Феи существуют, гномы - вымысел?

Может показаться, что в наши дни феи и эльфы водятся разве что в Голливуде или в каком-нибудь глухом, осажденном лепреконами уголке Трали. Они представляются чем-то вроде трансильванских созданий ночи – такие же непонятные и пугающие. Но когда-то феи занимали в ментальности англичан такое значительное место, что историк Рональд Хаттон назвал их «британской религией».

В XX веке в Англии мода на фей катастрофически пошла на спад. Хотя поначалу объединенные усилия эдвардианских авторов, художника Артура Рэкема и писателя Дж. М. Барри, обеспечили им неплохой старт. На премьере пьесы «Питер Пэн» в 1904 году зрители бурно аплодировали.

По некоторым свидетельствам, феи вообще склонны возвращаться, когда заканчивается одно столетие и начинается другое («Сон в летнюю ночь», 1595–1596; «Песни фей» Кольриджа, 1793; фильм «Волшебная история» / The Fairy Tale, 1997). Но время показало, что образы феи Динь-Динь и ее подруг – хрупкая женственность и настораживающая детская сексуальность – категорически не сочетаются с наступающим XX веком.

Когда Артур Конан Дойл в 1920 году опубликовал фотографии фей из Коттингли – явные подделки, состряпанные двумя девочками из Йоркшира, – они произвели эффект совершенно противоположный тому, на который он рассчитывал. Одного взгляда на танцующего гнома или полупрозрачные женские фигурки было достаточно, чтобы превратить фей в посмешище. В самом деле, одна из девочек до конца жизни продолжала утверждать, что они подделали фотографии, потому что никто не верил, будто они действительно видели фей.

Семь лет спустя отставной офицер морской связи сэр Квентин Крауфорд основал Общество изучения фей, задачей которого было самое серьезное исследование вопроса. Со временем у Общества появился ряд солидных сторонников, среди которых были Уолт Дисней и маршал авиации лорд Даудинг, руководивший Битвой за Британию в 1940 году (впрочем, публичные высказывания о существовании фей не лучшим образом сказались на его карьере). В 1970-х годах Общество изучения фей ушло в подполье и вышло оттуда лишь несколько лет назад.

Несмотря на все это, в мире что-то меняется и, казалось бы, безнадежно старомодные темы снова приобретают актуальность – постепенно, исподволь, почти незаметно для носителей общественного мнения. Существуют целые оркестры, называющие себя «эльфийскими музыкантами». 

В Мэриленде издается журнал Fairie, а в интернете полно разнообразных сайтов, посвященных феям и эльфам. В Америке даже была предпринята попытка ребрендинга дня летнего солнцестояния под новым названием – День фей. У возрождающегося всемирного племени фей есть характерный стиль – нечто среднее между «Подземельями и драконами» и Боттичелли – и не менее характерный мелкий бизнес: продажа музыки, книг и заклинаний.
При этом далеко не все из них имеют американское гражданство.

Это не те темные создания, о которых можно прочесть в поэме Кристины Россетти «Базар гоблинов». Это блестящие полупрозрачные порождения эпохи нью-эйдж, оптимистичные и лучезарные феи, пробуждающие к жизни мир природы. «Человек не может всегда делать то, что ему хочется, – сказал Джон Рескин в своей лекции «Волшебная страна», прочитанной в Школе искусств Слейда в 1893 году, – но он всегда может вообразить то, что ему хочется».

Для Рескина феи были средством спасения от мрачной реальности. И сейчас в унылом бетонном мире, который будто задался целью поглотить последние островки старых лесов, некоторые из нас так же тоскуют о капельке магии.

Но возможно, нам не следует слишком увлекаться этими мечтами. Достаточно прочитать заметки в корнуолльских газетах 1840-х годов о семьях, которые забивали и сжигали своих детей, сочтя их подменышами – зачарованными обрубками дерева, которые феи подбрасывают вместо похищенного живого ребенка, – чтобы осознать: английские феи вовсе не из тех, кем можно восхищаться, они вызывают ужас. 

Они всегда были здесь, опасные, безнравственные, капризные, жестокие, и люди по возможности старались держаться от них подальше. А если человек вдруг обнаруживал, что попал к феям, он старался вести себя как можно осторожнее и ни в коем случае не соглашаться танцевать с ними или принимать у них угощение, иначе ему грозило очнуться на том же месте через несколько столетий.

Несмотря на все это, современный англичанин, пожалуй, согласится с Редьярдом Киплингом и его героем Паком с волшебных холмов (1906) в том, что феи очень древние создания и что людям, пожалуй, не следовало так бесцеремонно «врываться в холмы», и вместе с тем будет помнить, что рассказы о феях вплетают неповторимую магическую нить в гобелен английской истории. Кроме того, благоразумие подскажет ему, что не стоит читать вслух «Сон в летнюю ночь» в день летнего солнцестояния (24 июня).

Дальше »

Байрон - между мужчинами и женщинами

Англичане в целом славятся скучной чопорностью и ошеломительным чувством стиля (что значит: они ложатся спать в носках и сидят у огня в кальсонах), но Байрон перевернул этот стереотип с ног на голову. Он был образцом великого английского любовника: предметом его страстных и многочисленных увлечений становились и женщины, и мужчины, и даже его единокровная сестра Августа.

Байрон бросал вызов идеалу английского дворянина: по причине врожденной хромоты он совершенно не умел играть в футбол и крикет, хотя участвовал в самом первом матче по крикету между командами Итона и Хэрроу на стадионе Лордс в 1805 году. Ярче всего он проявлял себя в любви, но это была разрушительная и скандальная любовь, оставляющая за собой руины.

Скандалы в конечном итоге и вынудили его покинуть страну: он уехал из Англии, вероятно опасаясь преследований за содомию. Оказавшись за рубежом, он с энтузиазмом присоединился к греческой революции против турецкого владычества и умер от лихорадки в возрасте тридцати шести лет.

Врожденная хромота (в которой он обвинял свою мать) ничуть не уменьшала легендарной сексуальной привлекательности Байрона.

Байрон был пылким любовником и не менее пылким ненавистником. Один из немногих защитников луддитов в парламенте, он беспощадно критиковал своих коллег, поэтов-романтиков. Он не выносил поэзию Кольриджа, а своего знаменитого современника Уильяма Вордсворта называл Turdsworth (от turd – «дерьмо»).

Байрона при жизни многие считали величайшим поэтом в мире, хотя в наши дни его репутация не так значительна. Однако он представляет собой образец одного из характерных английских типов: такие люди становятся знаменитыми уже в молодости, презирают условности, придерживаются более или менее революционных взглядов, их прошлое отягощено мрачными тайнами, а смерть настигает их обычно в изгнании, при трагических обстоятельствах.

Сам Байрон излишне романтизировал некоторые вещи и метался между мужчинами и женщинами так же, как метался между скромной диетой из печенья и белого вина и роскошными обильными пирами.

Викторианский поэт Альфред Теннисон вспоминал о том, как отреагировал на известие о смерти Байрона (Теннисону тогда исполнилось пятнадцать). «Байрон умер! Я думал, что миру приходит конец, – говорил он. – Мне казалось, все кончено, для всех без исключения, больше ничто на свете не имеет значения. Помню, как вышел в одиночестве и вырезал на песчанике слова: “Байрон умер”».

Дальше »

ВВС - передача Джона Рейта

Телерадиовещательная корпорация BBC, известная во всем мире своей "беспристрастностью" и "правдивостью", стала своеобразным синонимом британского духа. Хотя это не совсем верно.

Репутация беспристрастного и правдивого источника была завоевана нелегким путем в годы Второй мировой войны, когда ВВС вела вещание на страны оккупированной Европы на тридцати шести языках; эта операция по-прежнему остается крупнейшей в истории радио, однако ее осуществляла Европейская служба под контролем Министерства иностранных дел, и ВВС не имела никакого влияния на происходящее.

Что касается британского духа, то, несмотря на широкую палитру региональных акцентов, этот дух скорее английский. Да, ВВС сохраняет остатки пуританской чопорности, унаследованной от основателя и первого генерального директора компании шотландца Джона Рейта. Но ее сдержанная вежливость и скрупулезное сохранение политического равновесия по своей сути глубоко английские.

