Olenemata inimese leidlikkusest ja innovatiivsusest, oleme me energeetilises mõistes kindlates piirides. Nendest piiridest väljumine ei ole võimalik, välja arvatud juhul, kui me ei leia viisi, kuidas füüsikaseaduseid eirata. See on aga ülimalt ebatõenäoline.
Üllatuslikult piisab vaid kahest elementaarsest, kuid sageli tähelepanuta jäävast seadusest. Need kaks seadust on esimene ja teine termodünaamika seadus. Termodünaamika esimese seaduse kohaselt "energia ei teki ega kao". Energia võib kanduda ühelt kehalt teisele (soojalt jahedale) või minna ühest olekust teise (potensiaalsest kineetilisse). See välistab juba eos kõiksugu igiliikurid. Termodünaamika esimene reegel on üldteada kooliprogrammi füüsikatundidest.
Termodünaamika teine seadus, vastupidiselt, on vähetuntud ning väga sageli keeruliste näidete abil segaselt edasi antud. Termodünaamika teise seaduse kohaselt liigub energia pidevalt kontsentreeritust olekust vähem kontsentreeritud oleku poole, sealjuures kasvab entroopia. Entroopia näitabki energia hajumisastet. Lihtne näide: mingi koguse maagaasi põletamisel muutub energia kontsentreeritud olekust, kus me seda kasutatada saame, hajusasse olekusse: vabaneb soojus ja tekib vesi ja süsinikdioksiid. Tekkinud soojus hajub atmosfääri ja ümbritsevasse keskkonda, kust me seda enam kätte ei saa. Süsteemi koguentroopia kasvab.
Põhimõtteliselt saaks hajusat energiat täpselt samamoodi ära kasutada, kuid seda tehes kulutaksime me omakorda energiat ning suurendaksime kokkuvõttes ikkagi entroopiat. Tegemist on suletud ringiga, kus entroopia saab vaid kasvada. Päikeses toimuva heeliumi termotuumaprotsessi käigus tekib valgust ja soojust, kuid ühtlasi kasvab (Päikese)süsteemi koguentroopia. Maal elavad taimed suudavad selle valguse ja soojuse enda kasvuprotsessis ära kasutada. Entroopia justkui väheneks. Kuid mitte kauaks - kindla aja möödudes taim laguneb või ta süüakse ära. Toiduahelas kõrgemal olev organism kulutab ligi 90% taimes sisalduvas energias selle seedimiseks! See tähendab, et loom saab taimest kõigest 10% kasulikku energiat. See on ka põhjus miks toiduahelas väheneb isendite arv kõrgemale liikudes kümnekordsete järkude kaupa.
Seaduste rakendamine
Kõik see tähendab, et me ei saa juba ära tarbitud fossiilkütuseid uuesti tarbida. Mõned "teadlased" on tulnud välja meetoditega, kuidas süsinikdioksiidi teatud temperatuuri ja rõhu juures naftaks või mõneks kasutatavaks kütuseks muuta. Seda tehes vaatavad nad suure kaarega mööda termodünaamika teisest seadusest. Ilmselgelt läheb süsinikdioksiidi kütuseks ümbertöötlemiseks rohkem energiat, kui sealt kätte saadakse. Nii kasvab üleüldine süsteemi entroopia! Seega on tegemist mõttetu ettevõtmisega seni, kuni ei leita viisi kuidas taimede või bakterite abil kütuseid toota. Sel puhul oleks energiakulu minimaalne ning kütuse tootmine süsinikdioksiidist isegi mõeldav. Kahjuks on sellise lahenduse leidmine üpris keeruline. Sensatsioonilised uudised internetis ei ole mitte midagi väärt ja nende kuulutamisega tasuks ettevaatlik olla. Kui selline tehnoloogia tõepoolest luuakse, siis võite kindlad olla, et mõni suurfirma ostab selle tehnoloogia ära ning viib selle massideni. Kahjuks ei ole tänase päevani suudetud lahendada hoopis lihtsamat energiaprobleemi - nimelt on teadlased juba aastaid unistanud tehnoloogiast, mille abil oleks võimalik taimede organismides leiduv tselluloos bakterite abil biokütuseks töödelda. Siiamaani ei ole lahendust leitud.
Rooma impeerium
Tänase päevani kõige kaugemale ulatuvate mõjudega ning samas kõige vähem kajastatud energiakriis leidis aset Rooma impeeriumi lõpuaastail. Rooma impeeriumi algusaastail rahastati sõjalisi aktsioone ja sotsiaaltoetuseid vallutatud aladelt varastatud kulla ja muude varadega, lisaks sellele kindlustas põllumajandus, mineraalid, metsaraie ning tasuta orjatöö impeeriumile piisavad sissetulekud ka kehvemateks aegadeks. Rooma vallutused olid aga nii kiired ja edukad, et peagi lõpetati Rooma elanikelt maksude kogumine. Vallutatud alad sellest aga ei pääsenud.
Roomlaste vallutused on näha järgnevalt kaardil, mis kujutab Rooma impeeriumit 117. aastal.
Vallutustega kasvasid ka kulutused, sest võimu kindlustamiseks tuli uutel territooriumitel sisse seada vajalikud institutsioonid - sõjavägi ja selle juurde kuuluvad hooned ja toitlustamine, maksukogujad jm. Kasvav aristokraatia oli harjunud hea eluga ning välismaalt tulevad varandused ning vili tekitasid illusiooni heaoluühiskonnast. Vallutustele tuli varsti piir ette ning saabus stabiilsuse aeg, kuid kulutused kasvasid edasi. Uued alad tuli impeeriumi südamega ühendada ning selle tarvis ehitati tuhandeid kilomeetreid sillutatud teid. Mõned neist teelõikudest on tänase päevani kasutuses. Uhkemad ja tähtsamad linnad varustati kanalisatsiooniga ning puhta veega. Kasvasid kulutsed sõjaväeveteranide ülalpidamiseks. Kõik see oli Roomale aga liig - kulutused olid kasvanud suuremaks, kui sissetulekud. Sissetulekute suurendamiseks hakati suuremat rõhku kohalikule energiale ehk toodangule panema. Põllumeestelt nõuti suuremaid makse, kusjuures maksud olid seotud maatüki suuruse, mitte tegeliku toodanguga, mis kõikus aastast aastasse. See suurendas survet põllumajanduslikule maale, mis kannatades ületootmise käes, hakkas üha väiksemat toodangut andma. Uue maa saamiseks ja majade ehitamiseks vajaliku tooraine saamiseks mindi Apenniinide metsade kallale. Põllumajandusliku maad tekkis juurde, kuid selle kvaliteet käis alla. Puudest puhastatud muld oli aldis erosioonile - vihm uhtus suure osa toitainetest lihtsalt jõgedesse. Allakäiku oli võimatu peatada.
Paralleel energia ja toodangu vahel võib esmapilgul otsitud tunduda, kuid tegelikult on seos üsnagi otsene. Puit, tööjõud, mineraalid ja põllumajanduslik toodang oli tolle aja energia - tolle aja käimapanevaks jõuks. Tänapäeval on selleks energiaks vedelad, tahked ja gaasilised kütused.
Sedamööda kuidas põllumajanduslik toodang langes, pankrotistusid ka talunikud. Nad müüsid oma madala tootlikkusega maatüki suuromanikele ja pagesid linnadesse, kus võis sotsiaalabi saada (vilja näol). Selline maa suuromanikke kätte koondumine pani aluse hilisemale feodaalajastule Euroopas, kus see koos 16. ja 17. sajandi maailmaavastajatega ka mujale levis. Rooma impeerium lagunes peagi kaheks eraldi riigiks - endine hiilgus oli kadunud ja neljandaks sajandiks oli Rooma impeeriumi pealinna kahest kuni kolmest miljonist elanikust alles jäänud kõigest 50 000.
Arvestades tänapäevast tarbimist ei maksa imestada, kui meid samasugune saatus tabab. Juba praegu toodetakse toidukultuuridest biokütuseid. Ameerika Ühendriikides on Alaska looduskaitsealadele rajatud naftapuurtornid ning nüüd planeeritakse neid rajada ka Mehhiko lahte (viimase ligi kahekümne aasta jooksul on see keelatud olnud). Kanada ja Ühendriikide põhjaosariigid on kasutusele võtmas naftaliivasid ja suureneb kivisöe, mis on madalaima energilise väärtusega massipäraselt kasutatav kütus, kasutus energia tootmiseks. Osad riigid on lausa nii meeleheitel, et toodavad nüüd kivisöes bensiini.
Millised on võimalikud lahendused energiakriisile võite lugeda järgnevate nädalate jooksul ilmuvatest artiklitest. Kindlasti heidame pilgu ka valeprohvetitele, kes suure suuga energia jäävuse seadusest justkui mööda hiilida suudavad.
Kristjan Velbri
2008
0 kommentaarid:
Postitage kommentaar