Как нам избежать климатической катастрофы (примечания)

Пятьдесят один миллиард тонн — это данные последних исследований. Эмиссия парниковых газов в мире несколько снизилась в 2020 году — примерно на 5%, поскольку эпидемия COVID-19 сильно затормозила экономику. Но раз мы не знаем точные цифры по 2020 году, я буду использовать словосочетание «51 миллиард тонн». К теме COVID-19 мы еще не раз вернемся.

Фотография: James Iroha.

Вацлав Смил (род. 1943) — чешско-канадский ученый и политический аналитик, заслуженный профессор факультета окружающей среды Манитобского университета в Виннипеге, Канада. Прим. ред.

Здесь представлены данные сборника показателей мирового развития Всемирного банка, CC BY 4.0, (www.creativecommons.org/licenses/by/4.0), они также доступны на веб-сайте https://data.worldbank.org/. Прибыль представлена в виде ВВП на душу населения в 2014 году, по паритету покупательной способности в современных международных долларах. Потребление энергии представлено в килограммах нефтяного эквивалента на душу населения в 2014 году, по данным IEA (показателей мирового развития Всемирного банка). Все права защищены; изменения внесены Gates Ventures, LLC.

Ричард Вольфсон (род. 1950) — профессор физики в Миддлберийском колледже, автор многочисленных статей и книг. Прим. ред.

Гидроэнергетика — использование энергии воды для производства электроэнергии, — еще один источник возобновляемой энергии, причем самый крупный в США. Но мы уже задействовали почти всю доступную гидроэнергию. В этой области не так много простора для роста. Львиная доля чистой энергии, которая нам понадобится, должна производиться другими методами.

Открытие «Миссии “Инновации”». Слева направо (должности актуальны на 2015 год): Вань Ган, министр науки и технологий (КНР), Али аль-Наими, министр нефти и минеральных ресурсов (Саудовская Аравия), премьер-министр Эрна Сульберг (Норвегия), премьер-министр Синдзо Абэ (Япония), президент Джоко Видодо (Индонезия), премьер-министр Джастин Трюдо (Канада), Билл Гейтс, президент Барак Обама (США), президент Франсуа Олланд (Франция), премьер-министр Нарендра Моди (Индия), президент Дилма Русеф (Бразилия), президент Мишель Бачелет (Чили), премьер-министр Ларс Лекке Расмуссен (Дания), премьер-министр Маттео Ренци (Италия), президент Энрике Пенья Ньето (Мексика), премьер-министр Дэвид Кэмерон (Великобритания), султан Ахмед аль Джабер, государственный министр и специальный представитель по энергетике и климатическим изменениям (Объединенные Арабские Эмираты). Фотография: Ian Langsdon/AFP via Getty Images.

На момент подготовки российского издания книги число погибших составило 2,74 миллиона. Прим. ред.

В большинстве отчетов по климатическим изменениям используется шкала Цельсия. Я буду следовать этой практике в своей книге, потому что именно это вы увидите в новостях.

Проект сопоставления климатических моделей (CMIP5), средние аномалии глобальной температуры, по данным Королевского метеорологического института Голландии. Температура отмечена в градусах Цельсия.

Данные по среднему изменению температуры в градусах Цельсия по 1951–1980 годам заимствованы у независимой организации Berkley Earth (berkeleyearth.org); данные по СО_>2 в метрических тоннах — из Глобального углеродного бюджета 2019 года (Le Quéré, Andrew et al.), CC BY 4.0 (www.creativecommons.org/licenses/by/4.0), доступного на сайте https://essd.copernicus.org/articles/11/1783/2019/.

Фотография: AFP via Getty Images.

Solomon M. Hsiang and Amir S. Jina. “Geography, Depreciation, and Growth,” American Economic Review, May 2015.

Donald Wuebbles, David Fahey and Kathleen Hibbard. National Climate Assessment 4: Climate Change Impacts in the United States (U. S. Global Change Research Program, 2017).

R. Warren et al. “The Projected Effect on Insects, Vertebrates, and Plants of Limiting Global Warming to 1.5°C Rather than 2°C,” Science, May 18, 2018.

World of Corn website, published by the National Corn Growers Association, worldofcorn.com.

Iowa Corn Promotion Board website, www.iowacorn.org.

