Усе на паузу. Як світова енергетична криза, спровокована Росією, вдарила по науці

Видання Science зазначає, що свою роль зіграв навіть економічний спад через пандемію коронавірусу. Джонатан Стерн, який вивчає ринок природного газу в Оксфордському інституті енергетичних досліджень, пояснює, що через локдаун багато генераторів зупинили свою роботу, після чого не змогли вчасно повернутися або навіть збільшити свої потужності, щоб задовольнити попит на енергію, що відновився.

Вторгнення Росії в Україну стало ще одним цвяхом, який заганяється у кришку наукової труни по всій Європі. ЄС ввела санкції і планує остаточно відмовитися від російських енергоносіїв вже найближчими роками, однак у короткостроковій перспективі це неможливо: у структурі споживання природного газу Європою російське паливо займає частку в 40%.

Наразі європейці планують диверсифікувати постачання, щоб замінити Росію, розвивати зелену енергетику, а також починати економити.

5 серпня Рада ЄС ухвалила рішення знизити споживання газу в країнах ЄС на 15%, щоб підготуватися до перебоїв із постачанням газу з РФ, яка активно використовує енергоносії як зброю, постійно шантажуючи Європу тим, що та замерзне взимку, якщо не продовжить співпрацю з терористичною державою.

Побоювання Європи підтвердив Газпром, який на початку вересня повністю зупинив газопровід Північний потік, посилаючись на витік мастила у двигунах Siemens. У компанії викрили російські відмовки, заявивши, що у минулому такі витоки не призводили до припинення роботи газопроводу.

Через стрімке підвищення вартості енергоносіїв у Євросоюзі наростають заклики обмежити ціну на газ та відокремити її від ціни на електроенергію. Природний газ, як і раніше, широко використовується для виробництва електроенергії: оскільки ціни на газ зросли, це позначиться і на тарифах на електрику.

За словами міністерки енергетики Бельгії Тінне Ван дер Стретен, країни ЄС зіштовхнуться із п'ятьма-десятьма жахливими зимами, якщо нічого не буде зроблено для зниження цін на природний газ.

Енергоносії проти науки

Перших втрат наука зазнала ще до початку вторгнення Росії в Україну. У січні компанія Lumius, яка виконувала роль підрядника у сфері електроенергії в Чехії, оголосила про банкрутство, через що багато місцевих університетів та дослідницьких центрів змушені були купувати енергію за набагато вищими цінами.

Так, центр IT4Innovations, використав свій найпотужніший суперкомп'ютер Karolina лише на третину від його повної потужності, що позначилося на дослідженнях понад 1500 вчених, які за його допомогою вивчали клімат та відкривали нові ліки. Науково-дослідний інститут ELI Beamlines також припинив свою роботу на кілька тижнів через неможливість підтримувати роботу лазерів.

Уряд Чехії погодився підтримати обидва об'єкти до кінця 2023 року, проте невідомо, чи зможуть вони продовжити свою роботу взимку.

Велика проблема досліджень, які вимагають високих технологій не лише в їхній безпосередній складності, а й у тому, що заморожування подібних проєктів — це не фільм, який можна поставити на паузу, щоби закінчити перегляд пізніше. Дуже часто робота з певним проєктом обмежена у часі, а різні команди вчених організовують цілу чергу і жорстко обмежені у часі, який можуть провести з необхідним їм інструментом.

Вимикання лазерів ELI Beamlines — це великий удар по чеських дослідників, які змушені не лише відкладати свої роботи, а й підлаштовуватися під нові реалії, в яких невідомо, чи зможуть вони в принципі закінчити свої роботи через проблеми з енергоносіями та газовим шантажем Росії.

Особливо сильно енергетична криза вдарила по європейських дослідницьких центрах з фізики частинок, оскільки для підтримання роботи прискорювачів потрібна стабільна подача електроенергії.

Фахівці згаданого вище CERN зараз вивчають різні сценарії роботи на випадок перебоїв у постачанні електроенергії. Щорічно центр споживає 1,3 терават-годину енергії, що приблизно еквівалентно 250 тис. сімей. Під час пікового навантаження, колайдери CERN споживають близько 200 мегават-годин, що можна порівняти зі споживанням третини сусідньої Женеви.

Очікується, що відключення семи прискорювачів зменшить споживання електроенергії на 25%, що, можливо, дозволить не відключати від мережі ВАК. Вчені центру вважають збереження роботи ВАК своїм головним пріоритетом.

Зазвичай організація закуповує енергію у Франції на кілька років наперед. Однак зараз перед CERN постало зовсім інше питання: справа не лише у фінансах, а в тому, чи буде доступна ця електроенергія в принципі, пояснює Клод. Хоча матеріальне питання ніхто не скасовував — ціни на енергоносії зараз зросли у 10 разів, через що закуповувати електроенергію стало набагато складніше. Особливо, коли її потрібно дуже багато.

Тим не менш, CERN зараз перебуває в такому ж становищі, як найбільший німецький дослідницький центр DESY. Там також закупили достатню кількість енергії, щоб колайдери продовжували свою роботу до кінця 2023 року, проте далеко не факт, що вченим вдасться використати ці поставки, якщо уряд Франції та Німеччини відповідно запровадять національні енергетичні обмеження.

DESY також розглядають можливість обмеження енергоспоживання деяких прискорювачів. Однак у разі жорстких обмежень деякі пристрої їм доведеться повністю відключити, оскільки їх робота залежить від постійного кріогенного охолодження, яке споживає велику кількість енергії.

І, звичайно ж, це позначиться і на дослідженнях у CERN та DESY — як їх кількості, так і якості. Наприклад, під час пандемії BioNTech використовував рентгенівське обладнання DESY для вивчення структури вірусу SARS-CoV-2. Також вчені активно вивчають матеріали, що використовуються у сонячних батареях.

Деякі пристрої взагалі неможливо буде запустити після зупинення, оскільки вони вимагають постійної роботи охолоджувальних систем; інакше прискорювачі може поїсти корозія. Деякі машини працюють на старому обладнанні, яке може не витримати такої різкої зміни обстановки, як повна зупинка і новий запуск.

Нідерландський інститут радіоастрономії, на базі якого працює найчутливіший у світі радіоінтерферометр LOFAR, планує запросити екстрене фінансування від уряду, щоб сплатити збільшені рахунки за електрику. Якщо влада відмовить, вченим доведеться зменшити кількість спостережень, оскільки обробка радіоастрономічних даних потребує потужних комп'ютерів, загальне енергоспоживання яких еквівалентне споживанню 800 сімей.

Вчені, які працюють з термоядерними реакціями, також сильно залежать від стабільної подачі електроенергії. Для підтримання роботи ядерних реакторів необхідно дуже багато енергії, яка не лише розігріє плазму до десятків тисяч градусів, а й підтримуватиме цю температуру, щоб ядерна реакція відбулася успішно. Робота таких установок також буде значно ускладнена через російський шантаж.

Насправді енергетична криза була швидше питанням часу, оскільки Європа надто залежала від російських енергоносіїв. Те, що він настав так різко, лише показує, що більшість європейців не сильно замислювалися про енергетичну незалежність, і тепер весь світ платитиме за попередню бездіяльність урядів щодо цього.

І наука не стане винятком.