Begin dit jaar schreef ik hier dat oneindige exponentiële groei niet bestaat. En dat dat dus ook voor de economie een illusie is. Dat volgt uit basale rekenkundige logica. Vroeg of laat botst een exponentieel groeiend systeem op zijn grenzen. Een artikel van de Amerikaanse natuurkundige Thomas W. Murphy jr in Nature Physics bevat enkele mooi uitgewerkte rekenvoorbeelden die dat illustreren. Dat artikel is afgelopen zomer al gepubliceerd, maar trok pas recent de aandacht. De eerste gedachten van Murphy hierover gaan nog verder terug. Hij beschreef ze in 2011 al op zijn eigen blog. Omdat het meest in het oog springende rekenvoorbeeld over klimaat en energie gaat, leek het me de moeite waard om er hier aandacht aan te besteden.
Op dit moment bedraagt ons wereldwijde energieverbruik maar een fractie van wat we van de zon ontvangen. Ongeveer een honderdste van een procent. In theorie zou onze hele economie dus best op duurzame energie kunnen draaien, die (direct of indirect, via bijvoorbeeld wind of biomassa) door de zon wordt geleverd. Maar als ons energieverbruik blijft stijgen in het tempo van de afgelopen eeuw, met zo’n 2 tot 3 procent per jaar, lukt dat niet zo heel erg lang. Voor het gemak rekent Murphy met een groeipercentage van 2,3; dat komt neer op een vertienvoudiging per eeuw. Met dat groeitempo zouden we over 400 jaar evenveel energie gebruiken als de zon levert. Het zal duidelijk zijn dat de grens van wat we aan zonne-energie kunnen oogsten veel eerder wordt bereikt.
Maar misschien zijn er andere opties. Kernfusie bijvoorbeeld, of aardwarmte. Ook dat kan niet eindeloos goed gaan. Uiteindelijk komt vrijwel alle energie die we gebruiken – om ons te verplaatsen, om te verwarmen of te koelen, om te verlichten, om te mailen of te youtuben of te gamen – vrij als afvalwarmte. Volgens de wet van behoud van energie kan energie immers niet in het niets verdwijnen. Die afvalwarmte belandt op talloze manieren in de lucht: uit koeltorens van energiecentrales en radiatoren van auto’s, via wrijving van banden op de weg en remmen op wielen, door elektrische apparatuur die een beetje warm of bloedheet wordt bij gebruik, door geluid uit speakers dat wordt geabsorbeerd door op elkaar botsende luchtmoleculen, enzovoort. Op dit moment is de hoeveelheid afvalwarmte beperkt. Het is ongeveer 10 procent van het stralingsonevenwicht in het klimaat ten gevolge van menselijke invloed. De bijdrage aan de opwarming is aanzienlijk kleiner. (Het stralingsonevenwicht moet namelijk niet worden verward met het begrip stralingsforcering. Stralingsforcering is een theoretisch begrip. De stralingsforcering van het versterkte broeikaseffect is het verschil tussen in- en uitgaande straling aan de top van de atmosfeer dat er zou zijn als de temperatuur niet gestegen zou zijn sinds het begin van de industriële revolutie. In werkelijkheid is die temperatuur natuurlijk wel gestegen. Volgens het laatste IPCC-rapport is de stralingsforcering door menselijk invloed ongeveer 2,7 W/m2, terwijl de stralingsonbalans zo’n 1 W/m2 bedraagt.) Maar natuurlijk zou het er helemaal anders uitzien wanneer we op aarde net zoveel energie zouden produceren als we van de zon ontvangen. De temperatuur van het aardoppervlak zou in dat geval het kookpunt van water kunnen bereiken, 100 °C. Natuurlijk zou het ook hier al helemaal mislopen ver voordat dat punt wordt bereikt.