Поэтому особенно странно, что столь английское по духу учреждение (иногда кажется, будто оно спустилось прямиком с неба на облаке сразу после Сотворения мира) обязано своим существованием таблоиду.

Том Кларк, помощник основателя Daily Mail лорда Нортклиффа, во время Первой мировой войны (окончившейся всего полутора годами ранее) был офицером войск связи, и это он предложил Mail спонсировать радиовещание. Прозвучавшие в первые месяцы 1920 года несколько коротких музыкальных передач – и просто расписание поездов, которое медленно зачитывали под легкое потрескивание помех, – привели горстку энтузиастов в большое воодушевление. 

Первые лицензии на радиовещание Министерство связи выдало еще в предыдущем году. Теперь Нортклифф загорелся идеей организовать на этой новой площадке нечто по-настоящему профессиональное, и как можно скорее.

С этой целью 15 июня 1920 года в Чемсфорд была доставлена знаменитая оперная певица Нелли Мелба, командор ордена Британской империи. Она спела перед микрофоном, и ее услышали даже в Ньюфаундленде (впрочем, обнаружив, что ни один из слушателей не заплатил за это ни пенса, она больше никогда не выступала на радио). 

Затем была организована первая прямая радиопередача с Эйфелевой башни. Публика была очарована. Наступила беспроводная, как это тогда называли, эпоха. Прошло не более четверти века с тех пор, как изобретатель Гульельмо Маркони запатентовал передатчик и приемник, способные передавать сигнал, включавший звонок в черном ящике.

Первые регулярные радиопрограммы начала передавать в январе 1922 года радиостанция 2МТ, принадлежавшая Marconi Company, а вскоре после этого радиостудия переместилась в дом Маркони на Стрэнде, откуда началось вещание станции 2LO – предшественницы ВВС. 

Поймать передачу можно было с помощью проволочной антенны – «кошачьего уса». 2LO вещала в течение часа один раз в сутки, с повтором передачи во время вечернего чая. Передавать музыку было запрещено, и каждые семь минут ведущие должны были делать трехминутные паузы для официальных объявлений.

Официальных объявлений так и не последовало, но первые радиослушатели были только рады перерывам – во всяком случае, так они утверждали: это давало им возможность забежать к соседям или выйти на кухню и налить себе чаю.

К тому времени как 2LO начала выходить в эфир, правительство уже ломало голову над тем, как организовать эффективную систему вещания, в то же время избежав хаоса, который царил в американском эфире.

Англичане ни в коем случае не хотели стать свидетелями чего-либо спонтанного или – боже упаси! – услышать джаз. Шесть крупнейших компаний, заинтересованных в радиовещании, образовали комитет, и 25 мая 1922 года было согласовано название Британской радиовещательной корпорации. 

Акции новой компании были доступны только британским промышленным предприятиям. Финансировать радиовещательную компанию предполагалось за счет обложения каждого радиоприбора налогом в пять шиллингов.

Первой передачей ВВС стала сводка новостей, переданная из дома Маркони в шесть часов вечера 14 ноября. Согласно правительственному распоряжению, в эфире можно было озвучивать только новости, уже попавшие в газеты. Их зачитывали дважды, сначала быстро, затем медленно, с паузами, чтобы слушатели могли сделать заметки.

Дальше »

Пабы - хватка пивоварен

В старейшем своде законов, составленным вавилонским царем Хаммурапи около 1750 г. до н. э., предусмотрено наказание для тех, кто продает разбавленное водой пиво по завышенной цене. Действительно, в истории пивоварения есть одна вечная тема, которую можно обсуждать тысячелетиями: пиво сейчас уже не то, что раньше.

Это подразумевает, что пабы – во многих смыслах исключительно английские заведения. Они надежная гавань, где можно спокойно пообщаться с приятелями, хотя свойственный завсегдатаям консерватизм (они всегда вздыхают о золотом вчерашнем дне) выводит пабы на передовую двух весьма английских по сути дискуссий. Это спор между сторонниками старой доброй Англии и теми, кто постоянно стремится испортить им жизнь – пуританами и спекулянтами.

Не следует думать, будто пуританский подход сводится лишь к жесткому контролю и узости мышления, в которой английская культура почему-то находит особое удовольствие. Хозяева пабов – величайшие реакционеры, которых когда-либо создавала природа. «Нет. И знаете почему? – заявил мне недавно хозяин паба, когда я попросил чашку зеленого чая. – Потому что у нас тут паб».

Что же, справедливо. Общественные деятели Средних веков в Англии возражали против законов, согласно которым открыть паб мог кто угодно, но, если там творились беспорядки, городские власти имели право его закрыть (такими полномочиями наделил их Генрих VII). Это подготовило почву для своеобразной лицензионной системы, существующей у нас и сегодня, но восходящей, как ни парадоксально, к дням правления Марии Кровавой: «Никому после первого дня наступающего мая не следует позволять и никого не следует принуждать к содержанию пивной или таверны, кроме таковых, которые будут надлежащим образом одобрены и допущены к открытию общим мировым решением либо по слову двух мировых судей». В этой юридической головоломке эпохи Ренессанса вы слышите подлинный голос английской бюрократии.

Некоторые утверждают, что после воцарения прибывшего из Шотландии в 1603 году Якова I контроль в этой области усилился. При Стюартах вопрос действительно вызывал озабоченность, но Долгий парламент 1640-х годов первым ввел налог на пиво – «для всеобщего блага», как отмечено в одном научном исследовании Викторианской эпохи.

Старая добрая Англия не осталась в долгу: к массовым беспорядкам привели попытки взять под контроль пивные в 1730-х годах и ограничить часы работы баров в 1860-х (как ни странно, после первых санкций количество арестов за пьянство и нарушение общественного порядка выросло вдвое). Но пуритане воспользовались Первой мировой войной, чтобы принять против пабов решительные меры. Их крайне беспокоило влияние пьянства на результаты труда рабочих военных заводов. 

Принятый в 1914 году Закон о защите королевства уполномочил правительство назначать часы открытия и закрытия пабов. В следующем году они работали с полудня до 02:40 дня (время обеда) и с 06:30 до 09:30 вечера (время ужина).

Но даже это не смогло подкосить пабы. Более того, появившиеся после этих ограничений ритуалы «последний заказ» и «Время, джентльмены, пожалуйста!» быстро прижились и сохранялись по меньшей мере до 2005 года, когда была разрешена круглосуточная продажа алкоголя.

Но, возможно, пабам суждено будет пасть совсем в другой битве. Железная хватка пивоварен, стремившихся контролировать торговлю в пабах, ослабла в 1980-х, однако вместо них сомкнули тиски компании-монополисты, которые переоценили свои перспективы в годы расцвета, впутались в неподъемные долги и с тех пор пытаются погасить их, выжимая все что можно из региональных заказчиков и их скромных лицензий. Поэтому в городах так часто можно увидеть темные запертые пабы. В 1823 году в Англии и Уэльсе насчитывалось 49 тысяч пабов, по одному на каждые 260 человек. Сейчас один паб приходится примерно на тысячу человек.

Вместе с тем пуритане были не так уж неправы. Существование настораживающей связи между англичанами и алкоголем признают во всей Европе по меньшей мере с XX века: в одном руководстве по выживанию среди разных народов про англичан говорится, что они постоянно пьют и носят «хвосты».

О каких хвостах идет речь, предоставим каждому решать самостоятельно, но что касается пьянства, тут все верно. Но, возможно, это не так важно, когда перед тобой на столе стоит высокая кружка, в камине уютно горит огонь, вокруг собрались друзья, а снаружи поскрипывает, качаясь на ветру, старая вывеска – свидетель тысячелетней истории этого заведения (историк Сэмюэл Уайлдмен утверждает, что вывеска на пабе Black Horse вполне могла сохраниться со времен короля Артура).

В настоящем английском пабе по-прежнему жива особая, ни с чем не сравнимая атмосфера – и вы почувствуете ее, если сумеете отыскать этот паб, пробравшись через нагромождения фальшивых балок и декоративных элементов конской упряжи, книг и картин, купленных оптом на домашних распродажах. Эти пабы по-прежнему глубоко консервативны, о чем свидетельствует история, рассказанная в 1972 году писателем Беном Дэвисом. Однажды в пабе он увидел женщину, которая заказала ланч, но не взяла к нему выпивки. «Можно мне стакан воды?» – спросила она. «Это еще зачем? – отозвался хозяин паба. – Вы что, тут мыться собрались?»

