Ad Elektřina ze Slunce
JAN NEUMANN
Po přečtení článku Jiřího Touška v loňském čísle 12 si čtenář může udělat správný obraz o možnostech využití tohoto obnovitelného a ekologicky nejpřijatelnějšího zdroje energie pro budoucnost. Čtenářneenergetik je však asi zmaten diskusí, která se k tomuto tématu rozvinula ve Fóru čtenářů v letošních číslech 2 a 4. Snad největším omylem je, že sluneční elektrárna o výkonu 1000 MW nahradí například jadernou elektrárnu téhož výkonu. Roční využití jaderné elektrárny je 7000 až 8000 hodin, to znamená z počtu hodin tropického roku, který činí 8765,76 hodiny za rok, 80 až 91 %, zatímco roční využití sluneční elektrárny v pouštní oblasti blízko rovníku je jen zhruba 16 %. Pokusím se tuto skutečnost objasnit. Tok sluneční energie na Zemi je popsán sluneční konstantou. Ta činí 1369 W/m2 (viz Vesmír 69, 515, 1990/9 a 77, 177, 1998/3), což znamená, že plochou 1 m2 ve střední vzdálenosti Země od Slunce, kolmou k toku záření, projde za sekundu energie 1369 J. Tato hodnota meziročně nepatrně kolísá, ale v dlouholetém průměru platí. Asi 25 % této energie se odrazí od atmosféry, takže přibližně můžeme počítat, že na vodorovnou nebo mírně nakloněnou plochu blízko rovníku dopadá kolem poledne 1 kW/m2. Den blízko rovníku trvá po celý rok přibližně 12 hodin, takže když Slunce v 6 hodin vychází, je dopadající výkon nulový a stoupá přibližně po sinusoidě až na 1 kW/m2 v poledne a opět klesá až na nulu v 18 hodin. Za těchto 12 hodin tedy dopadnou na uvedenou plochu zhruba 4 kWh, to znamená asi 1500 kWh za rok, pokud je zde po celý rok bezmračné počasí. V masovém měřítku bude možné používat asi jen sluneční články na bázi polykrystalického křemíku s účinností kolem 10 %, 1 m2 tedy vyrobí za rok 150 kWh elektrické energie. Jestliže zvolíme jako modul sluneční elektrárny plochu 1 km2, vyprodukuje tento modul v celoročně osluněné poušti asi 150 milionů kWh (tj. jen jednu setinu elektřiny vyrobené v dokončené jaderné elektrárně Temelín). K výrobě 1 kg zkapalněného vodíku je třeba při účinnosti elektrolyzérů něco nad 90 % zhruba 38 kWh na výrobu plynného vodíku a 10 kWh na jeho zkapalnění,1) takže včetně další spotřeby sluneční elektrárny se spotřebuje asi 50 kWh. Modul sluneční elektrárny o ploše 1 km2 může tedy vyrobit zhruba 3000 t kapalného vodíku za rok. Položme si otázku, kolik km2 slunečních elektráren by bylo potřeba na výrobu vodíku, který by nahradil veškerou spotřebu prvotních energetických zdrojů lidstva v současné době. Podle Energy Statistic Yearbook, UNO 1997 (tato statistická ročenka OSN vyšla před několika měsíci a je k dispozici v Informačním středisku OSN v Praze) činila v roce 1997 celková spotřeba světa 8,42 miliardy toe, z toho 1) Viz knihu Jiřího Balajky „Vodík a iné nové nosiče energie“, Alfa, Bratislava 1982. 2) 1 toe = 1 tuna ropného ekvivalentu (oil equivalent). Energetici tuto hodnotu používají pro nejnázornější vyjádření množství energie – je to přibližně energie obsažená v 1 m3 ropy. Výhřevnost 1 toe činí 41 868 MJ – ve starých jednotkách 10 000 000 kcal. Podle výhřevnosti se na toe převádějí ostatní fosilní paliva, primární elektřina se pak zjistí dle koeficientů stanovených pro jednotlivé typy elektráren.
