Kan vi uppfinna oss till tillväxt?

Cornucopia skrev för någon månad sedan om att Romklubbens rapport "Tillväxtens gränser" från 1972 fortfarande i princip är korrekt och resonerade sedan lite kring vad nolltillväxt kan innebära. Jag tänkte ta upp en intressant sida av tillväxten, nämligen innovationer.

Tillväxt definierar jag här i rent ekonomiska termer, nämligen som bruttonationalprodukt (BNP). Denna uttrycks oftast i inflationsjusterade termer, för att man ska kunna göra relevanta jämförelser över tid som inte störs av förändringar i penningvärdet.

Ekonomisk tillväxt kan skapas av flera faktorer. Befolkningstillväxt är en uppenbar faktor, då fler människor kan producera fler varor och tjänster. Befolkningstillväxt skapar dock inte per automatik ekonomisk tillväxt om man räknar i BNP per capita, som i många fall är en mer intressant siffra än absoluta BNP-tal för en nation. Befolkningstillväxten har emellertid en gräns någonstans, som sätts av hur mycket livsmedel det går att producera.

Genom att använda mer energi kan man också skapa ekonomisk tillväxt, även räknat per capita, då man med energin kan driva maskiner som ökar ekonomins produktion. Även de allra flesta tjänster är beroende av energi, vilket tydligt illustreras av de energislukande serverhallar som Facebook bygger i Luleå. I de flesta fall är det dock svårare att se hur mycket energi tjänsterna kräver, då de är invävda i vårt komplexa samhällsmaskineri med dess långa produktionskedjor från gruva till färdig vara. Det är helt enkelt svårt att veta var man ska dra systemgränserna. En stor bit av tjänsterna i samhället är sjukvården och där kan man definitivt se att dagens sjukvård kräver mycket mer resurser än för säg femtio år sedan. Andra stora bitar av tjänstesektorn är handel, fastighetsbolag och transporter som alla är energikrävande.

I sammanhanget ska man inte glömma att vi också för att driva vårt industrisamhälle förbrukar en stor mängd råvaror och resurser, som kommer från alltmer utspädda eller svåråtkomliga fyndigheter.

Koppar är ett [...] exempel. Den första koppar som mänskligheten använde var troligen de sällsynta klumpar av ren koppar som finns utspridda här och var. Därefter kom någon på hur man kunde utvinna koppar ur malm. Till att börja med användes förstås de mest lättillgängliga och koncentrerade malmerna, men efterhand som de tog slut har man gått över till mer utspädda malmer. I dagens koppargruvor kan koncentrationen vara under en procent. För att utvinna koppar ur så utspädda malmer krävs förstås stora mängder energi.

I slutändan är alltså allt beroende av energi. Även om vi skulle ägna oss mer åt återvinning, så kräver även den energitillskott. Uppenbarligen är återvinning ännu inte intressant för många råvaror, då kostnaden för återvinningen inte kan matcha kostnaden för gruvbrytning.

Enligt IEA så toppade utvinningen av konventionell olja år 2006, så det är sannolikt att världen inom en snar framtid också står inför en totalt sett minskande energitillgång, även om den tidpunkten troligen kan skjutas upp några år genom ökad användning av framförallt kol och fossilgas. (Förnyelsebara energikällor är små i sammanhanget, liksom kärnkraft.)

Många teknikentusiaster hoppas på att vi skulle kunna gå runt tillväxtbegränsningarna från energin och råvarorna (inklusive livsmedel) genom innovationer. Uppfinningar kan som bekant öka effektiviteten i ekonomin och därmed skapa tillväxt.

Historiskt är det svårt bena ut vad som beror på uppfinningar och vad som beror på ökad energianvändning. De båda tycks vara sammanvävda i en uppåtspiral, där ökad energitillgång ger fler uppfinningar och vice versa. En av de första moderna maskinerna, ångmaskinen, uppfanns som en lösning på problemet att pumpa upp vatten ur kolgruvorna. Därmed kunde man utvinna mer kol och driva fler ångmaskiner, som sedan även fick andra användningområden.

