Energija, entropija i smeće

Postoji neprimjetan, neizbježan zakon koji nikad ne napušta svijet i koji vrijedi podjednako za Sunce i za naš kuhinjski stol – entropija, mjera fizičkog nereda i raspršenosti energije. Drugi zakon termodinamike kaže da se ukupna entropija u zatvorenom sustavu uvijek povećava i nikada ne opada. Svaki trenutak u kojem negdje stvaramo red neizbježno stvara još veći nered negdje drugdje. To nije pesimizam, nego fizika; nije moralna osuda, nego matematička nužnost.

To znači da se svaki proces – miješanje plinova, gibanje molekula, kuhanje, čišćenje, gradnja, prijevoz ili proizvodnja materijalnih dobara – svodi na istu zakonitost: lokalni red može nastati samo tako da se poveća globalni nered. Civilizacija je u biti neprekidan napor da stvorimo sve veći red – podižući zgrade, gradeći ceste, uređujući prostor u kojem živimo. No svaka takva aktivnost sliči golemoj kuhinji: da bismo proizveli nešto korisno, moramo utrošiti energiju i materijal, praznimo svoje metaforičke „kuhinjske ormariće“ i istodobno nepovratno punimo „kante za smeće“, koje pak možemo isprazniti samo na ovom planetu. (Kad kažemo da „trošimo“ energiju, posrijedi je metafora: ona zapravo samo mijenja oblik.) Svi nusproizvodi našeg djelovanja zauvijek ostaju na istome mjestu: zarobljeni smo na površini „kugle“ promjera 12.756 kilometara, bez mogućnosti da višak otpada „izvezemo“ sa Zemlje. Sve što izvučemo iz njezine utrobe nužno završava u tlu, u moru ili u zraku. Ako se izuzmu rijetki atomi i dio energije koju Zemlja zrači, ništa ne odlazi u svemir.

Današnje generacije odraslih moraju obuzdati svoje navike kako bi mladima ostavile planet koji može apsorbirati nered što će ga stvoriti budući naraštaji / Izvor Pixabay

Čim je više reda,
tim je još više nereda

Kad pospremimo sobu, ona doista bude urednija. No taj lokalni red uvijek ima svoju cijenu: da bi on nastao na tih nekoliko četvornih metara, svijet oko nas morao se dodatno poremetiti, a ukupni nered u okolišu povećati, najčešće u obliku onoga što zovemo zagađenjem. Naš je usisavač pretvorio električnu energiju u mehanički rad i toplinu: njegov se motor zagrijao, dok se dio energije u električnoj mreži raspršio u obliku topline. Dok smo spremali sobu, naše je tijelo trošilo energiju dobivenu iz hrane, čija je proizvodnja pak utrošila višestruko više energije na njezinu dugotrajnom putovanju od polja do stola: od znoja i truda poljoprivrednika, dizel-goriva za pogon traktora, kombajna i kamiona preko hladnjača, skladištâ i polica u samoposluživanju do kućanskog hladnjaka i plamena pod loncem.

Isto vrijedi za vožnju automobilom, pripremu jela i gradnju kuće, a o gradovima da i ne govorimo. To dakako vrijedi i za proizvodnju svih uređaja koji nas okružuju, poput pametnog telefona koji danas ne ispuštamo iz ruku. Da bi se on proizveo, treba iskopati, prevesti, preraditi i rafinirati na tone rudače, pri čemu se troši golema količina vode, struje, kemikalija i topline. Njegovi su dijelovi pritom proizvedeni na sve četiri strane svijeta, da bi se naposljetku negdje sklopili prije nego što dospiju u naše ruke.

Ovo vrijedi čak i za jednostavne kućanske predmete: proizvodnja najobičnije vilice iziskuje golem entropijski „napor“. Pomoću strojeva na dizel trebalo je iskopati željeznu rudu, zatim izdvojiti kovinu iz stijene, pročistiti je taljenjem u visokim pećima i naposljetku uobličiti u vilicu – uređen predmet sastavljen od atoma koji su prethodno bili raspršeni u mješavini minerala. Red u našoj kuhinji nastao je zato što je nered negdje drugdje dramatično porastao. Lokalni red čak i jednog sitnog predmeta uvijek se plaća globalnim neredom.

Isti princip razabiremo u svakodnevnom životu. Kad nam klima-uređaj rashladi sobu, učini je urednijom u termodinamičkom smislu: molekule zraka gibaju se sporije, pa entropija u sobi opada. Ali njegov vanjski kompresor izbacuje u atmosferu više topline nego što ju je izvukao iz sobe, a pritom je još utrošio električnu energiju, čija je proizvodnja već stvorila vlastiti trag nereda. I dok unutra nastaje hladni red, vani raste entropični nered.

Slična se zakonitost opaža i u digitalnom svijetu. Kad računalo razvrstava podatke, komprimira datoteke ili izvodi logičke operacije, ono povećava lokalni red. No njegov se procesor pritom zagrijava i tu toplinsku energiju otpušta u okoliš, čime povećava termički nered oko sebe. Landauerov princip u fizici informacija kaže da brisanje makar jednog jedinog bita nužno povećava entropiju u okolišu. Tako digitalni red, najčišći i najmanje vidljiv od svih, također ima svoju cijenu u stvarnom svijetu.

