Il potenziamento delle turbine eoliche, dei pannelli solari e dei veicoli elettrici non può risolvere il nostro problema energetico
Le energie rinnovabili sono salutate come una potenziale soluzione al problema energetico mondiale, ma potrebbe non essere così semplice come installare semplicemente più turbine o pannelli solari.
La tecnologia rinnovabile è incredibilmente complessa e richiede molto supporto per funzionare.
Le soluzioni energetiche sempre più complesse sono indubbiamente potenti e promettenti, ma in pratica spesso si traducono in un maggiore consumo di carburante anziché in una minore quantità.
Molte persone credono che l'installazione di più turbine eoliche e pannelli solari e la produzione di più veicoli elettrici possano risolvere il nostro problema energetico, ma io non sono d'accordo con loro. Questi dispositivi, più le batterie, le stazioni di ricarica, le linee di trasmissione e molte altre strutture necessarie per farli funzionare rappresentano un elevato livello di complessità .
Un livello di complessità relativamente basso, come la complessità incorporata in una nuova diga idroelettrica, a volte può essere utilizzato per risolvere problemi energetici, ma non possiamo aspettarci che siano sempre raggiungibili livelli di complessità sempre più elevati .
Secondo l'antropologo Joseph Tainter, nel suo famoso libro, The Collapse of Complex Societies , ci sono rendimenti decrescenti per la complessità aggiunta . In altre parole, le innovazioni più vantaggiose tendono ad essere trovate per prime. Le innovazioni successive tendono ad essere meno utili. Alla fine il costo energetico della maggiore complessità diventa troppo alto, rispetto al vantaggio fornito.
In questo post, parlerò ulteriormente della complessità. Presenterò anche le prove che l'economia mondiale potrebbe aver già raggiunto i limiti di complessità. Inoltre, la popolare misura “ Rendimento energetico sull'investimento energetico ” (EROEI) riguarda l'uso diretto dell'energia, piuttosto che l'energia incorporata in una maggiore complessità. Di conseguenza, le indicazioni dell'EROEI tendono a suggerire che le innovazioni come le turbine eoliche, i pannelli solari e i veicoli elettrici sono più utili di quanto non siano in realtà. Altre misure simili all'EROEI commettono un errore simile.
[1] In questo video con Nate Hagens , Joseph Tainter spiega come l'energia e la complessità tendono a crescere simultaneamente, in quella che Tainter chiama Spirale Energia-Complessità.
Figura 1. La Spirale Energia-Complessità dalla presentazione del 2010 intitolata The Energy-Complexity Spiral di Joseph Tainter.
Secondo Tainter, energia e complessità si costruiscono l'una sull'altra. In un primo momento, la crescente complessità può essere utile a un'economia in crescita incoraggiando l'assorbimento dei prodotti energetici disponibili. Sfortunatamente, questa crescente complessità raggiunge rendimenti decrescenti perché le soluzioni più semplici e vantaggiose vengono trovate per prime. Quando il vantaggio di una maggiore complessità diventa troppo piccolo rispetto all'energia aggiuntiva richiesta, l'economia complessiva tende a collassare, qualcosa che secondo lui equivale a "perdere rapidamente complessità".
La crescente complessità può rendere beni e servizi meno costosi in diversi modi:
Le economie di scala sorgono a causa di imprese più grandi.
La globalizzazione consente l'uso di materie prime alternative, manodopera e prodotti energetici più economici.
L'istruzione superiore e una maggiore specializzazione consentono una maggiore innovazione.
La tecnologia migliorata consente ai beni di essere meno costosi da produrre.
Una tecnologia migliorata può consentire un risparmio di carburante per i veicoli, consentendo un risparmio di carburante continuo.
Stranamente, in pratica, la crescente complessità tende a portare a un maggiore consumo di carburante, piuttosto che a un minore consumo. Questo è noto come il paradosso di Jevons . Se i prodotti sono meno costosi, più persone possono permettersi di acquistarli e utilizzarli, quindi il consumo totale di energia tende ad essere maggiore.
[2] Nel video collegato sopra, un modo in cui il professor Tainter descrive la complessità è che è qualcosa che aggiunge struttura e organizzazione a un sistema .
Il motivo per cui ritengo che l'elettricità prodotta da turbine eoliche e pannelli solari sia molto più complessa rispetto, ad esempio, all'elettricità prodotta da impianti idroelettrici o da impianti a combustibili fossili, è perché l'output dei dispositivi è più lontano da quanto necessario per soddisfare la domanda del impianto elettrico attualmente in funzione. La generazione eolica e solare ha bisogno di complessità per risolvere i propri problemi di intermittenza.
Con la generazione idroelettrica, l'acqua viene facilmente catturata dietro una diga. Spesso, parte dell'acqua può essere immagazzinata per un uso successivo quando la domanda è elevata. L'acqua catturata dietro la diga può essere fatta scorrere attraverso una turbina, in modo che la produzione elettrica corrisponda al modello di corrente alternata utilizzato nell'area locale. L'elettricità proveniente da una diga idroelettrica può essere rapidamente aggiunta ad altra generazione di elettricità disponibile per adattarsi al modello di consumo di elettricità che gli utenti preferirebbero.
D'altra parte, la produzione di turbine eoliche e pannelli solari richiede molta più assistenza ("complessità") per adattarsi al modello di consumo di elettricità dei consumatori. L'elettricità delle turbine eoliche tende ad essere molto disorganizzata. Va e viene secondo il proprio programma. L'elettricità dai pannelli solari è organizzata, ma l'organizzazione non è ben allineata con il modello preferito dai consumatori.
Un grosso problema è che l'elettricità per il riscaldamento è necessaria in inverno, ma l'elettricità solare è disponibile in modo sproporzionato in estate; la disponibilità del vento è irregolare. Le batterie possono essere aggiunte, ma queste per lo più mitigano i problemi di "ora del giorno" sbagliati. I problemi di "periodo dell'anno" errato devono essere mitigati con un sistema parallelo poco utilizzato. Il sistema di backup più popolare sembra essere il gas naturale, ma possono essere utilizzati anche sistemi di backup con petrolio o carbone.
Questo doppio sistema ha un costo più elevato rispetto a quello che entrambi i sistemi avrebbero se operati da soli, a tempo pieno. Ad esempio, è necessario realizzare un sistema di gas naturale con gasdotti e stoccaggio, anche se l'elettricità da gas naturale viene utilizzata solo per una parte dell'anno. Il sistema combinato necessita di esperti in tutti i settori, compresa la trasmissione di elettricità, la generazione di gas naturale, la riparazione di turbine eoliche e pannelli solari, la produzione e la manutenzione delle batterie. Tutto ciò richiede sistemi educativi e scambi internazionali, a volte con paesi ostili.
Considero anche i veicoli elettrici complessi. Uno dei problemi principali è che l'economia richiederà un doppio sistema (per motori a combustione interna e veicoli elettrici) per molti, molti anni. I veicoli elettrici richiedono batterie realizzate utilizzando elementi provenienti da tutto il mondo. Hanno anche bisogno di un intero sistema di stazioni di ricarica per soddisfare il loro bisogno di frequenti ricariche.
[3] Il professor Tainter sottolinea che la complessità ha un costo energetico, ma questo costo è praticamente impossibile da misurare.
Il fabbisogno energetico è nascosto in molte aree. Ad esempio, per avere un sistema complesso, abbiamo bisogno di un sistema finanziario. Il costo di questo sistema non può essere aggiunto nuovamente. Abbiamo bisogno di strade moderne e di un sistema di leggi. Il costo di un governo che fornisce questi servizi non può essere facilmente individuato. Un sistema sempre più complesso ha bisogno di istruzione per sostenerlo, ma anche questo costo è difficile da misurare. Inoltre, come notiamo altrove, avere sistemi doppi aggiunge altri costi che sono difficili da misurare o prevedere.
[3] La spirale energia-complessità non può continuare per sempre in un'economia.
La spirale energia-complessità può raggiungere i limiti in almeno tre modi:
[a] L'estrazione di minerali di tutti i tipi è collocata prima nelle località migliori . I pozzi petroliferi vengono prima collocati in aree in cui il petrolio è facile da estrarre e vicino alle aree abitate. Le miniere di carbone vengono prima collocate in luoghi in cui il carbone è facile da estrarre e i costi di trasporto per gli utenti saranno bassi. Le miniere di litio, nichel, rame e altri minerali vengono collocate per prime nelle posizioni più produttive.