Den tyske kemisten Justus von Liebig skapade från 1855 medvetenhet om det som kallas Liebigs minimilag, att "Det växtnäringsämne som ligger längst ifrån tillfredsställande nivå kommer att avgöra plantans tillväxtbegränsning". (Denna princip hade dock först formulerats av botanisten Carl Sprengel 1828). Denna princip kan även tillämpas på andra komplexa system. En process kan inte drivas i större omfattning än gränsen som sätts av den resurs som det finns minst av. Under större delen av mänsklighetens historia har energi varit en begränsande faktor. Leonardo da Vinci uppfann många maskiner, men han saknade en energikälla till att driva många av dem. När så mänskligheten upptäckte de fossila bränslena (och framförallt oljan) öppnade det upp möjligheter till att driva en mängd innovationer som aldrig hade varit möjliga förut. Nu har vi bränt oss igenom ungefär hälften av den olja som under hundratals miljoner år har skapats av biosfären och geologiska processer.

Att det inte räcker med innovationer och teknikutveckling för att driva samhället illustreras av exemplet med Tyskland under Andra världskriget. Tyskland hade då ett stort övertag vad gäller teknologi och forskning, men man saknade den vitala energikällan olja. Visserligen hade man en massa kol, men oljan har överlägsna egenskaper. Detta styrde till stor del tyskarnas krigsplanering, då det gällde att nå fram till oljekällor, till exempel vid Kaspiska havet. Tyskarna gjorde även stora insatser för att genom Fischer-Tropsch-processen få fram flytande bränsle, men de lyckades inte göra det i tillräcklig mängd. Trots sin teknologiska överlägsenhet lyckades som vi vet inte Tyskland att vinna kriget, utan de som satt på oljan vann istället. Energitillgången satte begränsningarna. Även Japan drabbades för övrigt av att de saknade tillräckliga oljetillgångar och stängdes ute från möjligheten att nå fram till oljefält i övriga Asien.

Ett problem med den vetenskapliga forskningen är att den över tiden drar allt mer resurser i förhållande till de resultat den levererar. Forskningen ger alltså avtagande avkastning (engelska: diminishing returns) på satsat arbete.

Det finns flera exempel på detta, men ett tydligt exempel är inom partikelfysiken, där man har byggt allt större och dyrare anläggningar för att utforska elementarpartiklarna. Den största anläggningen hittills, Large Hadron Collider vid CERN i Schweiz, tog tio år att bygga till en kostnad av 7,5 miljarder euro och då återanvände man ändå den 27 km långa tunneln från den tidigare Large Electron–Positron Collider.

Den avtagande avkastningen visar sig på många områden inom innovation och vetenskap. Exempelvis en undersökning av patent inom energiområdet i USA som visade att avkastningen på forskningen minskade i förhållande till satsade resurser. Enligt en artikel i Scientific American så minskar antalet publicerade vetenskapliga artiklar trots ökade anslag till forskningen - samma resurser som producerade 100 artiklar år 2001 skulle ha producerat 129 artiklar år 1990.

Särskilt inom den medicinska forskningen är den avtagande avkastningen ett problem. För 30-40 år sedan gjordes mycket fler medicinska upptäckter trots att forskningen bara kostade en bråkdel av vad den kostar idag.

Inom medicinen gjorde den första stora upptäckten, nämligen att hygien är viktig inom sjukvården, en enorm skillnad på dödligheten. Vaccinationer och antibiotika gjorde sitt till för att bättra på medellivslängden, men nuförtiden har de nya mediciner som introduceras jämförelsevis små effekter, trots att enorma pengar satsas på medicinsk forskning.

Inom fysiken kan man se att under 1800-talet och början av 1900-talet kunde enstaka forskare som satt i "hemmalaboratorier" fortfarande komma på banbrytande upptäckter, medan det numera handlar om stora forskningsteam som oftast bara producerar små resultat.

I och med den avtagande avkastningen på satsade forskningspengar ter det sig otroligt att vi i längden skulle kunna hålla en takt vad gäller uppfinningar och upptäckter som gör att vi kan upprätthålla ekonomisk tillväxt trots sjunkande energitillgång. Dessutom är det inte alls säkert att nya uppfinningar leder till energibesparing. Tvärtom verkar det som om många nya smarta prylar faktiskt leder till större energiförbrukning.

Därmed säger jag inte att det inte kommer att göras nya upptäckter och uppfinningar. Det kommer säkerligen att upptäckas och uppfinnas många kloka saker även i framtiden. Det jag säger är bara att vi inte kan förvänta oss att det ska komma så många banbrytande uppfinningar att vi kan få fortsatt ekonomisk tillväxt.