Автор: Джейсон Понтін
25 квітня 2016

Найбагатший у світі чоловік та його дружина щороку пишуть відкритого листа, у якому розмірковують над можливостями для Фонду Білла і Мелінди Ґейтс, найбільшого у світі благодійного фонду. Минулого року вони писали про нерівність.

Цього року, під впливом запитання старшокласників – «Яку надзвичайну здібність ви хотіли б мати?» – вони написали два окремі листи учням, додавши коментарі на полях листів. Мелінда відповіла «Більше часу!», і написала про визнання, розподіл та зменшення обсягу неоплачуваної роботи, яку виконують жінки, особливо в бідних країнах. Білл відповів: «Більше енергії!» та написав про цивілізаційні проблеми кліматичних змін та необхідність розвивати те, що він вже декілька років називає "енергетичними дивами".

Кажучи "дива", Ґейтс зовсім не має на увазі неочікувані подарунки, які незаслужено з'являються нізвідки, а радше, технологічний прорив, "який є результатом досліджень, розвитку і людського потенціалу у впровадженні технічних інновацій," на зразок персонального комп'ютера, Інтернету та вакцини проти поліомієліту. Він закликав учнів "приділити особливу увагу вивченню математики і природничих наук", адже світ потребує "шалених ідей для вирішення енергетичної проблеми".

Ґейтс керується рівнянням, яке, за його словами, він вигадав самотужки (хоча воно й подібне на інше рівняння, так звану тотожність Кайя, добре знайому кліматологам). Це рівняння розглядає загальний обсяг викидів двоокису вуглецю як добуток множників P (населення), S (спожиті послуги на людину), E (енергія, використана для надання таких послуг) і C (обсяг викидів двоокису вуглецю на одиницю енергії). Ґейтс аргументує, що якщо викиди двоокису вуглецю дорівнюють нулю, а P, S та E збільшуються або незначно зменшуються, то C має дорівнювати нулю. Для того, щоб C дорівнювало нулю, потрібне диво або багато див.

Ґейтс не списує брак дивовижних технологій ні на відсутність ціни на викиди СО² (це означає, що енергетичні компанії не мають стимулу, щоб розвивати і застосовувати технології з нульовим балансом викиду СО²), ані на інші невдалі заходи. Сотні мільйонів доларів витрачено на те, що він називає "стороною попиту" в енергетичному питанні. Натомість, за словами Ґейтса, помилкою є недостатнє інвестування державними та приватними інвесторами у "сторону попиту" , за рахунок якої фінансуються базові державні дослідження та стартапи, що з'являються в результаті. У листопаді Ґейтс вирішив покращити ситуацію, заявивши про створення Breakthrough Energy Coalition («Енергетичної коаліції прориву») . До неї увійшли більш ніж 20 мільярдерів, у тому числі Джефф Безос з Amazon, Річард Бренсон з Virgin та засновник соціальної мережі Facebook Марк Цукерберґ, які пообіцяли інвестувати щонайменше 2 мільярди доларів у видатні наукові досягнення.

Джейсон Понтін, головний редактор журналу MIT Technology Review, поспілкувався із Біллом Ґейтсом про те, як добитися С, що дорівнює нулю, водночас задовольнивши законне бажання бідних країн заробити мільярди на своїй бідності, а також про те, куди коаліція інвестуватиме свої гроші.

Ви іноді кажете, що в майбутньому світ потребуватиме більше — не менше — енергії, частково для того, щоб підвищити рівень життя у багатьох частинах світу. Хіба це не виклик? У час кліматичних змін, ми повинні розірвати тісний зв'язок між економічним зростанням та викидами двоокису вуглецю.

Саме так. Якщо взяти моє рівняння і подивитися на перші три множники, то P зросте приблизно на 1,2. S зросте десь удвічі, а E, враховуючи велику кількість наукових досягнень — давайте виявимо щедрість і допустимо, що воно дорівнює 0,6. Отож, якщо звести рівняння, то виходить, що C має бути наближене до нуля.

У якому випадку C має дорівнювати нулю?

Якщо дозволити, щоб викиди в атмосферу бідних країни і сектору землекористування, у тому числі тваринництва, і далі були більшими за нуль, то багаті країни повинні досягти рівня чисто нульових викидів не пізніше, ніж у 2050 році. Тоді потепління становитиме лише два градуси.

