A fordítás alapjául szolgáló kiadás:

Vaclav Smil: How the World Really Works – A Scientist’s Guide to Our Past, Present and Future

Viking, Penguin Random House, UK, 2022

Ha nem jelezzük külön, a magyarázó jegyzeteket a fordító írta.

Copyright © Vaclav Smil, 2022

First published as How the World Really Works in 2022 by Viking an imprint of Penguin General. Penguin General is part of the Penguin Random House group of companies.

Magyar kiadás © Park Kiadó, Budapest, 2024

Hungarian translation © Kelemen László, 2023

Minden jog fenntartva

Bevezetés

Miért van szükség erre a könyvre?

Minden korszak a kivételességre törekszik, és noha a második világháború óta eltelt évtizedekben élt három generáció tapasztalatai talán nem tanúskodnak olyan gyökeres változásokról, mint az első világháború kezdete előtti három nemzedéké, de mi sem szűkölködtünk korábban soha nem látott eseményekben és eredményekben. A legszembetűnőbb, hogy több ember életszínvonala magasabb lett, emellett tovább és jobb egészségben élünk, mint bármikor a történelmünk során. Ám ezeket az előnyöket még mindig csak a világ nyolcmilliárd fős lakosságának egy kisebbsége (mindössze körülbelül az egyötöde) élvezi.

A második csodálatra méltó vívmány, hogy rendkívüli módon bővült mind a fizikai világra, mind az összes létformára vonatkozó tudásunk. Az ismereteink az univerzum (a galaxisok és a csillagok) és a bolygóméretű összetett rendszerek (a légkör, a hidroszféra és a bioszféra) nagy általánosításaitól az atomok és gének szintjén zajló folyamatokig terjednek – a legnagyobb teljesítményű mikroprocesszorok felületére vésett vonalak szélessége csupán kétszerese az emberi DNS átmérőjének. Ezt a tudást használtuk fel azoknak az egyre sokasodó gépeknek, berendezéseknek, folyamatoknak, protokolloknak és találmányoknak a kidolgozásához, amelyek fenntartják a modern civilizációt, és összesített ismereteink óriási mennyisége – valamint a felhasználásuk módja – messze meghaladja bárki elméjének egyedi befogadóképességét.

Az 1500-as években még találkozhattunk valódi reneszánsz emberekkel a firenzei piazza Signorián, de ezután már nem sokáig. A 18. század derekán két francia tudós, Denis Diderot és Jean le Rond d’Alembert még maga köré tudott gyűjteni annyi ragyogó elmét, hogy a kor tudásanyagát meglehetősen kimerítő részletességgel összegezzék Encyclopédie, ou Dictionnaire raisonné des sciences, des arts et des métiers (Enciklopédia, avagy a tudományok, művészetek és mesterségek észszerű szótára) című művük szócikkeiben. Néhány emberöltővel később az ismeretek mennyisége és specializálódása nagyságrenddel nagyobb szintet ért el, miközben olyan meghatározó eredmények születtek, mint a mágneses indukció felismerése (Michael Faraday 1831-es felfedezése az elektromosság tudományának alapja), a növények anyagcseréjének leírása (Justus von Liebig 1840-ben megjelent könyvének köszönhetjük a terméshozamot növelő műtrágyázást) vagy az elektromágnesesség elméletének kidolgozása (James Clerk Maxwell 1861-es publikációja nyomán indult fejlődésnek a vezeték nélküli kommunikáció).

1872-ben, egy évszázaddal az Encyclopédie utolsó kötetének megjelenése után már minden tudástár szerzőinek arra kellett szorítkozniuk, hogy csak felszínesen foglalkozzanak a címszavak gyorsan növekvő tömegével, újabb fél évszázaddal később pedig képtelenség összegezni még a szűken behatárolt szakterületek információit is. Nagyrészt értelmetlen címkékké váltak az olyan kifejezések, mint a „fizika” vagy a „biológia”, és a részecskefizikusoknak nagy nehézséget okozna, ha meg kellene érteniük egy, a virális immunológia tárgykörében megjelent új közleménynek akár csak az első oldalát. Nyilvánvaló, hogy a tudás atomizálódása nem könnyíti meg a nyilvános döntéseket. A modern tudomány nagy fokban specializálódott ágai sok ember számára annyira titokzatosak, hogy akiknek ezekkel kell foglalkozniuk, azok kénytelenek a harmincadik életévükig, sőt néha tovább tanulni őket, hogy bejussanak a terület papjai közé.

Lehet, hogy hosszú tanulóéveket töltenek együtt, de gyakran még így sem tudnak megegyezni a legjobb cselekvés mikéntjéről. A Covid világjárványa során kiderült, hogy a szakértők nézeteltérései még az olyan látszólag egyszerű döntéseket is hátrányosan befolyásolják, mint a maszk viselése. 2020 márciusának végén (a pandémia harmadik hónapjában) az Egészségügyi Világszervezet még mindig azt javasolta, hogy ne viseljük, hacsak nem vagyunk fertőzöttek, és a helyzet csak júniusban változott meg. Akik nem rendelkeznek különleges szakismeretekkel, hogyan tudnak állást foglalni vagy eligazodni ezekben a vitákban, amelyekben gyakran visszavonják a korábbi állításokat, vagy semmisnek nyilvánítják a domináns nézeteket?

Ám még a folyamatos bizonytalanság és a nézetkülönbségek sem jelentenek mentséget arra, hogy a legtöbb ember milyen hihetetlen mértékben félreérti a mai világ működését. A búza termesztésének (második fejezet) vagy az acélgyártásnak (harmadik fejezet) az ismerete, illetve annak felismerése, hogy a globalizáció nem új és nem is szükségszerű jelenség (negyedik fejezet), nem ugyanaz, mint amikor megkérünk valakit, hogy magyarázza el a femtokémiát (a 10–15 másodperces időskálán zajló kémiai reakciók tudományát – Ahmed Zewail 1999-es Nobel-díja) vagy a polimeráz-láncreakciót (a DNS gyorsmásolását – Kary Mullis 1993-as Nobel-díja).

Mi az oka annak, hogy a mai társadalmak emberei ennyire felszínesen ismerik csak a világ valódi működését? Kézenfekvő magyarázat a modern világ rendkívüli bonyolultsága: az emberek folyamatosan olyan fekete dobozokkal kerülnek kölcsönhatásba, amelyek viszonylag egyszerű outputjai csak kicsit vagy egyáltalán nem igénylik annak megértését, hogy mi történik a dobozokban. Ez igaz az olyan, mindenütt megtalálható eszközökre is, mint a mobiltelefonok vagy a laptopok (a válaszért csak egy egyszerű kérdést kell bepötyögni), és igaz az olyan tömegesen zajló folyamatokra is, mint a védőoltások kampányai (amelyek kétségtelenül bolygónk legjobb példáját szolgáltatták 2021-ben – az oltások felvétele általában csak annyi tudást igényel, hogy felhúzzuk az ingujjunkat). A megértés deficitjének magyarázatai azonban messze túlmutatnak azon a tényen, hogy tudásunk gyors bővülése specializációra ösztönöz, miközben csak felületesen ismerik az alapokat vagy semennyit sem tudnak róluk.

