הידען - Hayadan

האם התחממות כדור-הארץ בלתי-נמנעת?

דר. משה נחמני ·

Summary: בטווח הנראה לעין פליטת דו תחמוצת הפחמן לא תיבלם אלא אם-כן כלכלת העולם תתמוטט או שהאנושות תייצר אנרגיה שתשווה בכמותה לתוספת של תחנת כוח-גרעינית אחת בכל יום, קובעים חוקרים באוניברסיטת יוטה במחקר חדש ומעניין, מדענים מאוניברסיטת יוטה טוענים כי עלייה בפליטת פחמן דו-חמצני – הסיבה העיקרית להתחממות כדור-הארץ – לא תוכל להתייצב אלא אם-כן כלכלת העולם תתמוטט או שהאנושות תייצר אנרגיה שתשווה בכמותה לתוספת של תחנת כוח-גרעינית אחת בכל יום.…

בטווח הנראה לעין פליטת דו תחמוצת הפחמן לא תיבלם אלא אם-כן כלכלת העולם תתמוטט או שהאנושות תייצר אנרגיה שתשווה בכמותה לתוספת של תחנת כוח-גרעינית אחת בכל יום, קובעים חוקרים באוניברסיטת יוטה

במחקר חדש ומעניין, מדענים מאוניברסיטת יוטה טוענים כי עלייה בפליטת פחמן דו-חמצני – הסיבה העיקרית להתחממות כדור-הארץ – לא תוכל להתייצב אלא אם-כן כלכלת העולם תתמוטט או שהאנושות תייצר אנרגיה שתשווה בכמותה לתוספת של תחנת כוח-גרעינית אחת בכל יום.

"לא נראה סביר כי בעתיד הקרוב תתרחש סטייה בקצב ההאצה של פליטת פחמן דו-חמצני," נטען במאמר מפרי עטו של Tim Garrett, פרופסור למדעי-האטמוספרה באוניברסיטת יוטה. המחקר זכה לביקורת חריפה מצד מספר כלכלנים ונדחה ע"י מספר כתבי-עת לפני שהתקבל לפרסום בכתב-העת המדעי Climatic Change.

במחקר – המבוסס על הרעיון כי ניתן להשתמש בחוקי הפיסיקה לשם אפיון ההתפתחות של תרבות – נטען כי שימור או שיפור ביעילות האנרגיה אינם באמת חוסכים אנרגיה, אולם בניגוד לכך, דווקא ממריצים צמיחה כלכלית ומאיצים את צריכתה של האנרגיה.

במשך ההיסטוריה, קבוע פיסיקלי פשוט – ערך מתמטי בלתי-משתנה – מקשר בין השימוש באנרגיה עולמית לבין פריון כלכלי עולמי מצטבר ומתאים לקצב האינפלציה. כך שאין צורך לקחת בחשבון את קצב צמיחת האוכלוסייה ורמת החיים כגורמים בתחזיות לצריכת אנרגיה עתידית (ומכאן תוצאת קצב הפליטה של פחמן דו-חמצני) של החברה הנדונה.

"ייצוב פליטות פחמן דו-חמצני בקצבים הקיימים ידרוש כמות של כשלוש מאות גיגה-ואטים של ייצור אנרגיה שאין כרוכה בה פליטה של פחמן דו-חמצני ברמה שנתית – שווה ערך לתוספת של תחנת כוח גרעינית חדשה אחת בכל יום," מסביר החוקר הראשי. "באופן מעשי, אין אפשרויות אחרות שלא כרוכות בהן חיסול האנרגיה."

החוקר טוען כי רוב עמיתיו לתחום תומכים בתיאוריה שלו, בעוד שכלכלנים מסוימים ביקורתיים כלפיה. כלכלן אחד, שסקר את המחקר, כתב: "אני חושש שהכותב יצטרך ללמוד טוב יותר לפני שיוכל לתרום."

"אני לא כלכלן, ואני מתייחס לכלכלה כסוגיה פיסיקאלית," אומר החוקר. "אני הגעתי למודל של צמיחה כלכלית עולמית ששונה מאשר זה המצוי בידם." החוקר מתייחס לתרבות האנושית כעין "מנוע חימום" הצורך אנרגיה ומוציא עבודה בצורת תפוקה כלכלית, המדרבנת לאחר-מכן את אותו המנוע לצרוך יותר אנרגיה," הוא מסביר.

"אם החברה אינה צורכת כל אנרגיה, אזי התרבות שלה תהיה חסרת-ערך," הוא מוסיף. "רק באמצעות צריכת אנרגיה תרבות זו תוכל לתחזק פעילויות שתבאנה לה ערך כלכלי. כלומר, אם תיגמר לנו האנרגיה, אזי ערך התרבות שלנו יצטמצם ואפילו יקרוס אם לא נמצא מקורות אנרגיה חדשים."

החוקר מציין כי ממצא המפתח שלו הינו "שבמהלך ההיסטוריה ייצור כלכלי מצטבר נקשר לקצב צריכת האנרגיה העולמית באמצעות יחס קבוע." קבוע זה הינו 9.7 (פלוס/מינוס 0.3) מיליואטים לכל דולר, מותאם לאינפלציה של שנת 1990. כך, שאם תבדוק את הייצור הכלכלי והאנרגטי בכל נקודת זמן בהיסטוריה, "כל דולר שהתקבל מתבסס על צריכה של אנרגיה בכמות של 9.7 מיליואטים," מסביר החוקר.

