Мощность «среднестатистического» человека составляет 150 Вт (мощность яркой электрической лампочки). С помощью только мускульной силы человек никогда не смог бы создать ту грандиозную промышленность, которая сейчас существует на планете. Овладение огнём явилось первым шагом на пути к увеличению мощности человечества. Дрова и древесный уголь почти 10 тыс. лет верой и правдой служили людям. Они обогревали жилище, помогали готовить пищу, выплавлять металлы, двигать первые паровозы. Каменный уголь стал замещать дрова только со второй половины XIX столетия, ещё позднее начали использовать нефть и газ. Если первая половина XX в. была «эрой угля», то вторая половина — «эрой нефти», а в 2000 г. мир стоял уже на пороге «эры газа». Всё современное хозяйство построено на использовании энергии угля, нефти и газа — ископаемого топлива, обеспечивающего около 90 % энергетических потребностей человечества. В конце XX в. в мире ежегодно добывалось поряд- ка 3200 млн тонн угля, более 3 млрд тонн нефти и около 3 трлн м3 природного газа.
Добыча полезных ископаемых всегда сопровождается извлечением и ненужного материала, так называемой пустой породы. Это, фактически, отходы, которые накапливаются, например, вокруг угольных шахт в виде искусственных конусообразных холмов — терриконов. В мире на каждую добытую тонну угля приходится в среднем 6 т пустой породы. Немецкие экологи назвали такие отходы «экологическим рюкзаком». Как путешественник вынужден нести тяжёлый рюкзак, чтобы обеспечить себя в дороге всем необходимым, так и человечество платит за удовлетворение своих потребностей тем, что «тащит» груз отходов. При добыче нефти и газа экологический рюкзак гораздо меньше, чем при добыче угля, — всего 10 кг на 1 т.
Добыча полезных ископаемых, как правило, связана с необходимостью откачивать подземные воды из шахт. В среднем в мире на 1 т угля откачивается 3 т воды. Эти засоленные и мутные воды сбрасываются в реки и озёра. Но главное — на месте разработки месторождений уничтожаются растения, животные, почва. Нарушая естественные экосистемы, человек возводит здания и сооружения, необходимые для повседневной жизни и работы, расчищает территории для складирования отходов. Для доставки топлива потребителю (электростанциям, жилым домам, нефтеперерабатывающим предприятиям и т. д.) прокладываются железные и автомобильные дороги, трубопроводы, что также разрушает природные ландшафты. Затопление земель при создании водохранилища. Уголь — наиболее безобидный груз. Обычно его перевозят на открытых платформах, поэтому при движении поезда он пылит, но очень редко самовозгорается, а при аварии — невзрывоопасен. Другое дело — перевозка нефти в цистернах: если случится катастрофа, возможны разливы нефти, взрывы и пожары. То же самое происходит и при перекачке нефти или газа по трубопроводам. Все моря и океаны бороздят суда огромного танкерного флота, и каждый год на этих трассах случаются аварии, в результате которых на поверхность морей изливается огромное количество нефти. Ветер и волны гонят нефтяные пятна к берегам, гибнут рыбы и птицы, загрязняются прекрасные пляжи. Очистка от нефтяного загрязнения обходится очень дорого. 200 млн долларов составил штраф, уплаченный владельцем танкера «Exxon Valdiez», из которого у берегов Северной Америки в 1989 г. вылились сотни тысяч тонн нефти. Для получения тепловой, электрической и механической энергии ископаемое топливо сжигают. Большую его часть потребляют электростанции, теплоэлектроцентрали, разного рода топочные устройства — печи для обогрева, промышленные печи, например для производства металла, цемента, и т. д. Бензин, дизельное топливо и мазут — продукты переработки нефти — используются как топливо для автомобильного и железнодорожного транспорта. Но при сжигании топлива помимо энергии возникают и отходы. Самая грязная и экологически опасная — угольная электростанция. При мощности 1 млрд Вт она ежегодно выбрасывает в атмосферу 36,5 млрд м3 горячих газов, содержащих пыль, вредные вещества и 100 млн м3 пара. В отходы идут 50 млн м3 сточных вод, в которых содержится 82 т серной кислоты, 26 т хлоридов, 41 т фосфатов и 500 т твёрдой взвеси. Ко всем этим выбро сам необходимо добавить углекислый газ — результат сгорания угля. Наконец, остаётся 360 тыс. тонн золы, которую приходится складировать. В целом для работы угольной электростанции ежегодно требуется 1 млн тонн угля, 150 млн м3 воды и 30 млрд м3 воздуха. Если учесть, что такие электростанции работают десятилетиями, то их воздействие на окружающую среду можно сравнить с вулканической деятельностью. Но вулкан выбрасывает газы, водяной пар и раскалённое вещество обычно