Энергобаланс 2007-2021

23.04.2017 Олдувайская теория индустриальной цивилизации.

 

 ХХ век стал веком быстрого технологического развития, который сопровождался беспрецедентным ростом энергопотребления, как в глобальном масштабе, так и в пересчете на душу населения. Дешевые энергоносители, прежде всего углеводородные ресурсы, позволили повысить качество жизни в экономически развитых странах. Современная цивилизация не сможет поддерживать достигнутый уровень благосостояния без соответствующей энергетической базы, которая по-прежнему остается преимущественно углеводородной. На рис. 1. хорошо видно, что из пяти основных источников энергии ведущим остается нефть.

Рис. 1 – Мировое производство пяти основных источников энергии в млрд. баррелей нефтяного эквивалента (BOE) [1]

Примечание: Баррель нефтяного эквивалента (BOE) равен приблизительному количеству энергии, которое выделяется при сжигании одной бочки (42 галлонов США или 158,9873 литров) сырой нефти. BOE является условным эквивалентом поскольку разные сорта нефти при сгорании могут выделять разное количество тепла.

Проблема усугубляется продолжающимся ростом численности населения планеты, что заставляет экспертов задумываться о «пределах роста» цивилизации и апокалиптических перспективах индустриализма. Абсолютная зависимость современной цивилизации от дешевого углеводородного сырья – нефти и газа — порождает немало страхов и споров по поводу возможного истощения их запасов, которое может отбросить человечество назад, в архаическое прошлое.

Идею о скором истощении углеводородных запасов, после которого последует быстрое скатывание человечества в доиндустриальную эпоху, попытался научно обосновать британский инженер-энергетик Р. Дункан. Его концепция получила название «транзиентно-пульсовой теории индустриальной цивилизации» или «теории Олдувая». Олдувай (Olduvai) — ущелье на севере Танзании. Ущелье Олдувай – территория множества находок, возраст которых насчитывает 1,5 — 2 млн. лет, в частности, там был обнаружен череп австралопитека, расколотые кости убитых на охоте животных и очень грубые каменные орудия, относящиеся к древнейшей эпохе палеолита (т.н. олдувайская культура). Благодаря этим находкам Олдувай принято считать «колыбелью» человечества. Согласно этой теории, человеческая история делится на три этапа. На первом «доиндустриальном» этапе простые инструменты и слабые машины ограничивали экономический рост. На втором, «промышленном», этапе (современная индустриальная цивилизация), машины и рост энергопотребления до 37% на душу населения (от максимального значения этого показателя, которое было достигнуто в 1977 г.) отменили ограничения на экономический рост. Но далее из-за исчерпания углеводородных энергоресурсов и роста мирового народонаселения последует этап «деиндустриализации» вследствие снижения производства энергии на душу населения ниже значения 37% от максимума (рис. 2). Рисунок 2 делит всю историю существования и развития человечества на три фазы: (1) доиндустриальную, (2) индустриальную и (3) постиндустриальную. Семь событий отмечены на левой части кривой (точки А-G). Еще пять гипотетических событий отмечены (точки H-L) отмечены на правой части кривой.

Рис. 2 — Олдувайская теория индустриальной цивилизации представляет предполагаемый сценарий будущего развития событий (точки H-L) [2,1]

1. ДОИНДУСТРИАЛЬНАЯ ФАЗА (около 3 000 000 до н.э. по 1765 г.). А – Изготовление первых орудий труда (около 3 000 000 до н.э.). B – Использование огня (около 1 000 000 до н.э.). C – Неолитическая революция (около 8 000 до н.э.). D – Изобретение Дж. Уаттом парового двигателя в 1765 г. Начало индустриальной революции.

2. ИНДУСТРИАЛЬНАЯ ФАЗА (1930 по 2025 г., по экспертным оценкам). E – объем потребляемой энергии на душу населения составляет 37% от максимального значения этого показателя. F – максимальное потребление энергии на душу населения. G – объем потребления энергии в настоящее время. H — объем потребляемой энергии на душу населения вновь составляет 37% от максимального значения этого показателя.

3. ПОСТИНДУСТРИАЛЬНАЯ ФАЗА (примерно 2100 и далее). J, K и L — Повторяющиеся попытки восстановить прежний уровень развития.

