В. Арутюнов - Нефть XXI. Мифы и реальность альтернативной энергетики

В предлагаемой вашему вниманию книге мы хотим рассказать о базовых тенденциях развития мировой энергетики, используемых и перспективных мировых энергетических ресурсах, обратить внимание на часто игнорируемые даже специалистами реальные ограничения, накладываемые фундаментальными законами природы на чрезмерно оптимистические прогнозы энтузиастов, и попытаться очертить реальные контуры среднесрочных перспектив развития энергетики.

Мы расскажем о ресурсах традиционной энергетики, происходящих в ней сейчас очень важных, фактически революционных изменениях и связанных с этим новых перспективах. Покажем причины все возрастающей роли природного газа в мировом энергобалансе и в производстве базовых нефтехимических продуктов, огромный потенциал развития газовой отрасли, в том числе в России. Расскажем об основных альтернативных источниках энергии, их современном состоянии, реальном потенциале и том месте, которое они могут и должны занять в энергетике. Объясним, почему «бесплатная» и «экологически чистая» энергия солнца и ветра обходится потребителю дороже дорогой энергии нефти, а в течение своего жизненного цикла солнечные и ветровые энергоустановки часто выбрасывают в окружающую среду больше загрязнений, чем «грязные» угольные ТЭЦ. Объясним, почему до сих пор нет промышленных предприятий, работающих на энергии солнца и ветра. Покажем, почему широко рекламируемая «зеленая» энергетика, основанная на массовом производстве технических сельскохозяйственных культур и получаемом из них «биотопливе», на самом деле не является альтернативным источником энергии. Решая некоторые экологические, а также экономические и внешнеполитические проблемы, с глобальной точки зрения такая схема лишь трансформирует один вид энергии в другой. Расскажем, что реально ограничивает объем производимого на Земле биотоплива и почему опасно и недопустимо его производство, например, за счет стимулирования неконтролируемого роста зеленой массы быстро размножающихся водорослей в открытых водоемах и морских акваториях. Рассмотрим, почему без активно осуждаемой различными «экологическими движениями» ядерной энергетики «экологически чистая» водородная энергетика не может стать альтернативой энергетике углеводородной. Обсудим принципиальную, не обусловленную парниковыми газами связь между мировым потреблением энергии, тепловым балансом нашей планеты и ее климатом, из-за которой независимо от типа используемых источников неизбежное увеличение общего объема производимой человечеством на Земле энергии все равно приведет к росту температуры ее поверхности. Это накладывает серьезные ограничения на пути и характер развития Человечества, поэтому глобальные энергетические проблемы не могут быть решены в отрыве от всех остальных проблем нашей цивилизации.

Книга рассчитана на массового читателя и не требует каких-либо специальных знаний.

Энергия является движущей силой эволюции природы и основой развития цивилизации. Если отбросить детали, то можно утверждать, что уровень развития общества и количество потребляемых им благ определяется, прежде всего, уровнем его энерговооруженности. В течение многих веков человек мог рассчитывать только на свою мускульную силу и мускульную силу домашних животных. Для обеспечения своих жизненных потребностей первобытный человек располагал только собственной энергетической мощностью примерно в 150 Вт. При переходе к традиционному земледелию и скотоводству энергетические возможности человечества возросли до 500 Вт на человека. Следующий качественный скачок в развитии цивилизации, открывший современный период истории и получивший название «научно-техническая революция», стал возможен лишь в начале XIX века после освоения человечеством ископаемых источников энергии. В наше время средняя мощность душевого энергопотребления в развитых странах достигает уже нескольких киловатт, а установленная мощность всех источников энергии на земном шаре превысила 3,65 ТВт (1 тераватт = 10 12Вт).

На протяжении всего исторического периода темпы роста глобального потребления энергии опережали темпы роста населения, увеличиваясь пропорционально квадрату числа жителей Земли Е ~ N 2 , то есть скорость роста потребления энергии в два раза превышала скорость роста населения. За 140 лет с 1850 по 1990 г., когда население Земли увеличилось в 4,3 раза, потребление энергии возросло в 17 раз (Капица, 1999). Особенно тесная корреляция роста населения и мирового производства энергоресурсов наблюдалась в течение последнего столетия (рис. 1).