A megértési deficit két fontos oka az urbanizáció és a gépesítés. 2007 óta az emberiség több mint fele (a tehetős országokban több mint 80 százaléka) városokban él, és a 19. század, valamint a 20. század elejének iparvárosaival ellentétben nagyrészt szolgáltató munkát végez. Ennek következtében a legtöbb mai városlakó nemcsak azzal nincs kapcsolatban, hogyan állítjuk elő az ételeinket, hanem azzal sem, hogyan készítjük el a gépeinket és az eszközeinket, emellett a produktív tevékenység egyre fokozódó gépesítése azt eredményezi, hogy a Föld lakosságának csak nagyon kis hányada foglalkozik a civilizáció energiaellátásával és azoknak az anyagoknak az előteremtésével, amelyek modern világunkat felépítik.

Amerikában jelenleg csak mintegy 3 millió férfi és nő (a farmok tulajdonosai és a fizetett alkalmazottak) termel közvetlenül élelmiszert. Ezek azok az emberek, akik ténylegesen felszántják a földeket, elvetik a magokat, trágyáznak, gyomokat irtanak, betakarítják a termést (a gyümölcsök és a zöldségek begyűjtése a folyamat legtöbb munkát igénylő része) és gondozzák az állatokat. Ez a létszám az ország lakosságának 1 százalékát sem éri el, ezért nem is csoda, ha a legtöbb amerikainak fogalma sincs, vagy csak bizonytalan elképzelése van arról, hogyan kerül az asztalára a kenyér vagy a hús. A búzát kombájnokkal aratják – vajon ezekkel takarítják be a szóját és a lencsét is? Mennyi ideig tart, amíg egy kismalacból sertéskaraj lesz – hetekig vagy évekig? Az amerikaiak túlnyomó többsége ezt egyszerűen nem tudja, és a világban rengeteg társuk akad. Kínában termelik a legtöbb acélt a világon – csaknem egymilliárd tonnát olvasztanak, formáznak és hengerelnek minden évben –, de ezt az ország 1,4 milliárd fős lakosságának nem egészen 0,25 százaléka végzi. A kínai embereknek csak egy kicsinyke töredéke fűti fel a kohókat, vagy látja a saját szemével a hengerműben folyamatosan mozgó forró acél vörös csíkját. A kapcsolat megszakadása az egész világon érvényesül.

Az energia (élelmiszer vagy üzemanyag formájában) és a tartós anyagok (fémek, nemfémes ásványok vagy beton) előállításához szükséges alapvető folyamatok ismerete vagy megértése csökkenésének további fő oka, hogy az ezekre vonatkozó információkat az adatok és a képek mai világában, ha nem is elavultnak, de régimódinak és kifejezetten unalmasnak tartják. A közismerten legjobb elmék nem a termőtalajokat kutatják, és nem jobb cementet próbálnak készíteni, hanem olyan elvont vagy megfoghatatlan dolgokkal foglalkoznak, mint az elektronok áramlása a rengeteg miniatürizált eszközben. A jogászoktól és a közgazdászoktól a programozókig és a pénzügyi menedzserekig mindenki az anyagi valóságtól messze távol álló munkáért kapja aránytalanul magas fizetését.

Sok adatimádó azt hiszi, hogy ezek az elektronáramok kiküszöbölik a fura és ódivatú materiális igényeket. A csúcstechnikás városi mezőgazdaság lecseréli a termőföldeket, majd a szintetikus termékek végső soron teljesen szükségtelenné teszik a növénytermesztést és az állattenyésztést. A mesterséges intelligenciával irányított dematerializáció megszünteti függőségünket a fémek formákba öntött tömegétől és a feldolgozott ásványoktól, sőt végül a földi környezettől is – kinek kell majd, ha terraformáljuk a Marsot? Természetesen ezek nem egyszerűen csak elhamarkodott jóslatok, hanem fantazmagóriák, amelyeket egy olyan társadalom táplál, amelyben általános jelenség az álhírek terjesztése, a valóság és a fikció pedig olyan mértékben összemosódik, hogy a hiszékeny, szektás látomásokra hajlamos elmék elhiszik azt, amit a múltban az élesebb szemű megfigyelők kérlelhetetlenül határesetnek vagy egyenesen téveszmének minősítettek volna.

Könyvem olvasói közül senki sem költözik majd el a Marsra. Mindannyian továbbra is azokat a terményeket fogyasztjuk, amelyek a nagy kiterjedésű termőföldeken termettek, és nem azokban a felhőkarcolókban, amelyeket az úgynevezett városi mezőgazdálkodás hívei elképzeltek. Senki sem él majd egy dematerializált világban, amelyben nem lesz szükség a természet által nyújtott szolgáltatásokra, köztük a víz párolgására vagy a növények beporzására. Ezeknek a fontos szükségleteknek a kielégítése azonban egyre nehezebb feladat, mert az emberiség nagy része olyan körülmények között él, amelyekből a tehetős kisebbség már generációkkal korábban kiszabadult, emellett az energia és az alapanyagok gyorsan növekvő kereslete óriási megpróbáltatásnak teszi ki a bioszférát, és ezzel veszélybe sodortuk azt a képességét, hogy a folyamatait és a tartalékait a hosszú távú működésével összeegyeztethető határokon belül tartsa.

Csak egyetlen jellemző összehasonlítás: 2020-ban a világ népességének mintegy 40 százaléka (3,1 milliárd ember – a szubszaharai Afrika szinte összes lakosával együtt) esetében az egy főre jutó átlagos éves energiamennyiség nem volt magasabb, mint Németország és Franciaország 1860-as adatai! A tisztességes életszínvonal küszöbének megközelítéséhez ennek a 3,1 milliárd embernek legalább kétszer – ha lehet, inkább háromszor – ennyi energiához kellene jutnia, miközben fokozniuk kell az élelmiszer-termelésüket, valamint ki kell építeniük az alapvető városi, ipari és közlekedési infrastruktúrákat. Ezek az igények elkerülhetetlenül tovább rontják a bioszféra állapotát.

Hogyan kezeljük a klímaváltozást? Ma már széles körben egyetértünk abban, hogy valamit tennünk kell annak érdekében, hogy megelőzzünk számos rendkívül kellemetlen következményt, de mit kellene tennünk, és hogyan kellene megváltoztatnunk a viselkedésünket? Sokakat nem érdekel világunk energia- és anyagszükséglete, csak a zöld megoldások mantráit hajtogatják, és nem értik meg, hogyan jutottunk el idáig. Az ő receptjük egyszerű: csak dekarbonizálni kell – ne fosszilis szenet égessünk, hanem álljunk át a megújuló energiák kimeríthetetlen tárházának kiaknázására! Ám ebben van egy csavar: a mi civilizációnk fosszilis üzemanyagokkal működik; a technikai és a tudományos fejlődésünk, az életminőségünk és a jólétünk óriási mennyiségű fosszilis szén elégetésén alapul, ezért nemhogy évek, de évtizedek alatt sem mondhatunk le erről a sorsunkat alapvetően meghatározó tényezőről.