fosilní paliva činila 7,53 miliardy toe2) a prvotní elektřina (tj. elektřina vyrobená ve vodních a jaderných elektrárnách a v elektrárnách využívajících obnovitelné zdroje) 0,89 miliardy toe. Jak je patrno, fosilní paliva kryjí v současné době více než 89 % celkové světové spotřeby energie. Výhřevnost 1 tuny vodíku činí 120 600 MJ, 1 tuna vodíku tedy představuje energii 2,88 toe. Pro nahrazení současné světové spotřeby prvotních energetických zdrojů by proto bylo nutno ze sluneční energie vyrobit 2,92 miliardy tun, zaokrouhleno 3 miliardy tun vodíku ročně. Poněvadž 1 km 2 vyprodukuje v trvale osluněné oblasti blíže rovníku za rok 3000 tun vodíku, činila by potřebná plocha na pokrytí současné světové spotřeby prvotních energetických zdrojů přibližně 1 milion km2. Podle zmíněné ročenky OSN bylo v roce 1997 na světě celkem 5,74 miliardy obyvatel, tedy průměrná spotřeba prvotních energetických zdrojů činila 1,47 toe na obyvatele. Ve skutečnosti ovšem jsou obrovské rozdíly mezi rozvojovými státy a státy průmyslovými – nejníže je Etiopie (0,03 toe na obyvatele), nejvýše USA (8,05 toe na obyvatele). Čína s 1,22 miliardy obyvatel vykázala 0,69 toe na obyvatele a Indie 0,29 toe na obyvatele. Počet obyvatel na světě stále roste, v rozvojových zemích trvá populační exploze. Průměrný roční přírůstek obyvatel světa je v 90. letech 1,6 až 1,7 %. V 60. letech však činil 2,3 %. Projevuje se tedy určitý pokles, ale koncem 21. století lze očekávat, že počet obyvatel na světě dosáhne 10 miliard. V řadě rozvojových států, které usilují o hospodářský růst, poroste i spotřeba prvotních energetických zdrojů na obyvatele, takže jejich světová spotřeba může koncem 21. století vzrůst na dvojnásobek hodnoty z roku 1997. Otázkou zásobování světa vodíkem z pouštních a aridních (suchých, vyprahlých) oblastí s vysokou intenzitou slunečního záření se zabýval již v roce 1974 M. K. Hubbert, známý americký energetik-pro„Mluvit výlučně o úsporách je zakrývání vážného problému. Úspory mohou být známkou osobní slušnosti, ale nemohou být základem zdravé, vyčerpávající energetické politiky... Naším cílem je účinnost, nikoli odříkání... Amerika má technologické znalosti i technologie odpovídající 21. století a vyhovující životnímu prostředí, které jsou potřeba k tomu, abychom uspěli se základními požadavky: zvětšit úspory energie, obnovit a modernizovat naši energetickou infrastrukturu, zvětšit naše energetické zdroje takovým způsobem, který chrání a vylepšuje naše životní prostředí... Obnovitelné a alternativní zdroje jsou nadějí americké energetiky. Nyní však tvoří jen malý zlomek současných energetických potřeb. Den, kdy splní většinu našich potřeb, je ještě leta vzdálen. Do té doby musíme zabezpečit energetické potřeby státu s prostředky, které jsou pro nás dostupné,“ prohlásil viceprezident Dick Cheney ve svém projevu 30. dubna 2001 o energetické politice prezidenta G. Bushe. O veřejných shromážděních organizovaných ministerstvem energetiky říká Spencer Abraham (státní tajemník ministerstva): „Energetická účinnost a rozvoj obnovitelných zdrojů jsou kritickými prvky prezidentovy energetické politiky. Veřejný hlas na těchto shromážděních nám pomůže určit témata pro budoucí výzkum a investice...“
http://www.cts.cuni.cz/vesmir l VESMÍR 80, srpen 2001
427
KOMENTÁŘE A NÁZORY
(Vesmír 79, 672, 2000/12, Vesmír 80, 64 a 184, 2001/2 a 4)
KOMENTÁŘE A NÁZORY
gnostik, ve své přednášce „Světové zdroje energií“.3) Pokud jde o plochu pouštních a aridních málo obydlených oblastí na světě, uvádí se v přednášce, že mají rozlohu asi 40 milionů km2, tedy by mohly několikanásobně pokrýt výrobu vodíku pro světovou spotřebu energie i v budoucnu. Přitom se nacházejí na všech kontinentech kromě Evropy. Autor uvádí jmenovitě jihozápadní státy USA, severní Mexiko, poušť Atacama v Chile, severní část Argentiny, polovinu rozlohy Austrálie, jihozápadní část Afriky, 2000 km široký pás táhnoucí se Saharou, oblasti kolem Rudého moře, Arabský poloostrov, okolí Perského zálivu a pouštní oblast v Asii, táhnoucí se od Kaspického moře na východ, k Mongolsku. Přitom je nutno uvážit, že na výrobu 1 kg vodíku je potřeba 9 kg demineralizované vody a vyrábí se zároveň 8 kg kyslíku. Pro modul např. 300 × 300 km, který by pokryl asi jednu dvanáctinu současné světové spotřeby energie a vyráběl ročně zhruba 2,7.108 tun vodíku, by bylo nutné do oblasti čerpat asi 2,5.10 9 tun demineralizované vody, tj. přibližně 80 metrů krychlových za sekundu (což je téměř průměrné množství vody, která protéká za 1 sekundu Vltavou v Praze). Takový modul by bylo možné budovat postupně z menších modulů, např. 100 × 100, které by byly vybaveny i potřebnými plochami elektrolyzérů, zkapalňovacích stanic, kabelovými a potrubními trasami, komunikacemi a sídlišti pro personál obsluhy i údržby. Výstavba takového modulu by mohla trvat i několik desetiletí. Již se současnými technicky ovládnutými prostředky je tedy možné začít budovat po celém světě sluneční výrobny kapalného vodíku a dodávat ho potrubími nebo tankery na místa spotřeby, popřípadě za3) Podrobný výtah z této přednášky byl publikován v časopisu Československé vědeckotechnické společnosti „Technická práca“ v číslech 6 až 8 v roce 1976.
