Хокен П., Ловинс э-, Ловинс X. Естественный капитализм: грядущая промышленная революция
|
Скачать 6.32 Mb.
|
| 6 Мы упоминаем здесь о топливных элементах на основе протоно-обменных мембран, поскольку они обещают стать очень дешевыми при больших объемах производства. Еще ряд типов топливных элементен находятся в промышленной или огп.п-пой эксплуатации, и некоторые из них также могут оказаться недорогими. См. [K5J. а по общим вопросам перехода к водороду - [362J. \060\ ным продуктом топливных элементов. Опубликованы фотографии мэров Ванкувера и Чикаго, которые пьют воду, вытекающую из выхлопных труб автобусов на топливных элементах. Эти автобусы находятся в пробной эксплуатации. Для конкурентоспособного использования s гиперавтомобилях топливные элементы должны стать дешевле, что и произойдет, если они будут подготовлены для массового производства и начнут производиться в достаточных количествах. Топливные элементы используют умеренное количество относительно простых (хотя и высокотехнологичных) материалов и потенциально намного проще в изготовлении, чем, скажем, автомобильные двигатели с их тысячей перемещающихся металлических частей. Это - трюизм современного производства, проверенный на широком диапазоне изделий: каждое удвоение объема суммарного производства обычно удешевляет производимые товары приблизительно на 10-30%. Есть все основания предположить, что топливные элементы ожидает та же участь. В 1998 г. прототипы топливных элементов, изготовленные вручную докторами наук, стоили около 3000 долл. за киловатт. На начальном этапе массового производства стоимость киловатта, возможно, снизится до 500-800 долл., а еще через несколько лет, по мере расширения производства и улучшения конструкции, - до 100 долл. Это лишь в несколько раз выше, чем стоимость сегодняшнего генератора, работающего от бензинового двигателя (а ведь они совершенствовались более ста лет), примерно в 10 раз дешевле электростанции, работающей на каменном угле, и в несколько раз дешевле одних лишь проводов, которые подводят энергию этой станции к вашему долгу, где могли бы располагаться топливные элементы. Когда топливные элементы начнут производить и очень больших объемах, они могут стать чрезвычайно дешевыми, возможно, меньше 50 долл. за киловатт7, что в 5-10 раз дешевле стоимости энергии сегодняшних самых дешевых электростанций. Большинство автомобилестроителей понимают, что они должны достигнуть таких низких затрат прежде, чем топливные элементы смогут конкурировать с двигателями внутреннего сгорания. Однако гиперавтомобили так легки и аэродинамически совершенны, что нуждаются в меньшем уровне мощности, меньшем числе киловатт, поэтому для них приемлемы затраты около 100 долл. за киловатт, и на гиперавтомобилях применение топливных элементов может начаться раньше [607]. 6 Ряд независимых исследований (например, [335]) на основе стандартных технологий дают цены 20-35 долл. за киловатт для батарей топливных элементов. При упрощенных технологиях эти цены возрастут незначительно. \061\ Достаточный объем производства, чтобы достигнуть стоимости 100 долл. за киловатт, легко обеспечить, применяя топливные элементы сначала в зданиях - это огромный рынок, который потребляет до двух третей всей электроэнергии Америки. Начинать со зданий имеет смысл потому, что топливные элементы могут превратить 50-60% энергии водорода в высоко надежное, первоклассное электропитание, а остальную часть - в воду, нагретую примерно до 60 °С. Это - идеальная температура для систем обогрева, охлаждения и осушения. В типичном квартале это помогло бы заплатить за природный газ и топливный процессор* для преобразования газа в то, в чем нуждается топливный элемент — в водород. Таким образом, расходы на топливо будут в значительной степени скомпенсированы, и электричество даже от несовершенных топливных элементов должно быть достаточно дешевым, чтобы конкурировать с эксплуатационными расходами существующих тепловых и атомных электростанций, не говоря уже о дополнительных расходах по доставке энергии, которые в 1996 г. составляли в среднем 2,4 цента за 1 квт-час [356]. Коммунальные службы, поставляющие электроэнергию или газ, могут сдавать в аренду и обслуживать топливные элементы наиболее эффективно, если они первоначально разместят их в зданиях тех районов, где электрические сети перегружены и необходимы дорогостоящие работы но их расширению, чтобы обеспечить возрастающий спрос, или где непревзойденные качество энергии и надежность топливных элементов важны для специальных применений, например, для питания компьютеров. Если топливные элементы станут рентабельными и будут установлены в гиперавтомобиль, транспортное средство фактически станет чистой, бесшумной