7.1. Энергетический кризис - Реинжиниринг окружающей среды - Сусуму Сато, Хиромицу Кумамото

     7.1.1. Вымысел или жестокая реальность

     В период  правления президента США Никсона Министр внутренних дел издал

документ, касающийся энергетического кризиса. Этот  документ привлек широкое

внимание политиков и экономистов.

     _Некоторые читатели  не разделили  его  мнения, считая,  что  всемирный

энергетический кризис - вымысел, а  автор  документы  действует  в интересах

правительства США и фирм -добытчиков нефти.

     _В августе 1990 года войска Ирака захватили и присоединили  Кувейт. Это

присоединение  привело к тому,  что  Саддам  Хусейн получил непосредственный

контроль над 20 % нефти, производимой ОПЕК, и 25% мировых запасов нефти. Это

значительным образом  отразилось  бы  на энергетической политики США в  1990

году и  в XXI веке в целом. Президент Буш выразил  это такими словами: "Если

Саддам Хусейн получит непосредственный контроль над значительным количеством

мировых запасов нефти, то наша деятельность, наш образ жизни, наша свобода и

свобода   дружественных   стран   будут  потеряны".   23  февраля  огромная,

вооруженная по последнему  слову техники, многонациональная армия во главе с

США начала наземную операцию против Ирака. В  скором времени иракские войска

были разбиты и Кувейт был освобожден.

     _Из  использования нефти  в  качестве  стратегического  оружия  мировой

политики видно:

     1)  современная цивилизация сильно зависима  от энергии,  получаемой из

нефти;

     2) запасы нефти ограничены и конечны;

     3) изменения в поведении нефтедобывающей промышленности могут  привести

к кризису.

     В  отчете  САЭС  (Семинар по  альтернативным энергетическим стратегиям)

указано,  что  доступные  промышленные  запасы  нефти,  по   приблизительным

оценкам,  оставляют  328  биллионов  килолитров,  или 2  триллиона баррелей.

Принимая во внимание  темпы  развития энергосберегающих  технологий  и  рост

потребления нефти  промышленностью (по оценкам САЭС,  эти темпы составят  от

1,5 до  2,6% в  год  в период  с 1985 по  2000  год),  большинство экспертов

предсказывают,  что все  ресурсы будут исчерпаны уже  в XXI  веке. Некоторые

эксперты  утверждают,  что  это произойдет уже в  начале  века, в  2020-2030

годах.

     _Так называемое R/P соотношение, то есть соотношение всех запасов нефти

в объему  годовой добычи, достигнет критического значения  15:1  уже  в 2000

году. Как  только это  значение  будет достигнуто,  потребление нефти  будет

ограничено, цена  на нефть резко  возрастет, и  на  рубеже  веков произойдет

глобальный  нефтяной  кризис.  Несмотря на то,  что  сегодня цены  на  нефть

довольно низкие, энергетический кризис - это не вымысел, а то, что неизбежно

произойдет.

     7.1.2. Переход к использованию других полезных ископаемых

     Герман Кан писал, что нефтяной кризис не есть граница между изобилием и

экономией,  а  лишь  изменение цены  с  низкой ни  высокую;  нефтяной кризис

выразится в повышении  цен на нефть, тем самым, переориентируя потребление с

нефти на  каменный уголь.  Запасы угля, горючих  сланцев  и  битумного песка

настолько велики, что их пятой части хватит для  удовлетворения потребностей

в  энергии на 200 лет. По  его мнению, запасы горючих сланцев очень важны, и

их  количество гораздо  выше  расхожей оценки в 480  биллионов  килолитров в

нефтяном  эквиваленте. Приемлемой оценкой является количество в 6 триллионов

тонн,  что в 20 раз  больше запасов  нефти;  2  триллиона  тонн  угля  также

являются технологически доступными.  В настоящее врем ежегодно расходуется 5

биллионов тонн угля и треть энергии, получаемой из угля,  расходуется на то,

что получить из  него нефть. Если эти  затраты экстраполировать, принимая во

внимание 4% их  годового  увеличения,  то  доступные нам  запасы угля  будут

исчерпаны в течение 72 лет.

     _Администрация Картера пыталась  поставить акцент на использовании угля

вместо  нефти, так как  США обладают  довольно  значительными его  запасами.

Добывать его гораздо проще, так как залежи угля обычно локализованы близко к

поверхности. Администрация президента заявляла, что такой  переход не только

необходим, но  и возможен.  Но  владельцы нефтяных  концернов  опротестовали

такую политику,  аргументируя  тем, что нельзя выйти на  уровень потребления

угля  в  количестве  1  биллиона  тонн  в  год до  тех пор,  пока  не  будут

значительно уменьшены нормы выбросов в окружающую среду.

     _уголь  обладает  большей энтропией, чем нефть. Даже  если выброс CO2 у

угля и нефти одинаков, то количество выбросов  SO2 и NO2 у угля все же выше.

Большое  количество дополнительных  вспомогательных  устройств  должно  быть

установлено  для того, чтобы сократить количество этих выбросов.  Однако эти

устройства сами потребляют энергию, увеличивая тем самым выброс CO2 . Уголь,

будучи твердым веществом, неудобен  в использовании, а технология приведения

его в газообразное состояние  несовершенна. Жидкое топливо из угля  получают

путем добавления водорода или удаления углерода. Этот процесс осуществим, но

его использование связано с применением дополнительных  энергоносителей, что

повышает  эмиссию CO2  в атмосферу.  Другими словами, преобразование  высоко

энтропийных энергоносителей  в низко энтропийные в конечном итоге  неизбежно

увеличивает общую энтропию.

     _Стоит напомнить, что переход с угля на нефть был призван предотвратить

появление  парникового  эффекта,  создаваемого CO2.  Несмотря  на  небольшое

изменение  в соотношении добычи  ресурсов,  нефть все же занимает 50%. Нефть

есть основа  современной  цивилизации , и ее нехватка диктует  необходимость

изменения смой  цивилизации. Довольно  оптимистично  полагать, что вопрос об

энергетическом  кризисе может быть решен лишь простым переходом  с нефти  на

угль. Невозможно вернуть  те времена, когда  Лондон был окутан дымом. Уже во

времена технической  революции, когда потребление энергии оставалось  еще на

довольно низком уровне, люди страдали от загрязнения воздуха.

     _Природе  будет  нанесен  гораздо  больший   ущерб,  если  уголь  будет

использоваться в массовой производственной и потребительской экономике наших

дней. Переход к  наукоемким производствам с применением компьютеров приносит

незначительный эффект,  так как обычно такое производство является массовым.

Высокопродуктивное  и  мало  количественное  производство  также  не  решает

проблемы, так как  маленькие партии,.  помноженные на огромное разнообразие,

есть не что иное, как массовое производство.

     _Переход от  нефти  к  углю, как  правильно заметили  нефтяные магнаты,

потребует  коренного пересмотра экологического законодательства, значительно

ухудшит   экологическую   обстановку,   что   является   верным   путем    к

самоуничтожению человечества.

     _Технологически  более  сложно выделить нефть из  горючих  сланцев  или

битумного   песка,   чем   из   угля.  Горючие  сланцы   представляют  собой

мелкозернистые  и   тонко   напластованные  горные  породы,  содержащие  10%

углеводорода;  они  формируются  путем затвердевания пластов глины. Для того

что бы  извлечь  нефть, твердая сланцевая глина  должна быть раздроблена  на

кусочки,  которые  после  этого необходимо  нагреть  до  температуры 450-500

градусов  по Цельсию, чтобы получить грубый горючий сланец, который,  в свою

очередь, подвергается  дистилляции и получается  сланец  хорошего  качества.

Значительное количество энергии требуется затратить на каждой стадии данного

процесса.  В  результате  количество  энергии, получаемое  из  сланца, будет

неоправданно  мало.   Кроме   того,   проведение   этого   процесса  вызовет

дополнительное  загрязнение окружающей среды. Для предотвращения загрязнения

потребуются дополнительные  затраты энергии, поэтому результирующая полезная

энергия может быть даже отрицательной. Использование дополнительных полезных

веществ  в процессе  выделения ведет к дополнительным выбросам  CO2,  что, в

свою очередь, вызывает парниковый эффект.  Горючие сланцы  и  битумный песок

являются  высоко энтропийными  ископаемыми,  и  их  использование не  только

технологически  сложно,  но и  наносит  весомый вред окружающей среде.  Хотя

запасы сланцев только в США оцениваются в 480 биллионов тонн, экономически и

технологически может быть использовано только 6%.

     _Гипотеза  об  использовании  горючих   сланцев  и   ядерного  синтеза,

предложенная Германом Каном, слишком оптимистична и не внушает доверия.

     7.1.3. Истощение нефти в XXI веке

     Типичной оценкой запасов  нефти к  настоящему времени является цифра  в

106,4 ил 91,1 биллиона килолитров. Таким  образом, 100  биллионов килолитров

является вполне приемлемой оценкой.

     _Эта  оценка  подтверждается,  когда открываются  новые  залежи  нефти.

Среднегодовое  увеличение вновь открытых залежей,  исключая Ближний  Восток,

составило 0,8 биллиона килолитров  в  период с 193 года по  1955  год и  1,6

биллиона килолитров  с 1956 года по 1975 год. Среднегодовое увеличение новых

залежей  на Ближнем востоке в период с 1950 года по  1970 год  составило 2,9

биллиона килолитров.  Тем не  менее  эта  цифра снизилась до величины в  2,4

биллиона килолитров после 1970 года, и тенденция к снижению сохраняется.

     _С  другой стороны, среднегодовое  потребление составляло 2,6 биллионов

килолитров  в 1975 году;  когда темпы роста потребления изменятся до  уровня

1,5% то, по  оценке САЭС, пропасть меду потреблением нефти и открытием новых

залежей нефти год за годом будет увеличиваться.

     _Если  даже  количество  разведанных  ресурсов  увеличится  с   текущей

величины в 100  биллионов килолитров до  150  биллионов  килолитров, то  при

текущем уровне потребления этих запасов хватит на  30-40 лет.  Но в основном

эксперты предсказывают, что  запасы  нефти  будут исчерпаны к 2020 или  2030

году. Нефть может быть  использована еще в течение 100 лет,  если технология

добычи  позволит использовать все  300 биллионов  килолитров, содержащихся в

"запасниках" нефти. Другими словами, нефть будет исчерпана в XXI веке.

     7.1.4. Истощение запасов природного газа

     Природный газ - ископаемое с низкой энтропией, и использовать его проще

,чем нефть.  Он входит в тройку основных полезных ископаемых наряду с нефтью

и углем. И хотя  считается, что  запасы  газа огромны, они составляют только

90% запасов нефти.

     _Традиционно газ  доставляется  потребителям по  газопроводу.  Типичным

примером является газопровод из  бывшего СССР в Европу. Раньше газоснабжение

находилось под  контролем  системы национальной безопасности. В  дальнейшем,

после распада  СССР,  поставки газа стали  нестабильными.  Из-за коррозии  и

износа  трубопровода  около  30%  газа  теряется  во время  транспортировки.

Считается,  что утечка газа вызывает  загрязнение окружающей среды и ведет к

глобальному потеплению.

     _Также можно перевозить  сжиженный  природный газ (СПГ), охладив его до

температуры -161 градусов по Цельсию. Специальными танкерами СПГ перевозится

по морю и  доставляется  потребителям.  Теоретически  возможно  использовать

низкую температуру СПГ для  получения дополнительной энергии. Перевозка газа

морем используется и сейчас, так как стоит дешевле.

     _Процесс  сжижения  газа  требует значительных  энергетических  затрат.

Более  того,  производство специальных танкеров чрезвычайно дорого, а  около

25% газа теряется при транспортировке.

     _Среднегодовое  потребление  природного газа составляет  более  0,2-0,3

биллиона килолитров. Тем не  менее, эта цифра драматически возрастет до  2-3

биллионов килолитров,  когда  окажутся исчерпаны запасы  нефти. Принимая  во

внимание, что запасы газа составляют 90% от запасов нефти и потери газа  при

транспортировке,  весь   газ  будет  использован   в   течение  20-30   лет.

Технологические улучшения  могут продлить эти сроки, но не более чем  до ста

лет. То есть газ будет также исчерпан в XXI веке.