Энергетические и экологические проблемы тесно связаны между собой. Дело в том, что производить, транспортировать или потреблять энергию без негативных последствий для природы практически невозможно. Загрязнение воздуха и воды, изменение климата, термическое загрязнение — вот лишь часть негативных экологических последствий, связанных с энергетической промышленностью.
Так, по данным ООН, значительная часть парниковых газов, покрывающих Землю и не дающих нашей планете достаточно охлаждаться, образуются при производстве энергии, в частности при сжигании популярных ископаемых видов топлива (нефть, уголь, газ), с целью добычи электричества и тепла.
Не менее значительные экологические риски несут и другие связанные с энергодобычей процессы — например, разработка нефти, причем на всех этапах. Достаточно вспомнить недавний разлив мазута в результате крушения танкеров "Волгонефть-212" и "Волгонефть-239" у Керченского пролива. На кораблях было 9,3 тонны опасного груза: жидкость попала в Черное море, откуда растеклась по обширным территориям, включающим Крым, Грузию и, конечно, наиболее пострадавший Краснодарский край.
И, к сожалению, пока люди используют опасные источники для выработки энергии, схожие трагедии продолжат случаться. Одно из потенциальных решений — так называемая чистая энергия.
Главное отличие чистой энергии от других видов заключается в том, что она поступает из возобновляемых источников с нулевым уровнем выбросов. Это означает, что для ее добычи не только не нужно разрабатывать конечные ресурсы планеты (к которым относятся те же нефть и уголь), но и не нужно беспокоиться о том, что в окружающую среду попадут те или иные виды загрязнителей (будь то мазут или парниковые газы). Другими словами, чистая энергия никогда не закончится и абсолютно безопасна для окружающей среды.
Источником такой энергии считается, например, ветер или солнце (их также принято называть "зелеными" источниками энергии). Однако несмотря на то, что существует соблазн уровнять эти понятия, на самом деле энергия, добытая из "зеленого" источника, не всегда является "чистой".
Хороший пример — гидроэлектростанции, или, как их еще называют, ГЭС. В качестве источника энергии в них используют движение водных масс: напор воды проходит через гидроагрегаты, преобразуясь в электричество.
На первый взгляд кажется, что этот процесс абсолютно безвреден для окружающей среды. Однако в действительности это не совсем так. Как минимум для эффективной работы гидроэлектростанции требуется постоянное большое количество воды, и, когда природными методами добиться такого эффекта не удается, нередко прибегают к строительству плотин. Как итог: обезлесение земель, затопление территорий и другие неприятные экологические последствия.
Таким образом, для того, чтобы гарантированно считать тот или иной источник энергии "чистым", необходимо тщательно анализировать риски и понимать долгосрочные последствия его использования.
Идеальная чистая энергия — та, где встречаются "зеленые" и возобновляемые источники, например энергия, добываемая из ветра, солнца или водорослей (подводные растения можно заставить вырабатывать электричество во время фотосинтеза). И технологии продолжают развиваться в этом направлении.
Так, согласно прогнозам специалистов ООН, 2025 год может стать первым, в котором возобновляемые источники энергии при производстве электричества станут использовать чаще, чем ископаемые виды топлива. Это в том числе подразумевает популяризацию и увеличение эффективности добычи чистой энергии солнца и ветра.
Однако к источникам чистой энергии также относят и атомные электростанции (АЭС). Дело в том, что в штатном режиме работы атомные электростанции не оказывают практически никакого влияния на окружающую среду: лишь за 2020 год благодаря их использованию удалось избежать более 471 млн тонн выбросов углекислого газа. Если посчитать, сколько всего углекислого газа не попало в атмосферу за счет применения всех других существующих источников чистой энергии, окажется, что этот показатель уступает аналогичному у АЭС. При этом АЭС не требуется большое пространство для работы: в среднем одно такое сооружение занимает около 2,6 кв. км, в 360 раз меньше, чем площадь, которую пришлось бы отдать под установку ветряных мельниц для получения схожего количества энергии, и в 27 раз меньше, чем под солнечные батареи. Конечно, риски, связанные с нарушениями работы реакторов, катастрофические, однако с усовершенствованием технологий растет и безопасность таких электростанций. Например, в 2021 году Росатом не зафиксировал ни одного события уровня «1» (аномальная ситуация, выходящая за пределы допустимого при эксплуатации) по Международной шкале ядерных событий (INES).
Несмотря на то, что преимущества чистой энергии неоспоримы, а человечество уже находится в конце "эпохи ископаемого топлива", для того чтобы окончательно перейти на чистую энергию, предстоит еще много работы.
Вопрекри радужным прогнозам, процент энергии, добываемой из "грязных" источников, по-прежнему остается очень высоким (примерно 25%). Кроме того, по данным Международного энергетического агентства (МЭА), в 2024 году мировой спрос на газ вырос на 2,8%, до рекордных 4,212 трлн куб. м. Уже одно только это говорит о том, что полностью отказаться от ископаемого топлива для выработки энергии человечество пока не готово.
Однако проблему необходимо решать как можно скорее: чтобы сократить выбросы парниковых газов и предотвратить худшие сценарии глобального потепления, нужно достичь нулевого уровня выбросов к 2050 году. В теории это возможно, но требует больших политических и экономических усилий по всему миру.
Одна из положительных тенденций — снижение стоимости энергии, получаемой из возобновляемых и чистых источников. Так, за последние 10 лет цена электричества, полученного с помощью солнечных батарей, сократилась на 85%.
И хотя сама по себе альтернативная энергия стоит дешевле, для перехода на нее требуются значительные финансовые вложения (по подсчетам Всемирного банка 2021 года, к 2030 году они должны достигнуть $1 трлн).
Кроме того, для решения проблемы ученые работают над тем, чтобы создать более эффективные источники чистой энергии, к примеру "искусственное Солнце" — высокотехнологичный реактор, который сможет воспроизводить процессы ядерного синтеза, происходящие внутри центральной звезды Солнечной системы. На сегодняшний день одна из самых известных подобных технологий — китайский реактор EAST (Experimental Advanced Superconducting Tokamak), расположенный в провинции Аньхой. И эта технология постоянно развивается: в январе 2025 года реактор установил мировой рекорд, поддерживая устойчивую плазму в течение 1066 секунд, что более чем вдвое превысило его предыдущий рекорд в 403 секунды в 2023-м. Конечно, для использования технологии требуется гораздо более стабильный результат в тысячи секунд (на достижение этого могут уйти десятки лет), однако новые результаты дают надежду на то, что устойчивое производство чистой энергии становится все более реальной перспективой.