Ресурсы: скоро ли закончится вода в бездонном колодце
С 1860-х человечеству обещают исчерпание угля, с 1960-х – нефти. После них, уверены многие, цивилизация не сможет поддерживать прежний уровень потребления энергии, отчего жизнь станет заметно сложнее. Такие предсказания есть и по поводу металлов, и даже плодородной земли, которой уже полвека обещают скорый коллапс из-за эрозии. Как ни странно, история человечества показывает, что практически все прогнозы такого рода – иллюзии. Проблем у нашего вида много, но исчерпание основных ресурсов к ним явно не относится. А вот сама идея конечности ресурсов по-настоящему вредоносна: веря в нее, мы, люди, совершаем много грубых ошибок, стоящих дорого. Разбираемся почему.
Наш вид добился исключительных успехов, сильно выделяющих его среди других, после того, как научился использовать внешние, химические источники энергии – а именно горение. Считается, что огонь используют в своих целях и австралийские хищные птицы – перенося горящие головни в клювах, чтобы удобнее охотиться на мигрирующих при степном пожаре мелких животных.
Однако род Homo с самого начала использовал огонь более широко. Поджаривая мясо, он тратил намного меньше энергии на его переваривание, к тому же огня боятся хищники, и он позволяет устраивать загонную охоту. 1,8 миллиона лет назад эректусы достигли Кавказа, и в таких условиях огонь не мог не пригодиться для обогрева. То есть новый источник энергии позволил людям заселиться там, где их африканские предки, не использовавшие огонь, не выжили бы.
Начало промышленной революции тоже шло под знаком дров: Швеция при Карле XII была крупнейшим производителем железа в Европе именно из-за изобилия дров (оно вело к низким ценам на них). Россия сменила ее на этом посту до конца XVIII века по той же причине.
Само собой, рубка лесов уменьшала их площадь, и в Европе появились прогнозы о том, что вскоре леса закончатся. Распространенная уверенность такого рода появилась в немецких землях с конца XVI века и называлась Holznot («нехватка дерева»). В рамках такой концепции леса вскоре были обречены на исчезновение из-за вырубок, после чего обогреваться людям стало бы нечем. Концепция стройная, логичная, и, следуя ей, там начали массово сажать деревья – строго по линеечке, с типичным немецким стремлением к «орднунгу». Явный пример заканчивающегося ресурса, своего рода «пика дров» – а равно и разумной, ресурсосберегающей реакции на него.
Кстати, в 2011 году такой термин попытались ввести сторонники теории пика нефти. Они предположили, что именно «пик дров» похоронил Римскую империю. Впрочем, в исторических источниках никаких намеков на это не было, но в парадигме сторонников «пика ресурсов» этого не могло не быть.
И все бы хорошо, но в 1980-х историк Йоахим Радкау обнаружил, что никакого Holznot в реальном мире никогда не было. По историческим источникам, просто нет никакой заметной разницы между реальным количеством подушевых ресурсов древесины до появления идеи «нехватки дров» и после. Более того, после Тридцатилетней войны население Германии сократилось на четверть, пашни стали зарастать лесом – но государства продолжили ограничивать рубку леса на дрова, причем со всевозрастающей силой. Вывод Радкау прост: само слово в исторических источниках появляется вскоре после того, как то или иное немецкое государство начинало резко ограничивать права своих крестьян рубить деревья на дрова, а не после каких-то реально наблюдаемых скачков в их доступности.
Там же, где локальный взлет цен на дрова действительно происходил, это случалось из-за местной рудной лихорадки – образования шахтерских городков, в которые стекалось много людей. В отличие от более поздних эпох, доходы шахтеров были много выше, чем у остального населения, да и дерева на крепь для шахт требовалось много. В итоге возникали локальные скачки цен на дрова, никак не связанные с отсутствием ресурса – только с сильнейшим локальным скачком спроса.
