Как устроен мир на самом деле. Наше прошлое, настоящее и будущее глазами ученого - [18]

Но ситуация может измениться: в настоящее время даже Европейский союз признает невозможность достижения амбициозной цели нулевого баланса без ядерных реакторов. Сценарий достижения углеродной нейтральности к 2050 г. отказывается от политики стагнации и пренебрежения атомной энергетикой на протяжении десятилетий и предполагает, что 20 % всего энергопотребления будут обеспечивать атомные электростанции[78]. Обратите внимание, что речь идет о потреблении общей первичной энергии, а не только электричества. На электричество приходится лишь 18 % совокупного мирового потребления энергии, и декарбонизация 80 % конечных потребителей энергии — промышленных предприятий, домашних хозяйств и транспорта — будет еще более сложной задачей, чем декарбонизация выработки электричества. Расширение производства электроэнергии может быть использовано для отопления и для многих производственных процессов, в настоящее время потребляющих ископаемое топливо, а вот перспективы декарбонизации дальнемагистральных перевозок остаются туманными.

Как скоро мы станем летать на другие континенты на широкофюзеляжных лайнерах с электродвигателями? Новостные заголовки убеждают нас, что будущее авиации — это электричество, полностью игнорируя огромную разницу в плотности энергии керосина, сжигаемого турбореактивными двигателями и лучшими из современных литий-ионных аккумуляторов, которые должны быть установлены на этих самолетах. Турбореактивные двигатели самолета сжигают топливо с плотностью 46 мегаджоулей на килограмм (почти 12 000 ватт-часов на килограмм), превращая химическую энергию в тепловую и кинетическую, тогда как плотность энергии у лучшего современного литий-ионного аккумулятора составляет 300 Вт⋅ч/кг — в 40 раз меньше[79]. Конечно, КПД электродвигателя в два раза выше, чем у газовой турбины, и поэтому реальная разница в плотности энергии «всего лишь» 20-кратная. Но за последние 30 лет максимальная плотность энергии аккумуляторов почти утроилась, но если мы повысим ее еще в три раза, то все равно к 2050 г. она будет гораздо меньше 3000 Вт⋅ч/кг — этого недостаточно для перелета широкофюзеляжного лайнера из Нью-Йорка в Токио или из Парижа в Сингапур, что на протяжении нескольких десятилетий делают самолеты Boeing и Airbus с двигателями на керосине[80].

Более того (подробнее об этом в главе 3), у нас нет готовых промышленных альтернатив для обеспечения производства четырех главных материалов современной цивилизации только с помощью электроэнергии. Это означает, что даже при изобилии и надежности возобновляемых источников электроэнергии нам предстоит разработать новые процессы масштабного производства стали, аммиака, цемента и пластика.

Поэтому неудивительно, что за исключением производства электричества процесс декарбонизации идет медленно. Германия вскоре будет получать больше половины электроэнергии от возобновляемых источников, но за два десятилетия Energiewende доля ископаемого топлива в поставках первичной энергии страны уменьшилась всего лишь с 84 до 78 %: немцы любят свои автобаны, где нет ограничения скорости, и межконтинентальные перелеты, а немецкая промышленность ориентируется на природный газ и нефть[81]. Если скорость изменений останется прежней, то в 2040 г. доля ископаемого топлива в энергоресурсах страны все еще будет близка к 70 %.

А что насчет стран, которые не внедряли возобновляемые источники энергии, невзирая на затраты? Показателен в этом отношении пример Японии: в 2000 г. приблизительно 83 % энергопотребления страны приходилось на ископаемое топливо. А в 2019 г. эта доля увеличилась (из-за уменьшения производства атомной электроэнергии после аварии на Фукусиме и необходимости увеличения импорта ископаемого топлива) до 90 %![82] Соединенные Штаты значительно снизили свою зависимость от угля — в производстве электричества его заменил природный газ, — но в 2019 г. доля ископаемого топлива в энергетическом балансе страны по-прежнему составляла 80 %. Тем временем в Китае доля ископаемого топлива снизилась с 93 % в 2000 г. до 85 % в 2019-м — но это относительное снижение сопровождалось почти утроением спроса на ископаемое топливо. Экономический рост в Китае был главной причиной того, что глобальное потребление ископаемого топлива за первые два десятилетия XXI в. увеличилось почти на 45 %, и что, несмотря на экстенсивное и дорогостоящее освоение возобновляемых источников, доля ископаемого топлива в мировых поставках первичной энергии сократилась совсем ненамного, с 87 до 84 %[83].

В настоящее время глобальная потребность в ископаемых углеводородах составляет чуть больше миллиарда тонн в год — это почти в пять раз больше, чем масса всех зерновых, потребляемых человечеством, и в два с лишним раза больше массы воды, выпиваемой в год почти 8 миллиардами жителей планеты. Совершенно очевидно, что заместить такую массу невозможно с помощью целей, которые установили правительства, ориентируясь на годы, оканчивающиеся на цифры 5 или 0. И относительно высокая доля ископаемых углеводородов в энергобалансе, и масштаб нашей зависимости от них делают невозможной любую быструю замену. Это не предвзятое личное мнение, обусловленное плохим знанием глобальной энергетической системы, а логичный вывод, основанный на технических и экономических реалиях.