Colin P. Kelley et al. “Climate Change in the Fertile Crescent and Implications of the Recent Syrian Drought,” PNAS, March 17, 2015.

Anouch Missirian and Wolfram Schlenker. “Asylum Applications Respond to Temperature Fluctuations,” Science, Dec. 22, 2017.

Давайте посчитаем. Последние экономические модели указывают на то, что к 2030 году ущерб от климатических изменений составит около 0,85–1,5% ВВП США в год. Тем временем расчеты ущерба от COVID-19 в США на этот год варьируются от 7 до 10% ВВП. Если предположить, что схожая катастрофа будет происходить раз в 10 лет, то средние годовые затраты составят 0,7–1% ВВП — то есть примерно столько же, сколько прогнозируемый ущерб от климатических изменений.

Уоллес Д. Бесконечная шутка. М.: АСТ, 2018.

Фотография: dem10/E+ via Getty Images and lessydoang/RooM via Getty Images.

Полный текст речи Уоллеса под названием «Это вода» можно прочитать на сайте https://bulletin.kenyon.edu/. Она потрясающая.

U. S. Energy Information Administration, www.eia.gov.

Крупнейшая в мире сеть складов самообслуживания клубного типа. Прим. ред.

Данные по парниковым газам в метрических тоннах эквивалента диоксида углерода (CO_>2e), Rhodium Group. Этот график также использует данные прогнозов ООН по численности населения в 2019 году, CC BY 3.0 IGO (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0/igo/), https://population.un.org/wpp/Download/Standard/Population/.

Фотография: Paul Seibert.

Фотография: ©Bill & Melinda Gates Foundation/Prashant Panjiar.

Смил В. Энергетика: мифы и реальность. Научный подход к анализу мировой энергетической политики. М.: АСТ-Пресс, 2012.

Vaclav Smil. Energy Myths and Realities (Wash-ington, D.C.: AEI Press, 2010), 136–37.

Vaclav Smil. Energy Myths and Realities (Wash-ington, D.C.: AEI Press, 2010), 138.

Vaclav Smil. Energy Transitions (2018).

Vaclav Smil. Energy Transitions (2018).

Xiaochun Zhang, Nathan P. Myhrvold and Ken Caldeira. “Key Factors for Assessing Climate Benefits of Natural Gas Versus Coal Electricity Generation,” Environmental Research Letters, Nov. 26, 2014, iopscience.iop.org.

Исследования Rhodium Group.

Проценты отражают общую эмиссию парниковых газов в мире. При составлении таблицы выбросов из разных источников нужно решить, в какую категорию распределить продукты, которые дают выбросы и во время их производства, и во время их использования. К примеру, мы производим парниковые газы, когда перерабатываем нефть в бензин и когда сжигаем бензин. В этой книге я включил все производственные выбросы в категорию «Промышленность», а все выбросы от использования полученной продукции — в соответствующие категории. Именно поэтому переработка нефти попадает в категорию «Промышленность», а сжигание бензина — в категорию «Транспорт». То же самое касается автомобилей, самолетов и кораблей. Сталь, из которой они сделаны, отмечена в категории «Промышленность», а выбросы от топлива, которое они сжигают, — в категории «Транспорт».

В таблице представлено среднее потребление электричества. Пик спроса будет выше; к примеру, в 2019 году пик спроса в США составил 704 гигаватт. Подробнее см. сайт Управления энергетической информацией США (www.eia.gov).

Удельная мощность солнечных батарей теоретически может достигать 100 ватт на кв. м, однако никому еще не удавалось добиться этого.

По поводу зеленых наценок я советовался с большим количеством людей, включая экспертов из Rhodium Group, Evolved Energy Research, а также климатолога доктора Кена Калдейру. Подробнее о расчете зеленых наценок в этой книге см. breakthroughenergy.org.

Taking Stock 2020: The COVID-19 Edition, Rhodium Group, https://rhg.com.

Фотография любезно предоставлена семьей Гейтсов.

Based on IEA data from IEA (2020), SDG7: Data and Projections, IEA 2020, www.iea.org/statistics. All rights reserved; as modified by Gates Ventures, LLC.

