Пять самых серьезных проблем энергетики 21 века

Академик и автор многочисленных работ по проблемам энергообеспечения Вацлав Смил рисует мрачную картину будущего энергетики 21 века.

Беспристрастный анализ базовых принципов энергетики выявляет ряд факторов, которые указывают на то, что переход на неорганическое топливо окажется несколько более трудным, чем мы предполагали. В числе этих факторов: масштаб изменений, низкая удельная плотность энергии замещающего топлива, значительно более низкая удельная мощность возобновляемой энергии, нерегулярность получения возобновляемой энергии и неравное распространение источников альтернативной энергии.

Рассмотрим подробнее каждый из этих факторов.

Масштаб изменений. Вацлав Смил сравнивает современную эпоху с 1850 годом, когда произошла последняя масштабная смена энергоресурсов. В то время основной объем энергии получался от сгорания биомассы (например, древесины). Сегодня мы работаем в основном с органическим топливом. По словам, Смила, «даже если бы в ближайшие десятилетия мы пошли на замещение всего лишь 50% потребляемого органического топлива за счет возобновляемых источников, это означало бы замещение 6 тераватт энергии, получаемой из угля и углеводородов». Проблема заключается в том, что на данный момент не имеется готового к работе источника энергии такой мощности.

Удельная плотность энергии. «В ходе последних двух смен энергоресурсов – от биомассы к углю и от угля к углеводороду – топливо с более низким показателем удельной плотности энергии замещалось более энергоемким». Но не сегодня. Чтобы замещая нефть, к примеру, жидким биотопливом, получить тот же объем энергии, потребуется в полтора раза больше материала. А это означает более высокую стоимость и дополнительные сложности.

Удельная мощность производства энергии относится к объему производства на единицу площади. Как утверждает Смил, органическое топливо обеспечивает порядка 102-103 ватт энергии с квадратного метра площади, в то время как сила воды и ветра – всего 10 ватт. Только показатели солнечной энергии поднимаются до 20 ватт.

Нерегулярность. Об этом свойстве возобновляемых источников энергии знает всякий, кто имеет отношение к энергетике. Многие новые источники энергии, такие как ветер и солнце, не совсем подходят для обеспечения базисной электрической нагрузки. Вопрос хранения энергии неорганического топлива также довольно актуален.

Географическое распределение. Неравное распределение нефти газа в мире вызывало много конфликтов на протяжении новейшей человеческой истории, но источники возобновляемой энергии также распределены неравномерно. Облачность экваториальной зоны снижает уровень воздействия прямых солнечных лучей. Громадные континентальные пространства не имеют пригодных для получения энергии потоков ветра, а мест, подходящих для строительства геотермальных, приливных и морских электростанций тоже не так уж много.

Таковы основные факторы, которые в перспективе могут затормозить переход на возобновляемые источники энергии, и мы должны согласиться с тем, что замечания Вацлава Смила заслуживают внимания. Будут эти проблемы успешно разрешены или подорвут стремления к более экологически дружественному образу жизни – это нам предстоит узнать в ближайшие десятилетия.

The Financial Times, Kate Mackenzie, перевод – Наталья Коношенко