Как выглядит будущее?

При этом необходимо, чтобы система, в рамках которой перемещения людей и объектов будут осуществляться в масштабах, сравнимых с масштабами системы автомобильного транспорта, существовала в зачаточном состоянии уже сегодня. По своим масштабам и значимости она должна соответствовать тому, что произошло вслед за открытием месторождения нефти в Спиндлтопе в 1901 г. Ей потребуется целый кластер вспомогательных инноваций (о кластерах инноваций см.: Perez 2002; Перес 2011). История показывает, что новым кластерам систем требуются десятки лет, чтобы развиться в общемировые. Для того чтобы новая система мобильности, предназначенная для городов, развилась и возымела должный эффект в течение двух ближайших десятилетий, она должна начать складываться уже сегодня. В документах Национального разведывательного совета США о времени, которое потребуется для этого, говорится следующее: «Переходы от одного типа (ископаемого) топлива к другому (альтернативному) происходили раньше не чаще одного раза в столетие и всегда имели судьбоносное значение» 21_11_08_2025_Global_Trends_Final_Report.pdf). Любая новая система, которая сделала бы возможным реализацию сценария города высокой мобильности к 2050 г., должна выходить на общемировой уровень уже сегодня.

Единственным возможным кандидатом, способным сменить нефть в качестве нового источника энергии, является водород. Лет десять назад ситуация выглядела так, что водороду действительно предстояло стать основой энергетической системы, которая будет серьезной альтернативой нефти, газу и углю. До 75 % Вселенной состоит именно из водорода, и теоретически он мог бы стать фактически неиссякаемым и не имеющим такого побочного эффекта, как выработка углекислого газа, источником энергии для транспортных средств. Джереми Рифкин определяет экономику, в основе которой лежит водород, как «энергетический эликсир» без загрязняющих веществ (Rifkin 2002). В 1990-х гг. многие исследовательские программы были направлены как раз на разработку путей преобразования водорода в альтернативную энергетическую систему. Компании создавали крупные исследовательские коллективы, которые должны были заняться проблематикой использования водорода, а власти некоторых городов и регионов (Чикаго, Гавайи) ставили перед собой задачу перевести большую часть транспорта на использование именно этого источника энергии. В 1999 г. Исландия объявила, что станет первым «водородным обществом». Соответствующие разработки продвинулись достаточно далеко, что позволяло говорить о том, что будущее принадлежало именно водородной энергии.

Однако в отличие от ископаемого топлива водород не присутствует на Земле в свободном виде и выступает скорее в роли носителя энергии, подобно электричеству. Его нужно производить, хранить и транспортировать. При использовании по крайней мере половины того водорода, что был применен на настоящий момент в качестве источника энергии, требовалось сжигание природного газа. Некоторые способы производства водорода не требуют использования углеродного топлива, но пока они стоят слишком дорого и применяются довольно редко (Ehret and Gignum 2012; Romm 2004).

Водород нельзя использовать напрямую в виде газа или превратить в жидкость, которую можно закачать в топливные элементы. Чтобы использовать его напрямую, нужна совершенно новая инфраструктура его производства и транспортировки. При строительстве трубопроводов необходимо учитывать тот факт, что в случае с водородом крайне велик риск утечек, к тому же он легко испаряется. При комнатной температуре водород занимает больше пространства, чем бензин. Соответственно, цилиндрам двигателей придется иметь дело с газом, при использовании которого весьма вероятен риск утечек, и выдерживать огромное давление. Альтернативным способом транспортировки водорода является его перевозка в танкерах, но из-за того, что водород переходит в жидкое состояние при сверхнизких температурах (–253 °C), охлаждение газа обходится очень дорого.

Оптимальным вариантом транспортного средства на основе водорода является автомобиль на топливных элементах, наподобие тех, что используются в экспериментальном автомобиле Mirai (что в переводе с японского значит «будущее»: компании Toyota. Этот топливный элемент состоит из контейнера, использующего смесь водорода и кислорода и дающего на выходе электричество и водяной пар. Топливные элементы преобразуют энергию посредством химической реакции, вырабатывая электричество подобно тому, как это происходит в традиционном аккумуляторе. Это обещает почти полное отсутствие загрязняющих веществ. В отличие от традиционных аккумуляторов топливным элементам не нужна подзарядка: для производства энергии требуется лишь наличие соответствующего топлива. В свете ужесточения требований к выбросам углекислого газа в большинстве стран вслед за компанией Toyota к разработкам в области топливных элементов планируют присоединиться также General Motors и Honda.