Универсальность биомассы - гораздо большая, чем у солнца и ветра - дает основания для оптимистичных заявлений о ее будущем.
Но когда мы смотрим на всю реальность биомассы сегодня и ее причины, она больше не выглядит многообещающей, когда речь идет о замене ископаемого топлива.
Для значительной части бесправного и едва наделенного правами мира "биомасса" означает использование древесины и навоза для приготовления пищи и отопления домов, что сопровождается значительными проблемами загрязнения воздуха в помещениях.
Современная биомасса используется для выработки лишь небольшого процента электроэнергии и небольшой доли мобильной энергии. И это почти исключительно в регионах с высокими субсидиями или даже мандатами на биомассу, такими как "мандат на этанол" в США, который заставляет автозаправочные станции продавать бензин, содержащий не менее 10% этанола.
Почему современная биомасса является малочисленной и субсидируемой, а большая часть биомассы является примитивной, высокозагрязненной энергией?
С биомассой у людей всегда была одна и та же проблема: она экономически эффективна, когда ее не нужно выращивать самому, но не тогда, когда ее нужно выращивать самому - что означает, что она очень, очень плохо масштабируется.
Биомасса имеет самую низкую стоимость, когда она использует уже существующие материалы, которые производителям энергии не нужно выращивать. В случае более бедных людей это, как правило, уже существующие деревья и отходы животноводства. В случае современной биомассы это остатки или отходы других процессов - например, выброшенное масло для жарки картофеля, остатки урожая и отработанный спирт.
Я помню встречу с предпринимателем, который охотно рассказал мне, что он продает биотопливо и может легко превзойти топливо на основе нефти. Заинтригованный, я спросил его, что является его сырьем. Он ответил: "Отходы спирта от производства пива". "Это здорово", - сказал я, - "но я очень надеюсь, что мир не пьет столько пива, чтобы отработанный спирт мог питать весь мир".
Таким образом, природная или остаточная биомасса часто является самым недорогим вариантом в очень небольших масштабах - именно поэтому самые бедные люди используют ее, несмотря на ее серьезный побочный эффект - загрязнение воздуха в помещениях, а также разрушение природной красоты, которое может произойти в результате вырубки лесных массивов.
Однако в мире не существует достаточного количества естественной или остаточной биомассы для поддержания сегодняшних масштабов энергетики. Это означает, что любая попытка увеличить масштабы использования биомассы должна предполагать постоянное выращивание новой биомассы, как правило, с помощью сельского хозяйства.
Для получения новой биомассы всегда требуется много ресурсов - гораздо больше, чем для добычи ископаемого топлива, сконцентрированного и хранящегося в природе. В частности, для этого требуются все обычные ресурсы, задействованные в сельском хозяйстве, включая большое количество энергии, машин, воды, удобрений, времени и земли.
И земля, о которой идет речь, - это не просто старая земля. Если угольную или атомную станцию можно разместить практически в любом месте, то для биомассы обычно требуются ценные сельскохозяйственные угодья.
Использование всех сельскохозяйственных угодий мира для производства пищевых калорий для восьми миллиардов человек - это уже достижение. В мире, обладающем большими возможностями, средний человек использует во много десятков раз больше машинных калорий, чем пищевых.
В мире просто нет достаточного количества сельскохозяйственных угодий для получения энергии в глобальном масштабе.
И чем больше мы будем пытаться использовать сельскохозяйственные угодья для производства энергии, тем больше проблем с затратами мы будем иметь, поскольку беспрецедентный спрос на сельскохозяйственные угодья приводит к росту цен.
А как насчет будущего?
Гипотетически, биомасса может стать более значимой добавкой при двух одновременных прорывах:
Возможность производства биомассы с использованием огромного количества чрезвычайно дешевой земли
Возможность на этой чрезвычайно дешевой земле добиться беспрецедентной плотности урожая.
Я не видел никаких доказательств того, что любой из этих прорывов близок к осуществлению. Заметим, однако, что даже если они материализуются, то обязательно будут связаны с генетической модификацией сельскохозяйственных культур или каким-либо другим "неестественным" процессом.
Таким образом, мы можем рассчитывать на то, что биомасса, если она когда-нибудь станет рентабельной в значимых масштабах, будет быстро противопоставлена движению "зеленой энергетики" и нашей системе знаний в целом.