Alla fine, il costo della produzione di energia aumenta, anziché diminuire, a causa dei rendimenti decrescenti. Petrolio, carbone e prodotti energetici diventano più costosi. Anche le turbine eoliche, i pannelli solari e le batterie per i veicoli elettrici tendono a diventare più costose perché aumenta il costo dei minerali per produrli. Tutti i tipi di beni energetici, comprese le "rinnovabili", tendono a diventare meno convenienti. In effetti, ci sono molti rapporti secondo cui il costo di produzione di turbine eoliche e pannelli solari è aumentato nel 2022, rendendo la produzione di questi dispositivi non redditizia. O i prezzi più alti dei dispositivi finiti o la minore redditività per coloro che producono i dispositivi potrebbero arrestare l'aumento dell'utilizzo.
[b] La popolazione umana tende a continuare a crescere se il cibo e gli altri rifornimenti sono adeguati, ma l'offerta di terra coltivabile rimane pressoché costante. Questa combinazione mette sotto pressione la società affinché produca un flusso continuo di innovazioni che consentiranno una maggiore disponibilità di cibo per acro. Queste innovazioni alla fine raggiungono rendimenti decrescenti, rendendo più difficile per la produzione alimentare tenere il passo con la crescita della popolazione. A volte le fluttuazioni sfavorevoli dei modelli meteorologici rendono chiaro che le scorte di cibo sono state troppo vicine al livello minimo per molti anni. La spirale della crescita è spinta verso il basso dall'impennata dei prezzi alimentari e dalla cattiva salute dei lavoratori che possono permettersi solo un'alimentazione inadeguata.
[c] La crescita della complessità raggiunge i limiti. Le prime innovazioni tendono ad essere le più produttive. Ad esempio, l'elettricità può essere inventata una sola volta, così come la lampadina. La globalizzazione può andare solo così lontano prima che venga raggiunto un livello massimo. Penso al debito come parte della complessità. Ad un certo punto, il debito non può essere ripagato con gli interessi. L'istruzione superiore (necessaria per la specializzazione) raggiunge i limiti quando i lavoratori non riescono a trovare posti di lavoro con salari sufficientemente alti per rimborsare prestiti educativi, oltre a coprire il costo della vita.
[4] Un punto che il professor Tainter sottolinea è che se l'approvvigionamento energetico disponibile viene ridotto, il sistema dovrà semplificarsi .
Tipicamente, un'economia cresce per oltre cento anni, raggiunge limiti di complessità energetica e poi collassa in un periodo di anni. Questo collasso può avvenire in diversi modi. Uno strato di governo può crollare. Penso al crollo del governo centrale dell'Unione Sovietica nel 1991 come a una forma di crollo verso un livello inferiore di semplicità. Oppure un paese conquista un altro paese (con problemi di complessità energetica), assumendo il governo e le risorse dell'altro paese. Oppure si verifica un collasso finanziario.
Tainter dice che la semplificazione di solito non avviene volontariamente. Un esempio che fornisce di semplificazione volontaria riguarda l'impero bizantino nel VII secolo. Con meno fondi disponibili per i militari, ha abbandonato alcuni dei suoi posti lontani e ha utilizzato un approccio meno costoso per gestire i suoi posti rimanenti.
[5] A mio parere, è facile per i calcoli dell'EROEI (e calcoli simili) sopravvalutare il vantaggio di tipi complessi di approvvigionamento energetico.
Un punto importante che il professor Tainter sottolinea nel discorso collegato sopra è che la complessità ha un costo energetico, ma il costo energetico di questa complessità è praticamente impossibile da misurare . Sottolinea anche che la crescente complessità è seducente; il costo complessivo della complessità tende a crescere nel tempo. I modelli tendono a mancare parti necessarie del sistema complessivo necessario per supportare una nuova fonte di approvvigionamento energetico altamente complessa.
Poiché l'energia richiesta per la complessità è difficile da misurare, i calcoli dell'EROEI rispetto ai sistemi complessi tenderanno a far sembrare che le forme complesse di generazione di elettricità, come l'eolico e il solare, utilizzino meno energia (hanno un EROEI più elevato) di quanto effettivamente facciano . Il problema è che i calcoli dell'EROEI considerano solo i costi diretti di “investimento energetico”. Ad esempio, i calcoli non sono volti a raccogliere informazioni relative al maggior costo energetico di un sistema duale, con parti dell'impianto sottoutilizzate per porzioni dell'anno. I costi annuali non saranno necessariamente ridotti in proporzione.