Эти расчеты опираются на оценку жизненного цикла плотин. Оценка жизненного цикла — интересная сфера. Она предполагает документирование всех парниковых газов, которые производит данный продукт с его появления до конца эксплуатации. Эти оценки — полезный метод анализа климатического воздействия различных технологий, однако они довольно сложные, поэтому в этой книге я ограничусь разговором о непосредственной эмиссии. Ее проще объяснить, и в целом она приводит к тем же выводам.

Nathan P. Myhrvold and Ken Caldeira. “Green-house Gases, Climate Change, and the Transition from Coal to Low-Carbon Electricity,” Environmental Research Letters, Feb. 16, 2012, iopscience.iop.org.

В возобновляемые источники энергии входят ветер, солнце, геотермальная энергия и современное биотопливо. Источник: Статистический обзор мировой энергетики 2020, www.bp.com.

Vaclav Smil. Energy and Civilization (Cambridge, Mass.: MIT Press, 2017), 406.

Фотография: Universal Images Group via Getty Images.

U. S. Department of Energy Office of Scientific and Technical Information. “Analysis of Federal Incentives Used to Stimulate Energy Production: An Executive Summary,” Feb. 1980, www.osti.gov. Calculation adjusts subsidies for coal and natural gas to 2019 dollars.

Wataru Matsumura and Zakia Adam. “Fossil Fuel Consumption Subsidies Bounced Back Strongly in 2018,” IEA commentary, June 13, 2019.

Data derived from Eurelectric, “Decarbonisation Pathways,” May 2018, cdn.eurelectric.org.

Линии электропередачи можно сравнить со скоростной автострадой, а дистрибуцию — с местной дорогой. С электростанции электроэнергия доставляется в город по высоковольтным линиям электропередачи, а затем поступает в местную низковольтную систему дистрибуции — то есть линии передачи, которые вы видите в своем районе.

У ветра тоже есть сезонные колебания. В США ветровая электроэнергия достигает пика весной, а нижнего показателя — в середине и конце лета (хотя в Калифорнии все наоборот). Разница может быть кратна 2–4.

Fraunhofer ISE, www.energy-charts.de.

Zeke Turner. “In Central Europe, Germany’s Renewable Revolution Causes Friction,” Wall Street Journal, Feb. 16, 2017.

Вот как я получил эту цифру: с 6 по 8 августа 2019 года Токио использовал 3122 гигаватт-часов электроэнергии. Для базовой нагрузки я взял 5,4 миллиона проточных аккумуляторов со сроком службы 20 лет и стоимостью 36 тыс. долларов за штуку. Для пикового спроса я взял 9,1 миллиона литий-ионных аккумуляторов со сроком службы 10 лет и стоимостью 23 тыс. долларов.

Эту модель можно найти в интернете в свободном доступе. Подробнее см. breakthroughenergy.org.

Вес материалов в метрических тоннах на тераватт-час производимого электричества. Под «солнцем» подразумеваются фотоэлектрические солнечные панели, которые преобразуют солнечный свет в энергию. Источник: U. S. Department of Energy. Quadrennial Technology Review: An Assessment of Energy Technologies and Research Opportunities (2015), www.energy.gov.

На графике использованы данные “Deaths per TWh” из Markandya & Wilkinson; Sovacool et al., which is licensed under CC BY 4.0 (www.creativecommons.org/licenses/by/4.0/) and available at https://ourworldindata.org/grapher/death-rates-from-energy-production-per-twh.

U. S. Department of Energy. “Computing America’s Offshore Wind Energy Potential,” Sept. 9, 2016, www.energy.gov.

David J. C. MacKay. Sustainable Energy — Without the Hot Air (Cambridge, U.K.: UIT Cambridge, 2009), 98, 109.

Consensus Study Report. “Negative Emissions Technologies and Reliable Sequestration: A Research Agenda,” National Academies of Science, Engineering, and Medicine, 2019.

Washington State Department of Transportation, www.wsdot.wa.gov.

Фотография: WSDOT.

“Statue Statistics,” Statue of Liberty National Monument, New York, National Park Service, www.nps.gov.

Vaclav Smil. Making the Modern World (Chichester, U.K.: Wiley, 2014), 36.

