Текст книги "Ключевые идеи книги: Как на самом деле устроен мир. Научный гид по нашему прошлому, настоящему и будущему. Вацлав Смил"

Ключевые идеи книги: Как на самом деле устроен мир. Научный гид по нашему прошлому, настоящему и будущему. Вацлав Смил

Автор:

Vaclav Smil

Оригинальное название:

How the World Really Works: A Scientist’s Guide to Our Past, Present and Future

www.smartreading.ru

Голос науки в хоре спекуляций

«Я никогда не ошибался в вопросах энергетики и охраны окружающей среды, потому что, в отличие от компаний и политиков, я ничего не продаю», – говорит Вацлав Смил, заслуженный профессор Университета Манитобы и автор более 40 книг.

Независимость мышления, которую демонстрирует Смил в своих книгах, поначалу может показаться обескураживающей. Он одинаково критично смотрит на прошлое и настоящее нашей планеты и, кажется, совершенно не склонен мечтать о будущем. Он открыто иронизирует над теми, кто считает человека всемогущим повелителем будущего, разбирает по косточкам проекты быстрого перехода на чистую энергию и не устает напоминать: мы – существа из плоти и крови, и, прежде чем заняться перекодированием генома и освоением дальнего космоса, мы должны обеспечить себя едой, теплом и жилищем.

Численность человечества растет с каждым днем, и только максимально практичный взгляд на вещи поможет нам позаботиться о каждом, кто рождается. Вацлав Смил настаивает на том, что не является ни оптимистом, ни пессимистом. Он просто ученый, который пытается объяснить, как устроен мир. Реализм, факты и логика – вот его кредо. При всей строгости подхода его книги читаются как хороший детектив: переворачивая страницу за страницей, читатель стремится увидеть будущее не воображаемым, а таким, каким оно, скорее всего, и будет.

«Я жду каждой книги Вацлава Смила с таким же нетерпением, с каким фанаты ждут очередную серию Star Wars», – признается Билл Гейтс.

Чем больше людей присоединятся к основателю Microsoft в этом увлечении идеями Вацлава Смила, тем больше у нашего вида шансов на достойное будущее.

Как мы забыли об основах

Большинство населения развитых стран сегодня живет в городах и занято в сфере услуг. Процессы, связанные с получением топлива и электричества, производством и обработкой продуктов питания, строительством жилья и дорог остаются как бы за кадром. Люди не то чтобы начинают верить в то, что булки растут на деревьях, – они просто не задумываются о том, как на их столе оказывается хлеб, откуда берутся тепло в батарее и электричество в розетке.

Лучшие умы человечества сегодня заняты не реальным материальным производством, а цифровыми технологиями. Стремительный прогресс в скорости обмена данными, распространении гаджетов, расширение возможностей цифровых инструментов во всех сферах жизни поражают воображение. Мы постоянно слышим о том, что прогресс человечества связан исключительно с цифровыми технологиями.

Мы знаем все больше о мире, в котором живем: на нано-, микро-и макроуровнях. Цена этого знания – невиданная доселе специализация науки. В наши дни термины «физика» и «биология» уже мало что объясняют, внутри каждой отрасли появилось огромное число специальностей, представители которых говорят на своем языке. В публичном поле идут бесконечные дискуссии экспертов по всем вопросам: от диет и образа жизни до перспектив полного перехода автомобилей на электричество. Предметы, которыми мы пользуемся ежедневно, все чаще похожи на «черные ящики»: мы нажимаем на кнопки и получаем результат, не имея понятия о том, что происходит внутри.

В этой ситуации человек невольно привыкает к позиции «профессионального дилетанта» – ведь мир слишком сложен, чтобы даже ученые поняли его до конца. Это и правда, и неправда.

С одной стороны, мир действительно непостижимо сложен. С другой – его базовые законы остаются неизменными. И если не забывать, как на самом деле устроен наш мир, можно относительно легко разобраться с тем, каким он будет в ближайшее время, и принять решения, которые необходимо начать воплощать уже сегодня.

Энергетика – двигатель прогресса

Изобрести не значит внедрить

Человек стал главным видом на Земле, потому что научился использовать внешние источники энергии.

Несколько сотен тысяч лет назад мы научились добывать огонь – и стали использовать его энергию для приготовления пищи, обеспечения комфорта и безопасности. Около 10 тысяч лет назад мы приручили процесс фотосинтеза – научились выращивать растения, которые употребляем в пищу.

Примерно 9000 лет назад одомашнили скот и переложили на животных работу, которую изначально делали силой своих мышц.

Затем последовали: парус (5000 лет назад), водяное колесо (2000 лет назад), ветряная мельница (более 1000 лет назад). Однако вплоть до начала XVII века более 90 % всей полезной механической энергии человек получал от живой силы (людей и животных), а всю тепловую энергию – от сжигания растительного сырья (дерева, соломы, древесного угля или высушенного навоза).

Энергетическая революция произошла около 1620 года на Британских островах, где впервые начали использовать в качестве топлива ископаемые углеводороды – конкретно каменный уголь. К 1700 году 75 % тепловой энергии в Британии получали от сжигания ископаемого топлива. Это обеспечило стране лидирующие позиции в мире на протяжении всего XIX столетия. В Англии появились и первые паровые машины. Но переход на новые источники энергии происходил медленнее, чем можно предположить. К 1850 году в Британии и Северной Америке паровые машины, водяные и ветряные мельницы обеспечивали лишь около 15 % всей энергии, а ископаемое топливо – 7 %. Большую часть работы по-прежнему делали животные и люди.

В 1880-х годах появились гидротурбины. Затем человек научился использовать геотермальную энергию, а после Второй мировой войны – атомную, а также получать электричество из солнечных батарей и ветрогенераторов. И все же к 2020 году более половины всей энергии человечество получает от сжигания ископаемых углеводородов – главным образом угля и природного газа. 12 % всей энергии мы по-прежнему получаем, сжигая дерево и солому, а 5 % – от мускульной силы животных.

Нам нужно все больше энергии

Современный мир и наш образ жизни – результат нарастающего потребления энергии.

В течение XX века суммарное потребление энергии выросло в 40 раз[1]1
  Первичное электричество – это энергия, которую предприятия энергетического сектора получают из возобновляемых или невозобновляемых источников и преобразуют в энергоносители, которыми пользуются потребители.


[Закрыть]. В сравнении с 1800 годом сегодня мы тратим в 3500 раз больше энергии. И темпы роста увеличиваются: с 1950 по 2020 год потребление энергии из ископаемого топлива и первичного электричества на человека выросло в США в два раза, в Японии – в четыре, а в Китае – в 120 раз. И оно продолжает расти.

Энергия – это трансформация

Энергия – единственная настоящая универсальная валюта, без которой невозможны ни движение планет, ни жизнь простейших микроорганизмов. Она существует в различных видах и приносит пользу в момент трансформации (энергия солнца преобразуется в биомассу растений благодаря фотосинтезу, энергия ископаемого топлива – в кинетическую энергию в процессе сжигания и т. д.).

В истории человечества освоение все новых видов трансформации энергии тоже связано с прорывами: например, замена паровых и дизельных локомотивов электрическими сделала железнодорожные перевозки быстрее, чище и экономичнее. Проблема в том, что многие замены на деле оказываются слишком дорогостоящими, сложными и/или недостаточно эффективными.

Невозможно заменить двигатель внутреннего сгорания в самолете ядерным реактором – потому что не существует достаточно легкого реактора, который можно поднять в воздух. Очень сложно заменить атомную электростанцию, которая генерирует электричество примерно 95 % времени, ветряками и солнечными батареями, которые эффективно работают, соответственно, 45 и 25 % времени (в Германии, где не так уж много солнца, и вовсе 12 %).

Германия – страна, которая за 20 лет в 10 раз увеличила объем энергии из возобновляемых источников (ветра, солнца и воды). Объем вырабатываемой чистой энергии вырос с 11 до 40 %. Но из-за постоянно растущей потребности в энергии потребление углеводородов при этом удалось снизить всего на 6 %. Это мировой рекорд, и если Германии удастся его повторить, то к 2040 году зависимость этой страны от углеводородов снизится… до 70 %.

Жидкие углеводороды – кровь нашей цивилизации

Из всех общедоступных видов топлива именно жидкие углеводороды, произведенные из сырой нефти (бензин, авиационный керосин, дизельное топливо, остаточная тяжелая нефть), имеют самую высокую плотность энергии и подходят для всех видов транспорта. Кроме того, их, по сравнению со многими другими источниками энергии, гораздо проще производить, хранить и транспортировать к потребителям. Немаловажно и то, что переработка нефти дает побочные вещества, без которых немыслимо существование целых отраслей:

▶ смазочные материалы (для турбин, всевозможных двигателей и т. п.) – годовое потребление более 120 мегатонн;

▶ асфальт (покрытие дорог и крыш) – более 100 мегатонн в год;

▶ другие продукты, жизненно необходимые для современного производства: этан, пропан и бутан, разнообразные синтетические волокна, смолы, клеи, красители, краски и покрытия, моющие средства и пестициды.

В период между 1950 и 1973 годами (когда страны ОПЕК впервые резко подняли цены на нефть) ВВП западноевропейских стран утроился, а ВВП США – удвоился на фоне пропорционально растущего потребления нефти. Когда нефть подорожала, экономический рост прекратился: падение составило 90 % за два года. Мы долго выбирались из этой ямы: лишь в 1995 году производство нефти восстановилось до уровня 1979 года. Но нефть навсегда потеряла лидирующие позиции в энергетике – теперь это место занял природный газ.

Электричество – тоже из углеводородов

Электричество – лучший вид энергии для освещения. На нем работает практически весь современный сервис, от эскалаторов и лифтов до конвейеров с товарами на складах гигантов электронной коммерции. В ряде стран бурно развивается скоростной транспорт, основанный на электричестве. И даже самый простой современный автомобиль, который питается бензином или дизельным топливом, имеет от 20 до 40 маленьких электрических моторчиков. Без электричества немыслим современный город, который пьет воду, поставляемую электронасосами, и современный дом с бытовой техникой, а часто и отоплением. Электричество питает все гаджеты, которые связывают нас друг с другом и обрабатывают информацию.

Как и в случае с углеводородами, потребность в электричестве постоянно растет: с 1970 до 2020 года она увеличилась в пять раз.

При этом лишь 18 % мировой энергии приходится на электричество. И две трети всего вырабатываемого объема генерируется на основе ископаемых углеводородов (еще 16 % дают ГЭС и 7 % – солнечные и ветряные электрогенераторы).

Надолго ли нам хватит углеводородов?

При сохранении уровня добычи 2020 года запасов каменного угля человечеству хватит на 120 лет, нефти и газа – на 50. Благодаря совершенствованию разведки и добычи эти ресурсы будут увеличиваться. Значит, дефицит углеводородов нам не грозит.

Однако из-за глобального потепления все громче звучат голоса, призывающие к полному отказу от углеводородов (декарбонизации) в каком-нибудь году, который оканчивается на 0 или на 5. При этом максимально эффективную энергетику – атомную – собираются развивать только Китай, Индия и Южная Корея. А о таком чистом и достаточно эффективном инструменте, как гидроэлектростанция, кажется, и вовсе позабыли.

Статистика неумолима: в настоящее время зависимость человечества от углеводородов такова, что полная декарбонизация невозможна ни к 2030, ни к 2050 году. Можно говорить только об очень медленном и постепенном снижении доли углеводородов в течение десятилетий.

Еда. Как накормить 8 миллиардов

Распределение продовольствия в мире очень неравномерно. В развитых странах изобилие еды ведет к ее огромным потерям, в беднейших люди часто погибают от голода. Но в целом мощности современного аграрного сектора позволяют достойно кормить 90 % жителей Земли.

Еда и топливо

Положите на тарелку помидор весом примерно 150 грамм. Полейте его 75 мл кунжутного масла. Теперь представьте, что масло – это дизельное топливо (по цвету они довольно похожи). Вы получили наглядное представление о том, сколько нефтепродуктов было потрачено, чтобы на вашей тарелке оказался такой обычный овощ.

В каждой крупице еды, которая появляется на нашем столе, содержится два вида энергии: из сырой нефти (в виде топлива для сельхозтехники и транспорта, сырья для удобрений, пестицидов и гербицидов) и электричества (затраченного на производство и эксплуатацию техники, сырья, оборудования – от теплиц до систем спутниковой навигации, которые обеспечивают высокотехнологичное сельское хозяйство).

1 кг хлеба из пшеницы, выращенной на Великих равнинах США, «содержит» 250 мл дизельного топлива.

1 кг жареной курицы «включает» 300–350 мл топлива.

100 г диких креветок требуют потратить порядка 0,5–1 л дизельного топлива в зависимости от расстояния от места вылова до места потребления.

Выращенный в садках сибас обходится в 2–2,5 л дизтоплива на килограмм рыбы.

Совет: если вы хотите есть рыбу с минимальным «карбоновым следом», выбирайте сардины (100 мл дизтоплива на 1 кг веса) или пресноводного карпа (менее 300 мл на кг).

Сталь и азот – в основе изобилия

В XVIII веке в Европе 1 гектар земли кормил двоих человек – и это был очень хороший показатель, потому что в эпоху собирательства в самых изобильных местностях на прокорм пары людей было нужно около 100 гектаров (140 футбольных полей).

Традиционное земледелие полностью зависело от энергии Солнца, требовало огромного количества ручного труда, а для повышения урожайности использовали севооборот, то есть чередование различных овощных и злаковых культур на одном и том же участке.

Прогресс в сельском хозяйстве был чрезвычайно медленным на протяжении столетий. Ситуация начала улучшаться только примерно 200 лет назад, когда появились сделанные из стали сельскохозяйственные машины, которые лучше обрабатывали землю и смогли заменить тягловый скот. Урожайность повысилась, к тому же огромные посевные площади, которые раньше кормили мулов и лошадей, теперь высвободились для обеспечения питания людей.

Но самый резкий скачок связан с началом применения азотных удобрений. Их источником сначала была живая природа, а после Второй мировой войны началось массовое промышленное производство этих веществ, обеспечивающих высокую урожайность, и случилась так называемая Зеленая революция.

В современном сельском хозяйстве выращивание пшеницы, риса и овощей требует внесения от 100 до 200 кг азотных удобрений на гектар. Производство азотных удобрений – важнейшее направление косвенных энергозатрат в аграрном секторе.

В 1950 году мировое сельское хозяйство могло обеспечить питание для 890 млн человек, к 2019 году – 7 млрд. При этом число занятых в сельском хозяйстве людей постоянно снижается, потому что отрасль становится все более технологичной.

В 1801 году на обработку 1 га земли требовалось 150 человеко-часов, что равнялось примерно 10 мин на 1 кг зерна. В наши дни на это уходит около 2 человеко-часов, или менее 2 сек на 1 кг зерна.

Плата за этот прогресс – резкое увеличение энергозатрат на сельское хозяйство. В ХХ веке энергетические вложения человечества в сельское хозяйство (в виде агрохимикатов и топлива для техники) выросли в 90 раз.

Замены не сработают

С точки зрения питательной ценности замены азотным удобрениям нет: этот базовый элемент необходим для обеспечения жизнедеятельности растений. Конечно, существуют природные источники азота: это растения, обогащающие почву солями азота (так называемые сидераты). Бобовые умеют накапливать азот на корнях, поэтому они удобряют себя сами. А другие культуры можно выращивать, чередуя с клевером, люцерной или викой. Запахивая в почву зеленую массу этих культур, ее можно обогатить азотом. Но это значит, что примерно половину времени пахотную землю нельзя будет использовать для производства продуктов питания – то есть суммарная урожайность сильно снизится.

Еще один естественный источник азота – молния. Во время грозы электрический разряд в атмосфере разбивает молекулярные связи в содержащихся в воздухе молекулах N₂, и атомы азота выпадают на землю, удобряя ее. Но надеяться прокормить 8 млрд человек за счет такого способа повышения урожайности довольно наивно.

Обогатить почву азотом можно также путем орошения или внесения навоза. Но ни одна из этих мер не позволит полностью отказаться от промышленных азотных удобрений.

Мировое потребление азота для сельского хозяйства составляет 210–220 мегатонн в год. Больше половины этого объема приходится на искусственные удобрения.

Расчеты показывают, что в наше время практически нереально вернуться к традиционным способам ведения сельского хозяйства. Это потребовало бы возвращения 80 % населения земли в сельскую местность и поставило бы крест на любом технологическом развитии. Нам потребовались бы миллионы лошадей и мулов для возделывания полей – а также готовность разбрасывать по полям фантастическое количество навоза, чтобы хоть как-то поддержать урожайность. Странно надеяться, что современные люди действительно захотят делать все это. Но даже если бы они согласились – традиционными методами можно получить лишь половину всего продовольствия, которое производится сегодня в мире.

Значит, сделать ничего нельзя?

Население Земли продолжает расти. Чтобы не погибнуть от голода, человечество вынуждено вкладывать все больше энергии в производство продовольствия, увеличивая нагрузку на окружающую среду.

Значит ли это, что выхода нет? Вацлав Смил уверен, что альтернатива существует.

Мы можем сократить энергозатраты на производство продовольствия и эффективно прокормить до 10 млрд человек, если будем регулировать потребление продуктов (прежде всего мяса) и рационально использовать продукты питания.

Люди в развитых странах живут в условиях пищевого изобилия. Они хронически переедают и при этом постоянно выбрасывают огромное количество продовольствия. В бедных странах потери продуктов питания тоже велики из-за плохой логистики, отсутствия условий для хранения и переработки.

По данным Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (FAO), в мусор отправляются до 50 % всех корнеплодов, фруктов и овощей, около 33 % рыбы, 30 % зерновых, 20 % масла, мяса и молока.

При этом как минимум в Великобритании 70 % выброшенной еды пригодно в пищу. А призывы к более разумному потреблению не дают результата: процент выбрасываемых продуктов в США не меняется вот уже 40 лет.

В развитых странах решением проблемы могло бы быть повышение цен на продовольствие. Также было бы очень полезно сократить уровень потребления мяса и отдавать предпочтение тем его видам, которые требуют меньше энергии для производства. Это позволит высвободить не только энергию, но и плодородные земли, которые сейчас отданы под выращивание кормов для скота. Здоровье при этом не пострадает: употребление животных белков в виде молока и мяса критически важно в раннем возрасте, когда происходит активный рост организма. Взрослым же разумное ограничение рациона пойдет только на пользу.

Умеренное, до 30 кг в год, потребление мяса было до недавнего времени характерно для Японии, которая известна большой продолжительностью жизни. Падение популярности мяса сейчас заметно и во Франции, где к 2013 году примерно 40 % взрослых сократили потребление мяса до 39 кг в год.

В области сельскохозяйственных технологий полезно было бы также расширить применение техники на чистых источниках энергии (например, оросительных систем, которые питаются энергией солнца и ветра) и сократить потери уже произведенных удобрений. Почти идеальным решением было бы выращивание риса и пшеницы, которые, подобно бобовым, способны задерживать азот в корневой системе, – но пока создание таких сортов остается лишь мечтой аграриев.

Сталь, цемент, пластик и аммиак

Могли ли мы наслаждаться всеми плодами цивилизации – бытовым комфортом, удобным транспортом, изобилием еды, доступом к медицине и образованию – без гаджетов, микрочипов и персональных компьютеров?

Разумеется. Более того, так и было: у нас было все это еще до появления полупроводников (середина 1950-х), микропроцессоров (начало 1970-х) и ПК (которые массово распространились в начале 1980-х).

Однако наша цивилизация, включая мобильные телефоны и огромные дата-центры, была бы совершенно невозможна без стали, цемента, пластика и аммиака, которые Вацлав Смил называет «четырьмя основами нашей цивилизации».

Ключевые признаки этих материалов:

▶ физическая и химическая многофункциональность;

▶ незаменимость;

▶ широкое распространение;

▶ огромная и постоянная потребность в них.

В 2019 году в мире было использовано около 4,5 млрд тонн цемента, 1,8 млрд тонн стали, 370 млн тонн пластика и 150 млн тонн аммиака, и их нельзя легко заменить другими материалами – уж точно не в ближайшем будущем и не в глобальном масштабе.

Производство этих четырех незаменимых материалов поглощает 17 % всей вырабатываемой на Земле энергии и отвечает за 25 % выбросов СО₂, но адекватной замены этим процессам до сих пор нет, хотя поиски идут.

Аммиак: кормилец человечества

Без аммиака в 2020 году 4 млрд человек погибли бы от голода. Это ключевой компонент для производства азотных удобрений, о значении которых уже говорилось.

В мире ежегодно производится порядка 150 мегатонн аммиака. Около 80 % этого количества используется для производства удобрений (преимущественно мочевины). Из оставшихся 20 % делают азотную кислоту, взрывчатку, ракетное топливо, красители, искусственное волокно и средства для мытья окон и полов.

Пластик: многоликий и проблемный

Производство пластика начинается с синтеза мономеров – простых молекул, способных объединяться в длинные цепи и формировать полимеры. Ключевые мономеры – этилен и пропилен – производят путем термического крекинга нефти при температурах 750–950 °С.

Большую часть производимых в мире пластиков составляют термопласты, которые становятся мягкими при нагревании и снова затвердевают при охлаждении. Более 20 % мирового пластика – это полиэтилен (ПЭ), 15 % – полипропилен (ПП), 10 % – поливинилхлорид (ПВХ).

Использование пластиков невероятно разнообразно. От производства автомобилей до клавиатуры компьютера, от антипригарного покрытия на посуде и контактных линз до деталей самолетов: пластик вездесущ.

Первое промышленное производство пластика началось в 1910 году, и к концу 1940-х годов люди уже активно использовали неопрен, ацетат целлюлозы, плексиглас, нейлон, тефлон и полистирол. В 1973 году была запатентована ПЭТбутылка, которую сегодня винят в массированном загрязнении окружающей среды.

К концу ХХ века на мировом рынке было более 50 видов пластика, и их растущее многообразие привело к активному росту спроса.

В 1925 году в мире производили 20 тыс. тонн пластика, в 1950 году – 2 млн тонн, в 2000 году – 150 млн тонн, в 2019 году – 370 млн тонн.

Отношение к пластику сегодня неоднозначно. Но польза, которую люди извлекают из пластика, огромна, и без нее невозможно представить современную жизнь. Автор приводит ссылку на исследование, которое показало: большинство волокон, загрязняющих мировой океан, – естественного происхождения.

Сталь: популярная и возобновляемая

Сталь – самый широко используемый металл, который формирует внешний облик нашей цивилизации и присутствует в мириадах скрытых от глаз компонентов. Если вещь не сделана из стали, то с огромной вероятностью она создана с помощью стального оборудования.

Благодаря стали мы имеем транспорт, высотные дома, телекоммуникационное оборудование. Одежда, в которую вы одеты во время чтения этого текста, вероятнее всего, была привезена в точки продажи в огромном транспортном контейнере, сделанном из стали.

Сталь легко поддается рециклингу: после переплавки ее можно использовать снова. Стальные отходы являются ценным экспортным товаром, поступающим в основном из ЕС, Японии, России и Канады в Китай, Индию и Турцию, которые испытывают огромную потребность в этом металле. Уже сегодня объем вторично используемой стали в мире приближается к 30 %.

Человечеству не грозит дефицит стали: ресурсов Земли хватит более чем на 300 лет производства этого важного материала. На производство стали уходит 6 % мировых запасов первичной энергии. Кроме того, с этим процессом связано максимальное количество выбросов парниковых газов, которые ответственны за глобальное потепление (7–9 % ежегодного мирового объема).

Цемент: массовый и уязвимый

Производство цемента требует меньше энергии, чем получение стали, однако его человечеству нужно втрое больше. Поэтому объем вредных выбросов в атмосферу в мировом цементном производстве почти такой же, как у стали: 8 %.

Нам приходится платить эту цену, потому что это самый используемый материал в мире, и заменить его невозможно. Большинство людей на планете живут в домах и ездят по дорогам, которые сделаны с использованием цемента. Бетонные сваи, стены, фундаменты и подвалы, тоннели и канализация, метро и мосты, причалы и взлетно-посадочные полосы аэропортов – цемент присутствует повсюду.

Цемент – незаменимый спутник и участник технического прогресса, и его потребление постоянно растет.

Сегодня мир потребляет за год 100 млн тонн цемента – столько же, сколько было произведено за всю первую половину ХХ века. В 2018 и 2019 годах только в Китае было произведено 4,4 млрд тонн цемента – столько же, сколько за весь ХХ век в США.

Цемент – хрупкий материал, который разрушается от воздействия влаги и перепадов температур. И это значит, что в XXI веке мы столкнемся с массовым разрушением бетонных конструкций и необходимостью их ремонта или замены. К счастью, бетон, так же как и сталь, которая часто используется вместе с ним, поддается рециклингу, хотя этот процесс нельзя назвать ни дешевым, ни простым.

Что будет с незаменимыми материалами в ближайшем будущем?

Сталь, цемент, пластик и аммиак будут доступны в необходимых человечеству количествах в обозримом будущем.

Однако у нас не получится так изменить процессы производства незаменимых материалов, чтобы добиться декарбонизации к 2050 году, – а эту цель сейчас массово продвигают политики, активисты и некоторые бизнесмены.

Если мы хотим развивать беднейшие страны, повышать уровень жизни их населения и активно создавать чистую энергетику – мы будем еще сильнее нуждаться в «старых» материалах.

Прекрасный пример зависимости новых изобретений от традиционных материалов – электромобиль, на который энтузиасты грозятся пересадить весь мир уже в ближайшие годы. Литиевый аккумулятор для электроавтомобиля весит в среднем 450 кг и содержит примерно 11 кг лития, 14 кг кобальта, 27 кг никеля, более 40 кг меди и 50 кг графита, а также 181 кг алюминия и стали. Только для одной машины требуется переработать от 40 до 225 тонн металлической руды (в зависимости от концентрации в ней необходимых элементов).

Чтобы к 2050 году заменить половину всего транспорта на электрический, нам придется потреблять в 18–20 раз больше лития, в 17–19 раз больше кобальта, в 18–21 раз больше никеля, чем в 2020 году. И никакие гаджеты, приложения и средства искусственного интеллекта не помогут нам отказаться от этих материалов.