Колесо это жертв и действий
если здесь человек не вращает,
он, недобрый, привязанный к чувствам,
о сын Притхи, живет напрасно[10]
.Вращающееся колесо — удивительный предмет: оно одновременно двигается и находится в покое. Намотайте медную проволоку на брусок железа, прикрепите к колесу, а получившуюся катушку — к магниту и раскрутите. Так рождается электричество. Преобразование механической энергии (вращение колеса) в электрическую (ток в проводе) — это магия, будоражащая умы с тех самых пор, как 200 лет назад кто-то впервые обратил на нее внимание. Двадцать первый век — пока что лишь забавный новый эксперимент с электрической катушкой.
У каждого из нас есть свой любимый город. Париж весной. Каир на закате. Нью-Йорк в Рождество. Я обожаю Миннеаполис в июле, когда люди откладывают летние заботы, чтобы как следует насладиться солнцем. Это первое место, куда я приехала, покинув отчий дом, и первый город в моей жизни, где было больше одного лифта, поэтому для меня Миннеаполис пропитан духом свободы, романтики и бесконечных возможностей вознестись духом и телом.
Летом я очень люблю бывать у Стоун-Арч-Бридж. Это величественный мост из известняка и гранита, аркой изгибающийся над Миссисипи и соединяющий центр города с Университетом Миннесоты. По нему можно гулять, кататься на велосипеде или роликах, слоняться без дела и фотографировать — или просто сидеть и разглядывать прохожих, пока внизу катит свои воды река. Ровно посередине моста — идеальное место, чтобы остановиться и задуматься о жизни солнечным июльским днем.
В жаркие дни мост радует особенно: здесь можно освежиться в брызгах воды, разбивающейся о его подножие. Выше по течению бурлит водопад Святого Антония, его низкое ворчанье почти всегда слышится среди других городских шумов. Много воды, бесконечно падающей и текущей, — малый участок долгого пути реки Миссисипи к Мексиканскому заливу. И сколько бы вы ни стояли, завороженные мощью водопада, истина так и останется скрытой от любопытных глаз: в его недрах, глубоко под поверхностью воды, во мраке вращаются пять гигантских колес.
Каждое из них помогает получать электричество методом, который описан в самом начале этой главы. Падая с четырехметровой плотины, вода поворачивает эти колеса — турбины. За 2016 год водопад Святого Антония подарил городу около сотни гигаватт-часов электричества — достаточно, чтобы на неделю обеспечить Миннеаполис. Сотни подобных гидроэлектростанций спрятаны по всей Америке, тысячи — по всему миру, но суть у всех одна: постройте плотину, позвольте воде вращать колеса и собирайте «урожай» электричества.
На самой крупной такой станции установлено более 30 турбин. Вместе они производят в 200 раз больше электричества, чем маленькая (но достойная!) подстанция на водопаде Святого Антония в Миннеаполисе. Это один из мощнейших источников энергии после ископаемого топлива — и самый распространенный. И все же на гидроэлектростанции приходится только 16 % от общего объема получаемого в мире электричества.
Но не только вода рождает движение. К югу от Миннеаполиса, в сторону Сан-Антонио можно увидеть множество скоплений белых ветряных турбин. В последние 10 лет они появляются повсюду, точно гигантские одуванчики: странные «леса» металлических угловатых «деревьев», голые ветви которых то вращаются, то замирают в неподвижности. Каждая лопасть этих гигантских белых пропеллеров, установленных в 60 м над землей, по размеру не уступает крылу самолета. Стоит ветряку поймать легчайшее движение воздуха, как его лопасти приходят в движение, которое преобразуется в электричество — срабатывает тот же механизм, что и на подводных станциях. Затем распределяется по домам и фабрикам через систему надземных и подземных кабелей.
Ветряные электростанции состоят из сотен ветрогенераторов, расположенных на строго выверенном расстоянии друг от друга и работающих вместе; электричества они производят примерно в два раза больше, чем гидроэлектростанция на водопаде Святого Антония. Но стоит сравнить количество турбин — несколько сотен на ветряной электростанции против десятка на водяной — и понимаешь, насколько вода мощнее воздуха. Мировое производство электричества на ветряных станциях в год составляет всего 6 % от необходимого уровня потребления.
Энергия солнца также может крутить колеса — там, где особенно солнечно. Для этого нужна сложная система зеркал и линз, направляющих и усиливающих луч настолько, чтобы он был способен превратить воду в пар. Пар поднимается к лопастям турбин, заставляя их двигаться и создавать электричество. Подобные механизмы — и солнечные батареи — производят около 3 % всего объема электричества на планете Земля.