Страшнее, чем ядерная зима: что ждёт человечество, если на Земле исчезнет электричество

И возможно ли это в принципе.

Материал подготовлен при поддержке фильма «Аванпост»

Полное отключение электричества — далеко не самый распространённый сценарий конца света в популярной культуре: его с отрывом опережают ядерная война, смертельный вирус и различные экологические катастрофы. И это странно, ведь на самом деле исчезновение электроэнергии — пугающе реалистичный сюжет.

Современная цивилизация не может существовать без электричества: благодаря нему функционируют фабрики, больницы, банковские дата-центры. Но электрические сети — предельно хрупкие системы, крайне уязвимые к неполадкам. Доказательств тому масса: достаточно вспомнить, как два неудачно упавших дерева обесточили всю Италию почти на сутки. По мнению учёных, по мере разрастания электрических сетей их хрупкость будет только возрастать — в будущем блэкауты будут случаться ещё чаще.

Но что произойдёт, если электроэнергия исчезнет вообще на всей планете? Вероятность этого не так уж и велика, но она есть — рассказываем как это может произойти и рассуждаем о том, как человечество может обезопасить себя от подобного исхода. А заодно по ходу текста вы сможете ответить на несколько вопросов — они помогут определить, какой вы тип выжившего.

Но для начала ответим на вопрос: как производят электроэнергию? Есть два вида электростанций: топливные и «зелёные». В первом случае топливо нагревает воду, она превращается в пар, пар вращает турбины, а подключенные к ним генераторы производят электричество. Ресурсом может выступать что угодно: древесина, уголь, нефть, газ или даже человеческие отходы. И даже такое на первый взгляд сложное устройство, как атомная электростанция, работает, по сути, по принципу кипятильника: выделяемое во время ядерной реакции тепло кипятит воду, превращая её в пар, и этот пар приводит в действие турбину, вращающую генератор.

В основе производства электроэнергии находится электромагнитная индукция. Турбина заставляет проводник вращаться в магнитном поле — во время этого в проводнике возникает напряжение и электрический ток.

И даже возобновляемые источники энергии (гидроэлектростанции и ветряки) работают по похожему принципу: просто в этом случае турбины приводятся в действие с помощью воды или ветра, а не пара — соответственно никакое топливо им не нужно. Правда особняком стоят солнечные панели: в них используются совершенно иные методы, их изучает гелиоэнергетика.

Интересный факт: 4 страны в мире полностью перешли на производство возобновляемой электроэнергии — Албания, Исландия, Парагвай и Демократическая Республика Конго. В России же общий процент вырабатываемой «зелёной» энергии составляет 16.9% по данным на 2016-й год.

Есть два способа лишить человечество электричества: уничтожение сети электроснабжения и мощнейший электромагнитный импульс. На первый взгляд кажется, что первый сценарий совсем уж невозможен: электрические сети децентрализованы, а современная цивилизация позволяет быстро устранять неполадки. Но на деле это не совсем так.

Некоторые исследователи считают, что чем больше на планете электростанций и проводов, тем более хрупкой становится сеть электроснабжения. Чем больше становится система, тем более непредсказуемым становится любой наносимый ей урон. Децентрализованность энергосетей играет с ними злую шутку: из-за отсутствия единого центра управления (в частности это связано с тем, что электросетевые компании относятся к частному сектору и неохотно обмениваются друг с другом информацией) иногда даже небольшие повреждения могут привести к серьёзным последствиям.

Этот тезис прекрасно иллюстрирует итальянский блэкаут 2003 года: всего два неудачно упавших дерева обесточили всю страну, лишив электричества примерно 60 миллионов человек. То же самое случилось в Индии в 2012-м: неполадка почти на два дня лишила половину страны энергии, нанеся огромный ущерб экономике и нарушив распорядок жизни миллионов людей. Эксперты во всём винят приватизацию энергетического сектора: компании не хотят выделять ресурсы на поддержание в сети резервных мощностей, который могли выступить этакой «подушкой безопасности» во время форс-мажоров.