Ha a globális gazdaságot 2050-re teljesen függetleníteni akarjuk a széntől, azt csak elképzelhetetlen gazdasági visszafejlődés árán valósíthatjuk meg – vagy csak olyan rendkívül gyors átalakulás eredményeként, amelyet már-már csodaszámba menő technikai fejlődéssel érhetünk el. Ki az, aki meggyőző, a gyakorlatban is megvalósítható és megfizethető stratégia nélkül meg tudná valósítani az előbbit és technikai eszközök nélkül az utóbbit? Mi lesz valójában? Óriási szakadék tátong a vágyálmok és a realitások között, de egy demokratikus társadalomban nem lehet racionálisan vitatkozni ötletekről és javaslatokról úgy, hogy az érdekelt felek ne osszanak meg egymással legalább egy kevés releváns információt – ahelyett, hogy előítéletekkel terhelt és a fizikai lehetőségektől elrugaszkodott állításokkal állnak elő.

Ez a könyv kísérlet a megértési deficit csökkentésére, valamint arra, hogy elmagyarázzam a túlélésünket és a jólétünket meghatározó néhány legalapvetőbb uralkodó realitást. Nem akarok jóslatokba bocsátkozni, és nem kívánom körvonalazni a jövő lenyűgöző vagy lehangoló forgatókönyveit. Nincs szükség arra, hogy tovább ragozzam e népszerű – bár folyamatosan kudarcot valló – műfajt, mert hosszú távon túl sok olyan fejleményre és komplex kölcsönhatásra kerülhet sor, amelyre az egyének és a közösségek sem készülhetnek fel. A realitások kétségbeesést vagy túlzó várakozást tükröző (elfogult) értelmezéseivel sem foglalkozom. Nem vagyok pesszimista vagy optimista; tudós vagyok, aki megpróbálja elmagyarázni, hogyan működik valójában a világ, hogy ennek a tudásnak a birtokában jobban felismerjük jövőbeli korlátainkat és lehetőségeinket.

A kötetnek nyilvánvalóan szelektívnek kell lennie, de a közelebbi vizsgálatra kiválasztott hét kulcsfontosságú téma mindegyike kiállja az egzisztenciális szükségszerűség próbáját – egyik választásom sem lényegtelen. Az első fejezetben bemutatom, hogy a nagy energiaigényű társadalmak hogyan mélyítik el függőségüket általában a fosszilis üzemanyagoktól és különösen az elektromosságtól, az energia legrugalmasabban használható formájától. Ennek a ténynek a felismerése elengedhetetlen korrekció azokkal a mostanában gyakori (a bonyolult realitások rossz megértésén alapuló) állításokkal szemben, amelyek szerint gyorsan dekarbonizálhatjuk a globális energiaellátást, és alig két-három évtizedbe telik, amíg teljesen átállunk a megújuló energiaforrásokra. Miközben az elektromos energia egyre nagyobb hányadát nyerjük megújuló forrásokból (a nap- és a szélenergiából, szemben a régóta használt vízenergiával), és egyre több elektromos személyautót állítunk forgalomba, addig a teherautók, a repülés és a hajózás szénmentesítése sokkal nagyobb kihívás, ahogyan az is, hogy miként állítjuk majd elő a kulcsfontosságú anyagokat fosszilis források nélkül.

A második fejezet a fennmaradásunkhoz szükséges legfontosabb kérdéssel, az élelmiszer-termeléssel foglalkozik. Arra összpontosít, hogy az életben maradásunkhoz szükséges dolgok nagy részének – a búzától a paradicsomon át a garnélarákig – van egy közös tulajdonsága: az előállításukhoz jelentős mennyiségű fosszilis energiahordozó közvetlen és közvetett felhasználására van szükség. Alapvetően a fosszilis forrásoktól függünk, és ennek tudatosításával érthetjük meg reálisan, milyen nagy mértékben van rájuk szükségünk: viszonylag könnyű szélerőművekkel vagy napelemekkel villamos energiát termelni a szén vagy a földgáz elégetése helyett, de sokkal nehezebb lenne az összes mezőgazdasági gép üzemeltetése folyékony fosszilis üzemanyagok nélkül, valamint a műtrágya és más agrokémiai anyagok előállítása földgáz és kőolaj híján. Röviden: még évtizedekig képtelenek leszünk megfelelően táplálni bolygónk lakosságát úgy, hogy nem fosszilis nyersanyagokat használunk energia- és nyersanyagtermelésre.

A harmadik fejezet bemutatja, hogyan és miért tartják fenn társadalmainkat az emberi találékonysággal létrehozott anyagok. Ebből a célból az általam a modern civilizáció négy pillérének nevezett anyagokra, az ammóniára, az acélra, a betonra és a műanyagokra összpontosítok. Ezeknek a realitásoknak a megértése révén átláthatunk azokon a közelmúltban divatos félrevezető szólamokon, amelyek a szolgáltatások és a miniatürizált elektronikus eszközök által uralt modern gazdaság dematerializációjáról szólnak. A modern ipari fejlődés egyik meghatározó tendenciája volt számos késztermék egységnyi nyersanyagszükségletének relatív csökkenése. Ám az anyagigény abszolút mennyisége még a világ leggazdagabb társadalmaiban is nőtt, és messze a telítettségi szint alatt marad az alacsony jövedelmű országokban, ahol emberek milliárdjai számára továbbra is csak álom a jól megépített lakás, a konyhai berendezések és a légkondicionáló (az autóról nem is beszélve).

A negyedik fejezet a globalizáció történetéről és arról szól, hogyan kapcsolta össze egymással ilyen mértékben a világ országait a közlekedés és a kommunikáció. Ez a történelmi perspektíva érzékelteti, milyen régi (valójában ősi) az eredete ennek a folyamatnak, és mennyire új keletű a legnagyobb – végül valóban globális – kiterjedése. Ha közelebbről megnézzük, világossá válik, hogy ennek az ellentmondásokkal övezett (sokszor dicsért, sokszor megkérdőjelezett, sokszor bírált) jelenségnek a jövőjében semmi sem szükségszerű. Az utóbbi időben világszerte tapasztalható néhány egyértelmű visszalépés, valamint a populizmus és a nacionalizmus általános térnyerése, de nem világos, hogy ezek a tendenciák hogyan folytatódnak, és az sem, hogy milyen mértékben módosulnak a gazdasági, a biztonsági és a politikai szempontok miatt.