Dvakrát měř, třikrát řeš, potom (možná) řež
jistit i dopravu elektřiny supravodivými kabely. Je k tomu ovšem nutná jediná podmínka – široký konsenzus všech států světa, rozsáhlé mezinárodní dohody o výstavbě takových zařízení, o dlouhodobém zajištění vzájemných dodávek a o společném finančním zajištění výstavby a provozu celého energetického systému. Šlo by i vypočítat v dnešních cenách, kolik miliard amerických dolarů by to všechno stálo. Myslím však, že to nemá smysl – soudný čtenář pochopí, že je to hudba daleké budoucnosti. Přitom znovu zdůrazňuji – pro budoucnost lidstva je tato cesta nezbytná a je nutné na ní intenzivně pracovat. Mám však za to, že pro 21. století existuje jediná možnost jak zabezpečit světovou spotřebu energie, a přitom snižovat exhalace oxidu uhličitého a metanu do atmosféry – rozvoj jaderné energetiky. Ostatní obnovitelné zdroje mohou být jen lokální pomocí. Jaderné elektrárny jsou investičně nákladné, a proto je nutné jejich výkon využívat ročně co nejdéle. Odstavují se jen jednou za rok (modernější typy jednou za 18 měsíců) k výměně paliva a běžné údržbě. Tyto odstávky trvají obvykle jen tři až čtyři týdny. Z tohoto důvodu se využívají převážně pro krytí základní části denního diagramu zatížení elektrizační soustavy. Asi 20 % špičkového výkonu se pokrývá buď vodními elektrárnami – zejména přečerpávacími, nebo pružnými uhelnými a plynovými elektrárnami. V budoucnu by to mohly být vodíkové elektrárny, které by pomocí palivových článků mohly vyrábět elektřinu a teplo s účinností až 80 %. Tak by se mohl poprvé prakticky využít vodík v energetice. Jaderné elektrárny mohou zásobovat teplem horkovodní systémy vytápění velkých měst – horkovody lze nyní využívat i v délkách ke 100 km, neboť pomocí aditiv přidávaných do horké vody lze podstatně snížit ztráty třením v potrubí. Vodíkové elektrárny by zase mohly zásobovat teplem menší města nebo vesnice. ¨
VOJTĚCH KOTECKÝ
Vztah udržitelnosti a ekonomického výkonu Pokoušet se měřit tak komplexní charakteristiky, jako je kvalita životního prostředí či environmentální udržitelnost ekonomiky, bývá vždy ošemetné. S větším nebo menším úspěchem se k hodnocení používají různé ukazatele. Úkol se ovšem ještě komplikuje, mají-li se srovnávat jednotlivé země světa, tedy mimořádně pestrý soubor případů, jež se v řadě faktorů liší. Natož když autoři navíc chtějí vyřešit, jak se k tomu všemu vztahuje hospodářský výkon. Právě o to všechno dohromady se pokusili autoři indexu environmentální udržitelnosti (ESI, viz rámeček). Tisk byl nadšen. „Konec výmluv národních vlád,“ varoval týdeník Ekonom. Podle Hospodářských novin má nový index „vyjadřovat schopnost zemí sladit hospodářský růst s ochranou životního prostředí“ a stát se „pomůckou pro investiční rozhodování na národní i mezinárodní úrovni“. Míra neladí Pořadí zemí (a tedy míra udržitelnosti) v davoských výsledcích nemusí kauzálně souviset právě s ekonomickým výkonem, nýbrž s jiným, hůře měřitelným faktorem – mírou demokracie. Na tuto hypotézu poukazuje fakt, že ze všech dílčích ukazatelů, jimiž je index tvořen, nekoreluje celková hodnota nejvíce
