Выбор катастроф

Мы теперь вывозим твердый мусор и сваливаем его в неиспользуемом районе. Все города поэтому имеют районы, где ржавеет неисчислимое количество старых автомобилей и горы другого мусора, которые служат охотничьими угодьями для миллиардов крыс.

Эти отходы скапливаются без конца. В крупных городах каждый день приходится вывозить многие тонны мусора (в промышленных районах более тонны на человека в год), и уже кончаются места, где можно устраивать свалки.

Серьезной особенностью проблемы является то, что твердые отходы не так-то быстро перерабатываются в ходе естественных процессов. Особенно долго живут алюминий и пластмасса. И все же способы их переработки можно придумать, собственно, нужно придумать. Именно эти свалки, как я указывал ранее, образуют своего рода залежи использованных металлов.

Энергия старая

Проблемы истощения ресурсов и загрязнения окружающей среды имеют одно и то же решение – переработку (Здесь речь идет только о материальном загрязнении. Существуют другие виды загрязнения, которые невозможно переработать и которые будут рассмотрены ниже). Ресурсы – это то, что извлекается из окружающей среды, а загрязнитель – это то, что возвращается в окружающую среду в избытке по сравнению с тем, что может быть переработано благодаря естественным процессам. Люди должны ускорить процесс переработки для того, чтобы восстанавливать ресурсы так же быстро, как они потребляются, и устранять загрязнение настолько быстро, насколько быстро оно создается. Могут быть созданы ускоренные циклы и в некоторых случаях такие, которые не имеют места в природе.

Решение обеих проблем требует времени, труда и разработки новых технологий. Требуется еще одна вещь – энергия. Энергия требуется, чтобы вести разработку морского дна, чтобы добраться до Луны, чтобы сконцентрировать тонкое рассеяние элементов, или для того, чтобы построить из простых веществ сложные. Требуется энергия и для того, чтобы уничтожить нежелательные отходы, или обработать их до безвредного уровня, или удалить их. Сколь упорно и решительно, сколь новаторски мы ни научились бы трансформировать цикл для того, чтобы ресурсы продолжали поступать, а загрязнение бы исчезало, – это требует энергии.

В отличие от материальных ресурсов энергию нельзя использовать бесконечно: она не перерабатываема. В то время как энергию невозможно уничтожить, часть ее любого фиксированного количества, которая может быть преобразована в работу, неуклонно уменьшается в соответствии со вторым началом термодинамики. Поэтому у нас больше оснований волноваться об энергии, нежели о других ресурсах.

Короче, говорить об истощении ресурсов в целом, это значит говорить лишь о возможности истощения нашего энергетического запаса. Если у нас есть большой и непрерывный запас энергии, тогда мы можем использовать его для переработки наших материальных ресурсов, и мы ничего не истощим. Если у нас будет лишь скудный запас энергии или если запас истощится, то мы потеряем возможность манипулировать окружающей нас средой, а также утратим все другие ресурсы.

Каково же у нас положение с энергией?

Главный источник энергии здесь, на Земле – это радиация Солнца, в которой мы постоянно купаемся. Растительная жизнь преобразует энергию солнечного света в химическую энергию, сохраняемую в ее тканях. Животные, поедая растения, создают свои запасы химической энергии.

Солнечный свет преобразуется также в неживые формы энергии. Благодаря неравномерному нагреву Земли образуются течения в океане и в воздухе, подобная энергия иногда может быть сильно сконцентрирована, например, в ураганах и торнадо. Благодаря испарению океаном воды и затем ее конденсации в виде осадков на суше образуется энергия текущей воды.

Существуют также несолнечные, менее значительные источники энергии. Это – внутреннее тепло Земли, которое дает о себе знать более или менее слабо в виде горячих источников и гейзеров и сильно – в виде землетрясений и извержений вулканов. Это – энергия вращения Земли, которая проявляется в приливах и отливах. Это – энергия радиации от других источников, помимо Солнца (звезд, космических лучей), и естественная радиоактивность таких элементов, как уран и торий, в земле.

