Все на паузу. Как мировой энергетический кризис, спровоцированный Россией, ударил по науке

Издание Science отмечает, что свою роль сыграл в том числе и экономический спад из-за пандемии коронавируса. Джонатан Стерн, изучающий рынок природного газа в Оксфордском институте энергетических исследований, объясняет, что из-за локдауна многие генераторы остановили свою работу, после чего не смогли вовремя вернуться или даже увеличить свои мощности, чтобы удовлетворить возобновившийся спрос на энергию.

Вторжение России в Украину стало еще одним гвоздем, который загоняется в крышку научного гроба по всей Европе. ЕС ввела санкции и планирует окончательно отказаться от российских энергоносителей уже в ближайшие годы, однако в краткосрочной перспективе это невозможно: в структуре потребления природного газа по Европе российское топливо занимает долю в 40%.

Теперь европейцы планируют диверсифицировать поставки, чтобы заменить Россию, развивать зеленую энергетику, а также начинать экономить.

5 августа Совет ЕС принял решение снизить потребление газа в странах ЕС на 15%, чтобы подготовиться к перебоям с поставками газа из РФ, которая активно использует энергоносители в качестве оружия, постоянно шантажируя Европу тем, что та замерзнет зимой, если не продолжит сотрудничество с террористическим государством.

Опасения Европы подтвердил Газпром, который в начале сентября полностью остановил газопровод Северный поток, ссылаясь на утечку масла в двигателях Siemens. В компании разоблачили российские отговорки, заявив, что в прошлом такие утечки не приводили к прекращению работы газопровода.

Из-за стремительного повышения стоимости энергоносителей в Евросоюзе нарастают призывы ограничить цену на газ и отделить ее от цены на электроэнергию. Природный газ по-прежнему широко используется для производства электроэнергии: поскольку цены на газ выросли, это отразится и на тарифах на электричество.

По словам министерки энергетики Бельгии Тинне Ван дер Стрэтен, страны ЕС столкнутся с пятью-десятью ужасными зимами, если ничего не будет сделано для снижения цен на природный газ.

Энергоносители против науки

Первые потери наука понесла еще до начала вторжения России в Украину. В январе компания Lumius, выполнявшая роль подрядчика в сфере электроэнергии в Чехии, объявила о банкротстве, из-за чего многие местные университеты и исследовательские центры вынуждены были покупать энергию по гораздо более высоким ценам.

Так, центр IT4Innovations, использовал свой самый мощный суперкомпьютер Karolina лишь на треть от его полной мощности, что отразилось на исследованиях более 1500 ученых, которые с его помощью изучали климат и открывали новые лекарства. Научно-исследовательский институт ELI Beamlines также приостановил свою работу на несколько недель из-за невозможности поддерживать работу своих лазеров.

Правительство Чехии согласилось поддержать оба объекта до конца 2023 года, однако неизвестно, смогут ли они продолжить свою работу зимой.

Большая проблема исследований, которые требуют высоких технологий не только в их непосредственной сложности, но и в том, что заморозка подобных проектов — это не фильм, который можно поставить на паузу, чтобы закончить просмотр позднее. Очень часто работа с определенным проектом ограничена во времени, а разные команды ученых организовывают целую очередь и жестко ограничены во времени, которое они могут провести с необходимым им инструментом.

Выключение лазеров ELI Beamlines — это большой удар по чешским исследователям, которые вынуждены не только откладывать свои работы, но и подстраиваться под новые реалии, в которых неизвестно, смогут ли они в принципе закончить свои работы из-за проблем с энергоносителями и газовым шантажом России.

Особенно сильно энергетический кризис ударил по европейским исследовательским центрам по физике частиц, поскольку для поддержания работы ускорителей нужна стабильная подача электроэнергии.

Специалисты вышеупомянутого CERN сейчас изучают различные сценарии работы на случай перебоев в поставках электроэнергии. Ежегодно центр потребляет 1,3 тераватт-час энергии, что приблизительно эквивалентно 250 тыс. семей. Во время пиковой нагрузки, коллайдеры CERN потребляют около 200 мегаватт-час, что сопоставимо с потреблением трети соседней Женевы.

Ожидается, что отключение семи ускорителей снизит потребление электроэнергии на 25%, что, возможно, позволит не отключать от сети БАК. Ученые центра считают сохранение работы БАК своим главным приоритетом.

Обычно организация закупает энергию во Франции на несколько лет вперед. Однако сейчас перед CERN стал совсем другой вопрос: дело не только в финансах, а в том, будет ли доступна эта электроэнергия в принципе, объясняет Клод. Хотя материальный вопрос никто не отменял — цены на энергоносители сейчас выросли в 10 раз, из-за чего закупать электроэнергию стало намного сложнее. Особенно когда ее нужно очень много.

Тем не менее, CERN сейчас находится в таком же положении, как и крупнейший немецкий исследовательский центр DESY. Там тоже закупили достаточное количество энергии, чтобы коллайдеры продолжали свою работу до конца 2023 года, однако далеко не факт, что ученым удастся использовать эти поставки, если правительство Франции и Германии соответственно введут национальные энергетические ограничения.

В DESY также рассматривают возможность ограничения энергопотребления некоторых ускорителей. Однако в случае жестких ограничений, некоторые устройства им придется полностью отключить, поскольку их работа зависит от постоянного криогенного охлаждения, которое потребляет большое количество энергии.

И, конечно же, это отразится и на исследованиях в CERN и DESY — как их количестве, так и качестве. К примеру, во время пандемии BioNTech использовал рентгеновское оборудование DESY, чтобы изучать структуру вируса SARS-CoV-2. Также ученые активно изучают материалы, которые используются в солнечных батареях.

Некоторые устройства и вовсе невозможно будет запустить после остановки, поскольку они требуют постоянной работы охладительных систем; в противном случае ускорители может поесть коррозия. Некоторые машины и вовсе работают на старом оборудовании, которое может не выдержать такой резкой смены обстановки, как полная остановка и новый запуск.

Нидерландский институт радиоастрономии, на базе которого работает самый чувствительный в мире радиоинтерферометр LOFAR, планирует запросить экстренное финансирование от правительства, чтобы оплатить возросшие счета за электричество. Если власти откажут, ученым придется уменьшит количество наблюдений, поскольку обработка радиоастрономических данных требует мощных компьютеров, общее энергопотребление которых эквивалентно потреблению 800 семей.

Ученые, работающие с термоядерными реакциями также сильно зависят от стабильной подачи электроэнергии. Для поддержания работы ядерных реакторов необходимо очень много энергии, которая не только разогреет плазму до десятков тысяч градусов, но и будет поддерживать эту температуру, чтобы ядерная реакция произошла успешно. Работа таких установок также будет значительно усложнена из-за российского шантажа.

На самом деле энергетический кризис был скорее вопросом времени, поскольку Европа слишком зависели от российских энергоносителей. То, что он наступил так резко лишь показывает, что большинство европейцев не сильно задумывались об энергетической независимости, и теперь весь мир будет платить за предыдущее бездействие правительств по этому поводу.

И наука не станет исключением.