Sedm kroků energetické transformace, bez níž bude civilizace ztracena
Richard HeinbergZ historického hlediska by celková rekonstrukce energetického systému trvala stovky či tisíce let. Rapidní transformace je však pro zachování naší civilizace nezbytná. Bude to bolet, ale šanci proměnit naši civilizaci k lepšímu ještě máme.
Občas můžeme nabýt dojmu, že přechod lidstva od drtivé závislosti na fosilních palivech k využívání alternativních nízkouhlíkových zdrojů energie je nezadržitelný a neustále zrychlující proces. Zapálený postoj mnoha zastánců obnovitelných zdrojů energie je pochopitelný: překonání klimatického zoufalství a dodání sebedůvěry může v lidech podnítit potřebnou motivaci k ukončení závislosti světa na fosilních palivech. Je však třeba zůstat nohama na zemi.
V případě energetické transformace jde skutečně o hodně, pravdou však také je, že obyčejně vyžadují podobné změny celá staletí. Pokud se na věc podíváme z historického hlediska, energetické revoluce vždy znamenaly zásadní proměnu společnosti — ať už to bylo před stovkami tisíc let osvojení ohně člověkem, zemědělská revoluce před deseti tisíci lety nebo náš přechod na fosilní paliva zhruba před dvěma staletími.
Vzhledem k současnému stavu lidské populace — dnes nás na planetě žije osmkrát více než v roce 1820, kdy přechod na fosilní paliva teprve začínal —, k obrovskému rozsahu globální ekonomiky a k bezprecedentní rychlosti, s jakou bude muset být přechod na obnovitelné zdroje energie proveden, abychom zabránili katastrofálním důsledkům klimatických změn, bude transformace na obnovitelné zdroje patrně nejambicióznějším počinem, o jaký se náš druh kdy pokusil.
Jak uvidíme dále, poznatky ukazují, že přechod je teprve v počátečním stádiu a bude-li pokračovat současným tempem, pak se nepodaří zabránit klimatické katastrofě, při níž zahyne či bude donucen k přesídlení stěží představitelný počet lidí a většina ekosystémů se promění k nepoznání.
Nejprve se podívejme na důvody, proč je přechod na nové technologie tak obtížný. Pak se budeme zabývat tím, jak by skutečná energetická transformace mohla vypadat a jak ji uskutečnit.
Proč se zatím o žádný skutečný přechod nejedná
Přestože už byly na vybudování infrastruktury obnovitelných zdrojů energie vynaloženy biliony dolarů, emise uhlíku se nesnižují, ale dále rostou a podíl energie z fosilních paliv je celosvětově jen o něco málo menší než před dvaceti lety. V roce 2024 přitom bude svět využívat více ropy, uhlí a zemního plynu než v roce 2023.
I když v případě Spojených států amerických a řady evropských zemí podíl elektřiny vyrobené z uhlí klesá, pokračující celosvětový růst spotřeby fosilních paliv a emisí CO2 zcela spolehlivě bere jakýkoli důvod k oslavám. Proč nevede rychlé zavádění obnovitelných zdrojů ke snižování spotřeby fosilních paliv? Hlavní viník je jasný: je to ekonomický růst, který nutí k spotřebě více a více energie a materiálů.
Esej●Patočka, Žďárský
Proč jsou fakta o růstu tabu? Vládnoucí ekonomické dogma se rozchází s realitou
Roční nárůst celkového množství spotřebované energie na celém světě stále převyšuje množství energie, které přibude díky novým solárním panelům a větrným turbínám. A rozdíl pochopitelně pokrývají fosilní paliva.
Přinejmenším prozatím tedy nežijeme v době skutečné energetické transformace. Lidstvo pouze přidává energii z obnovitelných zdrojů k rostoucímu množství energie, kterou získává z fosilních paliv. Tolik vzývanou energetickou transformaci lze s jistou dávkou cynismu označit za svatý grál — všichni k němu vzhlížejí, ale nikdo ho ještě neviděl.
Za jak dlouho by mohla být fosilní paliva plně nahrazena obnovitelnými zdroji, vezmeme-li v úvahu jak současnou trajektorii růstu solární a větrné energie, tak i pokračující růst světové ekonomiky, který v poslední době dosahuje tří procent ročně? Ekonomické modely naznačují, že svět by mohl získávat většinu elektřiny z obnovitelných zdrojů do roku 2060 — ačkoli mnoho zemí není na cestě ani k dosažení tohoto skromného cíle.
Elektřina přitom celosvětově představuje asi jen pětinu konečné spotřeby energie — transformace zbývajících osmdesáti procent spotřeby energie by trvala podstatně déle — pravděpodobně mnoho následujících dekád.
