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

РЕВОЛЮЦИЯ В ТЕХНОЛОГИИ ОСВЕЩЕНИЯ

Индустрия освещения сейчас действительно находится на пороге настоящей революции новых технологий. Возможно, самым быстрым и выгодным способом сократить потребление электроэнергии во всем мире будет просто смена лампочек.

Первый успех в этом направлении был достигнут благодаря появлению компактных люминесцентных ламп, потребляющих на 75 % энергии меньше, чем устаревшие лампы накаливания. Замена неэффективных ламп накаливания, которые по-прежнему в ходу по всему миру, новыми энергосберегающими лампами позволит на три четверти сократить затраты энергии на освещение. За время своей службы каждая стандартная 13-ваттная компактная люминесцентная лампа сократит счета на электричество примерно на 30 долларов. И хотя лампа может стоить в два раза дороже обычной лампочки накаливания, срок ее службы в 10 раз дольше. Экономия энергии за весь срок службы от каждой такой лампочки по сравнению с лампочкой накаливания эквивалентна 200 фунтам (91 кг) угля. Или другое, еще более наглядное сопоставление: энергии, сэкономленной благодаря замене 100-ваттной лампы накаливания на равную ей энергосберегающую, достаточно для того, чтобы автомобиль Toyota Prius c гибридным двигателем доехал от Нью-Йорка до Сан-Франциско[270].

Производство энергосберегающих ламп в Китае, составляющее 85 % всего мирового производства, выросло с 750 млн единиц в 2001 г. до 2,4 млрд в 2006 г. Продажи компактных люминесцентных ламп в США возросли с 21 млн штук в 2000 г. до 397 млн в 2007 г. Из приблизительно 4,7 млрд патронов под лампочки в США около миллиарда может похвастаться наличием компактных люминесцентных ламп[271].

Мир, вероятно, приближается к тому, что лампы накаливания будут запрещены повсеместно. В феврале 2007 г. Австралия объявила, что она свернет продажи ламп накаливания к 2010 г. и заменит их компактными люминесцентным лампами. Примеру Австралии последовала Канада, где 2012 г. установлен как срок окончательного отказа от лам накаливания. В начале 2009 г. Европейский союз (ЕС) запретил продажу ламп накаливания, что позволит сэкономить среднему потребителю ЕС порядка 25–50 евро в год[272].

Бразилия, столкнувшаяся с нехваткой электроэнергии в 2000–2002 гг., отреагировала на этот дефицит масштабным планом по замене ламп накаливания на энергосберегающие. В результате приблизительно половина патронов страны оборудованы этими эффективными лампочками. В 2007 г. Китай, в сотрудничестве с Всемирным экологическим фондом, обнародовал план по замене всех своих ламп накаливания энергосберегающими лампами в течение десяти лет. Индия планирует вывести из обращения лампы накаливания к 2012 г.[273].

Розничные сети тоже включаются в процесс этой замены. WalMart, самый крупный ритейлер в мире, в 2007 г. развернул масштабную рекламную кампанию с целью увеличить общие продажи компактных люминесцентных ламп в США до 260 млн. Currys, самая крупная сеть магазинов продаж электроники в Великобритании, пошла еще дальше, просто прекратив продажи ламп накаливания в 2007 г.[274].

Ключ к сокращению потребления энергии офисными зданиями, торговыми центрами и заводами, где широко используются линейные (трубчатые) люминесцентные лампы дневного света, заключается в переходе к новым моделям, даже более эффективным, чем энергосберегающие лампы. Но поскольку линейные люминесцентные лампы имеют долгий срок службы, многие из тех, кто продолжает их использовать, все еще не торопятся расстаться с этим продуктом менее эффективных технологий.

Вторым важным достижением в технологии освещения является использование светодиодов, потребляющих почти на 85 % меньше энергии, чем лампы накаливания. Хотя светодиоды непревзойденны в плане эффективности освещения, они по-прежнему слишком дороги для широкого использования. И все-таки они быстро захватили некоторые потребительские ниши, например рынок устройств дорожного сигнального освещения (в США их доля составляет 52 %) и знаков пожарной эвакуации в зданиях (доля светодиодов составляет 88 % продаж в США). Нью-Йорк заменил традиционные лампы светодиодными во многих светофорах, сократив таким образом годовые затраты на их содержание и оплату электроэнергии на 6 млн долларов. В начале 2009 г. мэр Лос-Анджелеса Антонио Вилларайгоса заявил, что город заменит все свои 140 000 светофоров на светодиодные и тем самым сэкономит налогоплательщикам 48 млн долларов в течение следующих семи лет. Сокращение выбросов углекислого газа, которое будет достигнуто благодаря этой замене, будет эквивалентно сокращению числа машин на дорогах на 7000[275].

В процесс поиска путей к сокращению потребления энергии за счет усовершенствования технологий освещения вовлечены и университеты. В Калифорнии университет Калифорния-Дэвис разработал Инициативу умного освещения. Один из первых проектов этой инициативы заключается в значительном сокращении энергопотребления за счет замены лампочек в гараже кампуса на светодиоды. Этот успешный проект эволюционировал в проект «Университет, освещаемый светодиодами». Задача последнего — распространение технологии светодиодов. Одними из первых примеру Калифорния-Дэвис последовали университет Калифорния — Санта Барбара, Тяньцзиньский политехнический университет в Китае и университет штата Арканзас[276].

Светодиоды имеют еще одно явное экономическое преимущество. Если энергосберегающие лампочки служат в десять раз дольше ламп накаливания, то светодиоды служат дольше во все 50 раз. Невероятно, но среднестатистическая лампочка-светодиод, поставленная при рождении ребенка, будет продолжать работать, даже когда этот ребенок закончит колледж. Таким образом, коммерческая выгода от снижения стоимости электроэнергии и от практически полного сокращения амортизационных затрат на замену лампочек превосходит высокую начальную стоимость продукта[277].

Помимо замены лампочек, еще одним эффективным методом снижения затрат энергии может стать простое выключение света, когда в нем нет необходимости. Для этого существует множество технологий, в числе которых датчики движения, выключающие свет в пустых офисах, гостиных, туалетах, прихожих и на лестничных клетках. Датчики и реостаты можно также использовать в дневное время, чтобы уменьшать интенсивность освещения в помещениях, если солнечный свет достаточно ярок. В городах реостаты можно использовать для уменьшения интенсивности уличного освещения. В конечном итоге умные технологии освещения могут сократить потребление электроэнергии светодиодными лампами до 10 % от того количества, которое потребляют лампы накаливания[278].

Теперь подведем итоги. Итак, переход к энергосберегающим лампочкам в частных домах, к наиболее современным лампам дневного света в офисных зданиях и к светодиодам в уличном освещении позволит сократить долю электроэнергии, затраченную на освещение, с 19 до 7 % общемирового потребления энергии. Сэкономленной электроэнергии будет достаточно, чтобы позволить закрыть 705 из 2670 угольных электростанций, действующих на данный момент во всем мире. Если высокая стоимость светодиодов будет снижаться быстрее, чем это можно предположить сейчас, и это снижение обеспечит им широкое распространение, то выгоды от повышения эффективности освещения начнут проявлять себя еще быстрее, чем можно сейчас предположить[279].

Миру, почти ежедневно сталкивающемуся с новыми доказательствами изменения климата и с его последствиями, необходима быстрая и решительная победа в битве за сокращение выбросов углерода и стабилизацию климата. Быстрый переход к технологиям максимально эффективного освещения может стать как раз такой победой — победой, которая послужит толчком к дальнейшим достижениям в деле стабилизации климата.

ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ БЫТОВЫЕ ПРИБОРЫ

Помимо замены ламп накаливания на энергосберегающие лампочки, значительной экономии можно достигнуть и при изменении подхода к эксплуатации многих бытовых приборов, например холодильников. Принятый в 2005 г. в США Закон об энергетической политике составлялся с расчетом возможности экономии, которой можно достичь за счет повышения стандартов эффективности бытовых приборов, увеличения, достаточного для закрытия 29 угольных электростанций. Другие разделы этого закона, например, статьи о налоговых льготах, стимулирующих внедрение энергосберегающих технологий, о переходе к более диверсифицированной выработке тепла и электроэнергии, а также о предпочтительности выставления счетов за электричество в режиме реального времени (меры, направленной на снижение необязательного потребления электричества в пиковые периоды), должны снизить потребность в электроэнергии до уровня, при котором можно будет закрыть еще 37 работающих на угле электростанций. Стандарты энергопотребления бытовых приборов и другие меры, включенные в закон, должны на порядок снизить также потребление природного газа. Все вместе эти меры к 2020 г. должны снизить счета потребителей за газ и электричество более чем на 20 млрд долларов[280].