Якщо бідні країни і сільське господарство у найближчому майбутньому викидатимуть значну кількість двоокису вуглецю, як весь світ зможе досягнути нульового рівня викидів до кінця століття?

Є сценарії, при яких багаті країни досягнуть негативного значення викидів двоокису вуглецю після 2050 року.

Ви зауважили, що енергетична галузь витрачає 0,23% свого прибутку на дослідження і розвиток. Для порівняння, у фармацевтичній галузі цей показник становить 20%, а в IT – 15. Ви вважаєте, що саме такий низький рівень інвестицій є причиною великого розриву між винаходом і застосуванням в енергетиці. Чи можливо це змінити?

Ви можете переглянути історію і запитати себе: «Як гадаєш, найвизначніші інноватори усіх часів і народів у галузі енергетики – хто вони?» На мою думку, Чарльз Алджернон Парсонс⁵ [винахідник парової турбіни] був дійсно неймовірним. Я вважаю, що Рудольф Дізель [винахідник дизельного двигуна] також був неймовірним. А тепер подивіться, скільки грошей заробили вони чи компанії, в яких вони працювали. Дізель вчинив самогубство, оскільки думав, що його чекає банкрутство. Парсонс не заробив майже нічого. Протягом перших 20 років від моменту винайдення нової енергетичної технології, як часто нам нагадує [Вацлав] Сміл, масштаб її застосування є надзвичайно скромним. Винятки із цього правила трапляються дуже і дуже рідко. Отож, якщо цикл впровадження перевищує 20 років, винахідники мають значно слабшу мотивацію. В IT ситуація зовсім інша. Такого немає навіть у галузі охорони здоров'я, хоча вони й скаржаться іноді, що 20 років – це замало.

Мабуть, інвестиційний цикл, який перевищує 20 років – це надзвичайно довго. Отже, чи потрібна енергетиці інноваційна модель, відмінна від тих, які спричинили розвиток інших технологій?

На більшість інновацій в енергетиці потрібно виділяти державний кредит. У випадку атомної енергетики, усі ключові дослідження проводилися державою або за державні кошти. Якщо говорити про викопне паливо, то, безумовно, побічним ефектом цифрової революції є можливість аналізувати геологічні дані. Однак, саме державні інвестиції допомогли розкрити цей неймовірно точний потенціал горизонтального буріння. Базова науково-дослідницька робота – це рушійна сила більшості видатних наукових досягнень. Нам дуже потрібно, щоб на арену вийшли приватні компанії, які не бояться ризику, і змінили існуючу ситуацію. Саме тому ми поєднали ідею збільшення обсягу науково-дослідницької роботи вдвічі за наступні п'ять років у 20 провідних країнах світу із групою інвесторів [Breakthrough Energy Coalition/Енергетична коаліція прориву], які займуться фінансуванням інноваційних компаній із високим рівнем ризику.

Коли ми розмовляли про енергетику в 2010 році, ви нагадали мені, що загальна сума інвестицій уряду США у науково-дослідницьку роботу становила близько 5 мільярдів доларів США – близько 10% від суми, яку витрачають на дослідження в оборонній галузі. За останні шість років мало що змінилося. Якщо б уряд подвоїв суму інвестицій в науково-дослідницьку роботу в енергетиці, на що б ви хотіли витратити гроші – на більш фундаментальні дослідження чи на підтримку розвитку нових технологій?

Ні, я усі ці кошти витратив би на фундаментальні дослідження. Є захоплюючі проблеми матеріалознавства – якщо їх вирішити, переваги сягнуть далеко за межі енергетичного сектору. У той же час, збільшення обсягу інвестицій можна виправдати тою користю, яку це принесе інноваціям в галузі енергетики.

Наприклад, людям, які займаються вітроенергетикою, потрібні надзвичайно міцні матеріали та дуже потужні магніти. А якщо б ми могли застосовувати сонячну енергію в хімічному виробництві, і хтось би вигадав, як перетворити фотони у вуглеводні, а потім збільшив би масштаб у сотні разів, щоб це стало економічно вигідним – це було б дивовижно. Адже ви створюєте рідкі вуглеводні, які сьогодні широко використовуються в інфраструктурі, зокрема в транспорті.