U. S. Department of the Interior, U. S. Geological Survey, T. D. Kelly, and G. R. Matos, comps., 2014. “Historical Statistics for Mineral and Material Commodities in the United States” (2016 version): U. S. Geological Survey Data Series 140, accessed December 6, 2019; USGS Minerals Yearbooks — China (2002, 2007, 2011, 2016), www.usgs.gov.

American Chemistry Council. “Plastics and Polymer Composites in Light Vehicles,” Aug. 2019, www.automotiveplastics.com.

Фотография: REUTERS/Carlos Barria.

U. S. Department of the Interior, U. S. Geological Survey. “Mineral Commodity Summaries 2019.”

Freedonia Group. “Global Cement — Demand and Sales Forecasts, Market Share, Market Size, Market Leaders,” May 2019, www.freedoniagroup.com.

Только прямые выбросы, без выбросов от производства электричества. Источник: Rhodium Group.

Внутренние исследования Rhodium Group.

Коллинз С. Голодные игры. М.: АСТ, 2020.

Paul Ehrlich. The Population Bomb (New York: Ballantine Books, 1968).

World Bank, data.worldbank.org.

Derek Thompson. “Cheap Eats: How America Spends Money on Food,” The Atlantic, March 8, 2013, www.theatlantic.com.

Потребление мяса в метрических тоннах, включая говядину, баранину, свинину, домашнюю птицу и телятину. Источник: OECD (2020), OECD-FAO Agricultural Outlook, https://stats.oecd.org (accessed October 2020).

Флатуленция — процесс выделения газа, который образуется в толстом кишечнике. Прим. ред

Food and Agriculture Organization of the United Nations, www.fao.org.

UNESCO. “Gastronomic Meal of the French,” ich.unesco.org.

Онлайн-исследование розничных цен в США в сентябре 2020 года, проведенное Rhodium Group.

Фотография: Gates Notes, LLC.

Food and Agriculture Organization of the United Nations. FAOSTAT. OECD-FAO Agricultural Outlook 2020–2029. Latest update: November 30, 2020. Accessed: November 2020. https://stats.oecd.org/Index.aspx?datasetcode=HIGH_AGLINK_2020#.

Фриц Габер — личность противоречивая. Помимо своей потрясающей работы с аммиаком, которая спасла немало жизней, он отстаивал применение хлора и других отравляющих газов в качестве химического оружия во время Первой мировой войны.

World Bank Development Indicators, databank.worldbank.org.

Janet Ranganathan et al. “Shifting Diets for a Sustainable Food Future,” World Resources Institute, www.wri.org.

World Resources Institute. “Forests and Landscapes in Indonesia,” www.wri.org.

Конечно, для людей, которые жить не могут без своего автомобиля, бензин прежде всего необходимость, и именно это качество они ставят превыше всего, что я перечислил. Если вы отслеживаете свои расходы, рост цен на бензин ударит по вашему кошельку больше, чем рост цен на оливковое масло, которое вы можете перестать покупать в любой момент. Однако факт остается фактом: среди всех товаров, которые мы потребляем изо дня в день, бензин один из самых дешевых.

www.oecd-ilibrary.org.

Historical emissions provided by Rhodium Group. Projected emissions based on IEA data from IEA (2020), World Energy Outlook, IEA 2020, www.iea.org/statistics. All rights reserved; as modified by Gates Ventures, LLC.

This chart uses data from Beyond road vehicles: Survey of zero-emission technology options across the transport sector by Hall, Pavlenko, and Lutsey, which is licensed under CC BY-SA 3.0 (www.creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/) and available at https://theicct.org/sites/default/files/publications/Beyond_Road_ZEV_Working_Paper_20180718.pdf.

Напомню, что я считаю только выбросы от топлива, сжигаемого транспортом. Выбросы от производства этого транспорта — то есть от изготовления стали, пластика, от работы самих заводов и т. д. — мы обсуждали в главе 5.

International Organization of Motor Vehicle Manufacturers (OICA), www.oica.net.

Общий прирост в 69 млн автомобилей в год, по данным Международной организации производителей автомобилей, и выход из эксплуатации 45 млн автомобилей при сроке службы 13 лет.

Характеристики Chevrolet Malibu и электромобиля Bolt представлены для моделей 2020 года. Источник: www.chevrolet.com. Фото ©izmocars, все права защищены.

