Энергия и цивилизация - читать онлайн книгу. Автор: Вацлав Смил cтр.№ 128

Страница

Вследствие этого глобальное распространение западного чуда быстрых технических инноваций привело к возникновению глобального чудовищного раскола, беспрецедентного уровня экономического неравенства между странами. К 2015 году богатейшие 10 % человечества (живущие в 25 странах) потребляли около 33 % энергии. Это значит, что недельная стоимость использования энергии на душу населения в США эквивалентна общему годовому потреблению первичной энергии нигерийской семьей и двум годам поставок энергии среднему обитателю Уганды. Таким образом, беднейшие 5 % человечества (живущие в 15 африканских странах) потребляют не более 0,2 % от всей выработанной в мире коммерческой энергии.

Нет простых средств для преодоления этого неравенства, и сужение разрыва требует времени, даже в случае экстраординарно быстрого экономического роста: на протяжении 35 лет ускоренной экономической модернизации, с 1980 по 2015 год, Китай увеличил в пять раз среднее потребление энергии на душу населения (свыше 90 ГДж/на душу). Процесс этот обернулся значительными экологическими проблемами и вредом для общественного здоровья, но уровень производства энергии в стране все еще на 20–25 % ниже уровня комфорта. Более значительными даже в случае легкой доступности необходимых ресурсов выглядят экологические последствия того, что остальной мир поднимется до уровня потребления энергии, которым ныне характеризуется Запад; скорее всего, они окажутся просто неприемлемыми. Уже существуют проблемы, угрожающие всей биосфере, и они являются важным фактором при рассмотрении будущего высокоэнергетичной цивилизации. Они варьируются от сохранения биоразнообразия до быстрых антропогенных изменений климата.

Многие исторические перемены являются результатом ограниченного количества возможностей, которые зависят от использования определенных энергий конкретными способами. Опора на разные виды первичной энергии предполагает разные виды повседневной работы и досуга. Жизнь, потраченная на разбивание комьев земли тяжелой мотыгой, выращивание саженцев, перерезание стеблей с помощью серпа, собирание соломы для сжигания и ручной обмолот зерна (все эти занятия были широко распространены в конце XIX века в сельском Китае), не похожа на ту, в которой упряжки сильных лошадей тащат отвальные плуги, механические сеялки и жатки, лесопосадки дают достаточно дерева для больших печей, а муку получают на паровых мельницах (обычное дело в США конца того же столетия).

Схожим образом, опора на различные первичные движители определяет различный комплекс и темп повседневных занятий. Трудоемкое взнуздывание лошадей с помощью узды, нахрапника, оголовника, клешней хомута и самого хомута, подпруги, чересседельника и поводьев; стук подков, скрип экипажа на плохих рессорах, морды отдыхающих животных, опущенные в мешки с кормом, сбор лошадиного навоза на городских улицах и вывоз его в пригородные сады – эти образы ассоциируются с ритмом жизни, совершенно непохожим на тот, который определяется поворотом ключа зажигания, визгом шин, мягким и быстрым движением седанов и пикапов, сетью заправочных станций, легкой доступностью овощей и фруктов, на тяжелых грузовиках доставленных из других стран, или на реактивных лайнерах – с других континентов. Использование энергии в качестве первичного аналитического концепта в человеческой истории таким образом является очевидным, выгодным и желаемым выбором. Но мы не должны смотреть на энергию как на первичный объяснительный фактор. Объяснительную ценность энергетического подхода к истории не стоит преувеличивать. Неточные заявления ведут к умозаключениям, которые невозможно отстаивать. Обобщение по поводу того, что на протяжении тысячелетий более высокая социально-экономическая сложность требовала большего и более эффективно используемого потока энергии, справедливо. Но чтобы сделать вывод, что каждое усовершенствование в потоках энергии ведет к усовершенствованию в культурных механизмах, как иногда утверждают ученые (Fox 1988), – нужно проигнорировать массу противоречащих этому исторических свидетельств.

Единственный плодотворный и перспективный способ понять важность энергии в человеческой истории не сводится ни к упрощенным, детерминистическим объяснениям, которые опираются на изложение бесчисленных энергетических императивов, ни к уменьшению их важности, умалению их роли по сравнению со многими историческими факторами, от климатических перемен и эпидемий до человеческих страстей и прихотей. Конверсия энергии всегда необходима, если нужно чего-то достичь, и ни одна конверсия за пределами нашего тела, начатая и контролируемая людьми, вовсе не предопределена, но только немногие из них возникают случайно. Эта дихотомия важна для воссоздания прошлого таким, какое оно было, и для понимания будущих возможностей: они тоже не предопределены, но их масштаб ограничен, и границы эти определяются в первую очередь потоками энергии.

Сущностная роль энергии в физическом мире и в поддержании жизни отражена в эволюционном и историческом развитии. Доисторическое развитие человеческих обществ и растущая сложность высоких цивилизаций были отмечены бесчисленными энергетическими императивами. Наиболее фундаментальный физический лимит, бесспорно, объем входящего солнечного излучения. Этот поток поддерживает температуру планеты в рамках, подходящих для углеродной жизни, и дает энергию атмосферной циркуляции и водному циклу планеты. Температура, осадки, доступность питательных веществ являются ключевыми детерминантами продуктивности растений, но только часть синтезируемой биомассы съедобна. Эти факторы очерчивают базовые способы существования, плотность населения и социальную сложность всех кочевых обществ. Чаще всего таким группам приходилось быть всеядными. Большая часть их пищевой энергии поступала от собранных, имевшихся в изобилии семян (комбинирующих крахмалы с белками и маслами) и клубней (богатых углеводами).

Концентрированное изобилие и легкая доступность собираемых растений имели большее значение, чем их общая биомасса и разнообразие. Травянистые равнины и лесостепи предлагали лучшие условия для жизни, чем густой лес. Убийство крупных (мясистых и жирных) млекопитающих давало больший выход полезной энергии, охота на меньших животных почти всегда приносила меньшее энергетическое вознаграждение, чем собирание растений. Жиры были самыми желанными питательными веществами, их обычно не хватало. Их высокая энергетическая плотность обеспечивала удовлетворительное чувство насыщения. Эти энергетические императивы диктовали стратегии охоты и собирательства и внесли вклад в появление социальной сложности.

Пока мускулы человека, а позже и животных, оставались единственными первичными движителями, скорость любого труда определялась метаболическими императивами: скоростью переваривания пищи, базовыми метаболическими и ростовыми потребностями гомойотермных тел и механической эффективностью мускулов. Постоянный поток мощности от взрослых людей не мог превышать 100 Вт. Эффективность конвертации пищи в механическую энергию не могла превосходить 20–25 %. Только массовое сосредоточение людей или тягловых животных помогало преодолеть эти лимиты и, как свидетельствуют доисторические и античные монументальные сооружения, такие подвиги, требовавшие эффективного контроля и координации, периодически совершались обществами столь различными, как строители менгиров из Ирландии и Британии, египтяне первых династий и маленькое население острова Пасхи.

Страница