โดย อนุช อาภาภิรม คอลัมน์ วิกฤติศตวรรษที่21
ในมติชนสุดสัปดาห์ วันศุกร์ที่ 17 สิงหาคม พ.ศ. 2555 ปีที่ 32 ฉบับที่ 1670 หน้า 36
สถานการณ์สิ่งแวดล้อมโลกปัจจุบันมีสิ่งที่น่ากังวลอยู่มากใน 2 เรื่องใหญ่ ได้แก่ ภาวะของเสียและมลพิษ และการเสื่อมสูญของทรัพยากรธรรมชาติ
ผู้คนจำนวนไม่น้อยเห็นว่าสิ่งแวดล้อมโลกอยู่ในภาวะวิกฤติต้องการทั้งการอนุรักษ์ การสงวนรักษาและการบูรณะฟื้นฟูกันอย่างจริงจัง
ซึ่งก็มีเหตุผล
เพราะว่าภาวะวิกฤตินี้เกิดจากการกระทำของมนุษย์เป็นส่วนสำคัญ ได้แก่ การผลิต การบริโภคปริมาณมาก ระบบขนส่งที่หนาแน่น การตั้งถิ่นฐานเป็นเมืองใหญ่จำนวนมาก การมีระบบโครงสร้างพื้นฐานทางเศรษฐกิจที่ใหญ่โตซับซ้อน การมีประชากรจำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ สภาพเหล่านี้ก่อเป็นแรงกดดันต่อธรรมชาติแวดล้อม และก่อผลกระทบต่อชีวิตความเป็นอยู่ของผู้คนอย่างคาดไม่ถึง
ตัวอย่างที่เห็นได้ชัดก็คือกรณีตาข่ายไฟฟ้า (Power Grid) ของอินเดียที่ล่มลงในวันที่ 31 กรกฎาคม 2012 ทำให้ไฟดับใน 19 รัฐ ชาวอินเดียไม่มีไฟฟ้าใช้ถึง 600 ล้านคน
แม้ว่าจะสามารถกู้กลับมาได้ แต่ย่อมเป็นสัญญาณเตือนว่าที่ร้ายกว่านี้จะตามมาอีก
ความร้อน
: ของเสียที่มองไม่เห็น
และมักถูกมองข้าม
ของเสียที่เป็นความร้อน (Waste Heat) เกิดมากในยุคอุตสาหกรรม ที่มีการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล เครื่องจักรกล และเครื่องไฟฟ้ากันอย่างแพร่หลายในการผลิต การขนส่งและในครัวเรือน กิจกรรมการผลิต การขนส่งและการบริโภคล้วนก่อให้เกิดของเสียสำคัญอย่างหนึ่ง ได้แก่ ความร้อน
แต่มักถูกมองข้าม โดยไปให้ความสนใจเรื่องก๊าซเรือนกระจกที่ทำให้เกิดภาวะโลกร้อนเป็นสำคัญ
แต่ที่จริงของเสียที่เป็นความร้อนก่อให้เกิดภาวะโลกร้อนอย่างแก้ไขได้ยาก แม้ว่าจะสามารถขจัดก๊าซเรือนกระจกให้หมดไปได้ก็ตาม
ของเสียความร้อนนี้เป็นสิ่งที่เกิดขึ้นเองโดยธรรมชาติ เป็นไปตามกฎอุณหพลศาสตร์ข้อที่ 2 ที่ว่า พลังงานทั้งหลายจะเปลี่ยนจากที่มีความเข้มข้นสูงสู่ที่จางลง
เช่น ดวงอาทิตย์มีพลังงานเข้มข้น เมื่อกระจายเป็นแสงแดดตกสู่ผิวโลกก็เบาบางลง
หรือน้ำมันเชื้อเพลิงที่ใช้ในรถยนต์ ก็มีพลังงานเข้มข้น เมื่อจุดระเบิดในกระบอกสูบ กลายเป็นพลังงานที่จางลงโดยลำดับ
