Угольный вопрос

Угольный вопрос
	Обложка второго издания
Автор	Уильям Стэнли Джевонс
Язык	Английский
Издатель	Макмиллан и компания Лондон
Дата публикации	1865
Место публикации	Великобритания
Тип носителя	Распечатать
ISBN	978-0-678-00107-3

Угольный вопрос; «Исследование о прогрессе нации и вероятном истощении наших угольных шахт» — это книга, которую экономист Уильям Стэнли Джевонс написал в 1865 году, чтобы изучить последствия зависимости Британии от угля . ^[1]^[2] Учитывая, что уголь является исчерпаемым, невозобновляемым энергетическим ресурсом, Джевонс поднял вопрос об устойчивости . ли мы « Мудро , — задал он риторический вопрос, — позволяя торговле этой страны выйти за пределы той точки, на которой мы можем ее долго поддерживать?» Его центральный тезис заключался в том, что превосходство Соединенного Королевства Великобритании и Ирландии в мировых делах было временным, учитывая ограниченность его основных энергетических ресурсов. Выдвигая этот тезис, Джевонс затронул ряд вопросов, имеющих решающее значение для устойчивого развития, включая ограничения роста , перенаселенность , перерасход, ^[3] энергетическая рентабельность энергозатрат ( EROEI ), налогообложение энергетических ресурсов, альтернативы возобновляемым источникам энергии и пиковое использование ресурсов — тема, широко обсуждаемая сегодня под рубрикой пика нефти .

Значение угля

Джевонс представляет первую главу «Угольного вопроса» с кратким описанием чудес угля и ненасытного аппетита общества к нему:

В действительности уголь стоит не рядом, а целиком над всеми другими товарами . Это материальная энергия страны, всеобщая помощь, фактор всего, что мы делаем. С углем практически любой подвиг возможен или легок; без этого мы отброшены назад в тяжелую нищету прежних времен. Имея перед собой такие факты, неудивительно, что год за годом мы делаем все более обширные наброски на материале таких бесчисленных качеств и таких чудесных сил.

...новые применения угля носят неограниченный характер. В владении силой, молекулярной и механической, мы имеем ключ ко всем бесконечным разнообразиям мест или видов изменений, на которые способна природа. Никакая химическая или механическая операция, возможно, не является для нас совершенно невозможной, и изобретение состоит в открытии тех, которые полезны и коммерчески осуществимы...

Джевонс далее утверждает, что уголь является источником процветания и мирового доминирования Великобритании.

Ограничения роста и пик ресурсов

Поскольку количество угля было ограничено, доступ к нему со временем становился все труднее, а спрос рос в геометрической прогрессии , Джевонс утверждал, что пределы или границы процветания появятся раньше, чем обычно предполагалось:

Я должен отметить тот печальный факт, что такие темпы роста вскоре сделают наше потребление угля сопоставимым с общим объемом поставок. По мере увеличения глубины и сложности добычи угля мы встретим ту неясную, но неизбежную границу, которая остановит наш прогресс.

Во времена Джевонса британские геологи оценивали запасы угля в стране в 90 миллиардов тонн. Джевонс считал, что добыча большей части этого количества окажется нерентабельной. Но даже если бы можно было добыть все это количество, утверждал Джевонс, экспоненциальный экономический рост не мог бы продолжаться прежними темпами.

Используя исторические оценки производства, Джевонс показал, что в течение предыдущих 80 лет производство росло относительно стабильными темпами - 3,5% в год, или 41% за десятилетие. Если бы такие темпы роста сохранялись, производство выросло бы примерно с 100 миллионов тонн в 1865 году до более чем 2,6 миллиардов тонн за 100 лет. Затем Джевонс подсчитал, что в этом случае страна добудет примерно 100 миллиардов тонн за этот период. ^[4] Короче говоря, ресурсов не хватит даже на 100 лет, и задолго до того, как пройдет 100-летняя отметка, темпы роста, которые были мерой процветания, должны будут снизиться. В какой-то момент производство просто достигло пика, что само по себе означало ужасные последствия:

Предположим, что наш прогресс будет остановлен в течение полувека, однако к тому времени наше потребление, вероятно, будет в три или четыре раза больше, чем сейчас; в этом нет ничего невозможного или невероятного; это умеренное предположение, учитывая, что за последние шестьдесят лет наше потребление выросло в восемь раз. Но насколько укороченными и мрачными окажутся перспективы страны с уже глубокими шахтами, дорогим топливом и, тем не менее, высоким уровнем потребления, который необходимо поддерживать, если мы не собираемся двигаться назад.

