7 лет с тех пор, как мы купили дом, мы с Хелен ни разу не разожгли огонь в нашем камине и не собираемся делать это и впредь из-за загрязнения, которое он создаст. Страны с высокой плотностью населения (Германия, Великобритания и Япония) потребляют меньше энергии на душу населения, чем регионы с рассредоточенным населением (Калифорния) из-за меньшего использования личного транспорта, но все равно далеко не на таком низком уровне, как Супарти, не говоря уже о Бернадетт.

По мере индустриализации таким странам, как Индонезия, сначала требуется больше энергии на единицу экономического роста, но по мере деиндустриализации им, как и США, требуется меньше.

В глобальном масштабе история эволюции и развития человечества – это история превращения растущего количества энергии в богатство и власть способами, которые позволяют человеческим обществам становиться все более сложными.

6. Плотность энергии имеет значение

Когда вы опрашиваете женщин-мелких фермеров о том, каково это – готовить на дровах, вы, наверное, ожидаете, что они начнут жаловаться на токсичный дым, которым им приходится дышать. Ведь, согласно данным ВОЗ, такое загрязнение воздуха в помещениях сокращает жизнь 4 млн человек в год[430]. Но во всем мире такие женщины чаще всего жалуются лишь на то, как много времени уходит на рубку и перетаскивание дров, разведение огня и его поддержание.

После переезда в город Супарти смогла использовать сжиженный нефтяной газ в качестве топлива для приготовления пищи вместо рисовой шелухи. Это приводит к гораздо меньшему загрязнению, а также на треть сокращает выбросы углекислого газа[431]. Но, что еще более важно, сжиженное топливо экономит время, которое Супарти может потратить на другие дела. Когда уголь сжигается на электростанции за много километров от дома, задымления в жилье может не быть вообще, даже с учетом приготовлении пищи и отоплении природным газом. Но даже сжигание угля в помещении с правильным камином производит меньше загрязнения внутри помещения, чем сжигание древесины[432].

Люди уже сотни лет переходят от древесины к ископаемым видам топлива. Во всем мире древесина, которая в 1850 году служила источником почти 100 % первичной энергии, сдала свои позиции до 50 % в 1920 году и до 7 % в наши дни[433]. Прекращая использовать древесину в качестве топлива, мы способствуем возвращению лесов, пастбищ и дикой природы. В конце 1700-х применение деревьев для приготовления пищи и отопления являлось основной причиной вырубки лесов в Великобритании. В Соединенных Штатах потребление древесины в качестве топлива на душу населения достигло максимума в 1840-х годах и было в 14 раз выше, чем сегодня. Таким образом, ископаемое топливо послужило ключом к спасению лесов в Соединенных Штатах и Европе в XVIII и XIX веках. Древесина, составлявшая 80 % всей первичной энергии в США в 1860-х, в 1900 году составляла уже 20 %, а в 1920 – 7,5 %[434].

Экологические и экономические преимущества ископаемых видов топлива заключаются в том, что они обладают высокой энергетической ценностью и присутствуют на Земле в изобилии. В килограмме угля содержится почти в два раза больше энергии, чем в килограмме древесины, в то время как килограмм сжиженного нефтяного газа Супарти содержит в три раза больше энергии, чем биомасса из рисовой шелухи, на которой она готовила на ферме[435]. Централизация производства энергии была необходима для того, чтобы оставить планете Земля большую часть ее природных ландшафтов с дикими животными. Сегодня все плотины гидроэлектростанций, вся выработка ископаемого топлива и все атомные станции занимают меньше 0,2 % территории планеты, свободной ото льда. Для сравнения: для производства продуктов питания требуется в 200 раз больше земли[436].

Хотя удельная энергия угля в два раза выше, чем таковая древесины, энергоемкость угольных шахт в 25 тыс. раз выше, чем леса[437]. Даже угольные шахты XVIII века были в 4 тыс. раз более энергоемкими, чем английские леса, и в 16 тыс. раз более энергоемкими, чем растительные остатки, вроде тех, что использовала семья Супарти[438]. Чем больше людей и богатств на территории, тем выше удельная мощность. На Манхэттене она в 20 раз выше, чем в отдаленных районах Нью-Йорка, а в богатом островном государстве Сингапур плотность мощности в 7 раз выше, чем в среднем по городам мира[439].

Благодаря удобрениям, ирригации, тракторам с бензиновыми двигателями и другой сельскохозяйственной технике удельная мощность ферм возрастает в 10 раз по мере того, как они эволюционируют, уходя от трудоемких методов, используемых родителями Супарти, к энергоемким, внедренным на рисовых фермах Калифорнии[440].

Энергонасыщенные заводы и города нуждаются в энергонасыщенном топливе, потому что его легче транспортировать и хранить и оно меньше загрязняет окружающую среду. Конные экипажи сделали Нью-Йорк непригодным для жизни за годы до появления автомобилей. Улицы были грязными и пыльными, воняли мочой и фекалиями, которые становились рассадниками мух и болезней. Транспортные средства, работающие на бензине, позволили получать гораздо более высокую удельную мощность при гораздо меньшем загрязнении[441].

За последние 250 лет мощности заводов резко возросли. К 1920-м годам мощность фабрики Генри Форда River Rouge Complex в Детройте стала в 50 раз выше, чем у первой крупной интегрированной швейной фабрики Америки Merrimack Manufacturing Company ста годами ранее[442]. Это пятидесятикратное увеличение мощности стало возможным, благодаря электричеству, представляющему собой поток электронов, субатомных частиц, которые технически являются материей, но действуют, как своего рода чистая, нематериальная энергия. Технически электричество является «энергоносителем», а не топливом или первичной энергией. Тем не менее данное увеличение демонстрирует силу эволюции человечества от топлива с высокой плотностью материи к топливу с высокой плотностью энергии.

Мы часто готовы мириться даже с чрезмерным уровнем загрязнения воздуха, лишь бы наслаждаться преимуществами электричества. В 2016 году я опросил людей, живущих вокруг старой и грязной угольной электростанции в Индии. Станция обеспечивала их бесплатным электричеством, но иногда выделяла токсичный пепел, который, по их словам, раздражал и обжигал кожу. Как бы сильно они не ненавидели это загрязнение, ни один не сказал, что готов отказаться от бесплатного грязного электричества в обмен на более чистую электроэнергию за определенную плату.

Даже сжигание угля стало значительно более чистым за последние 200 лет. Простое техническое решение, которое стали применять на угольных электростанциях в развитых странах после 1950 года, сократило количество опасных твердых частиц на 99 %. Высокотемпературные угольные электростанции почти так же чисты, как и газовые, за исключением более высоких выбросов углекислоты. Природный газ по-прежнему превосходит уголь по чисто физическим причинам. Но что касается вопроса о загрязнении воздуха, то стоит отметить, что угольным электростанциям удалось стать намного чище[443].