אנרגיה גלומה
אנרגיה גלומה (Embodied Energy) היא סך כמות האנרגיה חופשית שהושקעה במהלך מחזור חיים של מוצר או של תהליך כלשהו. אנרגיה גלומה היא מתדולוגיית "ראיית חשבון" שמנסה למצוא את סך האנרגיה הדרושה כדי להפיק סחורה או שרות - כולל כרייה ומיצוי של חומרי הגלם, הובלה, ייצור, הרכבה, התקנה, כמו גם השיווק ועלויות אחרות של החומר או המוצר הספציפי.
| מדדים לקיימות | |
סוגים שונים של מתודולוגיות מפיקות תוצאות שונות של גודל ושל סוג האנרגיה הגלומה. חלק מהמתודולוגיות מעוניינות בחישוב האנרגיה שנכלללה במונחים של נפט שתומך בתהליכים כלכליים. סוגים אחרים של מתודלוגיות מעוניינות להעריך את האנרגיה המושקעת במונחים של אור שמש או ייצור ראשוני שתומך בתהליכים אקולוגיים. ואחרים, כמו אקולוגיית מערכות מתעניינים בתמיכה של תהליכים אקולוגיים-כלכליים כיחידה הוליטסית אחת.
אנרגיה גלומה כמושג באקולוגיית מערכות מנסה למדוד את העלות ה"אמיתית" של חפץ, ואת המידה בה ניתן להרחיב מושג זה לערך "אמיתי". מתודולוגיות כמו אמרגיה, ניסו לחבר אנרגיה נכללת עם מושגי יסוד ,כמו קיבוליות (המידה בה מערכת יכולה לאגור חשמל) לדוגמה, במדעי הפיסיקה, האלקטרוניקה והכימיה.
תוכן |
היסטוריה קצרה
ההיסטוריה של כינון מערכת הנהלת חשבונות שתעקוב אחר זרמי האנרגיה שזורמים דרך הסביבה שלנו יכולה להתחיל במקורות של הנהלת החשבונות עצמה. כשיטה בפני עצמה היא לרוב מקושרת לתאוריית הערך של ה"חומר" (substance) בה דגלו הפזיוקרטים, (Mirowski 1999, pp. 154-163), ולאחר מכן האנרגטיקה החקלאית של שרי פודולינסקי (Serhii Podolinsky), רופא וסוציאליסט אוקריאני (Martinez-Alier 1990), והאנרגטיקה האקולוגית של וי.וי. סטנצ'סקי (Weiner 2000, pp. 70-71, 78-82),(V.V.Stanchenskii).
עם זאת, המתודות המרכזיות של הערכת אנרגיה גלומה כפי שהן בשימוש כיום, צמחו מתוך מודל תשומה-תפוקה של וסילי לאונטיף והן נקראות ניתוח תשומה-תפוקה של אנרגיה גלומה (Input-Output Embodied Energy analysis). מודל תשומה תפוקה היה בתורו התאמה של התאוריה הנאו קלאסית על שיווי משקל כללי עם יישום ל-"המחקר האמפירי של התלות ההדדית הכמותית בין פעולות כלכליות הקשורות זו לזו" (Leontief 1966, p. 134). על פי טננבאום (1998).
בשנת 1973 התאים ברוס הנון את מתודת התשומות תפוקות של לאונטיף כדי לתאר את זרמי האנרגיה במערכת אקולוגית, והדבר כונה אנליזה של אנרגיה גלומה. ההתאמה של הנון ארגנה בצורת טבלה את כל הדרישות האנרגטיות (energy intensity) הישירות והעקיפות לכל תשומה של המערכת. הכמות הכוללת של האנרגיות, ישירות ועקיפות, לכמות הכוללת של הייצור נקראה 'אנרגיה גלומה'.
