Как будет выглядеть настоящий переход к возобновляемым источникам энергии?

Переход человечества от чрезмерной зависимости от ископаемого топлива к использованию альтернативных низкоуглеродных источников энергии иногда называют необратимым и экспоненциальным. Оптимистичный настрой многих сторонников возобновляемых источников энергии понятен: преодоление климатического отчаяния людей и вселение в них уверенности может помочь создать необходимый импульс для того, чтобы покончить с нашей коллективной зависимостью от ископаемого топлива. Но иногда стоит взглянуть на вещи реально.

Реальность такова, что энергетические переходы — это серьёзное дело, и обычно они длятся веками. Исторически они оказывали преобразующее воздействие на общество — будь то приручение огня сотни тысяч лет назад, сельскохозяйственная революция 10 000 лет назад или переход на ископаемое топливо примерно 200 лет назад.

 Учитывая (1) нынешнюю численность населения Земли (сегодня нас в восемь раз больше, чем в 1820 году, когда начался переход на ископаемое топливо), (2) огромные масштабы мировой экономики и (3) беспрецедентную скорость, с которой необходимо осуществить переход, чтобы предотвратить катастрофическое изменение климата, быстрый переход на возобновляемые источники энергии является, пожалуй, самым амбициозным предприятием, которое когда-либо предпринимал наш вид.

Как мы увидим, факты свидетельствуют о том, что переход всё ещё находится на самой ранней стадии, и при нынешних темпах он не сможет предотвратить климатическую катастрофу, в результате которой невообразимое количество людей либо погибнет, либо будет вынуждено мигрировать, а большинство экосистем изменятся до неузнаваемости.

Мы разберём причины, по которым переход в настоящее время сопряжён с такими трудностями. Затем, что особенно важно, мы рассмотрим, как мог бы выглядеть настоящий энергетический переход и как его осуществить.

Почему это (пока что) не настоящий переход

Несмотря на то, что на инфраструктуру возобновляемых источников энергии были потрачены триллионы долларов, выбросы углекислого газа по-прежнему растут, а не сокращаются, и доля ископаемого топлива в мировом энергопотреблении сегодня лишь немного меньше, чем 20 лет назад. В 2024 году мир использовал больше нефти, угля и природного газа, чем в 2023 году.

В то время как в США и многих европейских странах доля угля в производстве электроэнергии снижается, продолжающийся глобальный рост потребления ископаемого топлива и выбросов CO2 перевешивает все поводы для радости.

Почему быстрое внедрение возобновляемых источников энергии не приводит к сокращению использования ископаемого топлива? Главный виновник — экономический рост, который требует больше энергии и материалов. До сих пор ежегодный прирост мирового энергопотребления превышал количество энергии, добавляемой каждый год за счёт новых солнечных панелей и ветряных турбин. Разницу обеспечивало ископаемое топливо.

Итак, по крайней мере, на данный момент мы не переживаем настоящий энергетический переход. Всё, что делает человечество, — это добавляет энергию из возобновляемых источников к растущему объёму энергии, получаемой из ископаемого топлива. Широко разрекламированный энергетический переход можно, если говорить цинично, назвать просто мечтой.

Сколько времени потребуется человечеству, чтобы полностью заменить ископаемое топливо возобновляемыми источниками энергии, учитывая как текущую траекторию роста солнечной и ветровой энергетики, так и продолжающийся рост мировой экономики со скоростью 3% в год? 

Экономические модели предполагают, что к 2060 году мир сможет получать большую часть электроэнергии из возобновляемых источников (хотя многие страны даже не приблизились к этому скромному показателю). Однако на долю электричества приходится лишь около 20 процентов мирового потребления энергии. Для перехода к использованию остальных 80 процентов энергии потребуется больше времени — вероятно, несколько десятилетий.

Однако, чтобы предотвратить катастрофическое изменение климата, мировое научное сообщество заявляет, что к 2050 году, то есть всего через 25 лет, нам необходимо достичь нулевого уровня выбросов углерода. 

