Конец света? Когда на Земле закончится электричество
Рано или поздно электричество закончится, уверен авторитетный it-аналитик из Швеции. Уже сейчас мировые дата-центры потребляют больше энергии, чем вся Южная Корея за год. И дальше их аппетиты будут только расти. Хватит ли света на всех или придется страдать от дефицита? По подсчетам аналитика из шведского отделения Huawei Андерса Андре, которые были опубликованы в International Journal of Green Technology, в этом году центры обработки и хранения данных «переварят» 651 тераватт-час электроэнергии — чуть больше, чем производит за год вся немаленькая Канада. В ближайшие 10 лет они удвоят свои нужды в электроэнергии и достигнут 11 процентов от общемирового ее потребления. Ну а к 2040 году, уверен швед, «ситуация станет совершенно неприемлемой» — планета просто не сможет дать нам нужного объема электричества. Самое интересное, что львиная доля упомянутых тераваттов тратится на хранение всякой цифровой ерунды: фоточек, музычки, ленточек во вконтактике… Между тем многие «зеленые» начали бить тревогу: то, чем заполнены наши компьютеры и парящие в виртуале «облака», по стоимости уже конкурирует с авиационной отраслью. А ведь с каждым годом мировая армия гаджетов пополняется очередными «умными дивизиями», состоящими из новых холодильников, чайников, часов, колонок и кастрюлек, круглосуточно пасущихся в интернете. Добавьте к этому активно разворачивающиеся сети 5G, искусственный интеллект, который сейчас привлекают к работе все кому не лень, беспилотный транспорт, а также стремительно умнеющие производства, — и опасения шведского специалиста покажутся не такими уж и беспочвенными. Разумеется, ни смарт-часы, ни мудрая колонка, внутри которой живет говорливая Алиса, сами по себе энергию тераваттами не кушают. Но вот дата-центры, которые обрабатывают зеттабайты трафика, очень даже прожорливы. Только представьте: гектары площади (машинные залы самого большого китайского центра обработки данных в Ланфане занимают 62 га!), занятые стеллажами с серверами. И все это железное хозяйство усиленно пыхтит над тем, чтобы чьи-то котики, песики и чада с домочадцами оставили свой отпечаток в цифровой вечности. Как и обычные компьютеры, сервера от усердия греются, поэтому в каждом дата-центре есть система охлаждения, которая — кто бы сомневался — тоже жрет энергию, как не в себя. В общем, когда всякие забугорные школьницы-прогульщицы выговаривают нам за порушенную экологию и призывают не летать на вредных самолетах, стоит просто рассмеяться в их суровые лица. Ведь каждый аккаунт такой школьницы (самая суровая из них имеет миллионы подписчиков по всему миру) лопает энергию, что твой Гаргантюа: фоточки постятся и перепощиваются, видео крутятся, аккумуляторы греются, серверные дымятся от натуги, парниковые газы копятся, планета летит в тартарары… А может, и не летит. Или летит, но вовсе не от нехватки тока в проводах. — Сегодня облачные формы хранения информации действительно потребляют много электроэнергии, и их доля в общемировом балансе постоянно растет, — говорит Владимир Чупров, руководитель энергетической программы российского отделения «Гринпис». — И озвученная перспектива в 11 процентов вполне реальна. Естественно, это не очень приятная новость, потому что сейчас рост электропотребления наблюдается во всех секторах, в том числе и на транспорте (он, если отказываться от газа и нефти, потребует тех же объемов). И конкуренция за ресурсы тоже возможна. Но рассматривать ситуацию как катастрофическую я бы не стал, потому что потенциал возобновляемой энергетики на середину столетия таков, что сможет обеспечить и полный отказ от нефти, и обеспечение информационного сектора, и новации, связанные с энергоэффективными домами, и много чего еще. Причем с запасом в несколько раз. Вызов принят Получается, сколько бы мы ни наращивали цифровое железо, как бы ни множили арсенал своих гаджетов, все равно ужасного нуля в розетках мы вряд ли дождемся. Как и тотального планетарного блэкаута. — Тут надо понимать такую вещь, — продолжает Чупров. — Человечество чуть ли не каждый год, и уж точно — каждое десятилетие, сталкивается с какими-то глобальными вызовами. Один из последних — ограниченность нефти и угля. Но мы (под «мы» я имею в виду, увы, не РФ, а мир в