электростанцией на колесах с генерируемой мощностью от 20 до 40 от. В среднем американский автомобиль находится на стоянке приблизительно 96% времени, обычно в населенных местах. Представьте, что вы вносите ежегодную арендную плату приблизительно от 4000 до 5000 долл. за привилегию поездок на пашей "электростанции" в течение остальных 4% времени. Когда вы её не используете, вместо подключения вашего автомобиля к электрической сети для подзарядки, что необходимо для аккумуляторных автомобилей, вы будете её использовать в качестве генератора. Пока вы сидите за своим письменным столом, ваша силовая установка на колесах 8 Он состоит из реформсра - термохимического или чище каталитического реактора, который извлекает водород из углеводородного i-орючсго. - и устройств, удаляющих окись углерода, серу и другие примеси, которые способны огранить катализатор топлишюй ячейки. \062\ посылает 20 квт электроэнергии в сеть. Вам автоматически засчитывают это производство энергии по текущей цене, которая выше всего в дневное время. Таким образом, ваш второй по величине, но ранее бесполезный предмет собственности теперь возмещает значительную часть арендной платы за него. Как только достаточное число людей воспользуется этим преимуществом, каменный уголь и атомные электростанции окажутся не у дел, потому что в конечном счете парк гиперавтомобилей в США мог бы обладать генерируемой мощностью, в 5-10 раз превышающей мощность энергосистемы страны. Для автомобилей на топливных элементах часто высказываемые опасения относительно опасности водорода безосновательны. Хотя никакое топливо не свободно от потенциальной опасности, перевозка сжатого водорода в эффективном автомобиле фактически более надежна, чем перевозка резервуара с эквивалентным запасом бензина [1611. Скромный запас водорода [282] будет, как правило, содержаться в чрезвычайно прочном резервуаре из углеродного волокна. В отличие от пролитого бензина утечка водорода сопровождается его немедленным рассеянием, так как он очень летуч и быстро диффундирует. Хотя водород легко воспламеняется, для его зажигания требуется в 4 раза более богатая смесь в воздухе, чем для паров бензина. Чтобы водород взорвался, требуется в 18 раз более богатая смесь плюс нетипичная конструкция. Кроме того, водородное пламя не может обжечь вас, если только вы не находитесь внутри этого пламени, в отличие от горящего бензина и других углеводородов, чьи раскаленные частицы сажи испускают интенсивное тепловое излучение, которое может вызвать сильные ожоги на расстоянии. (Из-за уникальных характеристик горения газа никто не погиб непосредственно из-за водородного пламени в 1937 г. во время аварии дирижабля "Гинденбург". Некоторые погибли из-за возгорания дизельного топлива, другие выпрыгнули из воздушного корабля, но все 62 пассажира, которые остались в горящем дирижабле, спустились на землю целыми и невредимыми, хотя водородный огонь бушевал над их головами [35].) Лишено оснований и другое типичное .возражение против автомобилей на водороде: ни один такой автомобиль нельзя продать, пока вся страна не будет обеспечена водородными заводами, трубопроводами и заправочными станциями, а всё это стоит сотни миллиардов долларов. Оборудование для заправки может быть создано существующими методами при существующих рынках на основе стратегии, которая будет выгодной на каждом этапе, начиная с сегодняшнего дня. Сначала автомобили на топливных элементах можно сдавать в аренду людям, которые работают в зданиях, где \063\ топливные элементы уже установлены, или поблизости от этих зданий. Эти автомобили можно будет заправлять, используя излишки водорода, который топливные процессоры зданий производят в режиме холостого хода. Тем временем те же самые производимые серийно топливные процессоры начнут устанавливаться не только в зданиях. Такие "газозаправочные станции" могут быть более выгодными, чем бензозаправочные станции сегодня, и они не будут нуждаться в новой распределительной системе, поскольку будут использовать периоды холостого хода между пиковыми нагрузками в существующих распределительных системах природного газа и электричества. Конкуренция между этими источниками энергии вынудит снизить цены на водород до уровня, который позволит, как предсказывает компания Форд Моторс, победить бензин при его нынешней стоимости. Водородное производство уже использует 3% природного газа США, в основном на нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводах [463. Р. 6-34]. Поскольку децентрализованное производство расширяет рынок для использования водорода топливными элементами в зданиях, на фабриках и в транспортных средствах, станут привлекательными централизованные методы производства и доставка по