Assim como um organismo vivo precisa continuamente de comida para se manter, uma economia consome energia para trabalhar e manter as coisas funcionando. Esse consumo vem com o custo das emissões de gases de efeito estufa e mudanças climáticas, no entanto. Então, como podemos usar a energia para manter a economia viva sem queimar o planeta no processo?

Em um jornal em PLOS ONE , Tim Garrett, professor de ciências atmosféricas da Universidade de Utah, com o matemático Matheus Grasselli da McMaster University e o economista Stephen Keen da University College London, relatam que o atual consumo mundial de energia está vinculado à imutável produção econômica passada. E a saída para uma taxa cada vez maior de emissões de carbono pode não ser necessariamente uma eficiência energética cada vez maior - na verdade, pode ser o oposto.

"Como podemos alcançar uma economia estável onde existe produção econômica, mas não aumenta continuamente nosso tamanho e aumenta nossas demandas de energia? ", diz Garrett." Podemos sobreviver apenas reparando a decomposição, simultaneamente trocando a infraestrutura fóssil existente por um apetite não fóssil? Podemos esquecer a chama? "

Termoeconomia

Garrett é um cientista atmosférico. Mas ele reconhece que fenômenos atmosféricos, incluindo o aumento dos níveis de dióxido de carbono e mudanças climáticas, estão ligados à atividade econômica humana. "Já que modelamos o sistema terrestre como um sistema físico, " ele diz, "Eu me perguntei se poderíamos modelar os sistemas econômicos de maneira semelhante."

Ele não é o único a pensar nos sistemas econômicos em termos de leis físicas. Existe um campo de estudo, na verdade, chamado termoeconomia. Assim como a termodinâmica descreve como o calor e a entropia (desordem) fluem através dos sistemas físicos, termoeconomia explora como importa, energia, entropia e fluxo de informações através dos sistemas humanos.

Muitos desses estudos analisaram as correlações entre o consumo de energia e a produção atual, ou produto interno bruto. Garrett adotou uma abordagem diferente; seu conceito de sistema econômico começa com a ideia secular de uma máquina térmica. Uma máquina de calor consome energia em altas temperaturas para fazer o trabalho e emite calor residual. Mas só consome. Não cresce.

Agora imagine uma máquina de calor que, como um organismo, usa energia para trabalhar não apenas para se sustentar, mas também para crescer. Devido ao crescimento anterior, requer uma quantidade cada vez maior de energia para se manter. Para humanos, a energia vem dos alimentos. A maior parte vai para o sustento e um pouco para o crescimento. E, da infância à idade adulta, nosso apetite aumenta. Comemos mais e exalamos uma quantidade cada vez maior de dióxido de carbono.

"Analisamos a economia como um todo para ver se ideias semelhantes poderiam ser aplicadas para descrever nossa manutenção e crescimento coletivos, "Garrett diz. Enquanto as sociedades consomem energia para manter a vida cotidiana, uma pequena fração da energia consumida vai para a produção e o crescimento de nossa civilização.

"Já estamos por aí há um tempo, ", acrescenta." Portanto, é um acúmulo disso passado produção que levou ao nosso tamanho atual, e nossas extraordinárias demandas coletivas de energia e CO ₂ emissões hoje. "

Crescimento como sintoma

Para testar essa hipótese, Garrett e seus colegas usaram dados econômicos de 1980 a 2017 para quantificar a relação entre a produção econômica acumulada passada e a taxa atual na qual consumimos energia. Independentemente do ano examinado, eles descobriram que cada trilhão de dólares americanos ajustados pela inflação no ano de 2010 de produção econômica mundial correspondia a uma civilização ampliada que exigia 5,9 gigawatts adicionais de produção de energia para se sustentar. Em uma economia fóssil, que é equivalente a cerca de 10 usinas termelétricas a carvão, Garrett diz, levando a cerca de 1,5 milhão de toneladas de CO ₂ emitido para a atmosfera a cada ano. Nosso uso atual de energia, então, é a conseqüência natural de nossa produção econômica anterior cumulativa.