Розумієте, я не маю точного розрахунку залежності часу здійснення інноваційного відкриття від суми коштів, витрачених на науково-дослідницьку роботу. Це як із дослідженням раку – багато невизначеності щодо існуючих наукових можливостей. У нас немає ідеального рівняння. Знаєте, можливо, якийсь хлопчина в лабораторії вже сьогодні винаходить щось дивовижне, але в умовах глобального потепління і цінності дешевшої енергії ми не можемо просто сидіти, склавши руки, і сподіватися на це диво; ми повинні схилити шальку терезів ймовірності на власну користь, подвоївши бюджет науково-дослідницької роботи.

Вражає те, що всі ваші приклади пов'язані із хімією та матеріалознавством. Це не випадковість, чи не так?

Ні. Візьміть TerraPower⁹, компанію, яка займається процесами ядерного поділу. Я глибоко працюю над цим питанням [разом із колишнім технічним директором Майкрософт Натаном Мірвольдом]: усі найбільші виклики лежать у площині матеріалознавства. Рівень опромінення нейтронами сталевої обшивки надзвичайно високий, і найскладніша інженерна проблема, яку слід вирішити – це довести, що протягом тривалого періоду часу не відбудеться зниження потужності. Але вміння моделювати матеріали є необхідним майже для кожного інноваційного відкриття.

Як ви відповідаєте на аргумент, що комерціалізація винаходів на зразок сонячної фарби забере надто багато часу, значно довше, ніж кінцевий термін для зниження викидів двоокису вуглецю до нуля – 2050 рік? Як ви відповідаєте на твердження, що для запобігання негативним наслідкам кліматичних змін ми повинні застосовувати існуючі екологічно чисті технології, водночас інвестуючи в більш фундаментальні наукові інновації?

У випадку досить заможних країн, наприклад, Європи чи Сполучених Штатів, ми можемо дозволити собі збільшення вартості енергії, навіть удвічі від існуючого сьогодні рівня. Це було б величезним політичним компромісом, але нікого не довело б до зубожіння.

Але подивіться на таку країну, як Індія. Вона є зразком очікуваного збільшення споживання вуглеводнів на наступні 30 років, і дуже відчутним з кількісної точки зору. Якщо дати індійцям вибір між електрифікацією країни за допомогою вугілля чи із врахуванням обмежень щодо парникових газів – а це катастрофічно знизить рівень електрифікації – це буде для них надзвичайно важким компромісом. Вони запитають: «Хіба ми не повинні врятувати мільйони життів? Хіба не треба дати жінкам електричні плити, щоб вони не палили дрова? Хіба не слід запобігти погіршенню екологічної ситуації, що виникає в результаті збирання дров і часу, який на це потрібен?». Я не можу передбачити, але мені здається, вони виберуть електрифікацію країни, що означає глобальний експеримент із високим рівнем викиду двоокису вуглецю.

Отож, якби не було технологічних інновацій, я б не був надто оптимістичним щодо питання зниження рівня викидів парникових газів. Але якщо у нас є інновації, ми можемо сказати Індії: «Ви можете досягнути двох цілей одразу: ви можете бути зразковим громадянином світу, не викидаючи в атмосферу стільки двоокису вуглецю, як багаті країни для підтримання свого зростання, і в той же час – електрифікувати свою країну».

Хіба прогрес не вимагає грамотних заходів, у тому числі і певної ціни на викиди СО²? Чи не буде нам потрібен податок на викиди вуглекислого газу для того, щоб створити комерційну основу для більшого обсягу інвестицій в екологічно чисті технології?

Інновації слід заохочувати і зі сторони пропозиції, і зі сторони попиту. Сторона пропозиції полягає у фінансуванні базових державних досліджень, і подальшому створенні компаній-стартапів на основі цих досліджень.

Із точки зору попиту, будуть аргументи щодо того, скільки треба зробити і як повинна виглядати така структура, але якщо ви подивитеся на багаті країни загалом, то побачите, що вони зробили багато. [У Сполучених Штатах] є такі речі, як ППВ [податкові пільги на виробництво відновлювальної енергії], ППІ [податкові пільги на інвестиції] або ж стандарти портфеля відновлювальних джерел енергії. Так, ці заходи можуть бути специфічними для конкретних технологій, і, можливо, до них слід застосовувати більш загальний механізм, але в цілому, якщо розглядати відносні інвестиції зі сторони попиту на інновації у порівнянні із тим, скільки ці країни вклали у сторону пропозиції, то картина буде вражаючою. Зі сторони попиту, багаті країни інвестували, у прямому значенні, сотні мільйонів. Однак, зі сторони пропозиції, якщо не враховувати Китай, жодна країна не збільшила суттєво свій бюджет науково-дослідницької роботи в енергетиці за останні 15 років. Відповідь на ваше запитання – так, потрібно зробити чимало роботи зі сторони попиту. Але якщо ви відкриєте сторону пропозиції і подивитеся, що ми зробили, ви будете страшенно розчаровані, хоча, якщо дивитися з точки зору необхідних мільярдів доларів, цього і так недостатньо. Дивовижно, як мало було зроблено.

