Переход на возобновляемые источники энергии терпит фиаско
Несмотря на все инвестиции в использование возобновляемых источников энергии и установку соответствующего оборудования, объёмы выбросов парниковых газов во всём мире становятся всё больше. Связано это в первую очередь с ростом экономики: хотя за последние годы запасы возобновляемой энергии увеличивались, потребность мира в энергии росла ещё быстрей, а разницы компенсировалась за счёт использования ископаемых видов топлива. Чем интенсивнее рост мировой экономики, тем сложнее полностью изменить расстановку сил и действительно заменить невозобновляемые источники энергии возобновляемыми — а не просто дополнить первые вторыми.
Идея добровольно остановить экономический рост, чтобы минимизировать климатические изменения и облегчить замещение ископаемых видов топлива — политическое табу не только в богатых странах, население которых привыкло к невероятно высокому уровню потребления, но (и даже в большей степени) — в странах менее состоятельных, которым была обещана возможность «развития».
В конце концов, именно богатые страны несут ответственность за подавляющее большинство уже имевших место выбросов парниковых газов (результатом которых стали нынешние изменения климата); строго говоря, в значительной мере эти страны разбогатели благодаря промышленной деятельности, побочным продуктом которой были углеродосодержащие выбросы. Сейчас же именно на беднейшие страны мира легла основная тяжесть последствий климатических изменений, спровоцированных самыми богатыми странами. Идея и дальше эксплуатировать земли, недра и рабочую силу менее промышленно развитых стран (а также исторически подвергавшихся эксплуатации групп населения богатых государств), чтобы состоятельное меньшинство могло и дальше сохранять привычный образ жизни и рассчитывать на дальнейший рост, несправедлива и не отвечает целям устойчивого развития.
Менее развитым в промышленном отношении странам естественно желать роста уровня потребления — это кажется вполне оправданным. Однако такая стратегия приведёт к дальнейшему экономическому росту и затруднению глобального перехода от ископаемых источников энергии к возобновляемым. Пример такого порочного круга даёт Китай: за последние 30 лет сотни миллионов представителей этого (наиболее многочисленного!) народа распрощались с бедностью, но в процессе страна стала самым крупным мировым добытчиком и потребителем угля.
Сырьевая дилемма
Невероятную сложность для перехода человеческого общества от использования ископаемых источников топлива к возобновляемым, представляет также растущая потребность в минералах и металлах. За последние пару лет Всемирный банк, Международное энергетическое агентство, Международный валютный фонд и консалтинговая компания McKinsey & Company опубликовали доклады, показывающие, что эта проблема усугубляется. Большое количество минералов и металлов потребуется для изготовления не только солнечных панелей и ветрогенераторов, но и батарей, электромобилей и нового промышленного оборудования, работающего не на углеродных видах топлива, а на электричестве.
Уже сейчас ощущается всё больший дефицит некоторых из этих видов сырья: согласно данным Всемирного экономического форума, за последние годы средняя стоимость производства меди выросла более чем на 300 %, тогда как качество медной руды упало на 30 %.
Согласно оптимистическому подходу к проблеме дефицита сырья, глобальных запасов хватит для единовременного производства всех необходимых приборов и постройки объектов инфраструктуры (если допустить возможность некоторых замен: например, если литий в производстве батарей удастся в конце концов заменить более легкодоступными элементами наподобие железа). Но что нам делать, когда это первое поколение приборов и объектов инфраструктуры устареет и потребует замены?
Стоит ли надеяться на экономику замкнутого цикла?
Отсюда довольно внезапно появившийся широкий интерес к построению экономики замкнутого цикла, где всё используется повторно бесконечное число раз. К сожалению, как обнаружил экономист Николас Джорджеску-Реген в своей новаторской работе об энтропии, переработка всегда будет неполной и потребует затрат энергии. Обычно материалы деградируют на каждом новом цикле использования, а некоторая их часть утрачивается в процессе переработки.
Проведённый французскими исследователями предварительный анализ энергоперехода, предполагающий максимально возможную переработку, показал, что кризис нехватки материалов можно отложить на период до 300 лет. Но удастся ли вовремя перейти к экономике замкнутого цикла (которая сама представляет собой масштабнейшее предприятие и отдалённую цель), чтобы подарить промышленной цивилизации эти дополнительные 300 лет? Или в ближайшие несколько десятилетий мы в наших лихорадочных попытках стремительно произвести как можно больше работающих на возобновляемых источниках энергии приборов столкнёмся с нехваткой жизненно важных видов сырья?
Такой исход представляется более вероятным, если окажутся точными пессимистические оценки запасов ресурсов. Саймон Мишо из Финской Геологической службы полагает, что «глобальные запасы недостаточно велики, чтобы добыть достаточно металлов для строительства новой промышленной системы, основанной на возобновляемых источниках энергии… Геологоразведка обнаруживает всё меньше месторождений многих металлов. Со временем качество товарной руды многих используемых в промышленности металлов снижается, что приводит к меньшей выгодности переработки минерального сырья. А это значит, что затраты энергии на единицу металла будут расти».
Цены на сталь уже пошли в гору, а запасы лития могут помешать быстрому росту производства батарей. Ощущается даже нехватка песка: для производства бетона (для установки ветрогенераторов) или силикона (необходимого при производстве солнечных панелей) подходит лишь песок определённого качества. Ежегодно песок оказывается самым востребованным сырьём (за исключением воды), и некоторые климатологи считают это ключевой проблемой устойчивого развития в XXI веке. Вполне предсказуемо, что по мере истощения залежей песок всё чаще становится фактором геополитической напряжённости: так, совсем недавно Китай наложил эмбарго на морские поставки песка на Тайвань, чтобы помешать производству полупроводниковых приборов — например, мобильных телефонов.