พลังงานส่วนหนึ่งขับเคลื่อนลูกสูบให้รถเคลื่อนที่ไปได้ แต่พลังงานส่วนใหญ่สูญเสียไปในรูปของความร้อน จนต้องมีหม้อน้ำเพื่อระบายความร้อน รถที่วิ่งไปบนถนน เกิดการเสียดสีของยางรถกับผิวถนนเป็นของเสียความร้อนขึ้นอีก เราสามารถคำนวณของเสียความร้อนนี้ได้จากปริมาณพลังงานที่ใช้ และประสิทธิภาพเครื่องกล เป็นต้น
ทุกครั้งที่เราสตาร์ตรถ เปิดเครื่องจักรทำงาน เปิดเครื่องใช้ไฟฟ้า เหล่านี้ล้วนสร้างของเสียความร้อนอย่างเลี่ยงไม่ได้ทั้งสิ้น
แต่เรามักไม่ค่อยคิดถึงมัน หรือมองข้ามไป และไปให้ความสำคัญกับของเสียอีกอย่างหนึ่ง ได้แก่ ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ เป็นต้น
แต่ความจริงนั้นของเสียความร้อนเป็นตัวการพื้นฐานในการจำกัดการใช้พลังงานของมนุษย์
ของเสียความร้อน
มีแนวโน้มเพิ่มขึ้นทุกที
การผลิต การขนส่งและการบริโภคที่มากขึ้นถือว่าเป็นความเจริญเติบโต สะท้อนถึงความก้าวหน้าของอารยธรรมปัจจุบัน ดังนั้น จึงมีแนวโน้มทั่วไปว่าการใช้พลังงานซึ่งส่วนใหญ่เป็นเชื้อเพลิงฟอสซิล จำต้องเพิ่มขึ้นตามค่านิยมและความหวังนั้น
ดังปรากฏว่าระหว่างปี 1990 ถึงปี 2008 โลกได้ใช้พลังงานเพิ่มขึ้นถึงราวร้อยละ 39
ภูมิภาคที่มีอัตราการใช้พลังงานเพิ่มสูง อยู่ในประเทศตลาดเกิดใหม่ ได้แก่ ตะวันออกกลางที่เพิ่มร้อยละ 170 จีนเพิ่มร้อยละ 146 อินเดียเพิ่มร้อยละ 91 แอฟริการ้อยละ70 และละตินอเมริกา ร้อยละ 66
สำหรับประเทศพัฒนาแล้ว อย่างเช่น สหรัฐและสหภาพยุโรปเพิ่มขึ้นไม่มาก โดยสหรัฐเพิ่มขึ้นร้อยละ 20 และสหภาพยุโรปที่มี 27 ประเทศ เพิ่มขึ้นร้อยละ 7
แต่ว่าทั้ง 2 กลุ่มนี้ใช้พลังงานมากมาแต่เดิม ถึงเพิ่มน้อยโดยเฉพาะสหรัฐ ก็ถือว่ายังคงบริโภคพลังงานต่อหัวมากกว่าประเทศตลาดเกิดใหม่อย่างจีนหลายเท่าตัว (ดูวิกิพีเดีย)
เป็นที่สังเกตว่าการใช้พลังงานมีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกับการเติบโตทางเศรษฐกิจ เช่น จีนที่บริโภคพลังงานมากขึ้นมาก อัตราการเติบโตทางเศรษฐกิจก็สูง จนกระทั่งปัจจุบันสูงเป็นอันดับ 2 ของโลก
และหากอัตราการใช้พลังงานของจีนยังคงสูงต่อไป ก็คาดว่าในไม่ช้าขนาดเศรษฐกิจของจีนจะใหญ่กว่าของสหรัฐ ถ้าหากการบริโภคพลังงานต่อหัวของจีนอยู่ห่างจากของสหรัฐสักเท่าตัว จีนก็น่าจะขึ้นมาเป็นอภิมหาอำนาจแทนสหรัฐ
อาจสรุปได้ว่าการแข่งขันทางเศรษฐกิจ ได้แก่ การแข่งกันทางการผลิต การขนส่งและการบริโภค กับทั้งการที่จำนวนประชากรยังคงเพิ่มสูงขึ้น โดยเฉพาะในประเทศกำลังพัฒนา เหล่านี้ ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางโครงสร้างของภูมิภาคที่ใช้พลังงานไปบ้าง มีบางภูมิภาคมีสัดส่วนลดลงและบางแห่งสูงขึ้น ซึ่งเห็นได้ชัดเจนหลังวิกฤติเศรษฐกิจปี 2008
