СТЮ: Новости

Экологичность RSW-технологий: увеличим "зелёные лёгкие" планеты на площадь 4-х Великобританий

Самый ценный на планете минеральный ресурс - плодородный слой почвы, на которой произрастают "зелёные лёгкие" планеты и выращивается основная часть нашей пищи. Гумус в почве создавался живой природой в течение миллионов лет не для того, чтобы на него положили асфальт или шпалы. Тем не менее, основные транспортные коммуникации 20-го века - железные дороги (около 1 млн. км) и автомобильные дороги (более 30 млн. км) - к настоящему времени уничтожили почву, "похоронив под асфальтом", на территории, превышающей суммарную площадь таких стран, как Япония, Германия, Великобритания и Нидерланды.

На этой почве ничего не растёт - она мертва. Прилегающие же к дорогам почвы, площадь которых на порядок выше, отравлены загрязнениями от автомобильных выхлопов (в них более 100 вредных веществ и канцерогенов), антиобледенительными солями, продуктами истирания шин и асфальта и т. д. На ещё большей, причём опять же на порядок, территории нарушено движение грунтовых и поверхностных вод, так как любая земляная насыпь - это низконапорная плотина, так как грунт в ней должен быть уплотнён на 10% в сравнении с естественным залеганием. Это приводит к заболачиванию одних огромных территорий и опустыниванию других столь же огромных территорий, приводя к необратимому разрушению сложившихся там природных экосистем и биогеоценозов.

Например, правительство Китая в настоящее время взяло курс на строительство высокоскоростных железных дорог. В частности, там недавно была построена самая длинная в мире высокоскоростная железная дорога "Пекин - Шанхай". В то же время существуют экспертные заключения двадцатилетней давности, в которых сделаны следующие прогнозы. Если Китай построит разветвлённую сеть высокоскоростных дорог, то насыпи этих дорог перережут истоки всех рек, движение поверхностных и грунтовых вод, миграцию животных и т. д. Это практически уничтожит экологию и сельское хозяйство страны и может привести к массовому голоду, соизмеримому по своим масштабам с голодом в дни "культурной революции", когда в каждой китайской деревне начали ставить печи для выплавки стали и когда от голода умерло более 10 миллионов человек.

Такие же негативные последствия может создать сеть традиционных скоростных железных дорог на любой территории, если дороги пройдут в насыпи. Например, именно благодаря экологам в 90-ые годы прошлого века указом президента России было запрещено строительство высокоскоростной железной дороги "Москва - Санкт-Петербург", так как по оценкам "зелёных" экологический ущерб для страны, в случае реализации этого проекта, был бы соизмерим с последствиями от аварии на Чернобыльской АЭС.

По последним данным, один гектар соснового леса выделяет в год около 30 тонн кислорода - столько, сколько требуется в год для дыхания девятнадцати человек. Гектар лиственного леса выделяет около 16, а гектар сельскохозяйственных угодий - от 3 до 10 тонн кислорода в год. Поэтому "закатанные в асфальт" порядка 100 миллионов гектаров (1 млн. км²) почв не произведут ежегодно по меньшей мере 1,5 миллиардов тонн кислорода, достаточного для дыхания 1 миллиарда человек.

Для полного сгорания 1 кг бензина требуется 3,4 кг кислорода или около 15 кг (12 м³) воздуха. Вещества, содержащиеся в продуктах горения топлива, в том числе в выхлопных газах автомобилей, могут вызвать прогрессирующие поражения центральной нервной системы, печени, почек, мозга, половых органов, летаргию, синдром Паркинсона, пневмонию, эндемическую атаксию, подагру, бронхиальный рак, дерматиты, интоксикацию, аллергию, респираторные и другие заболевания. Вероятность возникновения заболеваний возрастает по мере увеличения времени воздействия вредных веществ и повышения их концентрации, как, например, это происходит в современных мегаполисах.