Уменьшить масштабы, чтобы снизить риски
В эпоху ископаемого топлива глобальная экономика зависела от постоянно растущих показателей добычи и сжигания угля, нефти и природного газа. Эпоха возобновляемых источников энергии (если таковая, конечно, наступит) будет основана на широкомасштабной добыче минералов и металлов для производства солнечных панелей, турбин, батарей и других объектов инфраструктуры, которые периодически будут требовать замены.
Две эти экономические эры предполагают разные риски: использование ископаемого топлива влечёт за собой истощение ресурсов и загрязнение (в первую очередь — выбросы углерода в атмосферу, ведущие к изменению климата); использование возобновляемых источников энергии также приведёт к истощению природных ресурсов (в результате добычи минералов и металлов) и загрязнению (из-за утилизации отслуживших панелей, турбин и батарей, а также различных производственных процессов), но снизит риски климатических изменений. Единственный способ радикально снизить все риски — существенно сократить потребление энергии и сырья, но об этом пути говорят лишь очень немногие политики или организации, борящиеся с изменением климата.
Изменение климата затрудняет борьбу с изменением климата
Сколь бы устрашающими не были финансовые, политические и сырьевые проблемы, связанные с переходом на возобновляемые источники энергии, список потенциальных препятствий ими не ограничивается. Сами климатические изменения затрудняют энергетический переход, цель которого, разумеется, предотвратить эти изменения.
Летом 2022 года Китай пережил самый тяжёлый период аномальной жары за последние 60 лет: тепловая волна накрыла огромную область — от центральной провинции Сычуань до прибрежной Цзянсу. Температура зачастую оказывалась выше + 40° С или + 104° F, а 18 августа в Чунцине был побит температурный рекорд — + 113° F (+ 45° С). Одновременно с этим спровоцированный засухой энергетический кризис вынудил крупнейшего на глобальном рынке производителя батарей, Contemporary Amperex Technology Co., закрыть заводы в китайской провинции Сычуань. Поставки деталей, необходимых для производства Tesla и Toyota, были временно приостановлены.
Тем временем не менее мрачные события происходили в Германии, где в результате рекордной засухи так снизился уровень воды в Рейне, что это повлияло на европейскую торговлю, остановив поставки дизельного топлива и угля и поставив под угрозу работу как гидро-, так и атомных электростанций.
Исследование, опубликованное в феврале 2022 года в журнале Water показало, что засухи (которые с изменением климата становятся всё более частыми и сильными) могут создать проблемы для американских ГЭС в Монтане, Неваде, Техасе, Аризоне, Калифорнии, Арканзасе и Оклахоме.
Тем временем, раз за разом переводились на пониженный режим французские АЭС, для охлаждения которых используется вода из Роны. Если после охлаждения реакторов вода окажется слишком горячей, то погибнет водная фауна и флора, а потому во время изматывающе жаркого лета 2022 года Électricité de France (EDF) приостанавливала реакторы не только вдоль Роны, но и на второй по значимости реке юга Франции — Гаронне. В целом выработка энергии французскими АЭС летом 2022 года снизилась почти на 50 %. Такие же отключения, вызванные засухой и жарой, происходили в 2018 и 2019 годах.
Сильные дожди и наводнения также могут поставить под угрозу работу как ГЭС, так и АЭС, которые в данный момент в совокупности производят приблизительно в четыре раза больше низкоуглеродной энергии, чем все ветряки и солнечные панели в мире вместе взятые. В марте 2019 года вызванные циклоном Идай сильные наводнения на юге и западе Африки повредили 2 крупные ГЭС в Малави, на несколько дней оставив обширные районы страны без электричества.
Работа ветрогенераторов и солнечных панелей зависит от погоды, а потому им тоже угрожают экстремальные условия. Холодные, облачные и практически безветренные дни сулят проблемы регионам, в значительной степени полагающимся на возобновляемые источники энергии. Нежданные бури могут повредить солнечные панели, а высокие температуры снижают их КПД. Ураганы и шторма могут нанести ущерб морским ветроэлектростанциям.
Переход от ископаемых источников топлива к возобновляемым — это гонка с препятствиями. Однако такой переход — важнейшая временная мера, позволяющая хотя бы на минимальном уровне обеспечить работу электросетей по мере неизбежного отказа от нефти и газа, запасы которых сокращаются. Мир настолько зависит от электросетей, обеспечивающих коммуникации, работу финансовой системы и сохранение технических, научных и культурных знаний, что, если бы они в скором времени окончательно прекратили работать, миллиарды людей, вероятно, погибли бы, а выжившие оказались бы отброшены в развитии далеко назад. По сути дела, переход на возобновляемые источники энергии необходим нам для мягкой посадки. Но суровая реальность такова, что в настоящий момент и в обозримом будущем энергетический переход проходит непросто, и в целом его перспективы отнюдь не радужны.
Нам нужен реалистический план снижения расхода электроэнергии вместо наивных надежд на вечное потребительское изобилие, обеспечиваемое не ископаемым топливом, а какими-то иными ресурсами. В настоящий момент политики из-за конъюнктурных соображений настаивают на дальнейшем экономическом росте, и это мешает нам посмотреть правде в глаза и всерьёз задуматься о том, как вести достойную жизнь, потребляя меньше.
Статья была написана в рамках проекта Института независимых медиа Earth | Food | Life.
Ричард Хайнберг — старший научный сотрудник
Института Постуглеродной экономики (Post Carbon Institute)
и автор книги Power: Limits and Prospects for Human Survival.
Перевод Марии Семиколенных.
Источник: https://socialistproject.ca/2022/11/renewable-energy-transition-is-failing/#more