Дальше »

Золотой лев - чай по английски

В сентябре 1660 года на английский трон вернулся законный король, а автор знаменитого дневника Сэмюэль Пипс впервые приобщился к новому элементу английской культуры: «Послал за чашкой чая (китайский напиток), которого никогда прежде не пробовал».

В этом есть одна странность. Пипс ясно дает понять, что считает чай иностранным напитком, но при этом нам трудно представить себе что-нибудь более английское, чем чашка чая. Если англичане, как сороки, собирают со всего мира обрывки и осколки, чтобы украсить свою культуру (а это действительно так), то чаепитие стало самым противоречивым их приобретением.

С одной стороны, трудно вообразить что-нибудь менее английское. Каким образом напиток, который легендарный китайский правитель Шэнь-нун в 2737 г. до н. э. называл «бодрящей чашей», мог оказаться так близок английской душе? Тем не менее вот перед нами Пипс, осторожно пробующий напиток, с которым английское высшее общество познакомилось совсем недавно: не прошло и года с тех пор, как его привезла в Англию португальская невеста Карла II Екатерина Браганца, чье обширное приданое включало пряности и другие восточные диковинки, в том числе и чай.

Первая реклама чая появилась в Лондоне за два года до этого (23 сентября, если вам интересно). Голландская Ост-Индская компания платила докторам, чтобы те рекомендовали своим пациентам чай, как укрепляющий здоровье напиток. Один голландский доктор советовал пить по 200 чашек в день.

Но каким образом чай сделался типично английским напитком? Подходящий ответ: «Случайно». В 1684 году английская Ост-Индская компания лишилась своих складов на Яве, и ее представители были вынуждены открыть импорт чая непосредственно из Китая, что оказалось и быстрее, и намного дешевле. В то же время у себя на родине они подвергались политическому давлению, и, чтобы не мешать росту английского текстильного рынка и компенсировать своим индийским партнерам убытки, они начали выращивать чай в Ассаме.

В лондонском обществе в то время происходил настоящий алхимический процесс. Женщины, изгнанные из мужского мира кофеен, подчинили себе чайные, где дамы собирались, чтобы пить чай из чашечек размером с наперсток, с сахаром, привезенным с американских плантаций. Они даже переняли парижскую привычку добавлять в чашку каплю молока.

Первая лондонская чайная «Золотой лев» открылась в 1717 году. Всего через несколько десятков лет Сэмюэль Джонсон писал: «Я закоренелый и отъявленный любитель чая, двадцать лет разбавлявший свою пищу одним лишь отваром этого удивительного растения. Мой чайник не успевает остыть – чай служит мне вечерним развлечением, чай успокаивает меня в полночный час, чаем я приветствую новое утро». В 1678 году Генри Сэвил жаловался на людей, «которые после ужина вместо трубки и вина заказывают чай – никуда не годная индийская привычка». Еще сто лет спустя философ Иеремия Бентам предложил чай как средство перевоспитания преступников.

Итак, англичане заимствовали этот напиток у иноземцев, однако оставили в его истории собственный след. Викторианцы довольно быстро отказались от зеленого чая и перешли на черный. Его выращивали на горном хребте Уишань, а потом китайские рабочие доставляли его в обитых медью коробах через горы в Кантон или Шанхай.

Здесь его покупала – или отказывалась покупать – горстка иностранцев, купцов и агентов торговых компаний, в основном из Англии и Америки, которым было позволено жить в небольшом поселении близ Кантона. 

Морской путь до дома занимал три или четыре месяца (капитан Робертсон с викторианского чайного клипера «Каирнгормс» никогда не спал во время обратного пути, лишь иногда дремал в шезлонге на палубе полуюта). На складе в Лондонском порту чай высыпали на пол и проверяли на чистоту и качество (для этого профессиональный дегустатор заваривал и пробовал его), затем его покупали, упаковывали и доставляли в английские дома.

После этого состоятельные люди угощались чаем на танцевальных вечерах и других домашних званых мероприятиях, а рабочий класс заканчивал чашкой обжигающего чая ужин из холодного картофеля с овощами после фабричной смены. В огромных чайных Lyons (первая открылась на Пикадилли, 213, в 1894 году) чай продавали чашками, и здесь его мог купить кто угодно – и актрисы, и священники.

Завязавшийся в 1932 году в чайной города Норфолка роман между актрисой и преподобным Гарольдом Дэвидсоном лишил последнего сана и места приходского священника в Стиффки. Позднее он прославился тем, что стал укротителем диких животных и погиб в Скегнессе в лапах льва. Так что имейте в виду: с чаем шутки плохи.

Дальше »

Биотопливо - объем и рентабельность

Современная биомасса Земли в пересчете на сухое вещество составляет примерно 2 400 млрд т, т. е. на порядок превышает ее ежегодный прирост. При этом на биомассу океана приходится всего 3,2 млрд т, т. е. почти в 1000 раз меньше. Это связано с меньшей эффективностью фотосинтеза океана, так как эффективность использования энергии Солнца на площади океана равна 0,04 %, а на суше – 0,1 %. Однако удельная продуктивность океанических биоценозов настолько высока, что ничтожная по сравнению с сушей фитомасса океанов создает ежегодно чистую продукцию, сопоставимую с чистой продукцией суши. 

В океанах ежегодно образуется 55 млрд. т. растительной массы, что составляет почти треть общей биопродукции планеты. А суммарная масса живого вещества, произведенного на Земле за последний миллиард лет, превышает всю массу земной коры, что, конечно, не может не впечатлять, и вызывает энтузиазм у поклонников «зеленой энергетики». Биомасса на суше распределена очень неравномерно, ее объем возрастает от полюсов к экватору, причем более 99 % биомассы приходится на зеленые растения, а животные и микроорганизмы составляют менее 1 %.

Распределение живого вещества на планете

Из потока излучения, падающего непосредственно на поверхность, около 40 % приходится на участки Земли, покрытые растениями, а также на водоемы с содержащейся в них растительностью. С учетом того, что растения способны поглощать лишь определенную часть солнечного спектра, а также потерь энергии радиации вследствие отражения и других причин и низкого КПД фотосинтеза, составляющего в среднем около 1 %, в продуктах фотосинтеза ежегодно запасается лишь незначительная часть падающей на поверхность Земли солнечной энергии. Кроме создания чистой продукции, живой покров суши использует захваченную им энергию Солнца для процесса дыхания, энергетические затраты на которое составляют около 30–40 % энергии, расходуемой на создание чистой продукции. Таким образом, биосфера использует на процессы жизнедеятельности лишь небольшую часть падающего на Землю потока солнечной радиации.

Но как мы отмечали, человечество уже потребляет в виде пищи, корма для животных и топлива более 10 % первичной продукции биосферы, в то время как сохранение равновесия биосферы требует, чтобы эта величина не превышала 1 %. При этом из-за эрозии почвы в результате интенсивного земледелия, горнопромышленных разработок, расширения селитебных зон, промышленного и гидротехнического строительства площадь пахотных земель, которая достигает почти 10 % поверхности суши, постоянно сокращается. 

А население нашей планеты, несмотря на все меры, предпринимаемые в развивающихся странах для стабилизации населения, уже превысило 7 млрд человек и продолжает ежегодно увеличиваться на 80 миллионов. То есть площадь пашни в расчете на одного жителя Земли, а следовательно, и душевое производство продовольствия, непрерывно сокращаются. И это в условиях, когда каждый седьмой человек в мире (т. е. ~1 млрд человек) страдает от хронического голода и недоедания, и только в Африке от голода каждый день умирает свыше 15 000 человек.

Вследствие постоянной эрозии и довольно быстрого расхода такого практически невосполнимого ресурса, как почва, а также большого объема ископаемого топлива и производимых из ископаемого сырья минеральных удобрений, без которых невозможно многолетнее эффективное возделывание высокоурожайных монокультур, строго говоря, биотоплива, получаемые в результате интенсивного сельскохозяйственного производства, вообще не могут считаться возобновляемым ресурсом. Технические культуры, в т. ч. кукуруза, приводят к значительно большей эрозии почвы, чем зерновые или фуражные культуры, и резко увеличивают потребление крайне дефицитной воды на орошение. Проведенные в США в штате Огайо исследования показали, что продолжительное выращивание кукурузы как монокультуры увеличивает скорость эрозии почвы в девять раз по сравнению с последовательным чередованием посевов кукурузы и пшеницы.

