Uno dei grandi malintesi del nostro tempo è la convinzione che possiamo allontanarci dai combustibili fossili se facciamo scelte adeguate sui carburanti. Da un punto di vista, possiamo passare a un'economia a bassa energia alimentata da vento, acqua e solare. In altre versioni, potremmo includere alcune altre fonti di energia, come i biocarburanti o il nucleare, ma la storia non è molto diversa.
Il problema è lo stesso indipendentemente dal limite inferiore che una persona sceglie: la nostra economia è troppo dipendente dal consumo di una quantità di energia che cresce con ogni partecipante umano aggiunto nell'economia. Questa energia aggiunta è necessaria perché ogni persona ha bisogno di cibo, trasporto, alloggio e abbigliamento, tutti dipendenti dal consumo di energia. L'economia opera secondo le leggi della fisica e la storia mostra risultati inquietanti se il consumo di energia pro capite diminuisce.
Ci sono un certo numero di problemi:
- L'impatto delle fonti di energia alternative è minore di quanto comunemente si creda.
- Quando i paesi hanno ridotto il loro consumo energetico pro capite di quantità significative, i risultati sono stati molto insoddisfacenti.
- Il consumo di energia ha un ruolo più importante nelle nostre vite di quanto molti di noi immaginino.
- Sembra probabile che i combustibili fossili ci lasceranno prima che possiamo lasciarli.
- Il momento in cui i combustibili fossili ci lasceranno sembra dipendere da quando le banche centrali perdono la capacità di stimolare l'economia attraverso tassi di interesse più bassi.
- Se i combustibili fossili ci lasciano, il risultato potrebbe essere il collasso dei sistemi finanziari e dei governi.
[1] Vento, acqua e solare forniscono solo una piccola parte del consumo di energia oggi; qualsiasi passaggio all'utilizzo delle sole fonti rinnovabili avrebbe enormi ripercussioni.
Secondo i dati statistici BP 2018 dei dati mondiali sull'energia , nel 2017 il vento, l'acqua e il solare hanno rappresentato solo il 9,4% 0f del consumo energetico totale.
Figura 1. Vento, acqua e solare come percentuale del consumo totale di energia, sulla base del riesame statistico mondialeBP 2018 .
Anche se ipotizzassimo che questi tipi di consumo di energia continuassero a raggiungere gli stessi aumenti percentuali che hanno raggiunto negli ultimi 10 anni, ci vorranno ancora 20 anni in più perché vento, acqua e solare raggiungano il 20% del totale consumo di energia.
Quindi, anche in 20 anni, il mondo avrebbe bisogno di ridurre il consumo di energia dell'80% per poter gestire l'economia solo con il vento, l'acqua e il sole. Per arrivare al livello attuale di produzione di energia fornita da vento, acqua e solare, avremmo bisogno di ridurre il consumo di energia del 90%.
[2] L'esempio del Venezuela (Figura 1, sopra) illustra che anche se un paese ha un contributo superiore alla media delle rinnovabili, oltre a significative riserve di petrolio, può ancora avere grossi problemi.
Un punto che manca la gente è che avere una grande quota di energie rinnovabili non significa necessariamente che le luci rimarranno accese. Una questione importante è la necessità di linee di trasmissione a lunga distanza per trasportare l'elettricità rinnovabile da dove viene generata al luogo in cui deve essere utilizzata. Queste linee devono essere costantemente mantenute. Il mantenimento delle linee di trasmissione elettrica è stato un problema sia nelle interruzioni elettriche del Venezuela che nei recenti incendi della California attribuiti all'utenza PG & E.
C'è anche il problema della variabilità del vento, dell'acqua e dell'energia solare. (Si noti la variabilità di anno in anno indicata nella linea Venezuela nella Figura 1.) Un paese non può realmente dipendere dalla sua intera quantità di vento, acqua e solare a meno che non abbia una quantità enorme di accumulo elettrico: abbastanza da durare stagione per stagione e anno per anno. In alternativa, una quantità straordinariamente grande di linee di trasmissione a lunga distanza, oltre alla capacità di mantenere queste linee a lungo termine, sembrerebbe essere necessaria.