De conclusie is dus dat economische groei op termijn helemaal ontkoppeld zou moeten worden van energieverbruik. Dat zou nog wel eens een stuk lastiger kunnen zijn dan het ontkoppelen van de economie met de uitstoot van broeikasgassen. Bovendien leidt de aanname van oneindige, volledig ontkoppelde groei op lange termijn ook tot merkwaardige resultaten. Stel dat de economie op een bepaald moment voor 50% is gebaseerd op fysieke hulpbronnen (energie, landbouw, grondstoffen, milieubelasting) en voor 50% niet (onderwijs, zorg, dienstverlening). In een volledig ontkoppelde economie zou alleen het niet-fysieke deel kunnen groeien. Bij een groeipercentage van 2,3 per jaar zou het fysieke deel na een eeuw nog maar 5 procent van de economie uitmaken. En na nog een eeuw nog maar een half procent. Nog wat eeuwen later zou het een verwaarloosbaar deel van de economie zijn, met minder waarde dan het inkomen van een modale burger. Het is moeilijk voorstelbaar dat dit ooit realiteit zal worden.
Natuurlijk zijn dit hele ruwe berekeningen, die absoluut niet zijn bedoeld als toekomstvoorspellling. Nuttig energiegebruik zou bijvoorbeeld ook nog aardig kunnen groeien door een toename van de efficiëntie. En in de landbouw zou groei mogelijk kunnen zijn door verbetering van de kwaliteit, zonder toename van het volume van de opbrengst. Maar uiteindelijk blijft de fysieke realiteit zijn grenzen stellen. De voorbeelden van Murphy illustreren hoe de aanname van doorgaande exponentiële groei op drijfzand rust. Zeker als die aanname met niet veel meer wordt onderbouwd dan het doortrekken van trends uit het verleden. Murphy merkt op dat de grondleggers van de economische wetenschap – zoals Adam Smith, Thomas Malthus, David Ricardo en John Stuart Mill – de groei uit hun tijd als iets tijdelijks zagen. Zij zagen land als de beperkende factor. Dat is natuurlijk onjuist gebleken, omdat er zich andere bronnen van groei aandienden, met fossiele brandstof als veruit de belangrijkste. Maar daarmee is niet gezegd dat er zich steeds weer zo’n nieuwe bron aandient wanneer we die nodig zouden hebben. De aanname dat dat zo zal zijn lijkt me weinig meer dan speculatie.
Zoals ik ook in mijn vorige stuk al schreef, betekent dit zeker niet dat er op een bepaald moment helemaal geen vooruitgang meer mogelijk is. Er zullen altijd mogelijkheden zijn voor innovaties, en voor voortschrijdend inzicht. Wie weet levert dat toch weer een bron van (tijdelijke) exponentiële groei. Of een ander soort groei. Maar we zouden ook na moeten denken over een plan voor een wereld zonder groei. Eenvoudig zal dat niet zijn, omdat het economische systeem van de wereld helemaal ingericht is op doorgaande groei. Juist daarom kunnen we maar beter voorbereid zijn op de mogelijkheid dat het een keer stopt. Ook al weten we nog niet wanneer dat zal zijn.
Klimaatverandering 
Is die eigenlijk niet ‘gewoon’ een bevestiging van het model van _De Club van Rome_?
LikeLike
Dank, Hans, voor deze verwijzing naar het artikel van Murphy Jr, dat ik nog niet kende. Hij beschrijft denk ik heel helder en bondig de situatie waarin we ons als mensheid bevinden waar het om de mogelijkheid en risico’s van voortgaande fysieke en economische groei gaat.
Afsluitend zeg je:
“Er zullen altijd mogelijkheden zijn voor innovaties, en voor voortschrijdend inzicht. Wie weet levert dat toch weer een bron van (tijdelijke) exponentiële groei. Of een ander soort groei. Maar we zouden ook na moeten denken over een plan voor een wereld zonder groei. Eenvoudig zal dat niet zijn, omdat het economische systeem van de wereld helemaal ingericht is op doorgaande groei. Juist daarom kunnen we maar beter voorbereid zijn op de mogelijkheid dat het een keer stopt. Ook al weten we nog niet wanneer dat zal zijn.”
