1,064
עריכות
שינויים
קפיצה לניווט
קפיצה לחיפוש
דיילי: כלכלה אקולוגית, פרק 5, משאבים א-ביוטיים (הצגת מקור)
גרסה מ־23:23, 29 באפריל 2006
, 23:23, 29 באפריל 2006אין תקציר עריכה
==טובין ושרותים המסופקים על ידי הסביבה==
===דלקים מחצביים===
הדלקים המחצביים הם מקור ''מתכלה'' של חומר דלק נמוך אנטרופיה, אך גם בעלי חשיבות גדולה כחומר גלם (בתעשיית הפלסטיקה, חומרי צבע, הדברה, וכד'). להלן ננתח דלקים פחמימניים (יש אחרים, למשל אורניום). נתוני 1995: נפט סיפק 38% מתצרוכת האנרגיה העולמית, פחם 25% וגז טבעי 22%, כך שדלקים פחמימניים סיפקו 85% מתצרוכת האנרגיה העולמית. לשם פשטות הדיון אתנסח עבור נפט, אך הדיון הוא כללי.
לכל דיון מעשי יש כמות קבועה של דלקים פחמימניים. הבעיה היא שקשה להעריך את הכמות הזו. הדלקים מצויים בעומקים שונים, ברמות איכות שונות, וברמות גישה שונות. ואכן, הערכות רזרבות הנפט משתנות באופן לא סביר. ב-1997, למשל, נצרכו בעולם 23 מיליארד חביות נפט, התגלו 7 מיליארד, אך הערכות הרזרבה ''עלו'' ב-11 מיליארד...
מבחינה כלכלית בודקים מה כמות הדלק שיהיה ''כדאי כלכלית'' לשאוב, אך מבחינה תרמודינמית אנו מביטים על EROEI – [[החזר אנרגיה על השקעת אנרגיה|החזר האנרגיה על השקעת האנרגיה]], דהיינו כמה אנרגיה של דלק נקבל ביחס להשקעת האנרגיה שנדרשה כדי לשאוב את כמות הדלק. במאזן האנרגיה המושקעת יש לחשב את האנרגיה שנדרשה לגילוי שדה הנפט ולקידוח, את האנרגיה הנדרשת לשאיבת הנפט, להובלה, לזיקוק, איכסון, וחלוקה למשתמשים. יש כאלו המוסיפים גם את האנרגיה הנדרשת מהאקו-סיסטם לטפל בפסולת (הטמעת CO, CO2, טיפול בגשם חומצי, דליפות וכד'), אך לי ניראה שזה חישוב לא רלוונטי בכדאיות התרמודינמית של שאיבת הנפט (היות ואנרגיה זו נלקחת מהשמש, ולא מהאנרגיה שמספק הנפט עצמו). את ה-EROEI אפשר לשפר באמצעים טכנולוגיים, אך יש מגבלות פיסיקליות (למשל, להרים קילו לגובה 1 מטר 'עולה' 9.8 ג'אול, ללא תלות בטכנולוגיה).
לדוגמא, בשנות ה-50, על כל השקעה של חבית נפט התקבלו 50, בשנת 1999 היחס עמד על 1:5 והצפי הוא שבשנת 2005 היחס (בארה"ב) יגיע ל-1:1 [הגיע???]. ברור שכש EROEI יורד אל מתחת ל-1:1 אין טעם לשאוב נפט לצורך הפקת אנרגיה (אם כי אולי יש טעם לשאוב כחומר גלם).
חשוב לציין שהבעייות האקולוגיות עם דלקים מחצביים לא מסתיימות בצד המקור (source), אלא נמצאות גם בצד הפסולת (sink) – על המערכת האקולוגית לטפל בתוצרי השימוש בדלקים. יש הטוענים שצד הפסולת אף יותר חמור מצד המקור! [רואים שדיילי לא תומך נלהב של תיאוריית peak oil.... (שחר)]
נסכם: הדלקים המחצביים הם מאגרים, אך הם מוצאים מבטן האדמה כזרמים. קצב ההזרמה תלוי רק בנו, אך בכל מקרה, בנקודה כלשהי בעתיד הם יתכלו. הדלקים הם יריביים: מרגע שהשתמשנו בדלק הוא התכלה. החברה המודרנית תלויה לחלוטין בדלקים המחצביים: הם מספקים 85% מצריכת האנרגיה העולמית, מהווים חומר גלם לפלסטיק, והבסיס לייצור המזון התעשייתי: דשנים, קוטלי עשבים וחרקים. אמנם יש חלופות לחלק מהשימושים הללו, אך לא ברור אם נצליח לעבור אליהן לפני שהדלק יאזל, או שהשפעות הפסולת על הסביבה יאלצו אותנו להפסיק להשתמש בהן.