Drugim riječima: onečišćenje nije ništa drugo doli vidljiv trag povećana globalnog nereda koji nastaje svaki put kad negdje stvorimo lokalni red. To je paradoks naše sudbine: svoj prirođeni nagon da uređujemo svijet oko sebe uvijek plaćamo višestrukim neredom koji pritom stvaramo, baš kao što je Heraklo preusmjerio dvije rijeke da bi očistio Augijine štale i time prouzročio poplavu koja je stvorila daleko veći nered izvan tih štala.

Upravo zato vrijedi razmisliti o tome kako da se ista korist postigne uz manji porast nereda. Naprimjer, umjesto da se prostorija pretjerano rashlađuje, često je dovoljno na termostatu zadati samo jedan stupanj više, što – ovisno o uvjetima – može smanjiti utrošak energije za čak 3 do 10 posto. Ili ako umjesto jednokratnih proizvoda biramo trajnije i popravljive, zadržavamo gotovo jednaku funkcionalnost uz osjetno manji nered u cijelom lancu proizvodnje i uporabe predmeta te odlaganja otpada.

Stoga je važno razumjeti da planetarna ekologija nije borba protiv entropije, zato što je entropija nepobjediva. To je borba da se neizbježan rast nereda što više uspori, da se za jednak rezultat utroši što manje energije i da se tehnologija oblikuje tako da proizvodi što manje otpada.

Zašto nečistoća nije pogreška nego posljedica?

Onečišćenje okoliša nije tehnička anomalija ni moralna pogreška, iako ga ljudski poroci mogu pogoršati. Ono je fizička posljedica svakog procesa u kojemu se stvara koristan red. Bez ispuštanja topline, nusproizvoda, otpada i raspršivanja energije ne možemo proizvesti hranu, stambeni prostor, prijevozna sredstva, lijekove, grijanje ni komunikacijska sredstva.

Što je razina reda koju želimo postići viša – sofisticirani gradovi, prometne mreže, digitalni sustavi, medicinska tehnologija – to je nužno veći i nered oko nas. Posrijedi je često prešućivana, ali presudna istina: zakon entropije onemogućuje takozvani „zeleni rast“. Ne postoji rast koji ne bi stvarao onečišćenje niti rast koji bi smanjivao ukupni nered. Ne postoji energetski neutralna aktivnost, inače bi perpetuum mobile bio moguć, što dakako nije. Zakoni prirode naprosto ne dopuštaju da se išta čini bez posljedica. Jedino što možemo jest svesti te posljedice na najmanju moguću mjeru.

Život se na kraju krajeva svodi na dvije istine: koristimo resurse i stvaramo otpad. Te su dvije činjenice nerazdvojive: one su lice i naličje jednog te istog zakona prirode.

U svjetlu entropije međugeneracijska solidarnost zadobiva novo značenje. Ona se ne sastoji samo u ekonomiji – u tome što mladi svojim radom moraju financirati mirovine starijih – nego i u etici: današnje generacije odraslih, osobito onih u najintenzivnijoj potrošačkoj dobi, moraju obuzdati svoje navike kako bi mladima ostavile planet koji može apsorbirati nered što će ga neizbježno stvoriti budući naraštaji.

Svijet bez nereda ne postoji, ali je moguć svijet u kojemu je nered sveden na podnošljivu mjeru: svijet kružnog gospodarstva koji razumije svoja ograničenja i postupa u skladu s njima, umjesto da ih niječe.

Jasno je da se naši „kuhinjski ormarići“ ne mogu prazniti unedogled, tim više što se u samo dva stoljeća iscrpilo ono što je Zemlja stvarala stotinama milijuna godina – nafta, plin, ugljen, bakar, litij, fosfat – i što se oni sada prazne brže nego ikad prije. Istodobno su naše „kante za smeće“ odavno pretrpane, ali ih mi i dalje punimo. Svake godine u atmosferu ispuštamo oko 60 milijardi tona stakleničkih plinova (izraženo u CO₂ ekvivalentu), što je gotovo deset puta više od ukupne godišnje svjetske proizvodnje cementa, čelika, plastike i amonijaka zajedno. Ne samo da će zbog rastućeg zagađenja naš život na Zemlji neminovno biti sve neugodniji, nego će biti i fizički sve nepodnošljiviji zbog njegovih posljedica, ponajprije u obliku sve razornijeg i sve skupljeg globalnog zatopljenja i gubitka bioraznolikosti, koje je kobno nadasve za poljoprivredu, a time i za prehrambenu sigurnost
svijeta.

Ekologija bez iluzija

Ne možemo pobijediti entropiju. Ne možemo ukinuti nered. Ne možemo izgraditi civilizaciju koja ne stvara onečišćenje. Ali možemo naučiti kako živjeti razboritije i štedljivije, kako stvarati red ondje gdje to ima smisla i kako smanjivati njegovu cijenu gdje god možemo.

Ako shvatimo da je neizbježan nered, ali ne i njegovi razmjeri, možda će nam napokon poći za rukom da stvorimo svijet koji ne živi u zabludi da može pobijediti zakone fizike, nego zna da može ublažiti njihove posljedice. Prava, zbiljska ekologija nije unaprijed izgubljena bitka protiv entropije, nego razborita borba za njezino obuzdavanje.