Сергей Капица - Общая теория роста человечества
9.2 Энеpгопотpебление человечеством
В рамках представлений, положенных в основу модели, можно оценить, как на протяжении развития человечества росло потребление ресурсов. Hаибольший интерес представляет сравнение роста населения с ростом потребления энергии как главного ресурса человечества. Энергопотребление определяет все возможности развития общества: обеспечение пищей, уровень промышленного производства, транспорт, возможности строительства и решения экологических проблем. Как критерий развития энергия замечательна тем, что может быть измерена и выражена числом. В этом смысле энергия подобна численности населения, как объективный критерий роста. Однако хорошая статистика данных по глобальному потреблению энергии существует только со времени промышленной революции -- с начала XIX в.
Таблица 9.1 Энергетика мира [108]
Рис. 9.1. Рост населения мира и потребление энергии, 1850-1990 гг.
Подpобное исследование связи роста населения мира и глобального потребления энергии было предпринято Холдpеном [108]. Обpаботка его данных (табл 9.1) приводит к оценке, показывающей, что суммарное потребление энергии Е за весь рассматриваемый период менялось пропорционально квадрату населения Земли
E~N2
и следует той же степенной закономерности, что и взаимодействия в системе человечества. Как подчеркивает Холдpен, с 1850 г. относительный рост потребления энергии был в два раза выше, чем относительный рост населения мира (рис 9.1). Таким образом, до демографического перехода, а практически до 1980 г., рост может быть описан квадратичным гиперболическим законом. Это означает, что сама скорость роста оказывается пропорциональной производству энергии, и на протяжении последних 140 лет, с 1850 до 1990 г., мировое производство энергии выросло в 17 раз, а население -- в 4,3 раза. Таким образом, энергетика прямо отвечает скорости роста, как если бы человечество было машиной. При таких предположениях мощность Q, приходящаяся на одного человека, растет пропорционально населению мира и составляет
Q (вт) = 465 N (млрд.). (9.2)
В 1990 г. потребляемая энергия в мире составила 13,2 ТВт (1 ТВт = 1012 Вт), или в среднем 2,5 кВт на одного человека, причем 90% приходилось на промышленное потребление энергии во всех ее формах. По оценкам, энергетический сектор составляет четверть мировой экономики.
Опережающая квадратичная зависимость производства энергии от населения, по-видимому, сохранится. Она прослеживается в прогнозах развития энергетики мира на следующее столетие (рис. 9.2), проведенных Моppисоном [114]. С середины прошлого века до конца следующего население мира вырастет в 10 раз -- от 1,13 млрд в 1850 г. до 11 млрд в 2100 г.-- а потребление энергии в 100 раз -- от 0,69 до 60 ТВт -- хотя скорость роста населения мира из-за демографического перехода к концу XXI в. существенно уменьшится. Очевидно, что в своем прогнозе Моppисон связывает потребление энергии именно с численностью населения, а не со скоростью роста, которая будет уменьшаться после демографического перехода. На это указал Акимов при анализе глобальных проблем и изменения потребления энергии после демографического перехода [71].
Рис. 9.2 Предполагаемый рост потребления энергии в мире:
1 -- развитые страны, 2 -- развивающиеся страны, 3 -- мир в целом. За единицу взят уровень потребления в 1990 г.
Сейчас есть указания на то, что темп роста производства энергии будет замедляться, и это особенно заметно именно для развитых стран, как следствие наступления постиндустриального общества [132]. Все большее значение придается энергосбережению. В монографии Римского клуба "Фактор 4" Ловинсы и Вейцзекер рассматривают современные возможности энергосберегающих технологий [133]. В этой области есть очень большие возможности. Так шведы полагают, что можно сократить потребление энергии не в 4, а в 10 (!) раз. Однако дело не cтолько в технологии энергосбережения, сколько в возможности реализации таких программ при реструктуризации промышленности и изменении отношения к ценности энергии. Иными словами, в этой важнейшей проблеме осуществление технических решений в значительной степени предопределено социальной и человеческой стороной дела. Потому уместно вспомнить ленинский лозунг "коммунизм есть советская власть плюс электрификация всей страны", сформулированный в других исторических условиях, где впервые ясно было указано на взаимосвязь политики и энергетики. В настоящее время необходима именно политическая воля в реструктуризации энергетики с учетом долговременного характера таких инвестиций.