428
VESMÍR 80, srpen 2001 l http://www.cts.cuni.cz/vesmir
s některým faktorem životního prostředí, ale s korupcí (korelační koeficient 0,75). Skepse ovšem panuje hlavně nad samotným indexem. Co vlastně měří? Stav domácího prostředí, míru globálního zatížení spotřebou té které země, nebo kvalitu opatření v zájmu životní prostředí? Autoři se pokusili všechno spojit dohromady. Už na první pohled se index environmentální udržitelnosti podezřele rozchází s výsledky dalších podobných pokusů – například ukazatele relativního podílu země na globální spotřebě vybraných přírodních zdrojů (Consumption Pressure Index) i takzvané ekologické stopy (viz E. Rázgová, Vesmír 78, 445, 1999/ 8), která hodnotí tlak člověka na ekosystémy a území převedený na plochu. Oba indexy korelují s indexem environmentální udržitelnosti o poznání méně než třeba hrubý domácí produkt (korelační koeficienty 0,56, respektive 0,60). Finsko, „vítěz“ v indexu environmentální udržitelnosti, má paradoxně osmou nejhorší ekologickou stopu, Norsko, podle téhož indexu druhé, je v ekologické stopě dokonce čtvrté od konce. Mgr. Vojtěch Kotecký (*1974) vystudoval zoologii na Přírodovědecké fakultě UK. Pracuje v Hnutí DUHA. (e-mail:
[email protected])
Děravý index Má-li davoský index měřit něco jako udržitelnost, není výběr zkoumaných faktorů vyrovnaný. Veškeré globální problémy pokrývají z 22 ukazatelů pouhé dva (ochrana mezinárodních statků a biologická diverzita). Přitom těch, které hodnotí institucionální předpoklady ochrany životního prostředí (dostupnost informací, výzkum či zájem soukromého sektoru o environmentální témata), zařadili autoři hned sedm. Různými aspekty kvality a využití vody se zabývají tři. Zato třeba stav oceánů a spotřebu mořských zdrojů nereprezentuje žádná hodnota. Při kalkulaci indexu udržitelnosti se všem ukazatelům přisuzuje stejná váha. Takto strukturovaný index (kombinace použitých faktorů a jejich rovnocennost) tedy dává pouze velmi malý význam klíčovým globálním trendům. Spotřeba freonů se na jeho hodnotě podílí 2,5krát méně než produkce radioaktivních odpadů; důležitější než podíl na zřeďování ozonové vrstvy je také (podle autorů ESI) počet publikovaných odborných článků na milion obyvatel. Britský environmentální ekonom Alex MacGillivray poznamenal, že už v životě pracoval s řadou podobných indexů, ale ještě neviděl žádný, který by tak hrubě podhodnocoval hlavní trendy ve prospěch trendů poměrně okrajových. Index environmentální udržitelnosti také zakrývá vliv jedněch zemí na druhé, způsobený hlavně spotřebou přírodních zdrojů. Například Nizozemsko obhospodařuje na obyvatele asi 0,12 hektaru zemědělské půdy. Zároveň ale dováží zemědělské plodiny, k jejichž vypěstování je třeba dalších asi 0,8 ha. Pole *) Index lidského rozvoje (HDI) se každoročně sestavuje pro všechny státy světa v rámci Programu OSN pro rozvoj (UNDP). Skládá se ze tří indikátorů: příjmu na obyvatele přepočítaného na paritu kupní síly, očekávané délky dožití a vzdělanosti měřené gramotností a dosahovaným vzděláním populace.