แต่แนวโน้มทั่วไปก็คือ มีการใช้พลังงานเพิ่มมากขึ้น พร้อมกับทำลายสภาพแวดล้อมและการสร้างของเสียความร้อนเพิ่มตามไปด้วย ของเสียความร้อนนั้นก่อผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม รวมทั้งชีวิตความเป็นอยู่ของผู้คนหลายประการ
ในที่นี้จะกล่าวถึง 2 กรณีด้วยกัน ได้แก่ เกาะความร้อนของเมือง และการทำให้โลกนี้อาศัยอยู่ไม่ได้สำหรับมนุษย์ในระยะยาว
เกาะความร้อนของเมือง
ภาวะเกาะความร้อนของเมือง (Urban heat island) ได้แก่ ปรากฏการณ์ที่บริเวณตัวเมืองมีอุณหภูมิสูงกว่าชานเมืองและชนบทที่อยู่แวดล้อมอย่างสังเกตเห็นได้ชัด จนเป็นเหมือนเกาะความร้อนเป็นหย่อมๆ นั้น
มีนักอุตุนิยมวิทยาได้สังเกตเห็นปรากฏการณ์ดังกล่าวตั้งแต่ต้นศตวรรษที่ 19 โดยการเทียบอุณหภูมิของกรุงลอนดอนกับชนบทที่อยู่โดยรอบ
เมื่อถึงครึ่งหลังศตวรรษที่ 20 วิชาอุตุนิยมวิทยาและวิทยาศาสตร์โลก (Earth Science) ได้พัฒนาไปก้าวใหญ่ สามารถตรวจวัดภูมิอากาศโลกและสภาพภาคพื้นดินได้จากดาวเทียม องค์การนาซาของสหรัฐดูจะก้าวหน้ากว่าใครในการศึกษาเกี่ยวกับภูมิอากาศโลก
องค์การนาซาได้เริ่มโครงการนำร่องศึกษาภาวะเกาะความร้อนของเมืองตั้งแต่ปี 1997 โดยได้ร่วมมือกับเมืองใหญ่และองค์กรต่างๆ ทั้งภายในและต่างประเทศ มีองค์การอวกาศญี่ปุ่น เป็นต้น การศึกษาของหน่วยงานนี้ได้เพิ่มความเข้าใจเกี่ยวกับเกาะความร้อนของเมืองอย่างมาก
ได้มีการชี้ว่าสาเหตุหลักที่ทำให้เกิดปรากฏการณ์ดังกล่าว เนื่องจากมีการนำระบบนิเวศเมืองมาแทนที่ระบบนิเวศทางธรรมชาติในลักษณะที่เข้มข้นและขนาดใหญ่ขึ้นทุกที ระบบนิเวศเมืองที่ก่อให้เกิดภาวะเกาะความร้อนมีที่สำคัญ ได้แก่
(ก) มีอาคารสูงใหญ่แผ่เป็นบริเวณกว้างโดยเฉพาะย่านใจกลางเมือง อาคารเหล่านี้ป้องกันการสะท้อนความร้อนจากพื้นดิน เกิดการอมความร้อนไว้ ซึ่งเห็นได้ชัดในตอนกลางคืน อุณหภูมิในกลางตัวเมืองกับบริเวณรอบเมืองจะต่างกันเห็นได้ชัด
(ข) วัสดุที่ใช้ได้แก่ คอนกรีตและยางมะตอย เป็นต้น เก็บอมความร้อนไว้ได้ดี
(ค) ขาดการระเหยของไอน้ำที่ช่วยให้พื้นที่นั้นเย็นลง เนื่องจากแทบไม่มีต้นไม้ ต่างกับในชนบท
(ง) "หุบเขาชันในเมือง" เมืองใหญ่ยังนิยมสร้างตึกสูง ได้แก่ ตึกระฟ้า 2 ข้างทาง เกิด "กระทบหุบเขาชัน" (Canyon Effect) ทำให้เกิดช่องลมพัดแรง นอกจากนี้ ทำให้อุณหภูมิบริเวณนั้นสูงขึ้นกว่าปกติได้ถึงราว 2-4 องศาเซลเซียส
