У альтернативной энергетики есть ряд серьёзных недостатков в виде малой энергетической мощности и эффективности, и есть ряд нерешённых вопросов утилизации её компонентов. К тому же, солнечная и ветряная электрогенерации абсолютно не защищены от природных катаклизмов.
Скрытая угроза всегда прячется за красотой и практичностью:
Малая энергетическая мощность ветряной и солнечной энергетики упирается в физический предел энергии, получаемой нашей планетой от Солнца, и в КПД её использования. Всё это сводится к показателю энергетической рентабельности «EROEI» (напомню, это коэффициент, который определяет, сколько энергии было затрачено на сооружение энергогенерирующих мощностей, и сколько эти мощности выработали нам энергии). Чтобы любое живое существо могло выживать, EROEI должен быть больше единицы.
Согласно исследованию европейских учёных, EROEI современных солнечных электростанций составляет 3,9 единиц, а современных ветроэлектростанций - 16 единиц.
То есть, ветряная электростанция за весь срок службы выработает в 16 раз больше энергии, чем было затрачено на её строительство, пусконаладочные работы и обслуживание на всём сроке эксплуатации.
Достаточно ли этого для удовлетворения потребностей нашей цивилизации?
Ещё в 2013 году группой американских экономистов были подсчитаны современные потребности нашей цивилизации в энергии. Они привели детальные расчёты показателей качества жизни от «EROEI».
За основу оценки было взято множество факторов, влияющих на качество жизни общества. И получились следующие результаты:
1. современная сельскохозяйственная деятельность возможна при EROEI не менее 5;
2. современное образование возможно при EROEI не менее 7;
3. современное здравоохранение возможно при EROEI не менее 12;
4. для поддержания среднемирового уровня качества жизни общества требуется EROEI не менее 14 единиц.
Однако исследователи утверждают, что для научно-технического развития общества требуется минимальный EROEI не менее 20, а для поддержания качества жизни в развитых странах EROEI должен быть около 30 единиц.
Смогут ли альтернативные источники энергии обеспечить подобные показатели EROEI?
КПД современных ветроэлектростанций (ВЭС) составляет 40-45%, что уже близко к теоретически предельному КПД в 59,3%. Следовательно, теоретический максимальный «EROEI» ВЭС будет в районе 22 единиц, что недостаточно для поддержания сложившегося качества жизни Германии.
Современная солнечная панель имеет КПД 25%. Если допустить, что её КПД станет 100%, то «EROEI» возрастёт до 15 единиц, чего недостаточно даже для поддержания научно-технического прогресса общества.
Сильно сомневаюсь, что даже близкие показатели подобного КПД мы вообще сможем достичь. Но дело в другом. Тут важно осознать, что теоретический предел КПД приведённых возобновляемых источников энергии уже сегодня неспособен поддерживать уровень жизни в развитых странах.
Залогом развития любой цивилизации является количество потребляемой им энергии. Чем энергии больше, тем больше потенциал общества к развитию.
Если совокупный «EROEI» всех источников энергии упадет ниже 5 - в мире начнется голод.
Ничего сильно страшного в альтернативной энергетике нет, пока она развивается как отдельная энергетическая отрасль. Страшное начинается тогда, когда ею пытаются заменить мощные источники энергии (такие, как атомная или углеводородная энергетика).
Тут важно понимать, что мы не дополняем мощности альтернативной энергетикой, а именно заменяем традиционную энергетику с высоким EROEI (EROEI атомной энергетики - от 75 и выше, EROEI углеводородной - от 28 и выше).
Европейские страны могут себе позволить развивать альтернативную энергетику, имея достаточно большие «EROEI» в смежной генерации (угольной и газовой), благодаря щедрым и богатым этими ресурсами соседям.
Но как показал опыт Австралии, чрезмерное заигрывание с альтернативными источниками энергии может погубить весь их общественный жизненный уклад. И первой под удар попала промышленность этой страны.
Казалось бы, Австралия имеет хороший топливно-энергетический потенциал, обеспеченный запасами традиционных полезных ископаемых (Австралия - третий в мире экспортёр энергоресурсов, после России и Саудовской Аравии). Что там может пойти не так? Оказывается, очень даже может, если бездумно заменять углеводородную генерацию альтернативными источниками, а не дополнять традиционные энергоносители.
Да, распиаренные проекты Илона Макса по буферизации энергии с помощью альтернативных источников энергии ничуть не помогли Австралии, стоило только устроить им стресс-тест. А вот когда пришла реальная беда в связи с последними событиями в мире, пришло и осознание всей энергетической проблемы Австралии.
Даже уже в сенате Австралии прямо заговорили о возвращении к угольной и газовой генерации энергии, чтобы реанимировать обрабатывающую промышленность страны.
Сенатор Мэтт Канаван, не стесняясь, вообще заявил о фактическом провале альтернативной энергетики в Австралии, назвав её "ненадёжным источником энергии".
Ничего удивительно в этом нет, так как альтернативная энергетика, даже с применением самых современных средств буферизации (хранения и накопления) энергии, не смогла обеспечить даже нужды шестисот жителей острова «Тау», где нет вообще никакой промышленности. Подобный эксперимент по переводу острова Тау на Солнечную генерацию полностью провалился, несмотря на все усилия лично самого Илона Макса.
На сегодня, помимо слабого энергетического выхода, солнечная и ветряная электрогенерации имеют ещё один весомый недостаток - утилизация отработавших конструкций.
Если утилизация солнечных панелей – это дорогая, вредная, загрязняющая атмосферу, но всё же реально существующая технология переработки, то утилизация стеклопластиковых конструкций ветроэнергетических станций – до сих пор нерешённая проблема.
Сегодня лопасти с прочие конструкции отработанных ветрогенераторов просто засыпают землёй или используются в качестве звукопоглощающих панелей.
В мире есть стартапы, которые пытаются решить проблему переработки подобных полимеров на вторсырьё. Но будем честны - никаких серьёзных сдвигов в этом направлении пока нет. Даже лидер в ветроиндустрии - компания "Vestas" - предполагает решить проблему безотходного производства ветрогенераторов только к 2040 году.
История знает много примеров рождения, процветания и забвения цивилизаций: Ацтеки, Ольмеки, Инки, Персы, Рим, Македония, Монгольская, Египетская, Майя… Согласно самому авторитетному исследователю проблем коллапса цивилизаций историку-антропологу Джозофу Тейнтеру, неконтролируемый коллапс цивилизаций наступает в результате истощения ресурсной базы. А для развитой цивилизации, как наша сегодняшняя, истощение ресурсной базы – это, в первую очередь, падение общего «EROEI» совокупных источников энергии.
И с развитием альтернативной генерации энергии падение коэффициента «EROEI» только увеличивается. Ну а если альтернативная энергетика будет и дальше пытаться вытеснить традиционную углеродную и атомную, то коллапс и нашей цивилизации будет неизбежен.
А чтобы было очевидно, насколько быстро может деградировать любая энергетическая отрасль под натиском лоббирования альтернативной энергетики, просто осознайте следующий факт:
В мире осталась единственная компания, обладающая всем циклом ядерных технологий. И это "Росатом".
P.S. А как космос будем колонизировать? Тоже с помощью ветряков и солнечных панелей? Ну тогда мы обречены...