Коллектив авторов - На что похоже будущее? Даже ученые не могут предсказать… или могут?

В-третьих, нам следует заменить энергопроизводство на ископаемом топливе другими технологиями или видами топлива с низким или нулевым объемом выбросов парниковых газов.

В случае электрогенерации энергию, вырабатываемую с использованием ископаемого топлива, могла бы заменить энергия из альтернативных источников с низким уровнем выбросов углерода — например, энергия из возобновляемых источников, включая ветер, солнце и биомассу (деревья и прочие виды растительного топлива), а также атомная энергия.

В качестве альтернативы можно было бы использовать технологию улавливания и хранения углекислого газа. Она предполагает совместную работу электростанции и мощной химической установки, улавливающей большую часть углекислого газа из производимых электростанцией выбросов. После этого углекислый газ перекачивается по трубопроводу в хранилище, в качестве которого может выступать, например, выработанное газовое или нефтяное месторождение, откуда он уже никогда (в теории) не сможет попасть в атмосферу. Если вместо ископаемого топлива на электростанции с технологией улавливания и хранения углекислого газа сжигать биомассу и при этом еще и улавливать углекислый газ, то можно добиться того, что уровень выбросов этого газа станет отрицательным! Дело в том, что в процессе роста дерево поглощает углекислый газ, забирая его из атмосферы. Так что в случае улавливания углекислого газа при сжигании такого дерева вы сокращаете его содержание в атмосфере (разумеется, при условии, что вместо вырубленных деревьев высаживаются новые). Впрочем, не все виды биотоплива характеризуются нулевым балансом выбросов углерода. Все зависит от того, как оно выращивается, как происходит вырубка, как восполняются его ресурсы, как осуществляется его транспортировка, а также от способа землепользования.

В случае отопления у нас есть целый ряд возможностей. Сегодня с целью обогрева мы сжигаем большие объемы природного газа (метана). Мы могли бы заменить этот вид природного газа другим, в меньшей степени влияющим на глобальное потепление. Например, можно было бы получать биогаз из биомассы. Такой газ должен характеризоваться менее высоким уровнем выбросов парниковых газов, при условии, что он соответствует перечисленным выше критериям, распространяющимся на биотопливо. Еще одна возможность — использовать водород. Побочным продуктом горения водорода является вода, поэтому с экологической точки зрения он выглядит исключительно чистым видом топлива. Проблема в том, что чаще всего при производстве водорода используется процесс паровой конверсии метана, сопровождающийся выделением углекислого газа. Вместо этого можно было бы расщеплять воду на кислород и водород с помощью электричества, но стоимость применения этой технологии пока еще не опустилась до приемлемого уровня, причина чего кроется в необходимости использования таких дорогостоящих катализаторов, как платина и палладий. Да и само электричество не бесплатно.

Что касается транспорта, то здесь безраздельно царят углеводороды (во всяком случае, пока — возможно, когда-нибудь мы перейдем на водород). Впрочем, мы все чаще видим на дорогах электрические и гибридные транспортные средства. Их популярность растет: сегодня их более миллиона по всему миру. Главная проблема в том, что мы привыкли к машинам, которые могут проехать сотни километров на одной заправке. При этом сам процесс заправки занимает считаные минуты. Батареи электрокаров и зарядные станции для них стремительно эволюционируют, но им все еще очень далеко до показателей традиционных автомобилей.

Вероятно, в случае с транспортом, в отличие, например, от электро- и теплоэнергетики, большее значение имеют поведенческие привычки. Сегодня в Великобритании мы пользуемся автомобилями приблизительно 5 % нашего времени. Вполне вероятно, что уже в недалеком будущем внедрение технологий предоставления транспортных услуг по требованию (такси, каршеринг), которые включат в себя беспилотные автомобили и «умный» общественный транспорт, создание дружественной к велосипедному движению среды в городах, а также расширение возможностей виртуального общения сильно изменят наши представления об оптимальном способе попадания из точки А в точку Б.

«Дизруптивными» называют технологии, которые приходят на смену уже ставшим классическими технологиям, в результате чего ситуация на рынке меняется коренным образом. Или же это какие-то новаторские продукты, дающие начало совершенно новым отраслям. Как раз сейчас энергетика переживает волну таких дизруптивных инноваций.

Во-первых, энергия потребляется все более экономно. Одно лишь внедрение специальной маркировки и стандартов энергопотребления для различных видов продукции по всей Европе дает экономию, сопоставимую с годовым объемом потребления энергии Италией. Конкретный пример: обычные лампы накаливания повсюду заменяются светодиодными, что дает приблизительно десятикратное сокращение потребляемой энергии. Еще один фактор большей экономичности — «умные» технологии. В качестве примера можно привести умные термостаты, которые подстраиваются к нашему распорядку дня и оптимизируют работу системы отопления, помогая нам экономить деньги (хотя, конечно, нельзя забывать об упоминавшейся выше оборотной стороне этой экономии).

Технологии производства энергии становятся доступнее для простых потребителей. С ростом популярности солнечных батарей по всему миру цена на них постепенно снижается. Так называемый коэффициент обучения, отражающий экономию времени при повторном выполнении того же набора операций, при производстве таких панелей составляет около 21 %. Таким образом, каждый следующий виток удвоения объема продаж или установок данного вида оборудования сопровождается снижением цены приблизительно на 21 %. Установленная мощность фотоэлектрических панелей по всему миру достигает сегодня 300 ГВт. Всего каких-то 10 лет назад этот показатель составлял 10 ГВт. (Поясню: если я включу свет во всем доме, включу все устройства и домашнюю технику, мне понадобится около 10 кВт. Один гигаватт равен 1 млн кВт, а значит, одного гигаватта хватит, чтобы обеспечить энергией 100 000 домохозяйств в период пиковой нагрузки.) В результате на рынке появляются миллионы так называемых протребителей, то есть потребителей, которые не только потребляют электричество, но еще и сами производят его. Сильно поспособствует экономии электричества использование аккумуляторных батарей, устанавливаемых прямо в наших домах.

Становится все более очевидным, что мы живем в эпоху больших данных.