Возобновляемые источники энергии очень популярны. О них часто говорят как о «быстро развивающихся» ресурсах, приводя громкие данные. «Общий объем электричества, полученного от ветряных турбин, с 2010 года вырос в два раза», «За последние 10 лет темпы строительства солнечных электростанций выросли более чем в 100 раз»… Снова повторяется история с Брайаном и его сигаретами. С одной стороны, это чистая правда. С другой, солнце и ветер, объединив усилия, обеспечивают менее 7 % потребляемой в мире энергии, и очень тяжело представить, что этот объем когда-нибудь возрастет хотя бы до 50 %. Подавляющее большинство колес на нашей планете вращает сжигаемое ископаемое топливо.
Электростанции сжигают уголь и природный газ, чтобы превратить воду в пар, приводящий в движение огромные лопасти турбин. Есть и альтернатива: газы, образовавшиеся при горении топлива, просто проходят сквозь турбины, предназначенные специально для работы при высоких температурах. Две трети электричества в мире производится именно таким образом; в Соединенных Штатах этот объем чуть выше. В мире есть лишь несколько стран, получающих бóльшую часть потребляемого электричества другим способом. К их числу относится Норвегия, и то лишь благодаря щедро испещренному полноводными в сезон горными реками ландшафту и небольшому населению.
Электричество действительно было волшебным даром, и его открытие навсегда изменило отношение людей к окружающему миру. К сожалению, преобразование механической энергии в электрическую было и остается удручающе неэффективным. Вы, наверное, заметили это, если в музее естественных наук пытались крутить педали велосипеда, чтобы зажечь закрепленную на нем лампочку. Для этого приходится работать ногами в бешеном темпе, а стоит хотя бы на секунду замедлить движение, и свет тут же гаснет.
Лучший способ преодолеть эту неэффективность — начать с очень насыщенного источника. В ископаемом топливе или обогащенном уране энергии очень много. В летнем ветерке и солнечном луче ее почти нет. Бурлящая река — где-то между тем и другим. При текущем уровне потребления электричества на один маленький американский город с населением в 100 000 человек — а таких в США очень много — нужна одна небольшая электростанция, круглые сутки работающая на угле.
Вы наверняка слышали рассуждения о немыслимых, почти бесконечных объемах энергии, скрытых в недрах солнца, или о силах, приводимых в движение массами воздуха. На самом деле солнечные батареи и ветряные мельницы способны ухватить лишь ничтожно малую часть этой мощи. С нынешним уровнем потребления энергии невозможно обеспечить электричеством из возобновляемых источников даже один американский город с населением в 100 000 человек — разве что если неподалеку окажется действительно огромный водопад. Во всех остальных случаях потребуется десять среднестатистических гидроэлектростанций. Или тысяча ветряных турбин. Или миллион солнечных батарей. Все это обеспечит горожан хотя бы освещением. Сам город при этом должен находиться в достаточно влажном, ветреном или солнечном регионе, поскольку наш расчет основан на условиях близких к оптимальным
[11].
Массово перейти на возобновляемые источники — задача, невыполнимая для Соединенных Штатов при сохранении нынешнего уровня потребления энергии, хотя я встречала людей, верящих в обратное. Чтобы сохранять нынешние объемы производства и потребления, Америке понадобится 50 плотин Гувера в каждом штате — при условии перехода на силу воды. Сила ветра требует еще больших перемен: нужное количество энергии можно получить за счет работы более миллиона ветряков, то есть примерно по одному на каждые 1,5 км по всей континентальной части. Наконец, ради перехода на солнечную энергию придется пустить под солнечные батареи участок территории размером с Южную Каролину. Нет, мечты о переходе на возобновляемые источники энергии при нынешних темпах потребления так и останутся мечтами.
Некоторые предсказывают, что сегодняшнее увлечение «зелеными» технологиями естественным образом приведет к повышению их эффективности и росту масштаба. Но для этого нужен прорыв, позволяющий в разы увеличить объемы производства. Не полезнее ли было бы с той же целью улучшать качество безопасности и надежность атомных электростанций, которых для обеспечения всей Америки энергией потребуется всего пять сотен? Хотя проблема с отходами так и останется.
Я верю, что возобновляемая энергия — часть стратегии «используй меньше, делись больше» и работать она начнет на стыке снижения потребления электричества и умения получать его больше — из воды, ветра и солнца. Есть и еще одно «но»: происхождение металлов, необходимых для увеличения масштабов использования новых технологий. Сейчас большая часть кадмия, меди, свинца, теллура, цинка и лития, которые необходимы для турбин, производящих электричество, и батарей, его сохраняющих, поступает всего из двух стран — Чили и Перу. Они всегда были бедными — и бедными остаются, несмотря на то что спрос на эти компоненты с распространением ноутбуков и смартфонов взлетел до небес.
Другие ресурсы поступают из шахт Австралии и даже Казахстана, но факт остается фактом: обеспечить добычу всего необходимого на своей территории Штаты не могут. Как и в случае с ископаемым топливом, залежи лития и кадмия распределены по планете неравномерно, и страны, располагающие ими, — не те, в которых они необходимы.
Большинство знакомых мне американцев не осознает, что их айфоны работают на ископаемом топливе. Однако, заряжая ноутбук или телефон, вы подсоединяете их к источнику тока в проводах — тока, который, вероятнее всего, рожден на электростанции, мирно сжигающей уголь где-то на окраине города. То же касается вашего холодильника, тостера, телевизора и всех ламп в доме. Даже школа, больница и офисы получают электричество от электростанции, как и вся техника внутри них. Кстати, помните, вы задумывались о покупке электромобиля? Он тоже будет потреблять энергию. Связанный с источником ископаемого топлива пуповиной из свинца, никеля, кадмия или лития, электромобиль загрязняет воздух на другом конце города, чтобы ваш район казался зеленым и чистым.
Один плюс: за последние 50 лет использование горючих ископаемых стало намного экологичнее. Далеко вперед шагнули процессы очистки продуктов горения от свинца и серы; как следствие, во многих городах заметно очистился воздух. Однако главный источник загрязнения атмосферы, образующийся в результате работы электростанций и двигателей, нельзя увидеть или почувствовать. Вы, возможно, даже не заметили, как он превратился в угрозу.
Речь об углекислом газе. С каждым годом его становится все больше, и не исключено, что однажды он всех нас убьет.
Часть четвертая. Земля
Привязанность к материи порождает страсть, противную природе.
Евангелие от Марии Магдалины (ок. 150 н. э.)
14. Измененный воздух
В последние несколько десятилетий на первый план в Америке вышли совершенно новые категории отходов. Они — чума и главная угроза нашего времени. Речь идет о технологических отходах, побочных продуктах роста, производства, сельского хозяйства и науки.