Растения и животные в большинстве случаев используют в своих тканях запасы химической энергии, хотя даже простые формы жизни могут использовать и неживую энергию – так растения дают своей пыльце и семенам разлетаться по ветру.

То же самое и древние люди. Они использовали свою мускульную энергию, перенося ее и концентрируя с помощью орудий. Это, естественно, нельзя отвергнуть. Многое можно сделать с помощью колес, рычагов и клиньев, если даже за ними только человеческие мускулы. Пирамиды Египта были построены таким образом.

Даже до начала цивилизации люди научились использовать мускулы животных для того, чтобы дополнять свой труд. Это в ряде случаев было шагом вперед от использования силы рабов. Животные были более послушны, чем люди, и животные могли есть пищу, которую люди есть бы не стали, так что от них не было ущерба пищевому запасу. Наконец, энергия некоторых животных более концентрированна, и они могут применять ее с большей силой, чем человек.

Вероятно, наиболее успешно одомашненным животным с точки зрения скорости и силы была лошадь. До начала девятнадцатого века люди не могли передвигаться по земле быстрее, чем лошадь галопом; и сельское хозяйство такой страны, как Соединенные Штаты, зависело от количества и здоровья ее лошадей.

Люди использовали также неживые источники энергии. Товары можно было сплавлять на плотах, используя течение реки. Паруса с помощью ветра могли двигать корабль и против течения. Водные течения могли быть также использованы для вращения водяного колеса, а ветер – для вращения крыльев ветряной мельницы. В океанских портах корабли могли пользоваться приливами и отливами для отправки в море.

Все эти виды энергии были, однако, ограниченны. Они либо давали только определенное количество энергии, как делала лошадь, либо были подвержены бесконтрольным колебаниям, что можно отнести к ветру, либо были привязаны к определенному географическому месторасположению, как реки с быстрым течением.

Однако наступил поворотный момент, когда человек впервые использовал неживой источник, который был в его распоряжении в любом необходимом количестве, на любое необходимое время, который можно было переносить и полностью контролировать, – огонь.

Что касается огня, то никакие другие организмы, кроме гоминидов, не осуществили ни малейшего продвижения в направлении его использования. Это самая четкая разделительная линия между гоминидами и другими организмами. (Я сказал «гоминиды», потому что огонь впервые использовал не Homo sapiens. Существует определенное свидетельство, что огонь использовался в пещерах в Китае, в которых по крайней мере полмиллиона лет назад обитал очень древний вид Homo erectus.) Огонь естественным образом появляется тогда, когда в дерево бьет молния, и несомненно первое использование огня было только последующим явлением. Подбирали огонь от дерева, пораженного молнией, питали его деревом, не давали угаснуть. Потухший костер на стоянке приводил к серьезному неудобству, потому что надо было искать огонь, который послужил бы для зажигания нового костра, а если его было не найти, неудобство превращалось в катастрофу.

Вероятно, только к 7000 году до н. э. были открыты методы разжигания огня трением. Как к этому пришли, где и когда метод был впервые использован, неизвестно и, может быть, никогда и не будет известно, но по крайней мере мы знаем, что открытие было сделано Homo sapiens, потому что к этому времени (и задолго до этого времени) это был единственный гоминид.

Главным топливом для огня в древности и в средние века было дерево (Жиры, масла и воски животного происхождения использовались в лампах и в свечах, но их вклад был незначительным). Другие энергетические ресурсы не могут быть использованы быстрее, чем они обновляются. Люди и животные устают и должны отдыхать. У ветра и воды фиксированное количество энергии, и больше от них взять нельзя. Не так обстоит дело с деревом. Растительные формы постоянно растут и замещают себя, так что до определенного предела истребление дерева может быть приемлемым. Но дерево может быть использовано и в темпе, опережающем темп восстановления, и люди в этом случае запускают руку в запасы будущего.