Gail Tverberg

Nosso dilema relativo a energia dos combustíveis fósseis, incluindo porque a história correta raramente é contada

Estranhamente, grande parte da confusão em relação à natureza do nosso problema de energia vem do fato de que praticamente todo mundo q

Publicado em 16/11/2021

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Estranhamente, grande parte da confusão em relação à natureza do nosso problema de energia vem do fato de que praticamente todo mundo quer ouvir boas notícias, mesmo quando as notícias não são muito boas. Acabamos vendo informações na mídia tradicional principalmente da perspectiva do que as pessoas querem ouvir, ao invés da perspectiva do que a história realmente é. Neste post, explico por que essa situação tende a ocorrer. Também explico por que nossa situação energética atual está começando a se parecer cada vez mais com uma situação de escassez de energia que pode levar ao colapso econômico.

Este post é um resumo de uma apresentação que fiz recentemente. Um PDF da minha palestra pode ser encontrado neste link. Um vídeo mp4 da minha palestra pode ser encontrado neste link: Apresentação de Gail Tverberg em 9 de novembro - Nossa situação de energia de combustível fóssil.

A maioria das pessoas que compareceram à minha palestra relataram que tinham ouvido falar principalmente sobre o assunto no lado direito do slide 2: o problema do uso de muito combustível fóssil e as mudanças climáticas relacionadas.

Acho que o verdadeiro problema é o mostrado no lado esquerdo do slide 2. Esse é um problema de física. Sem os combustíveis fósseis, acharíamos necessário voltar a usar as energias renováveis mais antigas, como bois ou cavalos para arar, madeira queimada e outra biomassa para calor e barcos a vela movidos a vento para o transporte internacional.

Desnecessário dizer que essas energias renováveis mais antigas só estão disponíveis em pequenas quantidades hoje, se é que estão disponíveis. Elas não forneceriam muitos empregos além daqueles que dependem do trabalho manual, como a agricultura de subsistência. As energias renováveis nucleares e modernas não estariam disponíveis porque dependem de combustíveis fósseis para sua produção, manutenção e linhas de transmissão de longa distância.

No slide 4, observe que M. King Hubbert era um físico. Esta parece ser a especialidade acadêmica que encontra lacunas no pensamento positivo de outras pessoas.

Outra coisa a se notar é a disposição de Hubbert de especular sobre o futuro da energia nuclear. Ele parecia acreditar que a energia nuclear poderia assumir o controle, quando outra energia falhar. Desnecessário dizer que isso não aconteceu. Hoje, a energia nuclear representa apenas 4% do suprimento total de energia do mundo.

Vale a pena ler a transcrição de toda a palestra do contra-almirante Hyman Rickover. Extraí algumas frases de sua palestra. Sua palestra aconteceu apenas um ano depois que Hubbert publicou sua pesquisa.

Rickover entendeu claramente o papel importante que os combustíveis fósseis desempenhavam na economia. Naquela data inicial, parecia que os combustíveis fósseis se tornariam muito caros para extrair entre 2000 e 2050. Dobrar os custos unitários de energia pode não parecer muito, mas é, se uma pessoa pensar em quanto pessoas pobres de países pobres gastam em alimentos e outros produtos energéticos. Se o preço desses bens aumentar de 25% de sua renda para 50% de sua renda, não sobra o suficiente para outros bens e serviços.

Com relação ao slide 6, o livro The Limits to Growth, de Donella Meadows e outros, forneceu os primeiros modelos de computador de como o crescimento populacional e a extração de recursos podem ocorrer. O modelo básico parecia indicar que o declínio econômico começaria agora. Vários outros cenários foram considerados, incluindo uma duplicação dos recursos. Sem suposições muito irrealistas, a economia sempre desceria antes de 2100.

Outra forma de abordar o problema é analisar civilizações históricas que entraram em colapso. Peter Turchin e Sergey Nefedov analisaram oito economias que entraram em colapso em seu livro Secular Cycles. Têm havido muitos exemplos de economias encontrando uma nova fonte de energia (conquistando uma nova terra, ou desenvolvendo uma nova forma de produzir mais energia), crescendo por um tempo, chegando a uma época em que o crescimento é mais limitado, e finalmente descobrindo que a economia que havia sido construída, não podia mais ser sustentada pelos recursos disponíveis. Tanto a população quanto a produção de bens e serviços tendiam a cair.