Az ötödik fejezet realista keretek között értékeli a ránk váró kockázatokat. A modern társadalmaknak sikerült kiküszöbölniük vagy csökkenteniük számos, korábban halálos vagy maradandó károsodást okozó kockázatot – például a gyermekbénulást és bizonyos szülési komplikációkat –, de még mindig sok veszély leselkedik ránk, miközben nem végezzük el a kockázatok megfelelő elemzését, ezért alábecsüljük vagy eltúlozzuk azok mértékét. A fejezet végén már olvasóim is reálisan tudják majd értékelni számos gyakori jelenség, történés vagy tevékenység (az elesés otthon, a kontinensek közötti repülés, a hurrikánok által sújtott térségekben élés, az ejtőernyőzés) önként vagy szándékolatlanul vállalt kockázatait. Miközben átvágunk a „diétaipar” képtelenségein, megtudjuk, mit kellene ennünk ahhoz, hogy tovább éljünk.

A hatodik fejezetben először megvizsgáljuk, hogy a környezeti változások hogyan hatnak három létfontosságú szükségletünkre: az oxigén-, a víz- és a táplálékigényünkre. A továbbiakban a globális felmelegedésre összpontosítok; arra a változásra, amely vezető helyet foglal el környezetünk miatti aggodalmaink között, emellett egyfelől – közel apokaliptikus – katasztrófaelméletek megjelenéséhez, másfelől a folyamat teljes tagadásához vezetett. Nem sorolom fel ezeket a vitatott állításokat, és nem is minősítem őket (ezt már rengeteg könyvben megtették), viszont tudatosítom majd, hogy a jelenséget a széles körben elterjedt nézetekkel ellentétben nem mostanában fedeztük fel, hiszen az alapjait 150 évnél régebb óta ismerjük.

Már több mint egy évszázada tisztában vagyunk azzal, hogy ténylegesen mekkora felmelegedést okoz a légköri szén-dioxid (CO2) mennyiségének megduplázódása, és a kutatók már több mint fél évszázaddal ezelőtt felhívták a figyelmet ennek a bolygónkkal zajló „kísérletnek” a példátlan – és megismételhetetlen – mivoltára (a légköri szén-dioxid pontos mennyiségét 1958 óta folyamatosan mérik). Nem figyeltünk oda ezekre a figyelmeztetésekre, elemzésekre és tényekre, miközben többszörösen elmélyítettük függőségünket a fosszilis energiahordozók elégetésétől, és ezt a függőséget lehetetlen könnyen vagy olcsón megszüntetni. Továbbra sem világos, milyen gyorsan tudunk változtatni ezen a helyzeten. Ha ehhez hozzáadjuk a környezetünk miatti összes aggodalmunkat, akkor kiderül, hogy a létünket érintő legfontosabb kérdésre – megvalósíthatja-e az emberiség a törekvéseit a bioszféra biztonságának határain belül – nem könnyű válaszolni. Ám a tényeket feltétlenül meg kell értenünk, mert csak ezután kezelhetjük hatékonyan a problémát.

Az utolsó fejezetben előretekintek a jövőbe. Elsősorban azokkal az egymással ellentétes nézetekkel foglalkozom, amelyeket a katasztrófaelméletek hívői (akik szerint már csak néhány év van hátra, mielőtt a modern civilizációnak befellegzik) és a technológiai optimisták (akik azt jósolják, hogy a találmányok határtalan távlatokat nyitnak a Föld határain túl, és minden földi kihívást lényegtelen történetté változtatnak) hangoztatnak. Olvasóim sejthetik, hogy egyik állásponttal sem megyek sokra, és egyik doktrína sem nyerte el a tetszésemet. Nem látom be, hogy eddigi történelmünknek meg kellene szakadnia, és el kellene térnie a két irány valamelyike felé. Nem eleve elrendelt végkimenetelt látok, hanem egy bonyolult pályát, amelynek lefutását a mi – legkevésbé sem eleve elrendelt – választásaink határozzák meg.

A könyv két fő alapja a tudományos eredmények sokasága és az általam írt könyvekhez fél évszázadon át végzett saját kutatásaim. Előbbiek az energiaátalakítás és az üvegházhatás klasszikus 19. századi eredményeitől a globális kihívások és a kockázati valószínűségek értékeléséig terjednek. Ugyanakkor ez a szerteágazó témákkal foglalkozó kötet nem készülhetett volna el a többi művemhez végzett több évtizedes interdiszciplináris kutatás kivonatai nélkül. Ahelyett, hogy a róka és a sün összehasonlításáról szóló ősrégi tanmeséhez folyamodnék (a róka sokat tud, de a sün csak egy nagy dolgot: összegömbölyödik, és megszúrja azt, aki beleköt), inkább úgy gondolok a mai tudósokra, hogy vagy egyre mélyebb lyukakat fúrnak (ami manapság a hírnév felé vezető domináns módszer), vagy a tág horizontokat kémlelik (ez a csoport ma már jóval kisebb).

Sohasem volt vonzó számomra, hogy a lehető legmélyebbre fúrjak, vagy az égbolt egy alulról látható kicsinyke darabjának teljhatalmú ura legyek. Mindig is jobban szerettem olyan messzire tekinteni és olyan tág körben vizsgálódni, amennyire korlátozott képességeim lehetővé tették. Egész életemben az energia kutatása jelentette a fő érdeklődési körömet, mert ennek a hatalmas területnek a kielégítő megismeréséhez egyesíteni kell a fizika, a kémia, a geológia és a mérnöki tudományok eredményeit úgy, hogy közben figyelembe kell venni a történelmi, valamint a társadalmi, a gazdasági és a politikai tényezőket is.

A mindeddig elkészült negyvennél több (főleg tudományos) könyvem csaknem fele az energia különböző aspektusaival foglalkozik, az energetika és energia történelmi vonatkozásairól szóló szélesebb körű áttekintésektől kezdve az üzemanyagok kategóriáinak (kőolaj, földgáz, biomassza), konkrét tulajdonságainak és az energetikai folyamatoknak (teljesítménysűrűség, energiaátmenetek) az alaposabb vizsgálatáig. A többi művem interdiszciplináris jellegű: írtam olyan alapvető jelenségekről, mint a fejlődés (annak minden természetes és antropogén formája) és a kockázatok; írtam a globális környezetről (a bioszféráról, a biogeokémiai ciklusokról, a globális ökológiáról, a fotoszintézis termelékenységéről és a termények betakarításáról), az élelmiszerekről és a mezőgazdálkodásról, az anyagokról (mindenekelőtt az acélról és a műtrágyákról), a technika fejlődéséről és hanyatlásáról, továbbá az ókori római és a modern amerikai történelemről, valamint a japán ételekről.

Ez a könyv – életművem laikusoknak szánt összegzése – szükségszerűen annak a régi törekvésemnek a folytatása, hogy megértsem a bioszféra, a történelem és az általunk teremtett világ alapvető realitásait. Ahogy évtizedek óta, úgy most is határozottan szembefordulok a szélsőséges nézetekkel. Ezeknek az álláspontoknak a (ma már egyre harsányabb és egyre nagyobb képtelenségeket előadó) képviselőit ki kell ábrándítanom: itt nem találják meg a 2030-ban bekövetkező világvége miatti siránkozást vagy a rajongást a mesterséges intelligencia elképesztő átalakítóképessége iránt, amelyből hamarabb részesülünk, mint gondolnánk. Ehelyett a kötet egy átgondoltabb és szükségszerűen agnosztikusabb perspektívához kíván alapot teremteni. Remélem, hogy racionális és tárgyilagos megközelítésemmel segítek az olvasóknak megérteni, hogyan működik valójában a világ, és milyenek az esélyeink arra, hogy jobb kilátásokat nyújtsunk a következő nemzedékeknek.

