Энергетические ресурсы

Энергетические ресурсы

В соответствии с записями Холиншеда, летописца при дворе Елизаветы I Тюдор, в 1543 году в Англии была получена первая отливка из железа. Елизавета вообще вела курс на то, чтобы в стране были свои производства: добыча соли, выплавка меди, изготовление стекла и т. д. Для достижения успеха требовалось огромное количество древесного угля; углежоги поставляли его, сводя леса, и довольно быстро уничтожили все леса в Англии, а затем и в Ирландии. Дефицит леса вынудил перейти на использование ископаемого угля, хоть он и был грязный и с неприятным запахом.

К 1600 году Лондон и почти все приморские города перешли на уголь. Дальнейшие успехи в его добыче, а соответственно в выплавке стали, к концу XVIII века позволили осуществить то, что позже было названо Промышленной революцией.

В период с 1550 по 1820 год население Франции, Испании, Германии, Италии и Нидерландов увеличилось на 50—80 %, а прирост населения Англии за тот же период составил 280 %, однако Англия всё ещё оставалась малочисленной по населению страной. Тем не менее, в 1800 году в Англии было добыто 15 млн. тонн угля, в то время как добыча во всей континентальной Европе не превысила 3 млн. тонн.

Теплотворная способность угля в два раза выше, чем у сухих дров, и даже у древесного угля, а его запасы оказались намного больше лесных ресурсов. После того, как Промышленная революция шагнула в Европу – по всем странам побежали паровозы, строились пароходы, развивались совершенно новые отрасли промышленности – её население за один XIX век выросло со 187 млн. до 400 млн. человек.

Однако за это время произошло явление, впоследствии качественно изменившее мир: 35 млн. эмигрантов из Европы и их наследники составили большую, а иногда доминирующую часть населения в других частях света; США, Канада, Австралия, Новая Зеландия, многие регионы Латинской Америки были заселены ими. Повсюду поселенцы внедряли добычу и применение угля. За короткое время (с 1865 по 1880) уголь стал основным источником энергии в США, достигнув пика своего потребления в 1910 году. В том же году был отмечен пик роста населения Соединённых Штатов.

Сейчас не уголь определяет лицо энергетики, но он всё ещё очень важен, как ресурс. Если исходить из нынешних темпов добычи и потребления, запасов угля должно хватить примерно на сто лет. Но ускоренный рост населения потребует увеличения добычи угля, и уже к 2010 году потребность в нём может вырасти на 40 %, что, естественно, приблизит срок исчерпания запасов.

Но нужно учитывать следующее: при добыче топлива любого вида однажды наступает критический момент, после которого на извлечение топлива надо затрачивать больше энергии, чем её содержится в добываемом топливе. Иначе говоря, любая добыча имеет предел рентабельности. Добыча сверх этого предела теряет смысл, даже если объём залежей остаётся большим. Для угля это особенно актуально, так как уже сейчас приходится разрабатывать слои на глубине более километра. Кроме того, всё чаще приходится работать с маломощными и крутопадающими слоями, что дополнительно удорожает процесс.

Ещё одна особенность именно угольной промышленности в том, что она, со всей её инфраструктурой, не самодостаточна. Ей нужна нефть, вклад которой в добычу угля достигает 40—50 %: уголь развозят электровозы, тепловозы и грузовые автомобили; электростанции, дающие на шахты ток, работают на мазуте, и т. д. Если возить уголь на паровозах, работающих на угле же (а возврат к паровозам вообще вряд ли возможен), то накладные расходы, из-за малого КПД паровозов, резко увеличатся. Таким образом, исчерпание нефти будет означать остановку угольной промышленности, даже если в недрах Земли угля ещё будет много.

А может ли закончиться нефть?

Может, отчего нет.

Так же, как когда-то в Англии уголь, так в США нефть обеспечила великолепные стартовые условия для развития экономики. Одна только Калифорния располагала запасами б?льшими, чем Германия, Япония, Франция, Испания, Дания, Швеция, Финляндия и Италия, вместе взятые. В Оклахоме нефти было больше, чем в Германии или Японии. Америка имела нефти в двадцать раз больше, чем Индия, в шестнадцать – чем Бразилия, в три раза больше, чем Китай.

Но до русско-японской войны лидерство США в добыче было ещё не очевидным. На мировую арену очень уверенно выходила Россия (количество добытой нефти указано в тоннах):

Первая мировая война устранила опасного конкурента.

Во Второй мировой войне, после того как Япония, остро испытывающая нехватку нефти, в порыве отчаяния атаковала Пирл Харбор, а Гитлер не смог захватить нефтепромыслы Баку, США выступили триумфаторами. До 1950 года они производили половину мирового объёма нефти. А ещё через пятьдесят лет они не добывали и половины того, что требуется для собственных потребностей…

Нефть и газ стали основными источниками энергии для современной технической цивилизации в силу более высокой, чем у угля, энергоёмкости и, в особенности, благодаря преимуществам добычи, транспортировки и применения. Озабоченность потребителей вызывает только один момент: невозобновимость этих ресурсов.

