Как устроен мир на самом деле. Наше прошлое, настоящее и будущее глазами ученого - Вацлав Смил Страница 24

Совершенно очевидно, что, если все богатые страны последуют этому примеру, они смогут уменьшить производство зерна, поскольку большая часть выращиваемого зерна идет на корм скоту[160]. Но это не универсальный метод. Во многих богатых странах потребление мяса уменьшается и может быть сокращено еще больше, но одновременно этот показатель быстро растет в таких развивающихся государствах, как Бразилия и Индонезия (более чем вдвое с 1980 г.), а также Китай (в четыре раза по сравнению с 1980 г.)[161]. Более того, миллионы людей в Азии и Африке страдают от недостатка мясной пищи и только выиграют от увеличения доли мяса в рационе.

Дополнительные возможности снизить нашу зависимость от синтетических азотных удобрений лежат в сфере сельскохозяйственного производства — например повышение эффективности усвоения азота растениями. Однако эти возможности ограниченны. В период с 1961 по 1980 г. наблюдалось существенное снижение доли внесенного азота, которая усваивается растениями (с 68 до 45 %), а затем эта доля застыла на уровне 47 %[162]. А в Китае, крупнейшем в мире потребителе азотных удобрений, только третья часть внесенного азота попадает в рис; остальное испаряется в атмосферу или смывается в почву[163]. По прогнозам ученых, к 2050 г. население планеты увеличится еще на 2 миллиарда человек, в бедных странах Азии и Африки потребление продуктов питания вырастет вдвое, а их качество улучшится, и поэтому в ближайшей перспективе у нас нет никаких надежд существенно снизить зависимость от синтетических азотных удобрений.

Реальная возможность — это сельскохозяйственная техника, не использующая ископаемое топливо. Декарбонизация орошения возможна при использовании насосов без двигателей внутреннего сгорания — получающих энергию от солнечных и ветряных электростанций. Более дешевые аккумуляторы с повышенной плотностью энергии позволят перевести тракторы и грузовики на электрическую тягу[164]. В следующей главе я расскажу об альтернативах доминирующей технологии синтеза аммиака из природного газа. Но ни одна из этих мер не может быть внедрена быстро или без дополнительных (зачастую существенных) затрат.

В настоящее время до всех этих нововведений еще далеко. Их внедрение будет зависеть от наличия дешевых источников возобновляемой энергии в сочетании с масштабными системами хранения, которые только предстоит коммерциализировать (альтернативы большим гидроаккумуляторам еще не изобрели; более подробно см. главу 3). Почти идеальное решение — вывести зерновые или масличные культуры со свойствами бобовых — то есть чтобы их корни дали приют бактериям, способным превращать инертный атмосферный азот в нитраты. Селекционеры мечтают об этом не одно десятилетие, но в ближайшем будущем не стоит ожидать появления сортов риса или пшеницы, умеющих связывать азот[165]. Маловероятно также, что богатые страны и модернизирующиеся экономики добровольно откажутся от размера и разнообразия привычного рациона или что ресурсы (топливо, удобрения и техника), сэкономленные в результате такой политики, направят в Африку для улучшения ситуации с продовольствием.

Полвека назад Говард Одум — пионер в области системной экологии — отметил, что современные общества «не понимают роли энергии, а также разные пути, которыми энергия, поступающая в сложные системы, возвращается в виде косвенного вклада во все части сети… в индустриальном обществе человек больше не ест картофель, состоящий из солнечной энергии; теперь он питается картофелем, в состав которого входит нефть»[166].

По прошествии пятидесяти лет эта жизненно важная зависимость все еще не до конца осознана — но читатели этой книги уже понимают, что в состав нашей еды входит на только нефть, но и уголь, использованный для производства кокса, необходимого для выплавки железа, которое применяется в машинах и механизмах для обработки полей, транспортировки урожая и производства готовой продукции. Наша еда состоит также из природного газа, который служит и сырьем, и топливом для синтеза азотных удобрений, из электричества, вырабатываемого путем сжигания ископаемого топлива и незаменимого при обработке урожая, содержании животных, хранении и приготовлении продуктов питания и кормов для животных.

Высокие урожаи в современном сельском хозяйстве, требующие гораздо меньше трудозатрат, чем в прошлом поколении, достигнуты не потому, что увеличилась эффективность фотосинтеза. Мы вывели более урожайные сорта, улучшили условия для их роста, снабдив достаточным количеством питательных веществ и воды, уменьшили количество сорняков, конкурирующих за те же ресурсы, и защитили растения от вредителей. В то же время существенный рост производства морепродуктов стал результатом расширения и интенсификации рыболовства, а также появления рыбных хозяйств, для которых нужны водоемы и высококачественные корма.

Все эти важные изменения потребовали существенного — и постоянно растущего — использования ископаемого топлива, и даже если мы попытаемся изменить глобальную систему снабжения продовольствием настолько быстро, насколько это возможно, то все равно еще несколько десятилетий будем питаться преобразованным ископаемым топливом, будь то хлеб или рыба.

3

Мир материалов

Четыре столпа современной цивилизации

В жизненно важных вещах расставить приоритеты практически невозможно — или, по крайней мере, нежелательно. Сердце не важнее мозга, витамин С необходим для здоровья так же, как и витамин D. Производство необходимых для нашего существования еды и энергии, о чем рассказывалось в предыдущих главах, было бы невозможным без массового применения искусственных материалов — металлов, сплавов, неметаллических и синтетических соединений. Это касается и наших домов, инфраструктуры, всех разновидностей транспорта и средств связи. Разумеется, вы бы этого не знали, если бы судили о значении этих материалов по тому вниманию, которое им уделяют (а если точнее, не уделяют) не только «новостные» СМИ, но и якобы более глубокие экономические анализы и прогнозы.

Все их рассуждения касаются преимущественно таких нематериальных и неосязаемых вещей, как ежегодный процент прироста ВВП (западные экономисты падают в обморок при виде двузначных цифр в Китае!), рост национального долга стран (в мире современной монетарной теории это не имеет значения, поскольку денежная масса считается неограниченной), рекордные суммы, привлеченные первоначальным размещением акций (таких жизненно необходимых изобретений, как игровые приложения), преимущества беспрецедентного развития мобильной связи (сетей 5G ждут как второго пришествия) или надежд на то, что искусственный интеллект неизбежно изменит нашу жизнь (пандемия стала превосходной демонстрацией абсолютной бессмысленности подобных заявлений).

Но давайте по порядку. Мы могли бы создать относительно богатую цивилизацию, которая обеспечивает изобилие пищи, материальный комфорт, а также доступ к образованию и здравоохранению без полупроводников, микросхем или персональных компьютеров: она у нас уже была до середины 1950-х гг. (первое серийно выпускаемое изделие с транзисторами),