Це безперервний цикл, одна з ланок колообігу вуглецю на планеті: дерева забирають CO2 з атмосфери, бактерії з ґрунту повертають його назад. Учені знали про це давно, проте не в деталях. Щоб ліс хоч якось упливав на глобальне потепління, він має фотосинтезувати вуглець швидше, ніж бактерії викидають його назад. Досить довго серед ботаніків панувало переконання, що ліси загалом є вуглецево нейтральними. Тобто в довготривалій перспективі кількість поглинутого ними вуглецю дорівнює кількості вуглецю, перенесеного в атмосферу з ґрунту. Проте достеменно це нікому не було відомо. Учені просто не знали, яким є реальне співвідношення між кількістю вуглецю, продукованого бактеріями, та кількістю вуглецю, поглинутого з атмосфери.
Так було, поки на сцені не з’явилася докторка Беверлі Ло з Університету штату Орегон. Вона виявилася першою науковицею, яка виміряла реальні вуглецеві флуктуації в лісі, щоби зрозуміти, чи ліси відіграють якусь роль у боротьбі зі зміною клімату.
Очолювана докторкою Ло група організувала багаторічне дослідження лісових екосистем на південному заході США. Вчені розташували над покровом незайманого мішаного лісу масив вишок, які фіксували кількість CO2, що його поглинають дерева, а також ретельно вимірювали всі можливі параметри дерев. Іще були спеціальні пристрої над і під землею, які визначали, скільки вуглецю повертається назад. Після багатьох років спостережень учені змогли констатувати, що старі ліси поглинають CO2 більше, ніж виділяється з ґрунту під ними. Тобто вони є такими собі резервуарами, які втримують частину виробленого людством вуглецю.
І це добре.
Ось тільки це не все дослідження. Ліси є відновним ресурсом. Їх постійно вирубують, а на вирубаній ділянці відразу висаджують нові дерева. Принаймні так заведено в цивілізованих країнах. Тож докторка Ло паралельно проводила виміри й серед молодих дерев. Вона хотіла визначити баланс між поглинутим і виділеним вуглецем для лісу, насадженого на місці колишньої вирубки. І з’ясувалося: щонайменше протягом перших двадцяти років молодняк є джерелом вуглецю. Він віддає вуглецю приблизно на 20 % більше, ніж поглинає.
Чому так? Здавалося б, молоді дерева швидко ростуть, а тому мали би поглинати більше вуглецю. Щодо одиничної рослини — так і є. Проте все інакше, коли йдеться про ліс. Серед молодих дерев більше прогалин, менше тіні, їхні крони не такі щільні й не зливаються в один покров, і через це молодий ліс вбирає вуглець менш активно. Навіть якщо в ньому мільярд дерев.
Хтось запитає: а в чому проблема? Зрештою ці ліси виростуть і почнуть вбирати вуглець. Треба лише не заважати їм рости. І зачекати.
Ось тільки річ у тім, що в нас немає двадцяти років. Ми не можемо чекати. За двадцять років планета промине точку неповернення, після якої стане однаково, яку кількість дерев ми посадили та скільки вуглецю вони вбиратимуть, коли виростуть.
Будь-яка сонячна електростанція, незалежно від місця розташування, має найвищу ефективність опівдні найбільш теплої пори року — саме тоді, коли потреби в електроенергії є найменшими. Очевидне розв’язання цієї проблеми: а чому б не розмістити фотопанелі там, де завжди світить сонце? У буквальному сенсі завжди. Чому б не збудувати сонячні електростанції на земній орбіті?
Ідея не така вже й божевільна, як видається на позір. Навпаки, з технічного погляду вона цілком здійсненна. Питання лише в тім, чи виявляться ці орбітальні системи економічно вигідними та чи становитимуть конкуренцію наземним електростанціям. Спробуймо розібратися.
У космосі сонячна енергія доступна 24 години на добу. Аерокосмічний інженер Роберт Зубрін у книзі «Жага космосу» зазначає, що без атмосфери ефективність космічних фотопанелей зростає порівняно із земними установками в півтора раза, а можливість розвертати батареї в напрямку Сонця посилює виробництво електроенергії ще вчетверо. Як наслідок — орбітальна сонячна станція генеруватиме електрики вшестеро більше за її аналог, установлений на екваторі Землі, та ще й буде функціонувати безперервно.
Гаразд, але як цю енергію доправляти на Землю? Насправді це не так уже й складно. Зубрін пропонує випромінювати її мікрохвилями, як-от у мікрохвильовій пічці на вашій кухні. Приймачами на Землі слугуватимуть спеціальні ректени — різновид антен (назву отримали від англійського словосполучення rectifying antenna, тобто випрямна антена), призначені для перетворення енергії електромагнітного випромінювання на постійний струм. Незважаючи на втрату половини енергії у процесі передавання, а тому зниження ефективності сонячної електростанції до рівня тільки втричі вищого від її земного аналога, цього таки достатньо. Ще однією перевагою є те, що ректени — це прості та дешеві пристрої, які можна встановлювати практично будь-де. І в такий спосіб одержану на орбіті електрику вдаватиметься легко доправляти до найвіддаленіших куточків третього світу, де спорудження і сонячних, і традиційних електростанцій є неможливим.