Даже до того, как пик будет достигнут, высокие затраты на добычу могут привести к тому, что Великобритания потеряет конкурентное преимущество, которым она в настоящее время пользуется в производстве и транспортировке.

Добыча угля в Великобритании действительно достигла пика в 1913 году, но составила 292 миллиона тонн, что составляет примерно половину суммы, предложенной экстраполяцией Джевонса. Чуть менее трети этого количества было экспортировано. С тех пор добыча упала до менее чем 20 миллионов тонн. ^[5]Текущие ресурсы Великобритании оцениваются примерно в 400 миллионов тонн. ^[6]

Население и «доктрина Мальтуса»

По словам Джевонса, истощение запасов угля имело серьезные последствия для роста населения. Население Великобритании увеличивалось более чем на 10% каждое десятилетие в течение предыдущих 70 лет, что неудивительно, учитывая, что добыча угля росла на 40% за десятилетие, а это означало, что благосостояние на душу населения росло.

В настоящее время наши дешевые запасы угля, наше умение его использовать, а также свобода нашей торговли с другими обширными странами делают нас независимыми от ограниченных сельскохозяйственных площадей этих островов и выводят нас из сферы действия доктрины Мальтуса. . Мы становимся богатыми и многочисленными благодаря источнику богатства, плодородие которого, по-видимому, еще не уменьшается вместе с нашими требованиями к нему. Отсюда равномерные и необычайные темпы роста, которые демонстрирует эта страна. Мы подобны поселенцам, расселившимся в новой богатой стране, границы которой еще не известны и не осязаемы.

Однако, поскольку рост добычи угля замедлился, рост населения может легко превысить рост добычи, что приведет к ухудшению условий жизни:

Население, когда оно растет, движется с определенной равномерной скоростью, подобно движущемуся телу; а равномерный рост народонаселения, как я уже подробно объяснил ранее, есть умножение в одинаковом соотношении. Но длительный прогресс таким образом совершенно невозможен — он должен превосходить все физические условия и границы; и чем дольше это будет продолжаться, тем более суровым будет ощущаться окончательное препятствие. Поэтому я без колебаний заявляю, что быстрый рост наших великих городов, каким бы приятным он ни был в настоящее время, является предметом очень серьезной озабоченности в отношении будущего.

В отличие от мнения Мальтуса о том, что рост ресурсов был линейным, Джевонс считал рост ресурсов экспоненциальным, как и население. Эта модификация теории Мальтуса не изменила вывода о том, что безудержный рост населения неизбежно превысит способность нации расширять свои ресурсы. Таким образом , благосостояние с точки зрения потребления на душу населения упадет. Более того, поскольку первичный ресурс был невозобновляемым, падение будет более драматичным, чем предполагал Мальтус:

Ферма, как бы далеко она ни продвигалась, при правильном возделывании будет всегда приносить постоянный урожай. Но в шахте нет воспроизводства, и продукция, однажды доведенная до предела, вскоре начнет истощаться и падать до нуля. Поскольку наше богатство и прогресс зависят от превосходящего контроля над углем, мы должны не только остановиться, но и вернуться назад.

Парадокс Джевонса

Учитывая, что истощение энергетических ресурсов представляет собой долгосрочную опасность для общества, Джевонс проанализировал возможные меры по смягчению последствий. При этом он рассмотрел явление, которое стало известно как парадокс Джевонса . Как он писал:

Было бы полной путаницей идей полагать, что экономное использование топлива эквивалентно уменьшению его потребления. На самом деле все совсем наоборот.

Джевонс описал историческое развитие технологии двигателей и утверждал, что значительный рост потребления угля в Великобритании был обусловлен эффективностью (или «экономичностью»), вызванной технологическими инновациями, при этом особая заслуга принадлежит Джеймса Уатта изобретению в 1776 году. паровой двигатель . Как и многие последующие инновации, такие как усовершенствованные методы выплавки железа, рост экономики расширил использование и привел к увеличению потребления энергии.

