Talouskasvu on energian kasvua

Talousjärjestelmämme koko olemassaolo on viimeisen kahdensadan vuoden ajan perustunut jatkuvasti lisääntyvään energiankäyttöön, ja jatkuva talouskasvu edellyttää termodynamiikan lakien vuoksi jatkuvasti lisääntyvää energiankäyttöä. Talouden ja energiankäytön irrottamiseen toisistaan voivat uskoa vain neoklassisen taloustieteen aikansa eläneen paradigman kyseenalaistamatta sisäistäneet. Näin väittävät energiatalouden asiantuntijat, arvostetussa INSEAD-talouskoulussa vaikuttavat Robert Ayres ja Benjamin Warr kirjassaan The Economic Growth Engine: How Energy and Work Drive Material Prosperity (Edward Elgar, 2009). Niiden iloksi, joilla ei ole sijoittaa 180 dollaria tähän erinomaisen kiinnostavaan mutta varmasti suomentamatta jäävään kirjaan, teen pienen tiivistelmän kirjan olennaisista kohdista.

Suuri osa “kehittyneiden” maiden ihmisistä uskoo talouskasvun jatkuvuuteen kuin sen vääjäämättömyys olisi pyhällä vuorella kiveen hakattu. Uskon lujuus syntyy talouskasvun kaksisataavuotisesta historiasta, jonka perusteella helpoin oletus tulevaisuudesta on nykytilan jatkuminen ennallaan. Hallitukset, yritykset ja instituutiot ovat jo useamman vuosikymmenen ajan olleet riippuvaisia ikuisen ja väistämättömän talouskasvun oletuksesta. Nykyisen kriisin kaltaisia tilanteita pidetään poikkeuksellisina, ja jatkuvan kasvun mahdollisuutta epäileviä vähätellään, suorastaan pilkataan. Kaikesta tästä huolimatta meillä ei kuitenkaan ole kvantitatiivisesti todistettavissa olevaa teoriaa siitä, mistä talouskasvu syntyy. Taloustieteilijät osaavat kyllä sanoa paljonkin siitä, millaiset asiat saattavat pysäyttää talouskasvun. Mutta yksikään tähän mennessä esitetty, yleisiin käyttäytymismalleihin perustuva teoria ei osaa selittää miksi jotkin taloudet kasvavat, toiset kasvavat nopeammin, mutta kolmannet eivät kasva lainkaan. 

Kirjan keskeinen argumentti on, että uudet energianlähteet ja parannukset energiankäytön tehokkuudessa selittävät suurimman osan länsimaiden kokemasta talouskasvusta kahden viime vuosisadan aikana. Odotetusti, on olemassa myös merkkejä siitä, että monien järjestelmien tehokkuus alkaa lähestyä teoreettista maksimiaan. 

Kirjan otsikossa mainittu “talouskasvun moottori” on eräänlainen positiivisesti takaisinkytketty järjestelmä. Minkä tahansa tuotteen tai palvelun kysyntä, ja tätä myötä raaka-aineiden ja energian kysyntä, kasvaa, mikäli sen hinta alenee. Alhaisemmilla hinnoilla tuotetta ostetaan enemmän, ja hinnanalennus tuo tuotteen myös niiden ulottuville, joilla siihen ei aikaisemmin ollut varaa (ns. marginaalikuluttajat). Lisääntynyt kysyntä houkuttelee tuottajia lisäämään tuotantokapasiteettiaan, mikä alentaa hintoja entisestään, osin tuotannon mittakaavaetujen (suurempi tehdas voi tuottaa halvemmalla) ja osin työssäoppimisesta seuraavien tehokkuusparannusten myötä. Kokemus tuotannosta leikkaa hintoja myös synnyttämällä teknologisia parannuksia itse tuotantoprosessiin. Yritykset voivat sijoittaa voittojaan myös tuotekehitykseen, mikä joko leikkaa hintoja tai parantaa tuotteen laatua, jälleen edistäen myyntiä. 1800-luvun alun jälkeen hyvin huomattava osa hinnanleikkauksista on kuitenkin tapahtunut tuotantoketjun siinä vaiheessa, jossa fossiilisia polttoaineita muutetaan energiaksi - “hyödylliseksi työksi.” Hyödyllinen työ on se osuus energiasta, joka voidaan käyttää ihmisten toimeliaisuuden edistämiseen. 