SLOVNÍČEK environment – životní prostředí, okolí člověka, vnější podmínky pro život environtologie – věda o životním prostředí environmentalizmus – teorie o vztazích mezi vnějším prostředím a společenským vývojem
v Brazílii, kde se pěstuje sója pro holandský skot, potom patří spíše na nizozemský než na domácí účet. Podobné případy představuje import dřeva, papíru či řady nerostných surovin. Právě tento problém měří ekologická stopa, a proto se s davoským indexem poměrně dramaticky rozchází. ESI totiž měří převážně kvalitu domácího prostředí, stranou ale nechává otázku, nakolik ta která země ovlivňuje své okolí. Ve skutečnosti proto neměří udržitelnost, jak tvrdí autoři, nýbrž jen jeden její aspekt. Důležitý, ale dílčí. Některé ukazatele jsou prostě chybné. Řadu problémů může ještě omluvit nedostatek dat, problém, na který ostatně poukazují sami autoři. Ovšem třeba počet členů Mezinárodní unie pro ochranu přírody a přírodních zdrojů (IUCN) na milion obyvatel žádným měřítkem svobodné diskuse o environmentálních problémech není. (Tato organizace sdružuje mimo jiné i řadu státních institucí.) Proto také v indexu environmentální udržitelnosti jakožto země s nejrozvinutější občanskou společností hned po Islandu následují Panama a Botswana, což není příliš pravděpodobné. Bohatí a chudí, špinaví a čistí Znamená to tedy, že index environmentální udržitelnosti vyšel úplně špatně – a potažmo chudí jsou čistí, zatímco bohatí špinaví? Protože průměrný Newyorčan odpovídá za výrazně větší emise oxidu uhličitého a spotřebuje podstatně více hliníku než obyvatel Káhiry? Rozhodně nikoli. Spor spíše dobře ilustruje nejednoznačnost vztahu mezi hospodářským výkonem a udržitelností. V Káhiře totiž na druhou stranu máte daleko vyšší šanci dostat kvůli znečištěnému vzduchu astma než v New Yorku. Tradičně proti sobě stojí dvě strany. Jedna tvrdí, že ekonomický růst vydělá na údržbu životního prostředí. Čím větší výkon, tím čistší prostředí si můINDEX ENVIRONMENTÁLNÍ UDRŽITELNOSTI (ESI, Environmental Sustainability Index) Na své lednové výroční konferenci ve švýcarském Davosu tento index zveřejnilo Světové ekonomické fórum. Spočítán byl jako průměrná hodnota 22 různých dílčích ukazatelů. Mezi ně patří třeba biologická diverzita, kvalita ovzduší, nemocnost způsobená životním prostředím, míra narušení území – ale také energetická efektivnost ekonomiky, vědecký a technologický rozvoj, přístup k informacím nebo členství země v mezinárodních environmentálních organizacích. Jednotlivé ukazatele jsou zase kalkulovány z celkem 67 konkrétních proměnných. Třeba o kvalitě vody vypovídají koncentrace rozpuštěného kyslíku, fosforu či nerozpuštěných látek a také vodivost. Žebříček zahrnuje 122 států, pro něž se podařilo získat dostatek dat. Výsledky jsou dost jednoznačné. Index poměrně dobře koreluje s hrubým domácím produktem jednotlivých zemí (korelační koeficient 0,76 při přepočtu hrubého domácího produktu na paritu kupní síly). V žebříčku vedou bohaté průmyslové země: první je Finsko, následují Norsko a Kanada, USA jsou jedenácté. Naopak poslední místa obsadili ti nejchudší z třetího světa, jako jsou Etiopie, Burundi či Vietnam, a arabské ropné státy. Řadu uzavírá Haiti. VK
http://www.cts.cuni.cz/vesmir l VESMÍR 80, srpen 2001
429
KOMENTÁŘE A NÁZORY
Další paradox vyplývá ze srovnání s hospodářskými indikátory. Pokud hledáme objektivní měřítko kvality života, zaslouží si bezesporu, aby před hrubým domácím produktem, který je jednostranně zaměřen na výkon peněžní ekonomiky, měl přednost index lidského rozvoje (HDI), který zahrnuje i sociální faktory.*) Davoský index ale kupodivu koreluje s hrubým domácím produktem lépe než index lidského rozvoje (korelační koeficient 0,67). Duncan McLaren, vedoucí výzkumného oddělení britské environmentální organizace Friends of the Earth, ukázal nedostatky ESI na jednoduchém testu. Sestavil index ze šesti ukazatelů: z emisí oxidu uhličitého, spotřeby papíru a výlovu mořských ryb na obyvatele, podílu chráněných území na ploše lesů, spotřeby pesticidů na hektar a hodnoty indexu lidského rozvoje. Takové měřítko podle něj představuje místní i celkové dopady, čerpání přírodních zdrojů, narušení území i výstupy do prostředí (znečištění) a zahrnuje rovněž sociální aspekty. Hodnotu svého indexu potom McLaren spočítal pro prvních deset a posledních deset zemí předběžné verze indexu udržitelnosti. A tehdy se začaly dít pozoruhodné věci. Na prvním místě se ocitla Uganda. Norsko bylo páté od konce, a Finsko dokonce o jeden stupínek horší. USA skončily na čtrnáctém místě. Přitom nelze říci, že by se prostě vyměnily bohaté a chudé země: Například Švýcarsko se objevilo na druhém místě. Tento žebříček samozřejmě není úplným ani objektivním hodnocením jednotlivých států. Účelem ale nebylo sestavit nové, tentokrát správné pořadí, nýbrž poukázat na chyby indexu udržitelnosti. A těch se našlo poměrně hodně.