Як я розумію, ви надаєте перевагу обговоренню сторони постачання. Однак, чи є у вас схеми встановлення ціни на викиди CO², яким ви надаєте перевагу? Чи підтримуєте ви чистий, прозорий податок? Чи надаєте перевагу системі торгівлі квотами? Може, найбільш ймовірно, комбінації грамотних заходів? Чи вам байдуже?

У деяких країнах діє чистий податок на викиди двоокису вуглецю, і цей спосіб має незаперечні переваги, але я гадаю, що люди у США можуть досягнути консенсусу, більше зосередившись на аспекті пропозиції.

Тоді поговорімо про аспект пропозиції! Що таке «Енергетична коаліція прориву» і як ви приймаєте рішення щодо того, куди інвестувати?

Минулого листопада 26 заможних осіб і я [а також установи, наприклад, Каліфорнійський Університет] вирішили інвестувати в компанії, які здійснюють прорив у галузі енергетики. Коаліція робитиме інвестиції двома способами. По-перше, ми створимо спеціальний фонд під назвою Breakthrough Energy Partners, у який вкладатимуть інвестиції приватні особи із цієї групи (хоча іноді ці особи інвестуватимуть у компанії напряму). По-друге, ми організуємо ще одну групу інституційних інвесторів, що включає пожертви від університету, пожертви від фонду та корпоративні кошти, та спробуємо зібрати для фонду для установ приблизно таку ж суму грошей, яку отримаємо від приватних інвесторів, тобто близько 2 мільярдів доларів.

До кінця літа цього року ми зберемо ключових дійових осіб і оформимо інвестиційні документи. Після цього ми зможемо звертатися не лише до приватних осіб, які готові долучитися, оскільки знають мене особисто і впевнені, що це буде організовано як слід, але й до установ.

Коаліція була утворена вражаючою групою багатих людей. Але я побачив мало імен із енергетичної галузі. Хіба вам не потрібна професійна компетенція енергетичної галузі, а також її фінансові ресурси?

Ми не займалися вмовлянням таких людей. Але так, якщо ми зможемо залучити людей, які працюють на нинішньому енергетичному ринку, їхнє обладнання або засоби, то буде чудово, якщо й вони візьмуть участь. Наша основна мета – зібрати кілька мільярдів; у такому випадку ми зможемо підтримати багато чудових компаній, і надати значно більшу підтримку, ніж це зробив би звичайний венчурний фонд.

Ви заявили про свою готовність інвестувати до 1 мільярда доларів власних грошей протягом наступних п'яти років. Чому б не інвестувати більше?

Шкода, що виписати чек на більшу суму – це не рішення. Мені дуже цікаво – коли ми оформимо цей фонд, наскільки швидко ми зможемо інвестувати. Якщо ми зможемо ефективно інвестувати перші декілька мільярдів доларів – тоді, безумовно – я не тільки вкладу власні кошти, а й зателефоную установам і приватним інвесторам зі словами: «Алилуйя, вони знайшли достатньо компаній, і зараз обмежені фінансово. Нам потрібно більше грошей».

Екологічно чисті технології на даний час не дуже користуються попитом [з точки зору інвестицій], оскільки люди ставили нереальний час на створення таких наукових досягнень. Труднощі із прийняттям нового, надійністю, відтворенням технологій у промисловому масштабі – все це надзвичайно приголомшує. Отож, ми повинні знову зацікавити людей інвестиціями такого типу. Але ми справді повинні примусити їх зрозуміти, що ІТ-світ створив таку модель із точки зору часових рамок, терпіння та навіть обсягу необхідного капіталу, яка у більшості випадків в енергетичному секторі не існує

Чи фінансуєте ви зниження рівня СО²?

Я є інвестором компанії Девіда Кейта, яка називається Carbon Engineering і займається технологією уловлювання вуглекислого газу в атмосфері. Вони будують завод. Розрахунок витрат проводився на основі ціни у сто доларів або й більше за тонну СО², отриманого способом уловлювання в атмосфері. Однак, побудувавши перший завод, вони розглядатимуть можливості знизити ці витрати.

