В поисках энергии. Ресурсные войны, новые технологии и будущее энергетики

Ергин Дэниел

В целом новые технологии и подходы могут улучшить работу системы электроснабжения и повысить эффективность использования энергии в зданиях. Полное представление об их воздействии можно будет получить только через какое-то время. В непростом сплетении технологий, политики, экономики и повседневной жизни вполне могут возникнуть неожиданные ответы, как озарение Уиллиса Кэрриера на окутанной туманом платформе станции в Питтсбурге в 1902 г.

Часть VI

Дорога в будущее

Глава 32

Углеводный человек

Сонным майским днем 1978 г. в кабинете одного из ученых в Кеймбридже, штат Массачусетс,

зазвонил телефон. «С вами будет говорить адмирал Риковер», – сказали на другом конце линии. Мгновение спустя в трубке зазвучал голос самого адмирала. Он только что прочитал статью, написанную этим ученым, и хотел высказать свое мнение.

«Дерево – топливо будущего. Дерево! – заявил он тоном, не терпящим возражений. – Топливо будущего!» Добавив еще пару малозначимых фраз, отец атомного флота и атомной энергетики повесил трубку.

Что хотел подчеркнуть Риковер, так это потенциал биоэнергии и биомассы – энергии, извлекаемой из растительной массы и других источников, а не из ископаемого топлива или урана. Страна только пережила один нефтяной кризис и была на пороге другого, а человек, который в рекордные сроки создал атомный флот, заявлял, что в будущем топливо будут «выращивать».

Сегодня ученые, фермеры, предприниматели, аграрии и венчурные капиталисты предпочитают употреблять такие слова, как «этанол», «целлюлоза» и «биомасса», а не «дерево», но точку зрения Риковера они разделяют.

Самым известным видом агротоплива является этанол – этиловый спирт, который производят из кукурузы или сахарного тростника. Технология его изготовления практически не отличается от технологии приготовления пива или рома. Помимо этого, имеется «священный Грааль» – целлюлозный этанол, получаемый в больших количествах из сельскохозяйственных или городских отходов или специальных сельскохозяйственных культур. Еще один вид агротоплива – биодизель, который изготавливается из соевых бобов, пальмового масла или даже остатков жира в ресторанах быстрого питания. Некоторые утверждают, что более предпочтительны другие виды биотоплива, такие как бутанол. К тому же есть еще и водоросли, которые функционируют как маленькие природные перерабатывающие установки.

Перспективы биотоплива

Какие бы подходы ни преобладали, появление биотоплива свидетельствует о возможности наступления новой эпохи, особенностью которой является использование биологии и биотехнологий, а также знаний о геноме – полной цепочке ДНК организма – в целях производства энергии. Развитие индустрии биотоплива вводит в энергетическую сферу нового участника – ученого-биолога. Биологию стали систематически применять в энергетике только в последние годы.

За это время биотопливо породило масштабное политическое движение в США, начиная, конечно же, с традиционных сторонников – фермеров и их политических союзников, которые всегда рассматривали этанол как возможность диверсифицировать сельскохозяйственные рынки, получить дополнительные доходы и внести лепту в поддержку фермеров и развитие села. Но есть и новые приверженцы – защитники окружающей среды (по крайней мере некоторые), автомобильные компании, миллиардеры из Кремниевой долины, влиятельные представители Голливуда, а также специалисты по национальной безопасности, которые хотят сократить импорт нефти из-за опасений, связанных с ситуацией на Ближнем Востоке и геополитической силой нефти. Позднее к ним присоединились два новых влиятельных игрока – ВМС и ВВС США, которые видят в биотопливе возможности повышения боеспособности и гибкости. ВВС экспериментируют с экологически чистым авиационным топливом. ВМС объявили о том, что их цель – выйти на 50 % биотоплива в структуре жидкого топлива к 2020 г., и представили свое видение

под названием «великий зеленый флот».

Широкая политическая поддержка привела к появлению целого ряда программ, дотаций, стимулов, а также федеральных распоряжений и распоряжений штатов, призванных «запустить» индустрию биотоплива в США. Наиболее значимым представляется требование увеличить почти втрое количество биотоплива, добавляемого в моторное топливо, к 2022 г. – с уровня менее 1 млн баррелей в день до 2,35 млн баррелей. Это эквивалентно примерно 20 % всего моторного топлива в США, т. е. сродни включению в мировую структуру поставок еще одной Венесуэлы или Нигерии. Интерес к биотопливу глобален. Европейский союз требует, чтобы к 2020 г. доля энергии возобновляемых источников, включая биотопливо, в транспортном секторе стран-членов составляла не менее 10 %. Индия поставила амбициозную цель – 20 % биотоплива в моторном топливе к 2017 г. Но лидером в этой области является Бразилия, где 40–60 % автомобильного моторного топлива уже сегодня составляет этанол.

На получение биотоплива можно смотреть как на аналог процесса образования ископаемого топлива, т. е. превращения органических веществ в нефть при огромном давлении в недрах Земли, только не за сотни миллионов лет, а всего лишь за несколько месяцев. Все большая доля моторного топлива в мире будет выращиваться, а не выкачиваться из скважин. На смену углеводородному человеку – олицетворению XX в., века нефти – в XXI в. постепенно придет углеводный человек. Если это видение станет реальностью, и биотопливо в течение следующих нескольких десятилетий отвоюет значительную рыночную долю у традиционного топлива, мировая экономика и политика выйдут на качественно новый этап развития. А агродоллары станут конкурировать с нефтедолларами.

Уже отмечено значительное увеличение потребления этанола. Сегодня количество этанола, добавляемого в бензин, в США составляет около 900 000 баррелей в день, или почти 10 % суммарного потребления бензина (включая этанол в смеси). Однако теплота сгорания этанола на треть меньше, чем у бензина, а потому сегодняшнее потребление этанола эквивалентно 600 000 баррелей бензина в день.

Чтобы доля этанола в США росла и дальше, нужно сначала преодолеть «порог», до которого этанол можно добавлять в бензин. Специалисты опасаются, что этанол в более высокой концентрации может причинить вред двигателям, не рассчитанным на биотопливо.

Также существует топливо Е85, которое содержит 70–85 % этанола, однако его можно использовать только в автомобилях с гибким выбором топлива, которые приспособлены как к нефтяному топливу, так и к смесям, и в автомобилях, работающих на чистом этаноле. Сейчас такие автомобили составляют лишь около 3 % автомобильного парка США.

Сказанное выше может показаться чем-то новым для многих, однако это не так.

Первый мультитопливный автомобиль

Генри Форда не особо привлекали большие города. «В городе с населением миллион человек есть что-то дикое и угрожающее, – как-то сказал он. – В полусотне километров от него счастливые и довольные деревни наблюдают со стороны за городским шумом». Но и прелестями сельской жизни он не особо обольщался. «Я прошагал ни один километр за плугом, и обо всех тяготах этого труда я знаю не понаслышке». Автомобиль должен был стать «вестником», освободителем, связывающим фермы и деревни с внешним миром, а трактор – избавить фермера от тягот сельской работы, повысить его производительность и, соответственно, позволить больше зарабатывать. «Плестись долгие часы и дни за медленной упряжкой лошадей – это абсолютно ненужная трата времени, ведь трактор за это же время может выполнить в шесть раз больше работы!»