По большому счету, не важно, насколько упадет цена на солнечную энергию, пока мы не найдем способ ее хранить, а последнее пока еще ни разу не удавалось в больших масштабах. Для таких хранилищ необходимы колоссальные аккумуляторные батареи, и сегодняшние литий-ионные батареи категорически не подходят для этой задачи.
[544] Их емкость необходимо увеличить в 10–20 раз, и – если мы действительно хотим сделать эти устройства масштабируемыми – их нужно делать из материалов, которые встречаются на Земле в изобилии. Иначе мы просто поменяем экономику, полностью зависящую от углеводородов, на экономику, зависящую от лития.
К счастью, в этой области уже наблюдается прогресс. За последнее время рынок хранилищ с накопителями энергии был усовершенствован в достаточной степени, чтобы им заинтересовались венчурные капиталисты. Лидирует здесь инвестиционная компания Kleiner Perkins Caufield & Byers (KPCB),
[545] у которой явно есть дар угадывать победителей – если судить по ее инвестициям в 425 компаний, включая AOL, Amazon, Sun, Electronic Arts, Genentech и Google. А учитывая то, что главный партнер Kleiner Джон Доерр – страстный защитник окружающей среды и борец с глобальным потеплением, многие из объектов его инвестиций связаны с энергетикой.
Зимой 2011 года я связался с Биллом Джоем, который раньше работал в Sun Microsystems,
[546] а сейчас является главным партнером KPCB по экологически безопасной энергетике, и он рассказал мне о прогрессе в области хранения энергии. Две последних инвестиции были нацелены на трансформацию именно этого рынка. Первая инвестиция была сделана в компанию Primus Power, создающую перезаряжаемые проточные батареи, в которых электролиты протекают через электрохимическую ячейку, преобразующую химическую энергию в электрическую. Эти устройства уже хранят энергию ветра в новом 25-мегаваттном хранилище стоимостью 47 миллионов долларов в Модесто, штат Калифорния.
[547]
Второе вложение Kleiner – это компания Aquion Energy,
[548] которая делает батареи, похожие по устройству на литий-ионные, но с одним существенным отличием. В основе этих батарей – не редкий и токсичный литий, а натрий и вода – два дешевых и повсеместно распространенных вещества, неядовитых и негорючих. В результате получилась батарея, которая высвобождает энергию равномерно, не подвержена коррозии, изготавливается из материалов, имеющихся на Земле в изобилии, и самым буквальным образом достаточно безопасна, чтобы ее съесть. Говорит Билл Джой:
Я думаю, что, используя эти технологии, мы сможем хранить и поставлять киловатт-час за один цент. Так что я могу пропустить неравномерный поток энергии ветра через мою систему Aquion и уплотнить ее еще примерно за один цент за киловатт-час. И это все затраты. Через несколько лет вы увидите эти продукты на рынке. А после этого я не вижу ни одной причины, по которой мы не смогли бы получить надежные возобновляемые источники энергии с накопителями.
Профессор Массачусетского технологического института Дональд Садоуэй,
[549] один из главных мировых авторитетов в области химии твердого тела, также смотрит на будущее хранилищ с накопителями оптимистично. При поддержке Агентства передовых исследований в области энергетики (Advanced Research Projects Agency-Energy, ARPA-E) и фонда Билла Гейтса Садоуэй разработал и продемонстрировал жидкометаллический аккумулятор (Liquid Metal Battery, LMB),
[550] идея которого возникла под впечатлением от высокой плотности тока и огромных масштабов производства на алюминиевых заводах. Температура внутри LMB достаточно высока, чтобы удерживать в жидком состоянии два металла-компонента. Один из них (например, сурьма) имеет высокую плотность и опускается на дно. Второй, с низкой плотностью – например, магний, – всплывает. Между ними расположен электролит из расплавленной соли, способствующий обмену электрическими зарядами. В результате получился аккумулятор с зарядом в 10 раз больше, чем у самых продвинутых современных батарей, но при этом с простой и дешевой конструкцией, который стоит 250 долларов за киловатт-час с полной установкой – в десять с лишним раз дешевле, чем литий-ионные батареи. К тому же разработка Садоуэя легко масштабируется. По словам инноватора,
сегодняшние рабочие прототипы LMB имеют размер хоккейной шайбы и максимальную емкость 20 Вт·ч. Но мы уже работаем над бóльшими по размеру батареями. Представьте себе устройство размером с морозилку и емкостью 30 кВт·ч – оно будет способно обеспечивать ваш дом энергией в течение дня. Мы разрабатываем их с таким расчетом, чтобы их можно было «установить и забыть», то есть они смогут работать по 15–20 лет без всякого человеческого вмешательства. Это будет дешевое, тихое устройство, не нуждающееся в обслуживании и не производящее газов с парниковым эффектом, причем изготовлено оно будет из материалов, имеющихся в природе в изобилии.
Бытовое устройство такого рода будет стоить около 7500 долларов. Если учесть, что оно будет работать в течение пятнадцати лет, и добавить стоимость установки, то домашний LMB обойдется хозяину меньше чем в 75 долларов в месяц.
Однако главная прелесть этих систем заключается в их потенциальной масштабируемости. LMB размером с морской контейнер сможет обеспечить энергией целый квартал; мощности LMB размером с супермаркет хватит на небольшой город. «В течение следующего десятилетия мы планируем производить LMB размером с контейнеры, а вскоре их сменят устройства семейного размера, – говорит Садоуэй. – Нам четко видна цель, и на пути к ее достижению нам не нужны какие-то волшебные прорывы».
Конечно, если мы действительно решим проблему хранения и сделаем повсеместной солнечную энергию и энергию ветра, встанет вопрос: что же нам делать со всеми этими грязными угольными электростанциями? На этот счет у Билла Джоя тоже есть идеи:
