Повышение эффективности использования энергии

Снижение выбросов углерода в окружающую среду до 2 миллиардов тонн в год требует значительного повышения эффективности мировой энергетики. К счастью, многие технологии, необходимые для осуществления этого на практике, уже разработаны и экономически выгодны. Не требуется особых технических прорывов, например, для того, чтобы повысить вдвое экономию автомобильного топлива, утроить эффективность систем освещения и снизить на 75% затраты на отопление. Технологии, которые будут разработаны в ближайшие десятилетия, несомненно, будут еще более экономичными.

Автом6били в 2030 году будут сжигать в среднем максимум один галлон на 100 миль пробега, то есть вчетверо меньше, чем новые машины сегодня. Недавно фирмой «Вольво» была разработана модель автомобиля ДСЗ-2000, которая в некоторой степени может служить прототипом такого транспорта будущего. Эта аэродинамичная четырехместная модель весит наполовину меньше современных образцов благодаря использованию легких синтетических материалов. В дополнение к этому, на машине установлен высокоэффективный дизельный двигатель, снижающий вредные выбросы в атмосферу. В комбинации с бесступенчато регулируемой передачей и аккумулятором энергии маховика, эта машина способна снизить потребление топлива до одного галлона на 90 миль пробега.

Через сорок лет революционное изобретение Томаса Эдисона – лампочку накаливания – можно будет встретить только в музеях, в то время как в быту ей на смену придут многочисленные новые системы освещения, включая галогенные и натриевые источники освещения. Наиболее важным новым источником света могут стать компактные флюоресцентные лампы, потребляющие, например, 18 ватт против 75 при аналогичной яркости. Новые лампочки, имеющиеся уже сегодня, не только снижают расходы потребителей на электроэнергию, но и более чем в 7 раз долговечней обычных.

Жилища людей в 2030 году, вероятней всего, будут гораздо лучше защищены от непогоды и иметь более совершенную теплоизоляцию, что резко снизит потребность как в отоплении, так и в охлаждении. Супертеплоизолированные дома в канадской провинции Саскачеван сконструированы таким образом, что использование печей в них уже нецелесообразно: вполне хватает тепла от одного небольшого электрообогревателя. Подобные дома потребляют лишь треть энергии, необходимой для среднего шведского дома, то есть одну десятую энергии, необходимой для отопления одного дома в США. В домах использована двойная теплоизоляция и воздухонепроницаемые прокладки в стенах. Механическая вентиляционная система обеспечивают подачу свежего воздуха. Для населения главное преимущество заключается в том, что счета за коммунальные услуги практически перестали приходить.

Внутри таких домов люди будут использовать оборудование, в 3-4 раза превосходящее по эффективности нынешние образцы. Наибольшую экономию даст система охлаждения и заморозки. Коммерческие образцы, имеющиеся в продаже сегодня, способны снизить потребление с 1500 киловатт-часов в год до 750, в то время, как модели, находящиеся в стадии разработки, смогут снизить эту цифру до 240 киловатт-часов. Практически такой же экономии можно добиться при использовании новых образцов кондиционеров, водонагревательных устройств и сушилок для одежды.

Промышленность также будет в значительной мере формироваться в зависимости от совершенствования эффективности использования энергии. Сталелитейная промышленность, вероятней всего, будет основываться на преимущественном использовании электродуговых печей, потребляющих вдвое меньше энергии, чем современные печи открытого типа. Энергоемкие материалы, такие как, например, алюминий, будут использоваться лишь в редких случаях и, в основном, будут заменены менее энергоемкими синтетическими материалами. Кардинальные усовершенствования в конструкции и эксплуатации электродвигателей сами по себе могут устранить потребность в сотнях крупных электростанций во всем мире.

Когенерация (параллельное производство тепла и энергии) также получит широкое распространение. Многие фабрики станут сами добывать энергию из биомассы, используя побочное тепло для промышленных нужд, а также для отопления и охлаждения. Подобные системы уже нашли широкое применение в различных частях света и способны повысить общую эффективность производства с 50-70% до 90%. Избыточная энергия может передаваться на электроподстанцию и использоваться другими потребителями.

Увеличение энергоэффективности не изменит сколько-нибудь заметно стиль жизни людей или экономические системы. Высокоэффективный холодильник или лампочка аналогичны в использовании традиционным образцам, за исключением большей экономичности. Однако преимущества в экономии энергии сами по себе не снизят выбросы углерода от сжигания ископаемого топлива до необходимого уровня. Дополнительные шаги по ограничению использования ископаемого топлива могут изменить облик будущих городов, транспортных систем и промышленных производств, ускоряя создание общества, более эффективного во всех отношениях.

К 2030 году сформируется гораздо более разнообразная транспортная сеть. Типичные европейские и японские города уже сделали первый шаг в сторону приближения этого будущего. Высокоразвитые сети железных и автомобильных дорог эффективно перевозят людей из дома на работу и обратно: в Токио лишь 15% населения добирается на службу на личном транспорте. Мир 2030 года будет в основном делать упор па развитую сеть легких железных дорог, которые обеспечат сравнительно недорогое сообщение между различными районами городов.

Автомобили, безусловно, просуществуют еще много десятилетий, но их число будет уменьшаться, а значение – падать. В городах останутся только электромобили или автомашины на «чистом» водородном топливе, причем высокоэффективный общественный транспорт в основном заменит личный. Топливо для этого транспорта вполне можно получать через солнечные электростанции. Семьи смогут брать на прокат транспорт для поездок за город.

Важную роль будут играть велосипеды, что уже имеет место во многих странах Азии и многих малых городах на Западе. В Амстердаме и многих других городах, таких как Дэвис в штате Калифорния, специальные полосы на дорогах для велосипедистов были созданы специально для того, чтобы поощрить развитие этого вида личного транспорта. Весьма вероятно, что получит дальнейшее развитие идея комбинирования различных видов транспорта, когда до ближайшей станции можно будет добраться на велосипеде, а затем пересесть на метро. В мире уже в два раза больше велосипедов, чем машин. В 2030 году, когда акцент еще более сместится в сторону велосипеда, это соотношение может составить 10 : 1.

Через сорок лет люди будут жить ближе к месту своей работы и большинство поездок по магазинам и просто по делам можно будет легко совершать на велосипеде, а не на автомобиле. Компьютеризированные системы доставки помогут людям заказывать продукты прямо из дома, что позволит экономить не только время, но и энергию. Кроме этого, в мире, где в атмосферу будет выбрасываться не более 2 миллиардов тонн углерода, уже не будет перевозок продуктов в больших количествах на тысячи километров.

Телекоммуникации также помогут экономить на транспорте. Многие получат возможность трудиться на дому или в специальном филиале офиса, общаясь со своими коллегами и начальниками при помощи электронных сетей, а не перегруженных автотрасс. В офисе можно будет появляться не ежедневно, а лишь время от времени. Сэкономленное время и нервы не только повысят производительность труда, но и качество жизни в целом. Нынешняя потребность деловых людей в многочисленных перелетах с места на место также может быть удовлетворена в значительной мере за счет новых способов использования электронных средств связи. Начавшийся процесс перехода со срочной доставки почтой на компьютеризированную факсимильную связь практически завершится.

Многие получат возможность трудиться на дому или в специальном филиале офиса, общаясь со своими коллегами и начальниками при помощи электронных сетей связи, а не перегруженных автотрасс.

Современный мир, основанный на использовании автомобильного транспорта, существует всего лишь последние 40 лет, но уже многим становится ясно, что при таком загрязнении атмосферы и транспортных пробках, которые являются неизбежным следствием засилья автомобилей, вряд ли можно считать их большим шагом вперед в социальной эволюции человека. Несмотря на то, что кому-то будет трудно представить себе этот мир без автомобилей, следует всегда помнить о том, что нашим предкам тоже трудно было вообразить сегодняшние транспортные пробки и пропитанные смогом города. Другими словами, более эффективный мир будущего скорее всего будет гораздо менее загрязненным во всех отношениях.


Смотрите также:
Тайны мира растений
Атомная энергия (Чернобыльская авария)
Вода – чистый и доступный источник энергии
Экзотические «нефтяные» растения