От колыбели до колыбели. Меняем подход к тому, как мы создаем вещи

нике своего обратного пути на пароходе Эмерсон отмечает отсутствие того, что он, тоскуя, называл связью с эоловой кинетикой — силой ветра. Его интересовали последствия меняющихся связей людей и природы.

Некоторые из этих последствий могли бы его ужаснуть. Овладев новыми технологиями и запасами энергии грубой силы (такими как ископаемое топливо), промышленная революция дала людям беспрецедентную власть над природой. Люди уже не так зависимы от сил природы и не так беспомощны перед превратностями на суше и на море. Они могут как никогда раньше доминировать над природой, добиваясь своих целей. Но в ходе развития произошло огромное разобщение. Современные дома, здания и заводы, даже целые города настолько закрыты от природных потоков энергии, что могут считаться виртуальными пароходами. Корбюзье сказал, что дом — это машина для жилья; он прославлял пароходы наряду с аэропланами, автомобилями и элеваторами для зерна. По сути дела, здания, которые он спроектировал, были оборудованы перекрестной

вентиляцией и другими удобными для человека элементами, но его идея, подхваченная модернистским движением в архитектуре, эволюционировала в машиноподобное единообразие дизайна. Стекло, потрясающий материал, который может соединять «внутри» и «снаружи», использовался как способ отгородить нас от природы. Когда солнце сияет, люди трудятся под флуоресцентными лампами, буквально работая в темноте. Наши постройки могут быть машинами для жилья, но в них остается мало живого. (В одной статье в Wall Street Journal от 1998 года речь шла о новинке для наших домов — открывающихся окнах, новом сверхпопулярном товаре, — всё это отражало поистине низшую точку в истории современной архитектуры торговых и офисных зданий.)

Как разительно это отличается от домов-«соло- нок» колониальной Новой Англии, спроектированных так, что более высокая сторона — южная, где прекрасные окна, по большей части сдвоенные, чтобы в дом

(131)Глава пятая. Уважать разнообразие

проникало больше зимнего солнца. (Летом листья большого клена с юго-западной стороны дают укрытие от солнца.) Расположенный в центре камин и труба дают тепло в самом сердце дома, а северная низкая крыша удерживает теплую массу воздуха за вечнозелеными деревьями, которые посажены именно для этой цели. Постройка и окружающий ландшафт работают вместе как единый проект.

В бензиновом сиянии постиндустриальной эпохи легко забыть, что существуют не только местные материалы и обычаи, но и энергетические потоки. В менее индустриализированных частях мира, однако, творческий подход к овладению локальными энергетическими потоками всё еще вполне действует.У аборигенов побережья Австралии существует изящная простая стратегия использования солнечного света: ставят две раздвоенные палки, на которые кладут шест, набрасывают на него шкуры наподобие черепицы, внахлест, с южной стороны во время холодных месяцев, так что обитатели могут сидеть на теплом северном солнце. Летом перемещают шкуры на северную сторону, чтобы защититься от солнца, и сидят на другой стороне, в тени. Всё их «здание», состоящее из нескольких палок и шкур, хитроумно приспособлено к местным условиям.

Ветровые башни тысячелетиями использовались в жарком климате, чтобы поймать воздушные потоки

инаправить их между жилищами. В Пакистане каминные трубы с ветроуловителями буквально черпают ветер

инаправляют его вниз по трубе, где может быть небольшой водный бассейн для охлаждения воздуха, который опускается вниз, в дом. Иранские ветровые башни содержат вентиляционное сооружение, в котором постоянно капает вода; воздух попадает в башню, опускается вниз по трубе, по стенкам которой стекает вода, и охлажденным поступает в дом. В Фатехпур Сикри в Индии блоки пористого песчаника, зачастую с замысловатой резьбой, насыщали водой, чтобы охладить попадающий внутрь воздух. На Лёссовом плато в Китае люди выкапывали себе пещерные жилища, чтобы защититься от ветра и солнца.