นอกจากนี้ น่าจะมีปัจจัยเสริม ได้แก่ ในเมืองนั้นมีประชากรแออัด มีกิจกรรมหลากหลาย ไม่รู้จักหลับนอน กิจกรรมเหล่านี้ต้องใช้พลังงานสูง ซึ่งย่อมทำให้เกิดของเสียความร้อนสูงตามไปด้วย เมื่ออยู่ในสิ่งแวดล้อมข้างต้น ก็น่าจะส่งผลด้วยในระดับหนึ่งแต่ยังไม่ได้มีการศึกษากันอย่างจริงจัง
ในปี 2002 นาซาได้มีรายงานยืนยันเป็นครั้งแรกว่า ภาวะเกาะความร้อนของเมืองทำให้เมืองใหญ่ต่างๆ มีฝนตกมากขึ้น รวมทั้งพายุก็ดูจะรุนแรงขึ้นด้วย โดยพบว่าอัตราฝนตกเฉลี่ยรายเดือนในรัศมี 30-60 กิโลเมตร ของทิศทางลมของเมืองจะมีฝนตกเฉลี่ยสูงกว่าที่อยู่เหนือทิศทางลมถึงร้อยละ 28 ทั้งนี้ ในเดือนที่มีอากาศค่อนข้างร้อน ความร้อนที่สูงกว่าในเมืองสามารถก่อให้เกิดลม และมวลอากาศที่ลอยสูงขึ้นไป ก่อให้เกิดเมฆขึ้นได้ ก้อนเมฆเหล่านี้อาจตกลงเป็นฝนหรือทำให้เกิดพายุขึ้นได้ (ดูบทความชื่อ NASA Satellite Confirms Urban Heat Islands Increase Rainfall Around Cities ใน earthobservatory.nasa.gov, 180602)
นอกจากนี้ มหาวิทยาลัยแห่งหนึ่งที่ฮ่องกงได้ศึกษาปรากฏการณ์เกาะความร้อนของเมือง และได้ผลคล้ายกัน ทั้งยังคาดหมายว่า ถ้าหากการขยายเมืองฮ่องกงยังคงดำเนินต่อไปแบบนี้ อุณหภูมิที่เมืองฮ่องกงจะสูงขึ้นถึงราว 2-3 องศาเซลเซียสภายใน 30 ปี (ดูข่าว Temperature of Hong Kong Is Predicted to Rise by Two to Three Degrees Celsius in 30 Years ใน sciencedaily.com 310712)
อนึ่ง ในระยะหลัง พบข่าวฝนตกหนักน้ำท่วมในนครหลวงหลายแห่งของเอเชีย ได้แก่ กัวลาลัมเปอร์ ที่ได้ชื่อว่ามีอุโมงค์ระบายน้ำที่ดีเยี่ยมแห่งหนึ่งของโลก เกิดฝนตกน้ำท่วมหนักหลายปี จนเกือบจะกลายเป็นเหตุการณ์ประจำ
กรณีน้ำท่วมโคลนถล่มมีผู้เสียชีวิตที่เกาหลีใต้ที่ถือว่าเป็นประเทศพัฒนาแล้ว
และที่หนักมากได้แก่ ฝนตกน้ำท่วมที่นครปักกิ่ง มีผู้เสียชีวิตหลายสิบคน
เหตุการณ์เหล่านี้น่าจะเกิดจากเหตุปัจจัยหลายประการ ได้แก่ มีความรุนแรงของลมฟ้าอากาศ เป็นต้น
แต่ก็มีบทเรียนที่สรุปได้ว่า เมืองหลวงทั้งหลายไม่ได้ปลอดภัยจากการฝนตกน้ำท่วม (ไม่นับกรุงเทพฯ ที่เกิดเป็นประจำอยู่แล้ว) เมื่ออุณหภูมิในเมืองสูงขึ้น ก็ยิ่งต้องใช้พลังงานเพื่อลดอุณหภูมิลง เป็นค่าใช้จ่ายปีละมหาศาล เพิ่มของเสียความร้อนและแก๊สเรือนกระจกมากขึ้นอีก
ของเสียความร้อน
อาจทำให้โลกนี้อาศัยอยู่ไม่ได้