===מינרלים===
למרות שבד"כ כלכלנים מטפלים במינרלים ובדלקים המחצביים באותם הכלים, יש הבדל מהותי בין השניים.
בדומה לדלקים, כמות המינרלים על פני כדור הארץ קבועה וסופית ובכך היא מגבילה את צמיחת הכלכלה. גם כאן יש הבדל באיכות המחצבים כך שבתחילה נשתמש במאגרים באיכות הגבוהה ביותר ועם הזמן נשתמש במאגרים קשים יותר לכרייה ולמיצוי הצורכים יותר ויותר אנרגיה. כבר כיום 10% מצריכת האנרגיה העולמית משמשת לכרייה ומיצוי. עוד נקודת דימיון בין המינרלים לדלקים היא העומס הסביבתי של צד האיסוף – על הסביבה להתמודד עם תוצרי התעשייה והמינרלים, ובהחלט אפשרי שהמגבלה על גודל הכלכלה התעשייתית תגיע דוקא מצד זה ולא מכיוון הידלדלות המקורות...
אך בשונה מדלקים מחצביים, המינרלים לא אובדים עם השימוש וניתן לעשות בהם שימוש חוזר. כך אפשר לחלק את המחצבים למאגר תת קרקעי ועל קרקעי, המחצבים מעל הקרקע ניתנים למיחזור. ישנם הטוענים שהחוק השני יביא לכך שעם כל מחזור שימוש תלך האיכות של החומר ותידרדר, אך ישנם הטוענים שעם טכנולוגיה מתאימה אפשר יהיה לשדרג את המינרלים ברמה המולקולרית ולשחזר את האיכות המקורית. אפשרות אחרת לטפל בהידלדלות המחצבים היא ייצור פולימרים מפחמן דו חמצני אטמוספרי, שיחליפו רבים מהמינרלים שבשימוש תעשייתי כיום. כמובן שתהליכים כאלו דורשים אנרגיה, ובנוסף מדובר בטכנולוגיות שאינן בטווח האופק, אך מאגרי המינרלים כיום גדולים דיים לאפשר לנו שנים רבות של מחקר בתחום.
בדיון בפסולת המינרלים יש להתמקד בשני סוגים: מוצרים תעשיתיים שסיימו את תפקידם (התקלקלו, יצאו מהאופנה), ובלאי מיקרוסקופי (שחיקה, הרס כימי). הפסולת מהסוג הראשון ניתנת למיחזור יחסית בקלות וכיום הדבר לא נעשה רק משיקולים של נוחות או מחיר. מיחזור הפסולת מהסוג השני, מאידך, דורש טכנולוגיה שאינה קיימת בידינו כיום ויש המטילים ספק בכך שתהיה אי פעם. אם אכן לא תהיה, הרי שהמינרלים השמישים לייצור יתכלו ביום מן הימים.
לסיכום: המינרלים הם מאגרים. הם יריביים בכל נקודת זמן (אם אני משתמש בהם, הם אינם ניתנים לשימוש על ידי מישהו אחר), אך מיחזור מאפשר שימוש נוסף בעתיד כך שהם לא יריביים במידה מסויימת בין הדורות... מאגרי המינרלים נמוכי האנטרופיה הם סופיים. בידינו השליטה על קצב הכרייה. בניגוד לדלקים המחצביים, בידינו שליטה גם על הקצב בו אנו מחזירים את המינרלים לאדמה (ככל שנמחזר יותר, הקצב יקטן).
===מים===
כמות המים בכדור הארץ היא בקירוב קבועה ואינה ניתנת להכחדה. אך אנו תלויים במים המתוקים המהווים אך 3% מהכמות הכוללת (כשרק 1% ניתן לניצול מיידי, 2% לכודים בקרח עד) והם ניתנים לזיהום על ידי פעילות האדם. המערכת הכלכלית תלוייה במים באופנים רבים: מים לשתיה, לתעשייה, לחקלאות, לטיפול בזיהום, כבסיס לאקו-סיסטם ועוד. המאפיינים של המים כמשאב משתנים בהתאם לשימוש.