Abychom však zabránili katastrofickým klimatickým změnám, musíme podle názoru světové vědecké komunity dosáhnout čistých nulových emisí uhlíku do roku 2050, to znamená za pouhých pětadvacet let.
Jelikož vše nasvědčuje tomu, že je prostě fyzicky nemožné získat veškerou energii z obnovitelných zdrojů tak brzy a současně pokračovat v růstu ekonomiky nynějším tempem, předpokládá Mezivládní panel pro změnu klimatu (IPCC), že lidstvo bude nějakým způsobem využívat technologie zachycování a pohlcování uhlíku v masovém měřítku — včetně technologií, u nichž bylo doloženo, že nefungují.
Tvrdí to navzdory tomu, že neexistuje žádný způsob, jak takovou rozsáhlou průmyslovou výstavbu zaplatit. Přání IPCC je tu otcem myšlenky a jasným dokladem toho, že energetická transformace neprobíhá dostatečně rychle.
Proč transformace pokulhává? Jedním z důvodů je, že vlády, podniky i spousta obyčejných lidí se upínají k nerealistickým cílům. Dalším důvodem je nedostatečné taktické a strategické globální řízení celého úsilí. Na každý z těchto problémů se podíváme zvlášť a přitom poodhalíme, co by bylo třeba, aby se do pohybu dala skutečná energetická transformace.
Podstatou transformace je snížit spotřebu energie
Většina diskusí o energetické transformaci předpokládá dvě nerealistické věci: že i po transformaci bude existovat globální průmyslová ekonomika — podobná svým rozsahem a službami té současné — a že tato budoucí ekonomika, založená na obnovitelných zdrojích energie, bude i nadále růst, stejně jako v posledních desetiletích rostla ekonomika založená na fosilních palivech. Oba tyto předpoklady jsou však naprosto mimo realitu.
Analýza●Josef Patočka
Zamlčovaný fakt o klimatu: nelze je zachránit beze změny společenského systému
Plynou z většinou nevyřčeného záměru: chceme, aby přechod na bezuhlíkovou energetiku byl zcela bezbolestný, bez jakýchkoli ztrát na zisku a našem pohodlí. Cíl je to pochopitelný, protože pokud by nevznikly žádné další náklady, bylo by do tak obrovského úkolu nejspíš snazší zapojit veřejnost, vlády a podniky — i když historie ohromného společenského úsilí a obětí během války zavdává pochybnosti i o tomto předpokladu.
Energetická transformace si však bezesporu vyžádá značné výdaje. Kromě desítek bilionů dolarů potřebných finančních investic bude sama o sobě znamenat obrovskou spotřebu energie, nezbytnou na výrobu solárních panelů, větrných turbín, tepelných čerpadel, elektromobilů, zemědělských strojů na elektrický pohon, letadel s nulovými emisemi uhlíku, baterií a celé řady dalších zařízení potřebných pro provoz elektrifikované globální průmyslové ekonomiky v současném měřítku.
V počátečních fázích přechodu budeme muset většinu energie pro vybudování nové nízkouhlíkové infrastruktury získávat z fosilních paliv, protože ta dodávají stále více než osmdesát procent světové energie — „rozjezd“ přechodu za využití pouze obnovitelné energie by totiž trval neúnosně dlouho. Samotná transformace, zejména pokud bude probíhat rychle, bude tedy znamenat velký nárůst uhlíkových emisí.
Týmy vědců se snaží odhadnout velikost tohoto vstupního impulsu: jedna skupina tvrdí, že se emise související s přechodem budou pohybovat v rozmezí od 70 do 395 miliard tun CO2 „s průměrem 195 Gt CO2 napříč scénáři“ — což je více, než v současnosti činí celosvětové emise CO2 za pět let.
Jediným způsobem, jak vstupní emise minimalizovat, je na jedné straně vystavět podstatně menší globální energetický systém, než je ten, jejž se snažíme nahradit, a na druhé straně během přechodu výrazně snížit spotřebu energie pro účely, které s ním nesouvisejí — včetně dopravy a výroby, jež tvoří hlavní pilíře současné ekonomiky.
Vedle energie bude transformace vyžadovat také materiální zdroje. Zatímco současný energetický systém založený na fosilních palivech těží miliardy tun uhlí, ropy a plynu a k tomu menší množství železa, bauxitu a dalších rud pro výrobu vrtů, potrubí, čerpadel a dalších návazných zařízení, výstavba infrastruktury pro obnovitelné zdroje v obdobném rozsahu by vyžadovala mnohem větší množství nepalivových surovin — mimo jiné mědi, železa, hliníku, lithia, iridia, galia, písku a prvků vzácných zemin. I když jsou podle některých odhadů světové zásoby těchto prvků pro počáteční výstavbu obnovitelné infrastruktury v daném rozsahu dostatečné, přesto tu narážíme na dva zásadní problémy.