Dat “plan” wil Murphy Jr graag ontwikkelen samen met andere academici, binnen en buiten academies, zoals voorgesteld in Murphy Jr et al 2021: https://tmurphy.physics.ucsd.edu/papers/PLAN-ERSS.pdf
Dat lijkt me een mooi streven, waaraan misschien ook dit blog op eigen wijze een kleine bijdrage kan (gaan cq blijven) leveren.
Murphy Jr zegt in het artikel dat je bespreekt over restwarmte:
“[T]he current radiative imbalance associated with climate change is ~1 W m–2, and thus an order of magnitude greater than waste heat. If the latter were to increase at 2.3% per year according to the historical energy growth trajectory, waste heat would rival global warming next century and quickly become dominant thereafter” en “the surface temperature of Earth would reach the boiling point of water (373 K) in just over 400 years under this relentless prescription. Clearly, extrapolating our recent — seemingly modest — 2.3% annual energy growth very far into the future quickly becomes ridiculous, and cannot happen.”
Dit inzicht is zo specifiek gesteld nieuw voor mij, hoewel ik onlangs wel zag dat de ecologisch econoom Georgescu-Roegen in 1975 al op deze mogelijkheid wees in zijn artikel over energiemythes n.a.v. het rapport Grenzen aan de Groei van Meadows et al 1972: https://www.uvm.edu/~jfarley/EEseminar/readings/energy%20myths.pdf
Georgescu-Roegen gaf alleen niet aan op welke termijn dat zou kunnen:
“[T]he additional global heat at the site of [power plants] and at the place[s] where power is used may increase the temperature of the earth to the point at which the icecaps would melt – an event of cataclysmic consequences. Since the Entropy Law allows no way to cool a continuously heated planet, thermal pollution could prove to be a more crucial obstacle to growth than the finiteness of accessible resource.”
Voor zover ik me herinner hielden Meadows et al geen (expliciet) rekening met deze mogelijkheid, maar het lijkt me zo op het oog een vrij harde grens aan de nog altijd groeiende energievraag van de mensheid.
Georgescu-Roegen wijst er ook op dat Meadows et al niet veel meer dan ongeveer een eeuw vooruit probeerden te kijken in hun waarschuwing om een ineenstorting van de huidige mondiale samenleving te voorkomen. Hij merkte daarbij op dat ook als het zou lukken die samenleving binnen planetaire grenzen te brengen, de mensheid nog niet oneindig op aarde zou kunnen voortleven. Ook dan zullen niet-hernieuwbare hulpbronnen gestaag afnemen en is de vraag vooral hoeveel mensen de aarde hoe lang kan onderhouden, en met welke levenskwaliteit. Dat lijkt me de kernvraag waar de politiek-economische discussies de komende jaren en decennia steeds vaker op gericht zullen zijn.
Of zoals Georgescu-Roegen zijn stuk in 1975 eindigde:
“Will mankind listen to any program [PLAN] that implies a constriction of its addiction to exosomatic comfort? Perhaps, the destiny of man is to have a short, but fiery, exciting and extravagant life rather than a long, uneventful and vegetative existence.”
Die laatste zin was overigens een parafrase van een opmerking in zijn boek uit 1971 over de economie als entropisch proces: https://www.scribd.com/document/267519123/The-Entropy-Law-and-the-Economic-Process-by-Nicholas-Georgescu-Roegen-pdf#
“[M]an’s nature being what it is, the destiny of the human species is to choose a truly great but brief, not a long and dull, career.”
Of zullen we er toch een lang, boeiend en bloeiend leven van weten te maken? Niet zozeer gericht op fysieke en economische groei, maar op geestelijke en morele groei?