המים הם סוג מיוחד של מאגר המאפשר אגירה של אנרגית שמש (בכך שהמחזור ההידרולוגי מספק מים מתוקים) בשמשם לשתיה, תעשייה, חקלאות. המערכת האקולוגית מאפשרת ניקוי המים ומיחזורם, כך שלצרכים מסויימים המים משמשים בתור זרם/שרותים (בשמשם לתחבורה, תיירות, מקור אנרגיה, ושימור האקו סיסטם). המים הם בס"כ יריביים, אם כי לא בין דורות שונים.
בעוד האדם לא יכול ממש לשנות את כמות המים בביוספרה, הוא יכול לזהם אותם ובכך להשפיע על האיכות שלהם כמאגר או זרם. להבדיל מהמינרלים, כמעט ואין תחליף למים כמשאב.
===אדמה===
אדמה משמשת גם כתשתית ('מקום') גם כמקור לחומרי מזון ומינרלים וגם כשירות לטיפול בפסולת. אנו נפריד בין האדמה כמקום - שתיקרא 'אדמה ריקארדית'- לאדמה כמקור ושירות – שטופלה במסגרת הדיון על המינרלים.
האדמה הריקארדית משמשת כתשתית, לאיסוף גשם ואנרגיה סולארית. מבחינה כלכלית היא זרם/שירותים המסוגלת לספק זרם מסויים של יבול. השירות הזה בלבדי, הוא יריבי במסגרת הדור, אך אינו יריבי בין דורות, ובעיקרון אינו ניתן להכחדה.
===אנרגית שמש===
המקור הראשוני לאנרגיה ואנטרופיה נמוכה מהן 'ניזונה' הביוספרה כולה. כמות האנרגיה המגיעה לכדור הארץ היא אדירה, אך היא מפוזרת באופן שווה ולכן קשה מאד לאסוף ולנצל אותה. כמעט כל השימוש שלנו בארגית השמש הוא דרך הטמעה שלה בכלורופיל. אנו משתמשים בכ-50% מהאנרגיה שנקלטת על ידי הצמחים.
ניתן לומר שהדלקים המחצביים הם מאגרים של אנרגית שמש עתיקה. כיום ארה"ב שורפת דלקים בכמות המספקת 40% יותר אנרגיה מכל אנרגית השמש שנלקטת על ידי הצמחייה על אדמתה.
סוכם על ידי [[משתמש:Shahard|שחר דולב]]
[[קטגוריה: כלכלה אקולוגית]]
[[קטגוריה: מושגי יסוד]]
===דלקים מחצביים===
הדלקים המחצביים הם מקור ''מתכלה'' של חומר דלק נמוך אנטרופיה, אך גם בעלי חשיבות גדולה כחומר גלם (בתעשיית הפלסטיקה, חומרי צבע, הדברה, וכד'). להלן ננתח דלקים פחמימניים (יש אחרים, למשל אורניום). נתוני 1995: נפט סיפק 38% מתצרוכת האנרגיה העולמית, פחם 25% וגז טבעי 22%, כך שדלקים פחמימניים סיפקו 85% מתצרוכת האנרגיה העולמית. לשם פשטות הדיון אתנסח עבור נפט, אך הדיון הוא כללי.
לכל דיון מעשי יש כמות קבועה של דלקים פחמימניים. הבעיה היא שקשה להעריך את הכמות הזו. הדלקים מצויים בעומקים שונים, ברמות איכות שונות, וברמות גישה שונות. ואכן, הערכות רזרבות הנפט משתנות באופן לא סביר. ב-1997, למשל, נצרכו בעולם 23 מיליארד חביות נפט, התגלו 7 מיליארד, אך הערכות הרזרבה ''עלו'' ב-11 מיליארד...
מבחינה כלכלית בודקים מה כמות הדלק שיהיה ''כדאי כלכלית'' לשאוב, אך מבחינה תרמודינמית אנו מביטים על EROEI – [[החזר אנרגיה על השקעת אנרגיה|החזר האנרגיה על השקעת האנרגיה]], דהיינו כמה אנרגיה של דלק נקבל ביחס להשקעת האנרגיה שנדרשה כדי לשאוב את כמות הדלק. במאזן האנרגיה המושקעת יש לחשב את האנרגיה שנדרשה לגילוי שדה הנפט ולקידוח, את האנרגיה הנדרשת לשאיבת הנפט, להובלה, לזיקוק, איכסון, וחלוקה למשתמשים. יש כאלו המוסיפים גם את האנרגיה הנדרשת מהאקו-סיסטם לטפל בפסולת (הטמעת CO, CO2, טיפול בגשם חומצי, דליפות וכד'), אך לי ניראה שזה חישוב לא רלוונטי בכדאיות התרמודינמית של שאיבת הנפט (היות ואנרגיה זו נלקחת מהשמש, ולא מהאנרגיה שמספק הנפט עצמו). את ה-EROEI אפשר לשפר באמצעים טכנולוגיים, אך יש מגבלות פיסיקליות (למשל, להרים קילו לגובה 1 מטר 'עולה' 9.8 ג'אול, ללא תלות בטכנולוגיה).