Поскольку получение всей нашей энергии из возобновляемых источников в ближайшее время, при этом продолжая развивать экономику нынешними темпами, кажется физически невозможным, МГЭИК (международное агентство, которому поручено изучать изменение климата и возможные способы борьбы с ним) предполагает, что человечество каким-то образом примет масштабные технологии улавливания и секвестрации углерода, 

в том числе технологии, которые, как было доказано, не работают, даже несмотря на то, что не существует способа оплаты этого масштабного промышленного строительства. Такое принятие желаемого за действительное со стороны МГЭИК, несомненно, является доказательством того, что энергетический переход происходит недостаточно быстро.

Почему этого не происходит? Одна из причин заключается в том, что правительства, бизнес и огромное количество обычных людей придерживаются нереалистичной цели по переходу на возобновляемые источники энергии.

 Другая причина заключается в недостаточном тактическом и стратегическом глобальном управлении общими усилиями. Мы рассмотрим эти проблемы по отдельности и в процессе выясним, что нужно сделать, чтобы обеспечить настоящий переход на возобновляемые источники энергии.

Суть перехода заключается в использовании меньшего количества энергии

В основе большинства дискуссий об энергетическом переходе лежат два огромных допущения: что в результате перехода у нас будет глобальная промышленная экономика, аналогичная сегодняшней по масштабам и услугам, и что эта будущая экономика, основанная на возобновляемых источниках энергии, будет продолжать расти, как росла экономика, основанная на ископаемом топливе, в последние десятилетия. 

Но оба этих допущения нереалистичны. Они вытекают из в значительной степени неосознанной цели: мы хотим, чтобы энергетический переход был абсолютно безболезненным, без ущерба для прибыли или удобства. Эта цель понятна, поскольку, по-видимому, было бы проще привлечь общественность, правительства и бизнес к решению огромной новой задачи, если бы это не требовало никаких затрат (хотя история невероятных усилий общества и жертв во время войны может заставить нас усомниться в этом предположении).

Но энергетический переход, несомненно, повлечёт за собой расходы. Помимо десятков триллионов долларов необходимых денежных вложений, сам энергетический переход потребует много энергии. Потребуется энергия для производства солнечных панелей, ветряных турбин, тепловых насосов, электромобилей, сельскохозяйственной техники на электротяге, самолётов с нулевым уровнем выбросов углерода, аккумуляторов и всего остального обширного спектра устройств, необходимых для функционирования электрифицированной глобальной промышленной экономики в нынешних масштабах.

На ранних этапах перехода большая часть энергии для создания новой низкоуглеродной инфраструктуры будет поступать из ископаемого топлива, поскольку на его долю по-прежнему приходится более 80% мировой энергетики (для перехода с использованием только возобновляемых источников энергии для создания оборудования, связанного с переходом, потребуется слишком много времени). 

Таким образом, сам переход, особенно если он будет осуществлен быстро, повлечет за собой значительный всплеск выбросов углерода. Группы учёных пытаются оценить масштаб этого выброса; одна из групп предполагает, что выбросы, связанные с переходом, будут значительными и составят от 70 до 395 миллиардов метрических тонн CO2 «со средним значением по всем сценариям 195 ГтCO2» — это эквивалентно более чем пятилетним глобальным выбросам CO2 при нынешних темпах. 

Единственными способами минимизировать эти выбросы, связанные с переходом, будут, во-первых, стремление создать глобальную энергетическую систему, которая будет значительно меньше той, которую мы пытаемся заменить; и, во-вторых, значительное сокращение потребления энергии на цели, не связанные с переходом, включая транспорт и производство, которые являются основой нашей нынешней экономики, во время переходного периода.

Помимо энергии, для перехода потребуются материалы. В то время как при нынешнем режиме использования ископаемого топлива добываются миллиарды тонн угля, нефти и газа, а также гораздо меньшие объёмы железа, бокситов и других руд для производства буровых установок, трубопроводов, насосов и другого сопутствующего оборудования, для строительства инфраструктуры возобновляемой энергетики в сопоставимых масштабах потребуется намного больше нетопливного сырья, включая медь, железо, алюминий, литий, иридий, галлий, песок и редкоземельные элементы.