[3] Quando i singoli paesi hanno subito riduzioni del consumo energetico pro capite, gli effetti sono stati generalmente estremamente dirompenti, anche con tagli molto più modesti rispetto all'obiettivo dall'80% al 90% di cui avremmo bisogno per smaltire i combustibili fossili.
Da notare che in queste analisi, stiamo considerando il "consumo energetico pro capite". Questo calcolo prende il consumo totale di tutti i tipi di energia (inclusi petrolio, carbone, gas naturale, biocarburanti, nucleare, energia idroelettrica e fonti rinnovabili) e lo divide per la popolazione.
Il consumo energetico pro capite dipende in misura significativa da ciò che i cittadini all'interno di una determinata economia possono permettersi . Dipende anche dalla portata dell'industrializzazione di un'economia. Se una parte importante dei lavori industriali viene inviata in Cina e in India e vengono mantenuti solo i lavori di servizio, è prevedibile che il consumo di energia pro capite diminuisca. Ciò accade in parte perché le aziende locali non hanno più bisogno di utilizzare tanti prodotti energetici. Inoltre, i lavoratori trovano principalmente posti di lavoro disponibili; questi posti di lavoro pagano abbastanza meno che i lavoratori devono ridurre l'acquisto di beni come case e automobili, riducendo il loro consumo di energia.
Esempio 1. Spagna e Grecia Tra il 2007-2014
Figura 2. Consumo di energia pro capite in Grecia e Spagna. I dati sull'energia provengono da BP 2018 Statistical Review of World Energy ; le stime della popolazione sono stime della popolazione delle Nazioni Unite 2017.
Il periodo tra il 2007 e il 2014 è stato un periodo in cui i prezzi del petrolio erano tendenzialmente molto alti. Sia la Grecia che la Spagna sono molto dipendenti dal petrolio a causa delle loro considerevoli industrie turistiche. L'aumento dei prezzi del petrolio ha reso i servizi turistici venduti in questi paesi più costosi per i loro consumatori. In entrambi i paesi, il consumo energetico pro capite ha iniziato a scendere nel 2008 e ha continuato a scendere fino al 2014, quando i prezzi del petrolio hanno iniziato a scendere. Il consumo energetico pro capite in Spagna è diminuito del 18% tra il 2007 e il 2014; La Grecia è diminuita del 24% nello stesso periodo.
Sia la Grecia che la Spagna hanno registrato alti tassi di disoccupazione, ed entrambi hanno avuto bisogno di salvataggi del debito per mantenere operativi i loro sistemi finanziari. Le misure di austerità furono imposte alla Grecia. Gli effetti sulle economie di questi paesi sono stati gravi. Per quanto riguarda la Spagna, Wikipedia ha una sezione chiamata " crisi finanziaria spagnola 2008-2014 " , suggerendo che la perdita di consumo energetico pro capite era fortemente correlata alla crisi finanziaria del paese.
Esempio 2: Francia e Regno Unito, 2004 - 2017
Sia la Francia che il Regno Unito hanno registrato un calo del consumo energetico pro capite dal 2004, mentre la produzione di petrolio è diminuita (Regno Unito) e l'industrializzazione è stata spostata verso paesi con un costo totale più basso di manodopera e carburante. Anche il lavoro immigrato è stato aggiunto per competere meglio con le strutture dei costi dei paesi contro i quali la Francia e il Regno Unito erano in competizione. Con il nuovo mix di lavoratori e posti di lavoro, la quantità di beni e servizi che questi lavoratori potevano permettersi (pro capite) è diminuita.
Figura 3. Consumo di energia pro capite in Francia e nel Regno Unito. I dati sull'energia provengono da BP 2018 Statistical Review of World Energy ; le stime della popolazione sono stime della popolazione delle Nazioni Unite 2017.
Confrontando il periodo dal 2017 al 2004, il consumo energetico pro capite è in calo del 16% per la Francia e del 25% nel Regno Unito. Molti cittadini britannici sono stati molto infelici, volendo lasciare l'Unione europea.
