергию только из возобновляемых источников и напрямую зависел от продуктивности фотосинтеза. Нельзя было прокормить больше людей, чем позволяла продукция, собранная c окрестных полей, а выплавка металла определялась количеством и доступностью леса вблизи металлургического завода. Поэтому, скажем, создание железной дороги и появление крупных городов было невозможно в принципе: чтобы отопить дровами дома в Лондоне 1700 года, потребовалось бы сжечь годовой прирост леса на площади 5,5 млн. км2. Не случайно классические экономисты, такие, как Адам Смит, Давид Рикардо или Томас Мальтус, считали, что развитие ограниченно площадью суши, пригодной для хозяйственного использования.
Уголь, то есть консервированная энергия фотосинтеза, не только поставил крест на этих взглядах, но и обеспечил появление новой экономики с многократно возросшими возможностями для производства. Не надо было больше рубить лес для производства стали или отопления домов. С открытием процесса Габера — Боша в 1913 году энергия ископаемого топлива обеспечила производство азотных удобрений и многократный рост урожайности с той самой площади суши, ограниченность которой столь волновала Мальтуса. Получилось то, что можно назвать линейной экономикой: постоянный рост производства и потребления с постоянным снижением стоимости материалов благодаря тому, что научно-технический прогресс обеспечивал рост эффективности всех производственных процессов.

Все это сопровождалось непрерывным ростом потребления энергии, которую человек использовал для трех главных дел. Первое — обеспечение условий для жизни, то есть тепла и еды. Второе — транспорт. Третье — производство материалов. Последнее потребляет примерно треть всей расходуемой человеком энергии, причем не только на нагрев или создание давления: при изготовлении материалов тратится и химическая энергия. Возьмем, например, углерод. Растения с помощью солнечной энергии восстанавливают углерод из углекислого газа; солнечная энергия при этом переходит в химическую энергию углеводородов. В кислородной атмосфере они не устойчивы: охотно горят, возвращая энергию в виде тепла. Однако химическая энергия может быть законсервирована в энергоносителе — угле, в который углеводороды превращаются в недрах земли. В домне, где сделанный из угля кокс перемешан с железной рудой — оксидом железа, эта энергия идет на отщепление кислорода от оксида и становится химической энергией металлического железа, которое так же неустойчиво в кислородной атмосфере и, превращаясь в стабильную ржавчину, эту энергию утрачивает.
Все эти превращения энергии можно подсчитать и определить энергетическую насыщенность современной цивилизации, насыщенность, которая складывалась веками. В 2005 году в развитых странах с высоким уровнем жизни потребление первичной энергии составляло в среднем 200 кВт.ч в день на душу населения, что в двадцать раз больше, нежели в слаборазвитых странах вроде Сенегала, Эфиопии или Непала.

Как и ожидалось, в развитых странах потребление энергии (в киловаттах в день на душу населения) выше, правда, и географическое расположение (Россия), и специализация на добыче энергоносителой (ОАЭ, Саудовская Аравия или Тринидад и Тобаго) вносят свои коррективы. По горизонтальной оси — плотность населения на квадратный километр; размер точки соответствует площади страны. Из статьи David J.C.MacKay, «Philosophical Transactions of the Royal Society A», 2013, 371, 1986; http://dx.doi.org/10.1098/rsta.2011.0560

Можно выделить пять групп материалов, поглощающих основную часть энергии, расходуемой человеком на производство: сталь — 40%, цемент — 15%, пластики — 15%, бумага и картон — 10% и алюминиевые сплавы — около 7%. Отсюда сразу же видно, что мы продолжаем жить в железном веке, а мечты середины XX века о переходе в эру пластиков оказались несостоятельными. И это не случайно: затраты энергии на производство килограмма пластиков в несколько раз выше, чем на производство стали. А раз мы живем в железном веке, значит, потребление стали может быть неплохим индикатором происходящих в нашей цивилизации процессов. Они весьма любопытны.
