В целом применительно к продуктам растениеводства соотношение затрачиваемой и получаемой энергии более благоприятное, чем для продуктов животноводства. Для молока оно составляет от 0,8 до 8, яиц — от 0,5 до 10, мяса — от 0,5 (для содержащихся на воле цыплят, которые питаются в основном тем, что находят на ферме) до 35 (для промышленного производства мяса с использованием зарубежных кормов). Даже в процессе рыболовства потребляется энергия, что удивительно, поскольку выращивание рыбы не требует никаких усилий человека. Соотношение в данном случае составляет от 1 (широкомасштабный отлов рыбы в прибрежных водах) до 250 (высокомеханизированный отлов в океане, см. илл. 5 на вкладке). Данные основываются на классической работе Иммо Люнцера (1992).
Стратегической точкой отсчета повышения энергетической эффективности в сельском хозяйстве следует избрать говядину. Этот продукт массового производства играет центральную роль в современном сельском хозяйстве. Самое простое решение — снизить субсидии и тем самым сократить перепроизводство говядины в Европе. Только с помощью экспортных субсидий на говядину фермеры в Европе могут выращивать крупный рогатый скот, который питается (в основном) кукурузой и заморскими соевыми бобами, рыбной мукой, отходами с бойни и другим довольно неестественным кормом. Сокращение субсидий на экспорт сэкономило бы налогоплательщикам громадные суммы денег и коренным образом уменьшило бы потребление энергии фермами. Фермеров это побудило бы вернуться к более экологически приемлемым методам ведения хозяйства и производить в Европе, быть может, на 50 % говядины меньше. Потребители платили бы больше за килограмм мяса, но тратили бы меньше денег в месяц за меньшее количество более вкусной и здоровой пищи.
В «Глобальном докладе на 2000 год» (Барни, 1980) представлена энергетическая блок-схема производства пищевых продуктов в Америке. На 3,6 ГДж (на душу населения) энергии человеческой пищи затрачивается 35 ГДж технической энергии, не считая «солнечного подарка» в 80 ГДж, поглощаемого растениями, которые участвуют в процессе (рис. 6). Мы уверены, что потребность в энергии со стороны сельского хозяйства и переработки пищевых продуктов может быть уменьшена в 4 раза без всякого ущерба для благосостояния.
1.16. Оправдано ли расточительство дешевой энергии?12
Несмотря на неблагоприятные для выращивания помидоров климатические условия, Нидерланды являются одним из крупнейших в мире экспортеров этого вида овощей. Растение из семейства пасленовых было завезено в Европу в конце XVI в. как декоративное и стало широко распространенным пищевым продуктом только в XX столетии.
Превращение помидоров в продукт массового производства Голландии произошло после открытия в ее прибрежных районах больших запасов газа. Были построены отапливаемые природным газом огромные теплицы, позволяющие круглый год выращивать овощи, цветы и многие другие растения. В 1991 г. в Нидерландах собрали 650 тысяч тонн помидоров с 1600 гектаров тепличного хозяйства на сумму приблизительно 400 миллионов фунтов стерлингов.
При таких масштабах нужна особая система сбыта. Сегодня аукционы помидоров привлекают производителей со всей Европы, включая даже Канарские острова. Примерно 15 % томатов потребляется в Голландии, остальная часть экспортируется, в том числе и в Венгрию, где они выращиваются в гораздо более подходящих климатических условиях. Но голландская продукция, как правило, дешевле.
Причиной успеха на рынке — считают специалисты по окружающей среде — является низкая цена энергии, которая позволяет выращивать помидоры при соотношении затрат к выходу энергии, равном 100 и выше. 79 % используемой энергии идет на отопление теплиц, примерно 18 % — на переработку овощей.
Как уменьшить такое расточительство энергии? Конечно, можно намного лучше изолировать теплицы, даже без применения суперокон. По мнению Вутера ван Дирена и Геерта Поема, при сохранении существующих методов выращивания помидоров в Нидерландах эффективность увеличивается в 4 раза. Можно достичь и большего, если выращивать фрукты (например, бананы или манго) в странах, в которых для этого более подходящий климат. Даже перевозка помидоров авиатранспортом в Голландию, скажем, из Сицилии стоила бы меньше, чем одна треть энергии, идущей на голландские теплицы.
1.17. Вентиляторы, насосы и системы двигателей
В промышленном районе Сингапура спокойный, со сдержанным юмором китайский инженер Ли Энглок конструирует самые эффективные в мире системы кондиционирования воздуха (см. илл. 6 на вкладке). В Сингапуре тяжелый климат: относительная влажность воздуха составляет 84 %, а температура колеблется от высокой до невыносимой. Большинство инженеров считало бы, что им повезло, если бы они использовали только 1,75 киловатта электрической мощности для обеспечения 1 тонны охлаждения13. Многие используют 2 кВт или более. Системы Ли Энглока потребляют только 0,61 киловатта на тонну, т. е. на 65–70 % меньше. Эта величина ежеминутно тщательно измеряется с помощью откалиброванных вручную датчиков, которые посылают сигналы с шестью значимыми цифрами в компьютерную программу.
Системы Ли обеспечивают гораздо больший комфорт, занимают гораздо меньше места, более надежны и намного дешевле в изготовлении. Они стоят дешевле отчасти потому, что каждая деталь — нужного размера, не слишком большая.
Элегантная бережливость — вот девиз Ли. Энергия, деньги, время, металл, каждый ресурс используются в нужном количестве, там, где надо и как надо. Нет никаких затраченных впустую усилий, движений или капиталовложений. Действительные потребности измеряются, а не определяются на глазок. Энергия используется снова и снова, до тех пор, пока почти ничего не останется. Когда Ли однажды поздравили с особо остроумным решением — использованием выходящего воздуха для предварительной сушки входящего воздуха с помощью простого устройства без каких-либо движущихся деталей — и спросили, в чем секрет его успеха, он ответил: «Я руководствуюсь правилом китайской кухни. Используй все. Снимай пенки».
Большинство инженеров предположило бы, что место для экономии энергии, затрачиваемой на кондиционирование, находится в «холодильнике», который охлаждает воду, поскольку это единственный потребитель энергии в системе охлаждения. Действительно, Ли сберегает треть энергии, главным образом увеличив размеры теплообменников в 3—10 раз (обычные теплообменники для этого чрезвычайно малы) и заставляя холодильный агрегат крутиться с нужной скоростью. Но это составляет только одну пятую от всего энергосбережения. Две пятых заключены в больших «приточных вентиляторах», которые подают в здание охлажденный воздух, а другие две пятых экономятся в насосах и вентиляторах градирни, рассеивающих тепло наружу.
Приточные вентиляторы Ли потребляют не обычную, считающуюся стандартной норму в 0,60 кВт/т, а лишь 0,061 кВт/т, т. е. на 90 % меньше. Его насосы для подачи охлажденной воды расходуют не 0,16, а 0,018 кВт/т — на 89 % меньше. Его насосы для охлаждающей воды в конденсаторе, которые удаляют тепло из холодильников, потребляют не 0,14, а 0,018 кВт/т, т. е. на 87 % меньше. Его градирни потребляют не 0,10, а 0,012 кВт/т — на 88 % меньше. Откуда берется эта почти десятикратная экономия энергии при улучшенных рабочих характеристиках?
Источник — в здравом смысле, технике конструирования системы в целом, здоровом скептицизме по отношению к традиционной практике и в строгом применении часто игнорируемых общепризнанных технических принципов. Прежде всего, это безжалостное устранение трения, где бы оно ни проявлялось.
