Нефть и газ кончаются. что дальше?

Нефть и газ кончаются. Их добыча становится все более дорогостоящей, и не далек тот день, когда она станет просто невыгодной. Когда природные углеводороды России полностью превратятся в цифры на счетах наших нынешних господ клептократов, и те покинут нас, наконец, поскольку уже будет нечего украсть, мы останемся один на один с нашей судьбой.

Давайте пофантазируем, что будет тогда. Конечно, с позиций наших нынешних знаний и возможностей. Что придет на смену нефти и газу?
 
Энергетика родилась вместе с промышленностью, во вторую индустриальную революцию - техническую революцию 19-го века. Новому производству требовалась энергия, и с каждым годом все больше и больше, и ее получали - из нефти, из угля, из газа, одним словом, из земли. С тех пор, несмотря на появление ядерной энергетики, солнечной, ветряной, геотермальной и множества прочих, в целом ситуация не изменилась – мы получаем энергию из земли, из полезных ископаемых.

В 2006 году весь мир потребил 11 тысяч 700 миллионов тонн нефтяного эквивалента. Грубо говоря, 12 миллиардов тонн нефти. Если говорить про нефть, на ее долю приходится 34,4%, то есть чуть больше трети – это нефть. На газ приходится 20,5, то есть примерно одна пятая – это газ. Уголь 26%, то есть одна четверть – это уголь, и немножко торфа. 6% на ядерную энергию, 2% на гидро. И только 10% - это возобновляемые источники энергии.

Транспортный сектор на 90 процентов зависит от нефти («там» есть еще электромобили, а у нас только нефть и немного газ). Так что если возникнут проблемы с поставками топлива – транспортный сектор просто встанет.
 
В будущем Евросоюз, например, по данным печати, намерен перейти к системе, которая будет в меньшей степени основана на ископаемом топливе, и больше – на экологически чистых видах энергетики, которые используют возобновляемые источники энергии – ветровую, ядерную энергию, экологически чистые угольные технологии. Для этого есть три причины. Первая - необходимо защитить планету от катастрофических климатических изменений, сократив выброс углекислого газа в атмосферу. Основной источник эмиссии углекислого газа – сжигание ископаемого топлива для производства электроэнергии, тепла, для транспорта. Вторая причина – ископаемое топливо подходит к концу. Наверно, более всего это касается нефти – существует множество теорий, когда именно будет пройден пик потребления нефти, но все согласны, что это будет скоро, и кроме того, ясно, что цены на углеводородное топливо будут все более и более высокими. Третья причина – конкурентоспособность. Энергетика возобновляемых источников и меры энергетической эффективности - локальны, так что если вы развиваете эти виды энергетики, вы создаете рабочие места там, где энергия потребляется, а не там, где она производится. И это хорошо, особенно в нынешнее время экономического кризиса.
 
