Как избежать климатических катастроф? План Б 4.0: спасение цивилизации - Лестер Браун

Лидеры в области прямого использования геотермального тепла – Исландия и Франция. В Исландии геотермальную энергию используют для отопления почти 90% домов, что в основном сделало использование угля в этих целях излишним. На долю геотермальной энергии приходится более трети общего энергопотребления Исландии. Во Франции после двух нефтяных кризисов 1970-х гг. было построено около 70 геотермальных тепловых станций, которые обеспечивают теплом и горячей водой примерно 200 000 жителей. В США геотермальное тепло получают индивидуальные дома в г. Рино, штат Невада, и в г. Кламат-Фоллс, штат Орегон. В числе других стран, в которых есть обширные местные системы отопления, работающие на геотермальной энергии, – Китай, Япония и Турция77.

В северных странах геотермальное тепло идеально для теплиц. В числе тех, кто использует этот источник тепла для производства свежих овощей в зимний период, – Россия, Венгрия, Исландия и США. Поскольку растущие цены на нефть резко повышают расходы на транспортировку свежей продукции, использование геотермального тепла в тепличном хозяйстве, вероятно, в будущем получит дальнейшее распространение78.

Среди 16 стран, использующих геотермальную энергию в аквакультуре, – Китай, Израиль и США. Например, в Калифорнии 15 рыбных хозяйств, использующих подземные теплые воды, ежегодно дают примерно 10 млн фунтов тилапии, полосатого окуня и зубатки79.

Число стран, обращающихся к геотермальной энергии как к источнику получения электричества и тепла, быстро растет. Расширяется и спектр способов использования геотермальной энергии. Например, в Румынии с помощью геотермальной энергии обогреваются целые районы, а также теплицы, и осуществляется горячее водоснабжение домов и предприятий80.

Горячую воду из геотермальных источников широко используют в банях и бассейнах. В Японии есть 2800 курортов с горячими водами, 5500 общественных бань и 15 600 гостиниц, использующих геотермальные воды. В Исландии геотермальную энергию используют для обогрева примерно 1000 общественных бассейнов, большинство из них действуют круглый год и не являются крытыми спортивными сооружениями. В Венгрии на геотермальных водах работает 1200 плавательных бассейнов81.

Если бы четыре самые населенные страны, расположенные по Тихоокеанскому огненному кольцу, – США, Япония, Китай и Индонезия – сделали серьезные инвестиции в развитие своих геотермальных ресурсов, эти ресурсы вполне смогли бы стать одним из основных источников энергии в мире. Осторожные оценки возможности производства электричества с помощью геотермальной энергии показывают, что если только в США и Японии будут производить 240 000 мегаватт с помощью геотермальной энергии, легко представить мир, где к 2020 г. будут действовать тысячи работающих на геотермальной энергии электростанций, производящих 200 000 мегаватт электроэнергии. Это и составляет цель, поставленную в Плане Б82.

БИОЛОГИЧЕСКИЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ

По мере истощения запасов нефти и природного газа мир обращает все большее внимание на энергию, получаемую из растений. В дополнение к энергетическим культурам, о которых шла речь в главе 2, к таким источникам относятся отходы лесной промышленности, отходы сахарной промышленности, городской мусор, навоз домашнего скота, посадки быстрорастущих деревьев, остатки урожаев и отходы городских и дворовых насаждений. Все это можно использовать для производства электроэнергии, тепла или горючего для автомобилей.

Возможности использования биологических источников энергии ограниченны. Даже кукуруза, наиболее эффективная из всех зерновых культур, может преобразовать в электричество всего лишь 0,5% солнечной энергии. Напротив, солнечные фотоэлектрические или тепловые электростанции преобразуют в электричество примерно 15% солнечного света. В мире, испытывающем нехватку земли, энергетические культуры не могут конкурировать с электричеством, производимым с помощью энергии Солнца, тем более с электричеством, производимым с помощью ветра (такое производство намного эффективнее использует землю)83.

В лесной и деревообрабатывающей промышленности, в том числе на лесопилках и бумажных комбинатах, отходы уже давно используют для производства электричества. Американские компании сжигают отходы деревообработки и для получения необходимого им производственного тепла, и для выработки электричества, которое компании продают местным электростанциям. На предприятиях США, главным образом благодаря сжиганию отходов деревообработки, производят почти 11 тыс. мегаватт электроэнергии84.