Несмотря на то, что конгресс США одобрил законодательство о повышении стандартов энергетической эффективности более чем для тридцати категорий бытовых и промышленных приборов — от холодильников до электромоторов промышленного масштаба, министерство энергетики США на протяжении многих лет не может разработать стандарты, непосредственно необходимые для применения этой законодательной базы. Чтобы исправить это положение дел, сразу после вступления в должность президент Барак Обама обязал министерство экономики составить правила, которые помогли бы превратить закон в действующую политику[281].

Неэффективное использование огромного количества бытовых приборов является большой проблемой и в Китае. В 1980 г. китайские производители бытовой техники собирали в год только 50 000 холодильников, и все эти холодильники продавались исключительно на внутреннем рынке. В 2008 г. в Китае произвели 48 млн холодильников, 90 млн цветных телевизоров и 42 млн стиральных машин, и большая часть этой продукции ушла на экспорт[282].

Проникновение этих современных бытовых приборов на внутренний рынок в городах Китая сейчас почти соответствует уровню промышленно развитых стран. На каждые 100 семей насчитывается 138 цветных телевизоров, 97 стиральных машин и 88 кондиционеров. Даже в сельских районах на каждые 100 семей приходится 95 цветных телевизоров и 46 стиральных машин. Феноменальный рост использования бытовой техники в Китае вместе с экстраординарным ростом промышленности увеличили запросы этой страны в электроэнергии в 11 раз за период с 1980 по 2007 г. Хотя Китай и установил стандарты энергосбережения для большинства бытовых приборов, стандарты эти редко строго соблюдаются[283].

Еще одним местом высокой концентрации бытовых приборов является Евросоюз с населением 495 млн человек. Гринпис отмечает, что, несмотря на то, что европейцы в среднем тратят в два раз меньше электричества, чем американцы, потенциал для снижения потребления электроэнергии здесь по-прежнему высок. Холодильник в Европе, например, тратит приблизительно половину электричества, потребляемого американским холодильником, и тем не менее наиболее эффективные холодильники на сегодняшнем рынке способны потреблять всего лишь четверть энергии, потребляемой среднестатистическим холодильником в Европе. Это огромный потенциал для снижения потребления электричества[284].

Но и на этом не исчерпываются наши возможности на пути к эффективности. Развивающиеся технологии продолжают расширять горизонты энергосбережения. Японская программа «Лучший игрок» является самой динамичной в мире системой повышения стандартов эффективности электроприборов. В этой системе самые эффективные приборы, продаваемые в настоящий момент, устанавливают стандарты для тех, которые будут продаваться завтра. Используя эту программу с конца 1990-х гг. до конца 2007 г., Япония повысила стандарты эффективности использования электроэнергии бытовыми приборам на 15–83 %, в зависимости от типа прибора. Это непрерывный процесс совершенствования эффективности технологий. Доклад 2008 г. показал, что программа «Лучший игрок» опережает первоначальные прогнозы повышения эффективности для всех электроприборов — иногда в разы[285].

В анализе возможностей роста энергосбережения в различных типах бытовых приборов до 2030 г. Организация экономического сотрудничества и развития поставила на первое место возможность экономии электроэнергии в результате сокращения потребления в режиме ожидания — режиме, в котором электроприбор находится, когда его не эксплуатируют. Электроэнергия, которую потребляют бытовые приборы, находящиеся в режиме ожидания, составляет около 10 % общего мирового потребления. В странах — членах Организации экономического сотрудничества и развития (в США и в Новой Зеландии) расход электроэнергии в режиме ожидания в расчете на одну семью составляет от 30 до 100 ватт. Поскольку это электричество расходуется 24 часа в сутки, даже при небольшом количестве ватт кумулятивный эффект представляется внушительным[286].

Некоторые правительства ограничивают стандартное потребление электричества в режиме ожидания для телевизоров, компьютеров, микроволновых печей, DVD-проигрывателей и тому подобных приборов уровнем в один ватт на один электроприбор. Южная Корея, например, с 2010 г. вводит закон о лимите в один ватт в отношении многих приборов. Австралия делает то же самое в отношении практически всех электроприборов с 2012 г.[287].

Проведенное в США исследование показывает, что на режим ожидания электроприборов уходит около 5 % домашнего потребления энергии в этой стране. Если бы эта величина упала до 1 %, что легко достижимо, можно было бы отказаться от 17 электростанций, работающих на угле. Если бы и Китай снизил затраты на режим ожидания до одного процента, это позволило бы закрыть намного больше электростанций[288].

Относительно новым испытанием эффективности использования электроэнергии стало появление на рынке больших плоскоэкранных телевизоров. Сегодня экраны этих телевизоров потребляют в среднем в два раза больше электроэнергии, нежели традиционные телевизоры, в которых применяли трубки с катодными пучками света. Если же это плоский экран широкоэкранной плазменной модели, то он может потреблять в четыре раза больше электроэнергии. В Великобритании некоторые члены кабинета предлагают запретить плоские плазменные телевизоры, пожирающие электричество в таких количествах. В Калифорнии обсуждается предложение добиться того, чтобы все новые телевизоры потребляли на треть меньше энергии к 2011 г. и на 49 % к 2013 г.[289].

Потребители часто покупают не наиболее эффективные модели из-за их высокой начальной цены, хотя разница в ценах на более совершенные и менее совершенные модели с лихвой покрывается меньшими затратами на эксплуатацию более эффективных приборов. Однако если различные государства начнут вводить углеводородный налог, отражающий цену изменения климата, то более эффективные электроприборы станут экономически более привлекательными. А обязательное указание на ценниках уровня потребления прибором электричества поможет потребителям принимать более взвешенное решение.

Универсальный перечень стандартов энергетической эффективности бытовых электроприборов, привязанный к наиболее передовым в этом отношении моделям, представленным на рынке, позволит довести экономию электричества в области электроприборов до 12 % мировой экономии электроэнергии, полученной от повышения эффективности освещения, и даже превысить эту отметку. Таким образом, общая выгода от повышения эффективности освещения и бытовых приборов позволит миру избежать строительства 1410 работающих на угле электростанций — т. е. обойтись без 1283 новых электростанций, работающих на угле, которые, согласно прогнозу Международного энергетического агентства (IEA), будут построены к 2020 г.[290].

ЗДАНИЯ, ЭКСПЛУАТИРУЕМЫЕ ПРИ НУЛЕВОМ ИСПОЛЬЗОВАНИИ УГЛЕРОДА

Значительная часть мирового потребления электроэнергии и сырья идет на строительство. В США на долю строительства как коммерческих, так и жилых площадей приходится примерно 72 % потребления электричества и 38 % выхлопов СО₂. В мировом масштабе строительство поглощает 40 % сырьевых ресурсов[291].

Поскольку здания эксплуатируют в течение 50–100 лет или даже больше, сам собой напрашивается вывод, что снижение углеродных выбросов в строительном секторе — процесс долгосрочный. Это не так. Энергетическая модернизация старых, неэффективных зданий может снизить потребление энергии и счета за электричество на 20–50 %. А следующий шаг — переход к абсолютно «безуглеродному» электричеству, либо закупаемому, либо вырабатываемому на месте для отопления, охлаждения или освещения зданий — станет завершением начатого. И пожалуйста! Здание, эксплуатация которого не дает углеродных выбросов[292].

Строители и специалисты по работе с недвижимостью признают существование тенденции, которую австралийская фирма Davis Langdon называет «приближающимся устареванием неэкологичных построек». Эта тенденция стимулирует волну реформ, как в строительстве, так и в недвижимости. Специалисты Davis Langdon добавляют: «Стать зеленым значит обезопасить в будущем свои активы[293].

Некоторые страны уже предпринимают смелые шаги. Особенно выделяется среди них Германия. В этой стране с января 2009 г. действует постановление, согласно которому каждое новое здание должно либо обогревать 15 % своей площади и воды за счет возобновляемых источников энергии, либо в разы повысить эффективность использования энергии. Введена государственная поддержка владельцев как новых, так и уже построенных домов, которые устанавливают системы, работающие на возобновляемых источниках энергии, или повышают энергетическую эффективность своей недвижимости. На самом деле уже при рассмотрении самой возможности подобных улучшений строители и домовладельцы быстро приходят к выводу, что в большинстве случаев им выгодно даже значительное превышение минимальных требований в этой сфере[294].

В США прогресс тоже заметен. В феврале 2009 г. конгресс принял, а президент подписал Закон о восстановлении и реинвестировании — комплекс законов, разработанных для стимулирования экономики США. Помимо прочего, эти законы предусматривают утепление и адаптацию к погодным условиям более одного миллиона домов с проведением обязательного первоначального энергетического аудита для определения тех мер, которые позволят быстро сократить потребление энергии. Закон также предписывает модернизацию и утепление большой части принадлежащих государству многоквартирных домов. И наконец, еще одной составляющей закона стало «озеленение», т. е. повышение экологических стандартов правительственных и административных зданий путем повышения их энергетической эффективности и, где возможно, установки различных устройств, таких, например, как нагреватели воды, обогреватели помещений и генераторов электричества от установленных на крышах солнечных батарей. Комбинация этих программ должна способствовать созданию новой мощной индустрии, которая сыграет ведущую роль в повышении энергетической эффективности США и снижении выбросов углерода[295].