Цена за километр предполагает, что потребитель покупает автомобиль за среднюю цену, владеет им в течение 7 лет и проезжает в среднем по 19 тысяч километров в год. Источник: Rhodium Group.

Rhodium Group, Evolved Energy Research, IRENA, Agora Energiewende. Розничная цена — средняя цена по Соединенным Штатам с 2015 по 2018 год. Безуглеродный вариант представлен по сегодняшней цене.

Rhodium Group, Evolved Energy Research, IRENA, Agora Energiewende. Розничная цена — средняя цена по Соединенным Штатам с 2015 по 2018 год. Безуглеродный вариант представлен по сегодняшней цене.

U. S. Energy Information Administration, www.eia.gov.

Фотография: Bloomberg via Getty Images.

Michael J. Coren. “Buses with Batteries,” Quartz, Jan. 2, 2018, www.qz.com.

Shashank Sripad and Venkatasubramanian Viswanathan. “Performance Metrics Required of Next-Generation Batteries to Make a Practical Electric Semi Truck,” ACS Energy Letters, June 27, 2017, pubs.acs.org.

Rhodium Group, Evolved Energy Research, IRENA, Agora Energiewende. Розничная цена — средняя цена по Соединенным Штатам с 2015 по 2018 год. Безуглеродный вариант представлен по сегодняшней цене.

Скорость самолета обычно рассчитывается в узлах, но большинство людей (включая меня) не знает, сколько составляет узел. В любом случае узлы — примерно то же самое, что мили в час.

Boeing, www.boeing.com.

Rhodium Group, Evolved Energy Research, IRENA, Agora Energiewende. Розничная цена — средняя цена по Соединенным Штатам с 2015 по 2018 год. Безуглеродный вариант представлен по сегодняшней цене.

Kyree Leary. “China Has Launched the World’s First All-Electric Cargo Ship,” Futurism, Dec. 5, 2017, futurism.com; “MSC Receives World’s Largest Container Ship MSC Gulsun from SHI,” Ship Technology, July 9, 2019, www.ship-technology.com.

Rhodium Group, Evolved Energy Research, IRENA, Agora Energiewende. Розничная цена — средняя цена по Соединенным Штатам с 2015 по 2018 год. Безуглеродный вариант представлен по сегодняшней цене.

Rhodium Group, Evolved Energy Research, IRENA, Agora Energiewende. Розничная цена — средняя цена по Соединенным Штатам с 2015 по 2018 год. Безуглеродный вариант представлен по сегодняшней цене.

Совместное использование частного автомобиля с помощью онлайн-сервисов поиска попутчиков. Прим. ред.

S&P Global Market Intelligence, www.spglobal.com/marketintelligence/en/.

A. A’zami. “Badgir in Traditional Iranian Architecture,” Passive and Low Energy Cooling for the Built Environ-ment conference, Santorini, Greece, May 2005.

Джон Горри (1803–1855) — американский врач и ученый, изобретатель системы механического охлаждения. Прим. ред.

U. S. Department of Energy. “History of Air Conditioning,” www.energy.gov. Also “The Invention of Air Conditioning,” Panama City Living, March 13, 2014, www.panamacityliving.com.

Уиллис Хэвилэнд Кэрриер (1876–1950) — американский инженер, изобретатель, доктор инженерных наук. Прим. ред.

International Energy Agency, “The Future of Cooling,” www.iea.org.

Охлаждение помещений во всем мире в 99% случаев происходит за счет электроэнергии. Оставшийся 1% приходится на охладители, работающие на природном газе. Газовые кондиционеры доступны для частных домов, но составляют настолько мизерный процент рынка, что Управление энергетической информации даже не собирает по ним данные.

International Energy Agency, www.iea.org.

Based on IEA data from IEA (2018), The Future of Cooling, IEA (2018), www.iea.org/statistics. All rights reserved; as modified by Gates Ventures, LLC.

Based on IEA data from IEA (2018), The Future of Cooling, IEA (2018), www.iea.org/statistics. All rights reserved; as modified by Gates Ventures, LLC.

U. S. Environmental Protection Agency, www.epa.gov.

Rhodium Group. В таблице представлена чистая приведенная стоимость воздушного теплового насоса по сравнению с газовым котлом и электрическим кондиционером в новом доме. Цена рассчитана со скидкой 7%, а стоимость электричества и природного газа приводится по данным на лето 2019 года, с учетом 15-летнего срока службы теплового насоса.