За 150 лет человечество успело израсходовать 65 % мировых запасов нефти. Ежедневно в мире её расходуется почти в пять раз больше, чем удаётся найти в новых месторождениях. Теперь уже и в США, и в большинстве других стран подчищают остатки. Понятно, что крошечный Кувейт (его территория меньше, чем штат Нью-Джерси), ради которого США затеяли «бурю в пустыне», стоил такой операции: его запасы нефти втрое превышают запасы Соединённых Штатов!

Нефть Персидского залива, вероятнее всего, последний большой резерв этого вида топлива. После 2010 года предполагается необратимый спад мировой добычи, объёмы и сроки которого будут определяться «энергетической стоимостью» добычи. Если на поиск и извлечение тонны нефти затрачивается тонна нефти, дальнейший процесс теряет смысл. Денежная стоимость в данном случае не имеет никакого значения, учитывается только энергетическая целесообразность. Как ни странно, это простое соображение осознаётся далеко не всеми. После Второй мировой войны энергетическая эффективность составляла 50:1; в середине 1980-х понизилась до 8:1, а для импортной нефти, с учётом доставки, до 5:1. В 2015 году эта величина станет критической, а именно 1:1. Критическая дата для газа наступит позже, чем для нефти, но разница в 10—15 лет для энергетического кризиса не имеет принципиального значения.

Пик добычи нефти: Ливия – 1969, США – 1970, Иран – 1973, Румыния – 1976, Тринидад – 1977, Бруней – 1979, Перу – 1981, Северная Америка в целом – 1984, СССР – 1987, Египет – 1993, Оман – 2002, Йемен – 2002. В Венесуэле пика ждут после 2005-го, на Каспии около 2010 года, в Саудовской Аравии и Ираке после 2011-го, в Объединенных арабских эмиратах в 2017-м, в Кувейте в 2018-м. Затем повсеместный обвал. Разведанная и законсервированная «про запас» нефть на Аляске даст США отсрочку не более чем на два года.

Интересно, что вследствие эмбарго на торговлю с Ираком для него критическая дата может наступить несколько позже: судьба любит криво улыбаться! Однажды Ираку, чья прибыль на 99 % зависит от экспорта нефти, не у кого будет покупать продовольствие, потому что к тому времени другие страны не смогут производить его с избытком.

Никто не купит нефть, никто не продаст еды…

Накануне краха, как и в случае с водой и почти всеми другими ресурсами, нарастает их потребление. За последние 30—40 лет применение ископаемой энергии в различных секторах экономики США выросло от двадцати до тысячи раз! Рост идёт и в прочих странах с быстро растущим населением. Скажем, Китай по сравнению с 1955 годом в сто раз увеличил потребление нефти в производстве сельскохозяйственной продукции. Штаты, конечно, отличаются расточительностью.

В 1997 году Америка ввозила 60 % нефти от всей потребляемой, используя её в полтора расточительнее Европы, и в два раза – Японии. В основном роскошествуют граждане: в среднем один американец расходует на себя нефти в 20—30 раз больше, чем жители развивающихся стран. Особенно много тратят на поездки в автомобилях. А ведь это крайне нерационально: всего 1 % энергии, заключённой в бензине, идёт на то, чтобы везти водителя, и около 15 % затрачивается на перемещение самого автомобиля. Остальное теряется зря.

Дональд Ходел, бывший помощник Рейгана по энергетике, сказал: «Мы, как лунатики, идём к катастрофе». Это точно.

…Помимо основных источников энергии (нефть, газ, уголь), бесспорно невозобновляемых, которые в настоящее время обеспечивают 80 % потребностей человечества, есть и другие, условно возобновляемые; они составляют одну пятую часть энергетического баланса.

Данные, приведённые в таблице, говорят сами за себя, но некоторые комментарии всё же нужны. Развитые страны тратят на себя 70 % производимой энергии, а развивающиеся только 30 %, хотя их население составляет 75 % общемирового. Значит, в странах третьего мира б?льшая доля работы выполняется, как и до Промышленной революции, с помощью мускульной силы человека и тяглового скота.

Ну, и заодно, глядя на таблицу, определимся с перспективами: имеется ли, чем заменить нефть и газ, в случае чего.

За пять десятилетий, прошедших с момента запуска первой мирной атомной станции, доля ядерной энергетики не только в США, но и всюду (за исключением Украины, Франции, Японии и, возможно, Израиля) не превысила того, что даёт сжигание древесины и кустарников для отопления жилищ и приготовления пищи. Вот уже четверть века, как в США не выдают разрешений на строительство новых атомных станций. Германия также пришла к решению не строить новых АЭС. В Украине закрыта Чернобыльская станция и под большим вопросом находится достройка двух почти готовых блоков АЭС. Так что ядерная экономика на спаде.