Recentemente la Francia sta vivendo proteste "Vest giallo", almeno in parte legate ad un aumento delle tasse sul carbonio. Le imposte sul carbonio più elevate renderebbero meno accessibili i beni e i servizi energetici. Ciò probabilmente ridurrebbe ulteriormente il consumo energetico pro capite della Francia. I cittadini francesi con le loro proteste non sono chiaramente contenti di come sono influenzati da questi cambiamenti.
Esempio 3: Siria (2006-2016) e Yemen (2009-2016)
Sia la Siria che lo Yemen sono esempi di paesi precedentemente esportatori di petrolio che hanno superato la loro massima produzione. Il calo del consumo energetico pro-capite è stato forzato su entrambi i paesi perché, con le loro esportazioni di petrolio in calo, i paesi non possono più permettersi di usare tanta energia come hanno fatto in passato per usi precedenti, come l'irrigazione. Se viene usata meno irrigazione, la produzione alimentare e i posti di lavoro sono persi. ( Siria e Yemen )
Figura 4. Consumo di energia pro capite in Siria e Yemen. Dati sul consumo di energia dall'US Energy Information Administration; le stime della popolazione sono stime ONU 2017.
Tra il picco dell'anno Yemen nel consumo di energia pro capite (2009) e l'anno scorso (2016), il consumo energetico pro capite è diminuito del 66%. Lo Yemen è stato nominato dalle Nazioni Unite come il Paese con la " peggiore crisi umanitaria del mondo ". Lo Yemen non può fornire cibo e acqua adeguati ai suoi cittadini. Lo Yemen è coinvolto in una guerra civile nella quale anche altri sono entrati. Descriverei la guerra come almeno in parte una guerra di risorse.
La situazione con la Siria è simile. Il consumo energetico pro capite della Siria è diminuito del 55% tra l'anno di picco (2006) e l'ultimo anno disponibile (2016). La Siria è anche coinvolta in una guerra civile che è stata intrapresa da altri. Anche in questo caso, il problema sembra essere risorse inadeguate pro capite; i partecipanti alla guerra sono in una certa misura in lotta per le risorse limitate disponibili.
Esempio 4: Venezuela (2008-2017)
Figura 5. Consumo energetico pro capite per il Venezuela, basato sulla revisione statistica BP 2018 dei dati mondiali sull'energia e stime della popolazione delle Nazioni Unite 2017.
Tra il 2008 e il 2017, il consumo energetico pro capite in Venezuela è diminuito del 23%. Questo è un po 'meno delle diminuzioni registrate dal Regno Unito e dalla Grecia durante i loro periodi di declino.
Anche con questo livello di declino, il Venezuela ha avuto difficoltà a fornire servizi adeguati ai suoi cittadini. Ci sono state segnalazioni di scaffali di supermercati vuoti. Il Venezuela non è stato in grado di mantenere il suo sistema elettrico correttamente, portando a molte interruzioni.
[4] La maggior parte delle persone è sorpresa di apprendere che l'energia è richiesta per ogni parte dell'economia. Quando non è disponibile un'adeguata energia, è probabile che un'economia si ritirerà per la prima volta in recessione; alla fine, potrebbe crollare del tutto.
La fisica ci dice che il consumo di energia in un sistema termodinamicamente aperto consente tutti i tipi di "complessità". Il consumo di energia consente la specializzazione e le organizzazioni gerarchiche. Ad esempio, il crescente consumo di energia consente alle organizzazioni e alle linee di approvvigionamento necessarie per produrre computer e altri beni ad alta tecnologia. Naturalmente, il consumo di energia consente anche ciò che pensiamo come usi tipici dell'energia: il trasporto di merci, la fusione di metalli, il riscaldamento e l'aria condizionata degli edifici e la costruzione di strade. L'energia è anche richiesta per consentire ai pixel di apparire sullo schermo di un computer.
