СМИ с упоением пишут об электромобилях, альтернативных источниках электроэнергии, ветрогенераторах, солнечных панелях. Но ни в одной статье вы не найдете, например, описание того, насколько производство неодимовых магнитов для ветрогенераторов опасно для нашей экологии. Настолько опасно, что единственная страна, где их производство разрешено — это Китай. Что аетрогенераторы стоящие как самолёт, работают в среднем 5 лет, а ремонт их дороже покупки новых. Не напишут они и о том, что для производства одной солнечной панели необходимо затратить столько энергии, сколько она навряд ли выработает за всю свою жизнь. Умолчат, что производство альтернативных источников «зеленой» энергетики приводит к массированному загрязнению окружающей среды. Забудут и о том, что электромобиль загрязняет атмосферу еще больше, чем обычный бензиновый двигатель при условии, что электроэнергия для зарядки его батарей была произведена на угольной электростанции. Или о том, что компании по добыче лития для аккумуляторов варварски эксплуатируют природные ресурсы Перу и Боливии, а люди, живущие недалеко от рудников, умирают от отравления тяжелыми металлами.
Полвека назад «зеленые» активисты и экологи считались интеллектуальными бунтарями против системы. Сегодня же смелостью должен обладать исследователь, выступающий против насаждения «безвредных технологий будущего».
Алекс Эпштейн, американского журналист,, теоретик в области энергетики, основатель и президент Центра индустриального прогресса написал книгу «Моральные аргументы в пользу ископаемого топлива» (The Moral Case for Fossil Fuels). Эпштейн отвечает на большинство неудобных вопросов, связанных с «зеленой» энергетикой, и при этом опирается на данные открытых и авторитетных источников.
Спекуляция ценностями
Прежде всего Эпштейн предлагает читателю определиться: что является стандартом ценности? Для автора это, безусловно, качество жизни человека. И в этом контексте использование ископаемого топлива оправданно, потому что позволяет миллиардам людей прожить более долгую и полноценную жизнь. Однако многие ведущие экологи предлагают (и навязывают!) совсем иной стандарт: так называемую нетронутую, или первозданную, природу, то есть «отсутствие воздействия со стороны человека, независимо от качества жизни и счастья последнего». И в этом проблема: адепты «зеленой» энергетики считают любые преобразования среды обитания вредными для экологии и не хотят признать, что это позитивный процесс, хотя и сопряженный с некоторыми рисками и побочными эффектами. А чтобы усилить сектантскую по сути аргументацию, в медиа регулярно вбрасываются пугающие прогнозы и ложные климатические модели.
Эпштейн уделяет несколько десятков страниц насмешливому документированию страшных пророчеств из 1980–90-х: «к 2000 году Великобритания будет представлять собой небольшую группку нищих островов с населением в 70 миллионов голодающих людей»; «экономическому процветанию Америки придет конец: больше не будет в избытке ни дешевой энергии, ни дешевой еды» — и так далее, все ради существенного сокращения производства традиционной энергии в пользу «зеленой».
Но что мы видим? (см. график1.1). В 2012 году мир использует на 39% больше нефти, на 107% больше угля и на 131% больше природного газа, чем в 1980-м. Вместо того чтобы послушаться ученых и ограничить использование ископаемых видов топлива, люди во всем мире потребляют их почти вдвое больше. Это должно было привести к катастрофе согласно всем прогнозам. Однако результатом стало беспрецедентное повышение качества жизни (см. график 1.2). И катастрофой могло стать как раз ограничение использования традиционных источников энергии, так как это спровоцировало бы преждевременную смерть миллиардов людей.
А что же климатические модели? Исследователи десятками показывали нам гибельные кривые, доказывая вред от парникового эффекта. Проблема в том, что такие модели создаются с помощью компьютерных программ, которые дают ретроспективный прогноз на данных за прошедшее время. Но совершенно не годятся для прогнозирования развития событий в будущем.
Рассмотрим, пожалуй, самую знаменитую модель в истории науки о климате — модель, созданную в 1988 году Джеймсом Хансеном (схема 4.2), которого СМИ называли ведущим мировым экспертом в области климатологии. С момента создания модели прошло 28 лет. Позже он пересмотрел свой прогноз, представив сценарий Б. Но реальные показатели, основанные на данных исследовательского бюро самого же Хансена, все равно доказывают ошибочность расчетов. И это не прецедент. Эпштейн в своей книге приводит данные 102 климатических моделей, разработанных в 1970–1990-е, и ни одна из них не оказалась близка к реальным сегодняшним показателям климатических изменений.
«Вот что мы знаем. Парниковый эффект существует. Увеличение температуры происходило очень плавно и в последние годы полностью прекратилось. Модели прогнозирования климата, особенно те, в которых за ключевой фактор, воздействующий на климат, взят углекислый газ, оказались провальными. Это в полной мере отражает безуспешность попыток понять и спрогнозировать чрезвычайно сложную систему, которой является климат», — считает Эпштейн. Ничто не говорит о том, что использование углеводородной энергетики ведет к изменению нашей среды обитания.