בעיות במתודולוגיות של אנרגיה גלומה
מתודלוגיות שונות משתמשות בסקאלות שונות של נתונים כדי לחשב את האנרגיה הגלומה בסחורות ושרותים של הטבע ושל הציביליזציה האנושית. עדיין מצפים לקונצנזוס בינלאומי על השאלה מתי ואיך להשתמש במתדולגיות ובסקאלות הנתונים המתאימות.
הקושי הזה יכול להניב מנעד רחב של ערכי אנרגיה גלומה עבור כל חומר נתון. בעדרו של בסיס נתונים עולמי פומבי ומקיף על אנרגיה גלומה, תחשיבי אנרגיה גלומה עלולים להשמיט נתונים. לדוגמה, ההקמה והתחזוקה של דרכים כפריות\ כבישים מהירים הנדרשים כדי לאפשר תובלה של הסחורה, שיווק, פרסום, שרותים נלווים לסחורה, שרותים שאינם מעשה ידי אדם וכדומה. השמטות כאלה, יכולות להיות מקור לטעויות מתודולגיות משמעותיות בערכות של אנרגיה גלומה. ללא הערכה והצהרה על השגיאה בהערכת האנרגיה הגלומה, קשה לכייל את אינדקס הקיימות, ולכן את הערך של כל חומר, תהליך או שרות נתון לתהליכים סביבתיים וכלכליים.
מיון של מתודולוגיות אנרגיה גלומה
נראה שיש שלושה הבדלים במתודולגיות הקיימות של אנרגיה גלומה. בעקבות טננבאום (1998 Tennenbaum), אפשר לזהותם כ'אנטרופוצנרים' (האדם במרכז), 'קפיטלצנרטים' (ההון במרכז) ו'אקוצנטרים' (המערכת האקולוגית במרכז). על פי טננבאום, ההבדל במתודולגיות נקבע לפי איך הן נוהגות, ואיפה הן מייחסות פיחות אנרגיה ברשת של זרמים אנרגטיים במערכת אקולוגית. בכל השיטות, הפיחות נלקח מתהליך הייצור שבו מדובר ומושב במקום אחר במערכת הכללית. מה שמאפיין שיטה הוא איפה היא מציבה את ההפסד האנרגטי הזה. על פי סיינסמן (Scienceman 1987), ההבדל העיקרי הוא הוא האם אנרגיה גלומה נחצצת בצמתי עבודה ומחולקת בין נתיבים.
אנליזה אנתרופוצנרטית של אנרגיה גלומה
אנליזה אנתרופוצנרטית של אנרגיה גלומה מתעניינת באיזו אנרגיה הולכת כדי לתמוך בצרכן, ולכן כל הפיחותים האנרגטיים מיוחסים לביקוש הסופי של הצרכן אבל לא למאגר של 'נכסים' או 'מאגר הון'. אנליזה זו מיוחסת לעבודתו של הנון. אין שום דרישה שהאנרגיה חייבת להיות מבוטאת כצורה אחת או כאיכות אנרגיה אחת.
אנליזה ממוקדת הון של אנרגיה גלומה
אנליזה ממוקדת הון של אנרגיה גלומה מתעניינת בשלאה מה תומך בנכסים, ולכן פיחותי אנרגיה מיוחסים לאחסון שח 'נכסים' או 'מלאי הון', אבל לא לביקוש הסופי. שיטה זו מקושרת עם לעבודתותיהם של הרנדין וקוסטנזה, שבהן אנרגיה גלומה מתחלקת בין נתיבים ונחצצת בצמתי עבודה, והיא לכן אדיבטית, ממש כמו אנרגיית החום בחוק הראשון של התרמודינמיקה. כמו בראיה האנתרופוצנטרית, אין דרישה שאנרגיה חייבת להתבטא כאיכות אנרגיה אחת.