Ám mielőtt még belemerülnénk ezekbe a konkrét témákba, olvasóimat figyelmeztetnem kell valamire, és esetleg lenne egy javaslatom is. A könyv tele van számokkal (metrikus mennyiségekkel), mert a modern világ valóságát nem lehet kizárólag kvalitatív leírásokból megérteni. Sok szám elkerülhetetlenül nagyon nagy vagy nagyon kicsi, és ezeket leghelyesebb a nagyságrendeket kifejező, világszerte használt előtagokkal jelezni. Akiknek nincsenek erről ismereteik, azoknak írtam a számok értelmezéséről szóló függeléket. Néhány embernek hasznos lehet, ha a kötet végén kezdi az olvasást. Ha nincs rá szükségük, akkor találkozunk az első fejezetben, amelyben az energiák közelebbi mennyiségi vizsgálatával foglalkozunk. Ez egy olyan perspektíva, amely sohasem mehet ki a divatból.

1. Az energia megértése

Üzemanyagok és elektromosság

Képzeljük el egy nyugodt mederben csordogáló sci-fi forgatókönyvét: nem mi utazunk el távoli bolygókra, hogy élet után kutakodjunk, hanem a Földet és lakóit figyeli meg távolról egy rendkívül fejlett civilizáció, amely szondákat küld a közeli galaxisokba. Vajon miért? Csak a tudás utáni vágyuk módszeres kielégítése miatt, és talán azért is, hogy elkerüljék a veszélyes meglepetéseket, ha egy spirálgalaxis egyik jelentéktelen csillaga körül keringő harmadik bolygó fenyegetést jelentene rájuk – esetleg azért, mert szükségük lehet egy második otthonra. Mindenesetre ezek az idegenek rendszeresen ránk néznek.

Tegyük fel, hogy bolygónkat minden száz évben megközelíti a szondájuk, amelyet úgy programoztak, hogy csak akkor végezzen második fázisú (alaposabb) felderítést, ha újfajta energiaátalakítást – az energia egyik formájának egy másikba alakulását – vagy erre utaló fizikai jelenséget észlel. Ha a fizika alapfogalmaival fejezzük ki, bármilyen folyamat – legyen az eső, vulkánkitörés, a növények növekedése, a ragadozók zsákmányának elejtése vagy az emberi tudás fejlődése – energiaátalakulásként definiálható. A szondák a Föld kialakulása után néhányszor százmillió évig a vulkánkitörések, földrengések és légköri viharok változatos, bár végső soron monoton képét látják.

Alapvető változások

Mintegy négymilliárd éve jelennek meg az első mikroorganizmusok, de az elhaladó szondák nem érzékelik őket, mivel ezek az élőlények még kevesen vannak, és rejtve maradnak, óceán fenekén található hidrotermális kürtők lúgos forrásai. Az első alaposabb vizsgálatra 3,5 milliárd évvel ezelőtt kerül sor, miután egy szonda a sekély tengerekben felfedezi az első egysejtű, fotoszintetizáló mikrobákat. Ezek elnyelik az infravörös tartományhoz közeli sugárzást – amely éppen csak kívül esik a látható fény tartományán –, és nem termelnek oxigént.1 Ezután több százmillió év telik el változásra utaló jel nélkül, mire kifejlődnek a cianobaktériumok, amelyek a szén-dioxidot és a vizet a nap látható sugárzása (a fény) energiájával újfajta szerves vegyületekké alakítják és oxigént bocsátanak ki.2

Ennek a radikális változásnak az eredménye lesz a Föld oxigént tartalmazó légköre, de még hosszú idő kell ahhoz, hogy 1,2 milliárd évvel ezelőtt kialakuljanak az új, jóval összetettebb vízi élőlények. A szondák ekkor dokumentálják először a pompás megjelenésű vörösmoszatokat (amelyek a fikoeritrin nevű fotoszintetizáló pigmentnek köszönhetik a színüket) és a jóval nagyobb barnamoszatokat. A zöldmoszatok csaknem újabb félmilliárd évvel később jelennek meg, és a tengeri növények megsokasodása miatt a szondákat jobb érzékelőkkel szerelik fel a tengerfenék tanulmányozása céljából. Megéri, mert 600 millió éve rendkívüli felfedezés következik: kialakulnak az első differenciált sejtekből felépülő organizmusok. Ezekben a lapos, puha, fenéklakó élőlényekből álló társulásokban (az ausztrál Ediacara-dombságról az ediakara-fauna1 nevet kapták) már egyszerű állatok is élnek, amelyeknek oxigénre van szükségük az anyagcseréjükhöz, ugyanakkor a moszatokkal és az algákkal ellentétben nemcsak a hullámokkal és az áramlatokkal sodródnak erre vagy arra, hanem önállóan mozognak.3

Ezt követően a szondák viszonylag gyorsabb ütemben bekövetkező változásokra figyelnek fel. Már nem élettelen kontinensek felett repülnek, hogy évek százmillióin át várjanak a következő korszakváltásra, hanem a rendkívül változatos fajok keletkezésének, elterjedésének és kihalásának emelkedő és süllyedő hullámait rögzítik. Ez a periódus a „kambriumi robbanással” és az első kicsinyke tengeri fenéklakó állatokkal (541 millió éve, főleg háromkaréjú tengeri ősrákokkal) kezdődik, majd megérkeznek a halak, a kétéltűek, aztán a szárazföldi növények és a négylábú (ezért kivételesen mozgékony) állatok. A periodikus kihalások üteme csökkenti, sőt csaknem megszünteti a változatosságot, és a szondák még hatmillió évvel ezelőtt sem találnak olyan élőlényt, aki uralná a bolygót.4 Nem sokkal később majdnem észrevétlen marad egy történés, amely nagyon fontos energetikai következményekkel járt: sok négylábú állat rövid időre felegyenesedik, vagy ügyetlenül elkezd két lábon járkálni, aztán több mint négymillió éve ez a helyváltoztatási forma lesz a norma azoknál a majomszerű teremtményeknél, akik egyre több időt töltenek a földön és egyre kevesebbet a fákon.5

Ekkor már nem több százmillió, hanem csupán néhány százezer évenként kell említésre méltó jelenségekről jelentést küldeni. A korai kétlábúak (akiket őseink hosszú sorában a hominidák – emberfélék – közé, a Homo nemzetségbe sorolunk) olyasmit művelnek, ami felgyorsítja őket a bolygó feletti uralom megszerzéséhez vezető úton. Néhányszor százezer évvel ezelőtt a szondák érzékelik az energia első extraszomatikus – valamilyen élőlény szervezetén kívüli – felhasználását, amikor a felegyenesedett kétlábúak megtanulják meggyújtani a tüzet, majd tudatosan a főzés, a kényelem és a biztonság szolgálatába állítják.6 Az ellenőrzött égés a növények kémiai energiáját hő- és fényenergiává alakítja, és lehetővé teszi a hominidák számára, hogy korábban nehezen emészthető ételeket fogyasszanak, felmelegedjenek a hideg éjszakákon és távol tartsák a veszélyes állatokat.7 Ezek az első lépések azon az úton, amely a környezet példátlan mértékű tudatos és ellenőrzött átalakításához vezet.

