Ανάπτυξη υποδειγμάτων τεχνολογικής χρηματοδοτικής βάσει οίκο-εξεργειακής ανάλυσης

Abstract

Η σύγχρονη περιβαλλοντική ποσοτική ανάλυση γίνεται κατά βάση υπό το πρίσμα του ελλείμματος των πόρων. Εναλλακτικά, τα σύγχρονα περιβαλλοντικά προβλήματα μπορούν να ειδωθούν υπό το πρίσμα του ελλείμματος τεχνολογίας. Αντικείμενο της εργασίας είναι η ανάπτυξη υποδειγμάτων οικολογικής χρηματοδοτικής για την τεχνολογία βάσης. Το ζήτημα της τεχνολογικής εξέλιξης προσδιορίζεται γενικά ως βαθμός νεγεντροπίας (=αρνητικής εντροπίας), ο οποίος επιτυγχάνεται με επένδυση Έρευνα & Ανάπτυξη. Το αντικείμενο αυτής της εργασίας είναι η προτυποποίηση των συνθηκών βάσει των οποίων θα πρέπει να γίνεται αυτή η εξέλιξη. Στο Κεφάλαιο 1, η τεχνολογία ορίζεται, ως το μέτρο της επιτυχίας μεταφοράς μιας μονάδας πληροφορίας ανά μονάδα ενεργειακής ροής. Με βάση αυτό τον ορισμό, η τεχνολογία δεν αφορά μονάχα στα ανθρώπινα τεχνολογικά επιτεύγματα, αλλά και στις φυσικές διεργασίες ως σύστημα αναφοράς. Ως φυσικό μέτρο του κόστους και της απόδοσης κάθε ενεργειακής ροής ορίζεται η Εξέργεια, εννοούμενη ως μέτρο της ταξινόμησης ενός συστήματος. Η αντίληψη αυτή θεμελιώνεται βάσει δυο επιστημονικών θεωριών οι οποίες σε βιοφυσικό επίπεδο δύνανται να συγκλίνουν, α) τον Δεύτερο Νόμο της Θερμοδυναμικής και β) τη Θεωρία της Πληροφορίας. Στη συνέχεια, παρατίθενται εμπειρικά στοιχεία για τον εξεργειακό προϋπολογισμό της Γης και τον μηχανισμό αναπαραγωγής του. Στο Κεφάλαιο 2 αναπτύσσεται η προτυποποίηση της μάκρο-δομής της οικολογικής χρηματοδοτικής της τεχνολογίας. Υπό αυτή τη θεώρηση, οι υλικές συναλλαγές μεταξύ Φύσης και Οικονομίας αποτελούν ένα ιδιότυπο βιοφυσικό πιστωτικό σύστημα. Το χρήμα αποτελεί στην ουσία μετασχηματισμένους φυσικούς πόρους, του οποίου η διαχρονική απαξίωση είναι αποτέλεσμα της ισχύος του Δεύτερου Νόμου της Θερμοδυναμικής (=Νόμος της Εντροπίας). Εδώ αναπτύσσονται οι αρχές αυτού του βιοφυσικού πιστωτικού συστήματος βάσει των ροών μάζας και ενέργειας μεταξύ της Οικονομίας και της Φύσης. Επιπλέον, προτυποποιούνται οι δύο βασικοί περιορισμοί οι οποίοι λειτουργούν κι επιβάλλουν συνδυασμένα την διαρκή τεχνολογική εξέλιξη. Αυτοί είναι: α) το εξεργειακό απόθεμα και β) η ρυπαντική βιοχωρητικότητα του οικοσυστήματος. Τέλος, γίνεται μια εισαγωγή αυτών των μεταβλητών σε επιλεγμένα νεοκλασικά οικονομικά υποδείγματα. Στο Κεφάλαιο 3 αναπτύσσεται η προτυποποίηση της μίκρο-δομής της οικολογικής χρηματοδοτικής της τεχνολογίας. Εδώ, η Έρευνα & Ανάπτυξη προτυποποιείται ως μια πληροφορική διαδικασία η οποία ενέχει αβεβαιότητα. Κατόπιν, ερευνάται θεωρητικά η συσχέτιση μεταξύ της αύξησης της χρηματοοικονομικής επένδυσης και της στατιστικής μείωσης της αβεβαιότητας. Πλέον, αναπτύσσονται τα βασικά οικονομικά εργαλεία που χρησιμοποιούνται για την σύνδεση της οικονομίας με το οικοσύστημα. Συγκεκριμένα, εισάγονται δείκτες όπως η πρόσοδος στενότητας (scarcity rent), ο στόχος υποκατάστασης, η χρηματοοικονομική απόδοση Έρευνας & Ανάπτυξης, ο χρηματοοικονομικός επιταχυντής υποκατάστασης, αλλά και έννοιες, όπως η εξεργειακή επενδυτική -με έμφαση στις βιοφυσικές αποδόσεις και το συνολικό εξεργειακό κόστος- και η περιβαλλοντική τραπεζική -με έμφαση στη δυνατότητα μίκρο-χρηματοδότησης της Έρευνας & Ανάπτυξης και την αυτοχρηματοδότηση της ενεργειακής αξίας του χρήματος. Tο Κεφάλαιο 4 αφορά κάποια ειδικά θέματα τεχνολογικής χρηματοδοτικής, τα οποία έχουν διαχωριστεί σε τρεις βασικές κατηγορίες: α) θέματα ενεργειακής κλίμακας β) θέματα τεχνολογίας υλικών και γ) θέματα χρηματοδοτικής των οικοσυστημάτων. Ειδικότερα, γίνεται αναφορά στην Έκθεση Stern (2006) για τα οικονομικά της κλιματικής αλλαγής και το ρόλο της τεχνολογικής αλλαγής για την αντιμετώπισή της. Με βάση αυτό το πρότυπο, παρατίθεται και η μελέτη της European Fusion Development Agreement - EFDA (2001) για την επίδραση των οικονομιών μάθησης στην εξέλιξη του κόστους της πλέον ανερχόμενης ενεργειακής τεχνολογίας μεγάλης κλίμακας, της θερμοπυρηνικής σύντηξης. Στη συνέχεια, παρατίθενται κάποια πρότυπα εκτίμησης της θέσης ανερχόμενων βιομηχανικών υλικών όπως τα κεραμικά, τα νάνο-υλικά και τα βιομιμητικά υλικά στη διεθνή αγορά, ενώ γίνεται και μια βασική οικονομική ανάλυση για τη συνεισφορά της ανακύκλωσης. Τέλος, παρατίθεται η πολύ σημαντική μελέτη των Constanza et al. (1997) για την αξία των υπηρεσιών των οικοσυστημάτων, ως βάση για την εξέλιξη μιας νέας οικονομικής ιδέας που αφορά την χρηματοδότηση της ανάπτυξής τους. Η συνεισφορά της εργασίας συνίσταται σε μια προσπάθεια σαφούς απόδοσης του λογιστικού δεσμού μεταξύ της Φύσης και της βιομηχανικής παραγωγής, τον οποίο ορίζει η τεχνολογία. Σε τελική ανάλυση, αναδύεται η ιδιαίτερη πολιτική σημασία του ζητήματος υπό την έννοια ότι –ειδικά- η περιβαλλοντική η Έρευνα & Ανάπτυξη, αντί ν’ αποτελεί μια αφηρημένη διαδικασία υπαγόμενη στους κανόνες των επιχειρηματικών παιγνίων, δύναται και πρέπει ν’ αποτελεί μια οργανωμένη κοινωνικοοικονομική διαδικασία.