אנליזה אקוצנטרית של אנרגיה גלומה
באנליזה אקוצנטרית של אנרגיה גלומה, הפיחות באנרגיה מיוחס ליחידת של ייצור, כלומר, מיוחס הן למאגרים של 'נכסים' או 'מלאי הון' והן לביקוש הסופי. שיטה זו מקושרת עם עבודותיו של האווארד אודום, שבהן אנרגיה גלומה אינה מתפצלת בין נתיבים ולכן היא אינה אדיטיבית כמו אנרגיית החום בחוק הראשון. האנרגיה נחלקת רק בצמתי עבודה שהינם אנרגיות מסתעפות, גמישות ובעלות איכות גבוהה שמוזנות חזרה (1994, עמ' 264). האינטרפטציה של אודום נבעה מרעיונות דומיפ לאלו של משוב חוזר כפי שהם באים לידי שימו במעגלים אלקטרוניים.
- "אנרגיה שמשתשים בה בפיתוח של אנרגיה של באיכות גבוהה יותר היא 'אנרגיה גלומה'" (האווארד אודום, 1994, עמ' 251).
ד.מ. ססינמן טבע את המונח "אמרגיה" כדי להפוך את המתודה הזאת לנפרדת משתי שיטות האנליזה הקודומות: "התחילית אמ - יכולה, למרבה הצער, להחשב כסימון של תכונת זכרון אנרגטי, רשומה של מקור אנרגטי שעבר המרה." במתודולוגיה של האמרגיה, "קיימת דרישה שהאנרגיה חייבת להיות מבוטאת באיכות אנרגטית אחת. גישות שאינן אמרגיה, חייבות להעריך בדרך כלל רק משאבים שאינם ברי חידוש, בהסתמך על מה שהטכנולוגיות האנושיות יכלות לנצל מתוכם (שוויון בצד המשתמש). משתמשים בלשון מערכות האנרגיה כדי לעזור להפוך את האלגורתמים האמרגטיים לשקופים.
אנרגיה גלומה בכמה חומרי גלם נפוצים
להלן כמה ערכים של אנרגיה גלומה במספר חומרים נפוצים:[1]
| חומר | עלות אנרגטית למשקל (MJ/kg) |
דחיסות @ STP (g/cm3) |
עלות אנרגטית לנפח (GJ/m3) |
תשומות עיקריות |
|---|---|---|---|---|
| אלומניום | 220 | 2.7 | 590 | bauxite |
| אספלט | 2.4 | 2.3 | 5.5 | חצץ, ביטומן |
| מלט | 0.95 | 1.1 | 1.0 | סלע, חול, צמנט פורטלנד |
| נחושת | 70 | 8.9 | 630 | chalcopyrite |
| זכוכית | 16 | 2.5 | 40 | חול |
| פלסטיק (LDPE) | 80 | 0.92 | 74 | נפט |
| פלדה | 35 | 7.8 | 270 | עופרת ברזל |
לקריאה נוספת
- D.H.Clark, G.J.Treloar and R.Blair (2003) 'Estimating the increasing cost of commercial buildings in Australia due to greenhouse emissions trading, in J.Yang, P.S.Brandon and A.C.Sidwell, Proceedings of The CIB 2003 International Conference on Smart and Sustainable Built Environment, Brisbane, Australia.
- R.Costanza (1979) "Embodied Energy Basis for Economic-Ecologic Systems." PhD Dissertation. Gainesville, FL: Univ. of FL. 254 pp. (CFW-79-02)
- B.Hannon (1973) "The Structure of ecosystems", Journal of Theoretical Biology, 41, pp. 535-546.
- M.Lenzen and G.J.Treloar (2002) 'Embodied energy in buildings: wood versus concrete-reply to Börjesson and Gustavsson, Energy Policy, Vol 30, pp. 249-244.
- W.Leontief (1966) Input-Output Economics, Oxford University Press, New York.
- J. Martinez-Alier (1990) Ecological Economics: Energy Environment and Society, Basil Blackwell Ltd, Oxford.
- P.Mirowski (1999) More Heat than Light: Economics as Social Physics, Physics as Nature's Economics, Historical Perspectives on Modern Economics, Cambridge University Press, Cambridge.
- H.T.Odum (1994) Ecological and General Systems: An Introduction to Sytems Ecology, Colorado University Press, Boulder Colorado.