Поэтому все, что способствует повышению эффективности использования угля и снижению стоимости его использования, непосредственно способствует увеличению стоимости паровой машины и расширению области ее применения.

Джевонс также рассмотрел и отверг другие меры, которые могли бы сократить потребление, такие как налоги на уголь и ограничения на экспорт. Точно так же, хотя он и выразил сожаление по поводу расточительной практики сжигания низкокачественного угля на территории шахты, он не поддержал природоохранное законодательство.

Альтернативой, которую он считал практичной, было ужесточение налогово-бюджетной политики правительства, основанное на использовании налоговых поступлений для сокращения государственного долга. Ужесточение налогово-бюджетной политики приведет к замедлению экономического роста, тем самым замедляя потребление угля, по крайней мере, до тех пор, пока долг не будет погашен. Тем не менее, Джевонс признал, что общее воздействие такой меры, даже если она будет реализована, будет минимальным. Короче говоря, перспектива того, что общество добровольно сократит потребление, была туманной.

Энергетические альтернативы

Джевонс рассмотрел возможность альтернативных источников энергии, предвосхищая современные дебаты по этому вопросу. Что касается ветровых и приливных сил, он пояснил, что такие источники прерывистой энергии можно было бы сделать более полезными, если бы энергия сохранялась, например, путем перекачивания воды на высоту для последующего использования в качестве гидроэлектроэнергии. Он рассмотрел биомассу, а именно древесину, и отметил, что леса, покрывающие всю Великобританию, не могут обеспечить энергию, равную нынешнему производству угля. Он также упомянул возможности геотермальной и солнечной энергии, отметив, что, если эти источники действительно станут полезными, Великобритания потеряет свои конкурентные преимущества в мировой промышленности. Он не знал о будущей важности природного газа или нефти как основных источников энергии, поскольку они были разработаны после публикации его книги.

Что касается электричества, которое, как он отметил, является не источником энергии, а средством распределения энергии, Джевонс отметил, что гидроэлектростанция возможна, но водохранилища столкнутся с проблемой накопления ила. Он не принял во внимание производство водорода как средство хранения и распределения электроэнергии, посчитав, что плотность энергии водорода никогда не сделает его практичным. Он предсказал, что пар останется наиболее эффективным средством производства электроэнергии.

Социальная ответственность во времена процветания

Джевонс считал, что, несмотря на желательность сокращения потребления угля, перспективы введения существенных ограничений туманны. Тем не менее, процветание Великобритании следует, по крайней мере, рассматривать как возложение ответственности на нынешнее поколение. В частности, Джевонс предложил использовать нынешнее богатство для устранения социальных недугов и создания более справедливого общества:

Мы должны начать допускать, что сегодня мы можем делать то, что не сможем сделать завтра...

Размышление покажет, что нам не следует думать о препятствовании свободному использованию материальных богатств, предоставленных в наше распоряжение Провидением, но что наши обязанности всецело состоят в серьезном и мудром применении их. Мы можем потратить их, с одной стороны, на растущую роскошь, хвастовство и коррупцию, и нас будут обвинять. С другой стороны, мы можем потратить их на повышение социального и морального состояния людей и на облегчение бремени будущих поколений. Даже если наши преемники будут находиться в менее благоприятном положении, чем мы сами, они не будут винить нас. ^[7]

Джевонс также сформулировал несколько социальных проблем, которые его особенно беспокоили:

Невежество, непредусмотрительность и жестокое пьянство наших низших рабочих классов должны быть развеяны общей системой образования, которая может произвести для будущего поколения то, что безнадежно для нынешнего поколения. Однако одной из подготовительных и необходимых мер является гораздо более общее ограничение использования детей в промышленности. В настоящее время можно почти сказать, что выгодно разводить маленьких рабов и рано привлекать их к работе, чтобы получать от них доход до того, как они проявят собственную волю. Худшую награду за непредусмотрительность и будущие несчастья невозможно было себе представить.

Глобальные события после Джевонса

Как и предсказывал Джевонс, добыча угля не может расти экспоненциально вечно. Добыча в Великобритании достигла пика в 1913 году, и страна уступила свое глобальное превосходство новому гиганту производства энергии – Соединенным Штатам – поворот событий, который также предсказал Джевонс. К тому времени Великобритания уже разрабатывала нефтяные ресурсы на Ближнем Востоке и все чаще использовала это топливо для производства электроэнергии.

