Как избежать климатических катастроф?: План Б 4.0: спасение цивилизации - Лестер Браун

Чем больше изучают жидкие виды биологического горючего, тем менее привлекательными они выглядят. Сегодня этаноловое горючее производят почти исключительно из сахарного тростника и крахмалосодержащих кормовых культур. В настоящее время ведутся работы по созданию эффективных технологий получения этанола из целлюлозосодержащих материалов. Некоторые исследования указывают на то, что большие объемы этанола можно получать при переработке трав, высеваемых при севообороте, и гибридов тополя (и то, и другое можно выращивать на малоплодородных землях). Однако в настоящее время дешевых технологий получения этанола из целлюлозы не существует. Не предвидится появление таких технологий и в обозримом будущем[474].

В третьем опубликованном в журнале Science докладе указывается, что непосредственное сжигание целлюлозосодержащих растений с целью получить электричество для электромобилей дает на 81 % больше пробега, чем переработка этих растений в жидкое топливо. Так насколько же велик возможный вклад растительных материалов в обеспечение мира энергией? Основываясь на исследовании, проведенном министерствами энергетики и сельского хозяйства США, мы прогнозируем, что, используя отходы лесопереработки и городской мусор, а также некоторые многолетние культуры (например травы, используемые при севообороте, и быстрорастущие деревья, высаживаемые на малоплодородных землях), США к 2020 г. смогут вырабатывать более 40 гигаватт электроэнергии, т. е. примерно в 4 раза больше, чем ныне. В рамках Плана Б мы предполагаем, что мировое использование растительных материалов для производства электричества может добавить 200 гигаватт мощности к тому же 2020 г.[475]

ГИДРОЭНЕРГЕТИКА: РЕКИ, ПРИЛИВЫ И ВОЛНЫ

Традиционно с понятием «гидроэнергетика» связан образ плотины, обуздывающей энергию речных стоков. Однако современная гидроэнергетика способна обуздать и энергию приливов и волн, а также получать электроэнергию на малых турбинах, устанавливаемых на реках и в зонах приливов без сооружения плотин[476].

За счет использования гидроэнергии, возникающей за счет сброса воды с высоких плотин, получают примерно 16 % мирового производства электроэнергии. Некоторые страны (например Бразилия и Демократическая Республика Конго) получают львиную долю электричества за счет гидроэнергии рек. Строительство крупных плотин получило огромное распространение в третьей четверти ХХ в., но затем этот процесс замедлился, так как количество точек, удобных для строительства таких сооружений, сократилось, а затраты, связанные с переселением людей, экологическим ущербом и затоплением земель, стали более заметны[477].

Но маломасштабные проекты, которые не столь разрушительны для окружающей среды, по-прежнему популярны. В 2006 г. в сельских районах Китая были построены небольшие плотины, совокупная генерирующая мощность которых составила 6 000 мегаватт. Для многих сельских общин такие плотины ныне — единственный источник электричества. Китай — признанный лидер в строительстве таких плотин, но возводят их и во многих других странах. Новая экономика все больше благоприятствует возобновляемым источникам энергии, а не ископаемым видам топлива. Растет интерес к турбинам, установка которых не требует сооружения плотин. Такие турбины оказывают меньшее воздействие на окружающую среду[478].

Большой потенциальной силой обладает и энергия приливов (в сущности, сила лунного притяжения). Например, залив Фанди в Канаде имеет потенциальную мощность генерации свыше 4000 мегаватт. В других странах рассматривают проекты строительства приливных гидроэлектростанций мощностью от 7000 до 15 000 мегаватт[479].

Первая крупная приливная электростанция — плотина Ла Ранс. Максимальная мощность этой станции составляет 240 мегаватт. Станция была построена 40 лет назад во Франции и работает по сей день. В последние несколько лет к энергии приливов проявляют активный интерес все новые и новые страны. На западном побережье Южной Кореи, например, строится приливная электростанция мощностью 254 мегаватта. Завершение строительства намечено на 2009 г. Эта электростанция даст достаточно энергии для обеспечения полумиллиона человек, проживающих в районе г. Ансан. На другой площадке, в 30 милях к северу, близ Инчхона планируется построить приливную электростанцию мощностью 812 мегаватт. В марте 2008 г. компания Lunar Energy of the United Kingdom заключила соглашение с компанией Korea Midland Power о строительстве у берегов Южной Кореи турбинного поля, на котором будет вырабатываться 300 мегаватт электроэнергии. Китай планирует строительство приливной электростанции мощностью 300 мегаватт в устье р. Ялу вблизи от Северной Кореи. Далеко на юге, в Новой Зеландии, планируют построить приливную электростанцию мощностью 200 мегаватт в бухте Кайпара на северо-западном побережье страны[480].

