Od ranih ljudi koji su trljali štapove kako bi ložili vatru, do fosilnih goriva koja su pokretala industrijsku revoluciju, energija je igrala središnju ulogu u našem razvoju kao vrsta. Ali način na koji napajamo naša društva također je stvorio najveći izazov čovječanstvu. To je ono za što će nam biti potreba genijalnost da riješimo.
Energija je ključ svjetske dominacije čovječanstva
Ne samo mlazno gorivo koje nam omogućuje da za nekoliko sati prijeđemo cijele kontinente ili bombe koje gradimo koje mogu raznijeti čitave gradove, već ogromne količine energije koje svi svakodnevno koristimo.
Razmislite o ovome: čovjeku koji odmara treba približno ista količina energije za održavanje metabolizma kao i starinskoj žarulji sa žarnom niti da bi održala svoj rad - oko 90 vata (džula u sekundi).
No, prosječno ljudsko biće u razvijenoj zemlji troši otprilike 100 puta više od te količine, ako dodate energiju potrebnu za obilazak, izgradnju i grijanje domova, uzgoj hrane i svih ostalih stvari s kojima se naša vrsta suočava. Primjerice, prosječni zapadnjak troši oko 10 tisuća vata.
POGLEDAJTE VIDEO:
Stvorenja vatre
Ta razlika puno objašnjava o nama - našoj biologiji, civilizaciji i nevjerojatno bogatom načinu života koji svi vodimo - u usporedbi, odnosno s drugim životinjama. Jer za razliku od gotovo svih ostalih bića na Zemlji, mi ljudi mnogo više radimo s energijom, nego samo s vlastitim metabolizmom. Mi smo stvorenje od vatre.
Taj je izuzetan odnos čovječanstva s energijom započeo je prije stotine tisuća godina, našim otkrićem vatre. Vatra je za nas učinila mnogo više od pukog grijanja, zaštite od grabežljivaca i novog alata za lov. Brojni antropolozi vjeruju da je vatra zapravo preoblikovala našu biologiju.
- Sve što organizmu omogućuje učinkovitije dobivanje energije imat će ogromne učinke na evolucijsku putanju tog organizma - objašnjava prof. Rachel Carmody sa Sveučilišta Harvard u Cambridgeu u Massachusettsu za BBC.
Ona vjeruje da je presudan razvoj bilo kuhanje. Kuhanje transformira energiju dostupnu iz hrane, tvrdi, a ugljikohidrati, proteini i lipidi koji opskrbljuju naša tijela prehranom razotkrivaju se i izlažu kad se zagriju. To našim probavnim enzimima olakšava učinkovito obavljanje posla, brže izvlačenje više kalorija nego kad bismo hranu jeli sirovu.
Shvatite to kao način 'pred-probave' hrane.
Kuhanje nam je razvilo mozak
Prof. Carmody i njezini kolege vjeruju da nam je dodatna energija pouzdano omogućila da razvijemo 'mala debela crijeva' i relativno veliki mozak gladan energije koji nas razlikuje od rođaka primata. I kako su nam mozgovi počeli rasti, stvorili su petlju pozitivnih povratnih informacija.
Kako se neuroni dodaju u mozak sisavaca, inteligencija se eksponencijalno povećava, kaže Suzana Herculano-Houzel, neuroznanstvenica sa sjedištem na Sveučilištu Vanderbilt u Nashvilleu u državi Tennessee. S pametnijim mozgovima postajali smo bolji u lovu i ishrani.
I smislili smo više načina za pristup kalorijama u našoj hrani - lupanjem kamenom, mljevenjem u prah ili čak puštanjem da istrune - ili naravno prženjem na vatri. Čineći to, dodatno smo povećali opskrbu tijela našim tijelima.
To nam je omogućilo da razvijemo još pametnije mozgove. Kroz stotine tisuća godina, klima se neprestano mijenjala, a ledeni pokrivači napredovali su i povlačili se sjevernom hemisferom.
Transformacija energije i uzgoj hrane
Posljednje ledeno doba završilo je prije oko 12 tisuća godina. Globalne temperature brzo su rasle, a zatim se stabilizirale, a čovječanstvo je krenulo u sljedeću energetsku transformaciju.
Bila je to revolucija koja će dovesti do toga da svijet dosegne neviđene razine tehnoloških promjena.
- Unutar 2000 godina, diljem svijeta, u Kini, na Bliskom Istoku, u Južnoj Americi, u Mezoamerici, ljudi pripitomljavaju usjeve - kaže dr. Robert Bettinger sa Sveučilišta Kalifornija Davis.
Uzgajanje usjeva bilo je gotovo nemoguće tijekom ledenog doba, vjeruje on, ali nova toplija klima, zajedno s velikim porastom razine ugljičnog dioksida (CO2), bila je vrlo gostoljubiva za biljni život.
Čovjek koji je kuhao postao je i poljoprivrednik. Bila su potrebna velika ulaganja ljudske energije u obliku teškog, mukotrpnog rada. No, zauzvrat su naši preci pobrali daleko obilniju i pouzdaniju opskrbu hranom.
Razmislite na trenutak o tome što radite kad uzgajate usjeve. Polja djeluju poput svojevrsne solarne ploče, ali umjesto da proizvode električnu energiju, sunčeve zrake pretvaraju u 'pakete' probavljive kemijske energije.
Iznad svega bile su žitarice - pripitomljene žitarice poput pšenice, kukuruza i riže djelovale su poput svojevrsne uskladištene energetske valute. Mogu se spakirati u silos za slobodno korištenje tijekom zimskih mjeseci. Ili dopremiti na tržište kako biste trgovali s drugima. Ili uložite u sadnju sljedeće žetve. Ili u tovu životinja, koje bi tu energiju mogle pretvoriti u meso, mliječne proizvode...
