INERGIA

Когда кончится бензин.

Человечество находится на пороге новой эры в истории энергетической отрасли - эры альтернативных источников энергии и экологически чистого ископаемого топлива. Если правительства разных стран смогут принять соответствующие законы и налоговые льготы, то к середине нашего столетия доля возобновляемых источников энергии в структуре мировой энергетики составит почти 30%. Общество будет надежно обеспечено энергоносителями для транспортного сектора. На дорогах появятся автомобили, использующие самые разные источники энергии: бензин, дизельное топливо, электричество, биотопливо, природный газ и водород.

В будущем стандартные автомобили с бензиновыми и дизельными двигателями станут гораздо экономичнее, а в ближайшие десятилетия биотопливо составит до 10% от всего объема жидкого моторного топлива. Согласно подготовленным Shell сценариям развития мировой энергетики к 2020 г. 15% всего мирового автопарка будут составлять автомобили с гибридными электродвигателями, а у некоторых моделей будет возможность подключаться к устройствам для подзарядки аккумуляторов. Начиная с 2030 г. будет наблюдаться некоторый рост в секторе автомобилей с топливным элементом на водороде. Ожидается, что к 2050 г. общее число автомобилей во всем мире увеличится более чем на 1 млрд, что в два раза превышает сегодняшний уровень.

Будущее альтернативного топлива

Потребители выиграют от возможности выбирать из широкого ассортимента разнообразных видов транспортного топлива, причем предпочтения будут зависеть от региональных особенностей. Например, предполагается, что в странах Южной Америки доминирующую роль будет играть биотопливо. В настоящее время этанол, получаемый в Бразилии из сахарного тростника, обеспечивает более 40% спроса на бензин в стране. В то же время Китай планирует увеличивать производство и эксплуатацию автомобилей с гибридными и электрическими двигателями и активно разрабатывает значительные запасы угля с целью производства электроэнергии.

С увеличением числа автомобилей с электродвигателем возрастет важность проблемы воздействия производства электроэнергии на окружающую среду. К 2030 г. энергия ветра, солнца и воды обеспечит около 30% от общего производства электроэнергии. На многих новых электростанциях, работающих на угле, будет предусмотрена система улавливания и подземного хранения CO2, что позволит избежать вредных выбросов в атмосферу. Уголь все больше будет использоваться для производства синтетического газа, который затем станет источником электроэнергии либо сырьем для различных химических продуктов, а выделяемый в процессе производства CO2 будет улавливаться и направляться на подземное хранение. Подобные комплексы будут чем-то напоминать нефтеперерабатывающие заводы, на которых также возможна газификация тяжелой нефти с производством водорода, тепла, электроэнергии при улавливании и подземном хранении CO2.

Ископаемые виды топлива - уголь, нефть и природный газ - будут по-прежнему составлять более половины мирового объема энергоносителей в 2050 г. Потребуется немало времени, прежде чем они уступят место альтернативным источникам. Рост численности населения и повышение уровня жизни миллиардов людей в развивающихся странах приведут к необходимости использования всех доступных источников энергии для поддержания растущих экономик. Поэтому одновременно с разработкой альтернативных источников энергии миру также необходимо открывать новые ресурсы ископаемого топлива, включая нетрадиционные - например, нефтеносные пески. При этом необходимо активизировать работу по сокращению уровня выбросов CO2 в ходе добычи и использования ископаемых видов топлива.

Решить эти задачи будет непросто и недешево. Обязательным условием станет беспрецедентное по масштабам изменение нормативно-правового регулирования - как в отрасли, так и на государственном уровне. По данным Международного энергетического агентства, к 2030 г. только в разработку возобновляемых источников энергии будет необходимо инвестировать $5,5 трлн. Это все равно что купить более 18 000 «Боингов-747» по цене $300 млн за самолет (всего начиная с 1970 г. было построено около 14 000 самолетов этого типа). Эта сумма не включает миллиарды долларов, которые пойдут на модернизацию сетей электропередачи с целью обеспечить растущий спрос и производство дополнительных объемов ветровой и солнечной энергии.