พลังงานหลักที่สิ่งมีชีวิตในโลกนี้ใช้เพื่อการดำรงชีพ ได้แก่ แสงอาทิตย์ แต่พลังจากแสงอาทิตย์นี้เมื่อตกกระทบโลกแล้ว จำนวนไม่น้อยสะท้อนออกสู่บรรยากาศในรูปของคลื่นความร้อน โลกนี้มีกลไกหลายอย่างที่ช่วยควบคุมอุณหภูมิบนผิวโลกไว้ให้ค่อนข้างคงตัว เฉลี่ยอยู่ที่ประมาณ 15 องศาเซลเซียส โดยมีการเปลี่ยนแปลงช้าๆ เป็นช่วงเวลานานนับหมื่นหรือแสนปี จึงเกิดยุคน้ำแข็งหรือยุคอากาศอุ่น
แต่หากมนุษย์นำพลังงานมาใช้ เช่น เชื้อเพลิงฟอสซิล หรือกระทั่งนำพลังงานแสงอาทิตย์มาใช้มากขึ้นเรื่อยๆ ก็ย่อมกระทบต่อสมดุลการรักษาอุณหภูมิของโลก และเกิดการผันผวนของอุณหภูมิบนผิวโลกอย่างรวดเร็วแบบคาดไม่ถึง
มีนักฟิสิกส์ชาวสหรัฐคนหนึ่งได้คำนวณว่า ถ้าหากมนุษย์ใช้พลังงานเพิ่มขึ้นเพียงร้อยละ 2.3 ต่อปีอย่างต่อเนื่อง จะทำให้อุณหภูมิของผิวโลกสูงขึ้นเท่ากับอุณหภูมิร่างกาย (37 องศาเซลเซียส) ภายในเวลาเพียง 375 ปี
และถ้าหากยังนำพลังงานมาใช้เพิ่มขึ้นอีกในอัตราเดิม ภายใน 450 ปี จะสะสมความร้อนสูงมากจนทำให้น้ำเดือดได้ (ดูบทความของ Tom Murphy ชื่อ Galactic-Scale Energy ใน Do the Math, 120711)
ตัวเลขนี้เป็นการคำนวณทางคณิตศาสตร์ล้วนๆ คงคลาดเคลื่อนจากความเป็นจริง แต่ก็ถือเป็นเรื่องพึงสังวรได้ว่าเรามีความจำกัดทางด้านความร้อนอยู่มาก อารยธรรมอุตสาหกรรมอาจอยู่รอดไม่เกินศตวรรษที่ 21 นี้
จะทำอย่างไรดี
หนทางแก้ที่ดีที่สุดก็คือใช้พลังงานให้น้อยลง แต่ก็เป็นไปไม่ได้ เพราะแต่ละประเทศก็ต้องการยกมาตรฐานการครองชีพของตน ซึ่งหมายถึงต้องใช้พลังงานและเกิดของเสียเป็นความร้อนเพิ่มขึ้น
ทางแก้ไขที่พอจะยอมรับปฏิบัติได้ ก็คือ การปรับปรุงประสิทธิภาพเครื่องกลให้ดีขึ้น ซึ่งก็ได้กระทำกันอย่างขะมักเขม้น นอกจากนี้ มีการคิดค้นที่จะนำของเสียความร้อนมาใช้ผลิตกระแสไฟฟ้า ในทำนองที่นำขยะที่เก็บจากบ้านมาเผาเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า
หนทางแก้อีกทางหนึ่งที่ต้องอาศัยความเห็นพ้องและการร่วมมือกันของคนหมู่มาก ก็คือการปรับเปลี่ยนระบบนิเวศเมืองเสียใหม่ให้คล้ายคลึงกับระบบนิเวศในธรรมชาติ เช่น ทำหลังคาให้เย็น มีการทำสวนบนหลังคา การปลูกไม้เลื้อยหรือไม้กระถางคลุมตัวอาคาร การสร้างสนามหญ้าและสวนสาธารณะให้มากขึ้น การทำการเกษตรในเมือง และอื่นๆ ซึ่งต้องมีการเปลี่ยนค่านิยม การลงทุนไม่ใช่น้อย
แต่ทั้งนี้ ก็อาจทำให้ต้องสูญเสียความเป็นเมืองอย่างที่เคยเข้าใจกันมาหลายร้อยปี
.