Таким образом, человечество стоит на пороге острейшего продовольственного кризиса, вызванного продолжающимся ростом населения и одновременным сокращением основной базы для производства продовольствия – пахотных земель. В этих условиях вряд ли имеет смысл серьезно обсуждать глобальные перспективы использования сельскохозяйственной продукции для расширения топливной базы мировой энергетики. 

Только крупнейшие мировые производители продовольствия, такие как США, Бразилия и некоторые европейские страны, могут позволить себе направлять значительную долю своего избыточного производства сельскохозяйственных культур на производство топлива и другой непищевой продукции. Или изымать значительную долю пахотных земель для производства непродовольственных культур: только выполнение плана ЕС по переводу к 2020 году 10 % автомобильного парка на биодизель потребует выделения для этой цели 4,5 млн гектаров земли – площадь, эквивалентная размерам Дании.

Рис. Потребление кукурузы на производство биоэтанола в США (Источник: USDA – Министерство сельского хозяйства США)

Если при этом и не страдает население самих стран-производителей сельхозпродукции, то этого нельзя сказать о населении остальных, особенно беднейших стран, традиционно получавших продовольственную помощь. Ведь на производство этанола в США пошла большая часть того зерна, которое ранее шло на экспорт, в том числе на продовольственную помощь другим странам. В результате уже в 2006 г., сразу после начала массового производства биоэтанола в США, мировая цена на кукурузное зерно увеличилась в три раза. Это поставило в очень тяжелое положение и без того голодающее население многих слаборазвитых стран.

Использование пищевого сырья для производства топлива стало одним из главных факторов наблюдаемого в последние годы резкого роста мировых цен на продовольствие. Этот рост цен происходит на фоне прогнозов о возможном удвоении к 2030 году мирового спроса на продукты питания. Помимо увеличения численности населения рост спроса на продукты питания связан и с повышением уровня жизни в развивающихся странах, где заметно увеличивается потребление продукции животноводства, отрасли, потребляющей большие объемы зерна.

Проводимая рядом промышленно развитых стран политика поощрения производства биотоплив путем предоставления их производителям различных субсидий на закупку сырья не только сокращает продовольственные ресурсы, но и взвинчивает цены на продукты питания. Согласно оценкам Международного энергетического агентства (МЭА), в 2009 году правительственная поддержка производителей биотоплива во всем мире составила около 20 млрд долларов, основная часть которой пришлась на США и страны ЕС. МЭА прогнозирует дальнейшее увеличение объема субсидий – до 45 млрд в год в 2010–2020 годах и до 65 млрд в год в 2021–2035 годах.

Только в США, где треть выращиваемой кукурузы используется для получения биоэтанола, объем субсидий составляет около 6 млрд долларов в год. Господдержка, выражающаяся в льготном налогообложении производителей биотоплива, составляет в настоящее время 45 центов за галлон (3,6 литра) при цене галлона бензина на уровне двух долларов. Дополнительные 10 центов помощи получают небольшие производители, а величина импортных пошлин составляет 54 цента за галлон. Сейчас в США идет бурная дискуссия о целесообразности продления льгот производителям биотоплива.

Критики развития биотопливной индустрии справедливо отмечают, что растущий спрос на биотопливо вынуждает сельхозпроизводителей сокращать посевные площади под продовольственными культурами и перераспределять их в пользу топливных. По оценкам, в результате биотопливного бума число голодающих на планете к 2025 году возрастет до 1,2 млрд человек. Ведь для производства этанола всего на одну заправку джипа (100 л) требуется около 450 фунтов кукурузы. Этого количества достаточно для питания одного человека «третьего мира» в течение почти года.

Таким образом, в случае реализации планов администрации США по расширению производства биотоплива, только для американских автомобилей потребуется объем сельхозпродуктов, достаточный для пропитания более чем миллиарда людей.

Но самое главное, производимый из зерна этанол не является экономически и энергетически эффективной альтернативой бензину. Замена только 10 % необходимого к 2020 г. США бензина этанолом потребует шестой части всех земель, занятых в стране под зерновые. Если даже в США будут задействованы все доступные ресурсы биосырья, что практически нереально, это позволит удовлетворить не более 50 % потребности американского рынка в автомобильном топливе.

Рис. Потребность США в автомобильном топливе по сравнению с возможностями получения синтетического топлива из биомассы

Не выдерживает критики и энергетический аспект получения биотоплив. Американские оппоненты широкого внедрения возобновляемых топлив рассчитали, что на получение этанола из зерен кукурузы требуется на 29 % больше энергии, чем содержится в полученном топливе. А для того, чтобы использовать в качестве сырья для производства этанола скошенную траву (сено), потребуется уже на 50 % больше энергии ископаемого топлива, чем содержится в полученном топливе (Арутюнов, 2008). То есть для большинства видов биотоплива значение показателя EROEI балансирует около 1, а для некоторых видов оказывается даже меньше. Иными словами, затраты энергии при получении биотоплива могут быть выше, чем содержащаяся в нем энергия.

Хотя сторонники биотоплива оспаривают эти оценки, даже по данным явно неравнодушных к этому вопросу экономистов Министерства сельского хозяйства США прибавка в энергосодержании составляет всего 34 %, да и то благодаря последним технологическим достижениям в этой области. Согласно результатам, полученным в Калифорнийском университете в Беркли, энергетический баланс биоэтанола все-таки положителен, но доля действительно возобновляемой энергии, полученной за счет энергии солнца, составляет всего от 5 до 26 %. Остальное покрывается за счет энергии ископаемых топлив. Если принять среднюю величину «зеленой» энергетической добавки к затраченному ископаемому топливу равной 16 %, то декларированная администрацией США 15 %-ная добавка биоэтанола к бензину обеспечит в нем долю возобновляемой энергии всего 2,4 %. Причем этот с таким трудом обеспеченный вклад возобновляемой энергии в топливный баланс США будет съеден всего за три года общим ростом потребления бензина.

В последнее время сторонники «зеленой» энергетики делают в своих планах и декларациях упор на биотоплива второго и третьего поколения, то есть на использование непищевых отходов сельскохозяйственного производства и промышленное выращивание водорослей. Однако непищевые сельскохозяйственные отходы дают значительно более низкую отдачу с единицы площади, требуют более высоких расходов на сбор и подготовку сырья, а главное, содержат в основном целлюлозу и лигнин, промышленная переработка которых в биотопливо, несмотря на многолетние интенсивные исследования, пока осуществляется только в экспериментальных масштабах. Поэтому экономическая и тем более энергетическая эффективность использования такого сырья представляется еще более проблематичной.

Что касается водорослей, то основными аргументами в их пользу являются более высокая эффективность фотосинтеза, на уровне 6–8 % по сравнению в среднем с 1–2 % для наземных растений, а также отсутствие необходимости в использовании сельскохозяйственных угодий. Однако, во-первых, эффективность фотосинтеза кукурузы составляет около 7 %, т. е. практически не уступает водорослям, что, тем не менее, не делает производство из нее биоэтанола экономически и энергетически эффективным. А во-вторых, использование морских и океанских акваторий для промышленного производства биомассы на основе специально выведенных штаммов водорослей должно быть полностью исключено из-за возможных глобальных катастрофических экологических последствий. 

И даже использование для их производства изолированных природных водоемов не может исключить серьезные экологические последствия. Кроме того, так же, как и в сельском хозяйстве, объем и рентабельность такого производства в конечном счете будут определяться объемом и стоимостью вносимых удобрений и немалыми затратами традиционного топлива на сбор, подготовку и переработку полученного сырья.

Таким образом, ни энергетический, ни экономический аспекты промышленного сельскохозяйственного производства биотоплив в глобальных масштабах не выдерживают серьезной критики. Но, может быть, все окупается экологическими преимуществами «зеленой» энергетики? Однако «зеленое» на первый взгляд топливо оказывается совсем не таким уж «зеленым» при более строгом анализе. Ведь для компенсации земель, изымаемых для производства непродовольственных культур, будут нужны новые посевные площади. 