Оказывается, ее потребление в развитых странах отнюдь не растет до бесконечности; перелом наступает по достижении 10 тонн на душу населения. При этом обеспечен тот уровень комфорта и защищенности, к которому все стремятся: есть свой достаточно просторный и теплый дом, у каждого взрослого члена семьи машина, в доме холодильник, микроволновка, посудомойка, стиральная машина и прочие полезные устройства, в стране прошла индустриализация и создана хорошая транспортная инфраструктура. А далее потребление перестает расти и стабилизируется на уровне 500 кг стали в год на душу населения. Видимо, это число соответствует потерям стали от коррозии и физического устаревания различных устройств, которые меняют на такие же: машину на машину, утюг на утюг. Так, в Великобритании уже более десяти лет потребление стали колеблется между 20 и 25 млн. тонн в год при населении 63 млн. человек в 2011 году. Однако в среднем в мире на душу населения сейчас приходится 2,7 тонн стали, а годовое потребление не превышает 200 кг. Значит, если бы весь мир хотел к 2050 году жить так же, как сейчас живут в развитых странах, нужно было бы увеличить производство стали в 3,2 раза и для 9 млрд. землян выплавить за это время 70 Гт. При этом общие разведанные запасы руды соответствуют 79 Гт стали. Аналогично в два-три раза надо увеличить ежегодный выпуск четырех остальных главных материалов: цемента, бумаги, алюминия и пластиков. Насколько реальна такая задача и к каким последствиям ее решение может привести?
Увеличение производства материалов неизбежно связано с увеличением производства энергии и соответственно увеличением эмиссии парниковых газов. Очевидно, что троекратное увеличение расхода энергии только на производство материалов увеличит эмиссию до неприемлемых величин. Перед человечеством стоит обратная задача: сократить выбросы в два раза к 2050 году. Стало быть, нужно повысить энергетическую эффективность производства. Если принять для простоты, что потребление материалов к этому времени вырастет вдвое, то эффективность следует увеличить на 75%. Возможно ли это?
Для получения любого материала есть предельная энергетическая эффективность, определяемая химической энергией исходного сырья. У оксида железа, если речь идет о стали, энергия Гиббса (полная химическая энергия) составляет 6,7 МДж/кг. Это энергия, которую нужно затратить на разрушение химической связи между атомами железа и кислорода. Помимо собственно химической реакции энергию нужно тратить на добычу руды, ее транспортировку, подготовку, получение кокса из антрацита, прокатку стали и так далее. Эти процессы повышают затраты энергии, а за счет оптимизации процессов можно попытаться ее потребление сократить. За сто лет затраты энергии на производство стали сократились существенно: со 130 до примерно 20 МДж/кг, причем на металлургический процесс тратится половина этой энергии — 10 МДж/кг. Иначе говоря, до теоретического предела остается 3—4 МДж/кг. Точно так же и для остальных четырех основных материалов нашей цивилизации энергетическая эффективность держится в районе 60% от теоретической. Отсюда следует, что в нынешних обстоятельствах никакой, даже самый революционный технологический процесс не поможет сократить затраты энергии на производство материалов более чем на 20%.

Чем больше содержание энергии в материале, тем меньше объем его производства. Однако кирпича мы используем явно меньше, а стали — больше, чем можем. Из статьи Timothy G.Gutowski e.a., «Philosophical Transactions of the Royal Society A», 2013, 371, 1986; http://dx.doi.org/10.1098/rsta.2012.0003

В качестве дополнительного резерва имеется инерция технологического процесса. Предприятия по выпуску стали, бумаги, цемента, алюминия, пластиков — большие крупнотоннажные производства, которые требуют больших затрат капитала. Модернизировать такие производства сложно, поэтому в большинстве своем они используют технологические процессы, открытые десятилетия тому назад. Замена их новыми производствами, созданными по последнему слову техники, позволяет снизить затраты энергии. На сколько? Об этом можно судить, например, по тому факту, что старые алюминиевые комбинаты в Северной Америке тратят почти 16 кВт.ч электричества на килограмм алюминия, а современные заводы, построенные в Латинской Америке, — на 2 кВт.ч, или на 12% меньше. Аналогичная картина и в других отраслях. Анализ показывает, что различие между нынешними средними затратами и теми, которые имеются на лучших заводах, составляет 18%, так что суммарные возможности повышения эффективности производства материалов составляют не более 38%.
