Если бы политический фаворитизм был причиной доминирования ископаемого топлива, то такое доминирование существовало бы только там, где есть индустрия, которая ищет благоприятных условий. Ископаемое топливо преобладает во всех крупных экономиках, даже в таких, как Япония, где нет запасов ископаемого топлива. Поскольку в этих странах нет отечественной промышленности по производству ископаемого топлива, чтобы добиваться от правительства льгот, у них нет стимула искусственно поддерживать или защищать использование ископаемого топлива: они используют ископаемое топливо, даже с дополнительными расходами и риском, связанными с необходимостью его импорта.

И на самом деле, аргумент о политических предпочтениях не выдерживает критики даже в большинстве мест, включая Америку и Европу, где запасы ископаемого топлива достаточно велики и поэтому манипуляции со стороны промышленности гипотетически возможны.

Это правда, что индустрия ископаемого топлива тратит деньги на лоббирование по всему миру, как и любая другая индустрия. Но это лоббирование в подавляющем большинстве случаев направлено на противодействие массовым политическим ограничениям на разработку ископаемого топлива и массовому субсидированию альтернативных видов топлива.

Как видно из газет, во всем мире правительства наказывают за использование ископаемого топлива гораздо больше, чем поощряют его - через мандаты или субсидии для солнечной и ветровой энергии, через "углеродные налоги", через запреты на гидроразрыв пласта и т.д.

Таким образом, ни отсутствие конкуренции, ни политический фаворитизм не являются серьезным объяснением уникальной экономической эффективности ископаемого топлива. Должно быть очень позитивное объяснение, удивительно хороший секретный соус.

Что это такое?

Взгляд на полный процесс производства энергии

Чтобы понять секретный соус ископаемого топлива, полезно спросить: почему производство энергии оказалось таким сложным и экономически эффективным?

Это может озадачить, особенно в случае с солнечным светом и ветром, которые мы приучены считать, по выражению Эла Гора, "бесплатными, вечными", потому что солнечный свет и ветер приходят к нам автоматически и бесконечно без усилий. Так почему же, после нескольких поколений попыток, эти "бесплатные, вечные" источники не превзошли ископаемое топливо, обеспечив недорогую, универсальную энергию по требованию для всех в мире?

Я нашел запоминающуюся иллюстрацию ключевого принципа, необходимого для ответа на этот вопрос, в "Субботнем вечере в прямом эфире". Постоянный ведущий программы "Weekend Update" Джимми Фэллон прокомментировал план по использованию новой формы "возобновляемой" энергии для питания наших автомобилей: энергии лесного ореха.

Журнал New Scientist сообщил, что в будущем автомобили могут питаться фундуком. Это обнадеживает, учитывая, что восьмиунцовая банка лесных орехов стоит около девяти долларов. Да, у меня есть идея автомобиля, работающего на головах лысых орлов и яйцах Фаберже.

Шутка Фэллона забавна, потому что кажется очевидным, что энергия фундука будет очень дорого стоить при использовании в качестве автомобильного топлива. Но вот вопрос, который я хотел бы задать Фэллону, члену организации "Художники против фрекинга" и, следовательно, публичному противнику ископаемого топлива: Почему "возобновляемая" энергия фундука должна быть такой дорогой? В конце концов, его энергия поступает от солнца, которое бесплатно, верно?

Он, вероятно, ответил бы, что, хотя солнечный свет бесплатен, его использование через энергию орешника требует длительного, ресурсоемкого процесса производства, что и делает его таким дорогостоящим - такие ресурсы, как земля, вода, удобрения, оборудование, перерабатывающие предприятия и т.д.

Стоимость энергии фундука - это не только стоимость доступа к сырой энергии (солнечному свету); это стоимость полного производственного процесса, чтобы сделать эту энергию полезной. Эта истина применима ко всем видам энергии.

Каждый процесс производства энергии требует получения сырой энергии и ее преобразования с помощью какого-либо процесса в полезную форму, такую как тепло в наших домах, механическая мощность наших автомобилей или электричество, которое питает интернет.

Например, каждый процесс преобразования энергии в той или иной форме включает:

добыча сырья из земли - будь то уголь или материалы для солнечных батарей;

переработка этих материалов - будь то переработка нефти или переработка редкоземельной руды в неодим для магнитов ветряных турбин;

транспортировка энергии и материалов - будь то контейнеровозы или линии электропередач;

строительство энергетической инфраструктуры - будь то нефтяные вышки или солнечные электростанции;

преобразование энергии в полезную форму - будь то печь, преобразующая природный газ в тепло, или электродвигатель, преобразующий электричество в движение.