Podemos pensar na economia atual, baseada no uso de combustíveis fósseis, como provavelmente seguindo um caminho semelhante. O carvão começou a ser utilizado em quantidade há cerca de 200 anos, em 1820. A economia cresceu, com o acréscimo da produção de petróleo e gás natural. Parece que atingimos um período de “Estagflação”, cerca de 1970, ou seja, 50 anos atrás. O momento pode ser certo para entrar no período de “crise”, como agora.

Não sabemos quanto tempo esse período de crise pode durar desta vez. As primeiras economias eram muito diferentes da economia de hoje. Eles não dependiam de eletricidade, comércio internacional ou finanças internacionais da mesma forma que a economia mundial de hoje. É possível (na verdade, bastante provável) que a descida ocorra mais rapidamente desta vez.

Os períodos de crise anteriores parecem apresentar um alto nível de conflito porque o aumento da população leva a uma situação em que não há mais bens e serviços suficientes para todos. De acordo com Turchin e Nefedov, algumas características dos Períodos de Crise incluíram disparidade salarial crescente, colapso ou queda de governos, inadimplência de dívidas, receita tributária inadequada e epidemias. Os economistas nos dizem que há uma razão física para os ricos ficarem mais ricos e os pobres ficarem mais pobres durante os períodos de crise; em certo sentido, os pobres são “congelados” e a riqueza sobe ao topo, como o vapor.

O slide 9 é um gráfico que preparei há vários anos, mostrando o crescimento da produção mundial de combustíveis de vários tipos. A pouca energia eólica e solar disponíveis naquela época foi incluída na seção de biocombustíveis na parte inferior. Os primeiros biocombustíveis consistiam principalmente de madeira e carvão vegetal usados para aquecimento.

O slide 10 mostra os aumentos médios anuais para períodos de 10 anos correspondentes aos períodos mostrados no slide 9. Este gráfico vai até 2020, portanto, cobre um período completo de 200 anos. Observe que os aumentos no consumo de energia mostrados são especialmente altos nos períodos 1951-1960 e 1961-1970. Esses períodos ocorreram após a Segunda Guerra Mundial, quando a economia estava crescendo de maneira especialmente rápida.

O slide 11 é semelhante ao slide 10, exceto que divido as barras em duas partes. A parte inferior, em azul, corresponde a quanto essa população cresceu, em média, nesse período de dez anos. O que sobrou, chamei de quantia disponível para aumentar o padrão de vida, mostrado em vermelho. Uma pessoa pode ver que, quando o crescimento geral do consumo de energia é alto, a população tende a aumentar rapidamente. Com mais energia, é possível alimentar e vestir famílias maiores.

O slide 12 é como o slide 11, exceto que é um gráfico de área. Também adicionei algumas notas sobre o que deu errado quando o crescimento do consumo de energia foi baixo ou negativo. Uma queda precoce ocorreu na época da Guerra Civil dos Estados Unidos. Posteriormente, houve um período muito longo e baixo que correspondeu ao período da Primeira Guerra Mundial, da Segunda Guerra Mundial e da Depressão. O colapso do governo central da União Soviética ocorreu em 1991, portanto, é parte do período de 10 anos encerrado em 2000. Mais recentemente, encontramos paralisações do COVID.

Os picos, por outro lado, costumavam ser bons momentos. O período que antecedeu 1910 correspondeu à época da eletrificação inicial. O período após a Segunda Guerra Mundial foi um período de crescimento e reconstrução. Mais recentemente, a China e seus grandes recursos de carvão ajudaram a impulsionar a economia mundial. O fornecimento de carvão da China parou de crescer por volta de 2013. Eu escrevi que não podemos mais depender da economia da China para impulsionar a economia mundial. Com os recentes apagões na China (mencionados na próxima seção), isso está se tornando mais evidente.

Sem energia suficiente, o período atual está começando a se parecer cada vez mais com o período que incluiu a Primeira e a Segunda Guerra Mundial e a Grande Depressão. Resultados estranhos podem ocorrer quando basicamente não há recursos suficientes para todos.

O slide 14 mostra a produção recente de energia. Uma pessoa pode ver neste slide que a energia eólica e solar não estão realmente aumentando muito. Um grande problema é causado pelo fato de que a energia eólica e solar recebem o subsídio de “ir primeiro” e os preços pagos a outros produtores de eletricidade são ajustados para baixo, para refletir o fato de que sua eletricidade não é mais necessária para a rede. Essa abordagem tende a tirar o setor nuclear do mercado porque as tarifas de eletricidade no atacado tendem a cair para níveis muito baixos, ou se tornarem negativas, quando os ventos e a energia solar desnecessários são adicionados. As usinas nucleares não podem ser fechadas com facilidade. Em vez disso, os preços baixos tendem a tirar as usinas nucleares do mercado. Isso é triste, porque a eletricidade nuclear é muito mais estável e, portanto, mais útil para a rede do que a eletricidade eólica ou solar.

