Стремительное развитие индустриальной цивилизации породило в общественном сознании представление о том, что этот путь ведет в тупик. Причины такого пессимизма достаточно очевидны и заключаются в масштабах прессинга, оказываемого на окружающую среду современной промышленностью. Угрожающие размеры вмешательства человека в природу в то же время связаны скорее не с принципиальным выбором человечества, а с издержками роста. Действительно, развитие индустриальных приемов обеспечения условий жизни проходит в виде достаточно независимых друг от друга этапов (см., например, статью «Экология и великие технологические революции»). Главной целью каждого из этих этапов является достижение результатов в очень конкретной области: механике, энергетике, связи и т.п. Поэтому акцентов на взаимосвязанности их и экологической приемлемости поначалу и не ставилось. Более того, интеграция «разрозненных» технических решений становится реальностью только сейчас с внедрением информационных технологий – механизацией управленческого труда. Еще раз подчеркнем, создание станков лишь ставило задачи перед материаловедением и наукой вообще по увеличению эффективности исполнительных агрегатов. Энергетика добивалась максимальной эффективности в производстве энергии, и ее вовсе не интересовали проблемы экологического ущерба при добыче энергетического сырья и складировании отходов. При этом, несмотря на то, что отходы энергетики могут эффективно использоваться во многих материаловедческих направлениях промышленности, но так как это требует комплексной переработки, то гигантские объемы сырья для металлургии, строительства и пр. добывались и добываются пока из иных естественных источников (железорудные и др. месторождения). Вместе с тем, даже комплексное использование природного сырья, в принципе позволяя значительно снизить экологический прессинг, кардинального решения проблемы не дает. Во всем комплексе технических решений индустриального пути развития существует , тем не менее, ключевое звено, позволяющее свести к минимуму противоречия между устойчиво развивающейся цивилизацией и природой .
Если проследить тенденции в энерго- и материалопотреблении последних десятилетий, то становится отчетливо видно, что благодаря успехам науки в создании эффективных материалов происходит неуклонное снижение затрат природных ресурсов при возрастании качества жизни (в развитых странах). Буквально за четыре десятка лет была проделана дорога от ламповых (многоэтажных, тысячетонных) ЭВМ до персональных компьютеров, от телевизоров весом в центнер до очень легких большеформатных, подвешиваемых на стены, как полотенце. Мало того, если вспомнить ламповую бытовую аппаратуру, то поразительно, как много ценных пород древесины, сколько ценных металлов и другой энергоемкой продукции использовалось для ее производства. Телевизоры при во много раз возросшем качестве изображения и разнообразии функций потребовали в десятки раз меньше энергии на их производство и эксплуатацию. Если говорить об ЭВМ, то здесь разница в энергопотреблении достигает миллионов раз.
Перейдем к другим материаловедческим решениям. Использование эффективных стеновых материалов ведет к значительному снижению затрат на отопление или охлаждение (в жарких странах) жилищ и производственных помещений. Вместе с тем, эффективные материалы – это материалы с очень низкой плотностью и стены из них в десятки раз легче традиционных кирпичных или бетонных. Следовательно, и фундаменты для таких зданий менее массивны и меньше давят на грунт, снижая вероятность провокаций, например, оползневых процессов. Более того, на перевозку эффективных материалов к месту строительства требуется значительно меньше и транспорта и топлива, да и числа строителей и мощности строительных механизмов. В результате снижаются объемы добычи энергетического и строительного сырья и, соответственно, производства добывающей техники. То есть, мы имеем дело с типичной геометрической прогрессией, и даже поверхностная оценка показывает, что на этом пути может быть достигнуто значительное снижение экологического прессинга на природу в тысячи и сотни тысяч раз при увеличении комфортности быта и высвобождении гигантского объема непродуктивного труда.
Предположим , что даже при существующих стенах нам удастся снизить энергопотребление в быту всего в два раза , например, за счет применения экономичных бытовых приборов. Вопрос: во сколько раз при этом сократятся необходимые объемы энергетического сырья ? На первый взгляд, все энергохозяйство – очень совершенно. Трансформаторы и генераторы имеют потрясающе высокий коэффициент полезного действия, достигающий 99 %. Турбины – само совершенство, но КПД имеют около 40%. Котлы, даже учитывая утилизацию тепловой энергии для отопления домов, достигают эффективности в 60%. Энергетическая эффективность железнодорожного транспорта, основного поставщика энергетического сырья, не превышает 30%, такую же имеет и добывающее оборудование. Все эти показатели в конечной эффективности во всей этой невообразимой длины цепочке энергопроизводства входят с разным «весом». Тем не менее, если учесть потери в линиях электропередач, трансформаторах, генераторе, турбине и т.д., то на поставленный вопрос следует ответить: не чем в 30 раз !