A folyamatot felgyorsítja a következő figyelemre méltó esemény: a növénytermesztés megjelenése. A szondák körülbelül 10 évezreddel ezelőtt látják meg a tudatosan termesztett növények első foltjait. A teljes földi fotoszintézis egy kis hányadát már az emberek uralják és manipulálják, akik háziasítják – kiválasztják, elültetik, gondozzák és betakarítják – a terményeket saját (későbbre halasztott) felhasználásukra.8 Hamarosan sor kerül az első állatok háziasítására is. Addig az emberek a saját izmaikkal dolgoznak – azaz a kémiai energiát (az ételét) alakítják át a munkához szükséges mozgási (mechanikai) energiává. A haszonállatok háziasítása mintegy 9000 évvel ezelőtt kezdődik el a szarvasmarhákkal, amelyek az emberi izmokon felüli extraszomatikus (testen kívüli) energiát szolgáltatnak a szántáshoz, a víz kutakból történő kiemeléséhez, valamint a teher- és a személyszállításhoz.9 Csak jóval később jelennek meg az első élettelen erőforrások: több mint öt évezreddel ezelőtt a vitorla, két évezrednél valamivel régebben a vízkerék és mintegy ezer éve a szélmalom.10

Ezt követően a szondáknak nem sok dolguk akad, mert a következő periódusban (viszonylag) lassabban mennek a dolgok: az egymást követő évszázadokra az ismétlődés, a stagnálás és az addigi energetikai folyamatok lassú terjedése jellemző. Amerikában és Ausztráliában (ahol hiányoznak az igavonó állatok és egyszerű mechanikus erőforrások) az európaiak érkezéséig az emberek a saját izmaikkal végeznek minden munkát. Az óvilág néhány iparosodás előtti térségében a munkába fogott állatok, a szél és a folyók sodró vagy lezúduló vize végzi a gabona megőrlésének, az olaj kisajtolásának és a kovácsmunkának a jelentékeny részét, a munkára fogható állatok pedig nélkülözhetetlenné válnak a nehéz mezei munkákhoz (elsősorban a szántáshoz, mivel az aratást még mindig kézzel végzik), az áruszállításhoz és a háborúkhoz.

Ezen a ponton azonban még a háziasított állatokat és a mechanikai erőforrásokat használó társadalmakban is emberek végzik a munka nagy részét. Becsléseim szerint – amelyekhez nyilván csak megközelítő számokat tudok használni, de a jellemző napi munkamennyiségre a modern mérésekből következtetek – 500 és 1500 (a korai újkor kezdete) között az összes hasznos mechanikai energia több mint 90 százalékát az emberek és az állatok nagyjából azonos mértékű izommunkája szolgáltatta, miközben az összes hőenergia növényi tüzelőanyagok (elsősorban fa és faszén, emellett szalma és szárított trágya) elégetéséből származott.

Az 1600-as években az idegenek szondája akcióba lendül, mert példátlan eseményre figyel fel. Egy sziget lakossága már nemcsak fával tüzel, hanem egyre inkább szénnel is – egy olyan fosszilis tüzelővel, amely több százmillió évvel ezelőtt jött létre a fotoszintézis eredményeként, majd a föld alatt megkövült a nagy hő és a ránehezedő nyomás következtében. Úgy becsülik, hogy Angliában a szén felhasználásának mértéke nagyjából 1620 körül (lehet, hogy kicsit előbb) haladta meg először a biomasszából történő hőtermelést, majd 1650-re a hő kétharmadát, 1700-ra pedig már a háromnegyedét szolgáltatta a szén eltüzelése.11 Ezt a folyamatot Anglia egyébként is kivételesen korán kezdte: az ország gazdaságának alapját képező 19. századi szénbányák mindegyike már 1640 előtt is működött.12 A 18. század legelején következik az újabb fejlemény: néhány angol bányában gőzgépeket állítanak munkába – ezek az első nem élő gépezetek, amelyekhez a fosszilis tüzelőanyagok elégetése szolgáltatja az energiát.

A korai gépek hatásfoka még olyan csekély, hogy csak szénbányákban tudják használni őket, mert ott helyben van az üzemanyag, és nem kell szállítani.13 Az ott zajló események miatt nemzedékeken át az Egyesült Királyság marad a legérdekesebb ország a szondák számára. A néhány európai országban és az Egyesült Államokban kibányászott összes szén még 1800-ban is csak kis töredékét teszi ki a brit széntermelésnek.

Az 1800-ban elhaladó szonda azt jelenti, hogy az összes termelt hő és fény 98 százalékát a domináns kétlábúak által elégetett növényi tüzelőanyagok szolgáltatják, valamint a gazdálkodáshoz, az építkezésekhez és a gyártáshoz felhasznált mechanikai energia 90 százalékát emberi és állati izommunkával állítják elő. Az Egyesült Királyságban az 1770-es években jelenik meg James Watt továbbfejlesztett gőzgépe, majd a Boulton & Watt társaság elkezdi olyan gőzgépek gyártását, amelyek teljesítménye 25 erős lóénak felel meg, de 1800-ig csak 500 darabot adnak el ezekből a gépekből, amelyek összes megtermelt energiája alig közelíti meg a lovak és a keményen dolgozó munkások összteljesítményét.14

1850-ben az Európában és Észak-Amerikában fellendülő szénbányászat még mindig csak az összes fosszilisenergia-felhasználás 7 százalékát fedezi. Ekkor a hasznos mozgási energia csaknem felét állatok és mintegy 40 százalékát emberi munka termeli, és csak 15 százalékát adják élettelen gépek: a vízkerekek, a szélmalmok és a lassan elterjedő gőzgépek. Az 1850-es években a világ még sokkal jobban hasonlít az 1700-as, sőt az 1600-as évekre, mint a 2000 körüliekre.

1900-ra azonban mind a fosszilis és a megújuló energiaforrások, mind az elsődleges erőforrások2 aránya jelentősen eltolódik. Ekkor az összes elsődleges energia felét modern energiaforrásokból – szénből és kis részben kőolajból – nyerik, a másik felét pedig hagyományos tüzelőanyagokból: fából, faszénből, szalmából. Az 1880-as években megjelenő vízerőművek turbinái elkezdik az elsődleges villamos energia termelését. Később jelenik meg a geotermikus villamos energia, majd a második világháború után a nukleáris, a nap- és a szélenergia (ezek az új megújuló energiaforrások). Ám 2020-ban még mindig a fosszilis tüzelőanyagok, főként a szén és a földgáz elégetésével állítják elő a világ villamos energiájának több mint felét.