А ещё, как считают некоторые исследователи, изменения в климате со временем могут помешать «зелёным» электростанциям должным образом вырабатывать ток: за последние 10 лет из-за нехватки дождей гидроэлектростанции в Кении, Индии, Танзании и Венесуэле не справлялись, что тоже приводило к блэкаутам. Тревогу учёных усиливает тот факт, что потребность в электричестве всё время растёт (по некоторым оценкам между 2008 и 2035 годами потребность в электроэнергии вырастет на 80%), и природных ресурсов может просто не хватить, чтобы обеспечить такую нужду.

Опасность также могут представлять мощные электромагнитные импульсы. Распространённый в поп-культуре сценарий — взрыв ядерной бомбы. Он действительно может на время отключить электрические приборы: причём чем выше в небе будет взорвана ядерная бомба, тем мощнее будет электромагнитный импульс. В 60-е американцы ставили эксперимент под названием Starfish Prime: на высоте 400 километров над Тихим океаном взорвали ядерную боеголовку, чтобы протестировать силу ЭМИ. В 1500 километрах от эпицентра взрыва на Гавайях отключились три сотни уличных фонарей, а многие телевизоры, радиоприёмники и другая бытовая техника гавайцев вышли из строя.

Но чтобы электричество исчезло вообще на всей планете, нужно, чтобы члены «ядерного клуба» повсеместно взрывали ядерные боеголовки в небе — такой сценарий довольно маловероятен. Да и в случае полномасштабной ядерной войны это будет не так уж и важно — тут и без этого проблем хватит. Вероятность обмена боеголовками сегодня не так уж и велика, поэтому этот сценарий мы опустим и перейдём к следующему — мощным вспышкам на солнце.

2-го сентября 1859 года началась одна из самых сильных геомагнитных бурь в истории человечества. 1 сентября британский астроном Ричард Кэррингтон наблюдал мощнейшую вспышку на Солнце, эффект от которой достиг Земли всего за 18 часов. В тот день по всей Европе и Северной Америке отказал телеграф, а в небе почти на всей планете было видно северное сияние. Свет от него был настолько ярким, что золотоискатели в США проснулись и начали готовить завтрак, подумав, что наступило утро. От сильного напряжения некоторые телеграфные столбы сгорели — многие решили, что наступил конец света.

Тогда человечество оправилось относительно легко — оно ещё не так сильно зависело от электричества. По мнению экспертов, случись такое сегодня, полностью бы отключились все спутники на орбите Земли (заново включить уже запущенные спутники бы не вышло), а сеть энергоснабжения получила бы немыслимый урон — от перенапряжения трансформаторы бы сгорели, крупные города могли бы лишиться электричества на годы. В 1989 году в Канаде произошёл шторм примерно в 5 раз слабее по мощности, чем Кэррингтоновская вспышка — он отключил всю провинцию Квебек (это, примерно, одна пятая часть страны) от электричества примерно на 12 часов.

Всего за 2 минуты свет повсюду погас: люди оказались в полной темноте в офисных зданиях, в тоннелях в метро, подземных переходах. Во время блэкаута закрылись метро, аэропорты, мелкие и крупные предприятия. Но досталось не только Канаде: электрическая сеть Нью-Йорка просела на 150 мегаватт, а во Флориде и на Кубе в небе можно было увидеть северное сияние.

Такая мощная геомагнитная буря — большая редкость, но если человечество когда-нибудь и лишится электричества, то, скорее всего, именно по подобному сценарию. Так что, допустим, случилось немыслимое: сеть энергоснабжения пала, телефон не ловит связь, а телевизор молчит. Надо понимать, что вероятность этого стремится к нулю и, чтобы по-настоящему лишить человечество электричества, все возможные сценарии отключения должны произойти одновременно. Но представим, что случилась настолько продолжительная и мощная геомагнитная буря, что всё питание надолго пропало.

Допустим, электричество отключилось. В первые часы всё будет как всегда: у каждого хотя бы раз дома отключалась энергия. Подозрительно, что телефон тоже не ловит связь, но ничего кроме этого не предвещает беды.