(132)Глава пятая. Уважать разнообразие

Но с появлением современной индустриализации и ее продуктов, таких как большие листы оконного стекла, и с широким распространением использования ископаемого топлива для дешевого и легкого обогрева и охлаждения такие местные хитроумные приспособления отошли в тень, и даже в сельских районах они находятся в упадке.Удивительно, что профессиональные архитекторы словно не понимают основных принципов, вдохновлявших древнюю архитектуру и строительство. Когда Билл разговаривал с архитекторами, он спрашивал, кто знает, как найти юг — не с компасом или картой, а настоящий, по солнцу, — в ответ поднималось несколько рук или не поднималось вовсе (и что еще более удивительно, никто не обратился с просьбой узнать, как именно это можно сделать).

Связь с природными потоками позволяет нам переосмыслить всё на свете: саму идею электростанций, энергии, жилищ и транспортировки. Это означает слияние старых и новых технологий для самых передовых проектов, какие мы когда-либо видели. Однако это не означает стать полностью «независимым». Популярный образ использования солнечной энергии связан с идеей «выхода из системы» — отключения от современной энергетической инфраструктуры. Это вовсе не то, что мы имеем в виду. Прежде всего, обновленная

связь с природными потоками будет по необходимости постепенной, а использование существующих систем — разумная переходная стратегия. Можно спроектировать гибридные системы для того, чтобы привлечь местные возобновляемые энергетические потоки в дополнение к искусственным источникам, пока будет происходить выработка и реализация более оптимальных решений. В некоторых случаях солнечная энергия — а также энер-

гия ветра и воды — может быть направлена в существующие системы поставок энергии, значительно снижая объемы необходимой искусственной энергии и даже экономя деньги. Является ли это экоэффективностью? Конечно. Но это экоэффективность не как самоцель, а как инструмент, часть более широкого подхода.

(133)Глава пятая. Уважать разнообразие

В долгосрочной перспективе связь с природными энергетическими потоками — это вопрос восстановления нашей коренной связи с источником здорового роста на планете — с солнцем, этой огромной атомной электростанцией, находящейся от нас на расстоянии девяноста трех миллионов миль (точно там, где оно нам нужно). Даже на таком расстоянии жар солнца может быть разрушительным, и это требует должного уважения к деликатному управлению обстоятельствами, делающими возможным использование природных энергетических потоков. Люди процветают под таким сильным излучением жара и света лишь потому, что миллиарды лет эволюционных процессов создали атмосферу и поверхность, обеспечивающие наше существование, — почву, растительную жизнь и облачный покров, которые охлаждают планету и распределяют по ней воду, поддерживая атмосферу с температурным диапазоном, в котором мы можем жить.Таким образом, восстановление нашей связи с солнцем по определению включает в себя поддержание взаимосвязи со всеми другими экологическими обстоятельствами, которые в первую очередь делают возможными природные потоки энергии.

Вот некоторые мысли (с примерами) о способах оптимизировать производство и использование энергии, в которых разнообразие играет ключевую роль.

ПЕРЕХОД К РАЗНООБРАЗНЫМ И ОБНОВЛЯЮЩИМСЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИМ ПОТОКАМ

Ранее мы рассматривали, как разнообразие делает экосистему более гибкой и способной успешно отвечать на изменения. Во время неожиданных сбоев — таких как блэкаут, случившийся летом 2001 года, когда неожиданно высокая потребность Калифорнии в электроэнергии привела к веерным отключениям, резкому повышению цен и даже к обвинениям в спеку-

ляции, — более сложная система может приспособиться

(134)Глава пятая. Уважать разнообразие

и выжить.То же относится и к экономической системе: распределенное производство создает много небольших игроков и более стабильную, гибкую систему как для поставщиков, так и для потребителей. С точки зрения экорезультативной перспективы величайшие нововведения в электроснабжении происходят на небольших заводах на локальном уровне. Например, в нашей работе с предприятием коммунального обслуживания в Индиане производство энергии в масштабе одной небольшой электростанции для каждого из трех городских кварталов гораздо более эффективно, чем централизованное производство. Короткие расстояния снижают энергетические потери при высоковольтной передаче до незначительного уровня.

