Билл Гейтс - Как нам избежать климатической катастрофы

В ближайшие годы, когда электричество станет еще более важным «ингредиентом» нашей энергетической «диеты», нам понадобятся подобные модели для всего мира. Они помогут ответить на следующие вопросы: какое сочетание чистых источников будет наиболее эффективным в данном регионе? по какому маршруту должны идти линии электропередачи? какие законодательные особенности ограничивают этот процесс и какие стимулы нужно создать? Надеюсь скоро увидеть много подобных проектов.

Еще одна трудность: по мере того как наши дома будут меньше полагаться на ископаемое топливо и больше — на электричество (к примеру, чтобы зарядить электрокары и включать отопление зимой), придется усовершенствовать электропроводку каждого дома. Многие улицы предстоит перекопать, взобраться на электрические столбы, чтобы установить более тяжелые провода, трансформаторы и другое оборудование. Каждый почувствует изменения на собственной шкуре, и глобальные решения проявятся на местном уровне.

Технологии помогут преодолеть некоторые неудобства. К примеру, линии электропередачи будут меньше мозолить глаза, если проводить их под землей. Но на сегодняшний день это увеличивает их стоимость в 5–10 раз. (Проблема в нагреве: провода нагреваются, когда по ним поступает ток. Когда они над землей, проблем нет — тепло испаряется в воздухе, но под землей ему некуда деться. При сильном нагреве провода начнут плавиться.) Некоторые компании разрабатывают линии электропередачи следующего поколения, исключающие проблему нагревания и значительно снижающие расходы на подземную прокладку проводов.

Возобновляемые источники энергии и улучшение линий электропередачи — одна из важнейших задач на сегодняшний день. Если мы не усовершенствуем нашу сеть в разы и предоставим каждому региону делать это самостоятельно, зеленая наценка составит не 15–30%, а все 100% или даже больше. Если мы не задействуем большой объем атомной энергии (о ней мы поговорим в следующем разделе), то, чтобы сократить выбросы до нуля, придется всю свободную площадь в США застроить солнечными панелями и ветрогенераторами. Сложно сказать, сколько электроэнергии Америка получит благодаря возобновляемым источникам, однако мы точно знаем, что до 2050 года нужно ускорить их строительство — в 5–10 раз.

И помните, что большинству стран повезло меньше, чем Соединенным Штатам, если говорить о солнечных и ветровых ресурсах. Тот факт, что мы надеемся получить значительную долю электроэнергии из возобновляемых источников, — исключение, а не правило. Вот почему, даже если мы максимально задействуем энергию солнца и ветра, миру понадобятся новые методы получения чистой электроэнергии.

В этой области уже ведутся потрясающие исследования. В моей работе мне больше всего нравится возможность встречаться с ведущими учеными и предпринимателями и учиться у них. За многие годы через инвестиции в Breakthrough Energy и другими путями я узнал о революционных прорывах, в которых мы нуждаемся, чтобы сократить до нуля выбросы от производства электроэнергии. Эти идеи находятся на разных стадиях разработки: одни уже достаточно осмысленные и протестированные, другие, честно говоря, больше пока смахивают на фантазии. Но мы не можем позволить себе осторожничать. Безумные идеи — единственный способ добиться хотя бы нескольких прорывов.

Ядерная энергетика. Пользу атомных электростанций можно сформулировать в одном предложении: это единственный безуглеродный источник энергии, который способен стабильно давать электричество днем и ночью, в любое время года, почти в любом месте планеты — и он уже протестирован в больших масштабах.

Ни один другой источник чистой энергии даже близко не сравнить с атомной энергией. (Я имею в виду ядерный распад — процесс получения энергии путем расщепления атомов. Другой метод — ядерный синтез — мы рассмотрим в следующем разделе.) Соединенные Штаты получают около 20% электроэнергии от атомных электростанций; Франция — лидер в этом вопросе — получает 70%. Напомню, что солнце и ветер, вместе взятые, дают около 7% электроэнергии в мире.

Таким образом, сложно представить себе будущее, в котором мы очистим от выбросов производство электроэнергии и сделаем его настолько дешевым, что сможем отказаться от использования атомной энергии. В 2018 году исследователи Массачусетского технологического института проанализировали почти 1000 сценариев сокращения выбросов до нуля в США. Все дешевые пути предполагали использование чистого и всегда доступного источника энергии, такого как атомная энергия. Без подобного источника добиться безуглеродного производства электроэнергии будет слишком дорого.

Кроме того, АЭС наиболее экономно используют такие материалы, как бетон, сталь и стекло. На графике видно, сколько материала нужно для производства единицы электроэнергии из разных источников.

Сколько материала нужно для строительства и эксплуатации электростанции? Все зависит от ее типа. Атомная станция — самая эффективная в этом отношении, она требует намного меньше материала на единицу производимой энергии, чем другие источники. (Министерство энергетики США) [57]

Видите, какой маленький столбец занимает на этом графике атомная энергия? Это значит, что мы получаем гораздо больше энергии с каждого килограмма материала, который идет на строительство и эксплуатацию электростанции. Это важный фактор, учитывая, сколько парниковых газов поступает в атмосферу при производстве этих материалов. (Подробнее об этом см. в следующей главе.) Причем эти данные не учитывают тот факт, что солнечные и ветряные электростанции, как правило, требуют больше площади, чем атомные станции, и производят энергию только 25–40% времени своей работы, в то время как АЭС — 90%. Так что разница еще больше, чем показано на графике.

Не секрет, что и у атомных электростанций есть свои недостатки. Их очень дорого строить. Человеческий фактор может вызвать аварии. Уран — топливо, на котором они работают, — может быть направлен на создание оружия. Отходы АЭС опасны, и их сложно хранить.

Чудовищные аварии на Три-Майл-Айленд в Соединенных Штатах, в Чернобыле во времена Советского Союза, на Фукусиме в Японии заставляют обратить внимание на колоссальный риск. К этим трагедиям привели реальные проблемы, однако вместо того чтобы найти их решение, мы вообще прекратили развивать эти области.

Представьте, если бы все люди на планете собрались и сказали: «Слушайте, машины убивают людей. Это опасно. Давайте перестанем на них ездить, полностью откажемся от автомобилей». Смешно, не правда ли? Развитое человечество поступило прямо противоположным образом: использовало инновации, чтобы сделать машины безопаснее. Чтобы люди не ударялись о лобовое стекло, изобрели ремни и подушки безопасности. Для защиты пассажиров во время аварии разработали более безопасные материалы и более совершенный дизайн. Для защиты пешеходов на парковках установили камеры заднего вида.