Проекты строительства крупных приливных электростанций в настоящее время рассматривают несколько стран, в том числе Индия, Россия и Великобритания. В Индии планируют построить на северо-восточном побережье страны плотину, перегораживающую залив Хамбхат на северо-западном побережье. Проектная генерирующая мощность этого сооружения — 7000 мегаватт. В Великобритании несколько политических лидеров выступают за строительство в эстуарии р. Северн на юго-восточном побережье страны приливной электростанции мощностью 8600 мегаватт, что равно 11 % существующих в Великобритании мощностей по генерированию электричества. Русские проектировщики говорят о строительстве на Белом море, в северо-западной части России, поблизости от Финляндии, приливной электростанции мощностью 15 000 мегаватт. Вероятно, часть вырабатываемой этой станцией энергии будут экспортировать в Европу. Обсуждается строительство на Дальнем Востоке приливной электростанции в Тугурском заливе. Эта электростанция будет давать местной энергетике 8000 мегаватт[481].

В США внимание проектировщиков сосредоточено на небольших приливных электростанциях. С 2007 г. Федеральная комиссия по регулированию энергетики выдала более 30 предварительных разрешений на строительство таких электростанций, в том числе на осуществление проектов в проливе Паджет, в заливе Сан-Франциско, на Ист-Ривер в Нью-Йорке. Проект в Сан-Франциско, осуществляемый Oceana Energy Company, предусматривает создание по меньшей мере 20 мегаватт генерирующих мощностей[482].

Освоение энергии волн на несколько лет отстает от освоения энергии приливов, но в настоящее время все активнее привлекает внимание и инженеров, и инвесторов. В США действующая в северной Калифорнии энергетическая компания PG&E представила план строительства у северного побережья Калифорнии работающей на энергии волн электростанции мощностью 40 мегаватт. Организация Green Wave Energy Solutions выдала предварительные разрешения на осуществление двух проектов строительства у берегов Калифорнии работающих на энергии волн электростанций мощностью до 100 мегаватт каждая. А Сан-Франциско стремится получить разрешение на постройку близ своих берегов работающей на энергии волн электростанции мощностью 10–30 мегаватт[483].

Первая такая электростанция мощностью 2 мегаватта, построенная британской компанией Pelamis Wave Power, действует у берегов Португалии. Осуществление второй фазы этого проекта увеличит мощность электростанции до 22 мегаватт. Шотландские компании Aquamarine Power и Airtricity объединяют силы для строительства работающей на энергии волн и приливов электростанции мощностью 1000 мегаватт у берегов Ирландии и Великобритании. Ирландия выдвигает более трудновыполнимую задачу в деле развития электростанций, работающих на энергии волн, планируя к 2020 г. получить 500 мегаватт мощностей волновых электростанций. Этих мощностей хватит для обеспечения 7 % потребностей страны в электроэнергии. В целом использование энергии волн может принести миру ошеломляющие 10 000 гигаватт электроэнергии, более чем удвоив все нынешнее мировое производство электроэнергии, составляющее 4000 гигаватт[484].

Согласно нашим прогнозам, 945 гигаватт (945 000 мегаватт) электроэнергии, генерируемой в 2008 г. в мире с помощью гидроэнергии, к 2020 г. увеличатся до 13 500 гигаватт. По прогнозам китайских властей, Китай увеличит производство электричества с помощью гидроэнергии на 270 гигаватт, преимущественно за счет строительства крупных плотин на юго-западе страны. Остальные 135 гигаватт, предусматриваемые нашим прогнозом увеличения производства электричества с помощью электроэнергии, будут обеспечены за счет строительства крупных плотин в различных странах, в частности, в Бразилии и Турции, введения в эксплуатацию малых гидроэлектростанций, быстрого увеличения числа приливных гидроэлектростанций и многочисленных электростанций, работающих на энергии волн[485].