KOMENTÁŘE A NÁZORY
žeme zaplatit, řekněme, třeba investicemi do filtrů. Druzí oponují, že vyšší hrubý domácí produkt vyžaduje větší spotřebu přírodních zdrojů a způsobí větší znečištění, takže abychom zaplatili nápravu škod, potřebujeme další zvýšení hrubého domácího produktu, které ovšem vyžaduje... a podobně ad infinitum. Právě debata nad environmentálními indexy ukazuje, že pravdu vlastně mají oba názory. V řadě průmyslových zemí se za poslední desítky let ledacos zlepšilo. Ubylo třeba lokálního atmosférického znečištění i škodlivých látek ve vodních tocích. Skutečně to – vedle účinné legislativy a tlaku občanské společnosti – umožnila rovněž dostupnost prostředků na investice do environmentálních opatření. Právě faktory místního rázu, na které autoři indexu environmentální udržitelnosti kladli důraz, například kvalita ovzduší či vody nebo zdraví populace, patří mezi ty, které mohou do značné míry řešit poměrně jednoduchá technologická opatření a investice. Proto dobře korelují s ekonomickým výkonem. To ale neplatí pro některé další problémy, většinou globálního rázu. Vysoká ekonomická produkce průmyslových států je spojena se značnou spotřebou surovin, ve velké míře navíc importovaných, a s emisemi oxidu uhličitého. Riziko změn klimatu, podstatnou část odlesňování či důsledky těžby nerostů je potřeba připsat převážně na účet průmyslových zemí. Hovoří proto v jejich neprospěch. Tuto stránku měří ekologická stopa, ovšem index environmentální udržitelnosti přinejlepším snižuje její význam. Různé indikátory prostě měří různé věci. A různé environmentální trendy a faktory zkrátka mají například k dostupnosti finančních zdrojů odlišný vztah. Všechno by tedy mohlo být v pořádku. S tou drobnou výhradou, že autoři indexu environmentál-
Drogová závislost je organická porucha mozku Omezit ilegální užívání drog je již léta v této zemi nejdiskutabilnějším a nejkomplikovanějším politickým problémem. Nějaký názor na to má každý. Jedni trvají na tom, že musíme omezit dodávku, druzí zase, že musíme omezit poptávku. Lidé nahlížejí na závislost buď jako na zločin či nemoc, anebo jako na selhání vůle. Žádná z těchto překotných analýz nás však neposune kupředu. Pravda je, že zneužívání drog je vším, co bylo řečeno. Pokročit s těmito problémy můžeme jen za předpokladu, že naše celostátní diskuse a naše strategie budou natolik vyčerpávající a natolik komplexní, jako je problém drog samotný. Závislost je problém jak veřejného zdraví, tak veřejné bezpečnosti, nikoli jedno nebo druhé. A tak se musíme zabývat obojím – dostupností i poptávkou – se stejným úsilím. Současný pokrok vědeckých znalostí stále více svědčí o tom, že drogová závislost – stejně jako Parkinsonova choroba, schizofrenie nebo endogenní deprese – je organická porucha mozku, která se během doby užívání drogy vyvine. Opakované užívání drog mění zásadním způsobem strukturu a funkce mozku, které mohou přetrvávat dlouho poté, co jedinec drogy přestal užívat. Fakta svědčí o tom, že tyto dlouho trvající změny mozku jsou odpovědné za deformace kognitivního a emočního chování, jež jsou pro závislé charakteristické. Vypadá to, jako
430
VESMÍR 80, srpen 2001 l http://www.cts.cuni.cz/vesmir