Nel video collegato, il professor Tainter parla dell'EROEI del petrolio negli anni. Non ho problemi con questo tipo di confronto, soprattutto se si interrompe prima del recente passaggio a un maggiore utilizzo del fracking, poiché il livello di complessità è simile. In effetti, un tale confronto che omette il fracking sembra essere quello che fa Tainter. Il confronto tra diversi tipi di energia, con diversi livelli di complessità, è ciò che viene facilmente distorto.
[6] L'attuale economia mondiale sembra già tendere nella direzione della semplificazione, suggerendo che la tendenza verso una maggiore complessità ha già superato il suo livello massimo, data la mancanza di disponibilità di prodotti energetici a basso costo.
Mi chiedo se stiamo già iniziando a vedere una semplificazione nel commercio, in particolare nel commercio internazionale, perché le spedizioni (che generalmente utilizzano prodotti petroliferi) stanno diventando costose. Questo potrebbe essere considerato un tipo di semplificazione, in risposta alla mancanza di un approvvigionamento energetico sufficiente a basso costo .
Figura 2. Commercio in percentuale del PIL mondiale, sulla base dei dati della Banca Mondiale.
Sulla base della figura 2, il commercio in percentuale del PIL ha raggiunto un picco nel 2008. Da allora si è registrata una tendenza generalmente al ribasso del commercio, a indicare che l'economia mondiale ha avuto la tendenza a contrarsi, almeno in qualche modo, poiché ha raggiunto limiti di prezzo elevati.
Un altro esempio di una tendenza verso una minore complessità è il calo delle iscrizioni ai college e alle università statunitensi dal 2010. Altri dati mostrano che le iscrizioni agli studenti universitari sono quasi triplicate tra il 1950 e il 2010, quindi il passaggio a una tendenza al ribasso dopo il 2010 rappresenta un importante punto di svolta.
Figura 3. Numero totale di studenti universitari e universitari statunitensi a tempo pieno e part-time, secondo il National Center for Education Statistics .
Il motivo per cui lo spostamento delle iscrizioni è un problema è perché i college e le università hanno un'enorme quantità di spese fisse. Questi includono edifici e terreni che devono essere mantenuti. Spesso anche il debito deve essere rimborsato. I sistemi educativi hanno anche docenti di ruolo che sono obbligati a mantenere nel proprio personale, nella maggior parte dei casi. Potrebbero avere obblighi pensionistici che non sono interamente finanziati, aggiungendo un'altra pressione sui costi.
Secondo i membri della facoltà universitaria con cui ho parlato, negli ultimi anni ci sono state pressioni per migliorare il tasso di ritenzione degli studenti che sono stati ammessi. In altre parole, si sentono incoraggiati a evitare che gli studenti attuali abbandonino, anche se questo significa abbassare un po' i loro standard. Allo stesso tempo, i salari dei docenti non tengono il passo con l'inflazione.
Altre informazioni suggeriscono che i college e le università hanno recentemente posto molta enfasi sul raggiungimento di un corpo studentesco più diversificato. Gli studenti che potrebbero non essere stati ammessi in passato a causa dei bassi voti delle scuole superiori vengono sempre più ammessi al fine di evitare un ulteriore calo delle iscrizioni.
Dal punto di vista degli studenti, il problema è che i lavori che pagano un salario sufficientemente alto da giustificare l'alto costo di un'istruzione universitaria sono sempre meno disponibili. Questo sembra essere il motivo sia della crisi del debito studentesco statunitense che del calo delle iscrizioni agli studenti universitari.
Naturalmente, se i college stanno almeno in qualche modo abbassando i loro standard di ammissione e forse anche abbassando gli standard per la laurea, c'è bisogno di "vendere" questi laureati sempre più diversi con risultati universitari un po' inferiori ai governi e alle imprese che potrebbero assumerli. Mi sembra che questo sia un ulteriore segno della perdita di complessità.