Как отмечает Радкау, германские государства стояли перед выбором: остановить скачки цен ограничением использования леса горной индустрией либо не давать крестьянам рубить дрова в лесах фактически бесплатно, как те привыкли делать из поколения в поколение. Проблема была в том, что горные предприятия платили в казну много налогов, а крестьяне, на душу населения, – меньше. Естественно, главы государств выбрали ограничение доступа для крестьян. А чтобы обосновать его, использовали до того довольно абстрактную идею Holznot.
Читатель задаст законный вопрос: выходит, дрова бесконечны? Что ж, определенно, они могут дать обществу куда больше энергии, чем мы думаем. Достаточно сказать, что сегодня люди сжигают больше дров, чем когда-либо в своей истории: они дают нам всего вчетверо меньше первичной энергии, чем уголь, и впятеро меньше, чем нефть.
Двести лет назад, в 1820 году, «традиционное биотопливо» давало эквивалент 6,1 триллиона киловатт-часов первичной энергии (включая тепловую). В 1970 году – 9,4 триллиона, а сегодня – 11,1 триллиона киловатт-часов в год. Мы сжигаем вдвое больше дров, чем во времена пуска первого паровоза. В первичном энергобалансе землян на 2018 год дрова дают вчетверо больше энергии, чем уран, и втрое больше, чем ГЭС.
Несмотря на это, площадь лесов в мире растет на десятки тысяч квадратных километров в год. Впрочем, о том, что площадь лесов, вопреки распространенным мифам, энергично увеличивается, мы уже писали в отдельном материале. Даже в Западной Европе сегодня использование древесного топлива – на максимуме за всю ее историю, при этом площадь лесов уверенно растет.
Но главная причина, по которой никакого пика дров не следует ожидать, не в том, что леса могут производить их во множестве.
Уголь – главная причина провала «пика дров»
Зачастую принято считать, что каменный уголь стали активно использовать в Британии в XVIII веке, во времена промышленной революции. На самом деле, начало его активной добычи в Китае датируется самое позднее 3490 годом до нашей эры. Для той же Британии использование угля известно как минимум с римского владычества, причем эксплуатировались практически те же зоны, где уголь добывался до XX века. Впрочем, потом, в силу варваризации, способность поддерживать добычу угля свелась к нулю – да и спрос из-за сокращения населения упал.
В Новое время население и технологический уровень выросли, а после появления пароходов и паровозов спрос на черное топливо взлетел. Причины такой резкой популярности – большее удобство. Кубический метр дров дает 1,5-2,0 тысячи киловатт-часов тепловой энергии, а кубометр угля – 9-11 тысяч киловатт-часов. Понятно, что паровоз или пароход с углем на борту уйдут куда дальше, чем с дровами. Уголь оказался самым удобным видом топлива для цивилизации XIX века.
В 1865 году Уильям Джевонс выпустил книгу «Угольный вопрос», где прямо заявил: уголь – конечный ресурс, Британия поступает немудро, позволяя расходовать его свободно. Его расчеты показывали, что уголь в стране должен кончиться через 90 лет, к 1960-му.
Джевонс предложил конкретные меры для решения проблемы: в частности, искусственно замедлить экономический рост Британии повышением налогов (и это за полтора века до Греты Тунберг, агитирующей за углеродный налог). Кроме чисто репрессивных мер, английский мыслитель выдвигал созидательные.
Во-первых, он предлагал усиленное использование энергии ветра и приливов – да-да, в 1865 году, более чем за сотню лет до нынешних зеленых. Понимая прерывистость этих источников энергии, он считал необходимым построить мощности по закачке воды на возвышенности. Когда ветер не дует, слив воды из хранилища должен был вращать турбину, давая нужную энергию. Кстати, вариант запасания энергии за счет выработки водорода от прерывистой генерации он – справедливо – полагал непрактичным, в силу больших энергопотерь при производстве водорода. Эта идея нашла блестящее подтверждение в наше время, когда «водородная энергетика» явным образом провалилась. Джевонс отмечал и перспективность использования энергии солнца и даже геотермальной, правда, упирал на то, что в Англии с ними беда.