Топливо — это потенциальная энергия. Наши пещерные предки не знали другой энергии, кроме той, которую производит огонь, но даже этот ресурс, который они научились использовать, кардинально изменил их жизнь. Огонь давал им тепло, делал пищу более питательной, а глиняные сосуды — более прочными, защищал от хищников и просто дарил ощущение спокойствия, но за это его нужно было «кормить».
Древнейшим топливом была, разумеется, древесина, и ее запасы были крайне важны. Позднее люди научились использовать для сжигания и другие ресурсы, чья энергоемкость оказалась в разы больше, поэтому можно с уверенностью сказать, что в некотором смысле история человеческой цивилизации — это история топлива.
Чем эффективнее мы учились добывать и использовать энергию, тем дальше шел технический прогресс, и тем комфортнее становилась жизнь. В упрощенном виде этот процесс укладывается в следующую схему:
топливо (ресурс) —> энергия —> технологический прогресс —> технический прогресс —> топливо (ресурс).
Иными словами, люди использовали топливный ресурс, получали энергию, изобретали способ применения этой энергии, и придумывали необходимые приспособления, которые затем помогали извлекать из среды новое топливо.
Что естественно, то не...безопасно
Любопытно, что все без исключения топливные ресурсы и процессы, которые способны извлечь из них энергию, изначально существуют в природе сами по себе. Деревья — это часть растительного мира. В процессе эволюции их ткани приобрели структуру, которая при определенных физических и химических условиях может загореться. Люди просто научились вызывать, контролировать и использовать этот процесс в своих целях.
Так же широко, как и древесина, в энергетике используется уголь, нефть и газ. По сути, именно на этих трех элементах держится вся мировая топливная империя, но что это за вещества? Откуда взялся это клад? Оказывается, что это нефть и уголь — это осадочные породы, образовавшаяся из остатков древних живых организмов и растений, а газ — это вещество, выделившееся при их анаэробном разложении. С разработкой месторождений этого «клада из прошлого» для человечества началась совершенно нора эпоха, но на это никто не собирается останавливаться. Ученые постоянно находятся в поиске новых источников энергии, и на это есть причины.
Лотерея топливных ресурсов
Топливный вопрос сегодня стоит перед каждой страной. Когда народы расселялись по планете, и постепенно формировалась политическая карта, о недрах Земли было известно очень мало. В результате кто-то в этой «лотерее» выиграл, а кто-то проиграл. Россия выиграла по-крупному. Мы находимся на первом месте по разведанным запасам газа, на втором — по запасам угля и на шестом — по запасам нефти. Все это богатство качается и качается и недр земли.
С каждым годом мы увеличиваем объемы добычи топлива, продавая его другим странам. Однако если древесина является возобновляемым ресурсом, но нефть, раз и уголь — нет. По данным 2014-ого года, среднесуточное потребление нефти в мире составляет около 93 млн баррелей в сутки. Путем нехитрых вычислений можно оценить, что при сохранении текущего уровня потребления, доказанных мировых запасов нефти (а именно, около 1700 млрд баррелей) хватит примерно на 46 лет. Газа хватит не намного дольше — примерно на 53 года. С углем все гораздо благополучнее, его запасы будут исчерпаны минимум через 270 лет. Время перестроиться есть, но его совсем не много.
Химия нам в помощь?
На формирование того же черного золота ушли миллионы лет сложных химических процессов. Можно ли синтезировать ее химическим путем? Можно, но не нужно. Для производства нефти нужна только, представьте себе, обычная вода и соли или эфиры угольной кислоты, называемые карбонатами. Однако такой продукт не в полной мере обладает всеми свойствами натуральной нефти, и, самое главное, его синтез поглотит больше ресурсов, чем даст в итоге. Иными словами, искусственное получение этого топливного ресурса просто нерентабельно, особенно до тех пор, пока на рынке полно дешевой природной нефти.
И в целом, если бы топливный вопрос упирался только в ограниченность ресурсов, человечество рано или поздно нашло бы решение этой проблемы. Теоретически, химическим путем можно синтезировать практически любое вещество, тем более, что технологических прогресс в наше время идет семимильными шагами. К тому же, есть большое количество недоказанных месторождений и другие планеты, в конце концов — мало ли способов пополнить запасы.
Более существенная, на наш взгляд, проблема заключается в том, что изначально, как мы уже упоминали, сжигание топлива (а именно этот древний способ получения энергии все еще доминирует в промышленности и транспорте) — это неестественный процесс, при котором выделяются вещества, опасные для окружающей среды. Точнее говоря, сам процесс горения чего бы то ни было — абсолютно естественный процесс, возникающий в природе по естественным причинам, однако люди используют его намеренно и в огромных масштабах.
Нефть в своем исходном состоянии находится в недрах Земли, ее горение (а точнее взрыв) возможен только при возникновении цепи геологических процессов, ведущих к исключительной катастрофе. В результате происходит одновременное сгорание большого количества нефти, и катаклизм затрагивает относительно небольшую территорию, тогда как люди сжигают топливо по капельке и повсеместно.
Горение древесины, с другой стороны, для природы безопасно и даже оказывает положительный эффект на плодородие почвы. Однако люди не смогут вернуться к древесному углю вместо каменного, поскольку для обеспечения современных потребностей в топливе леса просто не хватит. Масштабные вырубки и так являются одной из крупнейших экологических проблем, ведь деревья — это еще и источник кислорода.
Таким образом, топливный вопрос, как и вопрос демографии (который мы обсуждали в другой статье), нужно решать одновременно с разных концов.
Топливный кризис, который ожидается уже в этом веке, может привести к тяжелым экономическим последствиям. Поэтому необходимо проводить геологическую разведку, чтобы получить доступ ко всем возможным месторождениям природных топливных ресурсов. И это с одной стороны, а с другой, нужно постепенно ограничивать использование этих самых ресурсов и переходить на альтернативные источники энергии. Это поможет смягчить удар, когда нефть, газ, а потом и уголь все-таки закончатся (а это неизбежно), и к тому же благоприятно скажется на экологической ситуации, которая становится все более плачевной с каждый годом.
Нефтяная "игла"
Шутка в том, что как раз те страны, которые больше всех выиграли в «лотерее топливных ресурсов» сейчас находятся в самом уязвимом положении, поскольку их экономика в большой степени завязана на этом. Наша страна как раз сидит на «нефтяной игле» и перестройка экономики вряд ли успеет завершиться к моменту, когда иного выхода, кроме как поиск иных топливных ресурсов, просто не останется.
А как вам кажется, у нашей страны есть шанс перестроиться до того, как закончатся ресурсы? Что нас ждет через 100-200 лет? А через 500?
