Энергия и цивилизация - Вацлав Смил

Учитывая фундаментальную природу развития, опирающегося на энергию, подобный вопрос выглядит очевидным. И очевидный простой ответ должен звучать так: принятие и распространение новых источников энергии и новых первичных движителей послужило фундаментальной физической причиной для экономических, социальных и экологических перемен, и они трансформировали буквально каждую черту современных обществ; этот процесс шел всегда, но его скорость увеличивалась. Доисторические изменения – лучшие инструменты, мастерство обращения с огнем, лучшие охотничьи стратегии – происходили очень медленно, в масштабах десятков тысяч лет. Последующее принятие и интенсификация постоянного земледелия затянулись на тысячелетия. Наиболее важным последствием перехода к земледелию стал значительный рост плотности населения, приведший к социальной стратификации, специализации и начальной урбанизации. Высоко-энергетичные общества, возникшие в результате растущего потребления ископаемого топлива, сами по себе стали воплощением перемен, будучи одержимыми стремлением к постоянным инновациям.

Плотность населения в кочевых обществах сильно варьировалась, но, за исключением нескольких прибрежных культур, она никогда не превышала одного человека на квадратный километр. Даже наименее продуктивные кочевые земледельцы подняли этот показатель как минимум в десять раз. Оседлое земледелие дало рост еще в десять раз. Интенсификация традиционного сельского хозяйства потребовала большего объема вложенной энергии. И пока одушевленный труд оставался единственным первичным движителем полевых работ, доля населения, вовлеченного в растениеводство и животноводство, оставалась высокой, более 80 %, обычно свыше 90 %. Валовая энергоотдача интенсивного земледелия увеличивалась за счет ирригации, террасирования, культивации нескольких растений одновременно, севооборота, удобрений, и все же она была обычно ниже, чем у экстенсивного земледелия, хотя и позволяла поддерживать большую плотность населения.

Наиболее интенсивное традиционное сельское хозяйство – лучшим примером является азиатская круглогодичная модель выращивания нескольких растений, обеспечивающая вегетарианский рацион – могло обычно поддержать более пяти человек на гектар обработанной земли. Такая плотность уже вела к постепенной урбанизации, но рост городов, расширение торговли и эффективная интеграция растущих империй были ограничены в первую очередь низкими скоростями и малой вместимостью наземного транспорта. Общества на берегах морей имели преимущество в виде парусных кораблей, которые использовались как для межконтинентальной торговли предметами роскоши, так и для демонстрации силы.

По контрасту с медленными, кумулятивными трансформациями традиционных обществ, социально-экономические последствия индустриализации на основе ископаемого топлива были почти мгновенными. Замещение биологического топлива ископаемым и более поздняя замена одушевленной энергии электричеством и двигателями внутреннего сгорания создали новый мир за каких-то несколько поколений (Smil 2005). Америка была экстремальным примером сжатых во времени изменений. Мощь и влияние США были созданы за счет экстраординарно высокого использования энергии, больше, чем в случае любого другого современного государства (Schnurr and Netschert 1960; Jones 2014; Smil 2014b). В 1850 году страна была почти полностью сельской, жила за счет дров и обильного импорта. Столетием позже – после того, как потребление полезной энергии на душу населения выросло более чем в три раза, и страна сделалась крупнейшим производителем и потребителем ископаемого топлива в мире, ведущим техническим инноватором, способным превратить эти преимущества в политическую мощь, – США стали экономической, военной и технологической супердержавой.

Наиболее очевидная физическая трансформация нового мира на ископаемом топливе произошла благодаря взаимосвязанным процессам индустриализации и урбанизации. На самом фундаментальном уровне они освободили сотни миллионов людей от тяжелого физического труда, обеспечили больший объем и разнообразие пищи, лучшие жилищные условия. Комбинация более производительного сельского хозяйства и новых трудовых возможностей в расширяющейся промышленности привела к массовой миграции из деревень и непрерывной быстрой урбанизации на всех континентах. В свою очередь, эти изменения привели к тому, что значительно выросло глобальное использование энергии. Инфраструктурные требования городской жизни подняли потребление энергии на душу населения по сравнению с сельской местностью и даже с не подвергшимися индустриализации городами. Эти сравнительно высокоэнергоемкие потребности не могли быть обеспечены без дешевых средств дальнего транспорта, способного перевозить продукты и топливо, а позже – и без передачи электричества.

Механизация массового фабричного производства, приведенная в движение ископаемым топливом и электричеством, позволила массово производить товары общего потребления, увеличить их разнообразие и улучшить качество, не повышая при этом цены. Благодаря ей появились новые материалы (металлы, пластик, композиты) и значительно интенсифицировались торговля, транспорт и телекоммуникации, образовавшие единую глобальную систему, доступ к которой получил любой индивидуум с достаточным доходом. Неизбежным последствием стали толпы народа в городах, коммерциализация всего и вся, вооруженные селфи-палками армии туристов, берущие в осаду любую достопримечательность.

Эти процессы также ускорили социальные изменения во всех аспектах общества. Оказался сломан традиционный круг ограниченных социальных и экономических горизонтов, в первую очередь (если не учитывать неизбежную инверсию соотношений между объемом коммуникации и ее качеством) для миллиардов пользователей социальных сетей, во вторую очередь для часто контрпродуктивных офшорных зон и субконтрактных отношений в производственной деятельности (вследствие более высоких транспортных затрат и недостатка должного контроля качества). Они улучшили состояние здоровья населения и увеличили срок жизни, почти всегда ко благу (не учитывая проблем, связанных со старением популяции). Они распространили и базовую грамотность, и более высокие стандарты образования (хотя массовое использование стипендий в области получения университетских степеней снизило их ценность) и позволили значительной доле населения мира узнать, что такое благополучие. Они создали больше места для демократии и прав человека (но на самом деле не сделали мир более демократичным).

Об электричестве необходимо поговорить особо, учитывая множество уникальных ролей, которые оно играет. Опора на эту наиболее гибкую и максимально удобную форму энергии быстро переросла во всеохватывающую зависимость. Без электричества современные общества не в состоянии обеспечить себя едой привычным образом: электричество приводит в действие компрессоры как на фабриках по производству аммиака, так и в домашних холодильниках. Общества не смогут предотвратить болезни (вакцины хранятся в тех же холодильниках) и позаботиться о больных (диагноз зависит от устройств на электричестве, от рентгеновских аппаратов до новейших установок МРТ, а поддержкой жизни в палатах интенсивной терапии занимаются компьютеры), контролировать потоки транспорта, справиться с огромными объемами информации (центры обработки данных стали крупнейшими потребителями энергии) или с городскими сточными водами.