трубопроводам. Особенно выгодная возможность - преобразовывать природный газ прямо на скважине, где большой завод может выделять водород для поставки на оптовые рынки через новые или существующие трубопроводы. Профессор Роберт Уильяме из Принстонского университета указывает [608], что другой продукт процесса разделения, двуокись углерода, можно затем повторно нагнетать в газовое месторождение, повышая давление. Это поможет добывать почти столько дополнительного природного газа, чтобы оплатить обратное закачивание. Углерод был бы затем безопасно "изолирован" в газовом месторождении, которое может в типичном случае содержать примерно вдвое больше углерода в форме СО:. чем его первоначально содержалось в природном газе. Избыточные ресурсы природного газа - по крайней мере в течение двух столетий - могут таким образом чисто и эффективно использоваться в транспортных средствах на топливных элементах, а также в топливных элементах в жилых домах и производственных зданиях, без нанесения ущерба климату Земли. Поставщик водорода получил бы оплату трижды: за отправленный водород, за расширенное извлечение природного газа и за изолирование углерода в соответствии с Киотским протоколом. Эта возможность уже заставляет несколько главных нефтяных и газовых компаний переходить к добыче водорода. Использование электричества для расщепления воды с целью производства водорода также \064\ может благотворно влиять на климат, если получать электричество из таких возобновляемых источников, как солнечные батареи или ветряные электростанции, которые могут часто обеспечивать значительно более высокую прибыль от продажи водорода, чем от продажи электроэнергии. Чем шире будет использоваться водород, тем полнее будет удовлетворяться спрос на него из источников, не наносящих ущерба климату, - с помощью энергии ветра, из природного газа или биогаза и др. Конкуренция на розничном рынке будет высокой, потому что главные способы генерировать водород - против течения и по течению, т.е. с помощью электроэнергии или из природного газа. - будут вести борьбу за тех же самых потребителей. Технология, чтобы удовлетворить этот спрос, уже существует; остается решить задачу коммерциализации этой стратегии, производя достаточно топливных элементов, чтобы они стали дешевыми и применялись повсеместно. Список компаний, стремящихся добиться этого в ближайшие годы, напоминает справочник "Кто есть кто", включающий крупнейшие технологические и производственные фирмы всего мира. Это сочетание технологий может уменьшить, с выгодой для всех, примерно на две трети выбросы диоксида углерода в Америке и в то же время сохранить подвижность, безопасность, характеристики и комфорт традиционных автомобилей. С помощью топливных элементов или без них лучшие гиперавтомобили и их разновидности - от суперэффективных автобусов и грузовиков |23, 357, 359, 5111 ДР гибридно-электрических мотоциклов9 и дешевого сверхлегкого рельсового транспорта10 - в конечном счете сохранят столько нефти, сколько ОПЕК (Организация стран экспортеров нефти) продает сейчас, причем цены на бензин снизятся и не будут иметь существенного значения для экономики. Благодаря гиперавтомобилям и другим новым способам выгодного замещения нефти в каждой из главных сегодняшних областей её использования нефть, вероятнее всего, станет неконкурентоспособной даже при низких ценах, прежде чем она станет недоступной даже по высоким ценам [350]. Подобно большей части каменного угля и всему урану, которые сейчас находятся в недрах Земли, нефть в конечном счете останется составной частью земной коры. 9 Например, двухместные Swiss Twike и S-LEM - см. www.twikc.com и www.s-lejTLch/. Весной 1998 г. эти производители продавали но десять таких мотоциклов в неделю по цене 12 000 швейцарских франков. 10 Например, экспериментальный поезд "КиберТран". См. [143, 144. 586], а также: CyberTran Development Co. 1223 Peoples Ave., Troy NY 121 KG, 518/276-2225, fax-6380, Iransit@transil21.com. www.evbenran.com \065\ За пределами железного века Гиперавтомобиль, вес которого в 2-3 раза меньше обычного автомобиля, потребует приблизительно на 92% меньше железа и стали, на одну треть меньше алюминия, на три пятых меньше каучука и на четыре пятых меньше платины. Платина вообще не потребовалась бы. если бы не топливные элементы, но и для них нужно меньше платины, чем для каталитических преобразователей. Дальнейшие усовершенствования устранят около трех пятых веех остальных металлов за исключением меди [353]. С появлением гиперавтомобиля содержание полимеров в каждом транспортном средстве удвоится, но даже если каждый автомобиль, изготовленный в США, будет гиперавтомобилем, общее использование полимеров в Америке повысится лишь на 