Хотя производство угля в Великобритании не могло продолжать расти ежегодными темпами в 3,5%, потребление ископаемого топлива в мире росло такими темпами примерно до 1970 года. По словам Джевонса, добыча угля в Великобритании в 1865 году оценивалась как равная добыче в остальных странах мира. во всем мире, что дает приблизительную мировую оценку в 200 миллионов тонн. По данным Министерства энергетики США , мировое ископаемого топлива потребление в 1970 году составляло 200 Quad BTU , или 7,2 миллиарда тонн угольного эквивалента. ^[8] Таким образом, потребление выросло в 36 раз, что представляет собой среднегодовой экспоненциальный рост за 105 лет примерно на 3,4%. ^[9] В последующие 34 года, вплоть до 2004 года, потребление росло в 2,1 раза, или 2,2% в год, что, по мнению таких организаций, как ASPO, указывает на то, что глобальные энергетические ресурсы истощаются. ^[10]

Количество оставшихся в мире энергетических ресурсов является предметом споров и серьезной озабоченности. В период с 2005 по 2007 год, несмотря на утроение цен на нефть, добыча нефти оставалась относительно стабильной. ^[11] По мнению многих, это признак того, что добыча нефти достигла своего пика. ^[12] Исследования Дэйва Ратледжа из Калифорнийского технологического института , ^[13] и группой Energy Watch в Германии. ^[14] указывают на то, что мировая добыча угля также достигнет пика в рамках текущего поколения, возможно, уже к 2030 году. Параллельное исследование Energy Watch Group также указывает на ограниченные запасы урана ; В этом отчете говорится, что, как и добыча угля в Великобритании 200 лет назад, добыча урана в первую очередь была ориентирована на высококачественные руды, а оставшиеся источники менее плотны и более труднодоступны.

Феттер утверждает, что при нынешних мировых темпах потребления доступны как минимум 230-летние доказанные запасы урана, а при использовании добычи урана из морской воды доступно до 60 000 лет урана. Кроме того, используя современные реакторы-размножители и ядерную переработку , 230-летние доказанные запасы урана могут быть увеличены до 30 000 лет; аналогичные выгоды могут быть достигнуты благодаря 60 000-летним запасам урана в морской воде. ^[15]

См. также

Ссылки

^ См. Джевонс, Уильям Стэнли (1865). Угольный вопрос; Исследование относительно прогресса нации и вероятного истощения наших угольных шахт (1-е изд.). Лондон и Кембридж: Macmillan & Co. Проверено 15 августа 2022 г. через Интернет-архив
^ См. Джевонс, Уильям Стэнли (1866). Угольный вопрос; Исследование относительно прогресса нации и вероятного истощения наших угольных шахт (2-е изд.). Лондон: Macmillan & Co. Проверено 15 августа 2022 г. через Интернет-архив
^ Кэттон, Уильям (1 июня 1982 г.). Перерегулирование: экологическая основа революционных перемен . Издательство Университета Иллинойса . ISBN 978-0-252-00988-4 .
^ $\int _{0}^{110}82.17(1.035)^{t}\,dt$
^ «Тенденции в сфере энергетики и квартальные цены на энергию» (PDF) . Министерство бизнеса, предпринимательства и нормативно-правовой реформы Великобритании. Декабрь 2006 г. Архивировано из оригинала (PDF) 4 марта 2010 г.
^ Годовой отчет Угольного управления Великобритании за 2007 год.
^ Джевонс, В. Стэнли, Угольный вопрос, 2-е исправленное издание, 1866 г., Macmillan and Co., страница xxv
^ Мировое производство первичной энергии по источникам, 1970-2004 гг.
^ ${\sqrt[{105}]{36}}-1=3.4\%$
^ ${\sqrt[{34}]{2.1}}-1=2.2\%$
↑ Международный ежемесячный журнал нефти за декабрь 2007 г.. Архивировано 13 июля 2007 г. в Wayback Machine.
^ см . http://www.simmonsco-intl.com/files/AnotherNailintheCoffin.pdf. ^{[ постоянная мертвая ссылка ]}
^ «Сайт Дэйва Ратледжа» . Проверено 18 сентября 2014 г.
^ Отчеты Energy Watch Group
^ Феттер, Стив (26 января 2009 г.). «Как долго продлятся мировые запасы урана» . Научный американец . Архивировано из оригинала 19 марта 2011 г. Проверено 16 декабря 2010 г.