ní udržitelnosti nezměřili, jak se domnívají, světovou udržitelnost. Banality? Nesporně. Tím pozoruhodnější ale je, že environmentální diskuse dvojznačnost interakcí mezi ekonomickým výkonem a kvalitou prostředí či udržitelností v podstatě ignoruje. Obě strany se zarytě drží svého argumentu. Vše navíc komplikuje fakt, že se výsledky týkají dnešního stavu. Ale co není, může být. Na rozdíl od smogu nebo znečištěných řek se emise oxidu uhličitého či spotřeba hliníku nedají jednoduše vyřešit penězi na filtry. Empirická data by mohla naznačovat, že se země musí podobat Ugandě, aby tyto problémy řešila. Což není zrovna dobrá zpráva, protože život tam má svá jiná, nesporná a dost závažná negativa. Jenomže ono tomu tak není. Totéž se podaří, posunou-li se environmentální opatření v ekonomice ke strukturálním změnám: především k podstatně efektivnějšímu nakládání s energií i materiály a k důrazu na regionální rozvoj. Třeba pokud namísto drahého odstraňování odpadu, tedy čištění na konci potrubí, nastoupí efektivní využití surovin a čisté technologie. Pokud se tedy chceme skutečně něco dozvědět o interakci mezi hospodářským výkonem a kvalitou prostředí, je velmi ošemetné spoléhat na jeden environmentální ukazatel. A rozhodně by jím neměl být index environmentální udržitelnosti. Problém sám o sobě navíc představuje měřítko ekonomické, protože, jak upozorňují mnozí ekonomové, hrubý domácí produkt udává úspěch hospodářství velmi nepřesně. A především si musíme uvědomit, že ten vztah nebude banální, jak bychom si možná přáli. K DALŠÍMU ČTENÍ Stránka Environmental Sustainability Index: www.ciesin.org/ indicators/esi/ Kompletní studie ESI pro rok 2001: www.ciesin.org/indicators/ esi/esi_01_tot.pdf
ALAN I. LESHNER
kdyby se drogy zmocnily přirozených motivačních obvodů mozku a užívání drog se stalo jedinou, anebo přinejmenším hlavní prioritou jednotlivce. Tento pohled na závislost, pohled založený na změnách mozku, vytvořil nemalé kontroverze, častečně proto, že se někteří lidé domnívají, že nějak zbavuje závislé odpovědnosti za jejich jednání. Tito lidé se stále ještě domnívají, že biologické a behaviorální vysvětlení jsou alternativy či konkurenční způsoby jak těmto jevům porozumět, když ve skutečnosti jde o propojené a neoddělitelné stránky obrazu. Jedinci s touto organickou poruchou mozku nejsou jednoduše oběťmi svých genů a chemie svého mozku. Přestože genetické charakteristiky předurčují větší či menší citlivost člověka ke vzniku závislosti, geny nikoho k závislosti neodsuzují. Závislost na ilegálních drogách začíná dobrovolným užíváním drog. To je jeden z hlavních důvodů, proč snahy zamezit užívání drog jsou životně důležité pro jakoukoli vyčerpávající strategii státu jak se vyrovnat s problematikou ilegálních drog. Navíc všichni závislí mohou a musí být vtaženi do hry. Musí převzít určitou významnou odpovědAlan I. Leshner, Ph.D., je od r. 1994 ředitelem National Institute on Drug Abuse (NIH, Bethesda, Maryland), jehož rozpočet v roce 2000 byl 781 milionů dolarů.
Analýza amuletu
Nad sekvenátorem DNA v molekulárněbiologické laboratoři Arnoldova herbária Harvardovy univerzity na bostonské Divinity Avenue č. p. 22 se po celý rok 1998 kolébal náramek z novoguinejských škebliček. Tento amulet měl napomoci analýze vzorků ribozomálních nukleových kyselin z novoguinejských fíkovníků, a přispět tak ke studiu jejich evoluce. Práce skončila úspěšně,1) aniž se ovšem podařilo uspokojivým způsobem kvantifikovat vliv škebličkového amuletu na její průběh. Názory vědecké obce na význam amuletů pro soudobý výzkum kolísají mezi tezí, že celá vědeckotechnická revoluce posledního století byla výsledkem radikálního zlepšení účinnosti amuletů, a antitezí, že amulety nefungují vůbec. Spor může vyjasnit jenom rigorózní testování amuletů, což je mladé, ale dynamicky se rozvíjející odvětví vědecké analýzy. Hlavním metodologickým problémem komplikujícím studium amuletů je skutečnost, že jejich působení je povahy stochastické. Amulety pouze mění pravděpodobnost, s níž určitý jev nastane, a to v míře 1) Weiblen G. D.: Phylogenetic relationships of functionally dioecious Ficus (Moraceae) based on ribosomal DNA sequences and morphology, American Journal of Botany 87, 1342–1357, 2000.
