Las prácticas modernas de sostenibilidad a menudo fomentan la eficiencia energética y de los recursos en sectores separados, como la producción de alimentos o biocombustibles, pero este enfoque en silos podría conducir a un deterioro ambiental continuo, según un comentario reciente de investigadores de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Georgia.

Usando nueva tecnología para mejorar la eficiencia, en particular, puede acelerar este deterioro ambiental creando más productos a precios más baratos. Los materiales y la energía "ahorrados" no se conservan realmente sino que se desvían a otros usos, los autores escribieron en un artículo publicado recientemente en Sostenibilidad de la naturaleza .

"La sostenibilidad requiere que los humanos elijan hacer menos con menos, "dijo el autor principal John Schramski, profesor asociado en la Facultad de Ingeniería. Se invitó a Schramski y sus colegas a escribir el comentario de la revista.

"Intentamos equilibrar materiales como el nitrógeno o el agua, que son técnicamente renovables, pero la preponderancia de la energía no lo es, ", dijo." Una vez que se quema la energía, se fue. Nunca recuperaremos biomasa o combustibles fósiles ".

Schramski, Brock Woodson de la Facultad de Ingeniería y James Brown de la Universidad de Nuevo México han estado explorando los problemas asociados con el equilibrio energético en ecosistemas e industrias y cómo el uso de energía por parte de la civilización continúa disparándose.

Usando la premisa de que la energía es la "capacidad de provocar cambios, "los autores señalan que el consumo de energía ha aumentado significativamente en los últimos 70 años, y sigue creciendo. Esencialmente, una descarga de energía en aumento exponencial crea un cambio ambiental en aumento exponencial.

"Una razón por la que no comprendemos la gravedad de estas circunstancias es que pocos comprenden realmente el concepto fundamental de energía, "escribieron en el comentario. La ciencia energética se centra en la calidad, cantidad y fuente, sin embargo, todo uso de energía de cualquier tipo sigue cambiando el medio ambiente, ya sea de combustibles renovables o no renovables.

"Cuando la ciencia de la sostenibilidad típica dice que un nuevo proceso se diseña con un 20% menos de combustible, todo lo que realmente está haciendo es poner esos recursos a disposición de otra persona, "Dijo Schramski.

En realidad, reducir el consumo de recursos forestales, por ejemplo, no significa que el bosque nunca se volverá a utilizar. En lugar de, el bosque se aplazará para otro uso en una fecha posterior, él dijo. Por último, en un sistema cerrado, Ningún sistema mecánico o ambiental puede resistir indefinidamente este tipo de actividad en aumento exponencial.

"Todo lo que hacemos cuesta energía, y no tenemos suministros infinitos de él, ", Dijo Woodson." Sabemos esto por nuestra vida diaria, cuando nos despertamos con hambre y nos hemos quedado sin reservas personales de combustible ".

Incluso a mediados del siglo XIX, El economista inglés William Stanley Jevons mostró que una mejora de la eficiencia en el diseño de ingeniería a menudo conduce a un mayor consumo de energía y recursos en lugar de una disminución. Las innovaciones permiten que la tecnología sea más rentable, y los precios más bajos conducen a una mayor demanda, así como un agotamiento más rápido de los recursos.

"Los científicos buscan mejores formas de explicar la relación entre tecnología y energía, ", Dijo Schramski." Las necesidades de energía de la tecnología son una función de fuerza en el medio ambiente ".

En el papel, los autores señalaron los sistemas alimentarios, la carne y los biocombustibles como ejemplos de los desafíos "complejos y en ocasiones contrarios a la intuición" que se avecinan para las iniciativas de sostenibilidad. La producción de alimentos, por ejemplo, se ha vuelto cada vez más complejo con el tiempo. Las sociedades de cazadores-recolectores utilizaron una pequeña cantidad de biomasa de la Tierra para satisfacer sus necesidades biológicas, que progresó a medida que las sociedades agrícolas e industriales utilizaban más procesos para obtener y distribuir alimentos.

"La mayoría de la gente hoy en día no se da cuenta de la cantidad de energía que ingresa al sistema alimentario. Es un problema de conciencia, y cuando la gente aprenda más, pueden tomar mejores decisiones, ", Dijo Woodson." Aunque esto no se detendrá en una generación, podemos empezar a hacer de esta discusión parte de nuestra toma de decisiones culturales ".

En la civilización contemporánea de hoy, alrededor del 15% -30% de todo el consumo de energía se utiliza para el sistema alimentario mundial para maquinaria, fertilizantes, pesticidas, sistemas de riego, cosecha, transporte, almacenamiento, marketing y preparación. Esto incluye jardines y pastos más pequeños hasta la agricultura industrial y la pesca marina, escribieron los autores.

Los humanos necesitan alrededor de 2, 000-2, 400 calorías por día. Para satisfacer esta necesidad basado en datos de 2013, los autores calcularon, una población mundial con 7 mil millones de personas recolecta aproximadamente cuatro veces la energía de las plantas necesaria para cada unidad de energía alimentaria en la mesa. La carne es el mayor contribuyente a esta ineficiencia, requiriendo alrededor del 60% de estas energías vegetales cosechadas para producir solo el 20% de las calorías finales consumidas.

Los cálculos de biocombustibles muestran un resultado similar. Se obtiene el doble de energía de la planta por cada unidad posterior de energía de etanol y biodiésel, escribieron los autores. Irónicamente, los autores señalan que se utilizan cantidades iguales de combustibles fósiles para destilar biocombustibles líquidos de las plantas, y los biocombustibles líquidos representan solo alrededor del 2.6% del petróleo utilizado para el transporte mundial. "Son cifras ridículamente ineficientes, "Dijo Schramski.

"Desde esta perspectiva, La reducción del consumo de carne y biocombustibles líquidos ofrece una mejora notablemente clara, "escribieron los autores". Obviamente, reconocemos la enormidad de lo socioeconómico, complejidades y desafíos nutricionales y de comportamiento asociados con estos caminos a seguir ".

Sin embargo, no es posible un futuro sostenible sin una reducción sustancial del uso de energía, ellos agregaron. Cuando Schramski presenta este tipo de datos públicamente, a menudo muestra imágenes de la Tierra desde el espacio por la noche, donde las luces brillan intensamente en las principales ciudades.

"La realidad es que esas luces son una explosión controlada, ", dice a menudo al público." El planeta está ardiendo ".

La devastadora pandemia de coronavirus actual ofrece un vistazo a corto plazo de lo que es posible. Con cientos de países en todo el planeta bloqueados bajo órdenes de refugio en el lugar, los humanos se quedan en casa, limitando los viajes y considerando sus recursos de manera más consciente.

"No podemos mantenernos a este nivel, pero con algunas pequeñas modificaciones en nuestro estilo de vida, podemos reducir una cantidad significativa del uso de energía, Woodson dijo. “Incluso permitir que los empleados trabajen en casa uno o dos días a la semana podría tener un impacto. Veremos qué sucede cuando la economía regrese ".