Despre energie și Avuția Națiunilor în sec. al XXI-lea: Revoluția Industrială à rebours

O coincidență istorică m-a uimit, de când am descoperit-o, prin jocul inefabil al unei întâmplării astrale. Doi oameni, ambii scoțieni, care se întâlniseră în Glasgow, au avut fiecare o epifanie la o zi distanță unul de altul.



Pe 8 martie 1776, James Watt, în colaborare cu Matthew Boulton, citat mai sus, a lansat pe piață primul motor cu aburi având doi cilindri și un randament mult mai bun decât al motorului cu un singur cilindru, inventat de Thomas Newcomen în 1712.


Pe 9 martie 1776, Adam Smith a publicat An Inquiry into the Nature and Causes of the Wealth of Nations, prima lucrare modernă de economie și a doua cea mai cunoscută carte de specialitate, după Capitalul lui Marx. Pe baza unor cercetări asidue, vreme de 17 ani, Smith a demonstrat că avuția unei națiuni are câteva cauze precise: interesul personal, o guvernare limitată, o monedă solidă și o economie de piață liberă, dominată de acțiunile unei mâini invizibile.



În martie 1776 lumea s-a aflat, fără să bănuiască, într-un loc geometric mirific: începutul unei Revoluții Industriale și, respectiv, al unei noi orânduiri sociale – capitalismul. Prin epifaniile lor aproape simultane, cei doi scoțieni au schimbat omenirea pentru totdeauna.


Adam Smith a decedat în 1790 fără să poată constata că invenția conaționalului său va introduce un nou și major parametru în ecuația definitorie a avuției națiunilor: energia, abundentă, ieftină, fiabilă, scalabilă, disponibilă pe arii geografice imense. Revoluția Industrială, declanșată de inventarea motorului cu aburi, a însemnat, de fapt, o schimbare de paradigmă energetică, controlată de legile termodinamicii.


Și nu pot încheia discuția despre annus mirabilis 1776 fără a semnala un alt eveniment stelar: pe 4 iulie, într-o sală din Philadelphia, reprezentanții a 13 colonii britanice au semnat Declarația de Independență – actul de naștere a unei noi națiuni. Îmbinând principiile capitaliste descrise de Adam Smith cu beneficiile enorme ale Revoluției Industriale, susținute de combustibilii fosili, Statele Unite ale Americii au devenit cea mai importantă forță economică și militară a lumii contemporane.


După 1776, civilizația umană a cunoscut multiple transformări și evoluții rapide, unele spectaculoase, care se resimt și astăzi. O adevărată Epocă a Abundenței a fost creată:

  • Sărăcia extremă a fost redusă drastic: de la 90% la circa 10% în 2013.

  • Alfabetizarea a crescut de la 15% la peste 85% în 2015.

  • Longevitatea a devenit mai mult decât dublă: de la sub 30 a ajuns la 70 ani la scară planetară și la 80 ani în țările dezvoltate.

  • Mortalitatea infantilă (sub 5 ani) a scăzut de la 20 milioane în 1950 la 5,4 milioane în 2017.

  • Folosirea muncii copiilor s-a redus semnificativ.

  • Venitul mediu global pe cap de locuitor a fost aproape dublu în ultimii 30 ani, ceea ce a dus la reduceri masive ale sărăciei.

  • În 1990, aproape patru din zece oameni din lume erau săraci; astăzi, mai puțin de 10% sunt în această situație.

Pentru numeroase alte exemple, se poate consulta articolul meu din 2019 – Paradoxul progresului (I). Asaltul mediatic al știrilor negative.


Una dintre cele mai importante realizări ale Revoluției Industriale a fost creșterea avuției națiunilor odată cu creșterea consumului de energie (Fig. 1). Graficul de mai jos este interactiv și acoperă intervalul 1960 – 2015. Cititorul interesat poate ușor constata cum, de-a lungul a peste cinci decenii, corelația dintre energia utilizată și PIB-ul per capita a fost predominant crescătoare.