Это потребует сведения лесов, что приведет к уменьшению способности биосферы перерабатывать углекислый газ в кислород – таким образом, в противоположность декларируемым целям, концентрация углекислого газа в атмосфере только вырастет, а не уменьшится. В Индонезии и Малайзии для создания пальмовых плантаций для производства биодизеля была вырублена немалая часть тропических лесов. То же самое произошло на Борнео и Суматре. Поэтому, как показал ряд проведенных в последнее время исследований, с точки зрения снижения антропогенного выброса диоксида углерода, являющегося основным парниковым газом, оптимальной стратегией является максимальное снижение производства биотоплив и использование высвобождающихся площадей для посадок лесов, являющихся наиболее эффективными поглотителями СО2 из атмосферы.

Кроме того, сторонники тезиса об «экологической чистоте» биотоплив, как правило, не учитывают выбросы, образующиеся при производстве, обслуживании и последующей утилизации огромного и быстро выходящего из строя парка механизмов, необходимых для выращивания, сбора и переработки растительного сырья. Необходимо также учитывать огромный объем сжигаемого при этом традиционного топлива. То есть приводимые оценки экологических преимуществ биотоплив, мягко говоря, некорректны. 

Согласно имеющимся данным, при корректном расчете по всему жизненному циклу с учетом используемого для их производства оборудования и традиционных топлив, кукурузное и рапсовое топливо создает на 50–70 % больше парниковых газов, чем традиционный бензин и дизтопливо. При этом повышение эффективности использования традиционного бензина всего лишь на 3 % привело бы к экономии большего количества углеродного топлива, чем использование всего производимого в мире этанола.

Спорным остается и тезис о меньшей токсичности выхлопа автомобилей, использующих топливо с биодобавками. Безусловно, добавка к бензину кислородсодержащих соединений, таких, как этанол, увеличивает полноту сгорания топлива, снижая выбросы оксида углерода, ароматических углеводородов и частиц сажи. Но при этом в выхлопе появляются альдегиды (формальдегид и ацетальдегид) и ряд других соединений, наносящих живым организмам не меньший ущерб, чем ароматические углеводороды.

Разумеется, использование для производства энергии всевозможных бытовых и сельскохозяйственных отходов, особенно там, где они концентрируются в промышленных масштабах, или где такая концентрация экономически выгодна, необходимо и должно развиваться. Производство биотоплив, безусловно, будет продолжаться в особо благоприятных климатических условиях, например в Бразилии. Но добиваться их широкого внедрения в России, которая до сих пор импортирует до половины потребляемого продовольствия, и при этом, по самым скромным оценкам, из-за неэффективного использования бесполезно теряет до трети добываемого ископаемого топлива, вряд ли целесообразно.

Промышленное производство биотоплива в России в настоящее время в основном ограничено производством пеллет – топливных гранул, получаемых из отходов лесодобычи и деревообработки. Это самое дешевое биосырье, которое только можно себе вообразить. При этом теплотворная способность пеллет практически такая же, как у угля – ~19 МДж/кг, а сами пеллеты сравнительно дешевы. Этот бизнес в основном ориентируется на экспорт в Скандинавию, Италию и Германию. Более 100 российских заводов производят почти 1 млн тонн пеллет, из которых подавляющая часть идет на экспорт. 

Однако сейчас этот рынок практически полностью насыщен. Как в случае с любыми биотопливами, транспортировка на большие расстояния, выше несколько сот километров, делает производство пеллет нерентабельным. Внутренний же рынок пеллет практически не развивается. ТЭЦ, которые бы использовали пеллеты в промышленных масштабах, в стране пока нет. Поэтому даже во многих лесных регионах производство пеллет оказалось нерентабельным. Там выгоднее сжигать в котельных непосредственно первичные отходы лесопереработки. На основе отходов животноводства и растениеводства в различных регионах развивается местное производство биогаза. Видимо, эти направления и являются наиболее разумными для отечественного производства биотоплив.

Правда, в прессе и даже в научных изданиях регулярно публикуются утверждения, что «Россия обладает крупнейшими в мире возобновляемыми запасами биомассы, пригодной для использования в энергетических целях, доступные запасы которой эквивалентны 300 млрд кВтч электроэнергии». К сожалению, эти публикации никогда не сопровождаются экономическим анализом тех затрат, которые необходимы для того, чтобы собрать эту биомассу с необъятных российских просторов, транспортировать за сотни километров к пунктам переработки и превратить в биотопливо или непосредственно энергию.

Что же в итоге? Мы приходим к вполне определенному выводу, что фундаментальные характеристики известных нам возобновляемых источников энергии: их общий энергетический потенциал, характерная плотность потока энергии, отношение получаемой энергии к энергозатратам на ее получение и себестоимость получаемой энергии не позволяют в обозримой перспективе рассчитывать на глобальную роль этих источников в мировой энергетике.

Несколько веков назад человечество начинало свою промышленную революцию, целиком полагаясь на «экологически чистые» возобновляемые источники энергии – биотопливо (дрова), энергию воды и ветра. Реалии технологического развития еще два века назад убедительно показали, что интенсивное промышленное производство не может базироваться на этих источниках из-за низкой плотности потока производимой ими энергии. И тем более этот путь, уже давно показавший свою экономическую и технологическую несостоятельность, не может стать панацеей для многократно выросшего и более энерговооруженного человечества.

Дальше »

Атомно - ядерная энергетика

Атомная – или, как ее еще называют, ядерная – энергетика занимает важное место в мировом энергобалансе. На ее долю приходится 4,4 % вырабатываемой в мире первичной энергии, немногим меньше, чем на гидроэнергетику. 

Поскольку и атомная, и гидроэнергетика производят исключительно электроэнергию, в производстве электроэнергии их доля значительно выше – примерно шестая часть мирового производства электроэнергии и примерно треть европейского осуществляется за счет атомной энергии. А в ряде стран (Литва, Франция, Швеция и др.) атомная энергетика доминирует в производстве электроэнергии.

Коммерческое использование атомной энергетики началось более 50 лет назад. По состоянию на 2014 год в мире насчитывалось 439 энергетических реакторов общей мощностью 376,8 ГВт. Еще 67 реакторов находилось в стадии сооружения. Больше всего АЭС (63 АЭС, 104 энергоблока) эксплуатируется в США. На втором месте идет Франция (58 энергоблоков), на третьем – Япония (50 блоков). В России работает 10 АЭС (33 энергоблока). США являются мировым лидером и по установленной мощности АЭС – почти 100 ГВт, однако доля ядерной энергетики составляет лишь 20 % в общем производстве электроэнергии в США. 

После остановки Игналинской атомной электростанции в Литве мировым лидером по доле атомной энергетики в общей выработке электроэнергии – примерно 77 %, является Франция (второе место по установленной мощности действующих энергоблоков). Средний возраст существующих сейчас реакторов около 25 лет, и примерно 100 реакторов в течение ближайших 10–15 лет исчерпают свой ресурс, что делает неизбежным практическое решение сложнейшей проблемы их демонтажа и утилизации.

 Мировая атомная энергетика по состоянию на 2014 год

Рис. Распределение действующих в мире реакторов по странам. В список китайских реакторов включены также 6 реакторов на Тайване (По данным МАГАТЭ на 26.06.2012)

Хотя сейчас ведется много разговоров, особенно активно поддерживаемых различными «зелеными» движениями, о возможности и даже необходимости замены атомной энергетики различными альтернативными источниками, это надежный, технологически зрелый и дешевый источник энергии, обеспечивающий значительную долю базового потребления электроэнергии. 

Ядерная энергетика практически не дает прямых выбросов парниковых газов и других вредных веществ и идеально подходит для крупных электростанций внутри больших сетей электропередач. Поэтому подавляющее большинство серьезных экспертов в области энергетики не сомневаются в необходимости дальнейшего развития атомной энергетики и сохранении за ней значительной доли в мировом производстве энергии.