לדוגמא, בשנות ה-50, על כל השקעה של חבית נפט התקבלו 50, בשנת 1999 היחס עמד על 1:5 והצפי הוא שבשנת 2005 היחס (בארה"ב) יגיע ל-1:1 [הגיע???]. ברור שכש EROEI יורד אל מתחת ל-1:1 אין טעם לשאוב נפט לצורך הפקת אנרגיה (אם כי אולי יש טעם לשאוב כחומר גלם).
חשוב לציין שהבעייות האקולוגיות עם דלקים מחצביים לא מסתיימות בצד המקור (source), אלא נמצאות גם בצד הפסולת (sink) – על המערכת האקולוגית לטפל בתוצרי השימוש בדלקים. יש הטוענים שצד הפסולת אף יותר חמור מצד המקור! [רואים שדיילי לא תומך נלהב של תיאוריית peak oil.... (שחר)]
נסכם: הדלקים המחצביים הם מאגרים, אך הם מוצאים מבטן האדמה כזרמים. קצב ההזרמה תלוי רק בנו, אך בכל מקרה, בנקודה כלשהי בעתיד הם יתכלו. הדלקים הם יריביים: מרגע שהשתמשנו בדלק הוא התכלה. החברה המודרנית תלויה לחלוטין בדלקים המחצביים: הם מספקים 85% מצריכת האנרגיה העולמית, מהווים חומר גלם לפלסטיק, והבסיס לייצור המזון התעשייתי: דשנים, קוטלי עשבים וחרקים. אמנם יש חלופות לחלק מהשימושים הללו, אך לא ברור אם נצליח לעבור אליהן לפני שהדלק יאזל, או שהשפעות הפסולת על הסביבה יאלצו אותנו להפסיק להשתמש בהן.
===מינרלים===
למרות שבד"כ כלכלנים מטפלים במינרלים ובדלקים המחצביים באותם הכלים, יש הבדל מהותי בין השניים.
בדומה לדלקים, כמות המינרלים על פני כדור הארץ קבועה וסופית ובכך היא מגבילה את צמיחת הכלכלה. גם כאן יש הבדל באיכות המחצבים כך שבתחילה נשתמש במאגרים באיכות הגבוהה ביותר ועם הזמן נשתמש במאגרים קשים יותר לכרייה ולמיצוי הצורכים יותר ויותר אנרגיה. כבר כיום 10% מצריכת האנרגיה העולמית משמשת לכרייה ומיצוי. עוד נקודת דימיון בין המינרלים לדלקים היא העומס הסביבתי של צד האיסוף – על הסביבה להתמודד עם תוצרי התעשייה והמינרלים, ובהחלט אפשרי שהמגבלה על גודל הכלכלה התעשייתית תגיע דוקא מצד זה ולא מכיוון הידלדלות המקורות...
אך בשונה מדלקים מחצביים, המינרלים לא אובדים עם השימוש וניתן לעשות בהם שימוש חוזר. כך אפשר לחלק את המחצבים למאגר תת קרקעי ועל קרקעי, המחצבים מעל הקרקע ניתנים למיחזור. ישנם הטוענים שהחוק השני יביא לכך שעם כל מחזור שימוש תלך האיכות של החומר ותידרדר, אך ישנם הטוענים שעם טכנולוגיה מתאימה אפשר יהיה לשדרג את המינרלים ברמה המולקולרית ולשחזר את האיכות המקורית. אפשרות אחרת לטפל בהידלדלות המחצבים היא ייצור פולימרים מפחמן דו חמצני אטמוספרי, שיחליפו רבים מהמינרלים שבשימוש תעשייתי כיום. כמובן שתהליכים כאלו דורשים אנרגיה, ובנוסף מדובר בטכנולוגיות שאינן בטווח האופק, אך מאגרי המינרלים כיום גדולים דיים לאפשר לנו שנים רבות של מחקר בתחום.
