Термоэкономика

Термоэконо́мика (англ. Thermoeconomics), также биофизическая экономика — междисциплинарная область знаний, объединяющая принципы термодинамики и экономики для изучения процессов использования энергии и ресурсов в экономических системах[1]. Рассматривает экономику как открытую систему, подчиняющуюся законам природы, и акцентирует внимание на ограниченности ресурсов и их эффективном использовании. Термоэкономика изучает, как общества добывают, используют и перерабатывают энергию и материалы для производства товаров и услуг, одновременно оценивая экологические последствия этих процессов[2][3].

undefined

Определение

Термоэкономика представляет собой направление гетеродоксальной экономики, которое применяет законы статистической механики и термодинамики к экономическим процессам. Её также относят к подполю эконофизики, где она рассматривается как статистическая физика экономической стоимости. Основная идея термоэкономики заключается в том, что экономические системы функционируют в рамках физических ограничений, таких как доступность энергии и материалов, а также производство энтропии (необратимых потерь)[4].

Согласно определению, термоэкономика изучает способы, которыми человеческие общества добывают и используют энергию, биологические и физические ресурсы для создания, распределения и потребления товаров и услуг, одновременно генерируя отходы и воздействуя на окружающую среду. Ключевое понятие в этой дисциплине — эксергия, то есть максимальная полезная работа, которую можно извлечь из системы в условиях равновесия с окружающей средой. Эксергийный анализ позволяет оценивать эффективность использования ресурсов и выявлять потери в экономических процессах[5].

История

В начале XX века британский химик Фредерик Содди в своей книге «Wealth, Virtual Wealth and Debt» (1926) впервые связал экономические процессы с термодинамическими принципами[6]. Содди утверждал, что богатство общества зависит от доступности энергии и что экономический рост ограничен физическими законами, включая закон возрастания энтропии. Его идеи заложили основу для дальнейшего развития направления.

Термин «термоэкономика» был официально предложен американским инженером Майроном Трибусом в 1962 году в контексте анализа энергетических систем[7]. Трибус применил термодинамические методы для оценки стоимости энергии в инженерных процессах, что стало первым шагом к интеграции физики и экономики. Значительный вклад в развитие термоэкономики внёс румынский экономист Николас Джорджеску-Реген, чья книга «The Entropy Law and the Economic Process» (1971) систематизировала применение второго закона термодинамики к экономике[4]. Джорджеску-Реген подчёркивал, что экономический процесс неизбежно связан с деградацией ресурсов и увеличением энтропии, что делает устойчивое развитие центральной проблемой[8].

В дальнейшем термоэкономика развивалась как инструмент анализа сложных систем, включая промышленное производство и энергетику[9].

Основные концепции

Термоэкономика опирается на несколько ключевых идей: она рассматривает экономику как термодинамическую систему, где энергия и ресурсы преобразуются в товары и услуги с неизбежными потерями в виде тепла и отходов; она использует эксергию как меру качества энергии и материалов, позволяя количественно оценить эффективность их использования; она акцентирует внимание на необратимости процессов — согласно второму закону термодинамики, часть энергии теряется в виде энтропии, что накладывает ограничения на экономический рост[4].

Примером применения термоэкономики служит анализ энергетических систем, таких как электростанции или заводы. Эксергийный анализ помогает выявить, где происходят основные потери энергии, и предложить способы их минимизации[9]. В отличие от традиционной экономики, которая фокусируется на денежных потоках, термоэкономика учитывает физические ограничения, что делает её важным инструментом для разработки устойчивых технологий.

Применение

Термоэкономика находит применение в различных областях. В энергетике она используется для оптимизации работы электростанций, снижая затраты на топливо и выбросы углерода. В промышленности она помогает проектировать производственные процессы с минимальными потерями ресурсов[9]. Кроме того, термоэкономика применяется в экологической экономике для оценки воздействия человеческой деятельности на окружающую среду, например, при анализе жизненного цикла продукции.

В России некоторые эксперты считают, что принципы термоэкономики полезны для анализа энергетического сектора, который составляет значительную часть экономики страны. Например, эксергийный анализ применим к нефтегазовым месторождениям для повышения эффективности добычи и переработки[10]. Однако в отечественной науке направление пока остаётся недостаточно изученным.

Примечания

  1. Thermoeconomics. ScienceDirect Topics. Дата обращения: 11 марта 2025. Архивировано 1 октября 2024 года.
  2. Antonio Valero, Alicia Valero (2021). “Delving Into Thermoeconomics: Energy, Entropy, and Economic Systems”. Frontiers in Sustainability. 2. DOI:10.3389/frsus.2021.656818.
  3. Описание технологических схем. lektsia.com. Дата обращения: 12 марта 2025.
  4. 1 2 3 Nicholas Georgescu-Roegen. The Entropy Law and the Economic Process. — Cambridge, MA : Harvard University Press, 1971. — ISBN 0-674-25780-4.
  5. 4.5. Совмещение процессов пиролиза и газификации в одном блоке. Эксергетический и термоэкономический анализ этой энерготехнологической системы. StudFiles. Дата обращения: 12 марта 2025.
  6. Frederick Soddy. Wealth, Virtual Wealth and Debt. — London : George Allen & Unwin, 1926. — ISBN 0-04-332054-6.
  7. Myron Tribus, R. B. Evans (1962). “Thermoeconomics: The Application of Entropy to Economic Systems”. Industrial & Engineering Chemistry. 54 (10): 32—38. DOI:10.1021/ie50634a006.
  8. Что такое термоэкономика? stranatur.ru. Дата обращения: 12 марта 2025.
  9. 1 2 3 Antonio Valero, Miguel A. Lozano (1993). “Theory of Exergy Cost and Thermoeconomic Optimization”. Energy. 18 (9): 939—950. DOI:10.1016/0360-5442(93)90006-T.
  10. Иванов А. В. (2020). “Термодинамический анализ энергетических систем в российской промышленности”. Энергетика и экология. 15 (2): 45—53. DOI:10.26730/1998-0736-2020-2-15-45-53.

Литература

  • Фредерик Содди. Wealth, Virtual Wealth and Debt. — Лондон: George Allen & Unwin, 1926. — ISBN 0-04-332054-6.
  • Николас Георгиу-Роген. The Entropy Law and the Economic Process. — Кембридж, Массачусетс: Harvard University Press, 1971. — ISBN 0-674-25780-4.
  • Антонио Валеро, Алисия Валеро. Delving Into Thermoeconomics: Energy, Entropy, and Economic Systems. — Лозанна: Frontiers Media, 2021. — ISBN 2296-665X.

Ссылки

© Правообладателем данного материала является АНО «Интернет-энциклопедия «РУВИКИ».
Использование данного материала на других сайтах возможно только с согласия АНО «Интернет-энциклопедия «РУВИКИ».