Кроме того, отходы деревообработки широко используют для производства тепла и электроэнергии (тепло обычно используют в системах центрального отопления). В Швеции почти половина всех жилых и коммерческих зданий подключена к системам центрального отопления. Еще недавно, в 1980 г., свыше 90% тепла для этих систем получали за счет сжигания импортируемой нефти, но к 2007 г. нефть по большей части была вытеснена деревянной щепой и городским мусором85.

В США, в г. Сен-Пол в штате Миннесота (в городе проживают 275 тыс. жителей) модернизировать систему центрального отопления начали более 20 лет назад. В городе построили теплоэлектроцентраль, работающую на отходах древесины из городских парков, отходах деревообработки и древесине из других источников. ТЭЦ, потребляющая 250 тыс. тонн древесных отходов в год, ныне обеспечивает отоплением 80% центра города – или более 1 кв. мили жилых и коммерческих площадей. Это позволило в основном отказаться от угля, что привело к сокращению выбросов углерода на 76 тыс. т в год. Также это привело к ликвидации отходов древесины, и в целом город приобрел устойчивый и возобновляемый источник тепла и электричества86.

Oglethorpe Power, крупная группа коммунальных электростанций в штате Джорджия, объявила о планах строительства трех работающих на биомассе электростанций мощностью 100 мегаватт каждая. Основным топливом станут деревянная щепа, опилки, хворост, собираемый при очистке лесов, и, в тех случаях, когда эти виды топлива становятся доступными, орехи пекан и скорлупа арахисовых орехов87.

В сахарной промышленности недавно начали сжигать остатки сахарного тростника для производства тепла и электроэнергии. Наибольшее распространение эта практика получила в Бразилии. Компании, занимающиеся перегонкой сахарного тростника в этанол, поняли, что сжигание выжимок сахарного тростника, а также волокон, остающихся после извлечения сахарного сиропа, может давать и тепло, необходимое для процесса ферментации, и электроэнергию, которую можно продавать местным электростанциям. Теперь эта система пустила прочные корни и распространяется на сахарных заводах других стран, в которых производят остальные четыре пятых вырабатываемого в мире сахара88.

В городах для производства тепла и электроэнергии используют также мусор, который сжигают после того, как из него извлекают (будем на это надеяться) все материалы, подлежащие вторичной переработке. В Европе мусоросжигательные заводы обеспечивают теплом 20 млн человек. Лидерами в этой сфере являются Франция (128 мусоросжигательных заводов) и Германия (67 заводов).

В США действует около 89 мусоросжигательных заводов, которые обеспечивают энергией 6 млн потребителей. Впрочем, желательно все же продвигаться к созданию экономики, не производящей мусора, экономике, в которой энергию, затраченную на производство бумаги, картона, пластмасс и других горючих материалов, можно было бы легко извлечь в процессе переработки. Сжигание мусора – не слишком изящный способ решения проблемы отходов89.

До того как мы достигнем нулевого уровня отходов, для производства электричества на тепловых электростанциях или тепла для производственных процессов можно использовать метан (природный газ), образующийся на существующих свалках в процессе разложения погребенных в мусоре органических материалов. Компания Puget Sound Energy планирует строительство электростанции мощностью 35 мегаватт, работающей на газе, который образуется на свалке г. Сиэтл. Эта электростанция пополнит сотню других подобных электростанций, уже работающих в США90.

Вблизи Атланты компания Interface, крупнейший в мире производитель промышленных ковровых покрытий, убедила город инвестировать 3 млн долларов в улавливание метана, выделяющегося на муниципальной свалке, и строительство трубопровода длиной 9 миль от свалки до предприятия компании. Природный газ из этого трубопровода стоит на 30 процентов меньше мировых рыночных цен на газ и обеспечивает 20% потребностей предприятия в топливе. Предполагается, что свалка будет давать метан в течение 40 лет, принося городу 35 млн долларов дохода на 3 млн долларов начальных вложений и снижая эксплутационные расходы Interface91.

Как уже было сказано в главе 2, для производства горючего для автомобилей, в том числе этанола и биологического дизельного топлива, используют также сельскохозяйственные культуры. В 2009 г. в мире должны произвести 19 млрд галлонов топливного этанола и почти 4 млрд галлонов биологического дизельного топлива. Половину этанола произведут в США, треть – в Бразилии, остальное биотопливо будет произведено примерно в десятке других стран, среди которых лидируют Китай и Канада. Германия и Франция дают по 15% мирового производства биологического дизельного топлива, крупными производителями которого являются также США, Бразилия и Италия92.