Значительно большее беспокойство в долгосрочной перспективе доставляет потенциальный рост энтропии в результате практически неограниченного производства чистой возобновляемой энергии, стоимость которой может быть очень низкой и упасть чуть ли не до нуля, как это случилось со стоимостью сбора и распространения информации в результате ИТ- и интернет-революции в прошедшие два десятилетия. Возможно, вы скажете: «Это же здорово! Неограниченная, почти бесплатная возобновляемая энергия. О чем беспокоиться?» И опять я напомню, что Земля — это частично замкнутая система, которая обменивается энергией с Солнечной системой без практически значимого обмена материей. Если мы получим фактически неограниченный источник дешевой зеленой энергии, то у нас появится дополнительный соблазн превращать ограниченную низкоэнтропийную материю Земли в товары все более и более быстрыми темпами, увеличивая поток энтропии и накапливая все больше и больше неупорядоченной материи, то есть рассеянной материи, которая непригодна для совершения полезной работы.
Возьмем, например, производство алюминия. Мы можем, конечно, добывать сырье и получать алюминий в коммерческих целях, используя зеленую энергию. Через определенное время, однако, алюминий в результате коррозии рассеивается в окружающей среде и становится частью потока энтропии. Рассеянный алюминий не может вновь сконцентрироваться и превратиться в такую же руду, из которой его получали.
Это означает, что мы наряду с переходом на новые, распределенные зеленые источники энергии должны осмотрительно использовать такие источники во избежание лишения нашей планеты низкоэнтропийной материи, которая не менее важна для поддержания жизни на Земле. С точки зрения термодинамики самое главное, чему мы должны научиться, — это составлять бюджет потребления таким образом, чтобы он соответствовал периоду регенерации в природе и обеспечивал более устойчивую жизнь на Земле.
Несмотря на глобальную дискуссию о сбалансировании бюджетов, когда политики, лидеры бизнеса и подавляющая часть публики доходят до бюджетных ограничений, они практически забывают о самом общем ограничении, связанном с заимствованием богатства у природы. Для устранения сомнений достаточно вспомнить, что даже малейшие намеки на повышение налогов на бензин или выбросы углекислого газа в целях стимулирования энергосбережения и повышения эффективности во имя уменьшения глобального потепления мгновенно вызывают протесты со стороны большей части публики. Однако чем быстрее мы изымаем богатство у природы и чем быстрее потребляем его, тем больше истощаются ресурсы и сильнее загрязняется окружающая среда, повышая стоимость абсолютно всего вдоль цепочки поставок. Когда цены всего, что мы используем и потребляем, идут вверх, удорожание проявляется везде, включая затраты государства на общественные блага, необходимые для поддержания нашего образа жизни.
Зрелые экосистемы в природе функционируют совершенно иным образом, чем тот, к которому мы привыкли в обществе. В первичной экосистеме вроде той, что существует в бассейне Амазонки, термодинамическая эффективность максимально приближена к равновесному состоянию (идеальное равновесное состояние невозможно, поскольку любая биологическая активность приводит к определенным энтропийным потерям). Так или иначе, в этих первичных экосистемах, которые формировались в течение миллионов лет, потребление энергии и вещества незначительно превышает их способность поглощать и регенерировать отходы и пополнять запасы. Синергетические, симбиотические взаимосвязи и циклы обратной связи тонко настроены на обеспечение способности системы поддерживать постоянный баланс предложения и спроса.
Я заметил, что биомимикрия — изучение процессов функционирования природы и заимствование лучшего — приобретает все большую популярность в сферах исследований и разработок, экономического моделирования и городского планирования. Нам было бы очень полезно понаблюдать за процессом балансирования бюджетов в первичных экосистемах и применить полученные знания к балансированию бюджетов в обществе и в системе общество–природа.
Все это настолько очевидно, что возникает законный вопрос, не следует ли экономистам сначала изучать термодинамику, а уж потом свою основную дисциплину. Фредерик Содди, Николас Джорджеску-Реген, Герман Дэйли и я всегда подчеркивали роль термодинамической эффективности в определении производительности и управлении устойчивым развитием в своих книгах, подкрепляя идею многочисленными историческими примерами. А анализ Эра и Уорра дал фактическое подтверждение гипотезы на реальных данных длительного периода времени, которые экономисты могут понять, если захотят, и переосмыслить экономическую теорию. Однако они по большей части предпочитают игнорировать очевидное.
Учитывая центральную роль термодинамической эффективности в производительности и экономическом росте, я попросил Джона «Скипа» Лейтнера, одного из самых сильных экономических аналитиков нашей группы по глобальной политике из Американского совета по энергоэффективной экономике, создать рабочую модель, отслеживающую изменение энергоэффективности в XX веке, и посмотреть, какую информацию она может дать для подготовки к переходу на парадигму третьей промышленной революции. Исследование Лейтнера показало, что, хотя уровень энергоэффективности в США стабильно рос в 1900–1980 гг. и повысился с 2,5 до 12,3%, в последующие годы он завис в районе 14%, отражая наступление зрелости источников энергии и инфраструктуры второй промышленной революции. Это означает, что в последние три десятилетия мы тратили впустую 86% энергии, потребляемой для производства товаров и услуг.
Если термодинамическая эффективность пошла на убыль, то счет за энтропию от прошлой экономической деятельности кардинально вырос. В 2010 г. расчетная стоимость загрязнения воздуха и воды и истощения невозобновляемых ресурсов составила $4,5 трлн, или 34% ВВП страны — в два раза выше, чем в 1950 г. И это без учета роста счета за энтропию, то есть за выбросы парниковых газов, который, если оценивать весь период будущего негативного влияния, делает ВВП США и всего мира слишком ничтожным, чтобы проводить сравнение.
Излишне говорить, что 100%-ная термодинамическая эффективность невозможна. Модель Лейтнера, как и другие модели, показывает, что текущий уровень эффективности можно утроить и довести почти до 40% в течение следующих четырех десятилетий. В США сотрудники правительственной Национальной лаборатории по исследованиям в области возобновляемых источников энергии подсчитали, что если все коммерческие здания модернизировать и перестроить с использованием современных энергоэффективных технологий и методов, то потребление ими энергии снизится на 60%. Если в дополнение к этому установить на их крышах фотоэлектрические энергосистемы, то потребление традиционной энергии можно снизить на 88%. Ну а если все новые коммерческие здания были бы зелеными электростанциями с положительным энергобалансом, то рост энергоэффективности мог бы стать еще более впечатляющим. Аналогичным образом можно сократить потребление традиционной энергии на 60% и в жилых домах.
Сколько за все это придется заплатить? Модернизация инфраструктуры в коммерческом и жилом фонде страны обойдется примерно в $4 трлн в течение 40-летнего периода, или в $100 млрд в год, однако она должна принести совокупную экономию на платежах за энергию в размере $6,5 трлн, или примерно $163 млрд в год. Если модернизация будет финансироваться за счет экономии энергии при процентной ставке примерно 7%, то коэффициент рентабельности составит ни много ни мало 1,80. Иными словами, каждый доллар, вложенный в энергоэффективность и/ или в системы на возобновляемых источниках энергии, принесет $1,80.