Як справи у TerraPower? Коли з'явиться комерційний реактор і чому Китай виявився єдиною можливою країною для проведення випробувань?

Китай – це не єдина можливість. Є такі країни, як Індія, Корея, Японія, Франція та США. Вони займалися ядерною енергетикою на високому рівні, але сьогодні близько половини усіх атомних електростанцій у світі будуються у Китаї. Інженерний потенціал Китаю дуже вражає. Ймовірно, що пілотну станцію TerraPower буде побудовано саме в Китаї. У найкращому випадку, якщо цю станцію закінчать до 2024 року, то приблизно у 2030-х роках ми матимемо модель, за якою, сподіваюся, будуть будуватися усі нові атомні проекти, оскільки економічні показники, безпека, викиди та всі ключові параметри відчутно покращаться.

Чи робили ви помилкові інвестиції в енергетику, про які хотіли б розповісти?

Я володію частками у п'ятьох компаніях із виробництва елементів живлення, і всі п'ять переживають нелегкі часи. Наприклад, компанія Дона Седоуея, Ambri, чудова, але у них зараз великі труднощі з герметизацією натрієвих батарей, а також із економічною складовою батарей, що зробила б їх привабливими з точки зору складських витрат. Я не жалкую, що інвестував, але усі проекти з виробництва батарей, з якими я пов'язаний, справляються із розміром ринку та відпрацюванням технології гірше, ніж очікувалося. Вони все ще працюють, але справи йдуть досить складно. Коли люди думають про енергетичні рішення, не можна сподіватися, що станеться диво із складуванням. Можливо, воно і станеться, але треба інвестувати у ті шляхи, які не вимагають складського зберігання.

Якщо немає зручної технології зберігання, то яким чином сонце і вітер зможуть суттєво вплинути на виробництво електроенергії?

Якщо б ви мені сказали: «Дива із зберіганням не станеться» - нічого подібного на використання сонячної енергії в хімічному виробництві – тоді, я гадаю, ймовірна система багатої країни виглядала б як гігантська високовольтна електрична мережа постійного струму, що виробляється із сонця та вітру, та пікові електростанції на природному газі з надзвичайно високим рівнем уловлювання і зберігання СО² [CCS].

Якщо б була така магістральна мережа, яка б покрила усю Північну Америку, і ви б розглянули моделі погоди та зрозуміли режими вітру і сонця, раціонально використавши усю енергію сонця і вітру, щоб максимально збільшити різноманітність, то, маючи таку мережу, яка охоплює весь континент, із величезною потужністю, яку можна використати, маючи відповідну підтримку уряду, ви змогли б забезпечити близько 80 відсотків усіх енергетичних потреб. Для 20 відсотків, що залишаються, можна, у найгіршому випадку, використати пікові електростанції на природному газі з CCS. У випадку електростанції на природному газі CCS є дещо простішим, ніж у вугільних електростанціях, і легше робити його для забезпечення 20 відсотків енергії, ніж для усіх 100 відсотків.

Мережа існує, і це найбільш ймовірне просте і зрозуміле рішення. Побудова великої високовольтної електричної мережі постійного струму є досить економічно доцільним. Це магія лише в тому сенсі, що держава повинна забезпечити правила мереж і створити правильні економічні стимули. Це не технологічне диво; це диво політики (комплексу заходів).

Чи можуть США, які пообіцяли знизити викиди більш ніж на 25 відсотків до 2015 року, та інші країни, виконати свої зобов'язання, передбачені Паризькою угодою?

Хоча Паризька угода – це величезний крок уперед, кожна країна повинна зробити ще дуже багато роботи. Я думаю, люди мають право на скептицизм щодо того, скільки країн виконають свої зобов'язання, і якщо навіть так, то яким чином. Візьмімо, наприклад, обіцянки США: значною мірою, США виконує свої зобов'язання шляхом збільшення частки природного газу у структурі енергоспоживання.

Якщо б у нас не було інновацій, якщо б ви сказали: «Наука завмерла, є тільки нинішні технології», то я був би доволі песимістично налаштованим щодо можливості [запобігання] глобальному потеплінню навіть на три градуси. Але я налаштований оптимістично, оскільки є потенціал для інновацій, у яких C дорівнюватиме нулю.