Измерение устойчивости - это количественная основа для информированного управления устойчивостью. Метрики, используемые для измерения устойчивости (включая устойчивость экологической, социальной и экономической сфер, как по отдельности, так и в различных комбинациях), все еще развиваются: они включают индикаторы, контрольные показатели, аудит, стандарты устойчивости и системы сертификации, такие как Fairtrade и Organic, индексы. и бухгалтерский учет, а также системы оценки, аттестации и другие системы отчетности. Они применяются в широком диапазоне пространственных и временных масштабов.
Некоторые из широко используемых мер устойчивости включают корпоративную отчетность по устойчивому развитию, тройной учет Bottom Line, Всемирное общество устойчивого развития и оценки качества управления устойчивостью отдельных стран с использованием индекса экологической устойчивости и Индекса эффективности окружающей среды. Альтернативный подход, используемый Программой городов Глобального договора Организации Объединенных Наций и явно критикующий подход тройного итога, - это Круги устойчивости.
Две взаимосвязанные концепции, позволяющие понять, является ли образ жизни человечества устойчивым, - это планетарные границы и экологический след. Если границы не пересекаются, а экологический след не превышая пропускную способность в биосфере, режим жизни считается устойчивым.
Устойчивое развитие стало основным критерием улучшения для отраслей и интегрируется в эффективные бизнес-стратегии. Потребности в измерении устойчивости включают, среди прочего, улучшение операций, сравнительный анализ производительности, отслеживание прогресса и процесс оценки. Для создания надлежащего индикатора устойчивости разрабатывается структура, в которую входят следующие шаги:
Основная цель индикаторов устойчивости - информирование разработчиков государственной политики в рамках процесса управления устойчивостью. Показатели устойчивости могут предоставить информацию о любом аспекте взаимодействия между окружающей средой и социально-экономической деятельностью. Построение наборов стратегических индикаторов обычно связано с несколькими простыми вопросами: что происходит? (описательные индикаторы), имеет ли это значение и достигаем ли мы целей? (показатели эффективности), мы улучшаемся? (показатели эффективности), работают ли меры? (показатели эффективности политики), и в целом ли нам лучше? (показатели общего благосостояния).
Международный институт устойчивого развития и Конференция Организации Объединенных Наций по торговле и развитию учредили Комитет по оценке в области устойчивого развития (COSA) в 2006 году для оценки устойчивости инициатив, работающих в сельском хозяйстве, а также разработать показатели для их измеримых социальных, экономических и экологических задач.
Одна популярная общая структура, используемая Европейским агентством по окружающей среде, использует небольшую модификацию системы DPSIR Организации экономического сотрудничества и развития. Это разбивает воздействие на окружающую среду на пять этапов. Социальное и экономическое развитие (потребление и производство) (D) вызывает или инициирует экологические (P) ресурсы, которые, в свою очередь, вызывают изменение (S) состояния окружающей среды, которое приводит к (I) воздействиям различного рода. Социальная (R) реакция (политика, основанная на показателях устойчивости) может быть введена на любом этапе этой последовательности событий.
Существует множество показателей, которые можно использовать в качестве основы для измерения устойчивости. Несколько часто используемых индикаторов:
Показатели экологической устойчивости:
Экономические показатели:
Социальные индикаторы:
Из-за большого количества различных индикаторов, которые можно использовать для измерения устойчивости, необходимы надлежащая оценка и мониторинг. Чтобы упорядочить хаос и беспорядок при выборе показателей, были созданы определенные организации, которые группируют показатели по разным категориям и определяют надлежащую методологию для ее применения для измерения. Они предоставляют методы моделирования и индексы для сравнения измерений, а также методы преобразования результатов научных измерений в простые для понимания термины.
Организация Объединенных Наций разработала обширные инструменты измерения устойчивости применительно к устойчивому развитию, а также Систему интегрированного экологического и экономического учета.
Комиссия ООН по устойчивому развитиюКомиссия ООН по устойчивому развитию (CSD) опубликовала список из 140 индикаторов, который охватывает экологические, социальные, экономические и институциональные аспекты устойчивого развития.