В России все много хуже. Если мы будем развивать нашу экономику даже не так быстро, как мы развивали в последние годы до кризиса, но примерно на 5-6% ВВП в год, то при тех тенденциях снижения энергоемкости и развития возобновляемых источников энергии, которые у нас накопились за последние годы, Россия не сможет обеспечить свой экономический рост энергетическими ресурсами. В 2050 году Россия при этих параметрах стала бы одним из ведущих в мире не экспортеров, а импортеров энергетических ресурсов, нефти, газа и, возможно, даже угля. А купить эти объемы в 50 году будет просто не у кого, потому что таких объемов, которые нужны будут, на рынке просто не будет. И вывод здесь очень простой: Россия не может дальше развиваться до 50 года, сохраняя только опору на органические виды топлива. Необходимо осознать, что без существенного повышения энергоэффективности, без существенного ускорения развития индустрии возобновляемых источников энергии свои энергетические проблемы Россия решить не сможет. Это нужно делать не потому, что нам нужно заботиться о стабилизации климата или еще какие-то проблемы решать охраны окружающей среды, - не до жиру – быть бы живу, а именно для того, чтобы поддержать и обеспечить темпы экономического роста. Альтернатива – очень резкое увеличение цен на энергоносители и коллапс всей экономики.
В прогнозе до 2020 года наше правительство определило, что примерно 80-90% потребностей в дополнительных энергетических услугах должно обеспечить энергосбережение. Это очень амбициозная задача, которую решить очень трудно, я бы сказал, невозможно. Уж больно планка высоко поставлена. Без расчета, так, от фонаря, как у нас всегда делается. Особенно, учитывая то, что наши энергоперепродавцы, особенно газовые, совершенно в экономии не заинтересованы, даже наоборот, они всеми силами препятствуют установке приборов учета у конечных потребителей.
Вот мой личный пример. У меня частный дом с газовым отоплением. Все оборудование установлено и эксплуатируется уже давно. Все установлено законно, никаких претензий со стороны газовых служб нет.
Счетчика расхода газа у меня нет, плачу по «норме на кв. метр жилплощади», которая примерно втрое больше, чем получается по счетчику.
Вот я и захотел поставить счетчик, чтобы платить за газ ровно столько, сколько я этого газа потребляю.
И тут мне пришлось столкнуться с таким произволом и беззаконием, что только диву даешься, как справедлива в нашей стране пословица про закон и дышло!
Вот как это происходит. Ничего не подозревающий потребитель газа покупает в местном Горгазе за 500 р. листочек с разрешением на установку счетчика и заказывает проект. Из проектной конторы на место выходит техник, и тут-то выясняется, что для того, чтобы всего лишь поставить маленький приборчик, бедалага-потребитель должен всё свое газовое хозяйство «привести в соответствие с новыми техническими требованиями». Иначе говоря,  развалить свой дом по кирпичику и собрать новый, т.к. «пол не такой, потолок, дымоход, крыша, вытяжки, трубопроводы, котел и всё остальное тоже». И это несмотря на то, что в свое время всё было сделано строго по закону, на что имеются все документы. В итоге «соискатель счетчика» вынужден от затеи отказаться.
Если откажешься от установки счетчика - у тебя все хорошо и безопасно. А не откажешься - у тебя все с нарушениями, и эксплуатировать нельзя.
Иными словами, подзаконный акт - ведомственная инструкция, имеет обратную силу. Казалось бы, какое отношение имеют новые техтребования к ранее установленному оборудованию, когда действовали другие техтребования? Ведь даже закон обратной силы не имеет. Ан нет, у всех закон, - а у нас дышло.
Таким жульническим приемом газовая монополия продолжает обворовывать своих клиентов. Уверен, что не только в Иванове. Какие уж тут «80-90% экономии»! Это сказка о царе Салтане для детей ясельного возраста.
А как это решается в Германии? Там прекрасно поняли, что за установку счетчика надо спрашивать не с потребителя, а с газовой компании. Установили и подключили тебе газовый котел (плит газовых в домах там нет, они считаются опасными, - только электрические) – обязаны счетчик поставить без всяких «условий», без каких-либо нервотрепок и трат для потребителя. Деньги, взятые за газ без прибора учета, подлежат передаче в казну. Газовую компанию поставили в жесткие условия, когда получать сверхприбыль за счет всяких надутых тарифов им не выгодно. И вот там счетчики у всех, а значит, что все кровно заинтересованы в экономии. И все же Европа ставит цель сократить потребление энергии только на 20 процентов к тому же 2020 году.
Это означает улучшить методы производства энергии, транспортировки энергии, потребления энергии и его учета.