- H.T.Odum (1994
- S.E.Tennenbaum (1988) Network Energy Expenditures for Subsystem Production, MS Thesis. Gainesville, FL: University of FL, 131 pp. (CFW-88-08)
- G.J.Treloar (1997) Extracting Embodied Energy Paths from Input-Output Tables: Towards an Input-Output-based Hybrid Energy Analysis Method, Economic Systems Research, Vol. 9, No. 4, pp. 375- 391.
- G.J.Treloar (1998) A comprehensive embodied energy analysis framework, Ph.D. thesis, Deakin University, Australia.
- G.J.Treloar, C.Owen and R.Fay (2001) 'Environmental assessment of rammed earth construction systems', Structural survey, Vol. 19, No. 2, pp. 99-105.
- G.J.Treloar, P.E.D.Love, G.D.Holt (2001) Using national input-output data for embodied energy analysis of individual residential buildings, Construction Management and Economics, Vol. 19, pp. 49-61.
- D.R.Weiner (2000) Models of Nature: Ecology, Conservation and Cultural Revolution in Soviet Russia, University of Pittsburgh Press, United States of America.
ראו גם
הערות שוליים
קישורים חיצוניים
- אנרגיה גלומה בויקיפדיה האנגלית
| מערכות מורכבות |
|
אישים, הוגים וארגונים: דונאלה מדווז - ניקולס ג'ורג'סקיו-רוגן - האווארד ת. אודום - דיוויד בוהם - מכון סנטה פה |
|
מושגי יסוד: אנטרופיה - אקסרגיה - החוק השני של התרמודינמיקה - הגחה - לולאת משוב - גידול מעריכי - תגובת יתר |
|
מערכות, מודלים וגישות: מערכת מורכבת - מערכת מפזרת - מודל מבוסס סוכנים - מערכת מורכבת אדפטיבית - חשיבה מערכתית - דינמיקה של מערכות - תורת המידע - כלכלה אבולוציונית - כלכלת מורכבות - שיטת המערכות הרכות |
|
מערכות ואקולוגיה: מחזור ביוגאוכימי - חוק המינימום של לייביג - פרדוקס ג'בונס - עקרון ההספק המקסימילי - הולון - אנרגיה גלומה - שרותי המערכת האקולוגית - ייצור ראשוני - מטבוליזם |
|
ספרים ומאמרים: ספינת החלל כדור הארץ - גבולות לצמיחה - מעבר לגבולות - חוק האנטרופיה והתהליך הכלכלי - תריסר נקודות מינוף - דינמיקת מערכות פוגשת את העיתונות - עיצוב כלכלה הוליסטית לעולם בר קיימא |
| אנרגיה | |
|
מושגים: אקסרגיה - אנטרופיה - החוק השני של התרמודינמיקה - החזר אנרגיה על השקעת אנרגיה - אנרגיה גלומה - יחידות מידה לאנרגיה |
|
|
אנרגיה וסביבה: ייצור ראשוני - משאבים מתכלים - משק האנרגיה העולמי- שיא תפוקת הנפט - שיא תפוקת הפחם - התחממות עולמית - דלק מחצבי - זיהום אוויר - עקרון העוצמה המקסימילית - חקלאות ואנרגיה | |
|
אנרגיה מתחדשת: אנרגיה סולארית - אנרגיית רוח - אנרגיה גאותרמית - אנרגיית ים - ביו דיזל - אנרגיית גלי ים - אנרגיה בת קיימא - ללא האוויר החם | |
|
שימור אנרגיה: פרדוקס ג'בונס - BedZED - יוממות אופניים - עירוניות מתחדשת - בנייה ירוקה - תאורת אור יום - צמחונות | |
|
אנרגיה בישראל: משק האנרגיה בישראל - אנרגיה מתחדשת בישראל - מוסד שמואל נאמן - בתי זיקוק לנפט - הקואופרטיב לאנרגיות מתחדשות בישראל
| |