Следует заметить, что Р. Дункан не исключает и другие сценарии. Отсчет доиндустриальной фазы ведется от появления первых обезьянолюдей; этот период охватывает в общей сложности около трех миллионов лет существования в условиях, когда люди пользовались исключительно (возобновляемой) солнечной энергией. Первая фаза началась около трех миллионов лет назад, когда наши предки гоминиды начали изготовлять простые орудия труда (точка А, рис. 2). В свою очередь, орудия труда сделали возможным более широкое производство продуктов питания, тканей и жилья. Важными вехами в истории энергопотребления являются использование огня (около одного миллиона лет до н.э.) и неолитическая революция, начавшаяся около 8000 лет до нашей эры. Доиндустриальная фаза подошла к концу в 1765 г., когда Джеймс Уатт изобрел паровой двигатель (точка D, рис. 2). За фазой 1 последовал переходный период, то есть промышленная революция, охватывающая период примерно с 1765 по 1930 гг. (точки D и Е, рис. 2). Фаза 2 – индустриальная фаза – включает в себя заштрихованную часть рисунка 2. Ожидаемая продолжительность жизни индустриальной цивилизации (Х лет) определяется как период, когда энергопотребление на душу населения составляет 37% от максимального значения энергопотребления на душу населения (т.е. точек Е и Н). Этого уровня энергопотребление человечество достигло в 1930 г. Индустриальная фаза — это короткий период, когда функционирование транспорта, торговли и промышленности обеспечивается преимущественно невозобновляемыми видами ископаемого топлива. Пик индустриальной цивилизации, был достигнут в тот момент когда впервые в истории человечества, потребление энергии в среднем на душу населения достигло своего максимума и стало снижаться. Это произошло примерно в 1977 г. (точка F), менее чем через пятьдесят лет после начала индустриальной фазы! Как отмечал сам Р. Дункан, его «транзиентно-пульсовая теория индустриальной цивилизации» в значительной степени опирается на идеи М.К. Хубберта и его модель динамики добычи углеводородных ресурсов, известную как «Пик Хубберта» (или «кривая Хубберта»).

Геофизик М.К. Хубберт приобрел известность во всем мире благодаря достаточно точному предсказанию, опубликованному в 1949 г., о том, что эра ископаемого топлива будет очень короткой продолжительности. М.К. Хубберт также обратил внимание на то, что в исторической перспективе потребление энергии на душу населения постоянно возрастало, хотя и очень медленно, а в 19 веке потребления энергии на душу населения начинает расти невиданными темпами, в основном благодаря развитию энергетики угля, нефти и газа. М.К. Хубберт также, считал, что человечество способно поддерживать высокий уровень энергопотребления бесконечно долго, благодаря переходу на альтернативные источники энергии. Свои надежды он в первую очередь возлагал на развитие атомной энергетики (этот сценарий он назвал «Курс I»). Но М.К. Хубберт также допускал, что общество может вновь вернуться на аграрный уровень развития, если по-прежнему будет делать ставку на исчерпаемые углеводородные ресурсы, которые обязательно закончатся, а «пик добычи нефти» уже наступил. Этот сценарий он назвал «Курс III» (см. рис. 3). Добыча и потребление нефти колеблется в исторической перспективе. Пик нефти – это временная точка, в которой достигается максимальный объем глобальной добычи нефти, после чего объемы добычи начинают снижаться. Данное понятие основано на известной тенденции нефтеотдачи отдельных скважин и совокупной отдачи целых нефтяных полей. Первоначально нефтеотдача отдельной скважины или всего нефтяного поля растет экспоненциально, но лишь до тех пор, пока не достигает своего пика. Затем нефтеотдача падает, порой очень резко, и нефтеотдача прекращается. Понятие нефтяного пика может также быть графически выражено Хубертовской кривой, применимой к добыче нефти в масштабах отдельной страны, а также и к глобальной добыче нефти (см. рис. 4). Часто понятие «нефтяной пик» употребляют как синоним с понятием «истощение запасов нефти», хотя «нефтяной пик» – это точка максимума добычи нефти, в то время как «истощение нефтяных запасов» относится к периоду уменьшения запасов нефти.