За последние пару десятилетий появился переполненный набор количественных методов, используемых для оценки устойчивости, включая меры использования ресурсов, такие как оценка жизненного цикла, показатели потребления, такие как экологический след, и измерения качества экологического руководства, такие как Индекс экологической результативности.. Ниже приводится список количественных «инструментов», используемых учеными в области устойчивого развития - различные категории предназначены только для удобства, поскольку определяющие критерии будут взаимно оцениваться. Было бы слишком сложно перечислить все эти методы, доступные на разных уровнях организации, поэтому перечисленные здесь предназначены только для глобального уровня.
|
Анализ жизненного цикла часто проводится при оценке устойчивости продукта или прототипа. Решение о выборе материалов сильно зависит от их долговечности, возобновляемости и эффективности. Эти факторы гарантируют, что исследователи осознают ценности общества, которые связаны с положительным экологическим, социальным и экономическим воздействием.
Часть этого процесса может относиться к использованию ресурсов, например к учету энергии, или к экономическим показателям или значениям ценовой системы по сравнению с нерыночным экономическим потенциалом для понимания использования ресурсов.
Важной задачей теории ресурсов ( экономики энергетики ) является разработка методов оптимизации процессов преобразования ресурсов. Эти системы описываются и анализируются методами математики и естествознания. Однако человеческий фактор доминировал в развитии нашего взгляда на отношения между природой и обществом, по крайней мере, со времен промышленной революции, и, в частности, они повлияли на то, как мы описываем и измеряем экономические последствия изменений качества ресурсов. Сбалансированный взгляд на эти вопросы требует понимания физических рамок, в которых должны действовать все человеческие идеи, институты и устремления.
Импорт нефти по странамКогда в середине девятнадцатого века впервые началась добыча нефти, на крупнейших нефтяных месторождениях добывалось 50 баррелей нефти на каждый баррель, использованный при добыче, транспортировке и переработке. Это соотношение часто называют энергетической отдачей от инвестиций в энергию (EROI или EROEI ). В настоящее время извлекается от одного до пяти баррелей нефти на каждый баррель-эквивалент энергии, использованной в процессе добычи. Когда EROEI падает до единицы или, что эквивалентно, чистый прирост энергии падает до нуля, добыча нефти больше не является чистым источником энергии. Это происходит задолго до того, как ресурс физически исчерпан.
Обратите внимание, что важно понимать разницу между баррелем нефти, который является мерой нефти, и баррелем нефтяного эквивалента (BOE), который является мерой энергии. Многие источники энергии, такие как деление, солнце, ветер и уголь, не подпадают под те же краткосрочные ограничения поставок, что и нефть. Соответственно, даже источник масла с EROEI 0,5 может быть использован с пользой, если энергия, необходимая для производства этого масла, поступает из дешевого и доступного источника энергии. Наличие дешевого, но трудно транспортируемого природного газа на некоторых месторождениях нефти привело к использованию природного газа для повышения нефтеотдачи. Точно так же природный газ в огромных количествах используется для питания большинства заводов Атабаски по добыче битуминозных песков. Дешевый природный газ также привел к производству этанольного топлива с чистым EROEI менее 1, хотя цифры в этой области противоречивы, поскольку методы измерения EROEI являются предметом споров.
Поскольку экономический рост обусловлен ростом потребления нефти, общества после пика должны адаптироваться. М. Кинг Хабберт считал:
Наши основные ограничения носят культурный характер. В течение последних двух столетий мы не знали ничего, кроме экспоненциального роста, и параллельно мы развили то, что составляет культуру экспоненциального роста, культуру, настолько сильно зависящую от продолжения экспоненциального роста для ее стабильности, что она неспособна считаться с проблемами отсутствие роста.
Некоторые экономисты описывают проблему как неэкономический рост или ложную экономику. Правый политический деятель Фред Икл предупредил о «консерваторах, приверженных Утопии вечного роста». Кратковременные перебои в добыче нефти в 1973 и 1979 годах заметно замедлили - но не остановили - рост мирового ВВП.