Переход на RSW-технологии ежегодно сэкономит на 25 млн. км высокоскоростных дорог 31,2 миллиарда тонн топлива. На сжигание такого количества топлива из атмосферы не будет дополнительно изъято 106 миллиардов тонн кислорода, достаточного для дыхания 67 миллиардов человек. Кроме того, отказ от ежегодного сжигания 31,2 млрд. тонн топлива исключит дополнительный выброс в окружающую среду токсичных и канцерогенных веществ, а их более 100: оксид углерода - 650 млн. тонн, оксид азота - 550 млн. тонн, диоксид серы - 238 млн. тонн, альдегиды - 30 млн. тонн, сажа - 155 млн. тонн (данные приведены для дизельного двигателя).

И не важно - это топливо было бы сожжено непосредственно в двигателях внутреннего сгорания подвижного состава, или в топках удалённых тепловых электростанций (для электрифицированных дорог). Или на атомных электростанциях, поскольку отсутствуют убедительные доказательства того, что "букет" радиоактивных отходов от горения ядерного топлива, которые необходимо хранить тысячи лет в нашем доме - на планете Земля, - "лучше" перечисленных выше продуктов горения химического топлива. С позиций планетарной экологии, а именно туда всё сильнее и сильнее вмешивается человек, - это не имеет принципиального значения.

Ежегодное сжигание дополнительных 31,2 млрд. тонн топлива совместно с 106 млрд. тонн атмосферного кислорода дало бы 31,2 + 106 = 137,2 млрд. тонн дополнительных отходов. И опять неважно, "экологически чистым" или "экологически грязным" было исходное топливо - это всё схоластика. Природа будет загрязнена в любом случае - тем, что в ней ранее отсутствовало, в том числе - колоссальной дополнительной энергией от сжигания десятков миллиардов тонн топлива.

Кроме того, не нужно будет производить дополнительные сотни миллиардов тонн металла и кубометров бетона, необходимых для строительства 25 млн. км высокоскоростных эстакадных дорог, а также ежегодно дополнительно добывать десятки миллиардов тонн нефти и других видов энергетических ресурсов, необходимых для функционирования этих дорог. Не понадобятся также миллиарды киловатт избыточных мощностей привода подвижного состава, которые не нужно будет изготавливать и которые не будут загрязнять окружающую среду не только продуктами горения топлива, но и сильнейшим шумом при своей работе. Экологическая польза от этого колоссальна и с трудом поддаётся подсчётам.

Можно подробнее осветить только один из перечисленных экологических преимуществ RSW-технологий - экономия на ресурсах при массовом производстве подвижного состава. Например, современный самолёт на одного пассажира перевозит (причём поднимая на высоту 10-12 км, тратя на это огромное дополнительное количество энергии) до одной тонны веса своей конструкции и топлива. При этом одно посадочное место в современном аэробусе стоит до $500-600 тыс., а весь самолётный парк для выполнения аналогичной транспортной работы, что и сеть ТРАНСНЕТ протяжённостью 25 млн. км, обошёлся бы заказчику в дополнительные $75 триллионов.

Чтобы образнее представить себе разницу между авиацией и ТРАНСНЕТом, проведём мысленный эксперимент. Представим, что нам нужно добраться до соседней деревни в 4 км пути. И есть два варианта путешествия:

Пройти пешком по горизонтальной дороге и за 45 минут (столько времени летит самолёт из аэропорта Москвы в аэропорт С.-Петербурга) добраться до цели.

Нацепить рюкзак весом в 1 тонну и добраться до цели за те же 45 минут, по пути преодолев гору высотой 10-12 км.

Вариант 1 - это ТРАНСНЕТ, вариант 2 - это современная авиация.