המדען בחן את התיאוריה שלו ומצא את הקשר הקבוע הזה שבין צריכת האנרגיה לייצור הכלכלי בכל נקודת זמן בהיסטוריה באמצעות השימוש בנתוני סטטיסטיקה של האו"ם לגביי תוצר מקומי גולמי (GDP), נתוני המשרד לאנרגיה בארה"ב לגביי צריכת האנרגיה העולמית במהלך התקופה 2005-1970, ובמחקרים קודמים שאמדו את תפוקת הכלכלה העולמית מלפני אלפיים שנים ועד ימינו. בשלב הבא הוא בחן את ההשלכות של פליטת פחמן דו-חמצני.

"כלכלנים סבורים כי אתה צריך לדעת מהו גודל האוכלוסייה ורמת החיים שלה בכדי לאמוד את פריון-העבודה," הוא אומר. "במודל שלי, לעומת זאת, כל מה שאתה זקוק לו זה קצב העלייה בצריכת האנרגיה, וזאת כיוון שיש יחס קבוע בין הכלכלה וקצב צריכת האנרגיה."

החוקר מוסיף: "ע"י מציאת קבוע זה, הסוגיה של חיזוי קצב צמיחת הכלכלה העולמית הופכת פשוטה יותר. אין צורך לקחת בחשבון את קצב גידול האוכלוסייה ושינויים ברמת החיים מכיוון שאלו נקבעים בהתאם למידת הזמינות של מקורות האנרגיה הקיימים."

כלומר, לא סביר שתשתנה בקרוב ההאצה בקצב הפליטות של פחמן דו-חמצני מכיוון שצריכת האנרגיה שלנו היום קשורה לפריון-העבודה ההיסטורי של החברה שלנו. "אם מסתכלים על הסוגיה מנקודת מבט זו, תרבות מתפתחת במחזור טבעי של היזון-חוזר (משוב) הנקבע רק ע"י צריכת האנרגיה," מסביר החוקר. הדבר דומה לילד הגדל בעקבות צריכת מזון, ובמהלך צמיחתו זו הוא מסוגל לצרוך עוד ועוד מזון, המאפשר לו לגדול עוד ועוד."

ייתכן שההשלכה הבעייתית ביותר של התיאוריה הזו הינה ששימור אנרגיה לא מפחית את השימוש באנרגיה, אלא דווקא מדרבן צמיחה כלכלית ושימוש מוגבר בה. "הפיכת התרבות ליעילה אנרגטית יותר פשוט מאפשרת לה לצמוח מהר יותר ובעצם לצרוך כמויות אנרגיה גדולות יותר," מסביר החוקר.

החוקר טוען כי הרעיון שייעול השימוש במשאבים מאיץ את צריכתם – הידוע כפרדוקס Jevons – צץ כבר בשנת 1865 בספר שכותרתו "שאלת הפחם" שנכתב ע"י William Stanley Jevons, ואשר טען כי מחירי הפחם יורדים והשימוש בו מתגבר לאחר התקדמויות ביעילות מנוע הקיטור.

האם החוקר טוען כי ייעול השימוש באנרגיה לא משנה כלל?

"אני רק טוען כי לא באמת אפשר לשמר אנרגיה באופן משמעותי מאחר וקצב צריכת האנרגיה הנוכחי נקבע בהתאם לעבר הבלתי-הפיך של פריון העבודה...זה נחמד וטוב לשמר אנרגיה, אולם אסור לנו להעמיד פנים שזה יביא לשינוי."

למרות זאת, החוקר טוען כי ממצאיו סותרים את אמונותיו האישיות בעבר בדבר שימור האנרגיה, והוא ממשיך לנסוע לעבודה באופניים או באוטובוס, לייבש את הכבסים של משפחתו ברוח ולהשתמש במכסחת-דשא.

החוקר אומר כי שיטות מדוברות להפחתת פליטות פחמן דו-חמצני והתחממות כדור-הארץ כוללות אזכור של יעילות אנרגטית מוגברת, צמיחת אוכלוסין מופחתת ומעבר למקורות אנרגיה חשמליים שאינם פולטים פחמן דו-חמצני, כגון אנרגית גרעין, רוח ושמש והטמנה תת-קרקעית של פליטות גזי החממה. אפשרות נוספת כמעט ואינה מוזכרת: רמת-חיים נמוכה יותר, שתתרחש באם מקורות האנרגיה יידלדלו והכלכלה תקרוס, הוא מוסיף.

"בעיקרון, אני מאמין כי המערכת הינה קבוע מראש," מציין החוקר. "שינויים בגודל האוכלוסין וברמת החיים הינם רק התוצאות של יעילות האנרגיה הנוכחית. זה משאיר אותנו רק עם המעבר למקורות אנרגיה שלא פולטים גזי-חממה כאפשרות היחידה שלנו."

"הבעיה היא שאם אנו מעוניינים לייצב את רמת הפליטות, שלא לדבר על הפחתתה, עלינו לעבור למקורות אנרגיה בלתי-פחמניים בקצב של כשני אחוזים בשנה. הדבר כמעט דומה להוספת תחנת-כוח גרעינית אחת כל יום."

"אם חברה תשקיע מספיק משאבים במקורות אנרגיה חדשים וחליפיים שאינם מבוססים על אנרגיה פחמנית, אז אולי היא תוכל להמשיך ולגדול מבלי להגביר את ההתחממות העולמית," מסביר החוקר.

האם החוקר סבור שהכופרים בהתחממות כדור-הארץ ישתמשו במחקר שלו בכדי להצדיק חוסר-פעולה? "לא", הוא אומר. "בסופו של דבר, לא ברור עד כמה החלטות פוליטיות תצלחנה לשנות את הכיוון העתידי הטבעי של החברה."

הידיעה מאוניברסיטת יוטה