Tożsamość Kai

Tożsamość Kaya: czynniki generujące wzrost emisji CO₂ na świecie w okresie 1960 - 2016 w %.

Tożsamość Kai (ang. Kaya identity) to równanie przedstawiające wpływ, jaki na emisje CO₂ mają następujące czynniki: wielkość populacji, zamożność społeczeństwa, efektywność energetyczna oraz emisyjność energetyki^[1]. Jest to bardziej uszczegółowiona forma równania I = PAT(inne języki), które określa czynniki determinujące poziom wpływu człowieka na klimat^[2]. Tożsamość Kai nie opiera się na żadnych założeniach, to znaczy, że jest prawdziwa w dowolnie wybranych warunkach i w każdym czasie (świadczy o tym możliwość jego skrócenia poprzez redukcję identycznych liczników i mianowników poszczególnych pozycji).

$F=P\times {\frac {G}{P}}\times {\frac {E}{G}}\times {\frac {F}{E}}$

Przegląd

Tożsamość Kai została opracowana przez japońskiego ekonomistę zajmującego się energią, Yoichi Kaya^[3]. Jest to temat jego książki Environment, Energy, and Economy: strategies for sustainability, napisanej wspólnie z Keiichi Yokobori jako wynik Konferencji na temat Globalnego Środowiska, Energii i Rozwoju Gospodarczego (1993: Tokio, Japonia). Jest to matematycznie bardziej spójna odmiana wzoru I = PAT Paula R. Ehrlicha i Johna Holdrena, opisującego czynniki wpływu na środowisko.

Równanie „tożsamość Kai”

$F=P\cdot {\frac {G}{P}}\cdot {\frac {E}{G}}\cdot {\frac {F}{E}}$

gdzie:

F – oznacza globalne emisje CO₂ wygenerowane przez człowieka

P – oznacza światową populację

G – światowe PKB

E – światową konsumpcję energii^[4]

oraz

G/P – oznacza PKB per capita

E/G – oznacza energochłonność gospodarki

F/E – oznacza ilość emisji CO₂ na jednostkę energii

Tym samym wzór można przedstawić w następujący sposób:

$emisjeCO2=populacja\cdot {\frac {PKB}{populacja}}\cdot {\frac {energia}{PKB}}\cdot {\frac {emisjeCO2}{energia}}$ ^[1]

Tożsamość Kai pozwala określić wpływ czterech podstawowych czynników warunkujących wzrost emisji, tj.:^[1]

wzrostu demograficznego („populacja”)

wzrostu zamożności społeczeństw („PKB/populacja” )

zmiany energochłonności gospodarki („energia/PKB ”)

zmiany uzależnienia wytwarzania energii od paliw kopalnych, czyli ropy, gazu i węgla („emisje CO₂ /energia”).

Tożsamość Kai określa socjoekonomiczne źródła wzrostu emisji i wskazuje na te elementy gospodarki światowej, w których można podjąć działania w celu ograniczenia emisji, w szczególności chodzi tu o energochłonność gospodarki oraz emisje CO₂ na jednostkę energii.

Wykorzystanie w raportach IPCC

Tożsamość Kai odgrywa kluczową rolę w opracowywaniu przyszłych scenariuszy emisji w specjalnym raporcie IPCC na temat scenariuszy emisji (IPCC Special Report on Emissions Scenarios(inne języki)). Scenariusze określają szereg założonych warunków przyszłego rozwoju każdego z czterech czynników wzrostu emisji CO₂. Prognozy wzrostu liczby ludności są dostępne niezależnie od badań demograficznych; tendencje w zakresie PKB na mieszkańca są dostępne w statystykach gospodarczych i ekonometrii; podobnie w przypadku energochłonności i poziomów emisji. Przewidywana emisja dwutlenku węgla może napędzać cykl węglowy i modele klimatyczne, antycypując tym samym przyszłe stężenie CO₂ i poziom globalnego ocieplenia^[2].

Raport IPCC (5th Assessment Report, Working Group 3) zwraca uwagę, że w ostatnich dziesięcioleciach podstawową przyczyną zwiększenia emisji był wzrost konsumpcji^[1]. Nastąpiło to pomimo zmniejszenia energochłonności gospodarki oraz ilości emisji na jednostkę energii wpływając na wzrost globalnego zużycia energii i tym samym powodując, że całkowite emisje na świecie rosły.

Inne wykorzystanie tożsamości Kai

Bill Gates wykorzystał tożsamość Kai, bez podania źródła, podczas TED Talk zatytułowanego Innovating to zero!. Pisząc w ThinkProgress(inne języki), Joseph J. Romm(inne języki) zakwestionował słuszność argumentów Gatesa, a także wyjaśnił kluczową ideę stojącą za tożsamością^[5].

Przypisy

↑ ^a ^b ^c ^d MagdalenaM. Budziszewska MagdalenaM., AleksandraA. Kardaś AleksandraA., ZbigniewZ. Bohdanowicz ZbigniewZ. (red.), Klimatyczne ABC. Interdyscyplinarne podstawy współczesnej wiedzy o zmianie klimatu, University of Warsaw Press, 2023, DOI: 10.31338/uw.9788323559320, ISBN 978-83-235-5932-0 .
↑ ^a ^b Nakicenovic, Nebojsa; Swart, Rob, eds. (2000). "Chapter 3: Scenario Driving Forces, 3.1. Introduction". IPCC Special Report on Emissions Scenarios.
↑ Kaya, Yoichi; Yokoburi, Keiichi (1997). Environment, energy, and economy : strategies for sustainability. Tokyo [u.a.]: United Nations Univ. Press. ISBN 9280809113.
↑ "The "Kaya Identity"". PennState Department of Meteorology. Meteo 469, From Meteorology to Mitigation: Understanding Global Warming. Retrieved 27 November 2015.
↑ Why Bill Gates’ Math Error About Climate Change Matters ThinkProgress May 2, 2016

[:0-1] MagdalenaM. Budziszewska MagdalenaM., AleksandraA. Kardaś AleksandraA., ZbigniewZ. Bohdanowicz ZbigniewZ. (red.), Klimatyczne ABC. Interdyscyplinarne podstawy współczesnej wiedzy o zmianie klimatu, University of Warsaw Press, 2023, DOI: 10.31338/uw.9788323559320, ISBN 978-83-235-5932-0 .

[:1-2] Nakicenovic, Nebojsa; Swart, Rob, eds. (2000). "Chapter 3: Scenario Driving Forces, 3.1. Introduction". IPCC Special Report on Emissions Scenarios.

[3] Kaya, Yoichi; Yokoburi, Keiichi (1997). Environment, energy, and economy : strategies for sustainability. Tokyo [u.a.]: United Nations Univ. Press. ISBN 9280809113.

[4] "The "Kaya Identity"". PennState Department of Meteorology. Meteo 469, From Meteorology to Mitigation: Understanding Global Warming. Retrieved 27 November 2015.

[5] Why Bill Gates’ Math Error About Climate Change Matters ThinkProgress May 2, 2016

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]