Еще один путь снижения затрат: найти источник, из которого материал извлекать легче. Первое, что приходит на ум, — вторсырье: основные затраты энергии на его получение уже произведены. Действительно, переработка вторичного алюминия требует лишь 10% той энергии, что идет на выплавку первичного. Для стали это 50%. Увы, много здесь не получишь, потому что из упомянутых пяти материалов железо и алюминий и так уже перерабатывают почти полностью, бумагу — в значительной степени. Остаются полимеры, переработка которых затруднена из-за обширной их номенклатуры, и цемент, извлекать который из бетона пока не научились. Поэтому полимеры, как правило, сжигают, в лучшем случае используют как наполнитель при строительстве, а старые дома размалывают в щебенку и опять же пускают в строительство как наполнитель. В общем, более полное, чем сейчас, использование вторсырья позволит увеличить энергетическую эффективность производства материалов еще на 7%. Добавив возможную оптимизацию других процессов, не связанных непосредственно с изготовлением материалов, получаем 56%. Таким образом, достичь минимально необходимого роста на 75% даже теоретически не удается.
Дематериализация
Из приведенных выше расчетов следует, что при двукратном сокращении к 2050 году затрат энергии на производство материалов (а больше не удается) и при таком же снижении выбросов углекислого газа (чего требует климатическая стабильность) потребление материалов можно к тому же сроку увеличить только на четверть от нынешнего. Дефицит же ресурсов ведет к устойчивому росту цен на материалы — тенденция, обратная той, что существовала на протяжении века. В Еврокомиссии это называют «большой сменой парадигмы». Таковы климатически-ресурсные ограничения на дальнейшее развитие. А что с ограничением спроса?
Получив в свои руки мощный источник энергии в виде ископаемого топлива, человечество в целом развивалось в условиях постоянного роста объемов потребления, линейно растущей экономики. Конечно, кризисы перепроизводства время от времени нарушали этот линейный рост, однако затем следовали ускоренные подъемы. И такой непрерывный рост — неизбежное условие самого существования капитализма, просто потому, что цель его производства — рост нормы прибыли (в отличие от феодализма, ориентированного на получение рентного дохода, и коммунизма, где производство, согласно определению, должно удовлетворять научно обоснованные потребности общества). Более того, норма прибыли, то есть отношение прибыли к вложенному капиталу, никак не может быть меньше ссудного процента плюс поправки на инфляцию — иначе производство оказывается бессмысленным. Если роста нет, получаются безнадежные долги, что сегодня видно на примере развитых стран, где долг зашкаливает порой за 100% ВВП, то есть выплатить его никак невозможно, только простить.
Для роста нормы прибыли нужно или сокращать издержки, или увеличивать объем продаж, то есть стимулировать потребление, или и то и другое. Однако тут есть демографическое ограничение, выявленное Семеном Абрамовичем Кузнецом (в эмиграции Саймон Смит), лауреатом Нобелевской премии по экономике 1971 года «за эмпирически обоснованное толкование экономического роста». Суть его идеи такова: смена поколений и рост населения неизбежно требуют строительства домов и новой бытовой техники, что приводит к циклическими изменениям скорости роста экономики с периодичностью смены поколений людей, примерно 25 лет. Эти циклы названы циклами Кузнеца. В частности, рост потребления материалов может сначала опережать рост ВВП, а затем, по достижении определенного уровня, отставать от него. Это называется дематериализацией экономики: все основные работы закончены, новые материалы требуются лишь для замены вышедших из строя изделий. Кузнец создал свои главные работы еще до войны, когда основные события происходили в развитых странах, где население в то время устойчиво росло. Однако в конце XX века пошел обратный процесс: население развитых стран перестало расти, производство для уменьшения издержек уехало в ранее слаборазвитые страны, потребление же осталось там, где и было, — в стареющем развитом мире.