Рис. 3 — Колоколообразная кривая нефтедобычи согласно модели предложенной М. К. Хуббертом в 1956 г.[3,4]

М. К. Хубберт создал и впервые использовал модели нефтяного пика в 1956 г. точно предсказав, что производство нефти в США достигнет пика между 1965 и 1970 гг. [5]. Его логистическая модель, сейчас называемая теория Хубертовского пика и его варианты с допустимой погрешностью описали пик производства нефти и снижение этого производства из нефтяных скважин, а также нефтяных полей регионов и стран [6], она также доказала свою применимость по отношению к другим сферам производства, ресурсы которых ограничены. Согласно Хубертовской модели, объем добычи какого-либо ограниченного ресурса грубо описывается симметричной колоколообразной кривой, основанной на ограничениях добычи с одной стороны и давлении рынка с другой стороны (рис. 3). Различные модифицированные версии этой первоначальной логистической модели применяются с учетом более сложных факторов реального мира. Хотя каждая версия Хубертовской кривой применима в отдельной ограниченной области, главные ее черты, а именно, что производство прекращает повышаться, а затем снижается остаются неизменными. Несмотря на то, что возможны разные ее профили. Некоторые наблюдатели, в частности эксперты по нефтедобыче Кэннет С. Дэффис и Мэтью Симмонс убеждены, что высокая зависимость самых современных промышленных транспортных, сельскохозяйственных и индустриальных систем от сравнительно низкой цены и высокой доступности нефти вызовет упадок производства в постпиковый период, а возможный резкий рост цены на нефть окажет негативное воздействие на глобальную экономику. Прогнозы негативных эффектов значительно варьируются. Если политические и экономические изменения станут скорее реакцией на высокие цены и сокращение добычи, нежели на угрозу пика, то возрастание экономического ущерба для стран импортеров в большей мере будет обусловлено от того насколько быстро нефтяной импорт снизится после пика [7]. Согласно модели Хуберта, нефтяной экспорт в гораздо большей степени, чем производство зависит от роста внутреннего потребления в странах экспортерах. Быстрое сокращение запасов может вызвать высокую инфляцию, если предложение не будет смягчено мерами по консервации и использованием альтернативных энергоносителей.

Рис. 4 — Теория Олдувая: 1930 – 2030 гг. [1]

Примечания: (1) 1930 г. – начало индустриальной цивилизации; (2) 1945 г. – начало сильного роста; (3) 1970 г. – начинается замедление роста; (4) 1979 г. – нулевой рост, вступление в зону «плато» (стабильности); (5) 2004 г. – достигнут предел; (6) Около 2008 г. – начало падения; (7) Около 2030 г. — индустриальная цивилизация заканчивается.

Оптимистические оценки пика производства предсказывают, что глобальный упадок начнется около 2020 г. или позже и предполагает, что большие инвестиции в альтернативные способы производства энергии перед кризисом позволят обойтись без значительных изменений образа жизни нефтепотребляющих наций [8]. Эти модели показывают, что цена на нефть сначала растет, а затем снижается по мере того как начинают использоваться иные типы топлива и энергетических источников [9, 10]. Пессимистические предсказания будущего нефтедобычи делают акцент на том положении, что либо пик уже пройден, либо мы сейчас как раз находимся в этой точке, либо это случится в ближайшее время [11, 12]. Стратегическая роль нефтяных ресурсов как источника дешевой и доступной энергии, стала причиной постепенной политизации вопросов развития нефтяной отрасли. Вопрос о нефти был включен в круг проблем национальной безопасности. Как следствие, одной из причин многих международных политических конфликтов в новейшей истории была борьба за контроль над нефтью. И сегодня нефть останется стратегическим товаром, имеющим решающее значение для национальной стратегии государств, и международной политики. Поскольку активные меры по уменьшению ущерба более не могут быть выбором глобальная депрессия неизбежна и возможно она даже вызовет цепную реакцию со стороны различных механизмов обратной связи на глобальном рынке, что в свою очередь может привести к коллапсу всей глобальной индустриальной цивилизации и даже к значительному сокращению населения в течение краткого периода времени.

Приверженцев теории Дункана иногда называют «думстерами» (анг. «doomers»). Разумеется, у этой концепции нашлось множество оппонентов, получивших название «бумстеров» (англ. «boomsters») или корнукопианцев [13]. Термин «корнукопианство» происходит от лат. cornu copiae, т.е. «рог изобилия», олицетворяющий изобилие, нескончаемое блаженство, плодородие, плодовитость, собранные плоды земли. Корнукопианец — это футурист-оптимист, который верит в дальнейший технологический прогресс и считает, что на Земле достаточно ресурсов, чтобы обеспечить безбедное существование растущей численности населения, которая к 2075 г. по некоторым прогнозам может составить примерно 9,2 миллиарда человек [14].

Полный текст статьи З. Х. Сергеевой «ГРОЗИТ ЛИ ГИБЕЛЬ УГЛЕВОДОРОДНОЙ ЦИВИЛИЗАЦИИ? ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ДИСКУССИИ «БУМСТЕРОВ» И «ДУМСТЕРОВ»» читайте ЗДЕСЬ >>>. 