Крупный рост энергопотребления за счёт биомассы уже невозможен: лес на планете усилиями человека очень успешно уничтожается.

Гидроэнергетика практически исчерпала свои возможности; почти все гидроресурсы рек уже используются. В США из 917 млн. га суши почти 63 млн. га занято под водохранилища. Для использования резервных гидроресурсов потребуется занять дополнительно 24 млн. га земли, в основном плодородной, и если учесть, что земля под пашню уже стала дефицитной, то цена дополнительной гидроэнергии может оказаться слишком высокой. К тому же сооружение новых плотин – это усугубление и без того нарушенного равновесия в экосистемах, изменение режима грунтовых вод, дальнейшее разрушение мест обитания не только рыб, птиц и животных, но и человека.

Гидротермальные и ветровые станции – скорее экзотика, чем существенный фактор в мировой энергетике. То, что может иметь смысл для посёлков, расположенных у гейзеров, или для небольших территорий с постоянными ветрами, имеет ничтожное значение для энергоёмких производств и прочих нужд остальных государств.

Этанол – скорее побочный продукт сельского хозяйства, чем самостоятельный источник энергии. При синтезе этанола затраты на его производство на 50 % превышают энергетические возможности конечного продукта, – такая технология экономически бессмысленна.

Ожидаемые мир сложности многими осознаются. Озадачены же ими, прежде всего, в США. Проблемы американской энергетики были одним из самых острых вопросов президентской кампании первого срока Дж. Буша-юниора. Той зимой американцы на собственном кошельке почувствовали, что творится. Подорожали не только бензин и электричество, но и аренда квартир и почти все товары в магазинах. Настоящий полномасштабный кризис энергоснабжения разразился в Калифорнии: здесь цены на электроэнергию подскочили в 10—20 раз, огромные убытки потерпели энергоёмкие отрасли промышленности штата. Началась перегрузка сетей и как следствие – веерные отключения. Губернаторы северо-западных штатов высказали подозрения о недобросовестных манипуляциях на рынке, и потребовали от федеральных властей расследования.

Калифорния с её могучей экономикой оказалась не в состоянии обеспечить себя электричеством самостоятельно!

А в чём дело-то? Калифорнийские компании покупают электроэнергию в штатах северо-запада (Вайоминг, Колорадо, Юта, Орегон и Вашингтон), производящих дешёвую энергию на своих гидроэлектростанциях. Из-за необычайно засушливого лета, за которым последовали столь же сухие осень и зима, реки северо-запада обмелели и не смогли восполнить дефицит… вот вам и гидроэнергетика.

С нефтью ещё хуже. Дж. Буш-мл указал, что США при администрации Билла Клинтона попали в чрезмерную зависимость от ОПЕК; и вообще за последние тридцать лет отечественные нефтедобытчики не освоили ни одного нового месторождения, а они в стране есть – на территориях, объявленных заповедными. Надо увеличивать объёмы собственной добычи! Основной вывод в том, что в США наблюдается фундаментальный дисбаланс между предложением и спросом, а задача – добиться энергетической самостоятельности – не решается.

Была создана специальная рабочая группа. Она сформулировала 104 рекомендации, идущие в трёх направлениях: энергосбережение, поиск альтернативных и восполнимых источников энергии и увеличение отечественной добычи. И оказалось, что деваться некуда: придётся, как и прежде, использовать уголь, нефть и природный газ. А чтобы обеспечить этими ресурсами действующие и новые электростанции на этих источниках (построив их 1300 до 2020 года), администрация намерена смягчить экологические требования к угольным станциям, ассигновать дополнительные средства на разработку чистых энергетических технологий, ввести налоговые льготы для разработчиков новых месторождений и покупателей энергосберегающих автомобилей-гибридов. Заодно решили поощрить сооружение новых АЭС.

Наиболее резкую критику вызвало намерение Буша начать разведку и бурение на территории национального заповедника на Аляске. Экосистема Заполярья отличается чрезвычайной хрупкостью. Заверениям нефтедобытчиков в том, что у них есть экологически безопасные технологии, никто не верит. Опросы показывают, что американцы хотят сохранить в неприкосновенности заповедные земли Аляски в той же мере, в какой хотят дешёвого бензина…

В 2000 году произошёл предсказанный в 1996-м скачок мировых цен на нефть. На Московской встрече Большой Восьмерки в конце марта 1998 года лидеры ведущих стран мира изучали доклад, в котором обосновывалась неизбежность полномасштабного кризиса в промежутке между 2010-м и 2020-м годами…

Этот срок ничтожен. Невозможно успеть отказаться от старого, расточительного жизненного уклада, и перейти к новому. На Земле осталось мало нефти, даже с учётом неразведанных запасов. Никакие инвестиции и заклинания не помогут добыть больше того, что имеется в недрах. И что потом? Умершие без энергии города. Неработающие заводы. Пустые улицы и дороги, с брошенными по обочинам автомашинами с сухими бензобаками…

Данный текст является ознакомительным фрагментом.