Хотя по некоторым оценкам мировых запасов этих элементов достаточно для первоначального масштабного строительства инфраструктуры возобновляемой энергетики, всё же есть две большие проблемы. Во-первых, для получения этих материалов потребуется значительно расширить добывающую промышленность и её цепочки поставок. Эти отрасли по своей сути являются загрязняющими и неизбежно приводят к деградации земель. 

Например, для добычи одной тонны медной руды необходимо переместить более 125 тонн породы и почвы. Соотношение породы и металла для некоторых других руд ещё хуже. Добыча полезных ископаемых часто ведётся на землях коренных народов, и отходы этой деятельности часто загрязняют реки и ручьи. Нечеловеческие виды и сообщества на глобальном Юге уже пострадали от деградации земель и загрязнения токсичными веществами; значительное расширение добычи ресурсов, включая глубоководную добычу, только усугубит и умножит эти проблемы.

Вторая проблема, связанная с материалами: инфраструктуру возобновляемых источников энергии придётся периодически заменять — каждые 25–50 лет. Даже если запасов полезных ископаемых на Земле хватит для первого полномасштабного строительства панелей, турбин и аккумуляторов, позволит ли ограниченное количество полезных ископаемых проводить постоянную замену?

 Сторонники перехода на возобновляемые источники энергии говорят, что мы можем избежать истощения запасов полезных ископаемых на планете, перерабатывая минералы и металлы после создания первой версии солнечной и ветряной технологий. Однако переработка никогда не бывает полной, и в процессе некоторые материалы разрушаются. 

Согласно одному из анализов, переработка отходов позволит продержаться ещё пару столетий, прежде чем истощение ресурсов положит конец режиму заменяемых машин, работающих на возобновляемых источниках энергии, — и это при условии повсеместного и скоординированного внедрения переработки отходов в беспрецедентных масштабах. Опять же, единственное реальное долгосрочное решение — стремиться к созданию гораздо более компактной глобальной энергетической системы.

Переход общества от зависимости от ископаемого топлива к использованию низкоуглеродных источников энергии будет невозможен без существенного сокращения общего энергопотребления и поддержания этого более низкого уровня энергопотребления в долгосрочной перспективе.

Этот переход заключается не только в установке большого количества солнечных панелей, ветряных турбин и аккумуляторов. Он заключается в том, чтобы по-другому организовать общество, чтобы оно потребляло гораздо меньше энергии и получало энергию из источников, которые можно поддерживать в долгосрочной перспективе.

Как мы могли бы это сделать на самом деле: семь последовательных шагов

Ограничить глобальную добычу ископаемого топлива с помощью глобального договора и ежегодно снижать этот лимит. Шаг первый: Мы не сократим выбросы углекислого газа, пока не сократим использование ископаемого топлива — всё просто. Вместо того чтобы пытаться сделать это за счёт возобновляемых источников энергии (что до сих пор не привело к сокращению выбросов), гораздо разумнее просто ограничить добычу ископаемого топлива. Несколько лет назад я описал основы такого договора в своей книге «Протокол об истощении нефтяных запасов».

Справедливо распределяйте спрос на энергию. Шаг второй: Сокращение добычи ископаемого топлива представляет собой проблему. Где мы возьмём энергию, необходимую для перехода? 

Реальность такова, что её можно получить, только перенаправив энергию, которую мы сейчас используем не для перехода. Это означает, что большинству людей, особенно в странах с развитой промышленностью, придётся использовать значительно меньше энергии, как напрямую, так и косвенно (с точки зрения энергии, заложенной в продуктах и услугах, предоставляемых обществом, таких как строительство дорог). Чтобы добиться этого с минимальным стрессом для общества, потребуются социальные механизмы управления спросом на энергию.

Самый справедливый и прямой способ управления спросом на энергию — это квотирование. Торгуемые энергетические квоты (TEQ) — это система, разработанная два десятилетия назад британским экономистом Дэвидом Флемингом; она поощряет тех, кто экономит энергию, и мягко наказывает тех, кто её потребляет, обеспечивая при этом, чтобы каждый получал столько энергии, сколько ему действительно нужно. 