Сегодня мы уже видим, как против существующей биомассы все чаще выступают, поскольку становится известно, что выращивание биомассы для получения энергии имеет много последствий, включая огромное землепользование и вырубку большого количества деревьев.
Таким образом, подобно тому, как наша система знаний, направленная против воздействия, пропагандирует обманчивое будущее солнечной энергии/ветра, но на практике оказывается против развития солнечной энергии/ветра, так же происходит и с биомассой - и будет происходить гораздо больше, если биомасса совершит настоящий прорыв.
И снова наша система знаний, направленная против воздействия человека, мотивированная целью устранения антропогенного воздействия, дико искажает данные о потенциале "зеленой альтернативы" - и выступает против этого потенциала, если бы он существовал.
Правда о геотермальной энергии
Последним источником "зеленой" энергии, который наша система знаний пропагандирует в качестве основной части замены ископаемого топлива, является геотермальная энергия, которая становится все более популярной по мере того, как общественность (постепенно) все больше осознает проблемы, связанные с прерывистостью солнечной и ветровой энергии.
Геотермальная энергия работает путем использования геологических резервуаров тепла Земли для непосредственного производства полезного тепла, а также путем использования тепла для выработки электроэнергии.
Привлекательность геотермальной энергии заключается в том, что, в отличие от солнечной и ветровой, она использует природные запасы энергии и поэтому гораздо лучше подходит для надежного производства энергии.
Кроме того, геотермальная энергия широко распространена в Исландии, в основном для отопления жилых помещений и частично для производства электроэнергии.
Успех геотермальной энергии в Исландии часто используется как доказательство того, что ее можно использовать повсеместно. (Как обычно, вопрос о замене ископаемого топлива для мобильности игнорируется).
Но на самом деле геотермальная энергия используется в Исландии не просто так: Исландия обладает уникальными условиями для ее использования.
Для эффективной выработки тепла и электроэнергии крупным геотермальным станциям необходимы геологические тепловые резервуары, обеспечивающие тепло или горячий пар относительно недалеко от поверхности Земли. Такие резервуары есть в Исландии, но они редки: в большинстве мест подземная температура у поверхности держится в диапазоне 50-60°F.
Из-за этих геологических ограничений возможности масштабирования современной геотермальной энергии весьма ограничены. Сегодня она обеспечивает менее 1 процента мировой энергии. Геотермальная энергия в том виде, в котором мы ее знаем, не похожа на масштабируемую, ближайшую замену любой форме использования ископаемого топлива.
Тем не менее, существует геотермальный процесс, который может быть перспективным в плане масштабирования: "сверхглубокий" геотермальный процесс.
Основная идея заключается в том, что если пробурить скважину гораздо глубже, чем при традиционной геотермальной технологии, то можно получить доступ к воде высокой температуры и высокого давления, которая лучше подходит для выработки электроэнергии.
Если кто-то сможет экономически эффективно бурить на таком расстоянии и экономически эффективно улавливать тепло - используя оборудование с невероятной устойчивостью к температуре и давлению - он сможет получать надежную геотермальную энергию в гораздо более широком диапазоне мест, чем может обеспечить нынешняя геотермальная система.
Именно такой потенциал дает такие новости, как "Сверхзаряженная геотермальная энергия может питать планету", и такие заявления, как "тепла, содержащегося в верхних трех километрах земной коры, будет достаточно, чтобы удовлетворить мировые потребности в энергии в тысячи раз".
Но помните о разнице между прототипом и масштабным экономическим достижением.
Прототипные сверхглубокие геотермальные проекты начались в 2000 году. Первая прототипная скважина начала буриться в 2005 году. Она показала некоторые перспективы, но бурильщики попали в расплавленную часть породы, с которой оборудование не справилось, и скважина была заброшена.
Вторая прототипная скважина была пробурена в 2017 году, через двенадцать лет после первой прототипной. Долгосрочная цель проекта - акцент на "долгосрочная" - заключается в том, чтобы взять этот пока еще неиспользованный источник энергии из глубины Исландии и переместить его по глубоководному кабелю длиной семьсот миль в Шотландию. На сегодняшний день самый большой в мире подводный кабель имеет вдвое меньшую длину и проходит по мелководью. Таким образом, даже просто передача энергии, задействованная в этом сверхглубоком геотермальном проекте, является умозрительной.