[7] Nel 2022, i costi energetici totali per la maggior parte dei paesi OCSE hanno iniziato a raggiungere livelli elevati, rispetto al PIL. Quando analizziamo la situazione, i prezzi dell'elettricità stanno aumentando, così come i prezzi del carbone e del gas naturale, i due tipi di combustibile utilizzati più frequentemente per produrre elettricità.
Figura 4. Grafico tratto dall'articolo intitolato " Le spese energetiche sono aumentate, ponendo sfide ai responsabili politici " di due economisti dell'OCSE.
L' OCSE è un'organizzazione intergovernativa di paesi per lo più ricchi che è stata costituita per stimolare il progresso economico e promuovere la crescita mondiale. Include gli Stati Uniti, la maggior parte dei paesi europei, Giappone, Australia e Canada, tra gli altri paesi. La Figura 4, con la didascalia “I periodi di alta spesa energetica sono spesso associati alla recessione” è stata preparata da due economisti che lavorano per l'OCSE. Le barre grigie indicano recessione.
La figura 4 mostra che nel 2021 i prezzi per praticamente ogni segmento di costo associato al consumo di energia tendevano a salire. I prezzi dell'elettricità, del carbone e del gas naturale erano tutti molto alti rispetto agli anni precedenti. L'unico segmento dei costi dell'energia non molto fuori linea rispetto ai costi degli anni precedenti è stato quello del petrolio. Il carbone e il gas naturale sono entrambi usati per produrre elettricità, quindi gli alti costi dell'elettricità non dovrebbero sorprendere.
Nella Figura 4, la didascalia degli economisti dell'OCSE indica ciò che dovrebbe essere ovvio per gli economisti di tutto il mondo: gli alti prezzi dell'energia spesso spingono un'economia in recessione. I cittadini sono costretti a tagliare le cose non essenziali, riducendo la domanda e spingendo le loro economie in recessione.
[8] Il mondo sembra confrontarsi con i limiti di estrazione del carbone. Questo, insieme all'alto costo della spedizione del carbone su lunghe distanze, sta portando a prezzi molto alti per il carbone.
La produzione mondiale di carbone è stata pressoché invariata dal 2011. La crescita della produzione di elettricità dal carbone è stata pressoché piatta quanto la produzione mondiale di carbone. Indirettamente, questa mancanza di crescita nella produzione di carbone sta costringendo le utility di tutto il mondo a passare ad altri tipi di generazione di elettricità.
Figura 5. Estrazione mondiale di carbone e produzione mondiale di elettricità dal carbone, sulla base dei dati della Statistical Review of World Energy di BP del 2022 .
[9] Anche il gas naturale ora scarseggia se si considera la crescente domanda di molti tipi.
Sebbene la produzione di gas naturale sia in crescita, negli ultimi anni non è cresciuta abbastanza rapidamente da tenere il passo con la crescente domanda mondiale di importazioni di gas naturale. La produzione mondiale di gas naturale nel 2021 è stata solo dell'1,7% superiore a quella del 2019.
La crescita della domanda di importazioni di gas naturale proviene da più direzioni, contemporaneamente:
Con l'offerta di carbone piatta e le importazioni non sufficientemente disponibili, i paesi stanno cercando di sostituire la generazione di gas naturale con la generazione di elettricità da carbone. La Cina è il più grande importatore mondiale di gas naturale anche per questo motivo.
I paesi con elettricità da eolico o solare scoprono che l'elettricità da gas naturale può aumentare rapidamente e riempirsi quando l'eolico e il solare non sono disponibili.
Ci sono diversi paesi, tra cui Indonesia, India e Pakistan, la cui produzione di gas naturale è in calo.
L'Europa ha scelto di porre fine alle sue importazioni di gas naturale dalla Russia tramite gasdotto e ora ha invece bisogno di più GNL.
[10] I prezzi del gas naturale sono estremamente variabili, a seconda che il gas naturale sia prodotto localmente, a seconda delle modalità di trasporto e del tipo di contratto. In generale, il gas naturale prodotto localmente è il meno costoso. Il carbone ha problemi in qualche modo simili, con il carbone prodotto localmente che è il meno costoso.
Questo è un grafico tratto da una recente pubblicazione giapponese (IEEJ).
Figura 6. Confronto dei prezzi del gas naturale in tre parti del mondo dalla pubblicazione giapponese IEEJ , del 23 gennaio 2023.
