Как нам избежать климатической катастрофы. Решения, которые у нас есть. Прорывы, которые нам нужны

На первый взгляд, идея теплового насоса может показаться странной. Все мы представляем, как качать воду или воздух, но качать тепло — как это?

Принцип работы тепловых насосов основан на том, что газы и жидкости меняют температуру по мере расширения и сжатия. Насос устроен следующим образом: хладагент проходит через тонкие трубки-капилляры, при этом компрессор и специальные створки меняют давление, чтобы хладагент впитывал тепло в одном месте и выделял его в другом. Зимой мы приносим тепло снаружи в дом (это вполне возможно в любом климате, кроме самых холодных регионов); летом мы делаем прямо противоположное, качая тепло из дома наружу.

На самом деле все проще, чем кажется. У вас уже есть тепловой насос дома, и, скорее всего, он работает прямо сейчас. Называется он холодильник. Теплый воздух, который выходит снизу, как раз и уносит тепло от продуктов, которые хранятся в холодильнике, благодаря чему в нем сохраняется прохладная температура.

Сколько денег сэкономит вам тепловой насос? Зависит от города, величины зимних температур, стоимости электричества и природного газа и других факторов. Приведем несколько примеров экономии на новостройках в городах США, включая расходы на установку теплового насоса и его работу в течение 15 лет.

[122]

Если вы модифицируете старый дом, экономия будет меньше, но в любом случае тепловой насос дешевле в большинстве городов. В Хьюстоне, к примеру, вы сэкономите 17%. В Чикаго ваши расходы, напротив, вырастут на 6%, поскольку там очень дешевый природный газ. А в некоторых старых домах просто непрактично искать место для нового оборудования, так что установить тепловой насос вообще не удастся.

Отрицательные зеленые наценки поднимают очевидный вопрос: если тепловые насосы так выгодны, почему они установлены только в 11% американских домов?[123]

Отчасти потому, что мы заменяем отопительные котлы только раз в 10 лет, и у большинства людей нет денег, чтобы просто так заменить исправный котел на тепловой насос.

Но есть и другое объяснение: устаревшая государственная политика. Со времен энергетического кризиса 1970-х годов американцы пытаются сократить потребление энергии, поэтому правительства штатов ввели различные стимулы, чтобы люди покупали газовые котлы и бойлеры, а не менее экономичное электрическое оборудование. Некоторые штаты изменили строительные нормы, чтобы домовладельцам было сложно заменить газовые устройства на электрические альтернативы. Многие из этих правил, которые на первое место ставят энергосбережение, а не снижение выбросов, все еще действуют, мешая заменить газовый котел на электрический тепловой насос, даже если это сэкономит семье деньги.

Обидно, конечно, и сразу хочется ругать правительство. Но если взглянуть на ситуацию с другой точки зрения, то можно найти и положительный момент. Это значит, что нам не нужны новые технологии, чтобы сократить выбросы в этой сфере, помимо декарбонизации энергосети. «Электрическое» решение уже существует, оно доступно каждому — причем не просто по конкурентоспособной цене, а еще дешевле. Осталось обновить государственную политику, чтобы она шла в ногу со временем.

К сожалению, хотя с технической точки зрения можно снизить выбросы от отопления до нуля, при переходе на электрические насосы это не произойдет быстро. Даже если исправить вредоносные законы, о которых я говорил выше, нереально надеяться, что мы отправим все газовые котлы и бойлеры на свалку и заменим их электрическими устройствами за один день. Это то же самое, что взять и заменить все легковые автомобили мира на электромобили. Учитывая время работы современного котла, чтобы избавиться от всех газовых котлов к середине века, придется прекратить их продажи к 2035 году. Сегодня около половины всех котлов, которые продаются в США, работают на природном газе. А в мире ископаемое топливо дает в шесть раз больше энергии для отопления, чем электричество!

Для меня это еще один аргумент в пользу биотоплива второго поколения и электротоплива, о которых я говорил в главе 7: их можно использовать в котлах и бойлерах, которые уже установлены в наших домах, без каких-либо модификаций и дополнительных выбросов углерода. Но сейчас оба варианта связаны со значительной зеленой наценкой.

[124]

Обратите внимание: розничная цена за литр — средняя цена в США с 2015 по 2018 год. Безуглеродные варианты представлены по текущим ценам.

Посмотрим, что эти наценки значат для среднестатистической американской семьи. Если отопление работает на мазуте или другом жидком топливе, придется заплатить на 1300 долларов больше, чтобы перейти на биотопливо второго поколения, и на 3200 долларов больше за электротопливо. Если дом отапливается природным газом, биотопливо второго поколения обойдется на 840 долларов дороже каждую зиму. Переход на электротопливо повысит расходы на 2600 долларов каждую зиму[125].