L; енергиен отпечатък на хранителната система - Les Greniers d; Изобилие

изобилие

Енергия: за какво говорим ?

Енергията е физическа величина, която измерва промените в състоянията на материята или с други думи, промените в света около нас [1]. Не можете да го създадете или унищожите, а само да го трансформирате от една форма в друга. И при всяка трансформация, повече или по-малко от енергията се разсейва под формата на топлина. Всички живи същества трябва да вземат енергия от заобикалящата ги среда, за да растат, да се движат, да се размножават ... Ние, другите животни, получаваме тази енергия от храната си [2]. Тази енергия позволява да протичат безброй химически реакции, да се изграждат нови клетки, да се поддържат мускулите ни в свиване и да се поддържа функционирането на нервната ни система. Ефективността на тези реакции обаче е доста ниска, повечето - да речем 70% - от енергията се разсейва като топлина.

Следователно храненето осигурява на тялото ни енергия [3]. Но също така трябва да харчим енергия, за да си набавим храна, независимо дали е лов на елени или отглеждане на картофи. И за да не гладувате, по-добре е да възстановите повече енергия от това, което сте похарчили! Това съотношение между възстановената енергия и енергията, която трябваше да бъде инвестирана, се нарича степен на възвръщаемост на енергията (ERR [4]). ERR от 2 означава, че възстановяваме два пъти повече енергия от изразходваната. ERR по-малко от 1 означава, че сме изразходвали повече енергия от това, което сме възстановили. ERR може да се изчисли на ниво отделно лице, ферма или хранителна система като цяло. Това дава представа за цялостната ефективност на системата при преобразуване на слънчевата енергия в храна. В това отношение трябва да се отбележи, че тази слънчева енергия не е включена в изчисленията на ERR, свързани с храната. Той се счита за „безплатен“, за разлика от други форми на енергия, изразходвани за производството на храна (мускулна енергия на хора и животни, изгаряне на изкопаеми горива или биомаса ...).

Изследователите са изчислили това за американската хранителна система, трябваше да изгорите 7,3 калории (мерна единица за енергия) под формата на фосилна енергия за възстановяване на 1 калория под формата на храна [5], [6], т.е. ERR от само 0,14 ! С други думи, бихме яли повече масло, отколкото храна. Чрез тази статия ще се опитаме да разберем и обсъдим този резултат.

Енергийни изисквания за селскостопанско производство

Обработка на земята, сеитба, окопаване, плевене, прибиране на реколтата, вършитба, сортиране, косене, изкопаване, транспортиране на култури, доене, обработка ... Както всяка дейност, селскостопанските дейности изискват енергия. До земеделската революция на новото време, идваше почти изключително от мускулите на хората и работните животни. Храната им идваше направо от фермата. С други думи, част от продукцията се изразходва самостоятелно за енергийните нужди на фермите, а излишъкът е предназначен за неземеделското население. Изследователите наскоро изчислиха, че този вид земеделие във Франция е имало ERR от около 2 между 1880 и 1950 г. [7]. Имайте предвид, че това е само ERR на брутното селскостопанско производство, а не на цялата хранителна система.

Развитие на инвестираната енергия и енергията, възстановена (нетно производство) от френското земеделско производство от 1882 г. Разходите за енергия съответстват на диетата на селяните (фермерска храна) и влекачите (теглещи животни), разделени между енергията, необходима за работата (сцепление) енергия, необходима за поддържане на животните (поддръжка), горива за селскостопански машини (машини за гориво), за производство на азотни, фосфатни и калиеви торове (торове), за отопление на оранжерии (оранжерии), експлоатация на животновъдни сгради и свързани машини (съоръжения за НН), производство на фитосанитарни продукти и напояване (други). Промените в степента на възвръщаемост на енергията (EROI), в енергийната ефективност на механичните работи (тягова ефективност) и в енергийната самодостатъчност на фермите (енергийна самодостатъчност) са показани в долната графика. Фигура от Harchaoui и Chatzimpiros (2018) [8] .

След това, радикална промяна. Само след двадесет години (1950-1970), коне, волове и теглещи крави се заменят с трактори, а мускулната енергия с масло. Моторизирана тяга на селскостопанска техника е около три пъти по-ефективен [9] отколкото сцеплението с животни, главно поради две причини: първо, поради разликата в производителността между мускул (около 25% [10]) и двигател на трактора (около 45% [11]); от друга страна, защото тракторът консумира енергия само когато е в употреба, за разлика от кон, който трябва постоянно да се храни.

Но новите енергийни нужди уравновесяват това подобрение. Първо, увеличаването на употребата минерални торове. Азотните торове се произвеждат чрез промишлен процес, казва Хабер-Бош, изискващ голямо количество природен газ от изкопаеми горива. Фосфатните и калиевите торове се произвеждат чрез добив и поради това изискват енергия под формата на петролни продукти за експлоатация на багери, булдозери и камиони.