1900-ban a mechanikai energia körülbelül felét élettelen erőforrások szolgáltatják: az elsősorban széntüzelésű gőzgépek, továbbá a korábbiaknál jobb vízkerekek és vízturbinák (1830-tól), a szélmalmok és a vadonatúj gőzturbinák (az 1880-as évek végétől), valamint a belső égésű motorok (az első benzinmotorokat ugyancsak az 1880-as években készítették).15

1950-ben a fosszilis energiahordozók (még mindig főleg kőszén) szolgáltatják az elsődleges energia csaknem háromnegyedét, és az élettelen elsődleges erőforrások – elsősorban a benzinnel és a dízellel működő belső égésű motorok – szolgáltatják az összes mechanikai energia több mint 80 százalékát. 2000-ben már csak az alacsony jövedelmű országok szegény lakosai függenek a biomassza-alapú tüzelőanyagoktól, miközben a világ elsődleges energiájának csak 12 százaléka származik fából és szalmából. Az élő erőforrások csak a mechanikai energia 5 százalékát adják, mivel az emberi és az állati munkát szinte teljesen kiszorítják a folyékony üzemanyagokkal és árammal működő gépek.

Az utolsó két évszázadban az idegen szondák az elsődleges energiaforrások gyors általános lecserélődését érzékelik, miközben bővül és változatosabbá válik a fosszilis energia felhasználása, illetve ugyanilyen gyors ütemben zajlik az élettelen erőforrások – először a széntüzelésű gőzgépek, majd a belső égésű (dugattyús és turbinás) motorok – bevezetése, elfogadása és kapacitásuk növekedése. A szondák a legutolsó látogatás alkalmával egy valóban globális társadalmat látnak, amelyet a bolygó néhány lakatlan régiójának kivételével mindenütt a fosszilis szén energiájának tömeges, helyhez kötött vagy mobilis átalakítása alapoz és határoz meg.

Az energia modern felhasználása

Milyen változásokat idézett elő az extraszomatikus energia mozgósítása? Az elsődleges energia globális termelését a teljes (bruttó) mennyiségben adják meg, de sokkal többet mond el az az energiamennyiség, amely ténylegesen rendelkezésre áll ahhoz, hogy hasznosítható formába alakítsuk. Ehhez le kell vonnunk a felhasználást megelőző (a szén válogatása és tisztítása vagy a kőolaj és a földgáz feldolgozása során bekövetkező) veszteségeket, a nem energetikai (vegyipari nyersanyagként vagy a szivattyúktól a repülőturbinákig terjedő gépek kenőolajaként és burkolóanyagként történő) felhasználást, valamint a villamos energia szállításakor bekövetkező veszteségeket. Számításaim szerint ezekkel a korrekciókkal – és jelentős kerekítéssel, hogy elkerüljem az indokolatlan pontosság látszatát – a 19. században 60-szorosára, a 20. században további 16-szorosára, az elmúlt 220 év alatt pedig összességében mintegy 1500-szorosára nőtt a fosszilis tüzelőanyagok felhasználása.16

Egyre jobban függünk a fosszilis üzemanyagoktól, és ez a modern civilizáció fejlődését meghatározó legfontosabb tényező, egyben ez az alapja az utánpótlásuk sebezhetősége, illetve az elégetésük környezeti hatásai miatti aggodalmainknak is. Az előállított energiamennyiség növekedése valójában jóval több volt az 1500-szorosnál, mert figyelembe kell vennünk, hogy közben az átlagos hatásfok is javult.17 1800-ban a kályhákban és a kazánokban a meleg víz előállításához a széntüzeléssel legfeljebb 25-30 százalékos hatásfokot tudtak csak elérni, emellett a gőzgépek csak a szénből nyert energia 2 százalékát alakították hasznos munkává, és ez maximum 15 százalékos egyesített hatásfokot eredményezett. Egy évszázaddal később a jobb kályhák, kazánok és motorok általános hatásfoka már csaknem elérte a 20, majd 2000-ben a körülbelül 50 százalékot. Ebből következően a 20. században közel 40-szeresére, 1800 óta pedig mintegy 3500-szorosára nőtt a megtermelt hasznos energia mennyisége.

A változások nagyságrendjéről világosabb képet kapunk, ha megvizsgáljuk az egy főre vetített arányokat. A világ népessége az 1800-as egymilliárdról 1900-ra 1,6 milliárdra, 2000-re pedig 6,1 milliárdra nőtt, és így a hasznos energiaellátás (minden érték egy főre eső gigajoule-okban kifejezve) az 1800-as 0,05-ról 1900-ra 2,7-re, 2000-re pedig 28-ra emelkedett. Nagyrészt Kína 2000 utáni fejlődése miatt a globális arány 2020-ra tovább emelkedett, fejenként nagyjából 34 gigajoule-ra. Napjainkban a Föld egy átlagos lakosára csaknem 700-szor több hasznos energia esik, mint a 19. század elején élt elődeinkre.

A közvetlenül a második világháború után született emberek élete során az arány több mint háromszor lett nagyobb: 1950 és 2020 között körülbelül 10-ről 34 GJ/főre emelkedett. Ha ezt a növekedést könnyebben érthető adatokkal fejezzük ki, akkor ez megfelel annak, hogy egy átlagos földlakónak minden évben körülbelül 800 kilogramm (0,8 tonna, azaz közel hat hordó) ásványolaj vagy mintegy 1,5 tonna jó minőségű kőszén áll a rendelkezésére. Fizikai munkával kifejezve a helyzet egyenértékű azzal, hogy egy átlagos emberre 60 felnőtt éjjel-nappal, megállás nélkül végzett munkája jut. A gazdag országok lakóinál a folyamatosan dolgozó felnőttekre vonatkozó, ugyanez az egy főre vetített egyenérték – országtól függően – általában 200 és 240 között alakul. Napjainkban az emberek soha nem látott mennyiségű energiával rendelkeznek.