Будущая энергетическая революция, отказ от энергетики, основанной на сжигании ископаемого топлива, потребует новых технологий, альтернативных источников энергии. Один из них – термоядерный синтез – не такая уж и новая идея, способная дать много энергии. Недостатком является, конечно, колоссальная технологическая, техническая сложность. Это нам обещают уже 50 лет, а то и больше, что смогут наши ученые овладеть этими силами. Но пока что, насколько известно, существенных каких-то продвижений в том, чтобы мы могли говорить не только о коммерческой технологии, но даже о какой-то технологии в научных установках, где им удалось бы эту плазму удерживать достаточное количество времени, необходимого для того, чтобы выделялась энергия, насколько мне известно, такими успехами наша наука похвастаться не может. И знаю, когда сможет.
Задача - заставить соединяться ядра легких атомов, при этой реакции выделяется колоссальная энергия, но для реакции нужны колоссальные же температуры. Раскаленному газу нельзя дать прикоснуться к поверхности реактора, иначе она, то есть эта поверхность, тут же испарится, хоть и сделана из самых жароустойчивых материалов. Нужно мощное магнитное поле.
Наиболее продвинутая плазменная конфигурация – это токамак, предложенная в Советском Союзе в 50 годах. Выглядит как бублик, то есть плазменное образование в виде бублика, окруженное, конечно, вакуумной камерой. Этот бублик имеет достаточно большие размеры. В экспериментальном реакторе ИТЕР, который сооружается сегодня на юге Франции, большой радиус шесть метров, а малый радиус два метра. Идея токамака заключается в том, что в вакуумном объеме делается напуск дейтерия и трития, дальше организуется пробой электрическим полем, возникает плазма. Как в плазмохимическом реакторе, на котором наш Борис Львович Горберг делает свои чудесные нано-ткани, - различие только в температуре плазмы. Магнитное поле удерживает плазму от растекания во все стороны, плазма долго существует, а материалы первой стенки могут выдерживать тепловые потоки, магнитное поле не дает плазме непосредственно растекаться на стенки. Если мы говорим о реакторе, то он должен производить больше энергии, чем затрачивается на создание этой плазменной конфигурации, только в этом случае он является генератором, а не потребителем энергии. Нужно, чтобы в нем отношение наработанной энергии к затраченной было выше, по крайней мере, 10, чтобы эксплуатация такой станции была экономически целесообразна.

Что касается проекта ИТЕР, который в соответствии с сегодняшним графиком должен получить первую плазму в июле 2018 года, там коэффициент отношения термоядерной мощности наработанной к мощности затраченной на создание плазмы как раз 10. Это первый экспериментальный реактор, который должен продемонстрировать реализуемость термоядерной энергетики.
 
Ядерный синтез – это огромная надежда в долгосрочной перспективе. Определенно это источник энергии, которую можно производить в больших количествах из топлива, запасы которого практически бесконечны, при этом без ядерных отходов. Проблема в том, что эти технологии все еще мало разработаны, и европейцы не ждут появления действующей и конкурентоспособной установки ранее 2050 года. Еврокомиссия инвестирует большие средства в этот проект, но до появления установок ядерного синтеза Европа, возможно, должна будет двигаться к четвертому поколению атомных электростанций, которые гораздо безопаснее, гораздо эффективнее используют ядерное топливо и производят очень мало ядерных отходов.

Если помечтать немного о том, что будет в энергетике к середине века, то, по-моему, сектор электроэнергии будет все более и более важным, и энергия будет производиться методами, позволяющими не выбрасывать в атмосферу углекислый газ. Это возобновляемые источники энергии, ядерные технологии, угольные технологии с захватом углекислого газа. Должны произойти огромные изменения в транспортном секторе, которые покончат с зависимостью транспорта от нефти. Это означает распространение электрических и гибридных автомобилей, автомобилей, использующих водород в качестве топлива, или, например, использование синтетического топлива в авиации.
Перейдет Европа и к строительству жилых и производственных зданий, которые не только производят электричество и тепло, в котором сами же и нуждаются, но даже снабжают электричеством и теплом энергосети. В принципе это означает, что каждое здание станет маленькой электростанцией с интегрированными солнечными панелями, ветряными генераторами или энергоустановками на биомассе. В этих зданиях будет чрезвычайно эффективно использоваться энергия благодаря очень хорошей изоляции, энергосбережению, они будут оснащены так называемыми «смарт грид» («умными сетями») - новым видом электросетей, позволяющих не только поставлять энергию в здание, но и экспортировать ее. И наконец, произойдет глобальная революция в этой сфере – идеи, которые применяются в Европейском Союзе, будут применяться также в новых экономиках по всему миру.