Одна из первых проблем, с которой столкнутся люди — нехватка воды. В первую очередь это ударит по людям, живущим в загородных домах: зачастую они не подключены к канализации и вынуждены выкачивать воду с помощью электрических насосов из колодца. Но и в городах скорее всего начнутся проблемы: если в насосных станциях разом пропадёт электричество, то вода в канализации исчезнет (такое, кстати уже случалось в городе Олин в США). Появятся проблемы с охлаждением и готовкой еды: холодильники отключатся, электрические плиты перестанут работать. Давление газа в магистралях нагоняется электрическими компрессорами — значит, газовые плиты тоже быстро придут в негодность (если только у вас нет в запасе собственных баллонов с пропаном).

Если рассматривать блэкаут в рамках сценария с мощной магнитной бурей, то в этом случае удалённая коммуникация между людьми станет почти невозможна: радиостанции, телевидение и интернет перестанут работать — все современные средства оповещения исчезнут. Запасные генераторы тоже не помогут: даже если буря не затронет мелкие персональные бензогенераторы, то включать их ради связи с людьми всё равно бессмысленно — центральные узлы коммуникации работать не будут.

Вероятно, сначала вы решите пойти в магазин за продуктами. Но большая часть супермаркетов работать не будут — сканеры товаров на кассе будут отключены. Карточкой расплатиться тоже не получится — повезет, если кто-то согласится принимать наличные и не бить чеки.

На улицах городов отключатся светофоры: в мегаполисах это мгновенно вызовет транспортный коллапс. А службы экстренной помощи вроде пожарных, полицейских и врачей не смогут нормально координировать свою работу по целому ряду причин: ездить по улицам станет почти невозможно, да и дозвониться, чтобы позвать на помощь, не получится.

Самолёты, находящиеся в воздухе, с трудом смогут сесть: с отключенной коммуникацией быстро начнётся хаос и скоординировать вылеты и посадки не получится. Вероятно, многие из них разобьются, вынужденные совершать экстренную посадку там, где глаза глядят. Не повезёт и тем, кто будет в этот момент ехать в лифте: выбираться оттуда придётся вручную.

Из-за нехватки сил полиции в крупных городах очень скоро начнётся мародёрство: люди будут обворовывать магазины и аптеки, и вряд ли их кто-то сможет остановить. На улицах моментально станет опасно.

Если людям повезет, то какое-то время они смогут протянуть на запасных источниках энергии: бензогенераторах, аккумуляторах и, допустим, на персональных солнечных панелях — местами мелкие очаги цивилизации сохранятся. Но это только в том случае, если электромагнитный импульс будет только один. Если их будет несколько (допустим, три или четыре) и с разными интервалами, то настанет поворотный момент: скорее всего, человечество окончательно лишится большей части электрической техники.

Но особенно пугает то, что может произойти с атомными электростанциями. Электричество помогает им охлаждаться: перегрев реактора может спровоцировать взрыв, начнётся так называемый мелтдаун или расплавление активной зоны ядерного реактора. Чисто технически именно это, например, произошло в Чернобыле — просто в том случае реактор перегрелся не из-за нехватки электроэнергии.

По идее, у станций есть запасные источники питания, которые должны мгновенно перехватить нагрузку на себя. Но несколько мощных электромагнитных импульсов сначала отключат основное питание, а потом и резервное. Нечто подобное, кстати, случилось на Фукусиме 11 марта 2011-го года: волна затопила аварийные генераторы, из-за чего система охлаждения нескольких реакторов дала сбой — это обернулось одной из главных экологических катастроф 2010-ых.

В России 10 действующих АЭС с 33 действующими энергоблоками, больше половины из которых находятся в европейской части страны. Результат катастрофы такого масштаба будет непоправимым: с последствиями одного только Чернобыля человечество борется и по сей день. Несколько мощных электромагнитных импульсов могут мгновенно превратить мирный атом в оружие массового поражения.

Как быть, если электричество всё-таки исчезло? Если на улице зима, то в первую очередь нужно постараться спасти продукты питания. Говорят, помогает искусственно охлаждать холодильник, подбрасывая туда снег — таким образом можно спасти даже быстропортящуюся еду.

