Дэниел Франклин - Мегатех. Технологии и общество 2050 года в прогнозах ученых и писателей

Решением этой проблемы занялись и несколько частных компаний. Они считают, что смогут осуществить синтез быстрее и дешевле. Каждая из них имеет различное видение способов контроля и поддержания чрезвычайно высокой температуры плазмы для облегчения реакции синтеза. Калифорнийская Tri Alpha Energy привлекла сотни миллионов долларов инвестиций, в том числе капитал сооснователя Microsoft Пола Аллена. Ее схема включает высокоэнергетические пучки частиц, помогающих сохранить тепло и стабилизировать плазму. Другие фирмы, такие как General Fusion в Канаде и Helion Energy близ Сиэтла, также получили деньги от крупных инвесторов (включая главу и основателя Amazon Джеффа Безоса и сооснователя PayPal Питера Тиля соответственно). При этом General Fusion для сжатия и нагрева частиц топлива использует поршень, Helion Energy предпочитает задействовать импульсное магнитное поле.

Роднит обе компании убеждение в том, что они смогут добиться своей цели в течение 5–10 лет. Однако некоторые эксперты обеспокоены. «Подобные заявления могут подорвать доверие к нам», — говорит директор британского центра по энергетике синтеза Culham Centre for Fusion Energy Стивен Коули. Он считает, что до коммерческого применения подобных реакторов остается еще не менее 30–40 лет.

Шахтерский блюз

Нет сомнений, что ископаемое топливо будет применяться в течение еще многих десятилетий, хотя со временем — в меньшей степени. Поэтому следует сделать максимум для того, чтобы его использование вредило планете как можно меньше.

Сегодня около трети новых заводов, работающих на угле, только строятся, а две трети существующих используют «субкритическую» технологию с эффективностью около 35 %, тогда как на современных она может достигать 45 % и выше. Все заводы, работающие на угле, могут быть оборудованы фильтрами, скрубберами или другими средствами контроля, удаляющими загрязнения из воздуха или уменьшающие их количество (но, по мнению МЭА, это часто не делается).

Еще менее распространенным являются улавливание и хранение углерода (carbon capture and storage, CCS), а также процесс удаления двуокиси углерода из выхлопных газов (либо хранение ее под землей, либо повторное использование в других промышленных процессах или продукции). В настоящее время во всем мире реализуется всего 15 крупных проектов CCS при запланированном строительстве еще около 1500 угольных заводов. Первая коммерческая система CCS для тепловой электростанции Баундери-Дэм в Канаде стоила более 1 млрд долларов. Однако после запуска в 2014 году она столкнулась с техническими проблемами, из-за чего даже была остановлена, таким образом, практически не выполнив поставленную перед ней задачу по улавливанию 90 % выбросов CO 2.

Сторонники CCS говорят о новых проектах, основанных на уроках Баундери-Дэм, которые будут дешевле и надежнее. Но затраты на такие системы все равно остаются непомерными, из-за чего около 40 проектов CCS были приостановлены или отменены.

По сравнению с углем природный газ во время горения выделяет меньше углекислого газа и загрязняющих веществ. В США практика гидроразрыва пласта (известная как фрекинг) осадочных пород открывает доступ к огромным залежам сланцевого газа, запасы которой помогло сократить использование угля. «Но этот тип топлива хорош в основном только для США», — утверждает основной автор отчета Bloomberg New Energy Finance 2016 «Новый прогноз состояния энергетики» («New Energy Outlook») за 2016 год Себ Хенбест. По его словам, в большей части остального мира природный газ перемещается по трубопроводам, что увеличивает его стоимость и ограничивает рост его использования. Вместо этого развивающиеся страны могут сделать выбор в пользу недорогого угля и все более дешевых возобновляемых источников энергии. Обеспокоенность общественности по поводу землетрясений, которыми якобы чревата технология гидроразрыва, используемых в ней химических веществ, выделения метана, который тоже является парниковым газом, как и углекислота, — все это ограничивает добычу сланцевого газа в других странах.

Времена меняются

К 2050 году население Земли составит около 9,7 млрд человек — на 2,3 больше, чем сегодня. Спрос на энергию будет расти, особенно в городах. Согласно перспективам, описанным в отчете МЭА «Перспективы развития энергетических технологий» («Energy Technology Perspectives 2016»), количество зданий в городах развивающихся стран к 2050 году возрастет на 40 %, а объем пассажирских перевозок почти удвоится.

Но более высокие спрос на энергию и уровень жизни не должны означать более высоких выбросов загрязняющих атмосферу веществ. По данным МЭА, новые здания могут быть оснащены высокоэффективными системами отопления, охлаждения и освещения, а также передовой бытовой техникой. Преобладание общественного транспорта и электромобилей может привести к сокращению выбросов CO 2 и загрязнения воздуха, особенно если транспорт будет получать электроэнергию из экологически чистых источников. Например, солнечные установки на крышах городских домов к 2050 году смогут обеспечить треть их потребностей в электроэнергии.

Точные масштаб и скорость предстоящих преобразований по-прежнему неизвестны. Скажем, в Индии разработан амбициозный план по поставке электроэнергии своим 240 млн граждан, которые в настоящее время не имеют к нему доступа. Его цель состоит хотя бы в частичном обеспечении населения энергией путем возведения ветряных и солнечных установок. Но параллельно Индия наращивает и собственное производство угля. Тем временем Китай пошел по другому пути. В декабре 2015 года там был объявлен трехлетний мораторий на открытие новых угольных шахт. Поднебесная также лидирует в мире по инвестициям в технологии с нулевым выбросом углекислого газа, включая ветряную, солнечную и ядерную энергетики; при этом среднее время строительства новых АЭС в этой стране составляет всего 5,5 года. По прогнозам Bloomberg New Energy Finance, к 2040 году вредные выбросы в китайском энергетическом секторе снизятся на 5 %, тогда как выбросы в индийском могут утроиться.

По оценкам МЭА, в ближайшие десятилетия в энергетическую систему будет вложено более 430 трлн долларов. По расчетам агентства, инвестирование дополнительных 12 трлн в технологии с низким уровнем выброса углекислого газа к 2050 году может уменьшить глобальное потепление примерно до 2 градусов Цельсия, одновременно улучшив качество воздуха.

Технология кардинально меняет энергетический прогноз, заставляя переосмыслить еще совсем недавно распространенные предположения о ресурсных ограничениях будущего. Вместо прогнозов дефицита энергии, теперь все чаще говорят об эпохе энергетического изобилия. При этом последнее не должно означать увеличения вредных выбросов и большего загрязнения планеты. Наоборот, при достаточных инвестициях в интеллектуальные технологии планета даже может стать чище.