Атомные электростанции и другие крупномасштабные поставщики энергии сбрасывают огромное количество тепловой энергии, которая остается неиспользованной и зачастую разрушает окружающие экосистемы, в случае если охлаждается с помощью протекающей рядом реки. С малыми предприятиями становится возможным использование излишнего тепла для местных нужд. Например, горячая вода, которую производит небольшая топливная ячейка или микротурбина, установленная, скажем, в ресторане или даже

вжилом доме, может быть использована немедленно, это огромное удобство (и экономия) для бизнеса и для владельцев домов.

Вместо установки крупномасштабного оборудования для того, чтобы справиться с пиковыми энергетическими нагрузками, коммунальные предприятия могут интегрировать коллекторы солнечной энергии

всуществующие используемые системы в качестве сервисных продуктов.У жителей и владельцев бизнеса можно спросить разрешение арендовать для этой цели их крыши — либо выходящие на юг, либо плоские — или открыть доступ к уже существующим коллекторам солнечной энергии. (Этим крышам, кстати, не обязательно выглядеть как покинутым площадкам космической программы. Повсеместно существующие плоские серийные

(135)Глава пятая. Уважать разнообразие

крыши легко оборудовать солнечными батареями,

исамые дешевые панели просто укладывают наподобие черепицы. Сейчас во многих частях Калифорнии они рентабельны.) В пиковые часы потребления энергии система разнообразных источников поставки лучше справляется с высокими нагрузками; самый высокий спрос в энергосистеме создает использование кондиционера, когда солнце стоит высоко, — как раз тогда, когда солнечные коллекторы работают лучше всего. Система может справляться с периодами интенсивного потребления гораздо более гибко, чем централизованные энергетические моносистемы на угле, газе и атомной энергии.

Другой подход к резким (и дорогостоящим) перепадам в энергопотреблении: «умная» бытовая техника, которая получает информацию о текущей цене электроэнергии вместе с самой энергией и, соответственно, выбирает из чередующихся источников, подобно брокеру, обученному покупать или продавать акции в зависимости от повышения и понижения курса. Зачем вам платить по тарифам прайм-тайма за то, что холодильник охлаждает ваше молоко в два часа пополудни летом, когда использование кондиционеров ставит город на грань веерных отключений? Вместо этого ваш прибор мог бы решить — в соответствии с установленными вами критериями, — когда покупать энергию, а когда обратиться к аккумулятору на эвтектических солях или ко льду, который удобно было заморозить накануне вечером: они сохранят холод в холодильнике, пока спрос на энергию и ее цена не упадут. Так сказать, назад в будущее: voilà, вот вам ледник. Но вы используете самую дешевую, самую легко получаемую энергию для простых процессов

ине соперничаете с нуждами отделения неотложной помощи в больнице.

Подобная сосредоточенность на разнообразии и быстродоступных ресурсах привела к прорыву в энергопотреблении на большом автомобильном заводе. Инженерам было непросто найти простой спо-

(136)Глава пятая. Уважать разнообразие

соб сделать труд рабочих удобным. Все небольшие шаги, направленные на экономию денег, давали мало результата. Они работали с обычным подходом к обогреву

иохлаждению, при котором термостаты, установленные возле находящихся под крышей газовых обогревателей и кондиционеров, показывали, когда нужно охлаждать или обогревать здание. Зимой горячий воздух поднимался к крыше под действием холодного воздуха снаружи, снова нагревался газовыми обогревателями

иоткачивался вниз, вытесняя втянутый холодный воздух. Всё это движение воздуха создавало нежелательный сквозняк, который требовал для противодействия еще большего нагрева.

Инженер Том Кайсер из Professional Supply Incorporated предложил радикально новую стратегию. Вместо того чтобы обрушивать с большой скоростью на работников столбы охлажденного или нагретого (в зависимости от времени года) воздуха с помощью «эффективно спроектированных» вентиляторов

ивоздуховодов на верху здания он предложил рассматривать само здание как огромный воздуховод. Когда здание было герметизировано с помощью четырех бигфутов — простых больших модулей, все отверстия в конструкции, в частности окна и двери, были переоборудованы так, чтобы пропускать воздух, как проколы во внутренней камере: давать воздуху возможность вытекать наружу, не впуская его внутрь. Это создавало значимые преимущества. В теплую погоду можно просто опустить слой умеренно теплого воздуха в здании: он снижался до уровня пола без использования множества кондиционеров или высокоскоростных вентиляторов, которые гораздо дороже в применении вне зависимости от того, насколько