LikeLike
“… Zij zagen land als de beperkende factor. Dat is natuurlijk onjuist gebleken, omdat er zich andere bronnen van groei aandienden, …”
Onjuist of tijdelijk onjuist? De beperking door deze factor is een eind vooruitgeschoven in de tijd doordat andere bronnen van groei zich aandienden. Waardoor ook de wereldbevolking verder kon groeien. Land (samen met zijn hulp- en grondstoffen) is als beperkende factor inmiddels weer terug op de agenda, dunkt mij.
“… Juist daarom kunnen we maar beter voorbereid zijn op de mogelijkheid dat het een keer stopt. Ook al weten we nog niet wanneer dat zal zijn.”
Hans, bedoel je met dat stoppen dat de economische groei een keer stopt of bedoel je ermee dat de fysieke grenzen zijn bereikt? Of beide als onlosmakelijk met elkaar verbonden?
LikeLike
Jaap,
Het begint met de vraag hoe je economische groei definieert. Ik denk dat groei volgens de definitie die nog het meest wordt gebruikt (uitgedrukt als BBP, bijvoorbeeld) onmogelijk eindeloos door kan gaan. Het rekenvoorbeeld van Murphy over een ontkoppelde economie laat zien dat het niet heel aannemelijk is dat het BBP eindeloos kan blijven groeien zonder een groei van bijvoorbeeld energieverbruik of gebruik van grondstoffen. Dat zou betekenen dat economische groei wel deels los te maken is van de fysieke economie, maar dat dat nooit helemaal lukt. Dat is ook wel logisch, want er zit een grens aan de diensten de we aan elkaar kunnen verlenen en die we van elkaar af kunnen nemen.
De conclusie zou dan zijn dat we de mogelijkheden voor groei elders moeten zoeken dan bij productie en consumptie. Niet onmogelijk, zou ik denken, maar de vraag is wel hoe je dat ook echt voor elkaar krijgt.
LikeLike
Hans, je zegt:
“De conclusie zou dan zijn dat we de mogelijkheden voor groei elders moeten zoeken dan bij productie en consumptie. Niet onmogelijk, zou ik denken, maar de vraag is wel hoe je dat ook echt voor elkaar krijgt.”
Steeds meer mensen proberen antwoorden te vinden op die vraag. Zie bv de voorstellen vanuit het huidige Club van Rome-netwerk, die afgelopen september gepubliceerd werden onder de titel Earth for All: https://www.earth4all.life/news/book-launch
Het verminderen van nationale en internationale politiek-economische ongelijkheid heeft volgens hen prioriteit om binnen planetaire grenzen terug te kunnen keren en het welzijn van zoveel mogelijk mensen tot een acceptabel minimum te laten groeien.
Hoe dat te realiseren lijkt me vooral een vraag over politieke massamobilisatie, waarvan voldoende historische voorbeelden te geven zijn die inspiratie kunnen bieden. Denk bv aan de New Deal uit de jaren ’30, die na decennialange politieke mobilisatie voor een aanzienlijke vermindering van de ongelijkheid zorgde en een grote toename van welzijn bij de bredere bevolking.