Fig. 1. Consumul de energie este esențial pentru creșterea bunăstării

Conform datele reprezentate în Fig. 1, în general, oamenii trăiesc mai bine pe măsură ce folosesc mai multă energie. Un miliard și jumătate dintre ei, cei din lumea dezvoltată, cu un PIB ridicat, se bucură de energie abundentă și la prețuri accesibile, fără de care probabil nu și-ar putea imagina altfel viața. Dar majoritatea populației globului sunt cele șase miliarde și jumătate de oameni (din stânga jos) care sunt lipsiți de energie suficientă. S.U.A. consumă de 30 de ori mai multă energie decât oricine din Nigeria, iar 3 miliarde din cele 8 miliarde de oameni din lume folosesc în fiecare an mai puțină electricitate decât un frigider mediu din S.U.A.


Dar, în ciuda existenței de-a lungul multor decenii, a unei corelații pozitive între consumul de energie și creșterea avuției națiunilor, ceva neașteptat și alarmant a început să se manifeste în aproape toate economiile occidentale, începând de prin 2004-2007: o plafonare sau chiar o scădere a numărului de kWh utilizați (Fig. 2).


Fig. 2. Consumul de energie per persoană în perioada 1965 – 2021 în câteva economii occidentale. Se observă că, începând din 2004-2007, energie consumată fie a scăzut, fie s-a plafonat.


De exemplu, consumul de energie în UE a stagnat odată cu criza financiară din 2008, a scăzut cu aproximativ 14% față de vârful din 2006 și se află acum la niveluri similare cu cele de la mijlocul anilor 1980.


În Statele Unite, după 2007, consumul de energie a scăzut substanțial, apoi a stagnat, scăzând din nou din cauza pandemiei și până în 2020, a pierdut circa 13% din maximul înregistrat în 2007. Odată cu ridicarea restricțiilor legate de sănătatea publică, o parte din pierderea anterioară a fost recuperată. Dar rămâne de văzut când se va ajunge la valorile anterioare perioadei de stagnare.


Și Canada a înregistrat o scădere de aproximativ 17% a consumului energetic față de vârful din 2007. În Japonia, cererea de energie a scăzut cu peste 24% față de vârful din 2004. O evoluție similară se observă și în cazul Uniunii Europene. Iar Australia a înregistrat după 2007 o scădere cu aproape 17% a consumului de energie. După 2005, economia Marii Britanii a înregistrat o scădere a cererii de energie cu peste 50%.


De remarcat că evoluțiile descrescătoare ale consumului de energie din țările avansate economic s-au produs pe fondul creșterii populațiilor. Și de aici, decurge o constatare importantă și alarmantă:


Consumul de energie este un indicator-cheie în sporirea avuției unei țări. Reducerea acestui consum nu reprezintă un semn bun.

Ce se întâmplă?


La prima vedere, nimic inexplicabil, vor spune unii. Reducerea consumului de energie este datorat unei eficiențe sporite. Dar, vor spune alții, o mai mare eficiență energetică într-un domeniu va crea un surplus de energie pentru alt domeniu.

Într-un articol din 2016 – Eficiența energetică poate contribui la creșterea încălzirii globale. Despre paradoxul Jevons și efectul de recul – am explicat că o creștere a eficienții energetice va produce o ieftinire a unui anumit produs sau serviciu. Cu banii economisiți se pot întâmpla de regulă două lucruri:

  1. fie se vor cumpăra mai multe produse sau servicii ieftinite,

  2. fie se va îmbunătăți calitatea vieții într-un alt sector.

Astfel, consumul total de energie va tinde să crească, nu să scadă. Cititorii articolului meu din 2016 vor găsi mai multe exemple concrete despre efectele creșterii eficienții energetice (becuri și iluminatul domestic ori public, automobile și distanțele parcurse, frigidere modernizate și produsele cumpărate pentru refrigerare etc.).