Termodynamiikan lait pätevät taloudessakin

Termodynamiikan ensimmäinen laki, energian säilymislaiksikin sanottu, esittää, että kaiken muunnosprosessiin - mukaanlukien talouden prosessit - virtaavan raaka-aineen ja energian täytyy päätyä joko käyttökelpoiseksi tuotteiksi, varastoiksi, tai jätteeksi. Nykyisin suurin osa raaka-aineista päätyy jätteeksi; erään tutkimuksen mukaan 99 % kuluttajatuotteiden valmistukseen kuluvasta massasta on jätettä kuuden kuukauden kuluttua ostohetkestä. Näin ollen niin materiaali- kuin energiajätteetkin ovat aina läsnä kaikessa taloudellisessa toiminnassa.

Termodynamiikan toinen laki, joskus entropialaiksikin kutsuttu, määrää, että energian kyky tehdä hyödyllistä työtä vähenee jokaisessa muunnosvaiheessa, samalla kun hyödyttömän energian määrä lisääntyy. Tätä hyödytöntä osuutta kutsutaan entropiaksi, kun taas hyödyllistä osaa nimitetään eksergiaksi. Ensimmäinen laki sanoo, että energiaa ei voi luoda eikä hävittää vaan ainoastaan sen muotoa voi muuttaa, joten järjestelmän kokonaisenergian määrä ei muutu. Sen sijaan eksergian määrä voi muuttua: sähkövirralla on helppo lämmittää kylpyvettä, mutta kylpyvedestä on erittäin vaikea tehdä sähkövirtaa. Lämmittäessä entropia lisääntyy, ja eksergia vähenee. Toista lakia pidetään yhtenä luonnontieteiden kaikkein loukkaamattomimmista periaatteista - fakta, joka on turhauttanut kaikkia ikiliikkujia kehitelleitä kautta vuosisatojen.

Yksi kirjan kaikkein oleellisimmista huomioista on, että vallitseva talousteoria ei ota tätä lainkaan huomioon. Neoklassisen synteesin perusta laskettiin aikana, jolloin  valtaosa energiasta tuli tasaisena ja ilmaisena virtana Auringosta. Eksergiavirta oli näkymättömissä, ihmisten ja eläinten kyvyssä tehdä työtä, ja varhaisille taloustieteilijöille oli luonnollista nähdä tuotannontekijöinä ainoastaan maa (pääoma) ja työvoima. Näistä päivistä on tultu kauas, ja koneet ovat korvanneet ihmiset ja eläimet voimanlähteinä. Lyhyesti sanoen, teollinen sivilisaatio elää eksergiasta, ja se pitäisi ottaa tuotannontekijänä huomioon.

Mutta vallitseva talousteoria puhuu edelleen pääasiassa työvoimasta, pääomasta, ja 1950-luvulla lanseeratusta puolimystisestä “työn tuottavuudesta.” Kun taloustietäjä vakuuttaa, että teoriassa kaikelle energialle ja materiaaleille on löydettävissä korvike, eikä esimerkiksi halvan öljyn loppuminen ole siksi ongelma, hän osoittaa vain nielleensä taloustieteen paradigman kyseenalaistamatta. Meillä ei ole eikä tule olemaan ikiliikkujia, eikä meillä tule olemaan keinoja, joilla voisimme häviöttömästi muuttaa yhtä energianlähdettä toiseksi. Meillä on toki erilaisia konsteja, joilla esimerkiksi öljyä voidaan syntetisoida tai autot muuttaa käyttämään vetyä, mutta ne eivät ole niinkään energianlähteitä kuin tapoja muuttaa energiaa muodosta toiseen. Energialle ei ole korvikkeita; toisen lain pihtiotetta emme kykene murtamaan.