Таблица 9.2 Оценки несущей способности Земли [121]
К концу XXI в. мощность мировой энергетической системы вырастет в 4,4 раза по сравнению с 1990 г. и составит 57 ТВт. Если учесть, что к этому времени скорость роста человечества существенно замедлится и будет в 3 раза меньше, чем сейчас, то рассматриваемую оценку следует принять за верхний предел. Обсуждение того, сможет ли наша планета выдержать подобную нагрузку, превратилась в дискуссию, где все труднее отделить факты от тенденций, заложенных в расчет, из которого часто торчат уши заинтересованного заказчика. Одной из особенностей такого типа построений стало вынесение на первый план экологических требований. Сильнее всего это выражено в провозглашении принципа экологического императива [119].
Многими авторами рассматривался вопрос о предельной несущей способности нашей планеты. Поучительное обсуждение таких представлений содержится в сборнике IIASA "Будущее население земли. Что можно предположить сегодня?" [78]. В обзоре Хейлига "Сколько людей может прокормить Земля?", посвященном оценкам предельной несущей способности Земли (табл. 9.2), указывается, что разными авторами предельное население оценивается от 1 млрд (Пирсон, 1945) до 1000 млрд (Маркетти, 1978).
Хейлигом показана методологическая несостоятельность большинства подобных расчетов. Он полагает, что сама постановка вопроса о пределе населения в значительной мере лишена смысла, если ее рассматривать в отрыве от эволюции социальных и экономических условий и развития науки и техники, и приходит к выводу, что при разумных предположениях Земля может поддерживать в течение длительного времени до 15-25 млрд человек. После детального анализа возможностей и ограничений сельскохозяйственного производства Хейлиг приходит к заключению:
"Если мы примем во внимание творческий потенциал человека, то нет предвидимых пределов основным природным ресурсам для производства пищи, которыми служат пространство, вода, климатические условия, солнечная энергия и вклад самого человека. Все эти ресурсы либо не ограничены, либо их возможно расширить, использовать более целесообразно, либо в значительной мере преобразовать. Именно поэтому многие эксперты пришли к выводу, что нет предела росту населения. Таким образом, представление о "физических пределах роста" является ложным понятием. Оно дает возможность технократам от сельского хозяйства отрицать фундаментальные проблемы в увеличении мирового производства пищи. Нужны поэтому более серьезные доводы для того, чтобы убедить людей в том, что мировое производство пищи имеет пределы и может быть ограниченным" [78].
В связи с оценками влияния роли ресурсов и окружающей среды представляет интерес следующая выдержка из книги "Готовясь к двадцать первому веку" видного современного историка Пола Кеннеди.
"С точки зрения защитников окружающей среды Земля находится под двухсторонним натиском человека -- избыточными потребностями и расточительностью богатых развитых стран и миллиардами новых ртов, нарождающихся в развивающемся мире, которые, естественно, рассчитывают всеми силами увеличить уровень потребления. Это привело к тому, что голоса таких защитников окружающей среды, как Worldwatch Institute, Гринпис, Фонд народонаселения ООН, заявляют, что это всего лишь вопрос времени. С их позиций, если ничего не будет сделано для стабилизации населения мира, для сокращения безотчетного потребления энергии, пищи и другого сырья, если мы не станем как можно скорее ограничивать ущерб окружающей среде, то очень скоро Земля будет так перенаселена и разорена, что мы заплатим дорогой ценой за наше небрежение.
Точка зрения, которая оспаривает утверждение, что рост желателен, что экономическое развитие есть наилучшая мера материального успеха страны, вызывает резкие возражения со стороны экономистов. Оптимисты полагают, что природные ресурсы не ограничены в своей величине и не могут быть исчерпаны. Скорее верно обратное -- многие ресурсы создаются трудом и изобретательностью, в технике и технологиях есть бесконечный резерв в производстве новых ресурсов. Исчезновение какого-либо товара, например, такого как нефть, приводит к поискам и открытию новых запасов, созданию альтернативных источников энергии. Тревога о том, что падает производство пищи, привела к тому, что в результате открытий в области биотехнологии существенно увеличилась производительность сельскохозяйственного труда и т.д. Неправ был как Мальтус в своих предсказаниях, так и сегодняшние провозвестники нашей гибели окажутся неправыми.