Поможет плита с собственным газовым баллоном: так можно не переживать, что газ отключится, — в доме всегда будет огонь. Также стоит запастись консервами (и едой для питомцев, если они у вас есть), питьевой и технической водой (в худшем случае даже мыться будет нечем), и, конечно, фонариками с батарейками — если их не уничтожил импульс. Стоит как можно быстрее выбираться из больших городов в сельскую местность: в мегаполисах моментально станет опасно, в частности, из-за близости АЭС к крупным населённым пунктам.

Через месяц в крупных городах станет невозможно жить: недостаток еды и гарантированное повсеместное мародёрство вынудят людей искать жильё и пропитание в сельской местности. Даже в экономически развитых странах во время бедствий люди начинают обворовывать дома — в случае глобальной катастрофы отследить преступников будет практически невозможно, что ещё сильнее развяжет людям руки. По подсчётам американского сенатора Рона Джонсона, 90% населения по разным причинам погибнет. Люди с особыми нуждами не получат должного медицинского обслуживания, многие умрут от голода и болезней.

Легче всего пережить коллапс будет народам, не зависящим от электричества и благ цивилизации. Например, это касается жителей Африки: по данным исследователей, 621 миллион африканцев (то есть, примерно, две трети континента) живут без электричества. Вероятно, им будет проще адаптироваться к изменившимся условиям, чем жителям мегаполисов.

В Нигерии (на минутку, одном из самых крупных мировых экспортёров нефти) 93 миллиона человек всё ещё отапливают и освещают помещение углём и древесиной. В случае глобальной катастрофы африканский энергетический кризис может хоть в чём-то сыграть местным жителям на руку.

Проще всего пережить катастрофу будет фермерам и вообще всем, кто живёт в сельской местности. В особенности тем, чьи дома отапливаются обычными дровами и у кого есть собственное хозяйство. Им останется только надеяться, чтобы вооруженные банды из крупных городов не попытались силой отобрать нажитое. Но стычки между людьми гарантированы, ведь быстро наладить производство еды в старых масштабах без электричества будет невозможно.

Однозначно можно сказать, что мир ждёт массовый голод. Чтобы прокормить 7.5 миллиарда человек, живущих на Земле, мы пользуемся фабриками и производствами, полностью зависящими от электричества. Когда их не станет, люди не смогут моментально перестроиться на новые виды производства — большая часть погибнет в процессе перераспределения ресурсов.

Из-за непроходимости дорог пострадает логистика: исчезнет не только международная торговля, но даже из ближайших регионов перевезти товары будет проблематично. Из-за этого люди двинутся в более благоприятные для сельского хозяйства регионы, на юг. А большая часть государств, вероятно, исчезнет — без денег, света и ресурсов они просто не смогут существовать.

Это, конечно, наихудший исход из возможных, но может ли человечество хоть как-то себя защитить? Уязвимость электрических сетей с каждым годом только растёт, и долговременные перебои с каждым годом будут случаться всё чаще.

Подобные предостережения, безусловно, попахивают алармизмом, но всё-таки некоторые меры предосторожности мы принять можем. Например, по подсчётам американских экспертов, в случае мощного геомагнитного шторма можно отключить примерно 200 ключевых трансформаторов (а в случае с российскими сетями это число наверняка даже меньше) и таким образом полностью сохранить все ключевые линии энергопередач.

Переход на солнечные батареи также может обезопасить и от электромагнитных импульсов: если у каждого под боком будет собственный источник «чистой»‎ энергии, человечеству не придётся перестраивать сгоревшие линии электропередач — достаточно будет просто заменить сломанную солнечную панель.

Если же человечество в ближайшие годы все же не примет превентивных мер, его может ожидать прискорбная участь. 21 ноября во всех кинотеатрах страны стартует амбициозный научно-фантастический экшен-триллер «Аванпост»‎, в котором неподготовленный к глобальному блекауту мир недалекого будущего погружается во тьму после загадочного катаклизма.

По сюжету связь с окружающими странами обрывается, в живых остается лишь «половина процента» людей. Команде из журналистов и военных предстоит справиться с опасностями постапокалиптического мира и разгадать тайну катастрофы. Подробнее о фильме можно узнать на официальном сайте.