Il prezzo basso di Henry Hub in basso è il prezzo USA, disponibile solo localmente. Se le forniture sono elevate negli Stati Uniti, il suo prezzo tende ad essere basso. Il prossimo prezzo più alto è il prezzo del Giappone per il gas naturale liquefatto (GNL) importato, concordato con contratti a lungo termine, per un periodo di anni. Il prezzo massimo è il prezzo che l'Europa sta pagando per il GNL sulla base dei prezzi del "mercato spot". Il GNL del mercato spot è l'unico tipo di GNL disponibile per coloro che non hanno pianificato in anticipo.
Negli ultimi anni, l'Europa ha rischiato di ottenere prezzi di mercato spot bassi, ma questo approccio può ritorcersi contro quando non c'è abbastanza per andare in giro. Si noti che il prezzo elevato del GNL importato dall'Europa era già evidente nel gennaio 2013, prima che iniziasse l'invasione dell'Ucraina.
Uno dei problemi principali è che la spedizione del gas naturale è estremamente costosa, tendendo almeno a raddoppiare o triplicare il prezzo per l'utente. Ai produttori deve essere garantito un prezzo elevato per il GNL a lungo termine per rendere redditizie tutte le infrastrutture necessarie per produrre e spedire il gas naturale sotto forma di GNL. I prezzi estremamente variabili del GNL sono stati un problema per i produttori di gas naturale.
I recenti prezzi molto elevati del GNL in Europa hanno reso il prezzo del gas naturale troppo alto per gli utenti industriali che necessitano di gas naturale per processi diversi dalla produzione di elettricità, come la produzione di fertilizzanti azotati. Questi prezzi elevati causano angoscia per la mancanza di gas naturale poco costoso che si riversa nel settore agricolo.
La maggior parte delle persone è "cieca energetica", specialmente quando si tratta di carbone e gas naturale. Presumono che ci sia abbondanza di entrambi i combustibili da estrarre a buon mercato, essenzialmente per sempre. Sfortunatamente, sia per il carbone che per il gas naturale, il costo della spedizione tende ad essere molto alto . Questo è qualcosa che manca ai modellisti. È l'elevato costo di consegna del gas naturale e del carbone che rende impossibile per le aziende estrarre effettivamente le quantità di carbone e gas naturale che sembrano essere disponibili sulla base delle stime delle riserve.
[10] Quando analizziamo il consumo di elettricità negli ultimi anni, scopriamo che i paesi OCSE e non OCSE hanno avuto modelli sorprendentemente diversi di crescita del consumo di elettricità dal 2001.
Il consumo di elettricità dell'OCSE è stato quasi stabile, soprattutto dal 2008. Anche prima del 2008, il suo consumo di elettricità non cresceva rapidamente.
La proposta ora è di aumentare l'uso dell'elettricità nei paesi dell'OCSE. L'elettricità sarà utilizzata in misura maggiore per alimentare i veicoli e riscaldare le abitazioni. Sarà inoltre utilizzato maggiormente per la produzione locale, in particolare per batterie e chip semiconduttori. Mi chiedo come i paesi dell'OCSE saranno in grado di aumentare la produzione di elettricità in misura sufficiente a coprire sia gli attuali usi di elettricità sia i nuovi usi pianificati, se la produzione di elettricità passata è stata sostanzialmente piatta.
Figura 7. Produzione di elettricità per tipo di combustibile per i paesi dell'OCSE, sulla base dei dati della Statistical Review of World Energy di BP del 2022 .
La figura 7 mostra che la quota del carbone nella produzione di elettricità è in calo per i paesi dell'OCSE, soprattutto dal 2008. "Altro" è in aumento, ma solo quanto basta per mantenere stabile la produzione complessiva. Altro è costituito da energie rinnovabili, tra cui eolico e solare, più elettricità dal petrolio e dalla combustione dei rifiuti. Queste ultime categorie sono piccole.
Il modello della recente produzione di energia per i paesi non OCSE è molto diverso:
Figura 8. Produzione di elettricità per tipo di combustibile per i paesi non OCSE, sulla base dei dati della Statistical Review of World Energy di BP del 2022 .