Nutnost snížit celkovou spotřebu energie
Za prvé, získávání těchto materiálů bude vyžadovat výrazné rozšíření těžebního průmyslu a jeho dodavatelských řetězců. Tato odvětví ze své podstaty znečišťují životní prostředí a nevratně znehodnocují půdu. K výrobě jedné tuny měděné rudy je například třeba přemístit více než 125 tun horniny a půdy. U některých jiných rud je poměr vytěžené horniny k výslednému kovu ještě mnohem nepříznivější.
Těžba často navíc probíhá na pozemcích přírodních národů a hlušina a další odpad nezřídka znečišťuje vodní toky. Divoká příroda a v principu soběstačně hospodařící komunity na globálním Jihu jsou už nyní vystaveny traumatizujícímu vlivu degradace půdy a toxických látek. Výrazné rozšíření těžby surovin — včetně hlubinné těžby — by zátěž pro ně ještě více prohloubilo a zmnožilo.
Za druhé je tu další „materiálová“ překážka: infrastrukturu pro obnovitelné zdroje energie bude nutné pravidelně obnovovat — zhruba každých pětadvacet až padesát let. I když je pro plnohodnotnou výstavbu panelů, turbín a baterií nyní na Zemi dostatek nerostných surovin, dovolí jejich omezené množství průběžnou obměnu obnovitelné infrastruktury i v budoucnu?
Zastánci popsaného typu přechodu tvrdí, že se můžeme vyhnout vyčerpání zásob rud na planetě tím, že po vybudování první generace solárně-větrné technologie využijeme recyklaci minerálů a kovů. Recyklace však nikdy není stoprocentní a některé materiály se během ní znehodnocují.
Podle jedné z analýz by nám recyklování přidalo jen pár století času navíc, než by vyčerpání surovin ukončilo systém nahrazování zařízení na výrobu energie z obnovitelných zdrojů — a to za předpokladu plošného a koordinovaného zavedení recyklace v bezprecedentním měřítku. Jediným skutečným dlouhodobým řešením se tak opět ukazuje snaha o výrazně menší globální energetický systém.
Nepřistoupíme-li k výraznému snížení celkové spotřeby energie a k udržení nižší míry spotřeby po časově neomezenou dobu, pak jednoduše nebude možné úspěšně uskutečnit společenskou transformaci, zbavit se závislosti na fosilních palivech a začít využívat čistě nízkouhlíkové zdroje energie. Tato transformace totiž nespočívá pouze v budování velkého množství solárních panelů, větrných turbín a baterií. Jde o jiné uspořádání společnosti tak, aby spotřebovávala mnohem méně energie a aby veškerou spotřebovanou energii získávala ze zdrojů, které lze využívat dlouhodobě.
Jak to udělat: sedm paralelních kroků
První krok: Omezit celosvětovou těžbu fosilních paliv na základě mezinárodní globální úmluvy a každoročně tento limit dál snižovat. Je to prosté: emise oxidu uhličitého nesnížíme, dokud nesnížíme spotřebu fosilních paliv. Namísto toho, abychom se toho snažili dosáhnout zvyšováním podílu obnovitelných zdrojů energie — což zatím ke snížení emisí nevedlo —, je zkrátka mnohem rozumnější omezit těžbu fosilních paliv. Základy takové úmluvy jsem před několika lety nabídl ve své knize The Oil Depletion Protocol.
Druhý krok: Spravedlivě řídit poptávku po energii. Snížení těžby fosilních paliv přináší další problém: kde budeme brát energii potřebnou pro účely transformace? Reálně ji můžeme získat jedině tak, že využijeme tu energii, kterou dnes využíváme k jiným než transformačním účelům.
To znamená, že většina lidí, zejména ve vysoce průmyslově vyspělých zemích, bude muset spotřebovávat podstatně méně energie než dnes — a to jak přímo, tak nepřímo, což se týká energie nutné pro výrobu zboží a provoz veřejných služeb včetně výstavby silnic. Kvůli minimalizaci sociálního napětí bude zapotřebí vytvořit sociální nástroje řízení poptávky po energii.
Nejspravedlivějším a nejpřímějším způsobem řízení poptávky po energii je přídělový systém. Obchodovatelné energetické kvóty (TEQ) představují systém, který před dvěma dekádami navrhl britský ekonom David Fleming. Systém odměňuje ty, kdo energií šetří, a mírně trestá ty, kdo energii spotřebovávají, přičemž zajišťuje, že každý dostane tolik energie, kolik skutečně potřebuje.