Os produtores de combustíveis fósseis precisam de preços de energia bastante altos por uma série de razões. Um desses motivos é simplesmente porque os recursos mais fáceis de extrair foram removidos primeiro. Nos últimos anos, os produtores precisaram passar para recursos com um custo de extração mais alto, aumentando assim os preços de venda exigidos. Os salários dos cidadãos comuns não acompanharam, tornando difícil para os preços de venda subirem o suficiente para cobrir os novos custos mais elevados.

Outra questão é que os preços da energia dos combustíveis fósseis precisam cobrir muito mais do que o custo de perfuração do poço atual. Os produtores precisam começar a desenvolver novas áreas para perfurar, anos antes de realmente obterem a produção desses locais. Eles precisam de fundos extras para trabalhar nesses novos locais.

Além disso, as empresas de petróleo historicamente pagam altos impostos. Além do imposto de renda regular, as empresas petrolíferas pagam impostos estaduais e impostos de royalties. Esses impostos são uma forma de repassar a “energia excedente” produzida ao restante da economia, na forma de impostos. Isso é exatamente o oposto da energia eólica e solar, que precisam de subsídios de vários tipos, especialmente o subsídio de “ir primeiro”, que leva outros fornecedores de eletricidade à falência.

Os preços do petróleo, carvão e gás natural têm estado muito mais baixos do que os produtores precisam, há muito tempo. As paralisações do COVID em 2020 pioraram o problema. Agora, com os produtores saindo ao mesmo tempo em que a economia tenta se reabrir, não é surpresa que alguns preços estejam disparando.

A maioria dos jornais locais dos EUA não fala muito sobre os preços mundiais da energia, mas eles estão se tornando cada vez mais um grande problema. O gás natural é caro para transportar e armazenar, então os preços variam muito em todo o mundo. Os preços do gás natural nos Estados Unidos praticamente dobraram em relação ao ano anterior, mas este é um aumento muito menor do que o observado em muitas outras partes do mundo. Na verdade, as contas que a maioria dos clientes residenciais de gás natural nos EUA receberá aumentarão em muito menos de 100% porque, com o preço baixo histórico, mais da metade do preço do serviço residencial são despesas de distribuição, e essas despesas não mudam muito .

O slide 17 mostra outra forma de olhar para os dados semelhante ao do slide 14. Este slide mostra os valores per capita, com os agrupamentos que escolhi. Acho que o carvão e o petróleo são os únicos recursos de energia que podem "se sustentar por conta própria". O recente pico do ano para carvão e petróleo combinados, em uma base per capita, foi 2008.

Gás natural, nuclear e hidrelétrico foram os primeiros complementos. Se uma pessoa olhar de perto, verá que a taxa de crescimento desse grupo diminuiu, pelo menos em parte por causa dos problemas de preços causados pela energia eólica e solar.

As fontes “verdes” na parte inferior estão crescendo, mas a partir de uma base muito baixa. O principal motivo de seu crescimento são os subsídios que recebem. Se os combustíveis fósseis falharem de alguma forma, isso afetará adversamente o crescimento da energia eólica e solar. Já existem artigos sobre os problemas da cadeia de abastecimento para as grandes turbinas eólicas. Qualquer corte nos subsídios também é prejudicial à sua produção.

Os jornais americanos não nos dizem muito sobre esses problemas, mas eles estão se tornando problemas muito sérios em outras partes do mundo. Os países com maiores problemas são os que tentam importar gás natural ou carvão. Se um país exportador descobre que sua produção está diminuindo, é provável que se certifique de que seus próprios cidadãos sejam abastecidos de forma adequada primeiro, antes de exportar para outros. Assim, os países importadores podem encontrar preços muito altos ou simplesmente não haver suprimentos disponíveis.

Este slide provocou muitas risadas. A universidade tem algum tipo de terreno agrícola, mas seu objetivo não é ensinar agricultura de subsistência.

Meu ponto sobre “os cientistas que não são pressionados pela necessidade de bolsas de pesquisa ou aceitação de artigos escritos são aqueles que tentam dizer toda a verdade” trouxe algumas risadas. Na prática, isso significa que cientistas aposentados tendem a se envolver desproporcionalmente na tentativa de discernir a verdade.

