Стивен Котлер - Изобилие. Будущее будет лучше, чем вы думаете

Этим солнечным топливом можно будет не только заправлять наши автомобили и согревать наши дома. Этуотер верит, что сможет увеличить эффективность фотосинтеза в десять, а возможно, и в тысячу раз – и это означает, что солнечные виды топлива полностью заменят ископаемые виды. «Мы приближаемся к критическому переломному моменту, – говорит он. – Есть большая вероятность того, что через тридцать лет мы будем спрашивать себя: „Боже мой, зачем мы вообще когда-то сжигали углеводороды, чтобы добыть тепло и энергию?“»

Мы так сильно зависим от углеводородов не только из-за их удельной энергоемкости и доступности, но и еще по одной важной причине: их легко хранить. Уголь мы храним просто кучей, нефть – в различных резервуарах. Но солнечная энергия существует, только пока светит солнце, а энергия ветра – только пока дует ветер. Эти ограничения остаются самым главным препятствием к широкому распространению технологий возобновляемой энергии. Пока солнце и ветер не будут надежно, круглосуточно и бесперебойно поставлять энергию, [542] Пока солнце и ветер не будут надежно, круглосуточно и бесперебойно поставлять энергию : сейчас идут громкие дебаты об энергетической нагрузке. Обзор здесь: Lena Hansen and Amory B. Lovins, «Keeping The Lights On While Transforming Electric Utilities,» Rocky Mountain Institute, см.: www.rmi.org/rmi/Transforming+Electric+Utilities. Также см.: «The Coming Baseload Crisis,» Thomas Blakeslee, Clearlight Foundation, www.renewa-bleenergyworld.com/rea/news/article/2008/04/the-coming-baseload-power-crisis-52157. ни солнце, ни ветер не займут сколько-нибудь значительную часть в нашей энергетике. Несколько десятилетий назад Бакминстер Фуллер предложил идею глобальной энергосистемы, [543] … Бакминстер Фуллер предложил идею глобальной энергосистемы : впервые он это сделал в 1969-м, но идея также звучит в его книге: Buckminster Fuller, Critical Path (St. Martin’s Griffin, 1982), p. 206. которая смогла бы передавать энергию, полученную на солнечной стороне планеты, на ее ночную сторону. Но большинство специалистов связывают свои надежды с созданием большого числа местных хранилищ на уровне локальных сетей, способных «уплотнять» или «смещать по времени» энергию – то есть накапливать ее в течение дня и раздавать ночью. Именно эта идея и стала священным Граалем движения за экологически чистую энергию.

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] … Литий-ионные батареи категорически не подходят : интервью авторов с Дональдом Садоуэем, 2011. 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] … Компания Kleiner Perkins Caufield & Byers : www.kpcb.com. 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] … С Биллом Джоем, который раньше работал в Sun Microsystems : интервью авторов с Биллом Джоем, 2011. Также см.: Martin LaMonica, «Bill Joy Chases Green-Tech Breakthroughs,» CNET, April 6, 2011. 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] … Primus Power… вМодесто, штатКалифорния : Eric Wesoff, «Primus Gets $11M from KP and Others for Energy Storage,» Greentech Media , May 31, 2011.

Второе вложение Kleiner – это компания Aquion Energy , [548] … Aquion Energy : Monica LaMonica, «Aquion Energy Takes Plunge into Bulk Grid Storage,» CNET, July 22, 2011. См. также: www.aquionenergy.com. 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] Профессор Массачусетского технологического института Дональд Садоуэй : интервью авторов с Дональдом Садоуэем, 2011, также см.: «МТI’s Star Prof. Don Sadoway on Innovations in Energy Storage,» Greentechmedia.com, March 20, 2011. 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] … Жидкометаллический аккумулятор : там же. 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,