Taloustieteilijän selitys talouskasvulle on yleensä työn tuottavuuden parantuminen. Työn tuottavuuden parantuminen tarkoittaa, että “enemmän” saadaan aikaan “vähemmällä:” yhden ihmisen työpanos tuottaa entistä enemmän. Tämä kuulostaa ilmaiselta lounaalta, joiden olemassaolo on toisinaan asetettu kyseenalaiseksi. Vastaus on sama kuin ilmaisen lounaan tapauksessa, eli yksinkertainen. Melkein kaikki tekninen kehitys ja työn tuottavuuden kasvu tarkoittaa ihmistyön korvaamista konevoimalla. Asian voi helposti päätellä maalaisjärjellä: merkittäviä ihmistyön tuottavuutta parantaneita, ulkopuolisista voimanlähteistä enimmäkseen riippumattomia innovaatioita lienevät puhetaito ja organisaatiokyky, kirjoitustaito, vipu sovelluksineen, kottikärry, kirjapaino, rukki, kangaspuut, mekaaninen kirjoituskone, ompelukone ja polkupyörä. Käytännössä kaikki merkittävät innovaatiot liittyvät hyödynnettävissä olevan eksergian määrän kasvattamiseen, joko energian tuotto- tai käyttövaiheessa. Kuten ylempänä todettiin, tätä tietä ei voida kulkea loputtomiin.

Kirjassa Ayres ja Warr todistelevat, USA:n ja Japanin 1900-luvun tilastoja hyväksikäyttäen, kuinka taloudessa hyödynnetyn eksergian määrä selittää menneen talouskasvun kilpaileviin menetelmiin verrattuna erittäin tarkasti ainoastaan kolmella muuttujalla (pääoma, työvoima, eksergia). Koska tieteellisiä teorioita pidetään yleensä sitä parempina mitä vähemmillä muuttujilla ne osaavat selittää tutkittavan asian, Ayresin ja Warrin malli on vakava haaste vallitsevalle talouden selitykselle. Tuottavuuden kasvua kun on selitetty milloin ylmalkaisella “teknologian kehityksellä,” milloin koulutusasteella. Eksergia on kuitenkin mitattavissa oleva suure, ja se vaikuttaa selittävän talouskasvun tarkemmin kuin muut vaihtoehdot. 

Kirja ei tietenkään ole viimeinen totuus, ja kirjoittajat myöntävätkin, että esimerkiksi heidän käyttämissään tilastollisissa aikasarjoissa on varmasti parantamisen varaa. Kirjassa ei myöskään puututa organisaatioiden kehittymiseen tehokkaammiksi eikä tiedonkäsittelyn energiavaatimuksiin, koska kukaan ei tiettävästi ole yrittänyt laskea teoreettista hyötysuhdetta tietokoneille. Omana huomiona lisäisin kuitenkin, että “virtuaalitalous” on empiirisesti paljon vähemmän virtuaalista kuin yleensä uskotaan; koneiden valmistus ja etenkin niiden käyttö kuluttava massiivisia määriä eksergiaa. Ja, kun nykytilanteen ottaa huomioon, on vaikea nähdä miten virtuaalitalous korvaisi reaalitalouden vielä seuraavan kahdenkymmenen vuoden aikana. 

Kaiken kaikkiaan kyseessä vaikuttaa olevan sekä teoreettisesti että empiirisesti uskottava ja johdonmukainen hyökkäys vallitsevan talousteorian kasvumalleja vastaan. En ole pätevä arvioimaan käytettyjä tilastollisia menetelmiä, ja teoriapuolellakin tunnustan rajoitteeni. Pidän kuitenkin kirjan selitystä tähänastisia uskottavampana. Luettavuuden nimissä en yritäkään esittää kirjoittajakaksikon kaikkia argumentteja, mutta kaivan niitä mielelläni esiin kommenttien ja kysymysten perusteella. 

Koulutus ja teknologian kehitys eivät takaa vaurautta

Yksi mielenkiintoinen johtopäätös on se, että nykyinen korkeakoulutusvimma on suoraa seurausta vallitsevasta taloudellisesta ajattelusta. Koulutuksen ajatellaan parantavan työn tuottavuutta, ja siten olevan avain talouskasvuun, kun väkiluvun tai pääoman kasvattaminen nopeasti on vaikeaa. Mutta jos työn tuottavuus selittyykin paremmin eksergialla - kirjassa itse asiassa huomautetaan, että korrelaatio vaikuttaa olevan voimakkaampi kuin koulutusasteen kohdalla - voidaan kysyä, voidaanko tältä politiikalta odottaa tuloksia. Pahimmassa tapauksessa koulutuksella ja talouskasvulla on samanlainen yhteys kuin jäätelönsyönnillä ja hukkumiskuolemilla: ei syy ja seuraus vaan seurausta jostain kolmannesta muuttujasta. 

