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.