целом) начали его решать с помощью альтернативной энергетики, причем довольно успешно. И когда возникнет вопрос, чем обеспечить растущее электропотребление не только в облачных технологиях, но и на транспорте, человечество просто нарастит эти альтернативные мощности. По крайней мере, все сегодняшние серьезные прогнозы говорят, что рост электропотребления прекрасно будет «закрываться» возобновляемыми источниками энергии. Причем все аргументы относительно «грязности» чистых технологий (мол, на производство ветряков и солнечных панелей идет масса энергии и полезных ресурсов) разбиваются о такую вещь как срок энергетической окупаемости. Ведь количество энергии, которое нужно для изготовления одного стандартного ветряка, компенсируется им в течение первых шести месяцев работы. Все оставшееся время (20–25 лет) он будет выдавать в сеть сплошное положительное «сальдо» — электричество для людских нужд и производства новых ветряков. У солнечных панелей срок энергетической окупаемости чуть больше — год-полтора... Мир действительно активизировал гонку за альтернативой. Так, если верить Enerdata 2019 (Статистическому ежегоднику мировой энергетики), в ушедшем году Норвегия — мировой лидер по внедрению «зеленых» электро-технологий — почти 98 процентов всей получаемой энергии добывала из возобновляемых источников. Второе и третье место застолбили Новая Зеландия (83,1 процента) и Бразилия (82,5 процента). Россия с ее 17,2 процента находится пусть и не в самом хвосте (там с абсолютно голыми нулями засели Кувейт и Саудовская Аравия), но уж точно в частях, к нему примыкающих. Примечательно, что с утилизацией «зеленой» альтернативы тоже все не так печально, как иногда нам рисуют фанаты бензина и солярки. — Ситуация с переработкой солнечных панелей и литиевых батарей для электромобилей сейчас находится на стадии правового оформления, — объясняет Чупров. — Уже есть пилотные заводы, то есть ни инженерных, ни тем более научных препятствий для утилизации всего этого добра нет. В отличие от радиоактивных отходов, где до сих пор никто не знает, как с ними быть. Что касается угольной, газовой и нефтяной отрасли, есть инженерные решения, как минимизировать климатический след от этих отраслей, но вот по экономике они пока не «взлетают». С мировыми ресурсами кобальта, никеля и лития, которые использует альтернативная энергетика, тоже никаких проблем — хватает с запасом. Тем более что их можно использовать вторично. Ну, и последняя положительная эконовость. Если верить Международному энергетическому агентству, уровень выбросов СО2 в ушедшем году застабилизировался — впервые за три года. И это при том, что все прогнозы пророчили серьезный рост, а электроаппетиты человечества явно увеличились. В агентстве такую картину объяснили активным юзаньем возобновляемых источников и переходом с угля на природный газ. В передовиках планеты оказались США, Япония и Евросоюз, большой бизнес которых то ли обрел внезапно сознательность, то ли нашел выгоду в том, чтобы не коптить зазря небеса. В любом из этих случаев, спасибо им за это большое. Пора делиться Ну а пока экологи радуются стабильности, а компьютерщики — запасам тока в проводах, энергетика и интернет медленно, но верно двигаются навстречу друг другу. Когда они окончательно сольются в экстазе, сказать трудно, но в том, что это будет, уже никто из специалистов не сомневается. Речь — о так называемом интернете энергии (Internet of Energy), который, впрочем, больше напоминает идею торрент-приложения: любой пользователь сети, подключившись к ней, может обмениваться с другими энергией. Звучит как фантастика, но не менее фантастичными выглядели прогнозы 1990-х о слиянии компьютеров с бытовой техникой. Глядя на тогдашних монохромных монстров, было просто невозможно поверить в то, что когда-нибудь каждый утюг будет приобщен к сети планетарных знаний. А вот поди ж ты — сбылось. Нечто подобное происходит сейчас и с интернетом энергии. Толчок к его развитию положила идея распределенных энергетических систем, в которые, помимо традиционных промышленных монстров (ГЭС, АЭС, ТЭС и так далее), производящих электричество централизованно, включены и более мелкие «кузницы тока» — вплоть до одинокой солнечной панели на дачной крыше бабы Мани. Тут все как с Мировым океаном, в который