В частном секторе реформы возглавляет Совет зеленого строительства США (USGBC), широко известный благодаря своей программе сертификации и оценки «Лидерство в энергетическом и природном дизайне» (LEED). Эта добровольная программа, устанавливающая более высокие стандарты, чем стандарты правительственной программы сертификации строительства США «Энергетическая звезда». В ней предусмотрены четыре вида сертификационных оценок: простой сертификат, серебряный, золотой и платиновый. Здание, прошедшее сертификацию LEED, должно соответствовать минимальным стандартам качества охраны окружающей среды, использования материалов, эффективности потребления энергии и воды. Здания, имеющие сертификат LEED, более привлекательны для покупателей, поскольку стоимость их обслуживания ниже, арендная ставка выше, да и жильцы их в целом здоровее и жизнерадостней жителей обычных домов[296].

Сертификационные стандарты строительства новых зданий LEED были приняты в 2000 г. Любой строитель, желающий получить сертификат для своей постройки, должен обратиться в USGBC и заплатить взнос. В 2004 г. Совет зеленого строительства также начал проводить сертификацию внутренней отделки коммерческих зданий и модернизации жилищных условий существующих зданий, а в 2007 г. началась публикация стандартов сертификации для строителей индивидуальных жилых домов[297].

Даже при беглом взгляде на критерии LEED можно увидеть множество способов для повышения энергетической эффективности строений. Процесс сертификации начинается с оценки выбранного месторасположения объекта, а затем следует анализ энергетической эффективности, эффективности расходования воды, использованных материалов и, наконец, качества внутренней среды помещений. При выборе местности очки начисляются за близость общественного транспорта — метро, легкорельсового транспорта или автобусных линий. Помимо этого, повышение рейтинга зависит от наличия стоек для велосипедов и душевых комнат для обслуживающего персонала. Новые здания должны также быть максимально открыты дневному свету, чтобы минимизировать искусственное освещение в дневное время суток на 75 % занимаемых помещений[298].

Если потребление электричества превосходит уровень эффективности, установленный для основной сертификации, то это также приносит дополнительные баллы. Кроме этого, баллы начисляются за использование возобновляемых источников энергии, включая установку солнечных батарей на крышах для генерации электричества, солнечных обогревателей помещений и нагревателей воды и закупку экологически чистой электроэнергии[299].

На текущий момент сертификаты LEED в США получили 1600 новых зданий и еще около 11 600 находятся на этапах проектировки или строительства, но уже подали заявку на сертификацию. Пространство сертифицированных и зарегистрированных для получения сертификата коммерческих площадей равняется 5 млрд квадратным футов или около 115 000 акров (что равно площади 115 000 футбольных полей)[300].

Офисное здание The Chesapeake Bay Foundation, построенное для сотни его сотрудников недалеко от Аннаполиса, штат Мэриленд, было первым, получившим платиновый сертификат LEED. Среди особенностей этого здания тепловой насос для обогрева и охлаждения, солнечный нагреватель для воды и туалеты современного дизайна, производящие гумус, который используют для удобрения окружающего здания ландшафта[301].

Здание штаб-квартиры северо-американского филиала компании Toyota в г. Торренс, штат Калифорния, где работают 2000 сотрудников, получило золотой сертификат LEED благодаря большому комплексу солнечных генераторов, обеспечивающих большую часть потребности офиса в электричестве. Писсуары без слива и системы переработки дождевой воды позволяют зданию функционировать, затрачивая на 94 % меньше воды, чем расходует обычное здание такого же размера. А сокращение потребления воды означает и снижение потребления электричества[302].

54-этажная башня Bank of America в Нью-Йорке обещает стать первым большим небоскребом, получившим платиновый сертификат. В этом здании установлена комбинированная электростанция, производящая электрическую и тепловую энергию, а также система сбора дождевой воды и повторного использования сливной воды, кроме того, при строительстве башни использовались переработанные материалы[303].

Удостоенное золотого сертификата шестидесятиэтажное офисное здание, строящееся в Чикаго, будет использовать речную воду для охлаждения здания в летнее время. Для уменьшения испарения и потери тепла на крыше здания будут высажены растения. Меры по сохранению энергии позволят владельцам экономить до 800 000 долларов в год на счетах за электричество. Основной владелец здания, Kirkland and Ellis LLP, базирующаяся в Чикаго адвокатская контора, настоял на том, чтобы башня получила золотой сертификат, и это было отражено в стоимости аренды[304].

Штат Калифорния поручил консалтинговой фирме «зеленого» строительства Capital E провести анализ экономических моделей 33 сертифицированных LEED зданий, построенных в штате. Исследование показало: сертификация увеличила стоимость постройки на 4 доллара за кв. фут, но из-за уменьшения стоимости обслуживания, снижения количества прогулов сотрудников и текучести кадров, повышения производительности сотрудников, здания — обладатели стандартных и серебряных сертификатов за первые 20 лет приносят прибыль в размере 49 долларов за кв. фут. А здания — обладатели золотых и платиновых сертификатов дают прибыль в размере 67 долларов за квадратный фут[305].

В 2002 г. был создан глобальный вариант USGBC — Мировой совет зеленого строительства. На весну 2009 г. в него входили советы зеленого строительства 14 стран, включая Бразилию, Индию и ОАЭ. Еще восемь стран, от Испании до Вьетнама, работают над выполнением необходимых предварительных условий. Среди действующих членов Индия находится на втором месте после США с 292 млн кв. футов сертифицированных LEED площадей, затем идет Китай (287 млн кв. футов) и Канада (257 млн кв. футов)[306].

Помимо повышения экологических характеристик новых зданий, значительные усилия направлены и на то, чтобы сделать более эффективными старые строения. В 2007 г. фонд Клинтона запустил программу Энергосберегающей модернизации зданий, являющуюся частью проекта «Инициатива Клинтона в области климата». Программа действует совместно с С40 (группой больших городов-лидеров в борьбе с изменением климата) и объединяет пять крупнейших в мире банков и четыре ведущие энергосервисные компании. Эти совместные усилия направлены на работу с пилотной группой из 16 городов, которые проводят модернизацию зданий, позволяющую уменьшить потребление энергии на 20–50 %. Среди этих городов крупнейшие города мира: Бангкок, Берлин, Карачи, Лондон, Мехико, Мумбаи, Нью-Йорк, Рим и Токио. Каждый из привлеченных банков — а это ABN AMRO, Citi, Deutsche Bank, JP Morgan Chase и UBS — готов инвестировать в проект до одного миллиарда. Этой суммы вполне достаточно для того, чтобы удвоить мировой показатель энергосберегающей модернизации зданий[307].

Энергосервисные компании — Honeywell, Johnson Controls, Siemens и Trane — намерены не просто непосредственно провести модернизацию, но и предоставить «эксплуатационные гарантии», обеспечив, таким образом, прибыльность модернизации. На церемонии запуска программы бывший президент Билл Клинтон подчеркнул, что в результате осуществления данной программы банки и энергосервисные компании заработают, домовладельцы сэкономят, а выброс углеродов снизится. К февралю 2009 г. под эгидой «Климатической инициативы Клинтона» велось переоборудование 250 объектов общей площадью свыше 500 млн кв. футов[308].

В апреле 2009 г. владельцы Эмпайр-стейт-билдинг объявили о своих планах по модернизации 2,6 млн кв. футов офисных площадей в своем 102-этажном небоскребе, которому уже почти 80 лет. Эта модернизация позволит сократить потребление электроэнергии приблизительно на 40 %. Экономия составит 4,4 млн долларов в год, что компенсирует затраты на модернизацию уже через три года[309].

Помимо добровольных мер, существуют и строительные кодексы, разрабатываемые правительствами разных стран, кодексы, устанавливающие минимальные стандарты эффективности использования энергии. В США это было успешно продемонстрировано на примере разницы в эффективности использования энергии в домостроении в Калифорнии и стране в целом. Между 1975 и 2002 г. домашнее потребление энергии на человека сократилось на 16 % по стране. Но в Калифорнии, где действует более строгий строительный кодекс, потребление упало на 40 %. Это говорит о том, что существует огромный потенциал для сокращения потребления энергии в зданиях как в США, так и во всем мире[310].

Один из тех, кто твердо верит в этот потенциал, — Эдвард Мазрия, архитектор из Нью-Мексико, строящий с учетом проблем климата. Он выступил с инициативой, получившей название «Вызов 2030». Первичная задача этого проекта заключается в том, чтобы к 2030 г. американские архитекторы проектировали здания, при эксплуатации которых не использовались бы ископаемые энергоносители. Мазария пишет, что сектор строительства и эксплуатации зданий является лидером по углеродным выбросам, на порядок превосходя в этом вопросе транспорт. Следовательно, продолжает он, «именно у архитекторов в руках ключ от выключателя глобального термостата». Для достижения своей цели Мазария организовал коалицию нескольких организаций, включая Американский институт архитектуры, USGBC и Конференцию мэров США[311].

Мазария также призывает ввести курсы переобучения в 124 архитектурных школах по всей стране, чтобы «трансформировать архитектуру бессмысленной и пассивной зависимости от ископаемых энергоносителей в архитектуру, тесно связанную с естественным миром, в котором мы живем»[312].

Сегодняшние архитектурные модели и технологии строительства позволяют архитекторам с легкостью создавать проекты новых зданий, требующих вполовину меньше электроэнергии по сравнению с уже существующими проектами. Среди таких проектных технологий, например, использование естественного дневного освещения, солнечные батареи на крышах, солнечные нагреватели воды и воздуха, предельная теплоизоляция, естественная вентиляция, термальные насосы, тонированные окна, писсуары без смыва, а также более эффективные технологии освещения, в том числе и датчики движения. Проектирование и строительство энергетически эффективных зданий, совместно с массовым использованием возобновляемых источников энергии, не только позволяет эксплуатировать здания без использования ископаемых энергоносителей, но и делает эту эксплуатацию более прибыльной[313].

ЭЛЕКТРИФИКАЦИЯ ТРАНСПОРТНОЙ СИСТЕМЫ

Одним из ключевых моментов снижения выбросов углеродов является модернизация городского транспорта (см. главу 6) и общая электрификация транспорта. Ушедшее столетие было свидетелем развития транспортной системы, зависящей от нефти — бензина для машин и дизельного топлива для грузовиков и поездов. Теперь эта система изменяется. И в машинах, и в поездах на смену нефти придет электричество. И электричество это будут генерировать в ветровых хозяйствах и на солнечных и геотермальных электростанциях.

Мир, находящийся на пороге пика потребления нефти, отчаянно нуждается в новой экономике транспортной энергетики. К счастью, основы такой экономики уже заложены, речь идет о двух новых технологиях: гибридный автомобильный двигатель, работающий и на бензине, и на электричестве, и электромобиль, работающий только на электричестве.

Toyota Prius — самая продаваемая в мире гибридная автомашина — при смешанном характере эксплуатации город/трасса преодолевает впечатляющие 50 миль на одном галлоне бензина, что приблизительно в два раза меньше, чем необходимо для пробега этого же расстояния среднему американскому новому пассажирскому автомобилю. Таким образом, США могли бы с легкостью сократить потребление бензина вдвое путем переоборудования всего американского автомобильного парка в высокоэффективные гибридные модели. И это было бы только началом[314].

Сейчас, когда гибридные автомашины уже завоевали часть рынка, подобное переоборудование можно расценивать, как всего лишь дополнительный шаг к производству машин, заряжаемых от сети и работающих по большей части на электричестве. Установив литиево-ионные аккумуляторы для увеличения емкости и добавив удлинитель для подзарядки от сети, водители могут совершать ежедневные поездки на работу, для посещения магазинов и другие поездки на небольшие дистанции, тратя практически только электроэнергию и используя бензин во время редких поездок на большие дистанции. А эксплуатация поражающих воображение моделей с перезаряжающимися в моменты простоя от энергии ветра батареями может обходиться, в эквивалентном исчислении, менее чем в 1 доллар за галлон бензина[315].

К середине 2009 г. почти все крупные производители автомобилей объявили о намерении вывести на рынок либо гибридные машины, либо электромобили. Первая в мире коммерчески доступная заряжаемая от сети гибридная машина вышла на рынок в декабре 2008 г. в Китае. Пока мир пристально следил за гонкой между Toyota и GM, китайский BYD (Build Your Dreams — построй свою мечту) незаметно вышел вперед, поставив на рынок свою гибридную машину. Она уже запущена в массовое производство, стоит около 22 000 долларов США и должна появиться в продаже в США и Европе в 2010 г.[316].

В то же время Toyota, по всей видимости, обогнала GM, объявив, что собирается к концу 2009 г. предложить рынку ограниченное количество заряжаемых от сети гибридов для ограниченного использования. Планируемый пробег Chevrolet-Volt, новинки от GM, будет составлять в среднем 150 миль на галлон бензина, в основном благодаря более мощному аккумулятору и, следовательно, увеличенному объему пробега на электричестве. Именно перспектива трехзначной цифры пробега на галлон горючего привлекает потребителей к заряжаемым от сети гибридам[317].

Nissan направил свои усилия на разработку электромобиля, который будет работать только на электричестве и должен появиться на рынке в 2010 г. Chrysler планирует выпуск электрических версий некоторых из своих моделей, предлагая, таким образом, своим покупателям выбор между бензином и электричеством. Предприимчивая норвежская фирма Think уже производит электромобили в Норвегии и планирует в 2010 г. создать сборочное предприятие в США мощностью до 60 000 машин в год[318].

Переход к заряжаемым от сети гибридным машинам и электромобилям, работающим только на электроэнергии, не требует дорогостоящей инфраструктуры, поскольку сеть автозаправочных станций и электросеть уже действуют по всей стране. Проведенное Тихоокеанской северо-западной национальной лабораторией США в 2006 г. исследование установило, что 80 % необходимого для национального парка электромобилей электричества уже обеспечивается существующей энергетической инфраструктурой, поскольку подзарядку автомобилей будут производить преимущественно ночью, когда генерируются избыточные мощности. Что надо будет установить, так это специальные электрические разъемы во всех гаражах, стоянках и на обочинах рядом со счетчиками времени, проведенного автомобилями на парковках. То есть такие разъемы надо установить там, где присутствует аппаратура для считывания кредитных карт, позволяющая определять пользователя и выставлять ему счет за зарядку[319].

Предприниматель из Силиконовой долины Шай Агасси работает на компанию Nissan и правительства Израиля, Дании, Австралии, канадской провинции Онтарио, района залива Сан-Франциско в штате Калифорния и штата Гавайи, создавая сети станций обслуживания электромобилей. На этих станциях будут производить замену использованных батарей на новые, что позволит не тратить время на подзарядки. Оправдаются ли вложения или же дистанция каждодневных поездок окажется достаточно короткой для поездок без замены батарей, покажет время[320].

В то время как будущее транспорта представляется неким калейдоскопом, в котором сменяются картинки легкорельсового транспорта, автобусов, велосипедов, небольшого числа машин и пешеходов, будущее сообщения между городами безраздельно принадлежит сверхскоростным поездам. Япония со своими поездами-пулями стала пионером в этом виде путешествий. Двигаясь со скоростью до 190 миль в час, эти поезда ежедневно перевозят один миллион пассажиров. На некоторых наиболее напряженных участках скоростного сообщения между городами поезда отходят каждые три минуты[321].

Начавшаяся в 1964 г. с 322-мильной ветки, связавшей Токио и Осаку, японская высокоскоростная железнодорожная сеть сейчас имеет протяженность 1360 миль и связывает практически все основные города. Одной из наиболее нагруженных веток остается первая, по которой поезда перевозят 413 000 человек в день. Время пути от Осаки до Токио составляет два с половиной часа (на автомобиле такая поездка займет 8 часов). Так что скоростные поезда экономят как время, так и электричество[322].

И еще: хотя японские поезда-пули за прошедшие 40 лет с большим комфортом перевезли миллиарды пассажиров, не было зафиксировано ни одного несчастного случая. Среднее время опоздания составляет 6 секунд. Если надо было бы выбирать семь чудес света современного мира, японская скоростная железнодорожная система стала бы одним из них[323].

Первая европейская скоростная линия из Парижа в Лион была введена в эксплуатацию только в 1981 г., но с тех пор Европе удалось серьезно продвинуться вперед в этом направлении. На 2009 г. в Европе существует примерно 3100 миль (5000 км) путей действующей скоростной железной дороги. Поставлена задача к 2020 г. утроить этот показатель и интегрировать в эту континентальную сеть восточноевропейские страны, включая Польшу, Чехию и Венгрию[324].

На этапах становления европейского междугородного скоростного сообщения лидерами в этой области были Германия и Франция. В настоящее время Испания быстро догоняет их, ведя строительство большой сети междугородного железнодорожного сообщения. За год с момента открытия линии Барселона — Мадрид внутренние авиалинии потеряли приблизительно пятую часть своих пассажиров. Испания планирует связать свою железнодорожную сеть с французской для надежной интеграции в европейскую систему[325].

Международные стыковки скоростных железнодорожных систем объединяют линии между Парижем и Брюсселем, Парижем и Штутгартом, Франкфуртом и Парижем, Лондоном и Парижем (последняя пролегает в туннеле под Ла-Маншем). На новых линиях поезда движутся со скоростью до 200 миль в час. Как отмечает The Economist: «Европа охвачена революцией скоростных железных дорог»[326].

Скоростные линии между крупными городами заметно повысили число пассажиров железных дорог. Например, когда открылась линия Париж — Брюссель и стало возможным преодолевать 194 мили между этими городами за 85 минут, число тех, кто предпочитает совершать путешествие из одного города в другой поездом, возросло с 24 до 50 %. Доля автотранспорта в перевозках пассажиров между этими городами снизилась с 61 до 43 %, а воздушное сообщение между Парижем и Брюсселем практически полностью прекратилось[327].

Выбросы двуокиси углерода в расчете на пассажиромилю в высокоскоростных электропоездах составляют приблизительно треть от выбросов при поездке на автомобиле и четверть от выбросов при воздушных перевозках. В экономике Плана Б выбросы углерода будут в результате равняться нулю, поскольку все поезда будут получать энергию исключительно из возобновляемых источников. Вдобавок к комфорту и удобству эти железнодорожные линии снизят загрязнение воздуха, уменьшат заторы, уровень шума и количество несчастных случаев. Они также избавят путешественников от томления в пробках и в длинных очередях перед пунктами досмотра в аэропортах[328].

Остальной мир сильно отстал от Японии и Европы в развитии высокоскоростного железнодорожного сообщения. Но Китай уже начинает прокладывать высокоскоростные линии между некоторыми основными городами. Скоростная линия между Пекином и Шанхаем, которая должна быть закончена в 2013 г., сократит время поездки из города в город по железной дороге в два раза, с 10 до 5 часов. В Китае сейчас около 3890 миль путей, способных выдерживать скорость до 125 миль в час. К 2020 г. длину скоростных путей планируется утроить[329].

В США существует «высокоскоростной» экспресс Acela, связывающий Вашингтон, Нью-Йорк и Бостон, но, к сожалению, ни ширина его колеи, ни скорость, ни надежность не приближаются к стандартам Японии или Европы. Обнадеживает, что план экономического стимулирования, принятый в США в феврале 2009 г., предусматривает затраты в размере 8 млрд долларов на развертывание новой эры строительства скоростных железнодорожных линий в Америке[330].

В США необходимость снижения углеродных выбросов и подготовки к сокращению запасов нефти настоятельно требует перенести инвестиционные акценты со строительства автодорог и шоссе на строительство железных дорог. В 1956 г. президент США Дуайт Эйзенхауер положил начало системе шоссейных автодорог между штатами, обосновав эту инициативу требованиями национальной безопасности. Сегодня угроза изменения климата и нестабильность запасов нефти подталкивает нас к строительству высокоскоростной электрифицированной железнодорожной системы как для перевозки пассажиров, так и для транспортировки грузов. Дополнительную потребность в электроэнергии можно легко компенсировать за счет возобновляемых источников энергии, в первую очередь за счет энергии ветра[331].

Пассажирскую железнодорожную систему сообщения следует моделировать на основе японской и европейской систем. Высокоскоростная трансконтинентальная линия со средней скоростью 170 миль в час сделает возможным путешествие от побережья к побережью за 15 часов, даже с учетом остановок в основных городах по дороге. Существует также необходимость развития электрифицированной национальной грузовой транспортной сети, которая значительно снизила бы надобность в большегрузных автомобилях.

В ноябре 2008 г. избиратели Калифорнии одобрили на референдуме выпуск облигаций на сумму 10 млрд долларов под строительство высокоскоростной железнодорожной системы, которая свяжет южную и северную части штата. Это должно сократить использование машин и полностью вытеснить с рынка пожирающие горючее перелеты на короткие дистанции между основными городами Калифорнии[332].

Любые значимые мировые усилия по снижению транспортных углеродных выбросов должны начинаться с США, которые потребляют больше бензина, чем следующие за ними 20 стран вместе взятые (включая Японию, Китай, Россию, Германию и Бразилию). США с их 249 млн единиц пассажирских колесных транспортных средств из 912 млн, не только имеют самый большой парк машин, но и близки к первому месту по количеству миль, пройденных каждой машиной, — и к последнему месту по эффективности расхода горючего[333].

Первым шагом к сокращению этого массового потребления бензина в США должно стать повышение стандартов эффективности использования топлива. Повышение этих стандартов на 40 % к 2016 г., которое было объявлено администрацией Обамы в мае 2009 г., значительно снизит потребление бензина в США и подтолкнет страну к стандартам экономии топлива, действующим в Европе и Китае. Ускоренная программа по переводу колесного транспорта США на заряжаемые от сети машины и электромобили станет еще бльшим успехом на пути к этой цели. А переключение государственного финансирования с сооружения шоссейных автодорог на развитие общественного транспорта сократит количество необходимых машин и подведет нас еще ближе к решению окончательной задачи — снижению углеродных выбросов на 80 % к 2020 г.[334]

ЭКОНОМИКА НОВЫХ МАТЕРИАЛОВ

Производство, обработка и утилизация материалов в современной экономике, в которой многое выбрасывается на ветер, приводит к неоправданным тратам не только самих материалов, но и электричества. В природе односторонние потоки не могут существовать продолжительное время. Не могут они, по аналогии, существовать и в расширяющейся мировой экономике. В этом смысле экономика, развитие которой мы наблюдали последние полвека, — наплевательская экономика, не что иное, как уродство, извращение, которое теперь само отправляется на свалку истории.

Возможности резкого сокращения использования материалов были впервые обозначены в Германии, в первую очередь, Фридрихом Шмидт-Бликом в начале 90-х гг. ХХ в., а позднее Эрнстом фон Вайцзекером, лидером «зеленых» в немецком бундестаге. Они придерживались мнения, что современная экономика может действовать вполне эффективно, используя всего лишь четверть сырьевых материалов из всего объема сырья, который она использовала на тот момент. Несколько лет спустя Шмидт-Блик, оторый к тому моменту основал Институт «Фактор десять» во Франции, доказал, что при проведении соответствующей стимулирующей политики с применением существующих технологий и моделей управления вполне возможно увеличить эффективность использования ресурсов даже больше — в десять раз[335].

В книге Cradle to Cradle: Remaking the Way We Make Things («От колыбели к колыбели: пересматривая способ производства вещей») американский архитектор Уиллиам Макдоноу и немецкий химик Михаель Браунгарт пришли к выводу, что отходов и загрязнения можно полностью избегать. «Наличие загрязнения, — пишет Макдоноу, — это признак неверного замысла»[336].

Помимо сокращения использования материалов, огромную экономию электроэнергии дает их переработка. На производство стали из металлолома затрачивают всего 26 % электричества от количества электроэнергии, затрачиваемой при выплавке стали из железной руды. В случае с алюминием эта цифра составляет всего 4 %. Переработка пластика требует 20 % электричества, затраченного на первичное производство пластика. Переработка бумаги требует 64 % энергии по сравнению с первичным производством бумаги, при этом во время переработки бумаги расходуют во много раз меньше химикатов. Если мировые темпы переработки этих базовых материалов увеличатся до уровня, уже достигнутого в странах с наиболее эффективной экономикой, выбросы углерода резко сократятся[337].

Более чем 30 % мирового потребления энергии приходится на промышленность, включая производство пластмасс, удобрений, стали, цемента и бумаги. Нефтехимическая промышленность, производящая такие материалы, как пластик, удобрения и стиральные порошки, является крупнейшим потребителем энергии в производственном секторе. Она поглощает около трети мировой электроэнергии, используемой в промышленности. Поскольку большую часть потребляемых промышленностью ископаемых энергоносителей используют как исходное сырье, увеличение объемов вторичной переработки может сократить спрос на исходное сырье. В мировом масштабе увеличение объемов переработки и переход к наиболее эффективным из доступных систем производства может легко снизить потребление электричества в нефтехимической промышленности на 32 %[338].

На мировую сталелитейную промышленность, которая в 2008 г. произвела более 1,3 млрд т стали, приходится 19 % общемирового промышленного потребления электроэнергии. Меры по повышению эффективности, такие как, например, установка наиболее современных на сегодняшний день доменных печей и полная утилизация использованной стали, могли бы уменьшить потребление энергии в этой отрасли на 23 %[339].

Сокращение потребления материалов начинается с переработки стали, потребление которой оставляет далеко позади потребление всех прочих металлов, вместе взятых. Потребление стали монополизировали три основные индустрии: автомобилестроение, производство бытовой техники и строительство. В Соединенных Штатах фактически все машины отправляют на переработку. Они попросту слишком дорого стоят, чтобы спокойно ржаветь на свалках. Степень переработки бытовой техники в США оценивают в 90 %. Для стальных банок эта цифра составляет 63 %, а для строительной стали — 98 % переработки стальных балок и несущих конструкций и только 65 % вспомогательных элементов. Несмотря на это, объем безвозвратных потерь стали в разном виде в США каждый год достаточен для того, чтобы покрыть запросы автомобильной индустрии[340].

Переработка стали началась более поколения назад с появлением дуговой электропечи, технологии, позволявшей производить сталь из лома, используя лишь четверть энергии, необходимой для производства стали из ископаемой руды. Дуговые электропечи, работающие на ломе, сегодня производят более половины стали более чем в 20 государствах. Некоторые из этих стран, включая Венесуэлу и Саудовскую Аравию, используют исключительно дуговые электропечи. Если три четверти сталелитейного производства перевести на использование дуговых электропечей, переплавляющих лом, потребление электроэнергии в этой области снизилось бы почти на 40 %[341].

Цементная индустрия, показавшая в 2008 году уровень производства в 2,9 млрд т, является другим крупным потребителем электроэнергии. Китай, на территории которого производится половина мирового объема цемента, производит его больше, чем следующие за ним 20 стран вместе взятые, и делает это с неописуемой неэффективностью. Если бы в Китае использовали такие же сушильные технологии, как в Японии, это могло бы сократить потребление энергии китайским цементным производством на 45 %. А если бы все страны использовали наиболее эффективный на данный момент процесс сухого обжига, это сократило бы потребление электричества в отрасли на 42 %[342].

Реструктуризация транспортной системы, а именно постепенная замена автомобилей легкорельсовым транспортом и автобусами, тоже обладает большим потенциалом в деле сокращения использования материалов. Например, один 12-тонный автобус может с легкостью заменить 60 машин, весящих 1,5 т каждая и 90 т все вместе, что дает нам экономию материала в 87 %. А каждый раз, когда кто-то заменяет машину велосипедом, расход материалов сокращается на все 99 %[343].

Серьезным испытанием для больших городов в деле экономии электричества сейчас является задача переработки максимально возможного количества компонентов из всего потока отходов. Фактически все бумажные продукты (включая упаковки из-под хлопьев, ненужную почту и бумажные пакеты, не говоря уже о газетах и журналах) сегодня могут быть переработаны. То же можно сказать и про металлы, стекло и большую часть пластиков. Кухонные и дворовые отбросы можно отправлять в компост для переработки элементов растительного происхождения.

Страны с развитой индустриальной экономикой со стабильным населением, такие как Европа или Япония, могут полагаться на уже имеющиеся в обороте материалы, вместо того, чтобы использовать вновь добытое сырье. Металлы, такие как сталь или алюминий, можно использовать бесконечно[344].

Последний доклад State of Garbage in America («Состояние мусора в Америке») показывает, что в Соединенных Штатах 29 % мусора подвергается переработке, 7 % сжигают, а 64 % отправляют на свалки. Степень переработки в крупных городах США колеблется от 30 % в некоторых городах до 70 % в Сан-Франциско — лидеру по стране. Когда в Сан-Франциско в 2008 г. был достигнут уровень переработки мусора, равный 70 %, мэр Гэвин Ньюсом немедленно объявил о намерении достичь показателя 75 %. Среди крупнейших городов США степень переработки колеблется от 34 % в Нью-Йорке до 55 % в Чикаго и 60 % в Лос-Анджелесе. На уровне штатов Флорида поставила перед собой смелую цель достичь переработки 75 % отходов к 2020 г.[345]

Один из самых эффективных методов стимулирования переработки — это введение налога на свалки. Например, когда штат Нью-Хэмпшир принял программу «плати-как-только-выкинешь», которая предписывает городским властям облагать жителей налогом за каждый выброшенный мешок мусора, поток материалов на свалки резко сократился. В маленьком городке Лайм, с населением около 2000 человек, принятие налога на свалки за один год повысило долю перерабатываемого мусора с 13 до 52 %[346].

Переработанный в Лайме материал, вес которого возрос с 89 тонн в 2005 г. до 334 т в 2006 г., включал в себя гофрированный картон, проданный по цене 90 долларов за тонну, смешанную бумагу по 45 долларов за тонну и алюминий по 1500 долларов за тонну. Эта программа одновременно снизила затраты на свалку и обеспечила дополнительный приток денег в городской бюджет за счет проданного переработанного материала[347].

В дополнение к мерам по стимулированию переработки, существуют способы стимулировать или даже обязывать к повторному использованию некоторых продуктов, например тары для прохладительных напитков. В Финляндии, к примеру, запрещено использование одноразовых контейнеров для напитков. Канадская провинция на атлантическом побережье страны Остров Принца Эдварда ввела сходный запрет на всю тару, которую нельзя использовать снова. Результат в обоих случаях один: резкое сокращение потока мусора на свалки. Стеклянная бутылка многократного использования требует 10 % той энергии, которая необходима для переработки использованной алюминиевой банки для производства такой же новой. Чистка, стерилизация и наклеивание новой этикетки на использованные бутылки требует небольшого количества энергии по сравнению с переработкой банок, сделанных из алюминия, который плавится при температуре в 1220 °F. Запрет на тару одноразового использования несет с собой пятикратную выгоду: снижается использование материалов, углеродные выхлопы, загрязнение воздуха, загрязнение воды и стоимость погребения отходов. Имеется также косвенная экономия на транспортном топливе, так как тару многократного использования просто отправляют на завод-изготовитель на том же грузовике, что доставляет новые напитки[348].

Город Сан-Хосе в Калифорнии, в котором 62 % всех городских отходов уже отправлены со свалок на повторное использование или переработку, теперь устремляет свое внимание на большой поток мусора, вывозимого со строительных площадок и при сносе домов. Материал отправляют в одну из дюжины городских компаний, специализирующихся на переработке мусора. Например, в компанию Premier Recycle каждый день доставляют до 300 т строительного мусора. Этот мусор искусно сортируют на подлежащие переработке штабеля бетона, металлолома, дерева и пластика. Некоторые материалы компания продает, некоторые отдает, а за вывоз некоторых материалов просто платит[349].

До того, как эта программа начала действовать, ежегодно перерабатывалось или использовалось только около 100 000 т строительного мусора. Теперь этот показатель составляет 500 000 т. Собранный металлолом отправляют на заводы по переработке, дерево можно превращать в садовый перегной или же в щепу, сжигаемую на электростанциях, а цемент может быть использован в строительстве дорожных ограждений и бордюров. Разбирая здание, вместо того, чтобы разрушать его, можно переработать или использовать заново большое количество материалов, что поможет заметно снизить потребление электроэнергии и углеродные выхлопы. Сан-Хосе становится эталоном для городов по всей стране[350].

В Германии и, с недавнего времени, в Японии введены требования к определенной продукции, например к автомобилям, бытовой и офисной технике, предписывающие проектировать их с учетом максимально удобной разборки и переработки. В мае 1998 г. японский парламент принял строгий закон о переработке бытовой техники, запрещающий безвозвратную утилизацию приборов, таких как стиральные машины, телевизоры или кондиционеры. Из-за того, что потребители оплачивают фирмам-переработчикам стоимость разборки отслуживших приборов (такие платежи могут составлять около 60 долларов за холодильник и 35 долларов за стиральную машину), на производителей оказывается сильное общественное давление, вынуждающее их проектировать технику так, чтобы ее можно было быстро и дешево разобрать[351].

Поскольку по мере развития технологий компьютеры устаревают каждые несколько лет, необходимость их быстрой разборки и переработки становится еще одним испытанием в деле строительства экологической экономики. Европейские фирмы информационных технологий (IT) исследуют возможности повторного использования устаревших компьютеров. Из-за того, что европейские законы обязывают производителей оплачивать сбор, разборку и переработку токсичных материалов в IT-аппаратуре, последние стали задумываться о том, как наиболее эффективно разобрать все — от компьютера до мобильного телефона. Финская Nokia, например, разработала телефон, который фактически сам себя демонтирует[352].

В области производства одежды производитель туристического снаряжения Patagonia запустил программу по переработке своих изделий, начав со вставок из полиэстерного волокна. Работая совместно с японской компанией Teijin, Patagonia собирает и перерабатывает одежду из полиэстера не только собственного производства, но и фирм-конкурентов. В Patagonia подсчитали, что производство новой одежды из переработанного полиэстера, который неотличим от полученного из нефтепродуктов, требует в четыре раза меньше электричества. Окрыленная таким успехом, Patagonia расширила программу и теперь собирается перерабатывать свои хлопковые майки, а также нейлоновую и шерстяную одежду[353].

Вторичное производство оказывается даже более эффективным. Например, компания Caterpillar (один из лидеров в тяжелой промышленности) на своем заводе в г. Коринф, штат Миссисипи, перерабатывает более 17 дизельных двигателей для грузовиков в день. Эти двигатели, которые Caterpillar получает у клиентов, разбираются вручную, при этом ни одна из составных частей, даже шурупы и гайки, не выбрасывается. После разборки все изношенные детали ремонтируются или заменяются, и двигатели собираются заново. Эти двигатели работают не хуже новых. За 2006 г. подразделение переработки Caterpillar заработало 1 млрд долларов, а его 15 %-ный годовой рост позволил внести солидный вклад в общий доход компании[354].

Другая зарождающаяся отрасль вторичной переработки — утилизация самолетов. Дэниел Майклс на страницах Wall Street Journal рассказывает, что компании Boeing и Airbus, конкурирующие в сфере строительства пассажирских самолетов уже 40 лет, теперь соревнуются в наиболее эффективных технологиях разборки самолетов. Для начала необходимо снять с самолета все подлежащие перепродаже компоненты, включая двигатели, посадочное оборудование, кухонные духовки и сотни других предметов. Для «джамбо-джета» «Боинг 747» стоимость всех этих ключевых компонентов при перепродаже может достигнуть 4 млн долларов. Затем приходит очередь окончательной разборки и переработки алюминия, меди, пластика и других материалов. Авиационный алюминий, например, после переработки может быть использован в производстве автомобилей, велосипедов и новых пассажирских самолетов[355].

Перед отраслью стоит задача перерабатывать 90 % самолетов, а когда-нибудь и все 95 % или даже больше. С учетом того, что уже более 3000 самолетов сняты с эксплуатации и количество таких самолетов будет только расти, этот списанный флот постепенно становится эквивалентен месторождению алюминия[356].

Все более привлекательным способом снижения выбросов углерода является сокращение энергоемких производств предметов, не относящихся к первой необходимости. Ювелирное золото, бутилированная вода и пластиковые пакеты — наиболее очевидные примеры. Ежегодное мировое производство 2380 т золота, большая часть которого уходит на ювелирные украшения, требует переработки 500 млн т руды. Для сравнения: для производства одной тонны стали необходимо переработать две тонны железной руды, на получения одной тонны золота уходит 200 000 т руды — просто невообразимый объем. Обработка руды для получения золота требует огромного количества электроэнергии (и выделения того же количества СО₂), равного эксплуатации лишних 5,5 млн автомашин[357].

В мире, ведущем борьбу за стабилизацию климата, очень сложно оправдать тех, кто разливает воду (частенько из-под крана) по бутылкам, транспортирует бутилированную воду на дальние дистанции, а потом продает по цене в 1000 раз больше стоимости воды из-под крана. И хотя продуманный маркетинг, разработанный для того, чтобы подорвать доверие общества к качеству и чистоте городской воды, убедил многих потребителей в том, что бутылочная вода безопасней и полезней для здоровья, чем вода из водопровода, детальное исследование, проведенное Мировым фондом природы, не смогло найти тому никаких доказательств. В исследовании подчеркивается, что в Соединенных Штатах и Европе значительно больше стандартов, регулирующих качество водопроводной воды, нежели бутилированной. Для людей в развивающихся странах гораздо дешевле кипятить или фильтровать воду, чем покупать ее в бутылках[358].

Ежегодное производство в США 28 млн пластиковых бутылок для розлива в них воды эквивалентно 17 млн баррелей нефти. Кроме того, в то время как водопроводную воду доставляют потребителю посредством системы, имеющей высокую энергетическую эффективность, разлитую по бутылкам воду приходится доставлять на грузовиках иногда за сотни миль от места розлива. Включая энергетические затраты на доставку воды с заводов в места продажи и энергетические затраты на охлаждение, отрасль бутилированной воды в США потребляет приблизительно 50 млн баррелей нефти в год. Этого объема достаточно для годовой заправки трех миллионов машин[359].

Хорошо, что люди начинают понимать, насколько вредна для климата и непродуктивна эта индустрия. Мэры городов США отказываются тратить деньги налогоплательщиков на покупку бутилированной воды для своих сотрудников по завышенным ценам, в то время как высококачественная вода льется у них из-под крана. Мэр Солт-Лэйк-Сити Роки Андерсон отметил «абсолютную абсурдность и безответственность, как экономическую, так и экологическую, закупки и использования бутилированной воды, в то время как у нас есть хорошие и безопасные источники питьевой водопроводной воды»[360].

Мэр Сан-Франциско Ньюсом запретил использование городских средств на покупку бутилированной воды. Другие города, включая Лос-Анджелес, Солт-Лэйк-Сити и Сент-Луис, проводят сходную стратегию. В Нью-Йорке начали кампанию стоимостью 5 млн долларов, направленную на рекламу водопроводной воды. Таким образом, власти надеются избавить город от бутилированной воды и сотен грузовиков доставки, которые сильно мешают уличному движению[361].

Как и пластиковые бутылки, одноразовые пластиковые пакеты тоже сделаны из ископаемого топлива, их разложение может занимать века, при этом реальной надобности в них практически нет. В дополнение к местным начинаниям, правительства ряда стран готовятся ввести запреты или серьезные ограничения на использование пластиковых пакетов. В числе таких стран — Китай, Ирландия, Эритрея, Танзания и Великобритания[362].

Подводя черту, надо сказать, что в мире существует огромный потенциал для снижения углеродных выбросов путем экономии сырья. Начать можно с основных металлов (стали, алюминия и меди), для переработки которых требуется лишь малая часть энергии по сравнению с затратами на извлечение этих металлов из руд. Следующим шагом может стать проектирование таких машин, бытовых приборов и электронных продуктов, которые легко разбирались бы на составные части по окончании срока службы для повторного использования или переработки. И, конечно, необходимо избегать производства ненужных продуктов.

УМНЫЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ, ПРИБОРЫ И ПОТРЕБИТЕЛИ

Все больше и больше специалистов по коммунальному хозяйству начинают осознавать, что строительство больших электростанций только ради покрытия спроса во время дневных и сезонных пиков энергопотребления — слишком дорогой способ управления электроэнергетической системой. Существующие электросети обычно представляют собой пеструю смесь небольших локальных сетей, для каждой из которых характерны утечки, неэффективность и попросту неправильная работа, когда они, например, не могут перебросить избытки энергии туда, где ощущается ее нехватка. Система электроснабжения США сегодня напоминает дорожную систему середины ХХ столетия, до того как была введена в эксплуатацию система связующих штаты шоссейных автодорог. Сегодня нам необходим энергетический эквивалент этой системы[363].

Невозможность передачи дешевой электроэнергии потребителям из-за низкой пропускной способности линий передач несет с собой убытки, сопоставимые с убытками от низкой пропускной способности дорожной системы. Подсчитано: недостаточная пропускная способность дорог на востоке США наносит потребителям убытки, равные 16 млн долларов в год, только для этого региона[364].

Введение в эксплуатацию мощной национальной электроэнергетической системы позволит США постоянно перебрасывать избыточную энергию в области, испытывающие недостаток электричества, сокращая, таким образом, общие объемы необходимых генерирующих мощностей. Особенно важным является то, что такая система позволит связать регионы, богатые солнечной и геотермальной энергией и энергией ветра, с центрами потребления. Опирающаяся на полный спектр возобновляемых источников энергии, национальная электросеть сама по себе станет стабилизирующим фактором.

Создание мощных национальных энергосетей, способных перенаправлять электричество и связывать новые источники энергии с потребителями, представляется, однако, лишь частью решения проблемы. Сети и приборы должны стать «умнее». Говоря попросту, умная сеть — это такая сеть, которая использует достижения в информационных технологиях, интегрирует эти технологии в процессы генерации, доставки и потребления электричества, позволяя коммунальным службам общаться напрямую с потребителями и, если те дают согласие, с их бытовыми приборами.

Технологии умных сетей могут уменьшить потери и колебания электричества, которые, согласно подсчетам Института исследований электрической энергии, обходятся экономике США в 100 млрд долларов в год. В выдающемся исследовании 2009 г., проведенном Центром американского прогресса, под названием Wired for Progress 2.0: Building a National Clean-Energy Smart Grid («Подключенные ради прогресса 2.0: построение национальной умной сети передачи чистой энергии») Бракен Хендрикс отметил широкий потенциал для повышения эффективности сетей с помощью нескольких информационных технологий: «Необходимо стимулировать повсеместное использование синхронизаторов для наблюдения в реальном времени за напряжением и током по всей сети. Подсчитано, что улучшение использования такой актуальной информации по всей сети позволит повысить энергетическую эффективность в США по крайней мере на 20 %». Этот и множество других примеров позволяют нам представить тот потенциал, который таит в себе увеличение эффективности электросети[365].

Умная сеть не только быстрее перебрасывает электричество из региона в регион. Она также позволяет перераспределять потребление энергии во времени — например, с пиковых периодов потребления на периоды падения спроса. Достижение этого возможно только при условии установки у потребителей «умных» счетчиков, позволяющих видеть, сколько конкретно энергии расходуется в каждый конкретный момент. Это облегчит двустороннее взаимодействие коммунальных служб и потребителя таким образом, что они смогут совместно работать над сокращением потребления в пиковый период, что будет выгодно обеим сторонам. Это также позволит ввести двустороннее измерение электричества, и те потребители, у которых на крыше установлены солнечные батареи или есть генераторы, производящие электроэнергию с помощью ветра, смогут продавать излишки энергии коммунальщикам[366].

«Умные» счетчики, работающие совместно с «умными» бытовыми приборами, способными получать сигналы из сети, позволят сместить потребление электричества с пиковых периодов. Более высокие цены на электричество в пиковые периоды потребления также подтолкнут потребителей к более прагматичному использованию энергии, что повысит эффективность рынка. Например, посудомоечная машина может быть запрограммирована на запуск не в восемь часов вечера, а в три утра, когда спрос на электричество в сети гораздо ниже, а кондиционеры могут отключаться на небольшие периоды, чтобы облегчить нагрузку на систему[367].

Другой подход, который опробуют сейчас в Европе, достигает той же цели, но с помощью другой технологии. В любой сети существуют небольшие колебания тока. Команда исследователей из Италии работает над созданием холодильника, который сможет отслеживать колебания и, когда потребление растет или выработка падает, попросту отключаться на короткий период, не причиняя вреда содержимому. Журнал New Scientist сообщает, что если бы эта технология использовалась в 30 млн холодильников Великобритании, это уменьшило бы потребление энергии по всей стране в пиковый период на 2000 мегаватт, что позволило бы закрыть четыре угольных электростанции[368].

Схожий подход используется для систем кондиционирования воздуха в жилых и коммерческих зданиях. Карл Льюис, операционный директор GridPoint — американской компании, занимающейся разработкой «умных» сетей, говорит: «Мы можем отключить нагнетатель в чьей-нибудь системе кондиционирования, и температура в помещении вряд ли изменится». Суть всех умных сетей заключается в том, что скромные инвестиции в информационные технологии могут сократить пиковое потребление электроэнергии, принеся выгоду как в форме экономии электроэнергии, так и в виде сокращения углеродных выбросов[369].

Некоторые коммунальные службы уже сейчас проводят эксперименты с выставлением счетов в зависимости от времени потребления электричества. Если это период простоя, то стоимость электричества заметно ниже, чем в пиковые часы потребления. Аналогично, в регионах с более высокой средней летней температурой обозначен сезонный пик потребления, когда электричество стоит дороже. Например, компания Baltimore Gas and Electric (BGE) в 2008 г. осуществила пробную программу, в ходе которой потребители-участники, разрешившие предварительно коммунальщикам отключать свои кондиционеры на определенные периоды времени в самые жаркие дни, были щедро вознаграждены за электричество, которое они сэкономили. Существующий тариф по этому региону составляет около 14 центов за киловатт/час. Но за киловатт/час, сэкономленный в пиковые часы пиковых дней, потребители получали до 1,75 доллара — почти в 12 раз больше. Таким образом, если они экономили 4 киловатта/час электроэнергии днем, они получали 7-долларовую скидку при оплате своего счета за электричество. Потребители уменьшили свое потребление электричества в пиковые часы почти на треть, что подтолкнуло BGE на проведение схожей программы с внедрением еще большего количества «умных» технологий летом 2009 г.[370]

В США переход к «умным» счетчикам идет быстрыми темпами: около 28 коммунальных компаний собираются внедрить такие счетчики в течение ближайших лет. Среди ведущих компаний два крупнейших поставщика коммунальных услуг в Калифорнии — компании Pacific Gas and Electric и Southern California Edison, которые планируют установку таких счетчиков у всех своих потребителей, соответственно, у 5,1 млн и 5,3 млн клиентов к 2012 г. Обе компании предложат потребителям различные тарифы, которые призваны снизить потребление электричества в пиковые периоды. Среди множества прочих коммунальных компаний, стремящихся к внедрению умных счетчиков, можно назвать American Electric Power на Среднем Западе (5 млн потребителей) и Florida Power and Light (4,4 млн клиентов)[371].

В Европе, конечно, тоже устанавливают счетчики. Темпы задает Финляндия. Berg Insight, команда исследователей из Швеции, полагает, что к 2013 г. в Европе будет установлено порядка 80 млн умных счетчиков[372].

Существует большое количество счетчиков, претендующих на название «умный». Начиная от тех, что просто предоставляют потребителям в реальном времени данные об их уровне потребления энергии, и заканчивая теми, что облегчают обмен информацией между коммунальными службами и клиентом или даже отдельными бытовыми приборами, ему принадлежащими. Вывод: счетчик тем умнее, чем больше приносит экономии[373].

Использовать достижения информационных технологий для увеличения эффективности сети, пропускной способности и потребления электричества само по себе выглядит неглупой идеей, ведь совместное действие «умных» электросетей и умных счетчиков позволяет как коммунальщикам, так и потребителям быть намного более эффективными.

ВОЗМОЖНОСТИ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ

В этой главе ставилась задача определить те меры по энергосбережению, которые могли бы компенсировать рост мирового потребления энергии почти на 30 % — рост, прогнозируемый IEA между 2006 и 2030 г. Мои коллеги и я более чем уверены, что предложенные меры помогут добиться этой компенсации[374].

Один только переход к более эффективным технологиям освещения снизит потребление электричества на 12 %. Что же касается бытовых приборов, то здесь необходимо установить международные стандарты эффективности, которые соответствовали бы возможностям наиболее экономичных на данный момент моделей, и затем регулярно пересматривать эти стандарты по мере развития технологий. По сути, это может быть международный вариант японской программы по повышению эффективности бытовой техники «Лучший игрок».

С учетом потенциала повышения экономичности бытовой техники экономия электроэнергии в этой области к 2020 г. должна по крайней мере равняться экономии в сфере освещения. Комбинирование наиболее эффективного освещения и техники с умной электросетью, использующей зависимую от времени суток систему тарификации, датчики пиковых периодов потребления электричества и многие другие описанные в этой главе технологии демонстрируют огромный потенциал снижения как общего потребления электроэнергии, так и пикового спроса на нее[375].

Многие склонны недооценивать возможности сокращения потребления электроэнергии. В Университете Скалистых гор подсчитали, что если бы 40 наименее эффективных в плане использования электроэнергии штатов США достигли бы уровня экономии 10 наиболее эффективных штатов, потребление электричества в стране снизилось бы на треть. Это эквивалентно закрытию 62 % всех работающих на угле электростанций в США. Но даже наиболее экономные штаты имеют солидный потенциал для дальнейшего сокращения потребления электричества, и они действительно намерены продолжить сокращать таким образом выбросы углерода и экономить деньги[376].

В сфере транспорта быстро добиться снижения потребления нефти и выбросов углерода можно за счет перехода на использование высокоэкономичных автомобилей (включая электрические транспортные средства), диверсификации городской транспортной системы и строительства междугородних скоростных железных дорог, подобных тем, что существуют в Европе и Японии. Необходимость перехода от транспортной системы, где роль главного транспортного средства играет автомобиль, к диверсифицированной системе кажется очевидной, если принять во внимание действия сотен мэров по всему миру, которые день за днем борются с транспортными заторами и загрязнением воздуха. Они разрабатывают уникальные способы не только ограничения использования машин, но и вообще отказа от них. По мере уменьшения количества машин в городах сама природа города должна измениться.

В промышленном секторе очевиден изрядный потенциал сокращения потребления электричества. В нефтехимической отрасли переход к более эффективным производственным технологиям возможен уже сейчас, а переработка большего объема пластика поможет сократить потребление на 32 %. Повышение эффективности выплавки стали сократит потребление электричества на 23 %. Еще большие достижения возможны в цементной промышленности, где простой переход к наиболее эффективным технологиям сухого обжига поможет сократить потребление электричества на 42 %[377].

Модернизация зданий также обладает значительным потенциалом экономии электричества. Даже модернизация более старых зданий может помочь сократить потребление энергии на 20–50 %. Сокращение потребления электричества в сочетании с использованием возобновляемых источников энергии для нагрева, охлаждения и освещения зданий позволят создать полностью независимый от углеродного сырья дом.

Достичь всего этого сразу можно одним простым способом: введя налог на углерод, что поможет отразить полную стоимость сжигания ископаемых энергоносителей. Мы рекомендуем увеличивать этот углеродный налог на 20 долларов за тонну каждый год на протяжении следующих 10 лет, до окончательного уровня в 200 долларов (55 долларов за тонну СО₂), совмещая это повышение со снижением налогов на доход. Каким бы высоким этот налог ни казался, он все равно даже не приближается к покрытию реальной стоимости всех косвенных эффектов от сжигания ископаемых энергоносителей. Однако он может стимулировать инвестиции в эффективные источники энергии, не использующие углерод.

Поиски способов повышения эффективности, описанные в этой главе, подарили нам несколько приятных сюрпризов в виде открытия большого потенциала для достижения поставленных целей. Обратимся теперь к возобновляемым источникам энергии Земли, где открываются не менее захватывающие перспективы.

5. Стабилизация климата: переход к возобновляемым источникам энергии