La figura 8 mostra che i paesi non OCSE hanno rapidamente aumentato la produzione di elettricità dal carbone. Altre importanti fonti di combustibile sono il gas naturale e l'elettricità prodotta dalle dighe idroelettriche. Tutte queste fonti di energia sono relativamente non complesse. L'elettricità dal carbone prodotto localmente, il gas naturale prodotto localmente e la generazione idroelettrica tendono tutti ad essere piuttosto economici. Con queste fonti di elettricità a basso costo, i paesi non OCSE sono stati in grado di dominare l'industria pesante mondiale e gran parte della sua produzione.
Infatti, se guardiamo alla produzione locale dei combustibili generalmente utilizzati per produrre elettricità (cioè tutti i combustibili tranne il petrolio), possiamo vedere emergere un modello.
Figura 9. Produzione di energia dei combustibili spesso utilizzati per la produzione di elettricità per i paesi dell'OCSE, sulla base dei dati della Statistical Review of World Energy di BP del 2022 .
Per quanto riguarda l'estrazione di combustibili spesso associati all'elettricità, la produzione è stata pressoché piatta, anche includendo le “rinnovabili” (eolico, solare, geotermico e cippato). La produzione di carbone è in calo. Il calo della produzione di carbone è probabilmente una parte importante della mancata crescita dell'approvvigionamento di elettricità dell'OCSE. L'elettricità dal carbone prodotto localmente è stata storicamente molto economica, abbassando il prezzo medio dell'elettricità.
Un andamento molto diverso emerge quando si osserva la produzione di combustibili utilizzati per generare elettricità per i paesi non OCSE. Si noti che la stessa scala è stata utilizzata per entrambe le figure 9 e 10. Pertanto, nel 2001, la produzione di questi carburanti era pressoché uguale per i paesi OCSE e non OCSE. La produzione di questi combustibili è quasi raddoppiata dal 2001 per i paesi non OCSE, mentre la produzione OCSE è rimasta pressoché invariata.
Figura 10. Produzione di energia dei combustibili spesso utilizzati per la produzione di elettricità per i paesi non OCSE, sulla base dei dati della Statistical Review of World Energy di BP del 2022 .
Un elemento di interesse nella figura 10 è la produzione di carbone per i paesi non OCSE, mostrata in blu in basso. È aumentato a malapena dal 2011. Questo fa parte di ciò che ora sta restringendo le forniture mondiali di carbone. Dubito che l'impennata dei prezzi del carbone aggiungerà molto alla produzione di carbone a lungo termine perché le forniture veramente locali si stanno esaurendo, anche nei paesi non OCSE. È molto più probabile che i prezzi impennati portino a recessione, insolvenze sul debito, prezzi delle materie prime più bassi e minore offerta di carbone.
[11] Temo che l'economia mondiale abbia incontrato limiti di complessità oltre che limiti di produzione di energia.
L'economia mondiale sembra destinata a crollare in un periodo di anni. A breve termine, il risultato potrebbe sembrare una brutta recessione, o potrebbe sembrare una guerra, o forse entrambe le cose. Finora le economie che utilizzano combustibili poco complessi per l'elettricità (carbone e gas naturale di produzione locale, più generazione idroelettrica) sembrano andare meglio di altre. Ma l'intera economia mondiale è stressata da forniture energetiche locali inadeguate a basso costo.
In termini fisici, l'economia mondiale, così come tutte le singole economie al suo interno, sono strutture dissipative . Pertanto, la crescita seguita dal collasso è uno schema normale. Allo stesso tempo, ci si può aspettare che si formino nuove versioni di strutture dissipative, alcune delle quali potrebbero essere meglio adattate alle mutevoli condizioni. Pertanto, approcci per la crescita economica che oggi sembrano impossibili potrebbero essere possibili in un lasso di tempo più lungo.
Ad esempio, se il cambiamento climatico apre l'accesso a maggiori forniture di carbone in aree molto fredde, il principio della potenza massima suggerirebbe che alcune economie alla fine accederanno a tali depositi. Pertanto, anche se ora sembra che stiamo raggiungendo la fine, a lungo termine ci si può aspettare che i sistemi auto-organizzati trovino modi per utilizzare ("dissipare") qualsiasi fornitura di energia a cui è possibile accedere a buon mercato, considerando sia la complessità che il combustibile diretto utilizzo.
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