Cu alte cuvinte, energia, ca și banii, nu este niciodată lăsată pe masă.

Nu există o limită evidentă pentru creșterea bunăstării noastre, iar energia ne oferă mijloacele necesare. Istoria post-James Watt arată în mod concludent că, pe urmele lui Jevons, creșterile eficienței energetice nu reduc, ci cresc consumurile energetice ale națiunilor. Prin urmare, ce se întâmplă cu economiile occidentale după anul 2007, nu are legătură cu reducerile cererii de energie.

Economiile sănătoase, precum oamenii sănătoși, au un apetit puternic.

Dacă unui medic i s-ar prezenta un pacient care nu mănâncă suficient, el nu l-ar felicita pentru eficiența dietei sale, ci s-ar îngrijora mai degrabă de prezența unor posibile afecțiuni fizice și mentale subiacente. Similar, dacă observăm o economie înfometată energetic, ar trebui să ne îngrijorăm și să ordonăm un control imediat și amănunțit.


Atunci, care este cauza reală a prăbușirii consumului de energie în Occident? Într-un studiu publicat recent, Europe’s Green Experiment: A costly failure in unilateral climate policy, Dr. John Constable avansează o ipoteză interesantă: scăderea consumului este rezultatul direct al costurilor extrem de ridicate ale politicilor climatice pentru adoptarea unei producții de energii regenerabile inferioare din punct de vedere termodinamic și a consecințelor lor neintenționate, dar de anvergură. De exemplu:


  • * Schema de comercializare a certificatelor de emisii din UE i-a costat pe consumatori aproximativ 78 de miliarde de euro în perioada 2013 – 2021 și continuă să adauge aproximativ 17 miliarde de euro pe an la facturi.


  • * Subvențiile pentru energia din surse regenerabile au costat consumatorii din UE 27 aproximativ 770 de miliarde de euro în perioada 2008-2021 și continuă să adauge aproximativ 69 de miliarde de euro pe an la facturi.


  • * În contrast cu UE, Statele Unite au cheltuit pe subvenții doar 120 miliarde de euro din 2008 până în 2018, fiind astfel un jucător relativ minor. Dar cheltuielile mai reduse indică o situație mult mai acceptabilă pentru populație decât în țările de peste Atlantic.


  • * O analiză suplimentară arată că productivitatea producției de energie electrică s-a prăbușit, factorul de încărcare a sistemului scăzând de la un nivel adecvat de 56% în 1990 la un nivel îngrijorător de ineficient și scump de 37% în 2020.


  • * Datele UE arată că prețurile la energie au fost în mod constant peste media G20 din afara UE, de exemplu,

  • prețurile la energia electrică pentru gospodării au fost cu 80% mai mari,

  • iar prețurile la energia electrică industrială au fost cu 30% mai mari,

  • o diferență care se datorează în mare parte politicilor climatice.

  • Efecte similare se regăsesc atât în ceea ce privește prețurile la gazele naturale, cât și la combustibilii pentru transport.


Injectările masive de subvenții guvernamentale au avut două scopuri majore: scăderea costului energiei regenerabile și reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră la un preț acceptabil. Din păcate, ambele scopuri au fost ratate.


Dintre motivele care au provocat acest eșec răsunător al subvențiilor (costurile de capital, costurile de exploatare, costurile de gestionare etc.) aș insista asupra unuia care definește termodinamic calitatea energiei produsă de o anumită sursă.


Pentru a fi cât mai utilă pentru noi, o sursă energetică, fosilă ori non-fosilă, trebuie să aibă un grad foarte scăzut de dezordine (entropie redusă), adică o densitate sau o calitate ridicată.

  • Combustibilii fosili, ca și uraniul fisionabil, au o calitate termodinamică ridicată.

  • În contrast, sursele regenerabile (vânt, soare), chiar dacă sunt gratuite, suferă de o calitate căzută.