Но в то же время ни один источник энергии не вызывал таких противоречивых оценок и споров, как атомная энергетика. После почти двадцатилетнего перерыва, вызванного Чернобыльской катастрофой, работы по созданию новых установок возобновились, и сейчас в стадии проектирования и строительства находятся десятки новых реакторов. Однако, несмотря на прошедшие почти 30 лет стабильной безаварийной работы нескольких сотен атомных энергоблоков, во многих странах сохраняется беспокойство по поводу безопасности этого источника энергии. В некоторых странах дело даже доходит до настойчивых требований ее полного запрета.

Тем не менее не существует каких-либо документальных свидетельств об отмеченном где-либо в мире ущербе здоровью населения от штатной работы атомных станций. Типовой атомный энергоблок мощностью 1000 МВт производит в год около 30 тонн высокорадиоактивных отходов и 800 тонн низко– и среднеактивных отходов, объем которых может быть значительно сокращен за счет концентрирования. Для сравнения, 1000 МВт-ная угольная электростанция производит ежегодно 320 000 тонн золы, содержащей 400 тонн тяжелых металлов и радиоактивных материалов, не считая отходов, образующихся при добыче и транспортировке угля. 

С учетом всей производственной цепочки от добычи сырья и до производства электроэнергии атомная энергетика производит в сто раз меньше СО2 и практически не наносит экологического ущерба окружающей среде. Таким образом, она уже сейчас позволяет сократить глобальную эмиссию СО2 на 8 % (около 0,6 Гт углерода в год).

Экологическая безопасность и себестоимость производимой энергии являются важнейшими факторами, влияющими на относительное развитие различных первичных источников энергии. По этим показателям атомная энергетика в настоящее время опережает все остальные невозобновляемые источники энергии. 

Себестоимость производства электроэнергии на АЭС сейчас на уровне 1 цент за кВтч, что в три-четыре раза дешевле, чем на теплоэлектростанциях с углеродным топливом. Даже самые современные газовые электростанции с комбинированным циклом производят в три раза более дорогую энергию. Снижение стоимости единицы установленной мощности на АЭС до 1,1 долл. за кВт позволит снизить стоимость стандартного 1000 МВт блока до 1,1 млрд долларов. 

Даже уровень радиоактивного загрязнения от обычной тепловой электростанции на угле в 1000 раз выше, чем от АЭС аналогичной мощности. Однако даже очевидная необходимость развития отрасли и ее явные экономические преимущества не снимают негативного отношения к ней в ряде стран. Например, в Швеции, где ее доля в производстве электроэнергии превышает 40 %, продолжаются настойчивые призывы к полному запрету атомной энергетики.

Несмотря на неоднозначное отношение к этому общественности богатых европейских стран, требующих абсолютной гарантии своей безопасности, развитие атомной энергетики продолжается и будет продолжаться. По некоторым прогнозам, за период с 2000 по 2050 год ожидается увеличение производства энергии этой отраслью в 14 раз. Переход к реакторам III поколения, а со временем и к разрабатываемым реакторам IV поколения позволит повысить их надежность, увеличить срок эксплуатации и снизить удельный расход топлива. 

Наиболее амбициозные планы в области атомной энергетики имеют Китай, Россия и Индия. Но до сих пор реальные темпы развития атомной энергетики значительно уступали прогнозам.

Но так же, как и энергетика на углеродном топливе, атомная энергетика использует ископаемый природный ресурс – изотоп урана с массой 235 (U235). Его содержание в природном уране составляет всего 0,6–0,7 %, и при существующем уровне развития атомной энергетики время истощения его запасов с экономически приемлемой стоимостью производства до 80 долл./кг U2O3 оценивается всего примерно в 50 лет. 

Даже переход на крайне дорогостоящие и сложные реакторы-размножители (бридеры), повышающие степень использования природного урана в 60–80 раз за счет превращения в ядерное топливо и основного изотопа урана U238, не позволяет рассчитывать на атомную энергетику как долговременный источник энергии для человечества.

Дальше »

Ресурсы каменного угля в земной коре огромны

Прежде всего, в распоряжении мировой энергетики имеются огромные залежи каменного угля. Уголь – старейший промышленный энергоресурс, обеспечивший успех промышленной революции в XIX веке. Ни один другой источник не занимал такой доминирующей позиции – в начале прошлого века доля угля в мировой энергетике превышала 60 %. Но сейчас она постоянно снижается и, видимо, в течение текущего века будет оставаться на уровне 20 % или чуть выше.

Уголь – слишком много проблем

Основные причины, обусловившие снижение доли угля в мировой экономике, связаны с неудобством использования твердого топлива, трудностью автоматизации процессов его переработки, относительно низкой калорийностью угля, что делает нерентабельным его перевозки на большие расстояния, и экологическими проблемами, возникающими при его использовании. Практически все недостатки, свойственные углю как энергоресурсу, присущи и другим твердым горючим ископаемым, например, горючим сланцам и торфу, использование которых в энергетике имеет только местное значение.

Главным же достоинством угля является большой объем его запасов, накопленных в ходе биологической эволюции. Ресурсы каменного угля в земной коре огромны. Они распределены достаточно равномерно, так что пока нет проблем с его источниками. Наибольшими запасами обладают три страны – США, Россия и КНР.

Рис. Доказанные извлекаемые мировые запасы угля. Серым цветом показана доля антрацита и коксующегося угля, темно-красным – низкосортного лигнита

Несмотря на снижение доли угля в мировой энергетике, его мировая добыча продолжает увеличиваться и уголь даже частично отвоевывает некогда утраченные позиции. Особенно велика его доля в производстве электроэнергии: в КНР она составляет около 75 %, а в США – около 50 %. Однако использование угля в энергетике связано с серьезными экологическими проблемами, начиная от высокого уровня эмиссии оксидов серы, азота и тяжелых металлов и кончая более высоким, по сравнению с нефтью и природным газом, удельным выбросом диоксида углерода. До сих пор не удалось также решить проблему рентабельной конверсии угля в жидкое топливо, несмотря на почти столетнюю историю этих попыток.

Пока ни одна крупная промышленная страна мира не испытывает недостатка в угле и, в связи с проблемами с другими источниками энергии, в последнее время в ряде развитых стран мира, прежде всего в США, предпринимались усилия по разработке более эффективных и экологически чистых технологий использования угля в энергетике. Департамент энергетики США выступил в свое время с инициативой создания нового поколения экологически более чистых способов получения энергии из угля. Предполагалось, что типовая угольная электростанция XXI века будет использовать в качестве топлива не непосредственно уголь, а синтез-газ (смесь СО и водорода) или водород, получаемые путем его предварительной газификации. 

Необходимый для газификации кислород должен производиться относительно дешевым мембранным разделением воздуха. Из очищенного от серо– и азотсодержащих соединений и твердых примесей синтез-газа на основе мембранных технологий можно было бы выделять водород для использования в качестве экологически чистого топлива для газовых турбин и топливных элементов. Образующийся вместе с водородом монооксид углерода путем паровой конверсии можно превращать в дополнительное количество водорода и углекислый газ, а последний – удалять из полученных газов без его выделения в атмосферу, что позволило бы снизить антропогенный вклад в парниковый эффект. 

Предполагалось, что в периоды минимума нагрузки часть полученного синтез-газа будет использоваться для выработки синтетических жидких углеводородов (СЖУ), необходимых для замещения истощающихся природных нефтяных ресурсов и производства синтетических моторных топлив, отвечающих новым жестким экологическим стандартам.

Рис. Интегрированная технология экологически чистого использования угля на основе его газификации

Однако ставка на передовые технологии в производстве и использовании ресурсов угля пока не оправдалась – затраты на создание и эксплуатацию экологически чистых угольных электростанций оказались столь велики, что, несмотря на серьезную государственную поддержку, энергетические компании не могут обеспечить их конкурентоспособность. А после появления на энергетическом рынке США дешевого и доступного сланцевого газа, переход на который позволяет решить и экологические проблемы, в том числе реально снизить эмиссию диоксида углерода, интерес к чистой угольной энергетике заметно упал.

Дальше »

Сланцевый газ - метод гидроразрыва пласта

Крупнейшим событием в мировой энергетике за последние годы стало создание в США промышленной технологии разработки еще одной разновидности нетрадиционных ресурсов природного газа – сланцевого газа. Фактически создание технологии экономически рентабельной добычи сланцевого газа, который до этого момента даже не рассматривался как реально извлекаемый ресурс, можно рассматривать как крупнейшую за последние полвека научно-техническую революцию в энергетике. 

