IT-байки: Поговорим о глобальном изменении климата? / Аналитика

Так что же делать?

Идеальное решение проблемы пока что найдено в единственном экземпляре, и принадлежит оно не человеку, а роботу Бендеру Родригесу (Bender B. Rodriguez), персонажу из мультипликационного сериала Futurama. Увы, несмотря на идеальность, решение вас вряд ли устроит, потому что оно безапелляционно сформулировано таким образом:

Kill All Humans

То есть, убить всех человеков. Ага, нас с вами. Славный старина Бендер, он-то знает идеальные решения, однако вряд ли кто-то пойдёт на такой логичный шаг. Придётся выкручиваться без идеальных решений, что-то придумывать. Если же без шуток, то к настоящему времени специалисты подразделяют способы борьбы с глобальным потеплением на три ключевые группы. Сейчас мы остановимся на каждой из них.

1. Альтернативные источники энергии

Существует великое множество самых разных способов получения энергии без выделения в атмосферу парниковых газов. Наиболее известными из них можно назвать:

Энергия ветра
Энергия солнца
Энергия приливов и отливов
Энергия волн
Энергия водородных топливных ячеек
Энергия ядерного распада
Энергия управляемой термоядерной реакции
И т.п.

Как видите, в одну группу собраны самые разнообразные методы получения энергии, совершенно не выделяющие парниковых газов. Некоторые из них уже реализованы на практике, некоторые – как энергия термояда, лишь дожидаются стабильных результатов и далёкого коммерческого внедрения, но вы и без меня знаете, что всех их роднит и делает менее привлекательными с современной практической точки зрения. Да, именно цена. Даже самая развитая из выше перечисленных – ядерная энергетика, при всех прочих минусах, очевидных и не очень, также несёт на себе крест огромных капиталовложений и постоянно дорожающего уранового топлива.

Ограничения использования энергии солнца в средних широтах понятны и без моих комментариев. Впрочем, последние успехи разработчиков солнечных элементов, где КПД достигает 40%, дают некоторые надежды (остуживаемые, впрочем, той же ценой - $3 за 1 Вт энергии? Простите, пока накладно).

Энергия ветра при всей её привлекательности и даже промышленной освоенности технологий также несёт в себе проблему дороговизны получаемой энергии. В Германии, где я был просто поражён и очарован огромными промышленными ветряками, разговор с местными жителями быстро сбил мои восторги. Как выяснилось, каждый такой "ветрячок" стоит около полмиллиона евро, и вы сами можете прикинуть примерные сроки окупаемости такой затеи. Без поддержки государства тут делать нечего, но в Германии с этой поддержкой как раз всё в порядке, поэтому ветряки там и встречаются. Из наиболее интересных современных технологий хотелось бы ещё подробно остановиться на идее использования топливных ячеек. Вероятно, вы хорошо наслышаны о том, что многие компьютерные компании усиленными темпами разрабатывают этакие топливные преобразователи, где метанол расщепляется с помощью катализаторов и хитрых химических реакций на водород и кислород, которые, в свою очередь, используются для получения электричества.

Пока всё это масштабируется для применения в карманных и портативных устройствах вроде мобильников или ноутбуков, технология использования метилового спирта в качестве источника для питания аппаратуры давно применяется в промышленности. Помнится, как завороженный стоял я у одного из стендов на прошлогодней выставке CeBIT 2006, где сотрудник одной из компаний увлечённо рассказывал мне о стоящих тут же аккуратных стоечках, внешне напоминающих обычное серверное оборудование, но на практике представляющее собой вот такой промышленный источник питания на метиловом спирте. Что там питание серверной – по словам сотрудника этой фирмы, такой вот скромной стойки размером с телефонную будку вполне достаточно для электропитания целого стадиона достаточно продолжительное время! Увы, при всех плюсах цена такой стоечки пока что тоже астрономическая…

Кстати, использование спирта, в частности, этилового, в качестве альтернативы бензину и дизельному топливу – тема очень интересная, с далеко идущими перспективами. По иронии судьбы подробную статью с описанием технологии получения этилового спирта из стеблей кукурузы в промышленных масштабах я прочёл именно в американском журнале. Если вам попадёт в руки номер Scientific American за январь 2007 года – не поленитесь, пробегите глазами статью Is Ethanol for the Long Haul?. Интересно звучит анонс статьи:

Ethanol could displace gasoline, but it won't pay off until we find a way to distill cornstalks, not corn

Перефразируя, гнать виски из кукурузы – дело нехитрое, а ты попробуй выгони спирт из наиболее быстро растущего и доступного вида целлюлозы, кукурузных стеблей. Увы, согласно данным статьи, пока что, затратив 1 мегаджоуль энергии, можно получить бензина на 1,19 МДж, кукурузного спирта на 0,77 МДж и целлюлозного спирта – всего на 0,10 МДж. Овчинка, увы, не стоит выделки, и для достижения приемлемого соотношения затрат и выхода готовой продукции понадобиться разработать ряд совершенно новых энзимов и ферментов. Всё это, конечно, здорово, но неизменно выгодной – несмотря на высокие начальные затраты, по-прежнему остаётся гидроэнергетика. Однако возможность возведения плотин на крупных реках тоже имеет свой предел. Хотя – по мне, это лучшее, что на данный момент придумало человечество. Разумеется, если не считать возможного вреда экологии.

2. Уменьшение вреда от современных технологий

Если сжигание угля, нефти и газа для современной цивилизации неизбежно, хорошо бы попробовать уменьшить количество выделяемых при этом парниковых газов. В идеале – снизить выделение CO₂ хотя бы до уровня 70-80% от нынешних "выхлопов", этого, по мнению учёных, было бы более чем достаточно для стабилизации нынешней концентрации углекислого газа в атмосфере, а следовательно - и для стабилизации средних температур планеты. Очевидно, что технология улавливания и безопасного хранения углекислого газа, который образуется при сжигании ископаемого топлива, также стоит немало денег, но в этом плане уже сделаны значительные шаги, и здесь также показателен опыт Евросоюза. В частности, власти ЕС не жалеют затрат на разработку технологий с низким выделением углекислого газа, и с 2007 года затраты на исследования в этой области будут увеличены на 50% сроком на шесть лет. В последнее время очень много интересных технологий предлагается для безопасной и экологически чистой добычи энергии из угля. В частности, уже предложены, а кое где и внедряются два новых способа. При использовании метода Precombusion (в американской литературе мне встретился также термин FutureGen) уголь в смеси с водой и кислородом ещё до подачи в топки превращают под сильным давлением в газовую смесь из водорода (H₂) и угарного газа (CO), затем угарный газ улавливают, а жгут уже непосредственно водород.

Второй способ - Oxefuel, подразумевает сжигание измельчённого угля в атмосфере кислорода, при этом двуокись углерода отделяется, а затем охлаждается и подавлением подвергается процессу сжижения. На выходе имеем водяной пар и, к сожалению, двуокись углерода, которая очень плохо утилизируется. Где-то CO₂ закачивают в подземные хранилища, в Норвегии так и вовсе в сжиженном виде закачивают под морское дно, а в Канаде подают в нефтеносные пласты для повышения давления. Словом, варианты есть, хотя без значительных затрат переход с технологий сжигания угля XIX века на технологии XXI века просто нереален.

3. Всякая фантастика

Некоторые идеи вроде лазера и космических полётов в своё время считались чистым безумием. Почему бы не пофантазировать и не представить, к примеру, такие фантастические "мегаинженерные" решения вопроса глобального потепления как огромные зеркала на орбите Земли, фокусирующие солнечные лучи на специальных генераторах энергии? Пока что идея выглядит сырой, но в будущем - как знать... У меня в этом плане не очень хорошо с фантазией, тут я могу лишь обратиться к опыту той же "Футурамы", когда мерзавцы-роботы будущего, работающие на алкоголе, направили свой выхлоп в одну сторону и таким образом сдвинули Землю с орбиты – подальше от Солнца. Продолжительность земного года, правда, немного увеличилась, зато с парниковым эффектом было покончено. На какое-то время.

Я думаю, наши читатели, у которых получше с выдумкой, смогут на досуге разработать десяток таких же сказочных проектов. А там, глядишь, со временем сказка станет былью. Прецеденты были…

Закончить этот материал всё же хотелось бы не на шутливой ноте. Все мы прекрасно понимаем, что для шуток остаётся всё меньше и меньше времени. И если кого-то, скажем, всё же "обрадовало" отсутствие зимы до Нового Года, пусть будет готов, например, к тому, что вместо лета будет сплошное пекло. Или, например, просто сплошные ливни на месяц. Оно нам надо? Вот почему думать о будущем надо уже ~~сейчас~~ вчера. То, что творится сейчас- результат бездействия на протяжении десятилетий, так что обратный процесс займет хорошо если те же десятилетия. Ожидается, что к концу 2007 года все правительства мира наконец-то начнут переговоры по общей системе мер стабилизации климата на период после 2012 года, когда закончится действие Киотского протокола. Основа дальнейшего взаимодействия должна быть разработана в 2008 году, а к 2009 году пора будет принимать серьёзные решения с незамедлительной ратификацией и программой действий. В заключение хочется сказать, что все мы всё прекрасно понимаем: да, нефть и газ доступнее, да, на наш век хватит воздуха, но ведь человек разумный тем и отличается от неразумного, что не пилит сук, на котором сидит. Даже если это дешевле… Подумайте над этим.

При подготовке статьи были использованы материалы следующих источников: