Последняя капля: конец эпохи нефти не за горами

Конец эпохи нефти не за горами. Черного золота на планете становится все меньше, и, по прогнозам, через несколько десятков лет оно практически полностью сойдет на нет. Как мы будем жить в новом мире, который не качает нефть, на чем ездить и летать, чем покрывать дороги и лечиться, во что одеваться и с чем играть? Ведь нефть — это не только топливо, но и масса вещей и материалов, наводнивших сегодня нашу жизнь.

На днях премьер-министр России Михаил Мишустин заявил, что России нужно готовиться к поэтапному сокращению использования традиционных видов топлива, повышать энергоэффективность и развивать альтернативную энергетику — в общем, идти в ногу со всем мировым сообществом, которое вовсю уже нацелилось на жизнь в зеленом цвете.

И причина не только в пошатнувшейся экологии и закидонах климата, которыми мы обязаны всяким агрессивным выхлопам. Причина еще и в усыхании недр. По данным Росгеологии, озвученным на прошлой неделе, запасов нефти нам хватит еще лет на тридцать. А рентабельным нефтяным резервам, подсчитали в Роснедрах, осталось и вовсе от силы два десятилетия. Все остальное извлекать долго, муторно, а главное — крайне затратно. В других странах дела обстоят не лучше.

Разумеется, предвидя конец нефтяной эпохи, человечество загодя начало подстилать себе соломку в виде альтернативных источников энергии: утыкать землю ветряками и солнечными панелями, строить гидроэлектростанции и укрощать атом. Но если проблему передвижения и отопления еще можно решить за счет Великого электроперехода (электричества на все нынешние и грядущие нужды у нас, если что, хватит), то как быть с поистине гигантским объемом бытовых и не очень предметов, чье производство зависит от нефтянки напрямую?

Подгузники и соски, искусственный мех и ткани, косметика и парфюмерия, лекарства и удобрения, краска, жвачка, пищевые добавки, асфальт, кокс, гудрон, парафин, резина, технические масла, DVD-диски, детские игрушки и целые Эвересты пластика самого разного назначения — вот лишь неполный перечень того, что делают из нефти и ее производных. Разумеется, в случае с какими-то вещами альтернатива находится весьма споро: пластиковые пакеты заменяются на бумажные, тушь для ресниц — на мастику из сажи, детство можно снова сделать тяжелым (деревянные игрушки), а ватные палочки, запрет на которые анонсировали недавно российские власти, крутить самостоятельно из зубочисток и ваты (спички, если что, тоже продукт нефтепереработки). Но где и, главное, как искать замену всему остальному?

Фото: Рixabay / nicolagiordano

— Для начала стоит оговориться, что в разговорах о конце нефти больше политики, нежели реальности, — считает историк науки Сергей Александров. — Многие уже забыли наглухо, но в Советском Союзе в 80-е годы тоже были похожие панические настроения. Тогда подсчитали, что нефть в стране кончится буквально вот-вот, газа хватит лет на 50–70, а вот каменного угля — аж на 500. В итоге все старые мазутные и торфяные тепловые станции начали спешно переводить на газ. Предполагалось, что 50 лет у нас будет «газовая пауза», за это время мы создадим технологии чистого сжигания угля и спокойно станем жить следующие 500 лет, продолжая возводить новые АЭС и ГЭС. А уж половины-то тысячелетия хватит на то, чтобы освоить термояд, считали мы тогда.

Почему калькуляция 80-х дала сбой, не очень понятно. Возможно, счетоводы решили подстраховаться, скостив срок исчезновения нефти ради пущей интенсификации. Возможно, просто ошиблись. Хотя в последнее верится с трудом — все-таки дуракам арифмометры тогда не выдавали. А может, все дело в самой загадке рождения черного золота?

— В мире до сих пор борются две теории происхождения нефти — биогенная и абиогенная, — продолжает Александров. — То есть либо она появилась в древности из останков животных и растений под воздействием высоких температур и давления, либо образовалась на большой глубине в мантии Земли путем сложных химических реакций. В первом случае получается, что ее ресурсы конечны, а во втором — что они постоянно возобновляются. Да, вроде бы запасов дешевой, легкодоступной нефти на Земле все меньше. Но в пользу второй теории говорит тот факт, что в некоторых (не всех, но достаточно многих) старых месторождениях, которые считались почти полностью выработанными и заброшенными, внезапно нефть появляется снова, причем во вполне себе промышленных масштабах.

Так ли дело обстоит или иначе, но мягкая соломка не помешает и тут. Уж лучше просчитать варианты спасения на случай мирового нефтегейта, чем, понадеявшись на авось, столкнуться с проблемой ровнехонько в час ее прибытия. Итак, кровь Земли перестала струиться по жилам, чем восполнять пробоины в уютном углеводородном мирке, к которому мы так привыкли за два столетия?

Фото: Brocken Inaglory / CC BY-SA 4.0

— Например, углем, разведанных запасов которого у нас в сотни раз больше, чем нефтяных, — считает наш эксперт. — В конце концов, бензин из угля получали еще в начале прошлого века. А к 1940-м годам этот «жидкий уголь» покрывал, например, 92 процента авиационного топлива Германии и более 50 процентов нефтяных поставок.

Бензол, толуол, метанол, нафталин, различные смолы, гуминовые препараты — глубокая переработка угля может дать более 180 видов одних только химпродуктов и тысячи решений для смежных отраслей. Скажем, те же гуминовые препараты, известные многим в качестве удобрений, можно использовать в производстве асфальта, битума, аккумуляторов, керамики, красок, резины, косметики и лекарств. Или взять углеродные сорбенты, которые где только сейчас не применяют — от гигантских очистных сооружений до бытовых фильтров. Тоже оттуда, из шахт…

Но, обладая гигантскими запасами угля (второе место в мире после США), почти 80 из 100 сорбентов мы умудряемся закупать за границей. А все потому, что по старинке предпочитаем гнать сырье на экспорт, а потом покупать в виде импорта результат его переработки, платя за это валютой. Но как же быть с нашим любимым пластиком, без которого нынче ни в ухе поковырять, ни на Луну слетать? Его одним угольком не покроешь.

— В погоне за маркировкой organic все почему-то забывают школьный курс, из которого следует, что пластик — это, конечно, химия, но органическая, — напоминает Сергей Александров. — И вовсе не потому, что, по биогенной теории, нефть — это давным-давно сплющенные и сваренные динозавры, бактерии и планктон. Органическим пластик делают полимерные структуры на базе углеродных цепочек. И эти самые углеродные цепочки можно либо производить из атомов при помощи каких-то весьма сложных и в данное время весьма трудно выводимых химических реакций, либо «просить» об этом растения, которые прекрасно научились их генерировать.

Проблема в том, что с теми растениями, которые используют для этого сейчас, сделать это довольно сложно. Да и пахотных земель не хватит. Это стало понятно еще 15 лет назад, когда начались активные эксперименты с биотопливом. И уж тем более перерабатывать на химсырье злаки, сою и прочие благородные продукты — это преступление.

Вывод один: надо поднапрячься и, оправдав в конце концов все эти разговоры про технологическую революцию, начать создавать новые растительные (а может, и грибные) организмы, которые будут продуцировать нужную органику гораздо более интенсивно на гораздо меньших площадях. Нужную — это значит выдающую на-гора как можно больше разнообразных углеродных соединений с как можно более длинными цепочками.

И тогда мы не только ушными палочками всех завалим, но и сверхпрочными кевларовыми волокнами, стройматериалами, оргтехникой и вообще всем тем, что делается сейчас из нефти. Нестандартный выход из грядущего нефтяного коллапса ищут как минимум с 60-х годов прошлого века.

Фото: Мобильный репортер / АГН Москва

Именно тогда появились первые полимеры из кукурузы, крахмала, пшеницы, сахарного тростника и прочей бакалеи. Дальше — больше, и вот у нас уже есть полиамидная ткань из касторки (масла клещевины), полиэтилен, полученный с помощью гидролиза и ферментации из сахарного тростника, и масса вещей (поддоны для пищевых продуктов, сельскохозяйственные пленки, упаковка, столовые приборы, сетки для хранения овощей и фруктов, аккумуляторы для мобильников и многое другое), сделанных из крахмала.

В полилактидные пленки (полимеры молочной кислоты) сейчас упаковывают__ бутерброды, леденцы и цветы, а в бутылки из них льют воду, сок и молоко. Биопластик стали активно применять и в медицине. Например, сделанные из него штифты без следа рассасываются в теле уже через два года, и, скажем, больному со сросшимся сложным переломом нет нужды делать повторную операцию для их извлечения. Не так давно на рынке появился тончайший скотч (толщина — десятки нанометров), сделанный из хитозана, которым успешно заменяют хирургические нити и скобы во время операций на внутренних органах...

И все же переход к растительным пластикам идет пока ни шатко ни валко. Сегодня не больше пяти процентов культивируемой биомассы уходит на производство биотоплива и химических продуктов. А надо-то в разы больше.

— Думаю, основная причина состоит в том, что все разговоры о биотехнической революции, о том, что биология встанет в авангарде НТР, последние полвека являются по большей части лишь разговорами, — считает Александров. — Взять элементарную вещь. Еще в «Туманности Андромеды» Иван Ефремов (который, напомню, был доктором биологических наук) писал, что для сельского хозяйства более выгодны не однолетние, а многолетние растения, то есть, грубо говоря, куст выгоднее колоса, а дерево выгоднее куста.

Но никто даже не думал в этом направлении, хотя создание какого-нибудь гипотетического злакового дерева для генетики не такая уж и проблема. Или в «Часе Быка» он рассуждал о колоссальной медицинской задаче — создании сильных обезболивающих, не вызывающих наркотического действия. Он эту проблему поставил еще в 50-х годах, потому что знал, о чем говорил (у него были сильные неврологические боли). А воз ведь и ныне там.

Или еще одна проблема, которая остается без внимания много лет. Когда начались первые опыты с замкнутыми системам обеспечения, уникальные эксперименты в установке «БИОС-3», выяснилось, что для космических теплиц требуются специальные сорта пшеницы и овощей. Обычные годятся лишь для экспериментов на орбите, а вот для обеспечения полноценного питания на других планетах или в дальних путешествиях — нет. Задача была поставлена 40 лет назад. И — тишина.

Фото: Пресс-служба мэра и правительства Москвы / Денис Гришкин

Что ж, 40 лет назад (а тем более раньше) жареный петух еще даже не был яйцом. Сейчас, возмужав и окрепнув, он уже активно точит клюв, намереваясь клюнуть нас побольнее. Стоит ли пассивно ждать его атаки или лучше подготовиться к ней заранее? Думаю, ответ очевиден.

ИСТОКИ

Первую нефтяную вышку создали китайцы в IV веке н. э. Вместо бурового шнека они использовали стволы бамбука, через которые под давлением выходила нефть. Они назвали нефть в соответствии со своим поэтическим менталитетом «ши йоу» — «горное масло». В XXI веке они продолжают ее так называть...

ЗНАЙ НАШИХ

На нефть не обращали большого внимания до тех пор, пока не оказалось, что из нее можно гнать керосин. Это доказала российская заводская практика братьев Дубининых в 1823 году. Идею трубопровода предложил Дмитрий Менделеев в 1863 году. А первый российский нефтепровод был построен в 1878 году в районе Баку.