Каждый взрослый получит равное количество бесплатных единиц TEQ на каждую неделю. Если вы используете меньше единиц, чем вам положено, вы можете продать излишки. Если вам нужно больше, вы можете их купить. Вся торговля ведётся по единой национальной цене, которая будет расти и падать в зависимости от спроса.

Управляйте материальными ожиданиями общественности Шаг третий:. Будет сложно убедить людей использовать меньше энергии, если все по-прежнему хотят использовать больше. Поэтому необходимо управлять ожиданиями общественности. Это может показаться технократичным и пугающим, но на самом деле общество уже более века управляет ожиданиями общественности с помощью рекламы, которая постоянно транслирует сообщения, побуждающие всех потреблять столько, сколько они могут. Теперь нам нужны другие сообщения, чтобы формировать другие ожидания.

Какова наша цель в жизни? Иметь как можно больше вещей или быть счастливыми и защищёнными? Наша нынешняя экономическая система предполагает первое, и мы установили экономическую цель (постоянный рост) и показатель (валовой внутренний продукт, или ВВП), которые помогают нам достичь этой цели. 

Но чем больше людей потребляют всё больше вещей и энергии, тем выше темпы истощения, загрязнения и деградации, что ставит под угрозу выживание человечества и остальной биосферы. Кроме того, стремление к счастью и безопасности больше соответствует культурным традициям и человеческой психологии. 

Если счастье и безопасность являются нашими целями, мы должны использовать показатели, которые помогут нам их достичь. Вместо ВВП, который просто измеряет количество денег, ежегодно переходящих из рук в руки в стране, мы должны измерять социальный успех, отслеживая благополучие людей. Крошечная страна Бутан делает это уже несколько десятилетий с помощью показателя валового национального счастья (ВНС), который она предлагает в качестве модели для остального мира.

Стремитесь к сокращению численности населения Шаг четвертый:. Если население постоянно растет, а доступ к энергии ограничен, это означает, что на душу населения будет приходиться все меньше энергии. Даже если общество откажется от ВВП и перейдет на ВНД, перспектива постоянного сокращения доступности энергии будет создавать адаптационные трудности. Как можно свести к минимуму последствия дефицита энергии? Очевидное решение: приветствовать сокращение численности населения и планировать соответствующим образом.

Численность населения Земли начнёт сокращаться где-то в этом столетии. Уровень рождаемости падает во всём мире, и в Китае, Японии, Германии и многих других странах уже наблюдается сокращение населения. Вместо того чтобы рассматривать это как проблему, мы должны видеть в этом возможность. 

При меньшем количестве людей сокращение энергопотребления будет менее обременительным в пересчёте на душу населения. Есть и другие преимущества: меньшее население оказывает меньшее давление на дикую природу и часто приводит к росту заработной платы. 

Мы должны перестать продвигать пронаталистскую повестку; обеспечить женщинам образовательные возможности, социальное положение, безопасность и доступ к средствам контрацепции, чтобы они могли сами принимать решения о деторождении; стимулировать создание небольших семей и стремиться к долгосрочной цели — стабильному глобальному населению, близкому к количеству людей, живших в начале эпохи ископаемого топлива (даже если добровольное сокращение населения будет происходить слишком медленно, чтобы помочь нам достичь целей по сокращению выбросов в ближайшее время).

Нацелить технологические исследования и разработки на переход к циркулярной экономике. Шаг пятый: Сегодня главным критерием любой новой технологии является её прибыльность. Однако для перехода к циркулярной экономике новые технологии должны соответствовать совершенно иному набору критериев, включая низкое энергопотребление и минимизацию использования экзотических и токсичных материалов. К счастью, уже существует субкультура инженеров, разрабатывающих низкоэнергетические и промежуточные технологии, которые могут помочь создать циркулярную экономику нужного размера.

Институт технологической сортировки Шаг шестой:. Многие из наших существующих технологий не соответствуют этим новым критериям. Поэтому в процессе перехода мы будем отказываться от привычных, но в конечном счёте разрушительных и неустойчивых машин.

С некоторыми энергозатратными машинами, такими как бензиновые воздуходувки для листьев, будет легко попрощаться. С коммерческими самолётами будет сложнее. Искусственный интеллект — это энергозатратная машина, без которой мы до недавнего времени могли обходиться; возможно, будет лучше, если мы быстро с ним распрощаемся. 

Круизные лайнеры? Легко: уменьшите их в размерах, замените двигатели на паруса и рассчитывайте совершить всего одно большое путешествие за всю жизнь. Военная промышленность предлагает множество примеров машин, без которых мы могли бы обойтись. 

Конечно, отказ от некоторых устройств, облегчающих труд, потребует от нас освоения полезных навыков, которые в конечном итоге могут обеспечить нам больше физической активности. Чтобы получить рекомендации по этому вопросу, обратитесь к обширной литературе по критике технологий.

Помогите природе поглотить избыток углерода Шаг седьмой:. МГЭИК права: если мы хотим предотвратить катастрофическое изменение климата, нам нужно улавливать углерод из воздуха и удерживать его в течение длительного времени. Но не с помощью машин. Природа уже удаляет и хранит огромное количество углерода; нам просто нужно помочь ей делать это лучше (а не снижать её способность улавливать углерод, что человечество сейчас и делает). Реформируйте сельское хозяйство, чтобы восстанавливать почву, а не разрушать её. Восстановление экосистем, включая луга, водно-болотные угодья, леса и коралловые рифы.

Выполнение этих семи шагов изменит всё. В результате мир станет менее перенаселённым, природа будет восстанавливаться, а не исчезать, а люди станут здоровее (потому что они не будут дышать загрязнённым воздухом) и счастливее.

Конечно, сегодня эта программа из семи шагов кажется политически недостижимой. Но это во многом потому, что человечество ещё не осознало в полной мере провал нашего нынешнего пути, на котором мы ставим во главу угла сиюминутную прибыль и комфорт, а не долгосрочное выживание, и последствия этого провала. Если бы мы лучше понимали, куда мы движемся, и знали об альтернативах, то, что сегодня политически невозможно, могло бы быстро стать неизбежным.

Социальный философ Роман Кржнарич пишет, что глубокие социальные преобразования часто связаны с войнами, стихийными бедствиями или революциями. Но сам по себе кризис не приводит к позитивным преобразованиям. Должны быть доступны идеи о том, как по-другому организовать общество, и общественные движения, вдохновлённые этими идеями. У нас есть кризис и (как мы только что увидели) несколько хороших идей о том, как всё сделать по-другому. Теперь нам нужно движение.

Для создания движения нужны политические и социальные организаторские навыки, время и упорный труд. Даже если у вас нет организаторских навыков, вы можете помочь делу, узнав, что требуется для настоящего энергетического перехода, а затем обучив этому своих знакомых; выступая за ограничение роста или связанную с этим политику; а также сокращая собственное потребление энергии и материалов. Рассчитайте свой экологический след и сокращайте его со временем, используя цели и стратегии, а также рассказывайте своей семье и друзьям о том, что вы делаете и почему.

Даже несмотря на то, что новое общественное движение выступает за реальный энергетический переход, нет никаких гарантий, что цивилизация выйдет из этого века потрясений в узнаваемой форме. Но мы все должны понимать: это борьба за выживание, в которой требуются сотрудничество и самопожертвование, как и в тотальной войне. Пока мы не почувствуем эту общую необходимость, не будет ни реального энергетического перехода, ни перспектив для желаемого будущего человечества.

Изображение для тизера: здоровая экосистема водно-болотных угодий, пример поглотителя углерода. Автор: Комиссия по планированию округа Монтгомери (штат Пенсильвания) — https://www.flickr.com/photos/75012107@N05/16710662954, CC BY-SA 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=45278592

https://www.resilience.org/stories/2024-08-22/what-would-a-real-renewable-energy-transition-look-like/