Очевидно, что по достижении высокого уровня комфорта оно должно было когда-то остановиться. Так и случилось в конце XX века. Например, во Франции уже в 1980 году 90% семей во всех социальных классах имели весь ассортимент товаров длительного пользования. В Германии равновесие было достигнуто позже: с 1995 года число регистраций новых машин равно числу машин, сдаваемых на утилизацию. В Великобритании пик потребления материалов и производства отходов был пройден в 1999—2003 годах, теперь же продолжается сокращение, хотя и доходы, и численность населения растут.
Свою роль в дематериализации экономики сыграла и цифровая революция, обеспечившая человечеству неведомые прежде скорости и передачи информации, и возможности ее копирования. В 90-х годах это вылилось в такое уродливое явление, как «пузырь доткомов», то есть резкий рост стоимости акций интернет-компаний, — какой-нибудь поисковик вроде yahoo.com со своими подержанными компьютерами и миллионными убытками имел рыночную стоимость как у «Дженерал моторс» с ее заводами, машинами, автосалонами и тысячами рабочих. Тот пузырь лопнул в 1997 году, спровоцировав финансовый кризис 1998 года, однако последующие события показали, что апологеты цифровых технологий были в чем-то правы: эти технологии сильно снизили продажи во многих реальных секторах. Прежде всего, пострадали печатные газеты и журналы и соответственно бумажная промышленность; потери за счет массового пиратства понесла вся индустрия развлечений. Однако этим дело не ограничилось: удар был нанесен даже по автопромышленности. Так, социологи отмечают, что ныне владение модным смартфоном у американских и германских подростков котируется выше, чем обладание ранее престижной машиной. Это подтверждает и статистика: в самой автомобилизированной стране — США идет устойчивое снижение числа заявок на получение водительских прав, особенно заметное среди подрастающего поколения. С 2005 года не растет и длина пути, пройденная средним американским автомобилем за год: почти десять лет она была равна примерно 3000 милям, а ведь в 1985 году составила всего 1750. В Великобритании такое же сокращение началось в 2006 году. Есть мнение, что это связано с переходом людей к работе на дому благодаря Интернету, и это прямо подтверждают опросы, в которых 46% молодых американцев предпочитают доступ к Интернету владению автомобилем [см. про «стокгольмский феномен» - реальный отказ скандинавской молодёжи от автомобилей. В.К.]. Так неизбежно закладывается долговременная тенденция снижения объема продаж автомобилей и спада в смежных отраслях — от металлургии до шинной промышленности. В каком-то смысле можно сказать, что Интернет съел-таки Детройт с его заводами, машинами и рабочими — эта столица американской автомобильной промышленности сейчас переживает не лучшие времена.
В 90-е годы было мнение, что глобализация спасет мировую экономику. Однако это явление, совершив рывок за 1990—2000 годы, теперь стабилизировалось: число связей между людьми из разных стран больше десяти лет не растет. Считалось также, что развивающиеся страны помогут компенсировать падение потребления. Но все оказалось не настолько просто, и теперь мир затаив дыхание следит, смогут ли китайские коммунисты стимулировать внутреннее потребление. Специалисты же с ужасом наблюдают рост внутреннего китайского долга, который уже достиг объема кредитования Китаем всего остального мира. Как работает стимуляция спроса в развитых странах, можно видеть на примере Германии, у которой за период 2000—2007 годы рост ВВП в точности соответствовал росту госдолга. Получается, что сегодня у человеческого общества нет не только ресурсов, но и желания увеличивать потребление, то есть продолжать трехсотлетнюю традицию линейной экономики капитализма.
Общество снижающихся мощностей
Таким образом, смена экономических ориентиров в условиях перенасыщенных товарами рынков и роста цен на сырье оказывается не выдумкой неких злобных марксистов, мечтающих взять реванш за поражение конца XX века, а объективной реальностью. И не исключено, что выходом будет отказ от экономики линейного роста. А что взамен? Недостатка в идеях нет, однако по большому счету все они сходны между собой: строгая экономия и использование местных ресурсов. Вот, например, общество снижающихся мощностей, предложенное Джоном Ури из Ланкастерского университета.