3% - это меньше, чем годовой средний прирост их производства11. Вначале производство гиперавтомобилей уменьшило бы тоннаж сталелитейной промышленности США примерно на одну десятую, а объем производства изделий из углеродных волокон возрос бы примерно в 100 раз. Этот уровень спроса должен превратить изделия из углеродных волокон из экзотического объекта в нормальный товар и снизить их стоимость в 2 или даже 3 раза по сравнению с оптовой ценой 1998 г., составлявшей 15-18 долл. за килограмм. Снижение цены в свою очередь сделает углеродное волокно конкурентоспособным по сравнению со сталью в большинстве других промышленных применений, таких как балки и фермы, корттуса холодильников и арматура. Гиперавтомобилю нужно примерно в 10 раз меньше таких жидкостей, как масло, антифриз, тормозная и трансмиссионная жидкости (в стандартном автомобиле используются 14 видов жидкостей), подобным же образом уменьшился бы поток автомобильных деталей, требующих регулярной замены (их число достигает 21) [353]. Не ржавеющий, не испытывающий усталости или сколов, почти безотказный композитный кузов выдержит десятилетия, пока в конечном счете не будет подвергнут переработке [119, 200]. Вместе с уменьшенными потоками материалов в обрабатывающие отрасли промышленности каждый гиперавтомобиль поможет сэкономить общее количество материалов, в десятки раз 11 Сегодня от использования пропана и природного газа для производства полимеров можно перейти к углеподородам, извлекаемым и ч растений 1364). Генри Форд построил автомобиль ш композитов на основе растительного ci.ipi.ii в 194] г. а сегодняшние материалы - лучше [87]. \066\ превышающее его собственный вес, - в целом миллиарды тонн ежегодно. Владельцу очень понравится, что сложные механические системы традиционного автомобиля будут в значительной степени заменены твердотельной электроникой и программным обеспечением. Самая непосредственная польза от этого состоит в том, что около 20 наиболее частых механических причин аварий |
Похожие:
 |
Книга “Караоке-капитализм” была задумана во времена, когда всем нам... Йонас Риддерстрале, Кьелл Нордстрем. Караоке-капитализм. Менеджмент для человечества |
|
Магистерская программа «Теория международных отношений и внешнеполитический... Революция в военном деле в германии в период канцлерства ангелы меркель (2005-2014) |
|
Учебник создан преподавателями кафедры «Промышленная экология и безопасность» «Безопасность жизнедеятельности» (бжд) для всех специальностей и направлений бакалавриата высшего профессионального образования.... |
|
Решение по жалобе ООО «Промышленная энергетическая компания» Ооо «Промышленная энергетическая компания» (далее – Заявитель) на действия Единой комиссии №2 (далее – Аукционная комиссия), при... |
 |
Президент Союза «Торгово-промышленная палата Республики Башкортостан» Общее руководство подготовкой и проведением Игр осуществляет Управление по физической культуре и спорту Администрации городского... |
|
Техническое задание на выполнение работ по обеспечению освещенности... Санкт-Петербург, промышленная зона Парнас, ул. Домостроительная д. 4 корп. 3 лит. В |
|
Арматура промышленная трубопроводная общие требования безопасности ... |
|
Игорь Ашурбейли Первая юридическая революция в околоземном пространстве может завершиться созданием первого государства на орбите |
|
Книга рецептов Это старый, как мир, способ приготовления блюд позволяет сохранить в продуктах максимальное количество витаминов и минералов, а также... |
|
Ортопедическая подушка обеспечивает Алоэ вера широко известно своими способностями обновлять клетки и сохранять естественный баланс кожи. Полезные свойства ткани сохраняются... |
|
Техническое задание на разработку рабочей документации и выполнение... Объекту: «Автомобильная дорога «Промышленная» (городской округ Большой Камень Приморского края)» |
|
Презентация педагогического опыта Мастер-класс по теме «Российский... Высокие результаты же достигаются, если учитель не только владеет теорией и методикой преподавания предмета, но и творчески использует... |
|
«цветные революции» как угроза региональной безопасности: специфика и пути противодействия Ключевые слова: цветная революция, дестабилизация, угроза, региональная безопасность, терроризм, экстремизм |
|
Техники восстановления зрения Естественный метод восстановления зрения. Коррекция зрения по методу Шичко-Бейтса |
|
"Высшая школа экономики" Факультет мировой экономики и мировой политики «Сланцевая революция» как внутренне событие для ес – потенциал добычи собственных ресурсов 28 |
|
«Дядя Саша и Кристина Орбакайте» В системе свободного предпринимательства, когда компании не могут выжить, они просто гибнут. Конкуренция и есть двигатель свободного... |