Между 1950 и 1984 годами, когда Зеленая революция изменила сельское хозяйство во всем мире, мировое производство зерна увеличилось на 250%. Энергия для зеленой революции была предоставлена ископаемым топливом в форме удобрений (природный газ), пестициды (масло), и углеводород топливо орошения.
Дэвид Пиментел, профессор экологии и сельского хозяйства в Корнельском университете, и Марио Giampietro, старший научный сотрудник Национального научно - исследовательского института по вопросам продовольствия и питания (INRAN), место в исследовании продуктов питания, земли, населения и экономики США максимальное население США для устойчивая экономика на 200 миллионов. Согласно исследованию, для достижения устойчивой экономики население мира должно сократиться на две трети. Это исследование предсказывает, что без сокращения численности населения в 2020 году сельскохозяйственный кризис станет критическим c. 2050. Пик мировой добычи нефти вместе со снижением добычи природного газа в регионе может ускорить этот сельскохозяйственный кризис раньше, чем обычно ожидалось. Дейл Аллен Пфайффер утверждает, что в ближайшие десятилетия цены на продукты питания могут расти без помощи и массовый голод на глобальном уровне, которого никогда раньше не было.
Активно обсуждается вопрос об использовании наиболее подходящего индикатора устойчивости, и, приняв термодинамический подход через концепцию « эксергии » и пиков Хабберта, можно объединить все в единую меру истощения ресурсов. универсальный и прозрачный инструмент для управления физическими запасами Земли.
Пик Хабберта можно использовать как показатель устойчивости и истощения невозобновляемых ресурсов. Его можно использовать в качестве справочного материала для многих показателей невозобновляемых ресурсов, таких как:
Хотя теории пика Хабберта уделяется наибольшее внимание в связи с пиковой добычей нефти, она также применялась к другим природным ресурсам.
В 2005 году Дуг Рейнольдс предсказал, что пик в Северной Америке наступит в 2007 году. Бентли (стр. 189) предсказал мировой «спад добычи обычного газа примерно с 2020 года».
Пиковый уголь значительно дальше, чем пиковый уровень добычи нефти, но мы можем наблюдать пример антрацита в США, высококачественного угля, пик добычи которого пришелся на 1920-е годы. Антрацит был изучен Хаббертом и точно соответствует кривой. Добыча угля в Пенсильвании также близко соответствует кривой Хабберта, но это не означает, что уголь в Пенсильвании исчерпан - это далеко не так. Если добыча в Пенсильвании вернется на рекордно высокий уровень, то на 190 лет есть запасы. Извлекаемые запасы угля Hubbert во всем мире составляют 2500 × 10 9 метрических тонн и достигают пика около 2150 (в зависимости от использования).
Более свежие оценки предполагают более ранний пик. Уголь: ресурсы и будущее производство (PDF 630KB), опубликованная 5 апреля 2007 года Energy Watch Group (EWG), которая отчитывается перед парламентом Германии, обнаружила, что мировая добыча угля может достичь пика всего через 15 лет. Сообщая об этом, Ричард Хайнберг также отмечает, что дата пика годовой добычи энергии из угля, вероятно, наступит раньше, чем дата пика количества добытого угля (тонн в год), поскольку наиболее энергоемкие виды угля добываются наиболее интенсивно.. Второе исследование «Будущее угля», проведенное Б. Каваловым и С.Д. Петевесом из Института энергетики (IFE), подготовленное для Объединенного исследовательского центра Европейской комиссии, приходит к аналогичным выводам и заявляет, что «угля может быть не так много, широко доступного и надежен как источник энергии в будущем ».
Работа Дэвида Ратледжа из Калифорнийского технологического института предсказывает, что общая мировая добыча угля составит всего около 450 гигатонн. Это означает, что уголь заканчивается быстрее, чем обычно предполагалось.
Наконец, поскольку глобальный пик добычи нефти и природного газа ожидается где-то в ближайшем будущем или самое большее в течение нескольких десятилетий, любое увеличение добычи (добычи) угля в год для компенсации снижения добычи нефти или природного газа обязательно приведет к более раннему периоду. пика по сравнению с пиком угля при сценарии, при котором годовая добыча остается постоянной.
