Цивилизация уже не просто ждет существенных перемен — мир меняется прямо сейчас. Две первые промышленные революции способствовали росту благосостояния людей, переселили их в города.
Но они привели планету к пределу своего развития: природа бросила человечеству вызов - экологические проблемы. Ответом должна стать третья промышленная революция, которая в корне изменит не только бизнес, но и жизнь человека.
Приподняв завесу будущего, сообщество мировых экспертов предполагает следующие изменения:
Источниками энергии будут возобновляемые ресурсы - ветер, солнце, вода и геотермальные источники. В это направление вкладываются колоссальные инвестиции. Стоимость «зеленой» энергии для потребителей будет гораздо меньше той, которую предлагают самые дешевые угольные ТЭС.
Здания промышленного назначения и жилые дома станут , производящими энергию, для чего будут оборудоваться мини-ветряками, солнечными батареями и теплонасосами.
Будут разработаны и внедрены технологии сбережения энергии и ресурсов - абсолютная утилизация предполагается для остаточных потерь и потоков электроэнергии, воды, пара, какого-либо тепла, а также бытовых и промышленных отходов.
Использование технологии 3D-принтеров позволит перейти к производству искусственного мяса и натуральной кожи. Процесс получения мяса таким образом занимает всего несколько недель, для этого потребуется в 3 раза меньше энергии, в 10 раз меньше воды, чем для производства натуральной говядины или свинины, а парниковые выбросы будут сокращены в 20 раз.
Часть сельского хозяйства будет переведена в городские условия, что станет возможным благодаря технологии вертикальных ферм. В «сельскохозяйственных небоскребах» температура и влажность носят постоянный характер, что позволит снимать урожай 3-4 раза в год.
Мир надеется, что третья промышленная революция наступит гораздо раньше, чем окончательно истощатся недра земли, а окружающую природную среду еще можно будет спасти.
Деньги будущего
Судя по нынешним тенденциям, деньги будущего это электронные криптовалюты. В этом контексте особенно интересно следить за . Зачисленные на , эти монеты не потеряешь.
Каждый руководитель государства - будь он демократ, автократ или даже диктатор (кроме самых тупых и обезумевших правителей) - всегда или хоть иногда спрашивает себя: куда движется моя страна? Куда движется человеческий прогресс? В одну ли сторону наше движение? А вот интересно - в Кремле кто-нибудь кому-нибудь задает подобные вопросы?...
Первая промышленная революция на базе угля и Вторая промышленная революция на базе нефти и газа фундаментально изменили жизнь и труд человечества и преобразили облик планеты. Однако эти две революции привели человечество к пределу развития. Впервые в истории человечества «поплыли», т.е. сдвинулись со стационарных уровней, важнейшие показатели состояния биосферы. К таким показателям можно отнести: резкое ухудшение качества воздуха, воды, продуктов питания, здоровья населения и защиты его от инфекций; глобальное потепление; уменьшение биоразнообразия; достижение предела водных, пищевых, сырьевых и энергетических возможностей биосферы; утрату нравственных ориентиров значительной частью человеческого сообщества (так называемый «феномен аморального большинства»). Памятник нашему поколению будет выглядеть, видимо, так: посреди огромного шламового отвала стоит величественная бронзовая фигура в противогазе, а внизу на гранитном постаменте надпись: «Мы победили природу!»
.
Пророчески звучат слова М. Лермонтова:
И прах наш, с строгостью судьи и гражданина,
Потомок оскорбит презрительным стихом,
Насмешкой горькою обманутого сына
Над промотавшимся отцом.
И на эти вызовы человечество отвечает Третьей Промышленной Революцией.
«Третья промышленная революция»
(Third Industrial Revolution - TIR
) - это концепт развития человечества, авторами которого являются американцы: ученый-экономист и эколог Джереми Рифкин (Jeremy Rifkin) и футуролог Рэймонд Курцвейл (Raymond Kurzweil).Также я позволил себе несколько дополнить и расширить данный концепт, состоящий из 12 пунктов.
1)
Переход на возобновляемые источники энергии
- солнце, ветер, естественные водные потоки (wws - wind, water, sunlight), геотермальные воды, в отдаленном будущем - высоко- или низкоэнергетический ядерный синтез (Lockheed Martin Corp. недавно заявила, что она добилась технологического прогресса в развитии источника энергии, основанного на ядерном синтезе, и первые реакторы мощностью 100 мегаватт, достаточно маленькие, чтобы помещаться в кузове грузовика, могут пойти в серию через 10 лет). Уже сегодня 20% потребляемой в Германии электроэнергии поступает из возобновляемых источников, а к 2020 г. их доля увеличится до 35%. Доля электроэнергии, выработанной ветряными турбинами в США, составила рекордные 5%. В недавнем отчете Deutsche Bank отмечается, что в Индии, и Италии стоимость несубсидированной солнечной энергии уже равняется стоимости электричества из сети. Кроме того, на газовом рынке, после «сланцевой», грядет еще более радикальная «метангидратная революция». Сейчас общемировые запасы метана в «обычных» месторождениях составляют около 180 триллионов кубических метров (доля России - около 50 трлн). В сланцевых месторождениях хранится еще около 240 трлн кубометров метана. Итого - где-то около 420 трлн кубометров. А вот суммарный объем метана в подводных газогидратах оценивается в 20 тысяч триллионов кубических метров (!), то есть в 50 раз больше уже известных! Этих запасов хватит на несколько столетий самой «зверской» эксплуатации. Огромные запасы метана хранятся в основном на морском дне. Метан находится там в связанном виде - в форме твердых кристаллов состава метан-вода 1:6. В 2013 г. Япония - первая из всех «претендентов» - начала экспериментальную добычу метана по уникальной технологии (JAMSTEC).
2) Превращение существующих и новых зданий (как промышленных, так и жилых) в минизаводы по производству энергии
(за счет оборудования их солнечными батареями, мини-ветряками, теплонасосами, утилизаторами тепла и т.д.). Такие дома не будут нуждаться во «внешней» энергии (так наз. «нулевой дом» - «zero house»). Например, в Евросоюзе имеется около 200 млн зданий. Каждое из них может стать маленькой электростанцией, черпающей энергию из крыш, стен, тепла выходящих вентиляционных и канализационных потоков, мусора. Так, исследователи из Лос-Аламосской национальной лаборатории разработали новое поколение люминесцентных солнечных концентраторов (LSC) большой площади на основе синтеза сверхсовременных квантовых точек, которые они смогли внедрить в прозрачный полимер для захвата энергии солнца. LSC особенно привлекательны тем, что в дополнение к повышению эффективности они могут интегрироваться в новые интересные концепты - такие, например, как фотоэлектрические окна, которые могут превратить фасады домов в большой местный генератор энергии. Третья промреволюция для жилых и промышленных помещений - это мириады малых источников энергии от ветра, солнца, воды, геотермии, тепловых насосов, биомассы и т.д. В нескольких странах - Китае, США, ОАЭ - уже спроектировали и начали строить даже «нулевые небоскребы».
3)
Развитие и внедрение технологий энерго-ресурсосбережения
(как производственного, так и жилого секторов) - полная утилизация остаточных потоков и потерь электроэнергии, пара, газа, воды, любого тепла, пищевых потоков, полная утилизация промышленных и бытовых отходов и др. Так, потери электричества в сетях США составляют в среднем 6,5% (около 250 миллиардов кВт-ч ежегодно); потери электроэнергии в электросетях России составляют в среднем 15% (свыше 100 млрд. кВт ч/год). Полный переход всего освещения на светодиоды («blue», LED-light-emitting diode, SSL-solid-state lighting) -10 млн таких ламп вместо «ламп накаливания» - позволяет заменить один энергоблок АЭС или ГРЭС мощностью 1 МегаВт. Исследование Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (Foodand Agriculture Organization of the United Nations) показало, что каждый год в мире выбрасывается или теряется 1,3 миллиарда тонн (!) или треть всех производимых для потребления продуктов питания. В развитых странах более 40% потерь приходится на этапы розничной продажи и потребления (т.е. их в буквальном смысле выбрасывают в мусор либо магазины из-за истекшего срока годности, либо потребители из-за того, что попросту не успели их съесть). Например, в США выбрасывается в мусор около 25% всех производимых пищевых продуктов. В размерах страны их экономическая цена составляет свыше 100 миллиардов долл./год, и на их производство расходуется около 300 млн баррелей нефти в год. (Но в развивающихся странах более 50% потерь в пищепроме происходит в результате перевозки, хранения и последующей переработки). Главное, нужно понимать, что затраты на экономию одного мегаватта энергии или одной тонны продуктов питания - в десятки раз меньше, чем для их нового производства и транспортировки!
4)
Перевод всего автотранспорта (легкового и грузового) на электротягу
(топливные элементы на «связанном» водороде или мощный блок сверхъемких электроаккумуляторов с быстрой перезарядкой; при этом электродвигатель будет встроен прямо в автомобильное колесо). Японская компания Sekisui Chemical представила сверхтонкие и сверхъемкие литий-ионные аккумуляторы; новые батареи обладают в 5 раз более высокой емкостью и в 10 раз снижена их стоимость. В США разработаны «ячеистые» аккумуляторы с анодами из кремний-углеродных нанокомпозитов; их емкость выше в 10-15 раз и они могут выдержать несколько тысяч зарядных циклов. Перевод авиатранспортана «гибридную» тягу (топливо – жидкость или сжиженный газ - плюс блок сверхъемких аккумуляторов), что уменьшит расход топлива и уровень шума авиалайнеров на 50%. Развитие скоростного и сверхскоростного (св. 1000 км/час - в «вакуумной трубе») общественного пассажирского транспорта. Развитие новых экономичных видов грузового транспорта, таких как большие дирижабли (до 200 тонн полезного груза), подземный пневмотранспорт и др. В настоящее время в мире эксплуатируется свыше одного миллиарда ДВС - двигателей внутреннего сгорания. При этом кпд ДВС невысок - в среднем 25%, т.е. при сжигании 10 л бензина используется «по прямому назначению» только 2,5 л. А вот средний кпд электропривода - 75%, втрое выше ДВС, а термодинамический кпд топливного элемента - и вовсе около 90%. Недавно «водородомобиль» Ливерморской национальной лаборатории Министерства энергетики США прошел свыше 1000 километров на одной «водородной заправке» (5 кг).
5)
Переход от промышленного к локальному и даже «домашнему» производству большинства бытовых товаров благодаря развитию технологии 3
D
-принтеров
. В отличие от обычных принтеров, 3D-принтеры печатают не фотографии и тексты, а «вещи» - промышленные товары. Т.е. 3D-принтеры позволяют создавать по введенной в память цифровой трехмерной модели практически всё, что угодно. У 3D-принтера тоже есть картриджи, но не с чернилами, а с заменяющими их рабочими материалами - пластмассовые гранулы, сухие цемент или гипс, металлические порошки и др. По расчетам экономистов из Мичиганского университета, «домашний» 3D-принтер обеспечивает возврат инвестиций от 40% до 200% за год - так что производство бытовых товаров ожидает «3D-революция» (Good bye, «made in China»?).
Компания Natural Machinesс 2014 г. начнет производство первого «продовольственного» принтера «Foodini», который ориентирован на коренное реформирование кухонной индустрии. Он возьмет на себя трудоемкую и сложную работу повара и сможет печатать (из натуральных ингредиентов!) практически все твердые продукты: от тортиков и шоколадок причудливой формы до равиоли и проч.
Датская компания «DUS Architects» планирует возвести полноразмерный дом, печатая его компоненты на огромном 3D-принтере «KamerMaker» прямо на стройплощадке (3D-принтер KamerMaker отличается внушительными размерами - его высота равна 3,5 метров). Если при этом еще использовать почти безлюдный метод «контурного строительства» (разработка университета Ю. Калифорнии) - дом можно будет построить за 24 часа. Видимо, стройиндустрию также ждет «3D-революция».
Бытовые и несложные технические товары будут отправлять покупателю по-емэйлу
– т.е. покупаться будет «программная матрица для 3D-печати» - гаечного ключа, керамической вазы или кожаных перчаток, а сам товар покупатель будет производить на домашнем 3D-принтере. Кстати, именно производство этих самых «программных матриц для 3D-печати» и станет гигантским бизнесом будущего и колыбелью новых миллиардеров.
Откуда взять на всё это деньги, коль скоро и Европа, и Америка, и Япония тонут в долгах? Но ведь везде ежегодно закладывается бюджет развития - каждая страна планирует его. Важно делать капиталовложения в то, у чего есть будущее, а не в поддержание жизни таких инфраструктур, технологий, отраслей или систем, которые обречены на вымирание.
Увы, промышленные революции – это не только«путь в светлое будущее». Они становятся причинойобесценивания производственных активов, знаний и опыта людей, и даже банкротства целых государств. Люди и страны, которые были уверены в своем будущем, вдруг обнаруживают, что виды деятельности и продукты, составлявшие важную часть их экономики, оказываются никому не нужными. Это влечет за собой такие печальныеявления, как финансовые кризисы, банкротства, безработица. Поэтому еще одна задача 3-ей Промреволюции
-
весь освободившийся огромный интеллектуально-трудовой потенциал цивилизации придется перенаправить на освоение космоса – больше некуда.
Собственно говоря, «продвинутая часть» человечества последнее время уже активно движется по этому пути. Хочется выразить надежду, что «всемирная TIR» случится гораздо раньше того момента, когда человечество исчерпает все имеющиеся в природе запасы угля, нефти, газа и урана, а заодно окончательно загубит окружающую природную среду. В конце концов, каменный век закончился вовсе не потому, что на Земле закончились камни…
Третья промышленная революция, о которой говорили ученые, похоже, уже началась. Мир опять находится на пороге глобальных изменений. Можно смело утверждать, что перемены будут проходить не по желанию народов и политиков, а в результате необходимости противостоять надвигающемуся кризису государственных и частных финансовых организаций. Этому способствует нарастающая конкуренция со стороны развивающихся стран, которая ставит вопрос об избавлении от производств с низкой технологией, высокими затратами и малой эффективностью.
Предпосылки
Подготовка процесса индустриального прорыва уже идет, третья промышленная революция не за горами. Сложилось достаточное количество факторов, которые способны обеспечить его наступление - это новые технологии и материалы, высокий уровень программного обеспечения, целый ряд новейших веб-серверов, технологические процессы. Они способны изменить нашу жизнь до неузнаваемости. Примером может стать трехмерная печать. Сказать конкретно, в какое время произойдет ускорение внедрения всего этого в жизнь и какие последствия это может вызвать, невозможно. Но остановить процесс нельзя.
Кто способен обеспечить проведение третьей промышленной революции?
Ответ однозначный: только крупный бизнес и ТНК, которые имеют огромное влияние на процесс принятия решений правительств всех стран. Только они заинтересованы в продвижении и развитии производства, так как конкуренция здесь будет являться основной движущей силой. На сегодняшний день помех им не будет ни от правительств, ни тем более от общества. Сейчас лоббизм возведен в такой ранг и его механизмы настолько изощренные, что бизнес и правительство практически неразделимы.
Джереми Рифкин и третья промышленная революция
Традиционно сложившимся централизованным методам бизнеса идут на смену новые структуры ведения производства, так считает Джереми Рифкин, один их самых влиятельных экономистов, а также экологов США. Кому-то его идеи покажутся странными, но тем не менее видение протекания третьей промышленной революции по Рифкину нашло поддержку и принято на официальном уровне сообществом Европы и Китая. Даже предпринимаются осторожные попытки претворить его концепцию в жизнь.
В своей книге он не только называет основные предпосылки, сложившиеся на сегодня, анализирует базовые характеристики, принципы действия возникновения новой инфраструктуры, но и рассматривает все возможные препятствия, которые могут возникнуть в разных странах, отдельных сообществах и в целом мире. Основу по его концепции составляет синергия энергетических и телекоммуникационных технологий и созданных систем. Средством для ее создания послужат новые формы коммуникации, которые станут средством для создания ранее невиданных форм энергии, в том числе, возобновляемых.
Пять основ новой революции
По утверждению Рифкина, базовыми для грядущих преобразований послужат пять базовых основ:
- Энергия, которую принято считать возобновляемой. Солнечная, гидро-, биомассы, ветряная, волновая, порождаемая движением океана.
- Возведение зданий, продуцирующих энергию.
- Водородные и иные накопления энергии.
- Энергетический интернет (smart grid). Использование новых технологий для передачи и получения электроэнергии по принципу информационного интернета. Лидером по внедрению smart grid является Германия, где проводится эксперимент, в котором один миллион зданий преобразованы в мини-электрогенераторы. Над устройствами, способными соединить энергетическую сеть и интернет-коммуникации, работают известные компании "Сименс", "Бош Даймлер". Так что начало промышленной революции положено.
- Транспортные средства, работающие на электрическом, гибридном и традиционном топливе.
Как считает Рифкин, через 25 лет построенные и преобразованные здания будут исполнять функцию не только жилых домов, офисов, промышленных предприятий, а также и электростанций. Они смогут преобразовывать энергию солнца, ветра, утилизации мусора и отходов некоторых видов производства, например деревообработки, и передавать ее в сеть через Интернет.
Последствия
Остаются в прошлом заводы и фабрики в том понимании, к которому мы привыкли. Громадные цеха, уставленные сотнями станков, за которыми трудятся рабочие в промасленных комбинезонах. Душные и задымленные мастерские с пролетариями и их основным орудием - молотом. Им на смену приходят помещения, больше похожие на современные офисы, оборудованные компьютерами, которые занимаются трудоемким изготовлением, подгонкой, наладкой образцов. Они дают указания трехмерным принтерам, которые изготовляют слой за слоем самые сложные и изощренные детали, товары.
Такие компьютеры и трехмерные принтеры являются головой сложного производства. Они могут изготовить любой товар, вплоть до автомобиля. Но это в будущем. На сегодня технологии не настолько совершенны. Но они развиваются невиданными темпами. Так что увидеть автомобиль, произведенный с помощью 3D-принтера, - дело недалекого будущего.
И снова физики против лириков
Если духовная, философская, политическая мысль находятся, мягко говоря, в застое, то математики, химики, биологи, физики не устают преподносить обществу новые открытия. Открыт бозон; нанотехнологии успешно внедряются в современное производство; автомобили, работающие без водителей; энергосберегающие автомобили, способные проехать 600 миль на 1 литре топлива; прорывные интернет-технологии; огромное количество роботов, выполняющих различные функции. Этот список можно продолжить.
Каков на этот вызов ответ гуманитариев? Застой по всем направлениям. Моральные ориентиры утеряны. Нет лидеров, ярких авторитетов. Вместо этого есть множество правительств, не обладающих доверием граждан. Международные организации не наделены должными полномочиями, реально слабы и не могут повлиять на текущий процесс. Повсеместно идет кризис доверия к органам, осуществляющим управление государствами, финансовым союзам, к идеям демократии. Каким образом в этой непростой ситуации будет проходить третья промышленная революция и как она повлияет на жизнь людей, к каким последствиям приведет, не может предсказать никто.
Первая революция
Началом и местом начала первой промышленной революции послужила Великобритания конца XVIII века. Она носила повсеместный и всеобъемлющий характер, что позволило впоследствии охватить страны Европы и США. К ее последствиям можно отнести кардинальное изменение промышленных мануфактур. Повсеместно стали применяться паровые двигатели, был изобретен и применен печатный пресс. Ее символы - пар и уголь.
Реформирование текстильного производства, развитие легкой промышленности, увеличение производительности труда изменили характер выпуска продукции, способ и место проживания людей. Печатная продукция, в том числе, массовый выпуск газет и журналов, изменила информационное воздействие на людей, в разы повысила их образованность.
Вторая революция
Вторая промышленная революция - переход на другую фазу развития. Этому способствовало применение в промышленности электричества, конвейеров и двигателей внутреннего сгорания. Именно эти факторы сделали выпуск товаров массовым.
Символом ее принято считать нефть, а также автомобиль Форда. Выпуск автомобилей повлек за собой массовую добычу нефти, ее переработку. Не осталась без изменения и социальная жизнь человека, так как появились радио, телевидение, которые кардинально изменили и его мышление.
Что нам готовит будущая революция
Сказать точно, что принесут нам грядущие изменения, не может никто. Но можно предположить, что это, прежде всего, демократизация производства. В изготовлении товаров может участвовать каждое государство и даже отдельно взятая семья. Сократятся различного рода издержки, прежде всего транспортные расходы, так как исходные детали будут производиться на местном уровне. Наступит эра малых и средних предприятий. Ее символы - Интернет и энергия, передаваемая им.
Сельское хозяйство будущего не потребует пестицидов
Экспертное сообщество всё отчетливее осознаёт, что дальнейшее развитие цивилизации по исторически сложившемуся пути невозможно, так как ныне появились новые глобальные проблемы, угрожающие существованию этой цивилизации. Впервые в истории человечества сдвинулись со стационарных уровней важнейшие показатели состояния биосферы.
К таким показателям можно отнести: резкое ухудшение качества воздуха и воды; глобальное потепление; истощение озонового слоя; уменьшение биоразнообразия; достижение предела пищевых, сырьевых и энергетических возможностей биосферы; утрату нравственных ориентиров значительной частью человеческого сообщества (так называемый «феномен аморального большинства»).
Памятник нашему поколению будет выглядеть, видимо, так: посреди огромного шламового отвала стоит величественная бронзовая фигура в противогазе, а внизу на гранитном постаменте надпись: «Мы победили природу!».
Первая промышленная революция на базе угля и Вторая промышленная революция на базе нефти и газа фундаментально изменили жизнь и труд человечества и преобразили облик планеты. Однако эти две революции привели человечество к пределу развития. Среди главных вызовов, которые брошены человечеству — проблемы экологии (см. выше), истощение биоресурсов и традиционных источников энергии. И на эти вызовы человечество должно ответить ТРЕТЬЕЙ ПРОМЫШЛЕННОЙ РЕВОЛЮЦИЕЙ.
«Третья промышленная революция» (ThirdIndustrialRevolution — TIR) — это концепт развития человечества, автором которого является американский ученый — экономист и эколог — Джереми Рифкин(JeremyRifkin). Вот основные положения концепции TIR:
1) Переход на возобновляемые источники энергии (солнце, ветер, водные потоки, геотермальные источники).
Хотя «зеленая» энергия все еще не заняла в мире большой сегмент (не больше 3-4%), инвестиции в неё растут огромными темпами. Так, в 2008 г. было потрачено $155 миллиардов на выполнение «зеленых» энергетических проектов ($52 миллиарда - энергия ветра, $34 миллиарда - солнечная энергия, $17 миллиардов - биотопливо и др.), и впервые это были больше, чем инвестиции в ископаемое топливо.
Только за последние три года (2009-2011) суммарная мощность установленных в мире солнечных станций утроилась (с 13,6 ГВт до 36,3 ГВт). Если же говорить обо всех ВИЭ (ветровая, солнечная, геотермальная и морская энергетика, биоэнергетика и малая гидроэнергетика), то установленная мощность электростанций в мире, использующих ВИЭ, уже в 2010 г. превысила мощность всех АЭС и составила около 400 ГВт.
На конец 2011 г. цена в Европе одного кВт-ч «зеленой» энергии для потребителей составляла: гидроэнергии - 5 евроцентов, ветровой - 10 евроцентов, солнечной - 20 евроцентов (для сравнения: обычной тепловой - 6 евроцентов). Однако ожидаемые научно-технологические прорывы в солнечной энергетике позволят к 2020 г. получить резкое падение цен на солнечные панели и снизить цену «под ключ» 1-го ватта солнечной мощности с $2,5 до $0,8-1, что позволит генерировать «зеленую» электроэнергию по цене меньшей, чем от самых дешевых сейчас угольных ТЭС.
2) Превращение существующих и новых зданий (как промышленных, так и жилых) в минизаводы по производству энергии (за счет оборудования их солнечными батареями, мини-ветряками, теплонасосами). Например, в Евросоюзе имеется 190 млн. зданий. Каждое из них может стать маленькой электростанцией, черпающей энергию из крыш, стен, теплых вентиляционных и канализационных потоков, мусора. Необходимо постепенно распрощаться с крупными поставщиками энергии, порожденными Второй промышленной революцией — основанных на угле, газе, нефти, уране. Третья промреволюция — это мириады малых источников энергии от ветра, солнца, воды, геотермии, тепловых насосов, биомассы, включая твердые бытовые и «канализационные» городские отходы и др.
3) Развитие и внедрение технологий энерго-ресурсо-сбережения (как производственного, так и «домашнего») — полная утилизация остаточных потоков и потерь электроэнергии, пара, воды, любого тепла, полная утилизация промышленных и бытовых отходов и др.
4) Перевод всего автомобильного (легкового и грузового) и всего общественного транспорта на электротягу на основе водородной энергетики (плюс развитие новых экономичных видов грузового транспорта таких как дирижабли, подземный пневмотранспорт и др.).
В настоящее время в мире эксплуатируется свыше одного миллиарда ДВС — двигателей внутреннего сгорания (легковые и грузовые автомобили, тракторы, сельхоз- и строительная техника, военная техника, корабли, авиация и др.), которые ежегодно сжигают около полутора миллиардов тонн моторного топлива (бензина, авиакеросина, дизтоплива) и оказывая угнетающее действие на окружающую природную среду.
По данным InternationalEnergyAgency, более половины потребляемой в мире нефти идет на нужды транспорта. В США на транспорт приходится около 70% всей потребляемой нефти, в Европе — 52%; неудивительно, что 65% нефти потребляется в крупных городах (в сумме — 30 млн баррелей нефти в день!).
Вольфганг Шрайберг, один из руководителей Volkswagen, привел интересную статистику: бо льшая часть городского коммерческого транспорта в большинстве стран проезжает за день не более 50 км, а средняя скорость движения этих автомобилей — 5-10 км/час; однако с такими мизерными показателями эти автомобили потребляют в среднем литров моторного топлива на 100 км! Бо льшая часть этого топлива сгорает на светофорах, в пробках или при мелкой погрузке-разгрузке (или на остановках - для общественного транспорта) с невыключенным мотором.
NationalRenewableEnergyLaboratory (США) в своих расчётах использовала среднюю дальность пробега легкового автомобиля 12000 миль в год (19200 км), потребление водорода — 1 кг на пробег 60 миль (96 км). Т.е. одному легковому автомобилю в год требуется 200 кг водорода, или 0,55 кг в день.
Недавно «водородомобиль» Ливерморской национальной лаборатории (LLNL) Министерства энергетики США прошел 1046 километров на одной водородной заправке.
Средний кпд ДВС невысок - в среднем 25%, т.е. при сжигании 10 л бензина 7,5 л уходит «в трубу». Средний кпд электропривода - 75%, втрое выше (а термодинамическое кпд топливного элемента - около 90%); выхлопы водородомобиля -только Н 2 О.
Важно отметить, что если для движения традиционного автомобиля необходима нефть (бензин, дизель), которая есть далеко не у каждой страны, то водород получают из воды (даже морской) с помощью электроэнергии, которую, в отличие от нефти, можно получать из различных источников - уголь, газ, уран, водные потоки, солнце, ветер и др., и у любой страны что-то из этого «набора» обязательно имеется.
5) Переход от промышленного к локальному и даже «домашнему» производству большинства бытовых товаров благодаря развитию технологии 3 D -принтеров.
3D-принтер — устройство, использующее метод послойного создания физического объекта на основе виртуальной 3D-модели. В отличие от обычных принтеров, 3D-принтеры печатают не фотографии и тексты, а «вещи» — промышленные и бытовые товары. В остальном они очень похожи. Как и в обычных принтерах, применяются две технологии формирования слоёв - лазерная и струйная. У 3D-принтера тоже есть «печатающая» головка и «чернила» (точнее, заменяющий их рабочий материал). Фактически, 3D-принтеры — это те же специализированные промышленные станки с числовым программным управлением, но на абсолютно новой научно-технической базе XXI века.
6) Переход от металлургии к композитным материалам (особенно нано-материалам) на основе углерода, а также замена металлургии на технологию 3 D -печати на основе селективной лазерной плавки (SLM - Selective Laser Melting ).
Например, новейший американский «Boeing-787-Dreamliner» — первый в мире самолет, изготовленный на 50% из композитных материалов на основе углерода. В новом авиалайнере из композитных полимеров изготовлены в том числе крылья и фюзеляж. Широкое использование углепластика по сравнению с традиционным алюминием позволило значительно уменьшить вес самолета и сократить использование топлива на 20% без потерь в скорости
Американо-израильская компания «ApNano» создала наноматериалы — «неорганические фуллерены» (inorganicfullerene — IF), которые многократно прочнее и легче стали. Так, в опытах образцы IF на основе сульфида вольфрама останавливали стальные снаряды, летящие на скорости 1,5 км/сек, а также выдерживали статическую нагрузку в 350 тонн/кв.см. Эти материалы могут быть использованы для создания корпусов ракет, самолетов, морских судов и морских субмарин, небоскребов, автомобилей, бронемашин и в других целях.
NASA решила использовать технологию 3D-печати на основе селективной лазерной плавки как замену металлургии. Недавно сложную деталь для космической ракеты сделали с помощью лазерной трехмерной печати, в процессе которой лазер сплавляет металлическую пыль в деталь любой формы — без единого шва или винтового соединения. Изготовление сложнейших деталей по технологии SLM с применением 3D-принтеров занимает считанные дни вместо месяцев, кроме того, SLM-технологии делают производство на 35-55% дешевле.
7) Отказ от животноводства, переход к производству «искусственного мяса» из животных клеток с использованием 3 D -биопринтеров;
Американская компания ModernMeadow изобрела технологию «индустриального» изготовления мяса животных и натуральной кожи. Процесс создания таких мяса и кожи будет включать в себя несколько этапов. Сначала учёные отбирают миллионы клеток у животных-доноров. Это может быть как скот, так и экзотические виды, которых часто убивают только ради их кожи. Затем эти клетки будут размножены в биореакторах. На следующем этапе клетки будут центрифугироваться для удаления питательной жидкости и соединения их в единую массу, которая затем при помощи 3D-биопринтера будет сформирована в слои. Эти пласты клеток будут снова помещены в биореактор, где произойдёт их «созревание». Клетки кожи сформируют коллагеновые волокна, а клетки «мяса» образуют настоящую мышечную ткань. Этот процесс займёт несколько недель, после чего мышечная и жировая ткань может быть использована для производства пищевых продуктов, а кожа - для обуви, одежды, сумок. Для получения мяса в 3D-биопринтере энергии потребуется втрое меньше, а воды - в 10 раз меньше, чем на производство того же количества свинины, а особенно говядины обычными способами, а выбросы парниковых газов снижаются в 20 раз по сравнению с выбросами при выращивании скота на убой (ведь в настоящее время для производства 15 г животного протеина нужно скормить скоту 100 г растительного протеина, таким образом, кпд традиционного метода получения мяса составляет лишь 15%). Искусственный «мясозавод» требует намного меньше земли (займет всего 1% земли по сравнению с обычной фермой той же производительности по мясу). Кроме того, из пробирки в стерильных лабораторных можно получить экологически чистый продукт, без всяких токсичных металлов, глистов, лямблий и прочих «прелестей», часто присутствующих в сыром мясе. К тому же, искусственно выращенное мясо не нарушает этических норм: не надо будет выращивать скот, а затем безжалостно его умерщвлять.
8) Перевод части сельского хозяйства в города на базе технологии «вертикальных ферм» (Vertical Farm ).
Откуда взять на все это деньги, коль скоро и Европа, и Америка тонут в долгах? Но ведь везде ежегодно закладывается бюджет развития — каждая страна и почти каждый город планируют его. Важно делать капиталовложения в то, у чего есть будущее, а не в поддержание жизни таких инфраструктур, технологий, отраслей или систем, которые обречены на вымирание.
Хочется выразить надежду, что «всемирная TIR» случится гораздо раньше того момента, когда человечество исчерпает все имеющиеся в природе запасы угля, нефти, газа и урана, а заодно окончательно загубит окружающую природную среду.
В конце концов, каменный век закончился вовсе не потому, что на Земле закончились камни…
Михаил Краснянский
Передовые страны вошли в новую экономику 21-го века. Изменения драматические. Происходит пересмотр всего жизненного уклада планеты. Плохо опоздавшему.
Устаревшая капиталистическая система 19-го века не дотянет до середины 21-го. Ее замена на нечто новое идет полным ходом.
1. Промышленные революции базируются на источнике энергии и системе связи.
2. Для Первой – уголь, телеграф азбуки Морзе и железные дороги. Паровая машина - ее символ.
3. Через 100 лет ее сменила Вторая Промышленная – базируемая на нефти, автомобиле и телефоне. Ее апогей - конвейерное производство, сотовый телефон и компьютер.
4. И еще через 100, сейчас, переход в Третью Промышленную. Она началась с новой системы связи – интернета, к концу века объединившего весь мир. Глобализация. Роботизация. Микробиология.
5. Весь мир пожинает плоды Второй Промышленной революции – миллиарды людей вышли из нищеты на уровень развитых стран. И сегодня 50% мира живет в городах.
6. Вторая Промышленная базировалась на нефти, природном газе и угле. В 1976-м производство нефти на душу достигло пика и больше не успевает за ростом населения. Мир балансирует на грани кризисов – и они становятся всё суровее, следующий утопит нам знакомую цивилизацию.
7. В суровейшей борьбе с консервативными силами пришло понимание неминуемости Третьей Промышленной, хотя до сих пор многие отрицают влияние и зависимость человека от окружающей среды.
8. Пять основ Третьей Промышленной революции:
9. 1) Максимальный уход от нефти, угля и других топлив, дающих углекислый газ при сгорании, и переход к неистощимым источникам – солнцу, ветру, океанской и другим. К 2020 страны Европейского Союза обязались обеспечить 20% своей энергии оттуда. Ведут Германия и Испания в солнечной. США, Дания и Китай в ветровой. Бразилия – в использовании тростникового этанола.
10. 2) Драматическое уменьшение потерь, особенно из зданий, потребляющих 40% всей энергии. Переход к автономным зданиям, обеспечивающим себя энергией и продающих часть ее в общую сеть. Рим становится первым европейским городом, перепланированным с этой целью. В США – Сан Антонио в Техасе. Детройт вернул 25% территории – фермерам. Новые города в Китае.
11. 3) Полная перестройка сети электроснабжения мира на базе компьютеризации. Уход от центральных мощных тепловых и гидростанций к массе местных солнечных и прочих неистощимых.
12. 4) Технология хранения больших объемов электоэнергии. Уже выпускаются огромные аккумуляторы для выравнивания потребления-производства электроэнергии. Использование водорода для этой цели с потенциалом создания водородной экономики.
13. 5) Переход на электромобиль и комби идет массово по всему миру. Перепланирование городов включает системы зарядки автомашин в паркингах и гаражах.
14. 500-миллионный Евросоюз ведет мир в переходе в Третью Промышленную экономику. Китай и США отстают не намного, США из-за неработающей политической системы.
15. В бешено растущем Китае и Индии вопросы экологии стоят весьма остро. Китай запускает тепловую электростанцию на угле каждую неделю. Загрязнение среды вызывает массовые заболевания и гибель зелени и живности, особенно в реках. Усилился отъезд иностранцев и ново-китайцев из-за загрязнения воздуха.
16. Можете себе представить, какая это ломка во всех сферах жизни. Идет полная перестройка образования – старая система отжила свое.
17. Пришло понимание того, что от человека, ставшего самым распространенным крупным животным на планете, зависит само существование жизни. Влияние выбросов промышленности и скота в атмосферу повысило температуру планеты, меняет климат и сейчас на грани необратимости.
18. Мусор аккумулируется в океанах и на земле. Радиоактивные отходы атомных электростанций создали трудно решаемую проблему захоронения.
19. Процесс перехода в новую экономику меняет философию жизни нового поколения. Классические экономисты рассматривали мир механический, связанный законами подобными ньютоновским. 21-й век принес понимание единства всего на земле, экосистемы и промышленности, человека и природы. Новая экономика базируется на Втором законе термодинамики. Главным становится эффективность расхода энергии – ограниченного ресурса планеты.
20. Связанное интернетом, новое поколение не признает государственных границ, националистических интересов, а материальные цели уходят на второй план. Принимается ответственность в большом масштабе – масштабе Земли.
21. Традиционная американская мечта о материальной независимости и индивидуальности в собственном доме и хозяйстве отживает свое.
22. Происходит непонятное старшим объединение человечества в единую «семью» пониманием взаимозависимости для выживания. Жадность – основа капитализма, его движущая сила, рассматривается сейчас негативно.
23. Капиталистическая система Второй Индустриальной, базируемая на прибыли, быстро меняется в нечто невиданное. Беспрециндентное появление Википедии, Юникса, Фэйсбук, КаучСерфинг и сотен других продуктов, созданных бесплатными усилиями массы людей меняет само понятие капитализма. Совместное пользование фильмами и музыкой стало общепринятым, например, хотя начальное сопротивление было огромным.
24. Пирамидальное управление компаниями и странами больше не обеспечивает эффективности. Горизонтальные системы управления с большим числом принимающих решения внедряются повсеместно. Автономия частей системы наиболее эффективна в компьютерном контроле.
25. Уход от частной собственности становится нормой. Европейские города вводят систему автотранспорта, подобную общественным велосипедам в Голландии и Париже, запаркованым на улицах. Молодые в США не торопятся покупать дома и автомашины. Тенденция - прокат или аренда.
26. Один из серьезных моментов революции – требование не специализации, а широкого профиля с опытом в различных областях. Непрерывное доучивание и получение дополнительных специальностей.
27. Массовое Производство Второй Индустриальной ушло из США в развивающиеся страны, его сменяет новое – индивидуальное по требованиям заказчика. Компьютеризированые станки-роботы позволяют изготавливать с чертежа без подготовки производства. Технология принтинга любых изделий.
28. Ведущими отраслями новой экономики стали микробиология, производство новых материалов и химикалиев, роботизированное медицинское оборудование. Примером может служить БОИНГ 787 из композита, экономящий до 20% топлива. Фирма продала на 100 миллиардов эту модель. Характерно, что элементы самолета изготавливаются в десятке стран мира, в том числе у европейских конкурентов.
29. Новый сверхзвуковой пассажирский самолет-ракета в кооперативной разработке одновременно в десятках фирм мира. Его двигатели – комбинация ракетного с турбинным позволяют выводить самолет в космос, и за два часа доставлять пассажиров в любую точку мира.
30. Создание новых источников энергии и сокращение потерь стало существенной отраслью экономики. Заводы по производству дизельного топлива бактериями заработали на трех континентах. Бразилия - первая страна, отказавшаяся от импорта нефти, превратилась в существенного экспортера путем внедрения этанола из сахарного тростника и других экологически-чистых технологий.
31. Переход в новую экономику необычайно труден. Анализ показывает, что безработица в ведущих странах останется на высоком уровне именно из-за этого. Если раньше потерявшие работу из-за механизации уходили в другие отрасли экономики, то сейчас вся экономика роботизирована и механизирована до такой степени, что не может абсорбировать безработных.
32. Тем не менее безработица в США падает. Статистика показывает, что эти люди уходят в часть экономики, называемой «гражданским обществом» (Civil Society), т.е. в общественные предприятия не для прибыли. В развитых странах эта часть экономики составляет сейчас от 5 до 15% и становится самой быстрорастущей.
33. Международные организации «не для прибыли» работают по всему миру. Их финансируют государственные и всевозможные филантропические фонды, но большей частью они самоокупаются.
34. Капиталистическая система перестраивается. Новые методы получения прибыли, помимо прибавочной стоимости, стали нормой. Интернет доминирует экономику. Около 50% товарооборота в США происходит на интернете.
35. Все международные нефтяные компании вложили огромные деньги в альтернативные источники энергии. Выживание в меняющемся мире.
36. Светлое будущее.