Источники

Мальтус, «Очерк принципа народонаселения» (1-е издание 1798 г.) с кратким обзором (1830 г.) и введение профессора Энтони Флю . Классика пингвинов. ISBN 0-14-043206-X .
Джоэл Э. Коэн, «Сколько людей может прокормить Земля?» , 1995, WW Norton & Company.
Говард Бакнелл III. Энергия и национальная оборона , 1981, University of Kentucky Press.
Уильям Кэттон, Overshoot , 1982, University of Illinois Press.
Матис Вакернагель, Наш экологический след: уменьшение воздействия человека на Землю , 1995, издательство New Society.
Тим Фланнери, «Пожиратели будущего: экологическая история австралийских земель и людей» , 2002, Grove Press.
Майкл Уильямс , Вырубка лесов на Земле: от предыстории до глобального кризиса , 2002, University of Chicago Press.
Гаррет Хардин , Страусиный фактор: близорукость нашего населения , 1999, Oxford University Press.
Уолтер Янгквист, Геодестинации : неизбежный контроль ресурсов Земли над народами и отдельными людьми , 1997, Национальная книжная компания.
Хейнберг, Ричард. Powerdown: Варианты и действия для постуглеродного мира , 2004, New Society Publishers.
Канстлер, Джеймс Ховард. Длительная чрезвычайная ситуация: пережить конец нефтяного века, изменение климата и другие конвергентные катастрофы двадцать первого века , 2005, Atlantic Monthly Press.
Одум, Ховард Т. и Элизабет К. Процветающий путь вниз: принципы и политика , 2001, University Press of Colorado.
Стэнтон, Быстрый рост населения в 1750–2000 гг ., 2003 г.
Бартлетт А., Scientific American и тихая ложь , 2004 г.
Медоуз и др., Пределы роста: обзор за 30 лет , 2004 г.
Даймонд, Джаред, «Коллапс» , 2005.

[1] См. Джевонс, Уильям Стэнли (1865). Угольный вопрос; Исследование относительно прогресса нации и вероятного истощения наших угольных шахт (1-е изд.). Лондон и Кембридж: Macmillan & Co. Проверено 15 августа 2022 г. через Интернет-архив

[2] См. Джевонс, Уильям Стэнли (1866). Угольный вопрос; Исследование относительно прогресса нации и вероятного истощения наших угольных шахт (2-е изд.). Лондон: Macmillan & Co. Проверено 15 августа 2022 г. через Интернет-архив

[overshoot-3] Кэттон, Уильям (1 июня 1982 г.). Перерегулирование: экологическая основа революционных перемен . Издательство Университета Иллинойса . ISBN 978-0-252-00988-4 .

[4] $\int _{0}^{110}82.17(1.035)^{t}\,dt$

[uk2006-5] «Тенденции в сфере энергетики и квартальные цены на энергию» (PDF) . Министерство бизнеса, предпринимательства и нормативно-правовой реформы Великобритании. Декабрь 2006 г. Архивировано из оригинала (PDF) 4 марта 2010 г.

[6] Годовой отчет Угольного управления Великобритании за 2007 год.

[7] Джевонс, В. Стэнли, Угольный вопрос, 2-е исправленное издание, 1866 г., Macmillan and Co., страница xxv

[8] Мировое производство первичной энергии по источникам, 1970-2004 гг.

[9] ${\sqrt[{105}]{36}}-1=3.4\%$

[10] ${\sqrt[{34}]{2.1}}-1=2.2\%$

[11] Международный ежемесячный журнал нефти за декабрь 2007 г.. Архивировано 13 июля 2007 г. в Wayback Machine.

[12] см . http://www.simmonsco-intl.com/files/AnotherNailintheCoffin.pdf. ^{[ постоянная мертвая ссылка ]}

[13] «Сайт Дэйва Ратледжа» . Проверено 18 сентября 2014 г.

[14] Отчеты Energy Watch Group

[SciAm-UraniumSupplyLength-15] Феттер, Стив (26 января 2009 г.). «Как долго продлятся мировые запасы урана» . Научный американец . Архивировано из оригинала 19 марта 2011 г. Проверено 16 декабря 2010 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]