© З. Х. Сергеева – канд. социол. наук, доц. каф. государственного, муниципального управления и социологии КНИТУ,  Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

ЛИТЕРАТУРА  

1. Duncan, R. C. The Olduvai Theory of Industrial Civilization / R. C. Duncan. – Institute on energy and man. — 1996,1997 / Электронный ресурс режим доступа:    http://www.hubbertpeak.com/duncan/olduvai.htm
2. Duncan, R. C. Evolution, technology, and the natural environment: A unified theory of human history / R.C. Duncan // Proceedings of the Annual Meeting, American Society of Engineering Educators: Science, Technology, & Society, 1989. — Электронный ресурс: www.dieoff.org;
3. Hubbert, M.K. Nuclear energy and the fossil fuels / M.K. Hubbert // Shell Development Company. Exploration and production research division Publication № 95. Houston, Texas, 1956 [электронный документ]. Режим доступа: http://www.oilcrisis.com/hubbert/1956/1956.pdf; Hubbert, M.K. Energy from Fossil Fuels / M.K. Hubbert // Science. Vol. 109. 1949. February 4. PP. 103–109;
4. Hubbert, M.K. Techniques of Prediction as Applied to Production of Oil and Gas / M.K. Hubbert // US Department of Commerce, NBS Special Publication 631. 1982. May.
5. Hubbert, M. K. Nuclear Energy and the Fossil Fuels Drilling and Production Practice / M. K. Hubbert // Spring Meeting of the Southern District. Division of Production. American Petroleum Institute. San Antonio, Texas: Shell Development Company. — 1956. — рр. 22-27. – Электронный ресурс. – Режим доступа:    http://www.hubbertpeak.com/hubbert/1956/1956.pdf.
6. Brandt, A.R. Testing Hubbert/ A.R. Brandt// Energy Policy. – Elsevier, 2007. — 35 (5): 3074–3088.doi:10.1016/j.enpol.2006.11.004. — Электрнный ресурс. – Режим доступа:  http://www.iaee.org/en/students/best_papers/Adam _Brandt.pdf.
7. Gwyn, R. Demand for Oil Outstripping Supply / R. Gwyn. — Toronto Star, 2004-01-28. – Электронный ресурс. — Режим доступа: http://www.commondreams.org/views04/0128-10.htm.
8. CERA says peak oil theory is faulty // Energy Bulletin. — Cambridge Energy Research Associates (CERA). — 2006-11-14. – Электронный ресурс. – Режим доступа. — http://www.energybulletin.net/22381.html. Retrieved 2008-07-27.
9. Deffeyes, K.S. Current Events — Join us as we watch the crisis unfolding / K.S. Deffeyes. — Princeton University: Beyond Oil. — 2007-01-19. — Электронный ресурс. — Режим доступа:    http://www.princeton.edu/hubbert/current-events.html;
10. Zittel, W. Crude Oil: The Supply Outlook. / W.Zittel, J. Schindler//Energy Watch Group EWG-Series. — 2007. — № 3. – Электронный ресурс. – Режим доступа: http://www.energywatchgroup.org/fileadmin/global/pdf/EWG_Oilreport_10-2007.pdf; Cohen, D. The Perfect Storm / D. Cohen // Association for the Study of Peak Oil and Gas. — 2007-10-31. – Электронный ресурс. – Режим доступа: http://www.aspo-usa.com/archives/index.php?option=com_content&task=view&id=243&Itemid=91.
11. Aleklett, K. The Peak of the Oil Age». / K. Aleklett, M. Hццk, Kr. Jakobsson, M. Lardelli, S. Snowden, B.Sцderbergh // Energy Policy. — 2009-11-09. – Электронный ресурс. – Режим доступа:    http://www.tsl.uu.se/uhdsg/Publications/PeakOilAge.pdf;
12. Koppelaar, R. World Production and Peaking Outlook / R. Koppelaar // Peak oil Nederland, 2006. – Электронный ресурс. – Режим доступа:    http://peakoil.nl/wp-content/uploads/2006/09/asponl_2005_report.pdf
13. Tierney, J. Betting on the Planet/ J. Tierney //The New York Times Magazine, 1990. — December 2. – Электронный ресурс. – Режим доступа: http://www.nytimes.com/1990/12/02/magazine/betting-on-theplanet.html
14. World population to 2300// United Nations; Department of Economic and Social Affairs, 2004. –  Электронный ресурс. – Режим доступа:    http://www.un.org/esa/population/publications/longrange2/WorldPop2300final.pdf

https://horseman5th.wordpress.com/источники/олдувайская-теория/