Где еще ошибаются специалисты? «Эксперты» почти всегда сосредоточены на рисках, связанных с той или иной традиционной технологией, но никогда — на ее преимуществах. С другой стороны, нам много рассказывают о прекрасном «зеленом» будущем, но не говорят о цене такого рая.
Дорого и ненадежно
Несмотря на значительный рост объемов «зеленой» энергии за последние четверть века (еще раз обратимся к графику 1), ни одна страна в мире не делает на нее ставку. Никто не смог найти рентабельный и гибкий способ превращения солнечных лучей и ветра в дешевую, надежную энергию в достаточном количестве. Хотя на исследования были потрачены миллиарды частных и государственных денег.
Во-первых, энергии требуется слишком много. Среднестатистическому человеку необходимо около 2000 калорий, чтобы получить энергию на день, тот есть 2326 ватт-часов. Фактически наше тело использует в день столько же энергии, сколько 100-ваттная лампочка. Раньше этого хватало, чтобы трудиться весь день и обеспечить свое выживание. Но сегодня энергия машин превращает нас в суперменов, позволяет и трудиться, и отдыхать, и изобретать. Средний объем потребляемой каждым американцем энергии машин составляет 186 тыс. калорий в день, что равно количеству энергии 93 человек. Чтобы осчастливить каждого жителя Земли таким потоком энергии, необходимо увеличить объемы ее производства в четыре раза. А нам предлагают вдвое ограничить использование углеводородов, тогда как солнце и ветер дают в общей сложности лишь около 1% используемой энергии. Но, возможно, этот показатель можно нарастить?
Вряд ли. «Зеленая» энергия не в состоянии даже дополнить традиционную энергетику, не говоря уж о замещении. Стабильный процесс производства электроэнергии солнца и ветра требует огромного количества ресурсов, причем уже на стадии изготовления компонентов для ветряков или солнечных батарей (см. рисунок). А ведь помимо доступного железа в производстве деталей используются уникальные редкоземельные металлы. Это дорого даже с госсубсидиями, даже если бы солнце светило, а ветер дул круглосуточно. Но ведь и здесь проблема.
Эпштейн анализирует энергетическую систему Германии, образец для «зеленых» всего мира в вопросе использования нетрадиционных источников энергии: ФРГ занимает первое место в мире по производству солнечной энергии и третье место по производству ветровой энергии. При этом в течение среднестатистической недели солнечные батареи и ветряные турбины могут произвести лишь 5% необходимой электроэнергии. «Необходимость приспосабливать процесс получения энергии из надежных источников к капризам солнца и ветра делает его менее эффективным (вспомните, как автомобиль двигается в пробке), что увеличивает расход энергии и количество выбросов (в том числе углекислого газа). А как быть, если солнечной и ветровой энергии производится много? И избыточное, и недостаточное количество электроэнергии в электросети приводит к ее отключению. Значит, Германии нужно останавливать электростанции, работающие на угле, и при этом поддерживать их в состоянии готовности к повторному пуску (машина снова попала в пробку). Фактически в стране часто производится столько электроэнергии, что она вынуждена платить другим странам, чтобы те нашли применение избыточной энергии на своей территории. Эти страны, в свою очередь, вынуждены сокращать темпы работы своих электростанций, работающих на надежных источниках энергии, что тоже негативно сказывается на эффективности всего процесса в целом».
Возобновляемость источника энергии не является хорошим критерием для оценки его полезности. Проблему с ненадежностью таких источников можно было бы решить с помощью специальной системы хранения энергии большой емкости. Но ее пока не изобрели. Поэтому ни в одной энергетической системе мира не используются автономные солнечные или ветровые электростанции. Но что же делать, если запасы традиционных энергоносителей закончатся в ближайшем будущем? По крайней мере, нас давно об этом предупреждают.
В 1977 году президент США Джимми Картер в своем телеобращении заявил: «К концу следующего десятилетия мы можем полностью исчерпать все разведанные запасы нефти в мире». Популярная в то время в Саудовской Аравии шутка звучала так: «Мой отец ездил на верблюде. Я езжу на машине. Мой сын летает на самолете. Мой внук будет ездить на верблюде». Однако удивительное дело, чем больше мы потребляем углеводородов, тем больше растут их запасы (график 1.4).
Эпштейн считает так: «Планета, на которой мы живем, на 100% состоит из материи и энергии, то есть это 100% потенциальных ресурсов. Даже сравнение человеческой деятельности с крохотными царапинами на поверхности Земли в полной мере не отражает того, насколько малую часть ее потенциала мы освоили к настоящему моменту». Сочетания ископаемого топлива и ядерной энергетики нам хватит на многие тысячи лет. Получается, у нас есть время (благодаря энергии углеводородов) придумать, как дешево извлечь привычные или неизведанные ресурсы со дна океана или из земной коры, а также изобрести новые технологии получения и обработки «зеленой» энергии. Но делать это надо последовательно и с учетом естественной технологической эволюции.