раз в несколько десятков лет, тогда как электростанция работает ежедневно. Каждый крупный город имеет несколько подобных «вулканов». Например, энергией и теплом Москву обеспечивают 15 теплоэлектроцентралей (ТЭЦ). Все вулканические извержения на нашей планете за последние 10 тыс. лет (т. е. за всё время существования цивилизации) не смогли изменить химический состав атмосферы Земли. А вот рукотворные «вулканы» в течение только XX в. существенно повысили концентрацию ряда газов в атмосфере. Так, концентрация углекислого газа выросла на 25 % и продолжает ежегодно увеличиваться на 0,5 % (см. статью «Земля только одна»). Вдвое выросла концентрация метана и увеличивается на 0,9 % в год. Постоянно растут концентрации оксидов азота и двуокиси серы. Насыщенный парами кислот воздух разъедает здания и сооружения, ранее устойчивые соединения становятся неустойчивыми, нерастворимые вещества переходят в растворимые и т. д. Избыточное поступление питательных веществ в водоёмы ведёт к их ускоренному «старению», заболевают леса, повышается уровень напряжения электромагнитных полей. Всё это чрезвычайно негативно сказывается на здоровье людей, риск преждевременной смертности увеличивается. Кроме того, повышенное содержание углекислого газа и метана в атмосфере является одной из причин возникновения парникового эффекта (см. статью «Эволюция биосферы»). ВЫБРОСЫ В АТМОСФЕРУ ОТХОДОВ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ МОЩНОСТЬЮ 1 млрд Вт, РАБОТАЮЩИХ НА РАЗНЫХ ВИДАХ ИСКОПАЕМОГО ТОПЛИВА Ископаемое топливо Выбросы, т в год пыль угарный газ оксиды азота двуокись серы углеводороды Уголь 3000 2000 27 000 110 000 400 Нефть 1200 700 25 000 37 000 470 Газ 500 — 20 000 20 34 Человек издавна использовал энергию падающей воды, но только после создания динамомашины он начал получать электроэнергию, подчинив себе мощь течения рек. XX столетие стало веком широкого строительства гидроэлектростанций, хотя уже в конце XIX в. в Швейцарии их работало 200, а в США в 1885 г. была построена Ниагарская электростанция мощностью 3,72 млн Вт. Крупнейшие гидроэлектростанции возвели к 80-м гг. XX в. в СССР и США, а самую большую — Итайпу — в Бразилии. Однако выяснилось, что и гидроэнергетику нельзя считать экологически чистой. Строительство плотин и водохранилищ резко меняет режим рек, замедляет скорость течения, а это разрушает водные экосистемы. Рукотворные моря затапливают
плодородные земли речных долин. Поэтому в развитых странах теперь всё меньше строят гидроэлектростанций, а от «гигантов» и вовсе отказались. Но даже если бы человек использовал всю потенциальную энергию рек (3- 1012 Вт), то её всё равно не хватило бы.
В начале использования ядерной энергетики (1956 г.) она считалась безопасной и экологически чистой, а по цене за киловатт-час — даже более дешёвой, чем энергия, получаемая на электростанции, которая работает на ископаемом топливе. Но низкая стоимость энергии оказалась обманом, так как не были учтены затраты на захоронение и переработку радиоактивных отходов и отслуживших деталей, на обеззараживание местности после закрытия станции. В 31 стране мира сейчас работают 432 атомных энергоблока (атомных реактора) и 53 находятся в стадии строительства. В 1975 г. в США впервые провели расчёты частоты опасных аварий, сопровождающихся расплавлением тепловыделяющих элементов. Расчёты показали, что подобная авария может случиться один раз в 10 тыс. лет. А уже через четыре года на атомной электростанции Три-Майл-Айленд около города Гаррисберг в США такая авария произошла. Прямой ущерб составил 1 млрд долларов, косвенный — 100 млрд долларов. Хорошо, что пострадавших было не много. Через семь лет авария с расплавлением тепловыделяющих элементов случилась в Советском Союзе, где учёные-атомщики также убеждали, что подобное может произойти только один раз в 10 тыс. лет. По поводу таких оценок Клаус Таубе, бывший управляющий немецкой компании «Интератом», за- явил: «Любые цифровые данные о вероятности аварии с расплавлением ядерных топливных элементов являются псевдонаучно приукрашенной бессмыслицей». Действительно, многие источники опасности при работе атомной станции до сих пор не известны или не поддаются количественному подсчёту. И всё же, даже по самым оптимистичным подсчётам, вероятность аварии, подобной Чернобыльской в СССР, оказывается весьма высокой — один раз примерно в 100 лет. Таким образом, использование атомной энергии не только не облегчило решение экологических проблем энергетики, но, наоборот, значительно их усугубило. В результате некоторые страны свернули программы развития атомной энергетики и даже начали закрывать атомные электростанции.