Pre-umani hanno imparato a controllare il fuoco più di un milione di anni fa. La combustione della biomassa era uno strumento che poteva essere utilizzato per molti scopi, tra cui mantenere caldo nei climi più freddi, spaventare i predatori e creare strumenti migliori. Forse il suo uso più importante era quello di consentire la cottura del cibo, perché la cottura aumenta la disponibilità nutrizionale del cibo. Il cibo cotto sembra essere stato importante per consentire al cervello umano di ingrandirsi nello stesso momento in cui i denti, le mascelle e le budella potrebbero ridursi rispetto a quelli degli antenati. Gli esseri umani oggi devono essere in grado di continuare a cucinare parte del loro cibo per avere una ragionevole possibilità di sopravvivenza.
Qualsiasi tipo di organizzazione governativa richiede energia. Avere un unico leader richiede la minima energia, specialmente se il leader può continuare a svolgere i suoi doveri di non-leadership. Qualsiasi tipo di servizio governativo aggiunto (come strade o scuole) richiede energia. Avere eletti leader che votano sulle decisioni richiede più energia di un re con pochi aiutanti di alto livello. Avere più livelli di governo prende energia. Ogni nuova organizzazione intergovernativa richiede energia per far volare i suoi funzionari e attuare i suoi programmi.
Il commercio internazionale richiede chiaramente il consumo di energia. In effetti, praticamente tutte le attività delle imprese richiedono il consumo di energia.
Inutile dire che lo studio della scienza o della medicina richiede il consumo di energia, perché senza un significativo consumo di energia per sfruttare l'energia umana, quasi ogni persona deve essere un agricoltore di livello di sussistenza, con poco tempo per studiare o prendere tempo libero dall'agricoltura alla scrittura ( o anche leggere) libri. Naturalmente, la produzione di medicinali e provette richiede energia, così come la creazione di ambienti sterili.
Pensiamo che molte parti dell'economia richiedono denaro, ma in realtà sono i beni fisici ei servizi che il denaro può acquistare e l'energia che rende questi beni e servizi possibili, che sono importanti . Questi beni e servizi dipendono in larga misura dalla fornitura di energia che viene consumata in un determinato momento: ad esempio, la quantità di elettricità fornita ai clienti e la quantità di benzina e diesel venduta. Le catene di approvvigionamento dipendono molto dalla disponibilità di ciascuna parte del sistema disponibile. Se manca una parte, possono verificarsi lunghi ritardi e alla fine collasso.
[5] Se la fornitura di energia a un'economia è ridotta per qualsiasi motivo, il risultato tende ad essere molto dirompente, come mostrato negli esempi riportati nella Sezione [3], sopra.
Quando un'economia non ha abbastanza energia, la sua funzione auto-organizzativa inizia ad eliminare pezzi del sistema economico che non può sostenere. Il sistema finanziario tende ad essere molto vulnerabile perché senza un'adeguata crescita economica, diventa molto difficile per i mutuatari rimborsare il debito con gli interessi. Questo era parte del problema che la Grecia e la Spagna avevano nel periodo in cui il loro consumo di energia pro capite diminuiva. Una persona si chiede cosa sarebbe successo a questi paesi senza salvataggi dall'Unione Europea e da altri.
Un'altra parte che è molto vulnerabile sono le organizzazioni governative, in particolare gli strati più alti del governo che sono stati aggiunti per ultimi. Nel 1991, il governo centrale dell'Unione Sovietica fu perso, lasciando i governi delle 15 repubbliche che facevano parte dell'Unione Sovietica. Con il calo del consumo di energia pro-capite, l'Unione europea sembrerebbe essere molto vulnerabile. Anche altre organizzazioni internazionali, come l'Organizzazione mondiale del commercio e il Fondo monetario internazionale, sembrano vulnerabili.
L'impianto elettrico è molto complesso. Sembra essere facilmente interrotto se vi è una diminuzione sostanziale del consumo di energia pro capite perché la manutenzione del sistema diventa difficile.