Основная часть средств будет поступать от частных компаний, однако государствам потребуется и далее предоставлять налоговые и прочие льготы для стимулирования роста в секторе возобновляемых источников энергии. Их доля в удовлетворении мировой потребности в энергоносителях по-прежнему мала - примерно 7%, включая гидроэнергетику. Ветровая энергия сегодня обеспечивает около 1% (за счет примерно 70 000 турбин). Около 1% приходится на биотопливо - в основном благодаря многомиллиардным правительственным субсидиям.

Долго и дорого

Мировой опыт развития атомной энергетики и прочих технологий говорит нам, что для вывода на масштабный уровень новых источников энергии требуется как минимум 25 лет. В качестве иллюстрации может служить производство ветровой энергии: для того чтобы обеспечить 10% всего производства электроэнергии к 2030 г., миру потребуется еще 1-1,5 млн турбин, а территория, нужная для их размещения, должна быть равна площади Франции. Это означает увеличение к 2030 г. ежегодного мирового производства турбин с сегодняшних 15 000 до почти 100 000 единиц.

Энергетические компании уже начали подготовку к решению задач завтрашнего дня. Увеличиваются объемы добычи природного газа, экологически чистых ископаемых видов топлива, продолжается инвестирование в сектор возобновляемых источников, ведутся исследования в области улавливания и безопасного подземного хранения CO2. При этом, учитывая масштабность данной задачи, особая роль отводится государствам и правительствам, которые должны стимулировать переход общества к новой энергетической системе. Новые перспективные технологии в области снижения выбросов CO2 смогут в скорейшее время дать реальный эффект только при поддержке со стороны правительств.

Одним из ключевых шагов будет установление цен на выбросы парниковых газов - причем во всех ведущих странах мира, а не только в некоторых. Лично мне ближе система, которая ограничивает выбросы и позволяет компаниям торговать квотами, как это уже происходит в Европе. Система ограничения промышленных выбросов с помощью квот призвана обеспечить относительно стабильную цену на выбросы CO2. Кроме этого она будет способствовать развитию инновационных методов и росту инвестиций в наиболее эффективные технологии снижения выбросов.

Энергетическая политика будет способствовать развитию технологий, но при этом она может привести к увеличению затрат, что с политической точки зрения не добавит ей популярности. Как общество, так и политические лидеры стоят перед трудным выбором, и им необходимо помнить, что неспособность к решительным шагам сегодня впоследствии обернется необходимостью принимать действительно болезненные решения.

Самое трудное - это повлиять на модель поведения потребителей энергии. Технология предоставляет обществу широкий выбор, но по-прежнему не ясно, захотят ли люди более рационально подходить к использованию энергии.

Несмотря на все трудности, создание новой энергетической системы будет иметь благоприятные последствия для всего человечества. Она поможет остановить рост выбросов парниковых газов - основной причины глобального потепления - и откроет новые возможности для деятельности компаний и предпринимателей. Она будет способствовать созданию высокооплачиваемых рабочих мест и новой, быстро развивающейся отрасли. Конкуренция между различными источниками энергии ускорит развитие инновационных технологий, сделает энергоносители доступными и позволит решить вопросы энергетической безопасности. Мы уже на пути к новой энергетической эпохе.

Современная классификация вечных двигателей

Вечный двигатель:

первого рода — двигатель (воображаемая машина), способный бесконечно совершать работу без затрат топлива или других энергетических ресурсов. Их существование противоречит первому закону термодинамики. Согласно закону сохранения энергии, все попытки создать такой двигатель обречены на провал.

Вечный двигатель:

второго рода — воображаемая машина, которая будучи пущена в ход, превращала бы в работу всё тепло, извлекаемое из окружающих тел . Они противоречат второму закону термодинамики. К ним можно отнести двигатели, эксплуатирующие пока не известные нам виды энергии с эффективностью более 100 процентов. Согласно Второму началу термодинамики, все попытки создать такой двигатель обречены на провал.