akteon: Немного цифр к разговорам об альтернативной энергетике
На CERAweek, мировой конференции по энергетике, куда я в этот раз приезжал в качестве гостя, было несколько интересных тем, звучавших во многих выступлениях. Если вкратце, то нефти хватит, и надолго, но дешевой она не будет - хватит ее из-за того, что новые современные и достаточно дорогие технологии сделали доступными новые классы запасов (глубоководные месторождения, углеводороды из низкопроницаемых пластов, Арктика) и позволяют резко повысить коэффициент извлечения нефти из месторождений (до 70% от нынешних привычных 20-30%), но все это стоит недешево, впрочем, страхи о том, что мир может не потянуть высокие цены на энергию, как в 70-е годы, тоже не оправдываются. В мире сейчас хватает экономических проблем, но высокие цены на сырье в их число не входят.

Много говорили о всевозрастающей доле газа, о том, что газ скоро станет моторным топливом, а не только энергетическим. Тема, разумеется, особенно актуальна для США, где газа сейчас хоть завались и стоит он как в 2002-м году, когда нефть стоила $25 за баррель, и которые являются крупнейшим потребителем моторного топлива в мире. Для Китая, кстати, это тоже будет актуально, учитывая его растущие аппетиты и перспективы разработки там сланцевого газа. Уже, оказывается, есть пилот в котором LNG, охлажденный до жидкого состояния метан, используется качестве топлива для грузовиков - в Калгари стоит микро-завод СПГ и трасса Калгари-Эдмонтон оборудована заправками. Много говорилось об использовании сжатого метана (CNG) в качестве топлива для автомобилей. Кстати, в Москве при Брежневе хлебные фургоны на таком ездили.

Рассказывали о 4-м поколении биотоплив - какие-то генно-модифицированные бактерии, которые живут в питательном растворе в биореакторе, через раствор прокачивается углекислота, кюветы выставлены на солнышко, бактерии прямо в раствор выделяют дизтопливо. Обещают производительность в 150 тыс. литров дизеля с гектара в год (это в десять раз больше, чем предполагаемый максимум от нынешних масличных культур второго поколения, вроде ятрофы, а сейчас они дают и вообще всего 5-8 тыс.). Кстати, в совете директоров этой компании есть Чубайс и Варданян.

Интересу ради, я решил посчитать кое-какие вещи. Например, реальность всякой альтернативы. И Важным элементом моих расчетов будет энергетическая плотность, т.е. сколько джоулей можно загнать в 60-литровый бак. И тут выясняется, что если принять дизтопливо за 100, то CNG даст 22 единиц энергии, LNG - 60 (но здесь много будет теряться из-за потерь при хранении и перекачке криогенного продукта), цинковая батарея (неперезаряжаемая) - 16, литиевая - 2,5.

Из этого, в общем, видно, что полностью электрическим автомобилям до реального использования еще очень и очень далеко, и что у газа область применения тоже несколько ограничена.

Потом, опираясь все на ту же энергетическую плотность, я посчитал еще одну забавную вещь. Теплотворная способность бензина - 34 мегаджоуля на литр. Средняя колонка заливает бензин со скоростью 40 литров в минуту, 0.65 в секунду. Т.е. скорость закачки энергии - 23 мегаватта. Если захотеть, чтобы электромобили заряжались энергией с той же скоростью, как и бензиновые, то колонка, скажем, на 6 машин в пике будет потреблять 140 мегаватт. Это, в принципе, мощность ТЭЦ средних размеров. На городскую квартиру, для сравнения, полагается 10 киловатт.
Ладно, мощность можно нарастить, но ведь надо и кабели соответствующие проложить к каждой заправке.

Последняя цифра, которая меня заинтересовала - это "урожайность" биотоплив. Начать с того, что я вообще порадовался цифре в "целых" 150 тыс. литров с гектара в год. Я все-таки привык к цифрам в сутки. 40 тонн в сутки - плохонькая скважина, 800 тонн - есть, чем гордиться. 150 тыс. литров в год - это 410 литров в сутки или 0.3 тонны в сутки. С гектара. 2.5 барреля. Это, заметим, технология, которая сейчас в пробирке. Реально работающая дает в 15-20 раз меньше. США в сутки потребляют примерно 20 млн. баррелей. Т.е. если новая технология действительно заработает, то под биотопливо надо будет отвести 10 млн. гектаров, или 100 тыс. квадратных километров, это примерно площадь Болгарии, а вот с существующими технологиями нужно будет в 15-20 раз больше, 150 млн. гектаров для ровного счета. Площадь пахотных земель в США - 300 млн. акров или 120 млн. гектаров. Т.е. вздумай США сейчас полностью отказаться от нефти из недр, то пришлось бы на всей американской пашне посеять ятрофу, и все равно пришлось бы около четверти потребления импортировать.
http://akteon.livejournal.com/120647.html

Большое обсуждение в комментариях