Современные железнодорожные вагоны топливо не возят, зато "железа" - до 1,8 тонны на одного пассажира купейного вагона, а с учётом веса электровоза - до 2,5 т/пасс., что крайне неэффективно с экологической точки зрения. При этом каждое пассажирское место на железной дороге обходится также недёшево, причём чем выше скорость, - тем дороже. Например, в скоростных поездах "Сапсан", закупленных Россией в Германии и развивающих скорость до 250 км/ч, каждое сидячее место обошлось налогоплательщику почти в $200 тыс.

Юнибус же, даже высокоскоростной (500 км/час), конструктивно не сложнее современного легкового автомобиля (или микроавтобуса) и имеет примерно те же массогабаритные и стоимостные характеристики: "дешёвого железа" - до 250-300 кг/пасс., стоимость (при серийном производстве) - до $20-25 тыс./пасс.

Земляные насыпи железных (в том числе высокоскоростных) и автомобильных дорог накрывают, то есть - изымают у землепользователя, с учётом инфраструктуры, минимум 4 га почв на каждом километре протяжённости. Если во всём мире будет построено 25 млн. км высокоскоростных междугородных и международных струнных трасс, построенных в эстакадном исполнении по RSW-технологиям, то это спасёт от уничтожения ещё порядка 1-го миллиона квадратных километров почв.

При усреднённой стоимости изымаемой (уничтожаемой) под строительство почвы $1 млн./га, стоимость спасённой земли составит $100 триллионов, а при стоимости $10 млн./га в будущем (стоимость земли постоянно растёт) - $1.000 триллионов. Это - не считая проблем с экологией, которые создала бы эта дополнительно изъятая из земной биосферы почва на таких огромных территориях, что описано выше.

Соотношение между кислородом, углекислым газом, вредными и опасными веществами искусственного происхождения в атмосфере, воде и почве уже в недалёком будущем может вывести нас за пределы тех условий, в которых возможно существование человека как одного из видов живых организмов на планете Земля. Если, конечно же, цивилизация не изменит своё отношение к традиционным тенденциям в развитии транспорта и техносферы в целом, существующей в полном объёме всего пару столетий, но уже вступившей в серьёзнейшие экологические противоречия с биосферой, насчитывающей миллиарды лет эволюции.

Существует стойкое заблуждение, что можно создать экологически безопасные индустриальные технологии замкнутого типа. Но это в принципе невозможно, что подтверждается следующим примером.

По современным научным представлениям жизнь зародилась на Земле более 3-х миллиардов лет назад. Развиваясь, приспосабливаясь к существовавшим тогда на планете условиям, живые организмы начали преобразовывать окружающую среду. Эти преобразования были не меньшими, чем те, которые происходили с самими живыми организмами по мере их развития и совершенствования. Так, на мёртвой вначале и пустынной планете появился в атмосфере кислород, а затем и озоновый слой, плодородная почва, коралловые острова, современный ландшафт с его болотами, тундрой, тайгой и джунглями (без появления жизни на планете современный земной ландшафт напоминал бы поверхность Марса). Так появилась биосфера, в которой миллионы видов живых организмов и преобразованная ими планета за миллиарды лет эволюции идеально друг к другу подогнаны. Здесь нет ничего лишнего.

Но вот появился человек, который, благодаря разуму, стал усиливать мощь своих мускулов, органов чувств, интеллекта, начал создавать технику, осваивать индустриальные технологические процессы. Это произошло десятки тысяч лет назад, когда первобытные люди стали изготавливать первые примитивные орудия труда, готовить пищу на костре и выделывать шкуры зверей. Именно тогда человечество встало на технологический путь развития, и нам не дано сегодня это изменить. Современная индустриальная мощь земной цивилизации - лишь логическое продолжение технократического направления интеллектуального развития человека.

