При чтении текста, в котором упоминается какой-либо объем парниковых газов, я делаю быстрый подсчет, переводя это число в процент от общего объема годовой эмиссии, то есть 51 миллиарда тонн. Приведу сравнение. Я не понимаю, когда мне говорят: «Это как убрать один автомобиль с дороги». Откуда мне знать, сколько автомобилей изначально находилось на дороге? Или сколько автомобилей нужно убрать, чтобы решить проблему климатических изменений?
Я предпочитаю ориентироваться на основную цель устранение 51 миллиарда тонн парниковых газов в год. Возьмем пример с авиацией, который я упоминал в начале главы: программу, которая избавила нас от 17 миллионов тонн газов в год. Разделим это число на 51 миллиард и переведем в проценты. Получится около 0,03% ежегодных выбросов по миру.
Это значимый вклад? Все зависит от ответа на следующий вопрос: это число вырастет или останется на том же уровне? Если программа начинает с 17 миллионов тонн, но обладает гораздо более значительным потенциалом это одно дело. Если же она так и останется на уровне 17 миллионов тонн расклад выглядит совершенно другим. К сожалению, ответ не всегда очевиден. (По крайней мере, для меня он не был очевиден, когда я прочитал об этой авиационной программе.) Но это важный вопрос, который необходимо задать.
В Breakthrough Energy мы финансируем только те технологии, которые способны снизить эмиссию минимум на 500 миллионов тонн в год. Это примерно 1% от общемировых выбросов СО2. На технологии, которые никогда не превзойдут 1%, не стоит тратить ограниченные ресурсы, которыми мы располагаем. Возможно, у них есть другие ценности, но сокращение эмиссии СО2 не в их числе.
Кстати, наверняка вам попадались упоминания гигатонн парниковых газов. Гигатонна это миллиард тонн (или 109 тонн, если вы предпочитаете математические обозначения). Не думаю, что большинство людей интуитивно понимает, что представляет собой гигатонна газа, к тому же на слух устранить 51 гигатонну проще, чем 51 миллиард тонн, хотя это одно и то же. Так что я предпочитаю миллиарды тонн.
Совет: когда упоминается определенное количество тонн парниковых газов, переведите его в процент от 51 миллиарда, то есть общего объема мировой годовой эмиссии (в СО2-эквиваленте).
2. Что вы планируете делать с бетоном?Если речь идет о полноценном решении проблемы климатических изменений, нужно учесть все аспекты деятельности человека, связанные с эмиссией парниковых газов. Некоторым аспектам, например электричеству и автомобилям, уделяется много внимания, но это только первый шаг. На легковые автомобили приходится менее половины всей эмиссии от транспортных средств, которая, в свою очередь, составляет 16% общемировой эмиссии.
Взгляните на таблицу видов человеческой деятельности, следствием которых становятся парниковые газы. Это деление на категории принято не везде, но именно эту разбивку я считаю наиболее полезной, к тому же мы применяем ее в Breakthrough Energy[36].
Дойти до нуля значит обнулить все эти категории.
Производство электроэнергии дает чуть больше четверти от общей эмиссии. Удивительно, не правда ли? Я сам с трудом поверил в это: большинство изученных мною статей о климатических изменениях посвящены именно производству электроэнергии, и я предполагал, что это основной виновник нашего положения.
К счастью, хотя на электроэнергию приходится всего 27% проблемы, она может дать намного больше, чем 27% решения. С чистой электроэнергией можно отказаться от сжигания углеводородов (которые выделяют СО2) в качестве топлива. Представьте электромашины и автобусы; электроотопление и кондиционеры у себя дома и в офисе; энергоемкие производства, использующие электричество вместо природного газа. Сама по себе чистая электроэнергия не приведет нас к нулю, но станет главным шагом к достижению этого результата.
Совет: помните, что эмиссия парниковых газов связана с пятью сферами деятельности человека, следовательно, искать решения необходимо по каждой из них.
3. О какой энергии идет речь?Этот вопрос чаще всего ставится в статьях, посвященных электроэнергии. Допустим, новая электростанция производит 500 мегаватт электроэнергии. Много ли это? И что такое мегаватт?
Мегаватт это миллион ватт, а ватт это мощность, при которой за 1 секунду времени совершается работа в 1 джоуль. В этой книге мы не будем подробно рассматривать джоуль достаточно знать, что это единица измерения энергии. Следует лишь запомнить, что один ватт это определенное количество энергии в секунду. Допустим, вы хотите определить напор воды из кухонного крана. Для этого можно посчитать, сколько капель из него вытекает в секунду. Электроэнергию рассчитывают примерно так же, только речь идет о потоке энергии, а не воды. Иными словами, количество ватт эквивалентно количеству капель в секунду.