The modern environmental quantitative analysis is primarily made in the concept of deficit of resources. Alternatively, the modern environmental problems can be seen in the concept of deficit of technology. The object of the work is the development of ecological finance models for basis technology. Τhe issue of technological development is determined generally as degree of negentropy (=negative entropy), which is achieved through investing on Research & Development. The object of this work is the standardization of the conditions according to which this progress should be achieved. In Chapter 1, technology is defined as the measure of success of a unit of information transfer per unit of energy flow. According to this definition, technology has to do not only with the human technological accomplishments, but also with the natural processes as a reference system. As a natural measure of the cost and efficiency of each energy flow we define Exergy, meant as a measure of a system’s classification. This perception is based on two scientific theories that on a biophysical level are likely to converge, a) the Second Law of Thermodynamics and b) the Theory of Information. In the following, empirical data for the Earth's exergy budget and its reproduction mechanism are provided. In Chapter 2 we model the macro-structure of technology ecological financing. Under this regard, the material transactions between Nature and Economy constitute a singular biophysical credit system. In fact, money is a whole of converted natural resources, the diachronic depreciation of which is a result of the validity of the Second Law of Thermodynamics (=Law of Entropy). Here, we develop the principles of this biophysical credit system, based on the of mass and energy flows between the Economy and Nature. Furthermore, we model the two basic restrictions that function and -combined- necessitate the permanent technological progress. These are: a) the exergy reserve and b) the ecosystem's pollution biocapacity. Finally, there is an import of these variables in selected neoclassical economic models. In Chapter 3 we model the micro-structure of technology ecological financing. Here, the Research & Development is modelled as an informational process that involves uncertainty. Furthermore, is examined theoretically the correlation between the increase of financial investment and the statistical reduction of uncertainty. Henceforth, the basic economic tools that are used for the connection of economy with the ecosystem are developed. More concretely, indicators such as the scarcity rent, the substitution objective, the financial efficiency of Research & Development, the financial substitution accelerator are imported, but also significances, such as exergy investing –with emphasis on the biophysical attribution and the total exergy cost- and the environmental banking –with emphasis on the Research & Development micro-finance potential as well as on the self-financing of the energy value of money. Chapter 4 is concerned with certain special issues of technology finance, which have been separated in three basic categories: a) issues of energy scale b) issues of materials technology and c) issues of ecosystems finance. More specifically, there is a reference on the Stern Review (2006) on the finances of climatic change and the role of technological change for its confrontation. In accordance to this model, is also mentioned the study of the European Fusion Development Agreement - EFDA (2001) for the effect of learning economies in the progress of the cost of the most rising large-scale energy technology, thermonuclear fusion. In the following, there is a reference on certain of rising industrial materials evaluation models in the international market, such as ceramics, nano-materials and biomimetic materials. Hence, there's illustrated a basic economic analysis for the contribution of recycling. Finally, there’s a significant reference on the very important study of Constanza et al. (1997) on the value of ecosystem services, as the foundation of a new economic theory that concerns ecosystems' development finance. This work is trying to render in a concrete way the bond between Nature and the industrial production, which is determined by technology. In final analysis, the special political importance of the question is also emerged, provided that the environmental Research & Development –as it is alleged especially nowadays- instead of a process submitted to the rules of enterprising games, should be able to constitute an organised socio-economic activity.