בדיון בפסולת המינרלים יש להתמקד בשני סוגים: מוצרים תעשיתיים שסיימו את תפקידם (התקלקלו, יצאו מהאופנה), ובלאי מיקרוסקופי (שחיקה, הרס כימי). הפסולת מהסוג הראשון ניתנת למיחזור יחסית בקלות וכיום הדבר לא נעשה רק משיקולים של נוחות או מחיר. מיחזור הפסולת מהסוג השני, מאידך, דורש טכנולוגיה שאינה קיימת בידינו כיום ויש המטילים ספק בכך שתהיה אי פעם. אם אכן לא תהיה, הרי שהמינרלים השמישים לייצור יתכלו ביום מן הימים.
לסיכום: המינרלים הם מאגרים. הם יריביים בכל נקודת זמן (אם אני משתמש בהם, הם אינם ניתנים לשימוש על ידי מישהו אחר), אך מיחזור מאפשר שימוש נוסף בעתיד כך שהם לא יריביים במידה מסויימת בין הדורות... מאגרי המינרלים נמוכי האנטרופיה הם סופיים. בידינו השליטה על קצב הכרייה. בניגוד לדלקים המחצביים, בידינו שליטה גם על הקצב בו אנו מחזירים את המינרלים לאדמה (ככל שנמחזר יותר, הקצב יקטן).
===מים===
כמות המים בכדור הארץ היא בקירוב קבועה ואינה ניתנת להכחדה. אך אנו תלויים במים המתוקים המהווים אך 3% מהכמות הכוללת (כשרק 1% ניתן לניצול מיידי, 2% לכודים בקרח עד) והם ניתנים לזיהום על ידי פעילות האדם. המערכת הכלכלית תלוייה במים באופנים רבים: מים לשתיה, לתעשייה, לחקלאות, לטיפול בזיהום, כבסיס לאקו-סיסטם ועוד. המאפיינים של המים כמשאב משתנים בהתאם לשימוש.
המים הם סוג מיוחד של מאגר המאפשר אגירה של אנרגית שמש (בכך שהמחזור ההידרולוגי מספק מים מתוקים) בשמשם לשתיה, תעשייה, חקלאות. המערכת האקולוגית מאפשרת ניקוי המים ומיחזורם, כך שלצרכים מסויימים המים משמשים בתור זרם/שרותים (בשמשם לתחבורה, תיירות, מקור אנרגיה, ושימור האקו סיסטם). המים הם בס"כ יריביים, אם כי לא בין דורות שונים.
בעוד האדם לא יכול ממש לשנות את כמות המים בביוספרה, הוא יכול לזהם אותם ובכך להשפיע על האיכות שלהם כמאגר או זרם. להבדיל מהמינרלים, כמעט ואין תחליף למים כמשאב.
===אדמה===
אדמה משמשת גם כתשתית ('מקום') גם כמקור לחומרי מזון ומינרלים וגם כשירות לטיפול בפסולת. אנו נפריד בין האדמה כמקום - שתיקרא 'אדמה ריקארדית'- לאדמה כמקור ושירות – שטופלה במסגרת הדיון על המינרלים.
האדמה הריקארדית משמשת כתשתית, לאיסוף גשם ואנרגיה סולארית. מבחינה כלכלית היא זרם/שירותים המסוגלת לספק זרם מסויים של יבול. השירות הזה בלבדי, הוא יריבי במסגרת הדור, אך אינו יריבי בין דורות, ובעיקרון אינו ניתן להכחדה.
===אנרגית שמש===
המקור הראשוני לאנרגיה ואנטרופיה נמוכה מהן 'ניזונה' הביוספרה כולה. כמות האנרגיה המגיעה לכדור הארץ היא אדירה, אך היא מפוזרת באופן שווה ולכן קשה מאד לאסוף ולנצל אותה. כמעט כל השימוש שלנו בארגית השמש הוא דרך הטמעה שלה בכלורופיל. אנו משתמשים בכ-50% מהאנרגיה שנקלטת על ידי הצמחים.
ניתן לומר שהדלקים המחצביים הם מאגרים של אנרגית שמש עתיקה. כיום ארה"ב שורפת דלקים בכמות המספקת 40% יותר אנרגיה מכל אנרגית השמש שנלקטת על ידי הצמחייה על אדמתה.
סוכם על ידי [[משתמש:Shahard|שחר דולב]]
[[קטגוריה: כלכלה אקולוגית]]
[[קטגוריה: מושגי יסוד]]