Превращение огромных запасов сланцевого газа в доступное энергетическое сырье многократно увеличило мировые энергетические ресурсы и сняло, по крайней мере на несколько ближайших десятилетий, острейшую проблему глобального дефицита энергии.

По своему составу сланцевый газ практически не отличается от традиционного газа. Главное отличие месторождений сланцевого газа от месторождений традиционного газа в том, что они расположены на глубинах в 1,5–2 км в слабопроницаемых для газа осадочных породах, где собственно и протекает генезис (т. е. образование) газа.

Рис. Зоны формирования традиционного и сланцевого газа

Из-за большой глубины залегания сланцевых пород и их слабой газопроницаемости разработка этих ресурсов потребовала решения нескольких сложнейших технических проблем. Помимо освоения экономически эффективных технологий бурения глубоких скважин потребовалось создание методов повышения притока газа к скважине и поддержания ее достаточно высокого дебита в течение продолжительного времени, необходимого для оправдания больших издержек на глубинное бурение. 

Эти методы включают создание эффективных технологий горизонтального бурения на больших глубинах и гидравлического разрыва пласта, что в совокупности значительно увеличивает эффективную площадь газосбора и скорость диффузии газа к скважине. При гидравлическом разрыве (гидроразрыве) в пласт под большим давлением закачивается смесь воды, песка и различных химикатов. В ходе разрыва породы под действием давления в горизонтальной части скважины, длина которой достигает 1,5–2 км, образуется большое количество трещин, увеличивающих общую площадь газосбора (рис. 27). Песчинки закрепляют образовавшиеся трещины, не давая им схлопываться под действием пластового давления, а химические вещества, в основном ПАВы, увеличивают отдачу.

Рис. Схема добычи сланцевого газа методом гидроразрыва пласта

После гидроразрыва и выхода закачанной воды эффективная эксплуатация скважины может продолжаться в течение нескольких лет, хотя уже в течение первого года дебит скважины падает почти вдвое. В целом экономически эффективная эксплуатация скважины сланцевого газа продолжается всего несколько лет, что в разы меньше, чем в случае традиционного газа, добыча которого обычно ведется из ловушек, заполненных хорошо проницаемыми для газа породами, перекрытыми сверху газонепроницаемыми породами, и может продолжаться несколько десятилетий. 

Однако если обнаружение больших ловушек с традиционным газом, куда он диффундировал в течение миллионов лет из слабопроницаемых материнских пород, большая геологическая удача, то добыча сланцевого газа ведется по площадям путем последовательного бурения скважин через определенное расстояние. То есть добыча сланцевого газа может планомерно вестись на огромных территориях, расположенных над зонами с газосодержащими сланцевыми породами.

Тем не менее, сама технология добыча сланцевого газа, на разработку которой американские компании затратили пару десятков лет и миллиарды долларов, остается крайне сложной и дорогостоящей. Сейчас стоимость подготовки одной скважины к эксплуатации оценивается примерно в 5 млн долл. и продолжает постепенно снижаться, что позволяет американским добывающим компаниям поставлять газ на внутренний рынок по беспрецедентно низкой цене порядка 120 долл./1000 м3. Это примерно в два-три раза ниже, чем цена газа в Европе и Японии.

О сложности технологии добычи сланцевого газа свидетельствует обилие сложнейшей техники, привлекаемой для осуществления гидроразрыва пласта. Пока только американские компании владеют этой технологией, оставаясь в этой области монополистами.

Дальше »

Природный газ - потребление растет

Что же может прийти на смену нефти? Далее мы более подробно обсудим различные источники энергии, имеющиеся в распоряжении человечества, но по объемам запасов пока только два из них – газ и уголь – способны играть такую же роль в мировой энергетике, какую играет сейчас нефть. 

В настоящее время природный газ рассматривается как наиболее обильный и динамично развивающийся энергетический ресурс. В то время как мировое потребление нефти уже практически достигло своего пика, мировое потребление природного газа продолжает быстро расти.

Рис. Относительные темпы роста мирового потребления нефти и газа (1980 г. = 1)

Основные геологически доказанные запасы традиционного природного газа сосредоточены в двух регионах мира – странах СНГ и на Ближнем Востоке.

Рис. Доказанные на начало 2015 г. запасы природного газа в 10 ведущих по запасам странах мира

В качестве традиционных ресурсов природного газа рассматриваются залежи с минимальными запасами 0,1 млрд м3 и начальным дебитом скважин более 30 тыс. м3/сут. Полное число месторождений с залежами свободного газа в мире превышает 17 000 и в более 30 000 чисто нефтяных месторождений газ присутствует в виде второстепенного компонента (нефтяной или попутный газ).

Из 4500 наиболее крупных месторождений природного газа лишь несколько десятков, составляющих примерно 2 % от их общего числа, относятся к категории крупных месторождений, дающей основной вклад в поставки товарного природного газа для энергетики и химической переработки. Большая часть известных месторождений при существующих технологиях транспортировки и переработки природного газа может использоваться лишь для удовлетворения местных потребностей.

Рис. Распределение традиционных газовых месторождений мира по величине запасов

Мировой газовый потенциал (начальные потенциальные ресурсы традиционного природного газа) оценивается различными источниками величинами от 350–420 трлн м3 (осторожные оценки) до 500–550 и даже до 1000 трлн м3 (Скоробогатов, Старосельский, Якушев, 2000). Согласно статистическим данным, более 90 % выявленных в мире залежей нефти и газа сосредоточено на глубинах до 3 км. Разведанность этого слоя очень высока, поэтому в будущем здесь будут открываться преимущественно мелкие залежи углеводородов. К сожалению, современные технологии добычи, транспортировки и использования углеводородных ресурсов, ориентирующиеся, прежде всего, на ресурсы крупнейших месторождений, практически не учитывают это обстоятельство.

Россия является страной, наиболее обеспеченной ресурсами природного газа. Около четверти доказанных и более 40 % вероятных ресурсов традиционного природного газа приходится на территорию России. Именно это национальное богатство делает Россию великой энергетической державой XXI века. Несмотря на явное снижение темпов открытия новых месторождений традиционного природного газа в России, в немалой степени и из-за недостаточного объема в предыдущие годы геологоразведочных работ, она еще продолжительное время будет оставаться крупнейшим мировым производителем и экспортером газообразных ресурсов.

В десятке крупнейших мировых производителей природного газа на протяжении многих десятилетий с огромным отрывом доминируют Россия и США. Благодаря сланцевой революции в добыче природного газа США в последние три года опередили Россию по объему его годовой добычи, однако объем потенциальных ресурсов позволяет России со временем вернуть лидерство. 

Максимальные темпы прироста традиционных ресурсов природного газа, так же, как в свое время и ресурсов нефти, были достигнуты в 70-х годах прошлого века. А в начале текущего столетия, с задержкой примерно в 15 лет по сравнению с нефтяной отраслью, темпы мировой добычи традиционного природного газа сравнялись с темпом открытия новых крупных месторождений. 

То есть добыча традиционного газа также приближается к своему пику. Но в последние годы большое внимание стали привлекать гигантские ресурсы нетрадиционных видов природного газа. В первую очередь это связано с тем, что были разработаны новые технологии извлечения этих ресурсов. Это позволяет рассматривать огромные ресурсы нетрадиционного природного газа как реально доступный резерв развития мировой энергетики. Но прежде чем перейти к обсуждению этих новых ресурсов, очень коротко рассмотрим, как вообще образуются в земной коре нефть и природный газ.

Дальше »

Нефть - дорожает и заканчивается

Нефть сейчас, безусловно, является важнейшим природным ресурсом, определяющим состояние не только всей мировой экономики, но и в значительной степени мировой геополитической ситуации. Цена нефти – важнейший индикатор, отражающий текущее состояние мировой экономики.

Уникальность нефти как энергетического и нефтехимического ресурса в том, что благодаря своему жидкому агрегатному состоянию и высокому удельному энергосодержанию она обеспечивает наиболее высокую рентабельность при добыче, транспортировке и использовании по сравнению со всеми остальными известными нам ископаемыми источниками энергии. 