  • Energia solară, ca și cea eoliană, prezintă un grad așa de mare de dezordine încât entropia lor nu permite decât schimbări foarte limitate.

  • De aceea, nicio creatură nu trăiește prin extragerea energiei din vânt – calitatea acelei energii este prea scăzută. Iar organismele care reușesc să trăiască din energia solară – plantele – sunt relativ simple și, în general, lipsite de mobilitate. Pe scurt, nu se pot face prea multe lucruri pe pământ cu energiile de calitate slabă.



Ei, și?!, vor spune unii. Dacă suntem ecologiști (înverșunați) nu ne mai batem capul cu termodinamica surselor energetice. Începând din anii 1990, diverse organisme și factori de decizie occidentali au manifestat o evidentă lipsă de discernământ energetic, o periculoasă „orbire” cu privire la ideea calității energiilor regenerabile, tot așa cum peștii sunt orbi la ideea de apă.

Subvenționarea masivă și rapidă a energiilor eoliană și solară a pariat pe scăderea costurilor.

Pariul este pierdut, pentru că slaba calitate a celor două surse de energie înseamnă că nu există nicio speranță de a scădea semnificativ costurile asociate cu energiile regenerabile prin comparație cu cele ale energiilor fosile sau nucleare.

Din nefericire, guvernele occidentale ignoră (intenționat?) diferențele de calitate termodinamică energetică. În prezent, energiile regenerabile sunt folosite ca niște bunuri Veblen – mărfuri de lux ale căror prețuri nu urmează legile economice tipice ale cererii și ofertei. Această situație este posibilă pentru că în prezent 80% din energia folosită la nivel mondial provine încă din surse de înaltă calitate, ieftine, fiabile, abundente. Dar lucrurile se vor schimba dacă scenariul zero-emisii va deveni vreodată realitate.


Odată cu Revoluția Industrială omenirea a parcurs o tranziție cu sens unic: de la energii cu densitate mică (calitate scăzută) – biomasă, energie animală – la energii cu densitate tot mai ridicată (calitate crescută) – cărbuni, petrol, gaze, uraniu (Fig. 3).


Fig. 3. Revoluția Industrială à rebours – coborând pe scara densității.


Post-1776, oamenii au folosit surse de energie cu o densitate crescândă, care produc mai multă energie per unitatea de masă și necesită mai puțin teren pentru a o produce. Energiile regenerabile (verzi) au o densitate mai mică decât combustibilii fosili (bruni). Aceasta înseamnă că actuala mișcare către adoptarea pe scară planetară a energiilor regenerabile va crește considerabil amprenta producției de energie la nivel mondial (suprafețe de producție mai mari și densitate a puterii mai mică), împiedicând în același timp o expansiune a energiei nucleare.


Actuala paradigmă energetică, aflată pe frontispiciul tuturor mișcărilor ecologiste din ultima vreme, proclamă inversarea acestui trend istoric și întoarcerea la surse de energie slabe ca densitate, intermitente, nescalabile și scumpe fără subvenționări. Adică, suntem martorii unei Revoluții Industrialeà rebours (în sens opus). De ce? Pentru că, în opinia ecologiștilor, asta ar fi singura soluție majoră de control al emisiilor antropogene de CO2.


Un al doilea aspect care indică un mers în marșarier al Revoluției Industriale se referă la reducerea concentrației actuale de CO2 antropogen (generat de om) din atmosferă prin captare și sechestrare geologică în rezervoare de petrol sau gaze exploatate, acvifere sărate adânci sau strate ne-economice de cărbuni.


Să considerăm, de exemplu, captarea directă a CO2 din aer. De la bun început, orice inginer care nu este „orb” energetic, va spune: concentrația CO2 este de circa 0,041% din toată atmosfera, adică aerul este extrem de diluat cu acest gaz. Câtă energie va trebuie consumată pentru a reduce această valoare la cea de dinaintea Revoluției Industriale?