В статье 1956 года, после обзора расщепляющихся запасов США, Хабберт отмечает ядерную энергетику:
Однако есть обещание, при условии, что человечество сможет решить свои международные проблемы и не уничтожить себя с помощью ядерного оружия, и если население мира (которое в настоящее время растет такими темпами, что удвоится менее чем за столетие) может быть каким-то образом поставлено под контроль. что мы, возможно, наконец-то нашли источник энергии, соответствующий нашим потребностям, по крайней мере, на следующие несколько столетий «обозримого будущего».
Такие технологии, как ториевый топливный цикл, переработка и реакторы на быстрых нейтронах, теоретически могут значительно продлить срок службы запасов урана. Роско Бартлетт утверждает
Наш текущий одноразовый ядерный цикл использует мировые запасы дешевого урана примерно за 20 лет.
Профессор физики Калифорнийского технологического института Дэвид Гудштейн заявил, что
... вам придется построить 10 000 крупнейших электростанций, которые возможны по инженерным стандартам, чтобы заменить 10 тераватт ископаемого топлива, которое мы сжигаем сегодня... это ошеломляющее количество, и если вы это сделаете, известные Запасов урана хватило бы на 10-20 лет при такой скорости горения. Так что, в лучшем случае, это мостовая технология... Вы можете использовать оставшийся уран для получения плутония-239, тогда у нас будет по крайней мере в 100 раз больше топлива для использования. Но это означает, что вы производите плутоний, что чрезвычайно опасно в опасном мире, в котором мы живем.
Хабберт применил свою теорию к «горной породе, содержащей аномально высокую концентрацию данного металла» и рассудил, что пиковое производство металлов, таких как медь, олово, свинец, цинк и другие, произойдет в период времени в несколько десятилетий, а железо - в период времени. двух веков, как уголь. Цена на медь выросла на 500% в период с 2003 по 2007 год, что, по мнению некоторых, было связано с пиковым уровнем меди. Позже цены на медь упали вместе с ценами на многие другие товары и акции, поскольку спрос сократился из-за опасений глобальной рецессии. Наличие лития является проблемой для парка литий-ионных аккумуляторов, использующих автомобили, но в статье, опубликованной в 1996 году, говорится, что мировых запасов хватит как минимум на 50 лет. В аналогичном прогнозе использования платины в топливных элементах отмечается, что этот металл можно легко переработать.
Запасы фосфора необходимы для земледелия, и исчерпание запасов оценивается примерно в 60–130 лет. Поставки в отдельных странах сильно различаются; без инициативы по вторичной переработке поставки из Америки оцениваются примерно в 30 лет. Поставки фосфора влияют на общий объем сельскохозяйственного производства, что, в свою очередь, ограничивает использование альтернативных видов топлива, таких как биодизель и этанол.
Первоначальный анализ Хабберта не относился к возобновляемым ресурсам. Однако чрезмерная эксплуатация, тем не менее, часто приводит к пику Хабберта. Модифицированная кривая Хабберта применяется к любому ресурсу, который можно собрать быстрее, чем заменить.
Например, такой запас, как водоносный горизонт Огаллала, можно добывать со скоростью, которая намного превышает восполнение. Это превращает большую часть подземных вод и озер в мире в ограниченные ресурсы, и споры о пиковом использовании аналогичны нефти. Эти дебаты обычно сосредоточены вокруг сельского хозяйства и использования воды в пригородах, но производство электроэнергии с помощью ядерной энергии или добычи угля и битуминозных песков, упомянутых выше, также требует значительных водных ресурсов. Термин « ископаемая вода» иногда используется для описания водоносных горизонтов, вода в которых не пополняется.
Измерения и индикаторы устойчивости - это постоянно развивающийся и изменяющийся процесс, в котором необходимо заполнить различные пробелы, чтобы создать надлежащую структуру и модель. Следующие моменты - это некоторые из разрывов в преемственности: