Текст книги "Просвещение продолжается. В защиту разума, науки, гуманизма и прогресса"

Углеводороды в том, что мы сжигаем, состоят из водорода и углерода, которые высвобождают энергию, соединяясь с кислородом и образуя воду H₂O и углекислый газ CO₂. Древнейшее углеводородное топливо, сухая древесина, содержит атомы углерода и водорода в соотношении 10 к 1[409]409
  Реальное соотношение числа атомов углерода и водорода в целлюлозе и лигнине, из которых состоит древесина, ниже, но большая часть атомов водорода уже связана с кислородом, так что они не окисляются при горении и не выделяют тепло: Ausubel & Marchetti 1998.


[Закрыть]. Уголь, который пришел на смену дереву во время промышленной революции, в среднем содержит два атома углерода на каждый атом водорода[410]410
  Эмпирическая формула каменного угля – C₁₃₇H₉₇O₉NS, с соотношением 1,4 к 1; антрацита – чаще всего C₂₄₀H₉₀O₄NS, с соотношением 2,67 к 1.


[Закрыть]. Топливо, получаемое в процессе переработки нефти, например керосин, может иметь соотношение углерода и водорода 1 к 2. Природный газ состоит в основном из метана, химическая формула которого CH₄, что подразумевает соотношение 1 к 4[411]411
  Соотношение числа атомов углерода и водорода: Ausubel 2007.


[Закрыть]. По мере того как индустриальный мир карабкался вверх по энергетической лестнице от дерева к углю, а затем к нефти и газу (последний переход ускорился в XXI веке благодаря изобилию сланцевого газа, получаемого при гидроразрыве пласта), соотношение числа атомов углерода и водорода в топливе стабильно падало, а вместе с ним снижалась и масса углерода, которую требовалось сжечь для производства единицы энергии (с 30 килограммов углерода на один гигаджоуль в 1850 году до примерно 15 килограммов сегодня[412]412
  Декарбонизация: Ausubel 2007.


[Закрыть]). Рис. 10–7 показывает, что выбросы углекислого газа следуют кривой Кузнеца: когда богатые страны вроде США или Великобритании начинали индустриализацию, они выбрасывали в атмосферу все больше и больше углекислого газа на каждый доллар своего ВВП, но в 1950-х годах наступил переломный момент, и с тех пор этот показатель сокращается. Китай и Индия идут за ними следом – они достигли максимума соответственно в 1970-е и 1990-е годы. (Китай выдал не поместившийся на рисунке пик в конце 1950-х годов из-за безумных проектов Мао с его доменными печами на задних дворах, которые производили чудовищные объемы углекислого газа и не давали никакой экономической выгоды.) Интенсивность выбросов в мире в целом сокращается уже полвека[413]413
  “Global Carbon Budget,” Global Carbon Project, Nov. 14, 2016, http://www.globalcarbonproject.org/carbonbudget/.


[Закрыть].

РИС. 10–7. Интенсивность выбросов углекислого газа (количество CO₂ на один доллар ВВП), 1820–2014

Источник: Ritchie & Roser 2017, на основании данных Информационно-аналитического центра по углекислому газу, http://cdiac.ornl.gov/trends/emis/tre_coun.html. ВВП рассчитан в международных долларах 2011 года; до 1990 года данные о ВВП взяты из Madison Project 2014

Декарбонизация естественно вытекает из того, что предпочитают люди. Осубел объясняет:

Углерод чернит легкие шахтеров, загрязняет городской воздух и изменяет климат. Водород же – самый невинный элемент, который в ходе горения превращается в обычную воду[414]414
  Ausubel 2007, p. 230.


[Закрыть].

Люди хотят обильной и чистой энергии; переехав в города, они согласны только на электричество и газ с доставкой к прикроватному столику и кухонной плите. Поразительно, но благодаря этому естественному ходу вещей мир уже достиг пика угля и, возможно, пика углерода. Как следует из рис. 10–8, мировые выбросы CO₂ вышли на плато в 2014–2015 годах, а выбросы в трех основных регионах (Китае, Европейском Союзе и США) даже снизились. (В случае США мы уже видели на рис. 10–3, что выбросы углекислого газа оставались на одном уровне, в то время как благосостояние страны росло; аналогичным образом с 2014 до 2016 года валовой мировой продукт рос на 3 % каждый год[415]415
  Выбросы углекислого газа стабилизировались, ВВП растет: Le Quéré et al. 2016.


[Закрыть].) Какая-то часть выбросов исчезла благодаря использованию энергии солнца и ветра, но в первую очередь этот спад объясняется переходом с угля C₁₃₇H₉₇O₉NS на газ CH₄.

РИС. 10–8. Выбросы углекислого газа, 1960–2015

Источники: Our World In Data, Ritchie & Roser 2017 и https://ourworldindata.org/grapher/annual-co2-emissions-by-region, на основании данных Информационно-аналитического центра по углекислому газу, http://cdiac.ornl.gov/CO2_Emission/, и Le Quéré et al. 2016. Категория «Международное воздушное и морское сообщение» соответствует выбросам авиации и морского транспорта. Категория «Другое» соответствует разнице между оценкой объема мировых выбросов CO₂ и суммой региональных и национальных показателей

Общая траектория декарбонизации доказывает, что экономический рост не связан неразрывно со сжиганием углерода. Некоторые оптимисты считают, что, если этому процессу позволить перейти в следующую фазу – от низкоуглеродного природного газа к ядерной энергии с нулевыми выбросами углекислого газа (этот переход обозначают аббревиатурой N2N, natural gas to nuclear), глобальное потепление закончится для климата мягкой посадкой. Но только самые беспечные верят, что это может произойти само собой. Ежегодные выбросы углекислого газа, может, и стабилизировались в настоящее время на уровне 36 миллиардов тонн, но для атмосферы это все равно очень много дополнительного углекислого газа за один год, а резкого снижения, необходимого для предотвращения серьезных последствий, пока не предвидится. Поэтому декарбонизацию необходимо подталкивать с помощью политических и технологических решений – эта концепция получила название «глубокой декарбонизации»[416]416
  Глубокая декарбонизация: Deep Decarbonization Pathways Project 2015; Pacala & Socolow 2004; Williams et al. 2014; http://deepdecarbonization.org/.


[Закрыть].

Начать необходимо с цен на углеродное топливо: люди и компании должны компенсировать тот вред, который они наносят, выбрасывая углекислый газ в атмосферу. Это может быть осуществлено в виде налога на углерод или же в виде определения максимально разрешенного национального объема выбросов с возможностью покупать и продавать квоты. Экономисты всех политических убеждений поддерживают идею платы за выбросы углекислого газа, поскольку такие механизмы позволяют задействовать уникальные преимущества как правительств, так и свободного рынка[417]417
  Консенсус по поводу налога на углерод: Arrow et al. 1997; see also “FAQs,” Carbon Tax Center blog, https://www.carbontax.org/faqs/.


[Закрыть]. Атмосфера не принадлежит никому, поэтому у человека (или компании) нет стимула ограничивать свои выбросы, которые позволяют ему получить заветную энергию, но при этом наносят ущерб всем остальным, – эту порочную схему экономисты называют отрицательным внешним эффектом (еще один термин для ущерба общим ресурсам в трагедии общин). Налог на углерод, который может ввести только правительство, переводит стоимость наносимого ущерба «внутрь», заставляя людей взвешивать каждое решение с точки зрения последствий, которые будут иметь выбросы углекислого газа. Если позволить миллиардам людей самим решать, как им снижать выбросы, с учетом собственных ценностей и информации, заложенной в ценах, они отрегулируют ситуацию эффективней и гуманней, чем любые правительственные аналитики с их попытками придумать оптимальный алгоритм, сидя в своем кабинете. Мастерам художественной керамики не нужно будет прятать печи от углеродной полиции; они смогут внести свой вклад в спасение планеты, если будут проводить меньше времени в душе, перестанут ездить на машине по воскресеньям и перейдут с говядины на баклажаны. Родителям не придется высчитывать, действительно ли сервисы проката пеленок, с их грузовиками и прачечными, сжигают больше углерода, чем производители одноразовых подгузников; эта разница будет заложена в ценах, и у каждой компании будет стимул снижать свои выбросы, чтобы оставаться конкурентоспособной. Изобретатели и предприниматели получат возможность экспериментировать с источниками энергии, свободными от углерода, поскольку теперь они будут конкурировать с ископаемым топливом на равных, а не как сейчас, когда другая сторона бесплатно выбрасывает свои отходы в атмосферу. Без платы за выбросы углекислого газа ископаемое топливо – чрезвычайно доступное, легко транспортабельное и энергоемкое – имеет слишком много преимуществ по сравнению с любыми альтернативами.

Налог на углерод, без сомнения, ударит по бедным, что беспокоит левых; также, несомненно, он перекладывает деньги из частного в общественный карман, что не нравится правым. Но эти последствия можно сгладить, если подрегулировать налог с продаж, налог на заработную плату, налог на доходы, а также прочие налоги и выплаты. (Как писал Альберт Гор, «налогами нужно облагать то, что мы сжигаем, а не то, что мы зарабатываем».) Наконец, если начать с небольшой ставки налога на углерод и со временем увеличивать ее предсказуемыми скачками, люди смогут учитывать этот рост при долгосрочном планировании покупок и инвестиций, а выбирая – по мере их появления – технологии с низким потреблением углерода вовсе избежать дополнительных трат[418]418
  Как вводить налог на углерод: “FAQs,” Carbon Tax Center blog, https://www.carbontax.org/faqs/; Romer 2016.


[Закрыть].

Второе условие глубокой декарбонизации связано с неудобной для традиционного движения зеленых истиной: ядерная энергетика – самый доступный и масштабируемый источник энергии с нулевыми выбросами углекислого газа[419]419
  Ядерная энергетика как экологичное решение: Asafu-Adjaye et al. 2015; Ausubel 2007; Brand 2009; Bryce 2014; Cravens 2007; Freed 2014; K. Caldeira et al., “Top Climate Change Scientists’ Letter to Policy Influencers,” CNN, Nov. 3, 2013, http://www.cnn.com/2013/11/03/world/nuclear-energy-climate-change-scientists-letter/index.html; M. Shellenberger, “How the Environmental Movement Changed Its Mind on Nuclear Power,” Public Utilities Fortnightly, May 2016; Nordhaus & Shellenberger 2011; Breakthrough Institute, “Energy and Climate FAQs,” http://thebreakthrough.org/index.php/programs/energy-and-climate/nuclear-faqs. Хотя сегодня многие экоактивисты (в том числе Стюарт Бранд, Джаред Даймонд, Пол Эрлих, Тим Флэннери, Джон Холдрен, Джеймс Кунстлер, Джеймс Лавлок, Билл Маккиббен, Хью Монтефиоре и Патрик Мур) уже поддерживают развитие ядерной энергетики, оппозиция ей сильна: Greenpeace, Всемирный фонд дикой природы, Sierra Club, Совет по защите природных ресурсов, «Друзья Земли» и (с оговорками) Альберт Гор. Brand 2009, pp. 86–89.


[Закрыть]. Хотя возобновляемые источники, в частности солнечные батареи и ветряные генераторы, сейчас заметно подешевели и доля производимой ими мировой энергии увеличилась более чем в три раза за последние пять лет, эта доля все равно составляет ничтожные 1,5 %, и подняться выше определенного уровня она не может[420]420
  Энергия солнца и ветра обеспечивает 1,5 % необходимой миру энергии: British Petroleum 2016; https://www.carbonbrief.org/factcheck-how-much-energy-does-the-world-get-from-renewables.


[Закрыть]. Ветер часто стихает, а солнце садится каждый вечер и иногда скрывается за облаками. Энергия же нужна людям круглые сутки, в любую погоду. Аккумуляторы, накапливающие и высвобождающие большое количество энергии, полученной из возобновляемых источников, смогут тут помочь, но от способности обеспечивать нужды крупного города их отделяют еще многие, многие годы. Кроме того, производство энергии с помощью ветра и солнца требует огромных площадей, что идет вразрез с полезным для защиты окружающей среды процессом повышения плотности. Аналитик в области энергетики Роберт Брайс подсчитал: чтобы просто обеспечить ежегодный прирост мирового потребления энергии, нам придется каждый год превращать в ветряную электростанцию территорию размером с Германию[421]421
  Площадь, необходимая для размещения ветряных электростанций: Bryce 2014.


[Закрыть]. Для того чтобы к 2050 году снабдить весь мир электроэнергией из возобновляемых источников, солнечными панелями и ветряками придется заставить территорию размером с США (вместе с Аляской), Мексику, Центральную Америку и населенную часть Канады[422]422
  Площадь, необходимая для размещения ветряных и солнечных электростанций: Swain et al. 2015 на основании данных из Jacobson & Delucchi 2011.


[Закрыть].

Атомная энергетика, напротив, в высшей степени плотна, поскольку в ходе ядерной реакции E = mc^-307 мы получаем огромное количество энергии (пропорциональное квадрату скорости света) из крошечной массы материи. Добыча урана для производства ядерной энергии наносит куда меньше вреда окружающей среде, чем добыча угля, нефти или газа, а сами атомные электростанции занимают примерно в пятьсот раз меньшую площадь, чем ветряки или солнечные панели той же мощности[423]423
  M. Shellenberger, “How the Environmental Movement Changed Its Mind on Nuclear Power,” Public Utilities Fortnightly, May 2016; R. Bryce, “Solar’s Great and So Is Wind, but We Still Need Nuclear Power,” Los Angeles Times, June 16, 2016.


[Закрыть]. Ядерные реакторы работают круглые сутки, и их можно напрямую подключить к линиям электропередачи, которые в концентрированном виде доставят энергию туда, где она необходима. АЭС выбрасывает в атмосферу меньше углекислого газа, чем генераторы, использующие энергию солнца, воды или биомассы, и к тому же безопаснее их. За шестьдесят лет своего существования эта технология привела к гибели тридцати одного человека в чернобыльской трагедии 1986 года, которая стала результатом поразительных ошибок советских атомщиков, а также к нескольким тысячам преждевременных смертей от рака в дополнение к более чем ста тысячам не связанных с нею смертей от рака среди населения, подвергшегося радиационному облучению[424]424
  Смертность от рака в результате Чернобыльской аварии: Ridley 2010, pp. 308, 416.


[Закрыть]. Две другие нашумевшие аварии – на АЭС Три-Майл-Айленд в 1979 году и на АЭС в Фукусиме в 2011-м – обошлись без человеческих жертв. На этом фоне огромное число людей изо дня в день погибает из-за загрязнения, вызванного сжиганием ископаемого топлива, и из-за аварий при его добыче и перевозке, однако ничего из этого мы не видим в заголовках новостей. По сравнению с атомной энергетикой в переводе на киловатт-час произведенного электричества природный газ убивает в 38 раз больше людей, биомасса – в 68 раз, нефть – в 243 раза, уголь – в 387 раз (всего это около миллиона смертей в год)[425]425
  Сравнение смертности в результате использования ядерной энергии и энергии ископаемого топлива: Kharecha & Hansen 2013; Swain et al. 2015. Миллион смертей в год из-за использования угля: Morton 2015, p. 16.


[Закрыть].

Нордхаус и Шелленбергер обобщают результаты расчетов растущего числа климатологов:

Единственный надежный путь к снижению мировых выбросов углекислого газа – это резкое расширение использования атомной энергии. На сегодняшний день у нас нет другой низкоуглеродной технологии с доказанной способностью генерировать большие мощности в процессе централизованного производства электроэнергии[426]426
  Nordhaus & Shellenberger 2011. См. примечание 76 выше.


[Закрыть].

По оценке проекта «Пути к глубокой декарбонизации» – консорциума исследовательских групп, который разработал для разных стран планы снижения выбросов, ограничивающие глобальное потепление двумя градусами Цельсия, – в США к 2050 году атомные электростанции должны производить от 30 % до 60 % всего электричества в стране (что в 1,5–3 раза выше нынешней доли), при том что отказ от использования ископаемого топлива для отопления домов, заправки автомобилей, а также производства стали, цемента и удобрений потребует очень много дополнительного электричества[427]427
  Deep Decarbonization Pathways Project 2015. Глубокая декарбонизация в США: Williams et al. 2014. B. Plumer, “Here’s What It Would Really Take to Avoid 2 ℃ of Global Warming,” Vox, July 9, 2014


[Закрыть]. По одному из прогнозов, суммарную мощность американских АЭС понадобится увеличить в четыре раза. Подобные же изменения необходимы в Китае, России и других странах[428]428
  Глубокая декарбонизация в мире: Deep Decarbonization Pathways Project 2015; см. также предыдущее примечание.


[Закрыть].

К сожалению, использование ядерной энергии снижается как раз тогда, когда оно должно расти. В США за последнее время закрылись или оказались на грани закрытия одиннадцать атомных реакторов, а это сводит на нет все усилия по сокращению выбросов углекислого газа за счет развития солнечной и ветряной энергетики. Германия, где ядерная энергия до сих пор обеспечивала значительную долю электричества, тоже закрывает свои АЭС, перекладывая часть производства на угольные электростанции с их более высокими выбросами. Тем же путем могут пойти Франция и Япония.

Почему же западные страны выбрали неверное направление? Ядерная энергетика воздействует на уязвимые точки человеческой психики – тут и страх отравления и аварий, и недоверие к непонятному и сотворенному человеком. Эти опасения нагнетает традиционное движение зеленых и его якобы «прогрессивные» сторонники[429]429
  Ядерная энергия и психология страха: Gardner 2008; Gigerenzer 2016; Ropeik & Gray 2002; Slovic 1987; Slovic, Fischhoff, & Lichtenstein 1982.


[Закрыть]. Некоторые наблюдатели обвиняют в глобальном потеплении группу The Doobie Brothers, Бонни Рэйтт и других рок-звезд, чей концерт и фильм 1979 года под названием No Nukes («Нет атому») поселил в сердцах беби-бумеров предубеждение против ядерной энергии. (Вот пара строк из заключительного гимна: «Нам нужна только теплая энергия солнца… А свои ядовитые ядерные станции оставьте себе»[430]430
  “Power,” by John Hall and Johanna Hall.


[Закрыть].) Часть вины лежит на Джейн Фонде, Майкле Дугласе и продюсерах фильма-катастрофы «Китайский синдром» (1979) – свое название он получил из-за того, что расплавленное ядерное топливо при аварии должно предположительно прожечь Землю насквозь и вырваться на поверхность в Китае, сделав необитаемой «территорию размером с Пенсильванию». По ужасному совпадению через две недели после выхода ленты на АЭС Три-Майл-Айленд в центральной части Пенсильвании произошла авария с частичным расплавлением активной зоны ядерного реактора. В итоге в обществе воцарилась паника, а сама ядерная энергетика начала восприниматься как источник страшных опасностей.

Про ситуацию с изменением климата часто говорят, что больше всех ею напуганы самые осведомленные, но с ядерной энергетикой дело обстоит наоборот: те, кто знает больше всех, боятся меньше всего[431]431
  Brand 2009, p. 75.


[Закрыть]. Как и в случае с нефтеналивными танкерами, автомобилями, самолетами и заводами (глава 12), инженеры учатся на опыте прежних катастроф и критических ситуаций, эффективно работая над безопасностью атомных реакторов. Риск аварий и загрязнения удалось довести тут до уровня, который куда ниже рисков, связанных с использованием ископаемого топлива. Это касается даже радиоактивности, которая является естественным свойством летучих зол и дымовых газов, образующихся при сгорании угля.

Тем не менее ядерная энергетика – это дорогое удовольствие, в первую очередь из-за необходимости преодолевать многочисленные законодательные препоны, тогда как конкурентам заведомо дан зеленый свет. Кроме того, теперь, после длительного перерыва, американские атомные электростанции строятся частными компаниями по собственным нестандартным проектам, а это значит, что их создатели не обладают всеми накопленными на сегодняшний день инженерными знаниями и не используют оптимальные методы проектирования, производства компонентов и строительства. Швеция, Франция и Южная Корея, напротив, построили десятки стандартизированных реакторов и теперь получают дешевое электричество вкупе с устойчиво низкими выбросами углекислого газа. Как сформулировал Иван Селин, бывший член Комиссии по регулированию ядерной энергетики США, «у французов два вида реакторов и сотни видов сыров, а в США все наоборот»[432]432
  Необходимость стандартизации: Shellenberger 2017. Высказывание Селина цит. по Washington Post, May 29, 1995.


[Закрыть].

Для того чтобы ядерная энергетика смогла сыграть решающую роль в процессе декарбонизации, ей придется в конце концов отказаться от технологии легководных реакторов второго поколения. (К «первому поколению» относятся прототипы 1950-х и начала 1960-х годов.) Вскоре заработают несколько реакторов третьего поколения, созданных на основе существующих моделей, но более безопасных и эффективных, однако пока их преследуют многочисленные накладки в ходе финансирования и строительства. Понятие «реакторы четвертого поколения» объединяет полдюжины новейших разработок, благодаря которым АЭС станут скорее изделием массового производства, нежели произведением инженерной мысли, воспроизводимым лишь в нескольких экземплярах[433]433
  Ядерная энергетика четвертого поколения: Bailey 2015; Blees 2008; Freed 2014; Hargraves 2012; Naam 2013.


[Закрыть]. Один из проектов подразумевает конвейерное производство на манер реактивных двигателей, упаковку в грузовые контейнеры, перевозку по железной дороге и установку на баржах, стоящих в море неподалеку от крупных городов. Это позволит преодолеть сопротивление тех, кто не желает никакого нового строительства в своем городе. Кроме того, такой барже не страшны шторма и цунами, а после окончания срока эксплуатации реактора ее легко отбуксировать к месту разборки. Другие реакторы четвертого поколения смогут размещаться под землей, охлаждаться инертными газами или солевыми расплавами, которые не нужно держать под давлением, постоянно дозаправляться засыпкой мелких частиц топлива вместо замены топливных стержней с отключением, дополнительно синтезировать водород (самое чистое топливо) и автоматически отключаться при перегреве без электропитания и человеческого вмешательства. Какие-то установки будут работать на относительно доступном тории, другие – на уране из морской воды, из списанного ядерного оружия (самая наглядная иллюстрация выражения «перековать мечи на орала»), из отработанных сердечников действующих реакторов или даже из собственных отходов – едва ли мы когда-нибудь ближе подойдем к созданию вечного двигателя, способного снабжать мир энергией многие тысячи лет. Даже от управляемого термоядерного синтеза, про который уже давно шутят, что «до него всегда еще тридцать лет», на этот раз нас, возможно, действительно отделяют тридцать лет (или даже меньше того)[434]434
  Термоядерный синтез: E. Roston, “Peter Thiel’s Other Hobby Is Nuclear Fusion,” Bloomberg News, Nov. 22, 2016; L. Grossman, “Inside the Quest for Fusion, Clean Energy’s Holy Grail,” Time, Oct. 22, 2015.


[Закрыть].

Плюсам высокотехнологичной ядерной энергетики нет числа. Большая часть усилий по предотвращению глобального потепления направлена на законодательные изменения (например, введение платы за выбросы), которые по-прежнему вызывают много дискуссий и которые даже при наилучшем раскладе будет проблематично осуществить по всему миру. Более экологичный источник энергии с более низкой себестоимостью и более высокой плотностью, чем у ископаемого топлива, найдет спрос сам по себе и не потребует ни титанических усилий политиков, ни беспримерной международной кооперации[435]435
  Преимущества технологических решений проблемы изменения климата: Bailey 2015; Koningstein & Fork 2014; Nordhaus 2016; см. также прим. 103 ниже.


[Закрыть]. Он не только смягчит всемирное потепление, но и принесет нам много иных преимуществ. Жители третьего мира смогут перескочить через несколько ступеней энергетической лестницы и поднять свой уровень жизни до стандартов западных стран, не задыхаясь в угольном дыму. Дешевое опреснение морской воды, которое представляет собой крайне энергозатратный процесс, позволит орошать сельскохозяйственные угодья и преодолеть дефицит питьевой воды. Кроме того, снижение потребности в водохранилищах и гидроэлектростанциях позволит снести плотины, восстановив течение рек к озерам и морям и вернув к жизни целые экосистемы. Команда, которая обеспечит миру чистую и доступную энергию, окажет человечеству бóльшую услугу, чем все святые, герои, пророки, мученики и лауреаты прошлого, вместе взятые.

Такими первопроходцами могут стать стартапы изобретателей-идеалистов, исследовательские департаменты энергетических компаний или затеянные из тщеславия проекты миллиардеров от высоких технологий, особенно если в их портфолио удачно сочетаются простые практичные решения и безумные идеи[436]436
  Необходимость рискованных исследований: Koningstein & Fork 2014.


[Закрыть]. Однако всем им понадобится помощь правительств, поскольку такая забота о всемирном общественном благе слишком рискованна и сулит слишком низкие прибыли для частных компаний. Правительства обязаны сыграть тут свою роль, поскольку, как подчеркивает Бранд, «сооружение инфраструктуры – это одна из обязанностей, ради которых мы нанимаем правительства, и особенно это касается энергетической инфраструктуры, которая требует бесчисленного множества законов, займов, сервитутов, нормативов, субсидий, исследований и государственных закупок с детальным контролем»[437]437
  Brand 2009, p. 84.


[Закрыть]. Для всего этого необходима законодательная база, отвечающая вызовам XXI века, а не продиктованная характерными для 1970-х годов технофобией и ужасом перед атомной энергией. Некоторые ядерные технологии четвертого поколения уже готовы, но им мешает якобы направленная на защиту окружающей среды бюрократическая волокита, и они могут никогда не дождаться реализации, по крайней мере в США[438]438
  Технофобия американцев заводит их в тупик: Freed 2014.


[Закрыть]. Китай, Россия, Индия и Индонезия, остро нуждающиеся в энергии, уставшие от смога и свободные как от американских фобий, так и от неповоротливой политической системы, могут вырваться в этом вопросе вперед.

Кто бы ни взялся за это дело и какое бы топливо ни выбрал, успех глубокой декарбонизации зависит от технологического прогресса. Кто сказал, что наши познания на 2018 год – предел возможностей человечества? Декарбонизация потребует прорывов не только в атомной энергетике, но и на других технологических фронтах. Нам нужны аккумуляторы, которые могут хранить энергию из непостоянных возобновляемых источников; умные электросети наподобие Всемирной паутины, которые доставляют энергию от разбросанных производителей к разбросанным потребителям в самое разное время; технологии электрификации и декарбонизации промышленных процессов вроде производства цемента, удобрений и стали; жидкое биотопливо для грузовиков и самолетов, которым нужны емкие и мощные источники энергии; а также методики улавливания и хранения углекислого газа.

~

Последний пункт критически важен по одной простой причине. Даже если сократить выбросы парниковых газов наполовину к 2050 году и вовсе до нуля к 2075-му, планета все равно продолжит опасно разогреваться, потому что уже имеющийся углекислый газ останется в атмосфере на еще очень долгое время. Недостаточно просто перестать строить парник; в какой-то момент нам придется его разобрать.

Основной пригодной для этого технологии уже больше миллиарда лет. Растения улавливают углерод из воздуха и, используя солнечную энергию, соединяют CO₂ и H₂O в сахара (например, C₆H₁₂O₆), целлюлозу (которая представляет собой цепочку звеньев с формулой C₆H₁₀O₅) и лигнин (еще одна цепочка из звеньев вроде C₁₀H₁₄O₄); последние два полимера составляют основную часть биомассы в стволах и стеблях. Соответственно, самый очевидный способ убрать из атмосферы углекислый газ – это воспользоваться помощью как можно большего числа жадных до углерода растений. Этого мы можем добиться, если всем миром перейдем от вырубки лесов к восстановлению лесных массивов, а затем и к посадке новых лесов, если откажемся от вспахивания земель и осушения заболоченных участков и вдобавок восстановим прибрежные и морские природные комплексы. Чтобы снизить количество углерода, которое возвращается в атмосферу при гниении мертвых растений, мы можем развивать строительство из дерева и других растительных материалов или превращать биомассу в не подверженный гниению древесный уголь, а потом закапывать его в землю в качестве почвоулучшителя – биоугля[439]439
  Улавливание СО₂: Brand 2009; B. Plumer, “Can We Build Power Plants That Actually Take Carbon Dioxide Out of the Air?” Vox, March 11, 2015; B. Plumer, “It’s Time to Look Seriously at Sucking CO2 Out of the Atmosphere,” Vox, July 13, 2015. См. также CarbonBrief 2016 и Center for Carbon Removal, http://www.centerforcarbonremoval.org/.


