Третья цифровая война: энергетика и редкие металлы
- Автор: Питрон Гийом
- Год: 2021
- Язык: русский
- Год: ООО «Издательство АСТ»
- ISBN: 978-5-17-123413-3
- Переводчик: Евгений Юрьевич Харханов
- Жанр: Политика
Электронная книга - «Третья цифровая война: энергетика и редкие металлы». Краткое содержание книги:
Автор книги Гийом Питрон исследует глобальную трансформацию, которая происходит на международном рынке редких металлов: почему их добыча становится инструментом геополитики и как они влияют на развитие новых технологий и цифровой экономики? В чем опасность использования этих металлов, без которых уже невозможно обойтись в современном мире?
Предисловие к книге написал Юбер Ведрин, бывший министр иностранных дел Франции, один из ведущих дипломатов современности. Он предупреждает об опасности монополии на добычу редкоземельных металлов, значительная часть месторождений которых находится на территории Китая, а также о колоссальной экологической угрозе их использования.
По сути, человечество постепенно стало использовать магниты во всех отраслях производства, и не будет преувеличением сказать, что наш мир станет гораздо медленнее, если мы уберем из него все магниты, содержащие редкие металлы[65]. Подумайте об этом, когда посмотрите следующий раз на разноцветные магнитики, висящие на вашем холодильнике!
От технологической революции к прорыву в энергетике
Электродвигатели не только сослужили добрую службу человеку – они существенно приблизили переход на возобновляемые источники энергии. Благодаря им мы получили возможность производить множество устройств, для работы которых не нужны уголь или нефть. Нет никаких сомнений, что вскоре электромоторы полностью заменят обычные двигатели внутреннего сгорания. Их уже вовсю используют в судостроении, в самолете на солнечной энергии Solar Impulse, при запуске космических спутников и зондов и, наконец, в электромобилях, которые постепенно приходят на смену машинам с традиционным бензиновым или дизельным мотором[66]. Двигатель электромобиля работает от электрической батареи, которая дает необходимый заряд для работы электромагнитов. Кроме того, редкие металлы бывают нужны и просто для получения электричества: они используются в роторах ветрогенераторов[67], а также преображают энергию солнца в электрический ток с помощью фотогальванических панелей[68]. Поскольку такие солнечные батареи преобразуют энергию, практически не загрязняя окружающую среду ни во время их производства, ни в ходе их работы, они позволяют нам мечтать о мире будущего, в котором не будет вредных атомных электростанций.
И это только начало[69], так как редкие металлы обладают и другими полезными химическими, каталитическими и оптическими свойствами, которые делают их незаменимыми для использования в «зеленых» технологиях. Для их подробного описания нам понадобилась бы еще одна книга. Поэтому перечислим лишь основные достоинства редких металлов: их применяют в каталитических нейтрализаторах выхлопной системы автомобиля для снижения вредных выбросов, в энергосберегающих лампах[70], для производства более легких и прочных материалов, и, наконец, для повышения энергоэффективности транспортных средств. Две тысячи лет назад евреи смогли пересечь Синайскую пустыню благодаря чудесной манне, упавшей на них с неба. Теперь же у нас появился другой рог изобилия (причем спасение приходит, наоборот, из-под земли), который дает нам ключи для решения многих экологических проблем. Для каждой задачи, помогающей сохранять нашу планету, имеется свой редкий металл. Нам как будто покровительствует некая добрая фея.
Удивительнее всего то, что эти металлы также незаменимы в области электроники и телекоммуникаций, поскольку их полупроводниковые свойства позволяют регулировать силу тока в электронных устройствах. Таким образом «зеленые» и электронные технологии, которые до этого выполняли разные задачи, теперь начинают объединяться: постоянно совершенствующиеся алгоритмы и программы позволяют управлять потоками энергии, идущими от ее производителей к потребителям, в рамках интеллектуальных энергосетей. Например, такая технология используется в «умных» электросчетчиках Linky и Gazpar, которыми оснащают все больше домов и квартир. Можно надеяться, что через какое-то время наши города смогут экономить до 65 % электроэнергии, так как уличные фонари будут оборудованы датчиками, меняющими уровень освещения в зависимости от количества проезжающих машин и числа прохожих на тротуарах; таким же образом программы, рассчитывающие прогноз погоды, смогут улучшить на 30 % производительность солнечных панелей.
