Phần Lan. Nó dự kiến sẽ bắt đầu tiếp nhận lưu trữ chất thải vào năm 2023. Tôi tập trung vào điện hạt nhân trong chương này không phải vì tôi tưởng tượng nó là giải pháp duy nhất cho sự nóng lên toàn cầu. Không phải như vậy, chỉ các hệ thống năng lượng tái tạo không thôi cũng thế. Mỗi hệ thống năng lượng đều có ưu và nhược điểm riêng như hành trình qua 400 năm phát triển năng lượng này đã cố gắng làm sáng tỏ. Và với quy mô của sự nóng lên toàn cầu và tư duy phát triển của con người, chúng ta sẽ cần tất cả các hệ thống năng lượng đó nếu muốn chấm dứt quá trình kéo dài hàng thế kỷ khử carbon nguồn cung cấp năng lượng của loài người - gió, năng lượng mặt trời, thủy điện, hạt nhân, khí đốt tự nhiên. Như một điềm báo về những gì sắp tới, thành phố Bandar Mahshar của Iran đã phải hứng chịu một chỉ số nóng bức - một đơn vị đo kết hợp nhiệt độ và độ ẩm - là 165°F (74°C) vào tháng 8 năm 2015. Nhiệt độ ở Trung Đông trong những năm gần đây thường xuyên vượt quá 125°F. Năng lượng: Lịch sử nhân loại từ than củi tới hạt nhân khởi nguồn từ việc tôi đọc được nghiên cứu của một nhà vật lý người Ý tên là Cesare Marchetti. Sinh năm 1927, Marchetti đã có nhiều năm công tác tại một học viện ở Laxenburg, Áo, bên ngoài Vienna. Viện Phân tích Hệ thống ứng dụng Quốc tế (IIASA) là một kết quả hữu ích của tổ chức Câu lạc bộ Rome kém may mắn, được thành lập vào năm 1968 như sự thay thế lỏng lẻo của các nhà lãnh đạo doanh nghiệp, nhà khoa học và các quan chức chính phủ cấp cao của châu Âu muốn giải quyết (một lần nữa) tình trạng quá tải dân
số và cạn kiệt tài nguyên. Với hỗ trợ từ Câu lạc bộ Rome, IIASA được thành lập vào năm 1972 như một viện chính sách làm cầu nối cho khoảng cách kỹ thuật (và chính trị) đang gia tăng giữa châu Âu, Mỹ và các nước thuộc khối Xô-viết. Nghiên cứu trước đây của Marchetti là về công nghệ điện hạt nhân, bao gồm thiết kế lò phản ứng và xử lý chất thải hạt nhân. Tại IIASA ông tập trung vào năng lượng, đặc biệt là việc mô hình hóa quy luật của sự chuyển đổi năng lượng. Một đồ thị thông tin dựa trên nghiên cứu mà ông và các đồng nghiệp theo đuổi vào cuối những năm 1970 đã thu hút sự chú ý của tôi. Trong đôi dòng tự truyện, Marchetti viết rằng nhiệm vụ của ông khi gia nhập IIASA vào năm 1973 là tìm ra “một mô hình đơn giản và có tính tiên đoán mô tả thị trường năng lượng cho thế kỷ trước hoặc lâu hơn.” Các đồng nghiệp kinh tế học, ông đùa, “cứ nghĩ là nhìn vào móng tay của họ còn hữu ích hơn,” - tức là không muốn dính dáng gì với nhiệm vụ này - nên “với một tinh thần phiêu lưu nhất định,” Marchetti đã nhận thử thách này. Những thử thách như vậy, “những vấn đề không thể giải quyết,” thường đưa ông đến với “các cuốn sách về hệ thống sinh học. Đã tồn tại và tiến hóa khoảng bốn tỉ năm trong một môi trường cực kỳ thù địch, chúng là một thư viện sống của các giải pháp hiệu quả.”[17] Hệ thống mà ông tìm thấy là sự cạnh tranh của các loài cho một ổ sinh thái. Trong ngôn ngữ kinh tế học, “giả thuyết cơ bản - điều đã được chứng minh rất hiệu quả và mạnh mẽ - là năng lượng sơ cấp, năng lượng thứ cấp và hệ thống phân phối năng lượng chỉ là các công nghệ khác nhau cạnh tranh cho cùng một thị trường với biểu hiện tương ứng.”[18] Đồ thị Thay thế Năng lượng Sơ cấp Thế giới ở dưới là kết quả từ nghiên cứu của Marchetti. Một nhà khoa học chính trị người Bồ Đào Nha, Luis de Sousa, đã đánh giá nghiên cứu của nhà vật lý người Ý vào năm 2007, giải thích: “Đồ thị này cho thấy một điều rất quan trọng: tất cả các nguồn năng lượng của Thời đại Công nghiệp đều tuân theo một xu hướng chung khi tham gia thị trường. Phải mất 40 đến 50 năm cho một nguồn năng lượng để đi từ 1 % đến 10% thị phần, và một nguồn năng lượng để chiếm một nửa thị trường sẽ mất gần một thế kỷ, tính từ thời điểm [khi] nó đạt 1%.”[19]