A következmények akkor válnak nyilvánvalóvá, ha az emberi munkát, a fizikai munkaórák számát, a szabadidő mennyiségét és az általános életszínvonalat nézzük. A bőségesen rendelkezésre álló hasznos energia az alapja és a magyarázata minden olyan eredménynek – a jobb étkezéstől a tömeges utazásokig, a termelés és a közlekedés gépesítésétől az azonnali személyes elektronikus kommunikációig –, amely minden tehetős országban ma már inkább norma, mint kivétel. A közelmúlt változásainak mértéke a nemzetek szintjén nagyon eltér, de a várakozásoknak megfelelően kisebb a tehetősebb országokban, amelyekben már egy évszázaddal ezelőtt is viszonylag magas volt az egy főre jutó energiafelhasználás, és nagyobb mértékben nőtt ott, ahol 1950 után a leggyorsabban modernizálódott a gazdaság – azaz elsősorban Japánban, Dél-Koreában és Kínában. Míg az Egyesült Államokban 1950 és 2020 között körülbelül megkétszereződött (mintegy 150 gigajoule-ra) az egy főre jutó fosszilis tüzelőanyagokból és az elsődleges villamos energiából származó hasznos energia mennyisége, addig Japánban több mint ötszörösére nőtt (csaknem 80 GJ/főre), Kínában pedig elképesztő, 120-szorosnál is nagyobb növekedés zajlott le (2020-ban közel 50 GJ/fő).18

A hasznosenergia-felhasználás vizsgálata azért olyan árulkodó, mert az energia nem egyszerűen csak a bioszféra, az emberi társadalmak és a gazdaságaik összetett struktúrájának egy további összetevője, és nem is csak egy újabb változó azokban a bonyolult egyenletekben, amelyek meghatározzák ezeknek az egymással kölcsönhatásban álló rendszereknek a fejlődését. Az energiaátalakulások képezik az élet és az evolúció legalapvetőbb bázisát. A modern történelemre úgy tekinthetünk, mint az új energiaforrások kiaknázásának szokatlanul gyors sorozatára, és a modern világ lényegében az energiaátalakulások összesített eredménye.

Először a fizikusok ismerték fel az energia alapvető fontosságát az emberek szempontjából. A termodinamika tudományának egyik megteremtője, Ludwig Boltzmann 1860-ban azt mondta a szabad – az átalakítás számára elérhető – energiára, hogy olyan Kampfobjekt (a küzdelem tárgya) az életért, amely végső soron a napból érkező sugárzástól függ.19 Az 1933-as év fizikai Nobel-díjasa, Erwin Schrödinger így foglalta össze az élet alapját: „egy organizmus a negatív entrópiából táplálkozik” (a negatív entrópia – a „negentrópia” – azonos a szabad energiával).20 Az 19. században és a 20. század elején tevékenykedő fizikusok alapvető megállapításai nyomán Alfred Lotka amerikai matematikus és statisztikus arra a következtetésre jutott, hogy evolúciós előnyben részesülnek azok az élőlények, amelyek a legtöbbet hasznosítják a rendelkezésükre álló energiából.21

Az 1970-es évek elején Howard Odum amerikai ökológus azt írta, hogy „minden fejlődés különleges erők eredménye, és a fejlődés megszűnik akkor és ott, amikor és ahol ezeket megszüntetik”.22 Az utóbbi években a fizikus Robert Ayres többször is kifejtette írásaiban, hogy az energia minden gazdaság központi fogalma: „A gazdasági rendszer lényegében az erőforrásokban rejlő energia kinyerésének, feldolgozásának, valamint termékekben és szolgáltatásokban megtestesülő átalakításának rendszere.”23 Ha egyszerűbben akarjuk kifejezni, az energia az egyetlen valóban univerzális fizetőeszköz, és (a galaxisok körforgásától a rovarok jelentéktelen életéig) semmi sem történhet energiaátalakulások nélkül.24

Ezeknek a könnyen igazolható realitásoknak az ismeretében nehéz megérteni, hogy a modern közgazdaságtan – a magyarázatok és előírások gazdag tárháza – alig vesz tudomást az energiáról, pedig a művelői mindenki másnál erősebben befolyásolják a közpolitikát. Ayres meg is jegyezte, hogy a közgazdaságtan nemcsak nem látja be az energia jelentőségét a termelés fizikai folyamatában, de azt feltételezi, hogy „az energia nem (sokat) számít, mert gazdasági szempontból olyan kicsi a költsége, hogy figyelmen kívül lehet hagyni… mintha a termékek előállításához csak munka és tőke kellene – vagy az energia csupán egy olyan, az emberek által létrehozott tőke lenne, amelyet munkával és pénzzel elő lehetne állítani (és nem kitermelni)”.25

A modern közgazdászok nem azért kapják a fizetésüket és a díjaikat, hogy az energiával foglalkozzanak, és a modern társadalmak is csak akkor törődnek az energiával, amikor valamelyik fő kereskedelmi formájának az ellátása veszélybe kerül, ezért felmegy az ára. A Google Ngram Viewer nevű szolgáltatásával megnézhetjük az 1500 és 2019 között nyomtatásban megjelent szóösszetételek gyakoriságát, és a használatával jól illusztrálhatjuk a leírtakat: a 20. század második feléig elenyészően ritkán fordul elő az „energy price” (energiaár) kifejezés, aztán az 1970-es években bekövetkezett a nagy kiugrás (mivel az OPEC ötszörösére emelte a nyersolaj árát – erről részletesen is szó esik ebben a fejezetben), és a gyakoriság az 1980-as években tetőzött. A továbbiakban csökkentek az energiaárak, ami hasonlóan meredek visszaesést eredményezett, és az „energy price” kifejezést 2018-ban már nem használták gyakrabban, mint 1971-ben.

A világ valódi működésének megértéséhez feltétlenül szükség van némi energetikai műveltségre. Ebben a fejezetben először azt magyarázom el, miért nem könnyű az energiát definiálni, de miért könnyű nem elkövetni azt az általánosan előforduló hibát, hogy összekeverjük a teljesítménnyel. Látjuk majd, hogy az energia különböző formái (az egyedi előnyeikkel és hátrányaikkal) és a különböző energiasűrűségek (az egy tömeg- vagy térfogategységben levő energia mennyisége az energia tárolása és szállítása miatt fontos) hogyan befolyásolták a gazdasági fejlődés szakaszait, és reálisan felmérem majd azokat a kihívásokat, amelyekkel az egyre kevesebb fosszilis szénre átálló társadalmak szembesülnek. Megtudjuk majd, hogy civilizációnk milyen nagy mértékben támaszkodik a fosszilis üzemanyagokra, ezért a következő átmenet jóval tovább tart majd, mint azt sokan gondolják.

Tartalom

Bevezetés

1. Az energia megértése

2. Az élelmiszer-termelés megértése

3. A materiális világ megértése

4. A globalizáció megértése

5. A kockázatok megértése

6. A környezet megértése

7. A jövő megértése

Függelék: a számok megértése

Jegyzetek

Köszönetnyilvánítás

Magyarázó jegyzetek

Felelős kiadó Tönkő Vera

A Park Kiadó a Libri Könyvkiadó Kft. imprintje

Felelős szerkesztő Szala Boglárka

Szerkesztette Barotányi Zoltán

A szöveget gondozta Pávay Andrea és Lovass Gyöngyvér

Műszaki szerkesztő Rochlitz Vera

Borítótervező Szalkai Diána

Tördelte Izing Imre

ISBN 978 963 355 960 4

Elektronikus változat

eKönyv Magyarország Kft.

www.ekonyv.hu

Készítette Ambrose Montanus

Felhasznált betűtípusok

Jost – SIL Open Font License

Noto Serif – Apache License 2.0

Noto Serif Hebrew – SIL Open Font License

Source Serif 4 – SIL Open Font License