Другими словами, получается, что «зеленые» и электронные технологии стали дополнять друг от друга[71]. Это делает их еще более эффективными. Такое взаимодействие приближает золотую энергетическую эру, способствует появлению новых отраслей промышленности и помогает создавать дополнительные рабочие места по всему миру[72]. Это действительно новое слово в науке и технике, и наши политические лидеры это прекрасно поняли: чтобы ускорить развитие данных технологий, Евросоюз отныне обязывает входящие в него страны к 2030 году снизить вредные выбросы углекислого газа на 40 % по сравнению с показателями 1990 года и увеличить до 27 % долю механизмов и устройств, работающих на возобновляемых источниках энергии. И почему мы должны останавливаться на достигнутом? Как утверждает французская ассоциация по энергосбережению négaWatt, «к 2050 году все энергетические потребности Франции вполне можно будет обеспечить новыми возобновляемыми источниками энергии[73].
65
При производстве этих сверхмощных магнитов в частности используются такие редкоземы, как неодим и самарий, совместно с другими металлами, например, железом, бором и кобальтом. Обычно магнит содержит 30 % неодима и 35 % самария. Научное сообщество часто неправильно называет их «магнитами из редкоземельных металлов».
66
Электромобили таких автопроизводителей, как Toyota, Nissan, Mitsubishi, General Motors, Peugeot, Citroën и BMW, содержат магниты, использующие редкие металлы. Однако такие модели, как французский Renault Zoé (с синхронным роторным двигателем) и американская Tesla (с короткозамкнутым роторным двигателем), смогли обойтись без них, но при этом их двигатели являются более тяжелыми и громоздкими. (По итогам встречи с Филиппом Дегобером (Philippe Degobert), директором магистратуры электромобилей в Национальной высшей школе искусств и ремесел в Париже, 2017.)
67
В 2016 году 70 % моделей крупных ветрогенераторов использовали электромагниты на базе редких металлов (такие как Vestas V164, Adwen AD-180 и ADS-135, Siemens SWT 8.0, General Electric Haliade 6 MW, Ming Yang SCD 6.0, и наконец Dong Fang/Hyundai 5.5 MW). Немецкий производитель ветрогенераторов Enercon предпочел схему с независимым возбуждением кольцевого генератора, так как это позволило отказаться от электромагнитов постоянного тока. Таким образом, электричество производится с помощью магнитного поля и энергии ветра. (По итогам встречи с Филиппом Дегобером, директором магистратуры электромобилей в Национальной высшей школе искусств и ремесел в Париже, 2017.) См. также Analyse du marché, des emplois et du futur de l’éolien en France, Observatoire de l’éolien, 09/2017.
68
Обычно такие солнечные панели состоят из фотоэлементов, в состав которых входят медь, индий, галлий и селен.
69
По словам Джона Ормерода (John Ormerod), специалиста по электромагнитам и создателя консалтинговой фирмы JOC LLC, «большинство электромоторов, работающих в настоящее время, имеют асинхронный принцип действия и поэтому не используют электромагниты, содержащие редкие металлы. Такие моторы, применяемые в частности в нагревательных устройствах, вентиляторах и кондиционерах, относительно дешевы, но малоэффективны. С другой стороны, промышленное производство более высокопроизводительных электродвигателей требует использования электромагнитов на основе редких металлов, например когда речь идет об электромобилях и некоторых ветрогенераторах. Увеличение спроса на электромобили приведет в дальнейшем к растущему использованию электромагнитов, содержащих редкие металлы». (Интервью с Джоном Ормеродом в JOC LLC, 2017.)
70
Речь идет о светодиодных лампах.
71
См. Доклад «Pour une convergence des transitions écologique et numérique. Appel à engagement», Conseil national du numérique, 09/2015.
72
«Renewable Energy and Jobs – Annual Review 2017», International Renewable Energy Agency (IRENA).
73
«Scénario négaWatt 2017–2050: les 12 points clés», négaWatt, 2017.