Com o entendimento militar da necessidade de contornar os limites de energia, uma mudança foi longe da preparação para “guerras quentes” para mais interesse em armas biológicas, como vírus. Assim, governos de muitos países, incluindo Estados Unidos, Canadá, França, Itália, Austrália e China, financiaram pesquisas para tornar os vírus mais virulentos. A indústria de fabricação de vacinas também apoiou esse esforço porque poderia aumentar a capacidade da indústria de fabricar e vender mais vacinas. Acreditava-se que poderia até haver novas técnicas que se desenvolveriam a partir dessa nova tecnologia que aumentaria a receita geral suscitada pelo setor de saúde.

Surgiram perguntas, tanto durante a palestra quanto mais tarde, sobre quais outras mudanças ocorreram devido à necessidade de grande parte do público ouvir uma história com um final feliz para sempre e devido ao conhecido provável declínio da economia por razões físicas . É claro que uma coisa que acontece é que empreendedores de sucesso, como Elon Musk, direcionam sua produção para áreas onde haverá subsídios. Como a produção de combustível fóssil não está rendendo dinheiro, os produtores de combustível fóssil estão até mesmo dispostos a empreender projetos renováveis se os subsídios parecerem altos o suficiente. A questão não é realmente: "O que é sustentável?" É muito mais: "Onde estarão os lucros, onde estarão os subsídios e o que as pessoas estão aprendendo sobre como perceber os problemas de hoje?"

Na verdade, o que tem acontecido nos últimos anos é que uma grande dívida foi adicionada à economia mundial. Principalmente, essa dívida adicional parece estar criando inflação adicional. Definitivamente, não está levando à rápida extração de muito mais combustíveis fósseis, que é o que realmente permitiria a produção de mais bens e serviços. Se a inflação levar a taxas de juros mais altas, isso, por si só, poderia desestabilizar o sistema financeiro.

Tentei explicar, como já fiz no passado, como funciona uma economia auto-organizada. Novos cidadãos nascem e os velhos morrem. Novos negócios são formados e acrescentam novos produtos, tendo em mente os produtos que os cidadãos desejam e podem pagar. Os governos adicionam leis e impostos, conforme as situações mudam. A energia é necessária em todas as etapas da produção, portanto, a disponibilidade de energia barata também é importante para o funcionamento da economia. Existem equivalências, pois os funcionários também tendem a ser clientes. Se os salários dos empregados forem altos, eles podem comprar muitos bens e serviços; se os salários forem baixos, os funcionários ficarão muito limitados no que podem pagar.

Em certo sentido, a economia está oca por dentro, porque a economia deixará de fabricar produtos desnecessários. Se uma economia começar a fabricar carros, por exemplo, ela eliminará gradualmente os produtos associados ao transporte usando cavalos e charretes.

Uma economia auto-organizada claramente não opera da maneira simples como os economistas parecem modelar a economia. Preços baixos podem ser um problema tão grande quanto preços altos, por exemplo.

Outra questão é que as necessidades de energia de uma economia parecem depender de sua população e do quanto ela já foi construída. Por exemplo, estradas, pontes, dutos de distribuição de água e infraestrutura de transmissão de eletricidade devem ser mantidos, mesmo se a população cair. Sabemos que os humanos precisam de algo como 2.000 calorias por dia de comida. As economias parecem ter uma necessidade constante semelhante de energia, com base no número de pessoas na economia e na quantidade de infraestrutura construída. Não há como cortar muito sem que a economia entre em colapso.

Não estou exatamente certa de quando começou a primeira discussão da economia como uma estrutura dissipativa (sistema auto organizador movido a energia). Quando preparei este slide, pensei que talvez fosse em 1996, quando Yoshinori Shizoawa escreveu um artigo intitulado Economy as a Dissipative Structure. No entanto, quando fiz uma pesquisa hoje, encontrei um artigo anterior de Robert Ayres, escrito em 1988, também discutindo a economia como uma estrutura dissipativa. Então, a ideia já existe há muito tempo. Mas levar ideias de uma parte da academia para outras partes da academia parece ser um processo muito lento.

A dívida também não pode crescer indefinidamente, porque deve haver uma maneira de ser paga de uma forma que produza bens e serviços reais. Sem suprimentos de energia adequados, torna-se impossível produzir os bens e serviços de que os consumidores precisam.