Кроме того, нефть относительно легко и просто перерабатывать, а спектр получаемых из нее продуктов огромен. И в этом отношении с ней не могут сравниться ни газ, ни уголь, ни какие-либо другие источники энергии. Поэтому, как только были освоены технологии промышленной добычи и переработки нефти, она очень быстро заняла доминирующие позиции в мировой энергетике. В 1970—80-е годы ее доля в мировом энергобалансе доходила почти до 50 %.

Рис. Эволюция структуры мирового энергопотребления

Благодаря своим очевидным достоинствам нефть достаточно быстро даже по современным темпам индустриального развития вытеснила из энергетики и коммунального сектора такие старые источники, как дрова и уголь. И сейчас с большим трудом уступает свои позиции природному газу и другим источникам энергии. Единственная причина, по которой нефть понемногу сдает сейчас свои позиции, это ограниченность ее ресурсов. Хотя до сих пор продолжаются споры между сторонниками органической и неорганической теорий происхождения нефти, большая часть ее разрабатываемых ресурсов, видимо, имеет все-таки биогенное происхождение. 

Поэтому можно считать, что сейчас мировая энергетика существует за счет своеобразных «энергетических консервов», приготовленных нам биосферой примерно за 300 млн лет эволюции начиная с каменноугольного периода. Эти ресурсы громадны, но современная скорость их потребления в миллион раз превышает скорость процессов их естественного формирования в земной коре. За один год человечество расходует запасы, на образование которых природе потребовался примерно миллион лет. Поэтому со временем эти ресурсы неизбежно будут исчерпаны.

О том, что время истощения традиционных нефтяных ресурсов уже достаточно близко, явно свидетельствует падение темпов открытия новых гигантских месторождений нефти. Представленная диаграмма показывает, что пик открытий давно пройден, и мы уже не можем рассчитывать на появление большого числа новых крупных месторождений, составляющих основу современной промышленной добычи нефти. А основной объем добываемой сейчас нефти мы получаем за счет эксплуатации тех месторождений, которые были открыты десятки лет тому назад.

Рис. Доля вновь открываемых гигантских месторождений нефти относительно известных резервов

Рис. Мировая добыча нефти по датам открытия разрабатываемых месторождений (2012. The Outlook for Energy: A View to 2040)

В результате сокращения ресурсов поддержание уже практически не растущего мирового уровня добычи нефти требует все более высоких затрат, т. е. каждый следующий баррель добытой нефти обходится мировой экономике все дороже и дороже. Так, за примерно 30 лет, предшествующие 2003 году, при росте мирового объема добычи нефти всего на ~60 % затраты на ее добычу в фиксированных ценах выросли почти в 17 раз. По последним данным, мировой объем затрат на добычу нефти достиг в 2013 г. 700 млрд долл. в год. 

Это является одной из объективных причин постоянного и, увы, неизбежного удорожания нефти и нефтепродуктов на мировом рынке. Эпоха легкодоступной и дешевой нефти уже завершилась.

Тенденция к удорожанию нефтяных ресурсов отражается и на отечественной нефтедобыче, тем более что основные отечественные ресурсы нефти, расположенные в удаленных и труднодоступных, практически арктических регионах, и без того являются самыми дорогими в мире, уступая по себестоимости лишь канадской битуминозной нефти. 

Стоимость их добычи в два раза превышает среднемировую и примерно в 6–7 раз – стоимость добычи нефти на Ближнем Востоке. Кроме того, необходимо учитывать, что стоимость транспортировки российской нефти на мировые рынки также примерно в два раза превышает среднемировую. Поэтому прибыль от продажи российской нефти значительно ниже, чем ближневосточной, что делает крайне актуальным вопрос о переходе от ее экспорта к переработке непосредственно в России в более ценные продукты с высокой добавленной стоимостью. Надо учитывать и то, что обладая всего 6 % разведанных мировых запасов традиционной нефти (7-е место в мире по разведанным запасам), при нынешних темпах их добычи и низком объеме геологоразведочных работ Россия рискует уже в ближайшем будущем утратить лидирующие позиции в мировой нефтедобыче.

Рис. Себестоимость добычи нефти в различных регионах мира. Ширина столбца соответствует доле в мировом производстве. (Источник: M. Radler. Deutsch Bank analyzes oil production costs. O&GJ. 2009. Mar. 16. P. 38)

Широко обсуждаемый в последние годы вопрос об общем объеме остающихся мировых ресурсов нефти является скорее технологическим, чем геологическим вопросом. Безусловно, в земной коре еще остаются неоткрытые месторождения жидких углеводородов, но их объем вряд ли велик. Гораздо больший интерес представляет разработка уже известных, но трудно извлекаемых ресурсов, расположенных в глубоководных морских акваториях, или представленных различными видами трудноизвлекаемой или тяжелой нефти. 

Рисунок схематически показывает, что помимо расширения объема ресурсов за счет геологоразведки на количество потенциально извлекаемой из недр нефти влияют такие важнейшие факторы, как ее рыночная стоимость и прогресс в технологиях добычи. Рост инвестиций в технологии добычи нефти и применение новейших технологических достижений может значительно увеличить общую отдачу месторождений и, тем самым, ресурсы нефти, реально доступные мировой экономике.

Рис. Факторы, определяющие извлекаемые ресурсы нефти

Что касается конкретного периода истощения нефтяных ресурсов, то различные прогнозы сильно различаются между собой. Наиболее реалистические прогнозы предсказывают достижение пика добычи, с учетом использования всех нетрадиционных и трудноизвлекаемых разновидностей нефти, в течение одного-двух ближайших десятилетий, с последующим плавным снижением ее добычи, замедляемым за счет появления новых технологий, повышающих отдачу пластов. На явное приближение мировой добычи нефти к своему пику свидетельствуют и крайне низкие, несмотря на острую потребность в ней и постоянный рост затрат на добычу, темпы ее роста, всего примерно 0,5 % в год.

Рис. Различные прогнозы мировой добычи нефти (Мауджери, 2009)

Многие нефтедобывающие страны мира уже прошли пик своей добычи, а в большинстве остальных период его достижения оценивается всего несколькими годами. Только в 20-ти ведущих нефтедобывающих странах прогнозируемое время полного истощения ресурсов (отношения общих ресурсов к годовому объему добычи) превышает 20 лет.

Конечно, существуют еще огромные так называемые «нетрадиционные» ресурсы нефти, представленные в основном трудноизвлекаемыми и тяжелыми углеводородами, а также глубоководные и арктические ресурсы. 

Однако стоимость их извлечения и необходимые для этого затраты энергии столь велики, что далеко не всегда их добыча может быть экономически оправдана. Представленные на рисунках примеры современных технологий нефтедобычи наглядно демонстрируют всю сложность и затратность этих процессов. Мы никогда не сможем извлечь всю нефть, содержащуюся в земной коре, потому что начиная с определенного уровня сложности ее извлечения только энергетические затраты на добычу становятся сопоставимыми с энергосодержанием добываемой нефти. 

Так, если при добыче традиционной нефти затраты энергии на обеспечение процесса ее добычи и подготовки соответствуют всего примерно 3 % ее объема, то при добыче тяжелой нефти из битуминозных песчаников уже более 20 % добываемой нефти уходит на энергетическое обеспечение самого процесса ее добычи и подготовки. Поэтому любое падение цен на нефть на мировом рынке ниже уровня 50–60 долл./баррель ставит добычу нефти из этих источников, организация которой требует огромных капиталовложений, в крайне сложное положение, фактически на грань рентабельности.

Рис. Стадии переработки битуминозных песчаников: а) битуминозный песчаник; б) экстрагированный битум; в) синтетическая нефть; г) остаток – песок и глина

Рис. Глубоководная добыча нефти

Прогнозная оценка технически извлекаемых запасов сланцевой нефти (рис. 21) и других ее нетрадиционных ресурсов показывает, что хотя эти запасы и велики, но явно несоразмерны тем огромным потребностям в энергии, которые будут необходимы человечеству уже в ближайшем будущем. Поэтому нефть, оставаясь самым удобным и привлекательным источником энергии, тем не менее постепенно вынуждена сдавать свои позиции.

Рис. Прогнозная оценка технически извлекаемых запасов сланцевой нефти в различных странах (Источник: Энергетическое информационное агентство (EIA), США)

Дальше »