Как избежать климатических катастроф?: План Б 4.0: спасение цивилизации
Шрифт:
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 предприятий [457] .
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 бассейнов [458] .
457
Там же.
458
Lund and Freeston, op. cit. note 68, pp. 46, 53.
Если
459
Данные по США взяты из работы: Tester et al., op. cit. note 68; данные по Японии, рассчитанные на основе предположения о том, что Усовершенствованные Геотермальные Системы смогут удвоить потенциал, оцениваемый 72 000 мегаватт, взяты из работы: Hirofumi Muraoka et al., “Assessment of Hydrothermal Resource Potentials in Japan 2008”, Abstract of Annual Meeting of Geothermal Research Society of Japan (Kanazawa, Japan: 2008); Hirofumi Muraoka, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, послание, отправленное по электронной почте Дж. Мэттью Роуни, Earth Policy Institute, 13 июля 2009 г.
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) [460] .
460
Stephen R. Gliessman, Agroecology: The Ecology of Sustainable Food Systems, 2nd ed. (Boca Raton, FL: CRC Press, 2006), p. 256; Pew Center on Global Climate Change, “Climate TechBook: Solar Power”, fact sheet (Arlington, VA: May 2009); Richter, Teske, and Short, op. cit. note 52, pp. 18–19.
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 электроэнергии [461] .
461
Ralph P. Overend and Anelia Milbrandt, “Potential Carbon Emissions Reductions from Biomass by 2030” — в книге: Kutscher, op. cit. note 51, pp. 112–130; DOE, op. cit. note 51, p. 24.
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 мусором [462] .
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 электричества [463] .
462
Swedish Energy Agency, Energy in Sweden 2008 (Eskilstuna, Sweden: December 2008), pp. 96, 111.
463
Данные о населении взяты из публикации: Census Bureau, op. cit. note 1; Anders Rydaker, “Biomass for Electricity & Heat Production”, presentation at Bionergy North America 2007, Chicago, IL., 16 April 2007.
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 орехов [464] .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 сахара [465] .
464
Oglethorpe Power Corporation, “Oglethorpe Power Announces Plans to Build Biomass Electric Generating Facilities”, press release (Tucker, GA: 18 September 2008).
465
World Alliance for Decentralized Energy, Bagasse Cogeneration — Global Review and Potential (Washington, DC: June 2004), p. 32; данные о производстве сахара взяты из публикации: U. S. Department of Agriculture (USDA), Production, Supply and Distribution, электронная база данных — см.: www.fas.usda.gov/psfonline, обновлено 9 апреля 2009 г.
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 отходов [466] .
466
Waste to Energy Conference, “Power and Heat for Millions of Europeans”, press release (Bremen, Germany: 20 April 2007); Confederation of European Waste-to-Energy Plants, “2008 Country Reports on Waste Management” — см.: www.cewep.eu, просмотрено 23 июля 2009 г.; Jeffrey Morris, “Comparative LCAs for Curbside Recycling Versus Either Landfilling or Incineration with Energy Recovery”, International Journal of Life Cycle Assessment, vol. 10, No. 4 (July 2005), pp. 273–284.
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 США [467] .
467
Puget Sound Energy, “King County, PSE, and BIO Energy-Washington Teaming Up to Generate Green Energy from Landfill Gas”, press release (Seattle, WA: 6 April 2009).
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 эксплуатационные расходы Interface [468] .
468
Ray C. Anderson, presentation at Chicago Climate Exchange, Chicago, IL., 14 June 2006.
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 Италия [469] .
469
F. O. Licht, “World Fuel Ethanol Production”, World Ethanol and Biofuels Report, vol. 7, No. 18 (26 May 2009), p. 365; F. O. Licht, “Biodiesel: World Production, by Country”, World Ethanol and Biofuels Report, vol. 7, No. 14 (26 March 2009), p. 288.