хорошо они функционируют. Зимой слой прохладного воздуха действует как крышка, удерживая теплый воздух, выработанный устройствами завода, внизу, около пола, где люди нуждаются в тепле. (Без сквозняка, который создается чрезмерным движением воздуха, температура около шестидесяти восьми

(137)Глава пятая. Уважать разнообразие

с мэром Ричардом Дейли, помогая создать «самый зеленый город в Соединенных Штатах») — и БуффалоРидж, который тянется вдоль границы Миннесоты и Южной Дакоты (его иногда называют «ветряной Сау-

довской Аравией»), нетрудно представить себе, какие источники потенциальной энергии наиболее обильны. Мы уже видим мультимегаваттные ветряные электростанции на Буффало-Ридж, а штат Миннесота предложил программы, стимулирующие развитие ветроэнергетики. Северо-западное побережье Тихого океана тоже сейчас считает себя центром ветряной энергетики; также новые станции строятся в Пенсильвании, Флориде и Техасе. В Европе уже на протяжении ряда лет осуществляются активные программы развития энергии ветра.

С точки зрения экорезультативной перспективы, однако, дизайн стандартных ветроэнергетических установок не всегда оптимален. Новые ветровые электростанции огромны: сотня ветряных установок (фактически ветротурбин), собранных вместе, каждая из которых — это Голиаф с лопастями длиной с футбольное поле, способный производить мегаватт электроэнергии. Разработчики предпочитают централизованную инфраструктуру, но для высоковольтной линии электропередач, вдобавок к самим ветряным установкам, требуются новые гигантские опоры, шагающие по некогда буколическому ландшафту. Кроме того, современные ветряные установки не спроектированы как технические питательные вещества из «экологически умных» материалов.

Вспомним знаменитую голландскую пейзажную живопись. Ветряные мельницы для удобства подачи воды и для помола всегда стоят среди ферм, неподалеку от полей. Они распределены по земле в соответствующем масштабе, сделаны из безопасных местных материалов, да еще и прекрасно выглядят.Теперь представьте себе одну из новых ветряных установок, размещенных почти на каждой из немногих семейных ферм на Великих равнинах. Как и в случае с солнечными

(139)Глава пятая. Уважать разнообразие

коллекторами, для этих устройств можно арендовать землю у фермеров, распределяя ветряные установки и энергию, вырабатываемую ими таким способом, который оптимальным образом использует существующие линии электропередач и требует мало новых. Фермеры получают столь необходимый дополнительный доход,

а эти установки в результате дают энергию, которая вливается в энергетическую сеть. Один из наших проектов в области автоэнергетики задуман как энергия ветра, извлеченная именно таким способом; мы называем его «Оседлай ветер».

Тем, кому трудно представить, что это станет основным источником энергии, стоит подумать о том, на что мог бы оказаться способен невероятный промышленный потенциал, позволяющий Соединенным Штатам производить миллионы автомобилей в год, если бы к нему была применена часть этой энергии. И нет причины, по которой в соответствующих пейзажах не должно быть новых экономически рентабель-

ных ветряков, прямо конкурирующих с энергией, полученной из ископаемого топлива и атома. В сочетании с умным использованием прямого поглощения энергии солнца и экономически эффективным сохранением последствия для процветания и безопасности государства (благодаря независимым источникам энергии) потрясающи. Только представьте себе стабильную выгоду от обладания новой ветротурбинной отраслью, которая производит местный водород для наших трубопроводов и автомобилей, вместо того чтобы полагаться на политически и физически ненадежные поставки нефти в супертанкерах с другого конца света.

Переходные стратегии употребления энергии дают нам возможность развивать по-настоящему экорезультативные технологии — не только менее истощающие, но и восстанавливающие. В конце концов, мы хотим проектировать процессы и продукты, которые не только возвращают использованные биологические и технические питательные вещества, но и с лихвой возмещают потребляемую энергию.

(140)Глава пятая. Уважать разнообразие