Toinen mielenkiintoinen ja kenties pelottava johtopäätös on se, että energian hinta ja talouskasvu lienevät paljon vahvemmin yhteyksissä toisiinsa kuin vallitseva teoria myöntää. Jos energian saatavuuden lisääntyminen, eli sen hinnan aleneminen, on ajanut talouskasvua menneisyydessä, tulevaisuudessa odotettavissa olevan energian hinnan nousun voi uskottavasti ajatella ajavan päinvastaista. Teknologinen kehitys voi helpottaa tilannetta, mutta fysiikan lait määräävät sen rajat. Monella alalla rajat on jo käytännössä saavutettu, tai ne saavutetaan lähivuosikymmenten aikana - esimerkiksi niinkin lupaavan tekniikan kuin LEDien hyötysuhteelle on olemassa fysikaalinen raja, joka saavutettaneen noin 30 vuoden sisällä.

Kirjassa epäilläänkin vahvasti teknologisen kehityksen ja vapaiden markkinoiden kaikkivoipaisuutta. Kehitysprojektit kun ovat etupäässä vastauksia koettuun tarpeeseen tai haasteeseen. Tarve tai potentiaalinen kysyntä eivät kuitenkaan läheskään aina riitä, sillä tarpeita ei välttämättä kyetä esittämään niin selvästi, että se synnyttäisi markkinat joista yksityinen sektori kiinnostuisi. Ongelman mittakaava saattaa myöskin olla suurimpienkin yritysten mahdollisuuksien ulkopuolella. Ayresin ja Warrin mukaan vapailta markkinoilta löytyy ratkaisuja ainoastaan silloin, kun tarve on hyvin esitetty ja se voidaan tyydyttää joko tuottamalla enemmän samaa kuin aikaisemmin, tai kehittämällä olemassaolevaa teknologiaa ennakoitavissa olevia kehityspolkuja myöten. Yritysten normaali tuotekehitystyö perustuu “normaaleihin” prosesseihin; tuotekehitysprojektin toivottu lopputulos tiedetään etukäteen, eikä merkittäviä rahasummia sijoiteta ennen kuin on jonkinasteista varmuutta siitä, että tavoitteet myös voidaan saavuttaa. 

Valitettavasti, jos tarpeesta tulee akuutti, “normaalit” menetelmät eivät riitä. Kriisi avaa mahdollisuuden radikaaleille innovaatioille, mutta radikaalin innovaation riskit ovat huomattavia, eikä ole välttämättä mitään takeita siitä, että ratkaisu on edes löydettävissä. Esimerkiksi korvaavan voimanlähteen kehittely autoille on osoittautunut yllättävän vaikeaksi.

Eikä siinä vielä kaikki. Koska taloustiede ei käytännössä huomioi entropiaa, se ei myöskään ole kovin hyvä huomioimaan sitä, että pelkästään nykyisen kaltaisen yhteiskuntamme ylläpito vaatii huomattavia määriä energiaa. Rauta ruostuu, asfaltti halkeilee, väestö ikääntyy ja vaatii lääkkeitä ja hoitoja. Palaan myöhemmin tutkimuksiin siitä, miten yhteiskunnat ovat riippuvaisia niiden läpi kulkevasta energiavirrasta; riittäköön nyt vihjeeksi, että energiavirran supistuminen näyttää johtavan yhteiskunnan monimutkaisuuden vähenemiseen.

Kirjan johtopäätökset ovatkin karua luettavaa. Talouskasvu ei ole mitenkään varmaa, ja esimerkiksi lähestyvä öljyn tuotantohuippu voi siis tarkoittaa maailmanlaajuista, vakavaa lamaa. Teknologinen kehitys saattaa pelastaa meidät siltä, mutta yksin siihen luottaminen on oljenkorsiin tarttumista. Tarvitaan myös poliittisia toimia ja vaihtoehtoisten energianlähteiden voimaperäistä hyödyntämistä. Ongelman mittakaavan huomioonottaen, ydinvoimaa ei ole mitenkään varaa jättää pois laskusta.