U. S. Energy Information Administration, www.eia.gov.

Rhodium Group, Evolved Energy Research, IRENA, Agora Energiewende. Розничная цена — средняя цена по Соединенным Штатам с 2015 по 2018 год. Безуглеродный вариант представлен по сегодняшней цене.

Rhodium Group, Evolved Energy Research, IRENA, Agora Energiewende. Розничная цена — средняя цена по Соединенным Штатам с 2015 по 2018 год. Безуглеродный вариант представлен по сегодняшней цене.

Bullitt Center, www.bullittcenter.org.

Фотография: Nic Lehoux.

Фотография: ©Bill & Melinda Gates Foundation/Frederic Courbet.

Max Roser. Our World in Data web-site, ourworldindata.org.

World Bank, www.data.worldbank.org.

GAVI, www.gavi.org.

Консультационная группа по международным сельскохозяйственным исследованиям. Думаю, вы понимаете, почему чаще всего используют аббревиатуру, а не полное название.

В комиссию входят 34 уполномоченных, включая лидеров из правительственного сектора, бизнеса, некоммерческих организаций и научного сообщества; а также 19 стран, представляющих все регионы мира. Глобальная сеть исследователей и консультантов помогает работе комиссии. В правлении также задействованы Глобальный центр адаптации и Институт мировых природных ресурсов.

Global Commission on Adaptation. Adapt Now: A Global Call for Leadership on Climate Resilience, World Resources Institute, Sept. 2019, gca.org.

Фотография: From the photo collection of the International Rice Research Institute (IRRI), Los Banos, Laguna, Philippines.

Food and Agriculture Organization of the United Nations. State of Food and Agriculture: Women in Agriculture, 2010–2011, www.fao.org.

Фотография: Mazur Travel via Shutterstock.

World Bank. “Decline of Global Extreme Poverty Continues but Has Slowed,” www.worldbank.org.

Если вас интересуют конкретные цифры, за счет солнечного излучения Земля поглощает 240 ватт энергии на квадратный метр. Сейчас в атмосфере достаточно углерода, чтобы поглощать в среднем по 2 ватта энергии на квадратный метр. Следовательно, нужно «притушить» Солнце на 2/240, или 0,83%. Однако, поскольку облака приспособятся к солнечному геоинжинирингу, придется приглушить солнечный свет чуть больше, примерно на 1%. Если объем углерода в атмосфере вырастет в два раза, Земля будет поглощать по 4 ватта на квадратный метр, и придется приглушить свет в два раза больше — на 2%.

Фотография: Mirrorpix via Getty Images.

Лесные пожары, похожие на те, что охватили западную часть Соединенных Штатов в 2020 году, — отдельная, но близкая проблема. Из-за дыма от пожаров 2020 года миллионы людей не могли выйти на улицу.

U. S. Energy Information Administration, www.eia.gov.

International Energy Agency.

U. S. Energy Department. “Renewable Energy and Efficient Energy Loan Guarantees,” www.energy.gov.

Фотография: Sirio Magnabosco/EyeEm via Getty Images.

Human Genome Project Information Archive. “Potential Benefits of HGP Research,” web.ornl.gov.

Simon Tripp and Martin Grueber. “Economic Impact of the Human Genome Project,” Battelle Memorial Institute, www.battelle.org.

Рослинг Х. Фактологичность. М.: АСТ, 2020.

Hans Rosling. Factfulness: Ten Reasons We’re Wrong About the World — and Why Things Are Better than You Think, with Ola Rosling and Anna Rosling Rönnlund (New York: Flatiron Books, 2018), 255.

“Race, Ethnicity, and Age Trends in Persons Who Died from COVID-19—United States, May — August 2020,” U. S. Centers for Disease Control www.cdc.gov.

“Preliminary Medicare COVID-19 Data Snapshot,” Centers for Medicare and Medicaid Services, www.cms.gov.

“Goalkeep-ers Report 2020,” www.gatesfoundation.org.

“Impacts of Federal R&D Investment on the U. S. Economy,” Breakthrough Energy, www.breakthroughenergy.org.