Lịch sử phát triển của các nguồn năng lượng sơ cấp trên thế giới. Các dòng không đều là dữ liệu thống kê của năm 1984; đường trơn là theo tính toán. Đường gạch ngắn bên phải song song với đường Hạt nhân thể hiện một nguồn năng lượng mới trên lý thuyết xuất hiện vào năm 2025. Tác động của nó đối với các nguồn năng lượng thông thường là không đáng kể tính đến trước năm 2050. Các nguồn năng lượng tái tạo, chưa đạt đến mức 1%, cũng bị hạn chế tương tự. Tại sao việc áp dụng một nguồn năng lượng mới lại chậm như vậy? Câu trả lời quan trọng của Marchetti như sau: xã hội là một hệ thống học hỏi. Nó vận hành nhờ sự giao thoa văn hóa - truyền bá ý tưởng từ người này sang người khác - giống như một dịch bệnh. Việc phát minh ra một công nghệ mới chỉ là khởi đầu. Chiếc Model T của Henry Ford cần trạm xăng. Đổ xăng cần xăng, xăng đến từ dầu, dầu phải được phát hiện, nhà máy lọc dầu phải xử lý nó, đường ống phải dẫn dầu tới các nhà máy lọc dầu và dẫn xăng đến các thành phố nơi xe được lái. Mọi người phải từ bỏ cưỡi ngựa hoặc xe ngựa kéo và mua ô tô, học cách lái xe - và cứ thế. Khi phéc mơ tuya bắt đầu thay thế cúc quần áo, đã có những người chống lại sự thay đổi bởi vì họ tin rằng phéc mơ tuya là tội lỗi: nó làm cho việc cởi quần áo dễ dàng trong một xã hội mộ đạo khắc khổ. Than đối với nhiều người thời Elizabeth là phân của Satan cũng giống như thái độ với điện hạt nhân ngày nay của những người chống đối nó. Các công ty nhiên liệu hóa thạch căm ghét điện hạt nhân lẫn năng lượng tái tạo: cả hai cạnh tranh cho không gian thị trường và làm tổn thương lợi
nhuận của họ. Như với rất nhiều thứ khác trong cuộc sống ở Mỹ, các nguồn năng lượng đã bị chính trị hóa, người đảng Cộng hòa nắm lấy quyền lực hạt nhân và đảng Dân chủ từ chối nó, những vấn đề sẽ không giúp cứu hành tinh của chúng ta. Bản thân công nghệ cần thời gian để phát triển. Nhà kinh tế học Brian Arthur, trong cuốn sách ra mắt năm 2009 The Nature of Technology: What It Is and How It Evolves (Bản chất của công nghệ: công nghệ là gì và nó tiến triển ra sao), đã chỉ ra rằng một công nghệ mới chắc chắn sẽ còn thô sơ. “Vào những ngày đầu,” ông viết, “chỉ cần nó hoạt động là đủ.” Sau lần đầu tiên ra mắt, Arthur tiếp tục, “công nghệ non trẻ bây giờ phải dựa trên các thành phần thích hợp, trở nên đáng tin cậy, được cải thiện, nhân rộng và áp dụng hiệu quả cho các mục đích khác nhau.”[20] Và nhấn mạnh một lần nữa: tất cả các giai đoạn phát triển này cần thời gian. Đồ thị thay thế năng lượng sơ cấp của Marchetti kết hợp các mối quan hệ này cũng như sự cạnh tranh tinh vi hơn giữa các dạng năng lượng khác nhau. Trong nhiều nghiên cứu, ông đã liên tục bày tỏ sự ngạc nhiên về sự đều đặn sâu sắc của việc chuyển đổi năng lượng, mà ông và các đồng nghiệp đã chứng minh trong số 3.000 ví dụ mà họ đã nghiên cứu trong nhiều thập niên. Xã hội không chỉ là một hệ thống học tập: nó cũng thay đổi đều đặn theo làn sóng công nghệ thay thế trong các khoảng thời gian tầm nửa thế kỷ. Cuốn sách này, trong số các mục đích khác, là phần tường thuật mở rộng cho đồ thị của Marchetti, ngược dòng thời gian về thời Shakespeare. Trong phản biện năm 2007, Luis de Sousa đã chất vấn các dự đoán trên đồ thị của Marchetti. De Sousa đưa ra một phiên bản sửa đổi, như ở dưới đây, giúp phản ánh những thay đổi sau cuộc khủng hoảng dầu mỏ Arab giai đoạn 1973-1974. “Trong phạm vi rộng,” de Sousa viết, “dữ liệu thực đã ra ngoài mô hình của những năm 1970. Điều này có lẽ là do các cú sốc dầu làm đảo lộn thị trường nhưng các tác động kéo dài của nó thì không dễ giải thích. Ngay lập tức nổi lên và dễ nhận thấy là sau khi vượt qua cuộc khủng hoảng dầu mỏ vào những năm 1980 thì thị trường dường như đã đóng băng, với mỗi nguồn năng lượng duy trì thị