Размышляя об энергии, мы должны всегда помнить, что существует длительный, ресурсоемкий процесс, который включает в себя не только доступ к данной форме сырой энергии (такой как "бесплатный" солнечный свет и ветер), но и ее преобразование в полезную энергию. Стоимость энергии определяется стоимостью всего процесса.

Когда мы думаем о солнечной и ветровой энергии только с точки зрения стоимости доступа к сырой энергии, к чему нас побуждает наша система знаний, они кажутся бесплатными и вечными. Но когда мы думаем о полном процессе преобразования их разбавленной, прерывистой сырой энергии в полезную, надежную энергию - включая дополнительные процессы, необходимые для производства энергии при недостатке или отсутствии солнечного света или ветра - мы начинаем понимать, почему оказалось так трудно использовать солнечную и ветровую энергию для получения энергии по требованию и по низкой цене.

Если рассматривать энергию с точки зрения ресурсоемких процессов преобразования сырой энергии в полезную, то становится очевидной одна причина, по которой ископаемое топливо удивительно способствует получению недорогой, надежной, универсальной, масштабируемой энергии: замечательные природные свойства сырья, на котором оно основано - нефти, угля и природного газа.

Первый ингредиент: Замечательные природные свойства нефти, угля и природного газа

Замечательные природные свойства ископаемых видов топлива вытекают из замечательной истории ископаемых видов топлива.

Ископаемое топливо - это продукт изобилия древних организмов, энергия которых в результате различных природных процессов была сконцентрирована и сохранена в виде углеводородов - высокоэнергетических комбинаций атомов водорода и углерода.

Я подчеркиваю "изобилие", "концентрация" и "хранение", потому что характерное сочетание этих природных свойств ископаемых является важным ингредиентом секретного соуса ископаемого топлива.

По каждому атрибуту, начиная с естественного хранения, я объясню, почему ископаемое топливо способствует экономически эффективному производству энергии, и почему многие альтернативы не обладают им.

Естественное хранение

При прочих равных условиях энергия, которая доступна нам в естественной сохраненной форме, как энергия нефти, гораздо лучше с точки зрения экономической эффективности, чем энергия, которая естественным образом находится в форме прерывистого потока, как солнечный свет или ветер.

Одна из основных причин заключается в том, что естественное накопление энергии способствует надежности - способности получать энергию в нужный момент и в необходимом количестве.

Чтобы энергия была надежной, она должна быть управляемой.

Поскольку прерывистые потоки солнечного света и ветра не поддаются контролю, они не могут сами по себе обеспечить надежное энергоснабжение без сопровождения массивной системы хранения, которая накапливает энергию, когда солнечный свет и ветер доступны, и использует ее, когда они не доступны (что происходит большую часть времени). Это, как я буду подробно обсуждать в следующей главе, до сих пор оказалось настолько затратным, что в мире не существует ни одной самодостаточной электрической сети на основе солнечной энергии и/или ветра, а "системы хранения", от которых зависят солнечная энергия и ветер, в основном представляют собой электростанции, работающие на ископаемом топливе.

Ископаемое топливо - это естественно накопленная энергия древних организмов, что означает, что в конечном итоге это естественно накопленный солнечный свет.

Энергия ископаемого топлива изначально была энергией древнего солнечного света, которая накапливалась в растениях (или в организмах, питавшихся растениями) посредством фотосинтеза, а затем концентрировалась в результате естественных процессов (с участием большого количества тепла и давления в течение долгого времени).

Таким образом, когда вы водите бензиновый автомобиль, вы питаете его солнечным светом, который мог бы светить вблизи динозавра.

Когда мы используем ископаемое топливо или другой природный источник энергии для получения надежной энергии, нам не нужно платить за производство массивной системы хранения - которая до сих пор оказалась совершенно неэффективной - потому что природа уже произвела систему хранения массы энергии за нас.

Ископаемое топливо - не единственная форма естественного хранения солнечной энергии. Две другие формы - это реки (солнечный свет испаряет воду и приносит ее в виде осадков на большие высоты, включая вершины рек) и естественно растущие растения, такие как деревья (которые сохраняют энергию солнечного света в виде химической энергии посредством фотосинтеза).