[Закрыть].

Другие идеи улавливания углекислого газа пока остаются в разной степени туманными, по крайней мере при современном уровне развития технологий. Самые фантастические варианты подразумевают использование геоинженерии, например распыление измельченных скальных пород, которые при химическом выветривании поглощают углекислый газ, создание щелочной среды в облаках или океанах, чтобы больше углекислого газа растворялось в воде, или обогащение морской воды железом, чтобы ускорить фотосинтез планктона[440]440
  Геоинженерия: Keith 2013, 2015; Morton 2015. Искусственное улавливание СО₂: см. предыдущее примечание.


[Закрыть]. Более консервативные решения представляют собой различные технологии захвата углекислого газа прямо из дымовых труб использующих ископаемое топливо предприятий и закачки его в пустоты земной коры. (Собирать присутствующий в атмосфере в концентрации 400 граммов на тонну углекислый газ напрямую теоретически возможно, но чрезвычайно неэффективно, хотя это может измениться, если ядерная энергия в достаточной мере подешевеет.) Эти технологии можно внедрить прямо на действующих заводах и электростанциях – пускай такое улавливание само по себе очень энергозатратно, оно способно значительно сократить выбросы углекислого газа на уже существующей гигантской энергетической инфраструктуре (конечным продуктом тут станет так называемый «чистый уголь»). Такими же уловителями можно оборудовать газификационные установки, используемые для переработки угля в жидкое топливо, которое, вероятно, все же понадобится нам в будущем для самолетов и грузовиков. Геофизик Дэниел Шрэг указывает, что процесс газификации и так требует отделения CO₂ от потока других газов, так что связывание этого CO₂ для защиты атмосферы приведет лишь к небольшому росту расходов и даст в итоге жидкое топливо, при сжигании которого выбросы углекислого газа будут меньшими, чем при сжигании бензина[441]441
  Низкоуглеродное жидкое топливо: Schrag 2009.


[Закрыть]. И это еще не все: если подаваемое угольное сырье смешивать с биомассой (травой, отходами сельского хозяйства и деревообработки, бытовым мусором, а в будущем, возможно, с генно-модифицированными растениями и водорослями), суммарные выбросы всего процесса окажутся нулевыми. В идеальном случае сырье должно состоять только из биомассы, и тогда выбросы окажутся отрицательными. Растения выводят углекислый газ из атмосферы, а при переработке биомассы в энергию (путем сжигания, ферментации или газификации) он не будет возвращаться туда в результате работы уловителей. Эту комбинацию, иногда обозначаемую аббревиатурой BECCS (bioenergy with carbon capture and storage – «биоэнергия с улавливанием и хранением углерода»), часто называют настоящим спасением для нашего климата[442]442
  BECCS: King et al. 2015; Sanchez et al. 2015; Schrag 2009; см. прим. 96 выше.


[Закрыть].

Воспользуется ли человечество одним из перечисленных вариантов? Преграды на этом пути обескураживают. В числе трудностей: растущее потребление энергии в мире, удобство использования ископаемого топлива с его громадной инфраструктурой, отрицание проблемы со стороны энергетических корпораций и правых политиков, враждебность к технологическим решениям со стороны традиционного крыла зеленых и левых борцов за климатическую справедливость, а также трагедия углеродных общин. Несмотря на все это, время идей по предотвращению глобального потепления уже наступило. Среди прочих признаков – три заголовка в журнале Time, появившиеся в течение трех недель в 2015 году: «Китай серьезно настроен по отношению к изменению климата», «Walmart, McDonald’s и еще 79 компаний выразили готовность бороться с глобальным потеплением» и «Уровень отрицания изменения климата среди американцев достиг рекордно низкого уровня». Примерно тогда же газета The New York Times сообщила: «По результатам опроса мир достиг консенсуса по поводу необходимости предотвратить изменение климата». В тридцати девяти странах из сорока, где проводилось это исследование (исключением стал Пакистан), большинство респондентов, в том числе 69 % американцев, согласились с необходимостью сократить выбросы углекислого газа[443]443
  Заголовки Time: Sept. 25, Oct. 19, and Oct. 14. Заголовок The New York Times: Nov. 5, 2015, данные Pew Research Center. Другие опросы, демонстрирующие поддержку американцами мер по предотвращению изменений климата: https://www.carbontax.org/polls/.


[Закрыть].

Всемирный консенсус – не пустой звук. В декабре 2015 года 195 стран подписали историческое соглашение, обязующее их удержать рост среднемировой температуры «намного ниже» 2 ℃ (с целевым показателем 1,5 ℃) и выделять развивающимся странам по 100 миллиардов долларов в год на мероприятия по предотвращению изменения климата (этот вопрос был камнем преткновения при предыдущих – неудачных – попытках прийти к общемировому согласию)[444]444
  Парижское соглашение: http://unfccc.int/paris_agreement/items/9485.php.