Se il consumo di energia pro-capite diminuisce drasticamente, ci si possono aspettare molti cambiamenti che non sembrano direttamente correlati all'energia. Ad esempio, è probabile che i ruoli di uomini e donne cambino. Senza la moderna assistenza medica, le donne avranno probabilmente bisogno di diventare madri di diversi bambini in modo che una media di due possa sopravvivere abbastanza a lungo da crescere i propri figli. Gli uomini saranno valutati per il pesante lavoro manuale che possono svolgere. L'opinione di oggi sull'uguaglianza dei sessi è destinata a scomparire perché le differenze sessuali diventeranno molto più importanti in un mondo a bassa energia.
Inutile dire che anche altri aspetti di un'economia a bassa energia potrebbero essere molto diversi. Ad esempio, un tipo di sistema economico a energia molto bassa è una "economia del dono". In tale economia, lo stato di ogni individuo è determinato dalla quantità che quella persona può dare via. Tutto ciò che una persona ottiene deve essere automaticamente condiviso con il gruppo locale o l'individuo verrà espulso dal gruppo. In un'economia con una complessità molto bassa, questo tipo di economia sembra funzionare. Un'economia regalo non richiede denaro o debito!
[6] La maggior parte delle persone ritiene che allontanarsi dai combustibili fossili sia qualcosa che possiamo scegliere di fare con qualsiasi tempistica desideriamo. Direi che non siamo responsabili del processo. Invece, i combustibili fossili ci lasceranno quando perderemo la capacità di ridurre i tassi di interesse in misura sufficiente a mantenere il petrolio e altri prezzi dei combustibili fossili abbastanza alti per i produttori di energia.
Qualcosa che può sembrare strano a coloro che non seguono il problema è il fatto che il petrolio (e altri prezzi dell'energia) sembrano essere molto influenzati dai tassi di interesse e dal livello del debito. In generale, più basso è il tasso di interesse, più i beni più convenienti a prezzi accessibili come fabbriche, case e automobili diventano, e i prezzi più alti delle merci di tutti i tipi possono essere. La "domanda" aumenta con la caduta dei tassi di interesse, facendo salire i prezzi dell'energia di tutti i tipi.
Figura 6.
Il costo dell'estrazione di petrolio è meno importante nel determinare i prezzi del petrolio di quanto una persona possa aspettarsi. Invece, i prezzi sembrano essere determinati da ciò che i consumatori finali (nel complesso) possono permettersi . In generale, maggiore è il debito che singoli cittadini, imprese e governi possono ottenere, maggiore è il livello del petrolio e di altri prezzi dell'energia. Naturalmente, se i tassi di interesse iniziano a salire (invece di diminuire), c'è una significativa possibilità che una bolla del debito scoppiasse, con l'aumento delle inadempienze e il calo dei prezzi delle attività.
I tassi di interesse sono in generale diminuiti dal 1981 (figura 7). Questa è la direzione necessaria per sostenere prezzi dell'energia sempre più alti.
Figura 7. Grafico dei tassi di interesse a 3 e 10 anni, preparato dalla FRED, utilizzando i dati fino al 27 marzo 2019.
Il pericolo ora è che i tassi di interesse si avvicinano al livello più basso che possono raggiungere. Abbiamo bisogno di tassi di interesse più bassi per sostenere i prezzi più elevati richiesti dai produttori di petrolio, poiché i loro costi aumentano a causa dell'esaurimento. In effetti, se confrontiamo le Figure 7 e 8, la Federal Reserve ha sostenuto prezzi più alti del petrolio e di altre fonti energetiche con tassi di interesse in calo praticamente da quando i prezzi del petrolio sono saliti al di sopra del livello corretto di $ 20 al barile!
Figura 8. L'olio storico dei prezzi aggiustato per l'inflazione, basato sui dati del 2018 BP Statistical Review of World Energy, con il periodo di prezzo basso per il petrolio evidenziato.
Una volta che la Federal Reserve e le altre banche centrali perdono la capacità di ridurre ulteriormente i tassi di interesse per sostenere la necessità di prezzi del petrolio in costante aumento, il pericolo è che i prezzi del petrolio e di altre materie prime scenderanno troppo bassi per i produttori. È probabile che la situazione assomigli alla seconda metà del 2008 nella figura 6. La differenza, dal momento che raggiungiamo limiti sul calo dei tassi, è che non sarà più possibile stimolare l'economia per ottenere energia e altri prezzi delle materie prime tornare ad un livello accettabile per i produttori.