Kako su stoljeća prolazila, životinje i biljke pripitomljene na različitim mjestima spojile su se u svojevrsni poljoprivredni paket, kaže Melinda Zeder, arheologinja koja proučava razvoj pastirskog uzgoja u Smithsonian Institution.
Usjevi su hranili životinje. Životinje su obrađivale zemlju. Njihov gnoj je hranio usjeve. I, kaže dr. Zeder, kao paket osigurali su mnogo pouzdaniji i bogatiji izvor hrane. Više hrane značilo je više ljudi - koji bi se tada mogli proširiti na novi teritorij i razviti nove tehnologije koje bi proizvele još više hrane.
Više hrane i više ljudi - nove tehnologije
Bio je to još jedan krug, ali ovaj put pogonjen sunčevom energijom zarobljenom poljoprivredom. Višak energije koju je stvorio značio je da možemo održati mnogo veće populacije, a štoviše, nisu svi trebali uzgajati hranu i životinje.
Ljudi su se mogli specijalizirati za izradu alata, izgradnju kuća, topljenje metala ili govorenje drugim ljudima što da rade. Civilizacija se razvijala, a s njom i neke temeljne promjene u odnosima među ljudima. Zajednice sakupljača lovaca teže dijeliti resurse prilično podjednako. Suprotno tome, u poljoprivrednim zajednicama mogu se razviti duboke nejednakosti.
Zapravo, tisućama godina životni standard velike većine ljudi na Zemlji nije se značajno poboljšao, usprkos blagodati poljoprivrede.
- Društva okupljača lovaca prvotno su bila bogataška društva. Proveli su otprilike 20 sati tjedno u onome što biste nazvali radom - kaže Claire Walton, arheologinja na drevnoj farmi Butser u Hampshireu. Za usporedbu, u neolitiku, rimski ili saksonski poljoprivrednik radio bi barem dvostruko dulje, smatra ona.
Živimo kao kraljevi
Samo su kraljevi i plemići živjeli onakvim bogatim, ležernim životnim stilom kakav danas uživa sve više nas. Bio bi potreban eksplozivan pomak u korištenju energije da bi se to postiglo, pomak pokrenut fosilnim gorivima.
Do 18. stoljeća naša su sve brojnija društva počinjala nailaziti na ograničenja onoga što bi mogla učiniti energija svakodnevnog dotoka sunčevih zraka. Kako bismo mogli uzgajati hranu dovoljno brzo da nahranimo sva ta usta? Ili naći drvo za izgradnju svih naših kuća i brodova i za izradu drvenog ugljena koji bi pogonio sve naše metalne alate?
Tako smo se umjesto toga počeli okretati crnoj stijeni koju smo mogli iskopati i zapaliti u gotovo neograničenim količinama. Ugljen sadrži sunčevu energiju koju su milijuni godina zarobljavale fosilizirane šume. U 20. stoljeću crne bi stvari naslijedile one još bogatije geološke zalihe fotosintetske energije - nafte i prirodnog plina. A s njima su postale moguće i svakakve nove aktivnosti.
Ne samo da je fosilnih goriva bilo u izobilju. Oni su također pružali sve veće izvore moći, oslobađajući nas ovisnosti o životinjama. Prvo su se pojavile parne mašine koje su toplinu iz ugljena pretvorile u pokret. Zatim motor s unutarnjim izgaranjem. Zatim mlazni motor.
- Konj vam može dati samo jednu konjsku snagu. Sada imamo industrijske strojeve koji vam mogu dati desetke tisuća konjskih snaga, a na svojim granicama raketu Saturn V: 160 milijuna konjskih snaga kako bi vas izbavili s površine Zemlje - objašnjava Paul Warde, povjesničar okoliša sa Sveučilišta Cambridge.
Cijena napretka su klimatske promjene
Otprilike 5 posto svjetske opskrbe prirodnim plinom koristi se za stvaranje gnojiva na bazi amonijaka, bez kojih bi polovica svjetske populacije gladovala. Pretvaranje željeza u čelik troši 13 posto svjetske proizvodnje ugljena, a procjenjuje se da 8% svjetskih emisija CO2 proizlazi iz betona. Ali izgaranje fosilnih goriva imalo je nevjerojatan učinak na naš životni standard.
Od industrijske revolucije postali smo viši i zdraviji, životni vijek nam se znatno povećao, a u razvijenom svijetu u prosjeku imamo 30 do 40 puta bolje stanje. I sve je to zahvaljujući energetskoj revoluciji koju pokreću fosilna goriva, tvrdi Vaclav Smil sa sveučilišta Manitoba u Kanadi.
- Bez fosilnih goriva bili bi bez brzog masovnog prijevoza, bez leta, bez viška proizvodnje potrošačke hrane, bez mobitela proizvedenog u Kini, koje je u Southampton dopremio divovski brod s 20.000 kontejnera. Sve su to fosilna goriva - kaže on.
No dok su nas sve više izvukli iz agrarne nevolje i stvorili globalnu ekonomiju i visoki životni standard, katastrofalne klimatske promjene koje sada stvaraju prijete da će to društvo izbaciti iz kolosijeka.
Kao što smo prije dva stoljeća dosegli granice onoga što je poljoprivreda mogla učiniti, tako i globalno zagrijavanje nameće ograničenje onoga što ugljen, nafta i plin mogu sigurno učiniti.
Stvorio je najveći izazov s kojim se ljudsko društvo ikad suočilo - povratak oslanjanju na svakodnevni dotok energije sa Sunca. No, možemo li mi to i hoćemo li, pitaju se znanstvenici, ekološki aktivisti i svi oni zabrinuti za budućnost naše vrste.