[Закрыть]. К октябрю 2016 года этот документ был ратифицирован 115 странами-участницами и вступил в силу. Большинство подписавших соглашение государств уже представили детальные планы своих действий до 2025 года и пообещали обновлять их каждые пять лет, дополняя все новыми мерами. Без такого наращивания текущих обязательств будет недостаточно: они все равно позволят температуре подняться на 2,7 ℃ и снизят вероятность потепления на опасные 4 ℃ к 2100 году всего на 75 %, что по-прежнему слишком много для общего спокойствия. К счастью, публичность обязательств вкупе с тем фактом, что новые технологические достижения имеют свойство легко распространяться по миру, могут сделать наращивание очень быстрым, и тогда Парижское соглашение существенно снизит вероятность подъема температуры на 2 ℃ и фактически устранит опасность подъема на 4 ℃[445]445
  Вероятность увеличения среднемировой температуры при условии соблюдения Парижского соглашения: Fawcett et al. 2015.


[Закрыть].

Большой удар по этим надеждам был нанесен в 2017 году, когда Дональд Трамп, который убежден, что изменение климата – это выдумка китайцев, сообщил о выходе США из соглашения. Даже если это действительно произойдет в ноябре 2020 года (самая ранняя из возможных дат), технологии и экономика все равно продолжат подталкивать декарбонизацию вперед, тогда как политические меры по предотвращению глобального потепления будут предпринимать отдельные города, штаты, компании, лидеры сферы высоких технологий, а также другие страны мира, которые объявили соглашение «не подлежащим пересмотру» и в будущем могут начать оказывать давление на США, вводя углеродные пошлины на американский экспорт, а также прочие санкции[446]446
  Декарбонизация под влиянием технологий и экономики: Nordhaus & Lovering 2016. Города, штаты и мир против Трампа в вопросе климатических изменений: Bloomberg & Pope 2017; “States and Cities Compensate for Mr. Trump’s Climate Stupidity,” New York Times, June 7, 2017; “Trump Is Dropping Out of the Paris Agreement, but the Rest of Us Don’t Have To,” Los Angeles Times, June 16, 2017; W. Hmaidan, “How Should World Leaders Punish Trump for Pulling Out of Paris Accord?” The Guardian, June 15, 2017; “Apple Issues $1 Billion Green Bond After Trump’s Paris Climate Exit,” Reuters, June 13, 2017, https://www.reuters.com/article/us-apple-climate-greenbond/apple-issues-1-billion-green-bond-after-trumps-paris-climate-exit-idUSKBN1941ZE; H. Tabuchi & H. Fountain, “Bill Gates Leads New Fund as Fears of U. S. Retreat on Climate Grow,” New York Times, Dec. 12, 2016.


[Закрыть][447]447
  Администрация Трампа вышла из Парижского соглашения в ноябре 2020 года. Одним из лозунгов предвыборной программы его конкурента на очередных президентских выборах Джо Байдена стало возвращение США к соглашению «в первый же день в должности». – Прим. ред.


[Закрыть].

~

Даже при семи футах под килем и попутном ветре действия, направленные на предотвращение изменения климата, будут стоить нам громадных усилий, и нет никаких гарантий, что необходимые подвижки в технологиях и политике случатся достаточно скоро, чтобы замедлить глобальное потепление прежде, чем оно нанесет обширный урон. Это подводит нас к последней, самой отчаянной защитной мере: охлаждение планеты путем снижения количества солнечной радиации, которая достигает нижних слоев атмосферы и поверхности Земли[448]448
  Охлаждение атмосферы путем отражения солнечной радиации: Brand 2009; Keith 2013, 2015; Morton 2015.


[Закрыть]. Флотилия самолетов могла бы распылить в стратосфере завесу из сульфатов, кальцита или наночастиц, и эта тонкая прослойка отразила бы достаточную долю солнечного тепла, чтобы не допустить опасного потепления[449]449
  Кальцит (известняк) как стратосферный крем от загара и антацид: Keith et al. 2016.


[Закрыть]. Подобный эффект производят извержения вулканов; в 1991 году вулкан Пинатубо на Филиппинах выбросил в атмосферу столько диоксида серы, что планета на два года остыла на полградуса по Цельсию. Другой вариант: множество дирижаблей могут создавать в воздухе мельчайший туман из морской воды. По мере испарения воды кристаллы соли будут скапливаться в облаках, где водяной пар начнет конденсироваться вокруг них, образовывая капли, делающие облака белее, благодаря чему они будут отражать в космос больше солнечного света. Все эти меры относительно недороги, не требуют новых экзотических технологий и смогут снизить среднемировую температуру довольно быстро. Ходят разговоры и о других вариантах манипуляций с атмосферой и океанами, но там исследования находятся на самой ранней стадии.