Заводы, фабрики, электростанции, станки, автомобили, самолёты - это аналоги живых организмов в биосфере. И они, как и живые организмы, обмениваются с окружающей средой энергией и веществом, поэтому неизбежно должны преобразовывать Природу. Только с точки зрения биологии происходит загрязнение окружающей среды. С технической точки зрения заводы, фабрики, электростанции, ничего не загрязняют. На входе у них сырьё и энергия, на выходе - готовая продукция, заказанная Человеком, и преобразованное исходное сырьё (за вычетом готовой продукции), которое, естественно, попадает туда же, откуда и было взято, - в окружающую среду. Избежать этого невозможно принципиально. Создать замкнутые технологические циклы, чтобы таким образом решать экологические проблемы, также принципиально невозможно. Это примерно то же самое, если, например, искать способ запретить корове, наряду с молоком, вырабатывать навоз, мочу и метан.

Даже биосфера в целом не является замкнутой системой. Ведь она преобразила ранее мёртвую планету. Замкнутой является лишь система "Земля - Биосфера".

При этом вся земная биосфера построена на фундаменте из биологических отходов. Кислород в атмосфере и, соответственно, озоновый слой- это отход фотосинтеза зелёных растений и водорослей; плодородная часть почвы - гумус -продукт биохимического разложения (гниения) растительных и животных остатков и т.д.

Даже вся техносфера, а не отдельный завод или фабрика, в условиях отдельно взятой планеты, не может быть замкнутой системой. Техносфера неизбежно будет преобразовывать Землю. Но в какую сторону?

Кислородсодержащая атмосфера не нужна техносфере - при отсутствии кислорода те же автомобили прекрасно работали бы, если кроме бака с горючим, был бы ещё и бак с окислителем, как в ракете. Поэтому, например, уже сегодня промышленность США, в том числе автомобильный парк страны, потребляет больше кислорода, чем вырабатывают его зелёные растения на территории Америки. Американцы живут в долг. Они потребляют кислород, вырабатываемый российской тайгой и джунглями Амазонки.

Техносфере плодородная почва не нужна. Поэтому на планете всё меньше и меньше плодородной земли, а всё больше и больше шлака, золы, терриконов, радиоактивных отходов. Кислотные дожди, смог, разрушение озонового слоя, повышенный уровень радиоактивности и канцерогенов в воздухе, воде и почве - всё это неизбежно. Можно лишь замедлить процесс преобразования земной природы, биосферы, но остановить его нельзя. Техносфера занимает ту же экологическую нишу, что и биосфера в целом.

Экологические проблемы встали остро в настоящее время только потому, что техносфера по своей энерговооруженности, то есть по возможностям преобразования окружающей среды, приблизилась к биосфере в целом. Например, сейчас биосфера воспроизводит ежегодно чуть более 200 миллиардов тонн сухого органического вещества, что, в пересчёте на топливо, всего на порядок больше годового потребления энергии всей техникой, имеющейся в распоряжении земной цивилизации. А объём перемещаемого и перерабатываемого техникой грунта, руды, угля, нефти, природного газа и других видов сырья, уже вплотную приблизился к объёму производства органического вещества биосферой.

Кардинальный выход из сложившейся ситуации только один: необходимо предоставить техносфере экологическую нишу вне биосферы. Только это обеспечит сохранение и развитие биосферы по тем законам и направлениям, которые были сформированы в течение миллиардов лет эволюции, а также - гармоничное взаимодействие общности людей, как биологических объектов, с биосферой.

Такой экологической ниши для техносферы на планете Земля нет. Но она есть в космосе, где для большинства технологических процессов идеальные условия: невесомость, глубокий вакуум, сверхвысокие и криогенные температуры, неограниченные сырьевые, энергетические и пространственные ресурсы.

Таким образом, мы приходим к выводу о необходимости индустриализации космоса из чисто экологических изображений. Для широкомасштабного освоения космоса у человечества не так уж много времени, так как по целому ряду прогнозов, из-за усиливающегося технократического гнёта на биосферу, её необратимая деградация, а с ней и деградация человеческого рода, начнётся через два-три поколения.