[7] Una volta raggiunto il "non più impasse dello stimolo", i combustibili fossili inizieranno a lasciarci perché i prezzi scenderanno troppo bassi per le aziende che estraggono questi combustibili. Saranno costretti ad andarsene perché non possono ottenere un profitto adeguato.
Un esempio di un produttore di petrolio la cui produzione è stata influenzata da un lungo periodo di bassi prezzi è l'Unione Sovietica (o URSS).
Figura 9. Produzione di petrolio dell'ex Unione Sovietica insieme ai prezzi del petrolio nel 2017 US $. Tutti gli importi dal 2018 BP Statistical Review of World Energy .
Gli Stati Uniti hanno aumentato sostanzialmente i tassi di interesse nel 1980-1981 (Figura 7). Ciò ha portato a una forte riduzione dei prezzi del petrolio, poiché i più alti tassi d'interesse riducono gli investimenti di molti tipi, in tutto il mondo. Dato il basso prezzo del petrolio, l'Unione Sovietica ha ridotto i nuovi investimenti in nuovi campi. Questo rallentamento degli investimenti ha dapprima ridotto il tasso di crescita della produzione di petrolio e alla fine ha comportato un calo della produzione nel 1988 (grafico 9). Quando i prezzi del petrolio sono aumentati di nuovo, anche la produzione ha fatto.
Figura 10. Consumo energetico pro capite per l'ex Unione Sovietica, basato sulla revisione statistica BP 2018 dei dati mondiali sull'energia e sulle stime della popolazione delle Nazioni Unite 2017.
Il consumo energetico pro capite dell'Unione Sovietica ha raggiunto il livello più alto nel 1988 e ha iniziato a calare nel 1989. Il governo centrale dell'Unione Sovietica non è collassato fino alla fine del 1991, poiché l'economia era sempre più colpita dal calo delle entrate petrolifere.
Alcuni dei cambiamenti avvenuti quando l'economia si è semplificata sono stati la perdita del governo centrale, la perdita di un'ampia fetta di industria e una grande perdita di posti di lavoro. Il consumo energetico pro capite è diminuito del 36% tra il 1988 e il 1998. Non ha mai riguadagnato il suo livello precedente.
Il Venezuela è un altro esempio di esportatore di petrolio che, in teoria, potrebbe esportare più petrolio, se i prezzi del petrolio fossero più alti. È interessante notare che il più alto consumo energetico pro capite del Venezuela si è verificato nel 2008, quando i prezzi del petrolio erano alti.
Ora abbiamo la possibilità di osservare come si presenta il collasso in Venezuela giorno per giorno. La Figura 5, sopra, mostra il consumo energetico pro capite del Venezuela nel 2017. I bassi prezzi del petrolio dal 2014 hanno colpito in modo particolarmente negativo il paese.
[8] Conclusione: non possiamo sapere esattamente cosa ci aspetta, ma è chiaro che l'allontanamento dai combustibili fossili sarà molto più distruttivo per la nostra economia attuale di quanto quasi tutti si aspettino.
È molto facile fare previsioni ottimistiche sul futuro se una persona non esamina attentamente ciò che i dati e la scienza sembrano dirci. La maggior parte dei ricercatori proviene da ambiti accademici ristretti che non cercano intuizioni da altri campi, quindi tendono a non capire la storia di fondo.
Un secondo problema è il desiderio di un "felice per sempre" che termina alla nostra attuale situazione di energia. Se un ricercatore sta creando un modello economico senza comprendere i principi di base, perché non offrire un risultato che piacerà ai cittadini? Tale soluzione può aiutare i politici a essere rieletti e può aiutare i ricercatori a ottenere sovvenzioni per ulteriori ricerche.
Dovremmo esaminare la situazione più da vicino di quanto la maggior parte delle persone abbia preso in considerazione. Il fatto che i tassi di interesse non possano scendere ulteriormente è particolarmente preoccupante.
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