По его мнению, необходимость перехода к обществу снижающихся мощностей вызвана не только уменьшением потребления, но потребностью снизить на 80% выбросы парниковых газов к 2050 году. Для этого нужно изменить всю культуру поведения общества и прежде всего отказаться от измерения достижений в единицах ВВП на душу населения. Причина в том, что ВВП отнюдь не коррелирует с уровнем благосостояния. Например, самыми счастливыми в 2012 году были жители небогатой Коста-Рики. Вообще же, когда общество выходит на определенный уровень благосостояния, дальнейший рост личных доходов не поднимает этот уровень — прибавка расходуется впустую, на предметы роскоши. Значимыми для оценки благосостояния оказываются продолжительность жизни, защита детства, уровень грамотности, социальная мобильность и доверие. Эти параметры выше всего в богатых обществах с низким уровнем имущественного расслоения, например в Норвегии. Там возникает чувство братства, осознание обязательств друг перед другом у каждого члена общества; там можно пытаться строить общество снижающихся мощностей. При большом различии доходов эта затея обречена на неудачу: недоступность тех или иных товаров или услуг заставляют людей желать их сильнее всего, что нисколько не способствует экономии ресурсов, зато возбуждает социальную рознь.
Снижение мощностей надо начинать именно со снижения уровня неравенства. Значит, высокий статус в таком обществе должен иметь не тот, кто много получает, а тот, кто мало тратит, кто не ездит далеко, кто использует местные товары и услуги — в общем, живет местной жизнью. Поскольку мировые СМИ пропагандируют как пример для подражания обратное, снижение их роли и влияния — жизненно важная задача. Для экономии энергии нужно повысить плотность населения, при этом дружеские связи следует заводить со своими соседями, после свадьбы селиться поблизости от родителей, а с далеко живущими родственниками общаться по видеотелефону. Еду в этом обществе будут выращивать на месте. Ури особо отмечает, что опыт Кубы, которой удалось к середине 90-х обеспечить себя продовольствием после тяжелейшего кризиса (яркий пример общества снижающихся мощностей), вызванного распадом социалистической системы, свидетельствует: это можно сделать без крупных хозяйств с характерными для них высокими затратами энергии. Маленькие фермы с органическим хозяйством, небольшие кооперативы, городские огороды, местные рынки — вот что обеспечило так называемый кубинский мираж. Теперь продолжительность жизни на Кубе — мерило успеха в обществе снижающихся мощностей — почти такая же, как в США, а затраты энергии на душу населения в десять раз ниже; Всемирный же банк признает эту страну лидером среди развивающихся стран по уровню жизни. С нее и надо брать пример.
Работать и учиться также следует рядом с домом, а международное перемещение студентов должно быть прекращено: системы виртуальной реальности и дистанционное образование сократят всевозможные путешествия. Особая роль в грядущих преобразованиях принадлежит трехмерным принтерам; они совершат подлинную революцию, обеспечивая занятость на местах, мелкосерийное производство запчастей и готовых изделий, причем подогнанных под конкретных потребителей продукции. Это позволит отказаться от перемещения товаров из одной точки земного шара в другую и соответственно сократит энергозатраты.
Вместо скоростных личных автомашин в таких локальных сообществах станут использовать общественные низкоскоростные устройства на электрической или мускульной тяге — мопеды, велосипеды. Они будут объединены в сеть с помощью всевозможных датчиков и подчиняться единому управлению, как для безопасности движения, так и для того, чтобы каждый мог найти себе транспортное средство. Вот как решают проблему в шведском городке Векшё. В парковках под общественными зданиями стоят только общественные автомобили, не использующие ископаемого топлива. Каждый служащий, который добирается до работы на велосипеде или «зеленом» городском автобусе может забронировать такой автомобиль для дальнейшего путешествия. Опыты по внедрению электротранспорта с привычной для молодежи платой «за трафик» уже проводят такие ведущие компании, как «Даймлер» и «Пежо».
