Химия человека. Как железо помогает нам дышать, калий – видеть, и другие секреты периодической таблицы - [44]

По оценкам ученых, для поддержания того уровня жизни, который в Норвегии считается высоким, нам необходимы источники энергии, возвращающие потраченную энергию более чем в двадцатикратном объеме[243]. Если прибыль окажется меньше, чем вложения, помноженные на 10, поддерживать жизнь индустриального общества станет сложно[244]. Прибыль, превышающая вложения в три раза, оценивается как своего рода минимальный уровень того, что необходимо примитивным цивилизациям. До того как люди перешли к земледелию, им возвращалось примерно в 10 раз больше энергии, которая тратилась на охоту и собирательство[245].

С целью получения энергии нефть было просто добывать в 1930-е годы. Требовалось буквально только воткнуть в землю трубу – и нефть польется. Лишь сотую часть энергии добытой нефти нужно было потратить на добычу еще большего ее количества. Остаток можно было продать на рынке: он приносил прибыль нефтяным компаниям и снабжал большинство людей дешевым топливом для автомобилей – постепенно они становились доступны каждому.

На данный момент качественные месторождения мы исчерпали. Для того чтобы поддерживать производство, нам приходится оставлять примерно двадцатую часть той нефти, которую мы добываем с традиционных нефтяных месторождений, то есть тех, на которых добыча ведется без специализированных технологий. Более сложные, нетрадиционные источники, такие как сланцевый газ, нефтяные пески и месторождения, расположенные в океане на большой глубине, требуют примерно двукратных энергозатрат – или же избыток энергии окажется в два раза меньше.

Существуют ископаемые источники энергии, которые залегают так глубоко и разрабатывать их так сложно, что для выкачивания еще большего количества нефти понадобится энергия уже выкачанной – плюс еще небольшое количество. В этом случае добыча смысла не имеет. Это как если бы вы платили за хранение денег в банке. Определенно, эта энергия останется в земле навечно.

Конец зависимости от полезных ископаемых

Как и в случае со всеми остальными геологическими ресурсами, сложно точно сказать, сколько еще энергии можно добыть из земной коры. Все зависит от того, насколько эффективными станут технологии и сколько мы окажемся готовы заплатить – и в виде энергии, и деньгами. Однако большинство людей сходятся во мнении, что мы уже потратили значительное количество ископаемых энергоресурсов и нефтяной век подойдет к концу в течение этого или, возможно, следующего столетия[246].

Кроме того, люди все активнее соглашаются с тем, что углерод, выпускаемый в атмосферу во время сжигания топлива из ископаемых источников энергии, меняет климат Земли. Повышение температуры, слишком редкие или частые дожди, учащающиеся экстремальные погодные явления и закисление океана приведут к серьезным последствиям и для людей, и для природных экосистем и негативно повлияют на способность природы улавливать солнечную энергию и использовать ее для поддержания состояния окружающей среды[247]. Поэтому, наверно, лучше оставить под землей как можно больше ископаемых источников энергии. Но что же мы будем делать без нефти?

Геотермальное тепло и ядерная энергия – энергия с появления Земли на свет

Земля способна предложить нам другие источники энергии. У ряда самых тяжелых металлов, имеющихся в земной коре, атомные ядра иногда распадаются. Радиоактивные элементы появляются, когда нейтронные звезды сталкиваются друг с другом или с черными дырами[248], и теперь они лишь малая доля Земли. Тепло, выделяющееся во время распада атомных ядер, нагревает земную кору и движется к поверхности. Мы замечаем это, когда строим шахты. Чем глубже мы копаем, тем выше там температура.

Тепло земной коры вполне возможно использовать для обогрева наших домов или даже выработки электричества. Однако в большинстве мест на Земле тепловой поток слишком слабый, чтобы от него был какой-то толк. На особых территориях, например рядом с вулканами или вдоль срединно-океанических хребтов, куски земной коры отдаляются друг от друга и открывают отверстие, наполненное горячей расплавленной породой, люди могут воспользоваться геотермальной энергией[249]. Например, это относится к Исландии: страна является крупным производителем алюминия благодаря дешевому электричеству от геотермальных электростанций[250].

Причина того, что тепловой поток из земли довольно слабый, заключается в том, что радиоактивные материалы медленно высвобождают свою энергию. Однако за последние десятилетия человечество разработало методы ускорения этих процессов. Реактор атомной электростанции устроен так, что из-за распада отдельного ядра радиоактивного элемента урана находящееся рядом с ним ядро урана тоже распадется. Таким образом, реакция все множится, множится и множится. Тепло от цепных реакций можно собрать и использовать для производства электричества[251].

Атомные реакторы, которые строят и используют сегодня, используют лишь малую часть всей той энергии, имеющейся в сырье. Производство энергии на основе сегодняшних технологий атомной энергетики продолжится еще 60–140 лет – затем у нас кончится уран, а потому в долгосрочной перспективе большой разницы от этой энергии общество не почувствует