In mei is er in het Europees Parlement een grote “Beyond Growth”-conferentie over dit soort vragen, met deelname van diverse leden vanuit het Earth4all-netwerk: https://www.earth4all.life/news/beyond-growth-2023-conference-european-parliament-brussels
Afgelopen november gaf ook Buitenhof aandacht aan de actualiteit van Grenzen aan de Groei via een kort interview met Gaya Herrington die hier onderzoek naar heeft gedaan en lid is van het Earth4all-netwerk (en naar wie Murphy Jr in zijn artikel verwijst): https://www.npostart.nl/gaya-herrington-over-grenzen-aan-de-groei/06-11-2022/POMS_AT_20024534
Zie voor een uitgebreidere versie van het onderzoek en de visie van Herrington: https://www.mdpi.com/books/mono/6206-five-insights-for-avoiding-global-collapse
Zou het niet zinvol zijn overal in de wereld burgerberaden over dit soort vragen te organiseren, en idealiter een wereldwijd burgerberaad? Als voorbeeld en inspiratie kan misschien de Global Assembly over het klimaat dienen die eind 2021 voor het eerst georganiseerd werd: https://globalassembly.org/
Ook David van Reybrouck pleit voor zulke nationale en mondiale burgerberaden en steunde in zijn Huizinga-lezing eind 2021 de oproep van groepen als Extinction Rebellion om effectief klimaatbeleid (en burgerberaden?) via burgerlijke ongehoorzaamheid af te dwingen (m.n. via fiscale ongehoorzaamheid): https://www.youtube.com/watch?v=KgetJko9zkY
Hij verwees voor de effectiviteit van burgerberaden m.n. naar recent onderzoek van MacKenzie & Caluwaerts 2021: https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/1523908X.2021.1883424
Zij concluderen:
“The experimental results that we report in this paper provide evidence that there is a systematic relationship between deliberation and support for climate action policies when deliberations are conducted in the sort of environments that minipublics create: environments that are not marred by misinformation, hyper-partisanship, ideological homogeneity, and inequality, but are instead characterized by inclusion, diversity, disagreement, and productive discursive exchanges. It is not clear how deliberative outputs produced in small deliberative forums can be most effectively translated into real policy outcomes, but our results indicate that effective deliberative institutions would help make our societies more ecologically conscious and future-regarding.”
Zolang de bevolking zich nog niet via burgerberaden heeft kunnen uitspreken roept Extinction Rebellion burgers op afschaffing van fossiele subsidies af te dwingen via burgerlijke ongehoorzaamheid door op 11 maart opnieuw de A12 bij Den Haag te blokkeren: https://extinctionrebellion.nl/aankondiging-zesde-a12-blokkade-van-extinction-rebellion-op-zaterdag-11-maart-om-1200-uur/
Wellicht zal op een gegeven moment ook het economisch groeidenken op soortgelijke manier een halt toegeroepen moeten worden?
LikeLike
Lennart,
je reactie heeft alle kenmerken in zich van hoopvolle sturing. En ja, we moeten iets proberen, en misschien valt de economie nog wel bij te sturen richting ‘circulair’.
Naast hoop is vooruitgang wat de mens van nature wil. Die blijkt echter niet zonder meer hetzelfde te zijn als gezonde vooruitgang voor ons allen. Gezonde vooruitgang vraagt ook offers. Retorische vraag: is de mens bereid om die offers vrijwillig te brengen? De symptomen van oplopende spanningen en toenemende onmacht zijn talrijk.
LikeLike
Jaap, je zegt:
“Naast hoop is vooruitgang wat de mens van nature wil. Die blijkt echter niet zonder meer hetzelfde te zijn als gezonde vooruitgang voor ons allen. Gezonde vooruitgang vraagt ook offers. Retorische vraag: is de mens bereid om die offers vrijwillig te brengen? De symptomen van oplopende spanningen en toenemende onmacht zijn talrijk.”
Als mensen hun situatie willen verbeteren, individueel of collectief, dan zullen ze die situatie bewust of onbewust op een realistische manier in moeten schatten. Door de grenzen van hun (ons) denkvermogen in verhouding tot de complexiteit en voortdurende ontwikkeling van de realiteit loopt hun (ons) begrip van die realiteit meestal achter op de actuele ontwikkeling. Dat leidt dan tot spanningen en onmacht, maar ook tot pogingen die spanningen en onmacht op te heffen. Vaak gaat dat gepaard met geweld, wat soms enige tijd soelaas biedt, maar vaak ook averechts blijkt te werken. Zeker in deze tijd van nucleaire bewapening kan geweld sowieso geen uiteindelijk soelaas bieden, hoewel niet iedereen dat nog beseft. Het zoeken is dus naar geweldloze wegen naar individuele en collectieve voortuitgang.
Mensen zijn historisch gezien ongetwijfeld bereid om op korte termijn offers te brengen voor verbetering van hun situatie op langere termijn. En ook in de huidige situatie brengen veel mensen, gedwongen of vrijwillig, offers in pogingen die situatie te verbeteren of ten minste te handhaven. Ze doen dat op basis van hun inschatting van de huidige situatie, die meer of minder kan overeenkomen met de realiteit. Hoe meer die inschatting daarmee overeenkomt, hoe effectiever hun handelen zal zijn, en vice versa. Als handelen niet of onvoldoende effectief is, zoeken mensen doorgaans naar manieren om hun handelen effectiever te maken. Of dat lukt, is nooit gegarandeerd, maar ook niet bij voorbaat uitgesloten.
Mijn hoop en verwachting is dat steeds meer mensen zullen inzien dat onze huidige situatie om nieuw handelen vraagt in de richting die bv Earth for All en soortgelijke voorstellen schetsen. Mensen en groepen die zich daardoor bedreigd voelen, zullen zich daar in eerste instantie tegen verzetten, maar het zou goed kunnen dat er een moment komt waarop ook zij inschatten dat die richting ook voor hen op den duur beter zal zijn dan doorgaan op de huidige weg. Of dat moment inderdaad zal komen, en wanneer, kunnen we alleen ontdekken door keuzes te maken die de kans daarop maximaliseren vanuit onze huidige inschatting van de situatie. Alleen zo zullen we weten wat onze natuur werkelijk is, als onderdeel van de werkelijkheid van de natuur als geheel.
Mijn vijf cent…
LikeLike
We hebben veel minder energie nodig dan we verspillen. Als je een klimaatverandering wil tegengaan ligt de kracht in de traagheid.
LikeGeliked door 1 persoon
Ik heb nog eens na zitten denken hoe afvalwarmte zich nu verhoudt tot stralingsforceringen. Het is nogal technisch, dus misschien alleen interessant voor klimaatnerds, zoals ik. Al roept het uiteindelijk ook een boeiende vraag of.
Afvalwarmte is, volgens de definitie van dat begrip, geen forcering. Eenvoudig gezegd is een stralingsforcering een verandering in de stralingsbalans aan de top van de atmosfeer die doorwerkt in de temperatuur van het aardoppervlak. Bij afvalwarmte is het precies andersom: de temperatuur van het oppervlak verandert en dat werkt door in de stralingsbalans. Anders gezegd: de forcering is de verandering in de stralingsbalans, onder de aanname dat de temperatuur van het oppervlak nog niet op die verandering heeft gereageerd. En onder die aanname heeft afvalwarmte geen effect op de stralingsbalans.
Ik vermoed dat dat voor het temperatuureffect niet heel veel uit zal maken. En dat 1 W/m2 afvalwarmte dus wel ongeveer hetzelfde zal doen als 1 W/m2. Al zou het wel kunnen dat afvalwarmte iets makkelijker wordt afgevoerd door convectie, omdat die in principe alleen het oppervlak verwarmt en niet de hele atmosferische kolom.
Dat effect zou groter kunnen worden als je meeneemt dat een groot deel van de afvalwarmte geconcentreerd vrijkomt in kleine gebieden, zoals steden of industrieterreinen. Zulke gebieden zouden kunnen veranderen in zoiets als een permanent lagedrukgebied. Hoeveel het energieverbruik daarvoor toe zou moeten nemen weet ik niet. Maar ik zou er niet van opkijken als een vertienvoudiging al een behoorlijk effect zou kunnen hebben.
LikeLike
Een wandeling in de natuur zou kunnen helpen. Zolang er nog natuur te vinden is, natuurlijk.
LikeLike