А что, в 1860 году, когда началась промышленная добыча нефти, доля нефти в энергобалансе человечества тоже была мизерной и была меньше, чем составляет сейчас доля возобновляемых источников энергии. Мы знаем, например, что европейское сообщество уже поставило задачу в 2020 году вырабатывать 20% всей энергии на возобновляемых источниках энергии. То есть они уверены, что они смогут реализовать и решить эту задачу. И я не сомневаюсь, что им это удастся. Это ветровая энергия, уже пейзаж сегодня в западноевропейских странах, - как правило, где бы вы ни ехали, вам в окно какой-нибудь ветряк попадет. Это геотермальаня энергия - использование подземных тепловых источников (кстати, продвигаемая и в России, Ярославским НПО «Недра»). Приливная, энергия волн, мини-гидроэлектростанции. Очень большой перечень технологий. В конце концов, возобновляемые источники энергии – это различного рода преобразования энергии солнечного потока, падающего на поверхность земли, поэтому они являются возобновляемые, поскольку солнце, слава богу, пока что продолжает светить.

Но главное – ветроэнергетика. Ветровая и солнечная энергии – очень зрелые технологии, которые уже конкурентоспособны на рынке, и будут еще более конкурентоспособны по двум причинам – во-первых, благодаря развитию технологий стоимость солнечной и ветряной энергии снижается, во-вторых – потому что стоимость основного конкурента этих источников – ископаемого топлива – будет расти. Существует весьма многообещающая технология концентрирования солнечной энергии. Она применяется, например, на юге Испании. Огромное преимущество концентрирования солнечной энергии в том, что вы можете создавать резерв электричества, нагревая вещество, скажем, соль, которое затем может быть использовано в ночное время, в отсутствие солнца, для производства электроэнергии.
 
Технология, которая явно будет необходима для энергетической революции – технология производства энергокабелей. То есть энергосети, способные поддерживать бесперебойное снабжение, несмотря на прерывистость возобновляемых источников энергии, и использующие, если можно так сказать, интерактивный подход, позволяющий потребителю быть также и производителем. Это немного напоминает интернет. Вы получаете информацию, но вы и отправляете информацию. С новыми энергосетями вы сможете и получать электроэнергию, и снабжать сеть электричеством. Для этого должно развиваться то, что называется «смарт грид» – умными сетями – это будет очень важным направлением в будущем.

Частично все это уже функционирует, например, в Германии. И вообще, в Европе ветрогенераторы, действительно, самая типичная деталь пейзажа. Мы сфотографировались на самом северо-западном мысе Голландии, через пролив Великобритания, так сзади нас был остров, весь заполненный мачтами с вращающимися лопастями. Весь горизонт, докуда хватало глаз, был в этих мерно вращающихся трехлопастных винтах.

Кроме огромной, всеохватывающей сети ветроэлектростанций, там во всю строятся дома, которые сами себя отапливают теплом поверхностных грунтовых вод посредством тепловых насосов. Сам читал в местной газете тихого старинного университетского городка Хильдесхайма в Нижней Саксонии. Что безуспешно пытается внедрить в России НПО «Недра». А надо бы поспешить.

И еще. Беспокоит один факт: люди не видят приближения еще одной, гораздо более неумолимой катастрофы, связанной с истощением природных углеродсодержащих источников. Дело в том, что они – не только горючее, но и сырье для химической промышленности и металлургии. А значит во-первых, не будет пластмасс. А без них не будет ни компьютеров, ни всего названного выше: ветрогенераторов, реакторов, «умных сетей» и т.п. И во-вторых - доменные печи на чем работать будут? Они без каменноугольного кокса встанут. Значит, практически не будет металлов.
Вот это очень похоже на начало обратного регресса цивилизации и, в конечном итоге, серьезной опасности исчезновения человека разумного вообще. Он оказался не настолько разумным, чтобы не обеднять планету, и, следовательно, чтобы выжить.
Регресс не затронет только безнадежно первобытные племена тропических джунглей. В их жизни уж точно ничего не изменится. Они вне времени.
Закончится еще одна тупиковая ветвь эволюции. Для природы это был просто миг, шутка мирового гения,- она будет экспериментировать в другом направлении. Сохраняется только удачный результат.

Валентин Спицин.