Вацлав Смил – Цифры не лгут. 71 факт, важный для понимания всего на свете (страница 35)
Примерно 1,2 млрд человек вынуждены отапливать свои дома: около 400 млн в ЕС, Украине и России, еще 400 млн в Северной Америке (за пределами юга и юго-востока США) и 400 млн в северо-восточных, северных и западных провинциях Китая. И везде наилучшие способы обогрева уже настолько эффективны, насколько это возможно на практике.
Эффективные отопительные системы распространялись на удивление быстро. В 1950-х гг. моя семья – мы жили у чешско-немецкой границы – отапливала дом дровами, сжигая их в чугунных печах. Эффективность этого процесса не превышает 35 %; остальное тепло уходит через дымоход. Когда я учился в Праге в начале 1960-х гг., в городе топили бурым углем – низкокачественным лигнитом, – и печь, в которой я поддерживал огонь, имела эффективность от 45 до 50 %. В конце 1960-х гг. мы жили в Пенсильвании на верхнем этаже маленького дома в пригороде, где была старая печь, сжигавшая нефть с эффективностью 55–60 %. В 1973 г. наш первый дом в Канаде отапливался газом с эффективностью 65 %, а 17 лет спустя в новом, суперэффективном доме я установил печь с КПД 94 %, а затем заменил ее на новую модель, эффективность которой составляет 97 %.
Устройство бытовой газовой печи
И пройденный мной путь, со сменой топлива и повышением эффективности, повторили десятки миллионов людей в Северном полушарии. Благодаря дешевому североамериканскому природному газу и поставляемому в Европу (более дорогому, но все равно доступному) газу из Нидерландов, Северного моря и России, именно это самое чистое ископаемое топливо заменило жителям стран с холодным климатом дерево, уголь и мазут. В Канаде производство печей со средней эффективностью (78–84 %) прекратилось в 2009 г., и в настоящее время во всех новых домах обязаны устанавливать печи с высоким КПД (не менее 90 %). Такие же нормы в скором времени введут во всех странах Запада, а растущий импорт газа уже заставляет Китай переводить отопление с угля на газ.
Таким образом, этот источник повышения эффективности отопления практически исчерпан. Очевидный следующий шаг – улучшение теплоизоляции наружных поверхностей домов (особенно окон), пусть даже это, возможно, и дорого. Во многих регионах популярны тепловые насосы (источником тепла им служит наружный воздух, а само тепло они передают через теплообменник), но они эффективны до тех пор, пока температура не падает ниже нуля; в холодном климате нужны резервные источники тепла. Можно нагревать дом с помощью солнечного тепла, но этот способ непригоден там, где он нужен больше всего: в очень холодном климате с долгими периодами пасмурной погоды, во время снежных бурь или в те дни, когда солнечные модули покрыты толстым слоем снега.
Если говорить о планах на долгий срок, то приведет ли необходимость ограничить глобальное потепление к каким-то неожиданным решениям, которые теперь кажутся немыслимыми? Я имею в виду самый разумный с точки зрения экономики способ, способный внести огромный и самый долговременный вклад в снижение углеродного следа от отопления: ограничить размер домов. В Северной Америке мы можем избавиться от так называемых McMansions – массово возводимых огромных особняков. Отказ от похожих домов в тропиках сократит затраты энергии на противоположный процесс – кондиционирование воздуха. Кто «за»?
Углерод: камень преткновения
В 1896 г. шведский ученый Сванте Аррениус впервые в мире выдвинул гипотезу о влиянии углекислого газа, выделяемого в результате деятельности человека, на температуру на нашей планете. Он вычислил, что удвоение содержания CO2 в атмосфере по сравнению с текущим уровнем повысит среднюю температуру на 5–6 ℃. Эта оценка не слишком отличается от современной, полученной с помощью компьютерных моделей, состоящих более чем из 200 000 строчек кода.
Рамочная конвенция ООН об изменении климата была принята в 1992 г., а за ней последовали ряд встреч и соглашений по климату. Но глобальные выбросы углекислого газа продолжали расти.
В начале XIX в., когда массовую добычу угля вела только Великобритания, глобальные выбросы углекислого газа от сжигания ископаемого топлива были незначительными, менее 10 млн тонн в год (чтобы перевести в массу углекислого газа, просто умножьте это число на 3,66). К концу столетия углеродные выбросы превысили 500 млн тонн, а в 1950 г. достигли 1,5 млрд тонн. Послевоенный рост экономики в Европе, Северной Америке, СССР и Японии – а также экономики Китая после 1980-х гг. – привел к последующему четырехкратному увеличению выбросов, приблизительно до 7 млрд тонн в 2000 г. За два столетия, с 1800 по 2000 г., перенос углерода из ископаемого топлива в атмосферу возрос в 650 раз, а население планеты – только в шесть!
В новом столетии наблюдаются разнонаправленные тенденции. К 2017 г. в Европейском союзе углеродные выбросы уменьшились приблизительно на 15 % из-за замедления экономического роста и старения населения; тот же процесс отмечался и в Соединенных Штатах, – здесь причиной стало то, что вместо угля все чаще использовался природный газ. Но все эти выгоды свелись на нет из-за углеродных выбросов в Китае, которые увеличились с 1 млрд тонн примерно до 3 млрд тонн – одно это увеличило глобальные выбросы почти на 45 %, до 10,1 млрд тонн.
Сжигая огромные запасы углерода, накопленные в окаменелостях на протяжении минувших геологических эпох, люди повысили концентрацию углекислого газа в атмосфере до уровня, которого не было уже три миллиона лет. Глубокое бурение ледников в Антарктиде и Гренландии позволяет нам извлекать тонкие трубки льда с крошечными пузырьками воздуха, и чем больше глубина, с которой берется образец, тем старше лед. Анализируя воздух из этих крошечных пузырьков, мы можем восстановить историю содержания CO2 в атмосфере – начиная с периода, отстоящего от нашей эры на 800 000 лет. В то время концентрация углекислого газа колебалась от 180 до 280 миллионных долей (ppm), то есть составляла 0,018–0,028 %. В последнем тысячелетии она оставалась относительно постоянной, от 275 ppm в 1600 г. до 285 в конце XIX в. Регулярные измерения содержания углекислого газа в атмосфере стали проводить в 1958 г. на вершине вулкана Мауна-Лоа (Гавайи); в 1959 г. средняя величина составляла 316 ppm, в 2015 г. – 400, а в мае 2019 г. был зарегистрирован рекорд, 415 ppm.
В богатых странах выбросы будут сокращаться, а темп их роста в Китае постепенно замедляется. Однако он ускоряется в Индии и Африке, и поэтому вряд ли мы в ближайшем будущем увидим существенное глобальное снижение.
Парижское соглашение по климату 2015 г. восхвалялось как первый договор, в котором государства приняли конкретные обязательства по снижению выбросов в будущем. Но в реальности таких стран было немного, а механизм принуждения отсутствовал, и, даже если бы к 2030 г. удалось достичь заявленных целей, углеродсодержащие выбросы все равно бы возросли почти на 50 % в сравнении с уровнем 2017 г. По данным исследования, проведенного в 2018 г. Межправительственной группой экспертов по изменению климата, единственный способ ограничить повышение температуры в пределах 1,5 ℃ – без промедления начать резкое сокращение углеродного следа, сведя его к нулю в 2050 г.
Это возможно – но маловероятно. Достижение этой цели потребует фундаментальной трансформации мировой экономики в масштабе и со скоростью, которые беспрецедентны в истории человечества, и решить эту задачу будет невозможно без серьезных экономических и социальных потрясений. Самая большая трудность – избавить миллиарды людей от бедности, не обращаясь к ископаемому топливу. Богатые страны использовали сотни миллиардов тонн угля, нефти и стали, чтобы добиться высокого уровня жизни. Но в настоящее время у нас нет доступных безуглеродных альтернатив, пригодных для быстрого и массового внедрения в производство огромных количеств «четырех столпов» современной цивилизации – аммиака, стали, цемента и пластмасс, – которые в ближайшие десятилетия потребуются в Африке и в Азии. И контраст между серьезной обеспокоенностью глобальным потеплением, постоянными выбросами рекордных объемов углекислого газа и нашими возможностями переломить эту ситуацию вряд ли мог оказаться еще разительнее.
Заключение
Возможно, цифры не лгут… но какую правду они сообщают? В этой книге я попытался показать, что очень часто нам нужно смотреть глубже и шире. Даже относительно надежные – на самом деле даже
Жесткое ранжирование на основе мелких различий не дает ясной информации – оно скорее сбивает с толку. Округление и приближение лучше, чем негарантированная и ненужная точность. Сомнение, осторожность и нескончаемые вопросы – все это в порядке вещей. Но мы не должны отказываться от количественной оценки сложных реалий современной обстановки. И если мы хотим понять наш неспокойный мир и основать свои решения на самой лучшей информации, то другого пути у нас нет.
К дальнейшему прочтению
Что происходит, когда у нас рождается меньше детей?