Энергия для покорителей климата
Природа против того, чтобы человек жил семьдесят пять лет и чтобы младенческая смертность была меньше 1%. Но за последний век благодаря углеводородам мы почти перестали переживать из-за сурового климата. С одной стороны, мы научились его контролировать. С другой — извлекаем наибольшую пользу в любом регионе проживания.
На фоне увеличения потребления ископаемого топлива мы видим существенное снижение уровня смертности во время стихийных бедствий, от ураганов, засухи, во время наводнений. И одновременно наблюдаем увеличение доступности чистой воды, улучшение санитарных условий, сокращение заболеваемости туберкулезом, общий спад заболеваемости. За последние восемьдесят лет, когда объем выбросов CO2рос наиболее быстро, годовой уровень смертности, связанной с изменениями мирового климата, упал на 98%. Частота смертельных случаев из-за климата в наше время в пятьдесят раз меньше, чем восемьдесят лет назад.
Вот интересное наблюдение: за последние восемь лет в Соединенных Штатах не было зарегистрировано ни одной смерти в результате засухи. А ведь традиционно именно на засуху приходится большая часть смертей по климатическим причинам. За последние восемьдесят лет число погибших от засухи во всем мире сократилось на 99,98%, и причины этого тесно связаны с энергией углеводородов.
На огромной территории Соединенных Штатов представлены самые разнообразные типы климатических условий: от полярных пустынь Аляски до засушливой Калифорнии, от болотистой Флориды до знойного Техаса. И тем не менее средняя продолжительность жизни в каждом из них и по всей стране составляет более семидесяти пяти лет. Все благодаря наличию дешевой и надежной энергии, энергии углеводородов, в отсутствие которой почти 1,3 млрд человек сегодня умирают преждевременной смертью. Но ведь их жизнь все равно превратится в ад, когда неэкологичное топливо будут сжигать особенно рьяно?
«Грязные» технологии?
Дым — «неизбежное и безвредное дополнение плодотворного процесса промышленного производства», — так заявил один из британских журналистов в начале XX века, описывая плотный смог над Манчестером. По сравнению с выбросами вековой давности экологию современного Китая можно назвать едва ли не образцовой. Но тогда отсутствие угля означало нищету и голод, и об этом стоит помнить, когда мы советуем бедным странам для получения энергии использовать вместо угля совершенно непрактичные технологии, считает Эпштейн.
Обратим внимание на график загрязнения воздуха в США за последние полвека и общее количество выбросов загрязняющих веществ, которые Агентство по защите окружающей среды классифицирует как потенциально соотносящиеся с ископаемым топливом (схема 7.1). Мы стали использовать больше ископаемого топлива, но выбросов стало меньше! Сегодня районы, где располагаются угольные электростанции, например Северная Дакота, отличаются чистейшим воздухом. При этом люди больше не сжигают уголь в домах, поскольку греются и готовят пищу благодаря электричеству. Хотя многие не отдают себе отчет в том, что именно «грязное» ископаемое топливо обеспечивает их «чистым» электричеством.
«До существования компьютеров не было никаких связанных с ними проблем. Для решения проблем с компьютерами мы используем компьютеры. По той же аналогии мы можем решать и проблемы, связанные с использованием ископаемого топлива. Мы можем использовать энергию и технический прогресс, чтобы сделать побочные продукты менее вредными или превратить их в полезные. Энергия ископаемого топлива позволяет нам не только улучшать нашу окружающую среду, но и смягчать или нейтрализовать наше негативное влияние на природу», — пишет Эпштейн. Причем совершенствовать технологии очистки окружающей среды от вредных выбросов можно бесконечно и с большой экономической выгодой. Скажем, сегодня мы нашли применения всем продуктам перегонки нефти, а раньше их просто сливали в землю. Придет время и других углеводородов. Например, угля: азот, сера, тяжелые металлы станут ценными ресурсами и пойдут в промышленную переработку, а не в ядовитый смог.
Парадоксальным образом «грязное» ископаемое топливо способствует улучшению окружающей среды, а если учесть, сколько требуется ресурсов для изготовления машин для получения «зеленой» энергии, получается, что традиционный способ выходит экологичнее. Впрочем, выбора у нас нет: либо продолжать использовать углеводородную энергию, чтобы, по крайней мере, получить время на изобретение дешевых и эффективных технологий производства «зеленой» энергии, либо скатиться в каменный век. И будет действительно гуманно, если эта энергия достанется всем в равных объемах, а не только «среднестатистическому американцу», непрактичному поклоннику технологий будущего.
Alex Epstein. The Moral Case for Fossil Fuels. New York, Portfolio/Penguin, 2014. 256 P.