Мегаватт это миллион ватт, а ватт это мощность, при которой за 1 секунду времени совершается работа в 1 джоуль. В этой книге мы не будем подробно рассматривать джоуль достаточно знать, что это единица измерения энергии. Следует лишь запомнить, что один ватт это определенное количество энергии в секунду. Допустим, вы хотите определить напор воды из кухонного крана. Для этого можно посчитать, сколько капель из него вытекает в секунду. Электроэнергию рассчитывают примерно так же, только речь идет о потоке энергии, а не воды. Иными словами, количество ватт эквивалентно количеству капель в секунду.
Ватт это немного. Уровень мощности небольшой лампы накаливания около 40 ватт. Фена для волос 1500 ватт. Электростанция производит сотни миллионов ватт. Мощность крупнейшей электростанции в мире «Три ущелья» в Китае 22 миллиарда ватт.
Поскольку цифры немаленькие, полезно иметь условные обозначения. Киловатт равен 1000 ватт, мегаватт миллиону, а гигаватт миллиарду. В новостях часто упоминают эти условные обозначения, так что я тоже буду их использовать.
Таблица, предложенная ниже, показывает примерные соотношения, которые помогают представить общую картину.
[37]
Конечно, по этим категориям наблюдается немало колебаний в течение дня и в течение года. Одни здания потребляют больше электроэнергии, чем другие. Нью-Йорк, например, 12 гигаватт в зависимости от сезона; Токио, где населения больше, чем в Нью-Йорке, нужно в среднем около 23 гигаватт, однако летом потребление электроэнергии превышает 50 гигаватт.
Итак, допустим, вы хотите обеспечить электричеством город средних масштабов, который потребляет один гигаватт электроэнергии. Можно ли построить электростанцию на один гигаватт и покрыть все нужды города? Ответ зависит от устойчивости источника электроэнергии. Атомная электростанция работает 24 часа в сутки и закрывается только на ремонт или заправку. А вот ветер дует (и солнце светит) не всегда, поэтому фактическая производительность ветряных электростанций и солнечных панелей составляет 30% или меньше. В среднем они дают 30% от гигаватта, который вам нужен. А значит, придется дополнить их другими источниками, чтобы стабильно получать один гигаватт электроэнергии.
Совет: когда вы слышите слово «киловатт», представьте себе дом, гигаватт это город, а сотня гигаватт и больше крупная страна.
4. Сколько места вам нужно?Некоторые источники электроэнергии занимают больше площади, некоторые меньше. Это важно по очевидным причинам: земли и воды в нашем распоряжении не так уж много. Место, конечно же, не единственная проблема, но и немаловажная, так что говорить о ней следует чаще, чем это происходит сейчас.
В данном случае нас интересует удельная мощность. Она показывает, сколько электроэнергии можно получить из разных источников в пересчете на конкретную площадь земли (или воды, если вы устанавливаете ветрогенераторы в океане). Удельная мощность измеряется в ваттах на квадратный метр. Ниже перечислены несколько примеров.
* [38]
Обратите внимание, что удельная мощность солнечной батареи значительно выше, чем у ветрогенератора. Если вы хотите использовать ветер вместо солнца, вам понадобится намного больше площади при прочих равных условиях. Это не значит, что ветер плохо, а солнце хорошо. Это просто значит, что у них разные требования, которые следует учесть.
Совет: если вы услышите утверждение, что некоторые источники (ветер, солнце, атомные электростанции и т. д.) могут обеспечить мир всей необходимой ему электроэнергией, выясните, какая площадь понадобится для выработки такого количества электричества.
5. Во сколько это обойдется?Причина, по которой мир производит столько парниковых газов, заключается в том, что современные энергетические технологии самые дешевые, если закрыть глаза на то, как они вредят окружающей среде. Именно поэтому перевод нынешней колоссальной, «грязной», углеродной энергетической отрасли на новые технологии с нулевыми выбросами потребует значительного финансирования.
О каких суммах идет речь? Если у нас есть грязный и чистый источники производства одной и той же продукции, можно сравнить их стоимость.
Большинство безуглеродных решений обойдется дороже, чем их эквиваленты на ископаемом топливе. Отчасти это вызвано тем, что цены на ископаемое топливо не отражают уровень наносимого им экологического ущерба, поэтому оно и кажется дешевле альтернативы. (Я вернусь к проблеме цен на углеродное производство в главе 10.) Эти дополнительные расходы я называю зелеными наценками[39].