втекает множество рек, питаемых ручейками. Вот только, в отличие от океана, у Internet of Energy обратное движение тоже возможно: если какой-то «ручеек» начнет пересыхать (панель накрыла тьма египетская), ближайшая «река» подкинет ему света. Схема, кстати, позволяет оставить в прошлом и веерные отключения из-за аварий, потому что внезапное обмеление одной из «рек» моментально компенсируется из общего мегарезервуара. Эту схему в Европе юзает уже масса стран. Конторы, предприятия и частные лица продают излишки энергии, полученной от своих локальных источников (ветряков, солнечных панелей и так далее) в общую сеть, а при нехватке — покупают. У нас история с интернетом энергии тоже перешла уже от разговоров к конкретным юридическим поползновениям. В конце декабря закон о микрогенерации одобрили Госдума и Совет Федерации (очередь за президентом), был определен порядок оформления «зеленого тарифа». Дело за малым — чтобы обязательность закона не смягчалась его неисполнением. Кстати, опыт Калининграда, где один из жителей предложил муниципальным энергетикам попробовать такой взаимный обмен с его «солнечной» крышей, показал, что схема рабочая. Все допработы тогда свелись лишь к замене счетчика (новый крутится в обоих направлениях). Говорят, полет нормальный уже несколько лет: восемь месяцев в году дом живет за счет солнца, а в оставшееся время на помощь светилу приходит городская сеть. Но даже эта схема лишь один из первых шагов на пути к настоящему интернету энергии. Ведь она требует пока и сетей, и проводов. Между тем над беспроводной передачей электричества корпят уже третий век подряд. Начиная с опытов Теслы и заканчивая новинкой двухлетней давности — мобильником без батареи, который умудряется работать только на энергии, собранной из окружающего пространства. Пока он это делает лишь в 15 метрах от базовой станции, но лиха беда начало. Так что предпосылки для грядущей энергетической революции действительно вполне осязаемы. Тем более что и в других областях прогресс не стоит. — Проблему электродефицита много лет назад с большим юмором озвучивал еще товарищ Лем в своих книгах, — говорит историк науки Сергей Александров. — А решение ее предельно простое — переход на принципиально другие технологии. Например, на новые методы хранения информации. Вот сменили мы в свое время радиолампы на полупроводники и тут же получили сокращение расхода энергии при тех же операциях в сотни раз. Соответственно, если мы перейдем на какие-то другие технологии — скажем, на какую-нибудь фотонную запись, на выходе мы, может, и получим агрегаты, чуть большие по размеру, но энергий они будут требовать в сотни раз меньше. Квантовый компьютер, кстати, уже не фантастика — два года назад его запатентовала одна из структур Росатома. Ну а потом появятся еще более крутые способы, которые «вылезут» из каких-то новых физических открытий. Процесс познания не остановим, и верить в его конечность было бы крайне глупо. ИСТОКИ Первый жесткий диск был создан в 1956 году для первого серийного компьютера IBM 305 RAMAC. Он был объемом в 3,2 МБ, размером — с большой холодильник и весил 971 кг. ПЕСКА НЕ ХВАТАЕТ По прикидкам экспертов, к началу года общий объем интернет-информации в мире достиг 40 зеттабайт (1 ЗБ = 1 073 741 824 ТБ). Говорят, это в 57 раз больше числа песчинок на всех пляжах Земли. А если записать 40 ЗБ данных на современные диски Blue-ray, общий вес дисков (без этикеток и упаковки) будет равен весу 424 авианосцев. ВСЕ ГЛАЗА ПРОГЛЯДЕЛИ Крупнейшим в мире легальным видеохостингом является YouTube, который начал свою работу 14 февраля 2005 года. Сейчас им пользуется 1,3 миллиарда землян. Каждую минуту туда заливается 300 новых часов видео. 21 декабря 2012 года впервые в истории интернета число просмотров одного ролика в сети превысило 1 миллиард — это был клип южнокорейского исполнителя Пак Чэ Сана (PSY) на песню Gangnam Style. 31 мая 2014 года количество просмотров превысило 2 миллиарда, а в настоящий момент число зрителей перевалило за 3,5 миллиарда. Но и это еще не рекорд! Сейчас самым популярным видео считается композиция пуэрториканского певца Луиса Фонси Despacito ft. Daddy Yankee — более 6,6 миллиарда просмотров. Читайте также: Искусство интеллекта. Киноиндустрия уходит в массы благодаря нейросетям