DOPORUČENÁ LITERATURA J. D. Berke, S. E. Hyman: Addiction, Dopamine, and the Molecular Mechanisms of Memory, Neuron 25, 515–532, 2000 (http:// www.neuron.org/cgi/content/full/25/3/515/) H. Garavan, J. Pankiewicz, A. Bloom, J. K. Cho, L. Sperry, T. J. Ross, B. J. Salmeron, R. Risinger, D. Kelley, E. A. Stein: CueInduced Cocaine Craving: Neuroanatomical Specificity for Drug Users and Drug Stimuli, American Journal of Psychiatry 157, 1789–1798, 2000 (http://ajp.psychiatryonline.org/cgi/content/ full/157/11/1789) A. I. Leshner: Science-Based Views of Drug Addiction and Its Treatment, Journal of the American Medical Association 282, 1314–1316, 1999 (http://jama.ama-assn.org/issues/v282n14/ rfull/jct90020.html) A. T. McLellan, D. C. Lewis, C. P. O’Brien, H. D. Kleber: Drug Dependence, a Chronic Medical Illness, Journal of the American Medical Association 284, 1689–1695, 2000 (http://jama.amaassn.org/issues/v284n13/rfull/jsc00024.html) National Institute on Drug Abuse: Principles of Drug Addiction Treatment: A Research-Based Guide, National Institutes of Health, Bethesda, MD, July 2000 (http://165.112.78.61/ PODAT/PODATindex.html) National Institute on Drug Abuse: Preventing Drug Use Among Children and Adolescents: A Research-Based Guide, National Institutes of Health, Bethesda, MD, March 1997 (http:// 165.112.78.61/Prevention/Prevopen.html) E. J. Nestler: Genes and Addiction, Nature Genetics 26, 277–281, 2000 (http://www.nature.com/cgi-taf/DynaPage.taf?file=/ng/ journal/v26/n3/full/ng1100_277.html) Physician Leadership on National Drug Policy, position paper on drug policy, PLNDP Program Office, Brown University, Center for Alcohol and Addiction Studies, Providence, R. I., January 2000 (http://center.butler.brown.edu/plndp/Resources/ resources.html) F. S. Taxman, J. A. Bouffard: The Importance of Systems in Improving Offender Outcomes: New Frontiers in Treatment Integrity, Justice Research and Policy 2, 37–58, 2000
KOMENTÁŘE A NÁZORY
jsou tak rafinované a komplexní, jako je problém drog samotný. /Přeložil Ivan Boháček/
VOJTĚCH NOVOTNÝ
závislé na síle amuletu. Účinnost amuletů je tak nutno měřit v pečlivě kontrolovaných a replikovaných experimentech. Další potíž s amulety je, že působí často na velmi důležité, ale vágně definované, a tedy obtížně měřitelné jevy. Například mezi vědci patří k nejoblíbenějším amulety zvyšující pravděpodobnost, že se bude „dařit ve výzkumu“. Čili – převedeno do rigorózního jazyka vědy – že jejich nositel bude v rozmanitosti okolního světa nalézat především ty jevy, které nejlépe vyhovují jeho oblíbenému paradigmatu. Pokud jsou amulety vědcům, kteří je při práci běžně používají, experimentálně odebrány, lze očekávat pokles jejich výkonnosti, alespoň podle tvrzení vědců používajících při své práci amulety. Interpretace těchto výsledků je ovšem předmětem sporů, zejména mezi těmi, kdo amulety používají, a těmi, kdo nikoliv. Objevily se dokonce i názory, že naprostá neúčinnost veškerých amuletů nebyla už dávno a jednou provždy jednoznačně prokázána jenom proto, že příslušné experimenty byly pod jejich skrytým vlivem. Sám se významem amuletů pro vědecký výzkum nikterak nezabývám, nicméně svůj osobní amulet, statisticky významně snižující pravděpodobnost malarických záchvatů vyvolaných parazity Plasmodium falciparum a Plasmodium vivax, shledávám v novoguinejských terénech velmi praktickým. Jeho účinky mohou sice poněkud zkreslit výsledky mých kolegů studujících epidemiologii malárie, nepochybuji ovšem, že si s tímto problémem hravě poradí. Vhodný amulet nebo statistický test dokáže s vědeckými výsledky opravdové divy. o http://www.cts.cuni.cz/vesmir l VESMÍR 80, srpen 2001
431
ESEJ
nost za své uzdravení. Tyto organické poruchy mozku nevygumují sebekontrolu, ale podstatně erodují schopnost člověka tuto kontrolu nad svým jednáním uplatňovat. To nám pomáhá pochopit, proč závislí nemohou jednoduše přestat s užíváním drog silou a vůlí samotnou a musí se jim dostat léčení. Jakmile se někdo stane závislým, průběh nemoci a postupy léčení se neliší od ostatních nemocí mozku. Výzkum ukazuje, že nejlepší postupy léčení drogové závislosti se obracejí na celého člověka – kombinují podávání léků, behaviorální terapii, nezbytné sociální služby a rehabilitaci. To může zahrnovat i takové služby, jakými jsou rodinná terapie umožňující pacientovi návrat k uspokojivému rodinnému životu, psychiatrická pomoc, vzdělávací a rekvalifikační kurzy či ubytovací služby. Přijmout závislost jako onemocnění mozku také znamená, že společnost by měla přestat se zjednodušeným nahlížením na trestní postih a na léčení jako na neslučitelné protiklady. Víme, že 50 až 70 procent těch, kteří jsou zavřeni, je závislých na ilegálních drogách. Studie ukazují, že poskytneme-li závislému pachateli dobře strukturované léčení po dobu výkonu trestu, sníží se recidiva užívání drog o 50 až 60 % a opětné páchání další trestné činnosti o 40 %. Poselství velmi rozsáhlých a hlubokých vědeckých zjištění je tedy naprosto jasné: Jestliže jako společnost vůbec doufáme v skutečný pokrok v řešení problémů s drogami, musíme se povznést nad morální rozhořčení, že závislí „si to způsobili sami“, a musíme vyvinout strategie, které