колоссальная разница в плотности энергии между ископаемыми и возобновляемыми источниками, – пишет энергетический аналитик Вацлав Смил, – делает производство атомной электроэнергии единственной коммерчески обоснованной альтернативой, не связанной с ископаемыми источниками»[858].

Как же быть с утверждением Илона Маска о том, что крошечный квадрат солнечных панелей обеспечит электричеством все Соединенные Штаты? Это глубокое заблуждение. Если бы единственным требованием было производство такого же общего объема электроэнергии, какой производится в США в настоящее время, независимо от времени суток или сезона, Маск недооценил требуемую площадь земли на 40 %. Даже если бы солнечные панели были размещены в самом освещенном районе из его самого солнечного варианта, экологически хрупкой пустыне Сонора в Аризоне, его станция заняла бы площадь, превышающую штат Мэриленд[859].

Маск неверно представил количество энергии, которое потребуется для сохранения. В осенние и зимние месяцы его квадрат солнечной пустыни будет производить только две пятых годовой электроэнергии, но почти 50 % всей годовой электроэнергии в США потребляют именно в холодную часть года[860]. Это означает, что примерно 10 % годовой потребности Соединенных Штатов, около 400 тераватт-часов, необходимо будет хранить в течение одного полугодия для использования в других батареях (которые будут заряжаться и разряжаться только один раз в год). При нынешних ценах на литиевые батареи это составляет 188 триллионов долларов[861].

Это огромные затраты, но мы можем решить проблему, возведя лишь 30 % его солнечной станции, так что она займет площадь в 46 000 км2. Это будет на 80 % больше, чем исходный расчет Маска, что эквивалентно площади Мэриленда и Коннектикута, вместе взятых. Таким образом, мы можем приблизиться к утверждению Маска о том, что нам потребуется «всего» 16 тераватт-часов[862] при затратах в 7,5 триллионов долларов. Маск также заявил, что для батарей потребуется всего одна квадратная миля земли[863], но если мы будем использовать совершенно новый объект в Эскондидо, Калифорния, в качестве модели с батареями на 120 мегаватт-часов, требующими 4800 м2, рекомендованные им 16 тераватт-часов фактически займут 400 км2.

В этих расчетах учитывается только электричество. Если мы выйдем за рамки и включим всю энергию, потребности в пространстве быстро выйдут из-под контроля. Например, если бы США попытались генерировать всю энергию, которую они используют, с помощью возобновляемых источников, для этого потребовалось бы от 25 до 50 % всей территории страны[864]. Напротив, сегодняшняя энергетическая система занимает всего 0,5 % земли в Соединенных Штатах[865].

Солнечные панели и ветрогенераторы попросту не возвращают достаточное количество энергии, если принимать в расчет средства, вложенные в их создание, особенно когда учитывается необходимость хранения энергии. Одно новаторское исследование показало, что в случае Германии, где атомные и гидроэлектростанции производят в 75 и 35 раз больше энергии соответственно, чем требуется для их производства, солнечная энергия, ветер и биомасса производят всего в 1,6, 3,9 и 3,5 раза больше[866]. Уголь, газ и нефть дают примерно в 30 раз больше энергии, чем в них вложено[867].

Точно так же, как гораздо более высокая удельная мощность угля сделала возможной промышленную революцию, гораздо более низкая удельная мощность энергии солнца и ветра сделает сегодняшнюю высокоэнергетическую, урбанизированную и индустриальную цивилизацию невозможной. И, как мы видели, именно эту цель и преследовали некоторые сторонники возобновляемых источников энергии. В своем разоблачении 2019 года Der Spiegel приходит к выводу, что переход Германии к возобновляемым источникам энергии был неправильно произведен[868], но это не так. Переход на возобновляемые источники энергии был обречен с самого начала, поскольку современные люди, представители промышленного общества, независимо от того, насколько они романтичны, не хотят возвращаться к прежней жизни.

6. Почему разбавленная энергия разрушает

С 1970-х годов, когда программа с участием возобновляемых источников энергии была предложена в качестве альтернативы атомной энергетики, большинство сценариев использования 100 % возобновляемых источников энергии в значительной степени зависели от сжигания биомассы в те моменты, когда солнце не светит и не дует ветер. Биомасса стала ключевым компонентом возобновляемой энергии в Европе: гигантские угольные электростанции, такие как Drax в Великобритании, были преобразованы для сжигания древесных гранул, часто поставляемых из американских лесов, а сельскохозяйственные угодья в Германии были выведены из производства продуктов питания для выращивания энергетических культур.

Однако защитники природы с 2008 года выступают против использования биомассы и биотоплива, когда они начали в полной мере осознавать их воздействие на окружающую среду. Для обеспечения электростанции на биомассе мощностью в тысячу мегаватт, работающей на древесной биомассе в течение периода, равному 70 % года, требуется 3364 км2 обрабатываемых лесных угодий в год[869]. Если только 10 % электроэнергии в США должно было бы вырабатываться электростанциями, работающими на древесной биомассе, для производства топлива для их питания потребовалась бы площадь лесных угодий размером с Техас.

Предыдущие расчеты выбросов от биоэнергетики не учитывали выбросы, возникающие в результате преобразования лесов в сельскохозяйственные угодья в разных частях мира, чтобы компенсировать потерю сельскохозяйственных угодий в странах, переходящих на биомассу и биотопливо. Прямые выбросы от сжигания в сочетании с этими неблагоприятными изменениями в землепользовании означают, что количество углекислого газа, выделяемого при производстве и сжигании биомассы и биотоплива, выше, чем при сжигании ископаемого топлива[870]. Теперь ученые знают, что при производстве кукурузы и использовании этанола выделяется вдвое больше парниковых газов, чем от бензина. Даже просо, долгое время считавшееся более экологически чистым, производит на 50 % больше выбросов[871].

Основная проблема биотоплива (требуемая площадь земли) связана с его низкой плотностью энергии. Если бы США заменили весь свой бензин кукурузным этанолом, им потребовалась бы площадь на 50 % больше, чем все нынешние пахотные земли страны[872]. Даже самое эффективное биотопливо, например изготовленное из соевых бобов, требует в 450–750 раз больше земли, чем нефть. Наиболее эффективное биотопливо, этанол из сахарного тростника, широко используемый в Бразилии, требует в 400 раз больше земли для производства того же количества энергии, что и нефть[873].

Когда я был соучредителем проекта New Apollo в 2002 году, мы думали, что «усовершенствованное биотопливо» из целлюлозного этанола станет значимым продвижением. Не тут-то было. Плотность энергии целлюлозного этанола оказалась не лучше, чем бразильского этанола из сахарного тростника[874]. С 2009 по 2015 год на неудачные эксперименты с биотопливом американские налогоплательщики потратили 24 млрд долларов[875].

Правительства редко останавливают ветроэнергетические проекты или требуют, чтобы ветровые компании изменили местоположение или условия эксплуатации своих ветрогенераторов. Правительства также не требуют, чтобы ветроэнергетические компании сообщали, когда и сколько птиц и летучих мышей они уничтожили. Разработчики ветряков даже подали