VZTAH POPULAČNÍHO RŮSTU A ENERGIE Filip Černoch cernoch@mail.muni.cz MEB 415 – environmentální aspekty energetiky 2 Zdroj: Česká televize Populace a exponenciální růst  Exponenciální růst  xt=x0(1+r)t  Pravidlo 70 - zdvojnásobení objektu = 70/% růst 3 Únosnost prostředí  Populace obvykle neroste do svého plného potenciálu, nemůže růst do nekonečna → limitující faktory.  Faktory závislé na densitě populace  Faktory nezávislé na densitě populace.  Určují únosnost (carrying capacity) prostředí  = populace roste jen do únosnosti svého prostředí 4 Rostoucí populace 5 Zdroj: BBC Vývoj společnosti – maximalizace zisku a spotřeby (energií)  „In every instance considered, natural selection will so operate as to increase the total mass of the organic system, to increase the rate of circulation of matter through the system, and to increase the total energy flux through the system so long as there is present and unutilized residue of matter and available energy (Alfred Lotka, 1922). 6 Energetický vývoj společnosti  Prehistorické období.  Lidská energie – 50-90 W, max 100 W. Energetická návratnost lovu velmi proměnlivá, 40, ale i kolem 1.  Přesun k pastevectví umožňuje větší hustotu populace – z 0,1 osoby na km2 na 20- 30 osob na km2 (Mezopotámie, delta Nilu až 100-200 lidí na km2).  Orání vyžaduje zapojení zvířecí síly – 200-500 W.  Dřevěné uhlí pro tavení kovů – 29 MJ/kg vs 20 u dřeva (poměr 5:1 u výroby). Na jednotku železa 8-10 jednotek dřevěného uhlí.  Nástup vodních mlýnů (až 30 kW).  Středověk a raný novověk  Kola, kladky, chomouty…zvyšují efektivitu.  Větší využití vodní energie (v Anglii v 11. století až 5600 mlýnů)  15. století – v údolí Rýna tavící pece na dřevěné uhlí s dmychadly. 18 století – jedna pec potřebuje asi 12 000 tun dřeva = 20km2). 7 Energetický vývoj společnosti  Moderní společnost  1800 – 1950 – lidská síla, tažná zvířata, vodní mlýny (turbíny), větrné mlýny, parní stroje.  17. století – Holandsko rašelina, 18. století uhlí v GB. (Wattův parní stroj). Jejich výkon (20kW = 3 větrné mlýny, 5 vodních nebo 25 koní).  Revoluce v dopravě.  Elektrifikace, spalovací motory  Největší termonukleární bomba – 100 megatun = energie o 15 řádů převyšující energii šípu.  99 % nárůstu v 20. století. 8 Změny ve spotřebě energií 9 Smil, V. Názorové proudy  Cornucopiáni (boomsters, vs. Malthuz a spol. coby doomsters)  Reformisté  Revolucionáři  Environmentální deterministé 11 Model demografické transice 12 Zdroj: W. Thompson 14 Smil, V. 15 Smil, V. 16 Smil, V. 17 Smil, V.