Eles chegaram a duas conclusões surpreendentes. Primeiro, embora melhorar a eficiência por meio da inovação seja uma marca registrada dos esforços para reduzir o uso de energia e as emissões de gases de efeito estufa, a eficiência tem o efeito colateral de tornar mais fácil para a civilização crescer e consumir mais.

Segundo, que as taxas atuais de crescimento da população mundial podem não ser a causa do aumento das taxas de consumo de energia, mas um sintoma de ganhos de eficiência anteriores.

"Os defensores da eficiência energética para a mitigação das mudanças climáticas podem parecer ter um ponto razoável, "Garrett diz, "mas seu argumento só funciona se a civilização mantém um tamanho fixo, o que não acontece. Em vez de, uma civilização eficiente é capaz de crescer mais rápido. Ele pode usar mais eficazmente os recursos de energia disponíveis para fazer mais de tudo, incluindo pessoas. A expansão da civilização acelera em vez de declinar, e também suas demandas de energia e CO ₂ emissões. "

Um futuro descarbonizado em estado estacionário?

Então, o que essas conclusões significam para o futuro, particularmente em relação às mudanças climáticas? Não podemos simplesmente parar de consumir energia hoje, assim como não podemos apagar o passado, Garrett diz. "Temos inércia. Desligue o consumo de energia e a civilização para de emitir, mas também se torna inútil. Não acho que poderíamos aceitar tal fome."

Mas é possível desfazer o progresso econômico e tecnológico que trouxe a civilização a este ponto? Nós podemos, a espécie que aproveitou o poder do fogo, agora "esqueça a chama, "nas palavras de Garrett, e diminuir o crescimento eficiente?

"Parece improvável que vamos esquecer nossas inovações anteriores, a menos que o colapso seja imposto sobre nós pelo esgotamento de recursos e degradação ambiental, " ele diz, "que, obviamente, esperamos evitar. "

Então, que tipo de futuro, então, o trabalho de Garrett prevê? É aquele em que a economia consegue se manter em um estado estável - onde a energia que usamos é dedicada a manter nossa civilização e não a expandi-la.

É também aquele em que a energia do futuro não pode ser baseada em combustíveis fósseis. Isso tem que ficar no chão, ele diz.

"Nas taxas atuais de crescimento, apenas para manter as emissões de dióxido de carbono em seus níveis atuais exigirá a construção rápida de instalações renováveis ​​e nucleares, cerca de uma grande usina por dia. E, de alguma forma, isso terá que ser feito sem inadvertidamente apoiar a produção econômica também, de tal forma que a demanda por combustível fóssil também aumenta. "

É uma "dança peculiar, " ele diz, entre eliminar as inovações anteriores baseadas em fósseis que aceleraram a expansão da civilização, ao mesmo tempo em que inovam novas tecnologias de combustíveis não fósseis. Mesmo se esta economia em estado estacionário fosse implementada imediatamente, estabilizando CO ₂ emissões, o ritmo do aquecimento global seria reduzido - não eliminado. Níveis atmosféricos de CO ₂ ainda alcançaria o dobro de seu nível pré-industrial antes de se equilibrar, a pesquisa encontrou.

Olhando para a economia global através de lentes termodinâmicas, Garrett reconhece que existem realidades imutáveis. Qualquer forma de economia ou civilização precisa de energia para trabalhar e sobreviver. O truque é equilibrar isso com as consequências climáticas.

“As mudanças climáticas e a escassez de recursos são os desafios definidores deste século, "Garrett diz." Não teremos esperança de sobreviver à nossa situação ignorando as leis físicas. "

Trabalho futuro

Este estudo marca o início da colaboração entre Garrett, Grasselli e Keen. Eles agora estão trabalhando para conectar os resultados deste estudo com um modelo completo para a economia, incluindo uma investigação sistemática do papel da matéria e da energia na produção.

"Tim nos fez focar em uma relação empírica bastante notável entre o consumo de energia e a produção econômica cumulativa, ", Diz Grasselli." Agora estamos ocupados tentando entender o que isso significa para modelos que incluem noções que são mais familiares aos economistas, como capital, investimento e a sempre importante questão do valor monetário e da inflação. "