Вот пример детального расчета действий по экономии энергии в обществе снижающихся мощностей, предложенный Джулианом Оллвудом из Кембриджского университета. Поставим себе цель сократить потребление стали на душу населения в два раза — с нынешнего высокого британского уровня до среднемирового значения. Для оценки резервов возьмем четыре объекта: офисное здание, прокатный стан, автомобиль и холодильник. Каждый из них содержит сталь, служит некоторое количество времени и удовлетворяет потребности определенного числа людей. Исходя из этого, можно рассчитать потребление стали в год на человека. Оно составит соответственно: 43, 1,7, 58 и 3 кг. Для достижения цели нужно снижать содержание стали, увеличивать продолжительность службы и число обслуживаемых людей. Как это возможно?
У прокатного стана возможности невелики, поскольку его хозяин и так заинтересован, чтобы стан катал много стали и делал это долго. Более того, при модернизации производства стан не сдают в металлолом, а продают на другой завод. Такое экономное использование видно по расходу стана: 1,7 кг стали в год на душу населения. Есть два резерва повышения эффективности. Это снижение запаса прочности, что может увеличить затраты на последующий ремонт и компенсацию последствий аварии, а также восстановление изношенных деталей, например поверхности валков.
Офисное здание служит не более 40 лет, после чего его сносят. Вот первый резерв экономии: ломать здания надо раз в сто — двести лет, надежность это вполне позволяет. Приводить в соответствие с требованиями современности их следует с помощью реконструкции: затраты капитала те же, а расход материалов и объем мусора гораздо меньше. Второй резерв таков: более 70 часов в неделю из 168 офисы простаивают. Если использовать офис в режиме раздельного времени — днем в помещении контора, а вечером мебель сдвигают и получается ресторан, класс для обучения или жилое помещение, — тогда увеличится число обслуживаемых людей. В Великобритании подобные опыты если и проводят, то со школами, устраивая обучение в две смены, однако для арендодателя это выгодно — он получит двойную плату. Значит, такая идея может и прижиться.
С автомашиной другая история. Прежде всего, ее вес можно снизить на треть, что приведет к экономии топлива. Такое решение выгодно потребителям и не очень накладно для изготовителей, которые и так идут по этому пути. Заменяя его части, в принципе можно сделать жизнь автомобиля вечной. Это, правда, затрудняет внедрение прогрессивных технологий в конструкцию, однако если топливная эффективность двигателя вышла на плато, потребность в таком внедрении отпадет. Но по-настоящему революционным станет отказ от личного автотранспорта и использование его в режиме разделенного времени. В мягкой форме это совместные поездки с соседом — такая практика распространяется в моменты кризисов, а способствовать ей могут и рекламные мероприятия. Например, в США во время войны, когда топливо распределяли по карточкам, везде висели плакаты: «Едешь один — везешь с собой Гитлера». В радикальной же версии машины принадлежат некой компании, которая заботится об их обслуживании, и каждый желающий может взять любую машину, заплатив потом за ее пробег. Идея кажется экстравагантной; хотя она и многократно описана фантастами, общество к ней не готово. Однако есть мнение, что с появлением автомашин-роботов этот вариант получит шансы на жизнь.
У нас остался четвертый бытовой прибор — холодильник. Его невозможно использовать совместно с соседом, но зато можно обеспечить такую конструкцию, которая позволяет легко менять холодильный агрегат, осуществляя модернизации или ремонт и таким образом продлевая срок службы холодильника с нынешних 8 до 40 лет, что опять-таки обеспечивает рабочие места местным ремонтникам, отнимая их у глобализованного изготовителя. Подобные меры вполне позволяют значительно сократить потребление материалов без сокращения уровня комфорта.
Циклическая экономика
Читать далее

Tags: переработка отходов, потребительское давление, пределы роста, прогресс технологий, социальные проблемы природоохраны, экономика природопользования, энергетические проблемы
Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments