Пролог: Мегатренд альтернативной энергетики в эпоху соперничества великих держав

Хотя многие биоэнергетические технологии хорошо отработаны и полностью коммерциализированы, энергия биомассы страдает от многочисленных проблем с поставками и применением[67]. В настоящее время она может заменить лишь небольшую часть ископаемых видов топлива. Биоэнергетика используется в транспорте: биомассу добавляют в бензин в объеме не более 10 % от топливной смеси, а в дизельное топливо – не более 20 %[68]. В число ограничивающих факторов также входят транспортировка, строительство заводов и высокие эксплуатационные расходы.

Кроме того, производство и использование биотоплива вызывают вопросы о его воздействии на окружающую среду и влиянии на вырубку лесов, цены на продовольствие, воду и другие основные ресурсы. Например, производство этанола и других видов топлива на основе зерна напрямую конкурирует с такими сырьевыми товарами, как кукуруза, сокращая их предложение. Более того, режимы регулирования, стимулирующие производство биотоплива в различных странах, больше напоминают программы субсидирования, чем инновационные инкубаторы, направленные на расширение масштабов технологии. Влияние биотоплива на ряд секторов, таких как продовольствие, сельское хозяйство и окружающая среда, усложняет разработку стратегий и ограничивает развитие биотоплива как отрасли.

Биотопливо способно дать геополитические преимущества и преимущества в области энергетической безопасности тем государствам, что считают себя зависимыми от энергоносителей враждебных стран или государств – потенциальных конкурентов. Даже если производство и экспорт энергоносителей уже приводили к напряженности в отношениях (как в случае торгового спора между США и Бразилией по поводу биоэтанола)[69], биотопливо может напрямую обеспечить энергетическую безопасность и способствовать разнообразию энергетического баланса. Таким образом, биотопливо может служить как практическим решением конкретных проблем, так и политическим выбором, направленным на усиление геополитической мощи.

Стремление к использованию геотермальной энергии[70] демонстрирует проблемы современного технологического развития. Глубокозалегающие геотермальные энергетические мощности все еще находятся на ранних стадиях развития несмотря на то, что впервые они были опробованы в промышленных масштабах более века назад. Строительство и обслуживание геотермальной станции требует больших капитальных инвестиций и характеризуется недостаточной гибкостью в размещении, которое в основном сосредоточено на границах литосферных плит. В настоящее время США являются ведущим производителем геотермальной энергии, хотя существует большой потенциал роста в Восточной Африке, Центральной Америке и Азии.

Природные условия, такие как пар и горячие источники, а также продуктивность пласта влияют на количество скважин, которые необходимо пробурить для станции заданной мощности. Геотермальная энергия более дорогостоящая, чем ископаемое топливо и большинство других возобновляемых источников энергии, поскольку подходящие места обычно находятся далеко от энергетических рынков, что увеличивает затраты на транспортировку энергии.

Геотермальная энергия еще не достигла той стадии технологического развития, которая позволит ей конкурировать с ископаемыми видами топлива или даже с другими возобновляемыми источниками энергии. Такая перспектива представляется маловероятной в краткосрочной или среднесрочной перспективе. Кроме того, развитие геотермальной энергии может привести к тектоническим движениям и нанесению ущерба экологическим системам, что неизбежно будет сопровождаться увеличением прямых расходов и сопутствующих затрат.

В настоящее время проводятся масштабные исследования, которые позволят сделать геотермальное производство коммерчески конкурентоспособным. Например, инициатива FORGE, которая финансируется правительством США[71], сфокусирована на разработке и тестировании технологий для усовершенствованных геотермальных систем (enhanced geothermal systems, ESG). Подобные исследования проводились в Великобритании в таких регионах, как Корнуолл, и до недавнего времени считались не перспективными для подобных разработок[72]. В отличие от глубинных подземных геотермальных систем, поверхностные системы на основе теплообмена являются широко используемой технологией – Исландия почти все свое теплоснабжение получает от поверхностных геотермальных систем.

2.1.3. Приливы, волны, водород, ядерный синтез, магнитное поле Земли и солнечная энергия с орбиты – экспериментальные предвестники грядущих инноваций