Инженерное несовершенство мира

В последние два десятилетия стала очень популярной мысль о том, что мир якобы вступил в новую «постиндустриальную фазу» развития, в которой основная роль в экономике уделяется услугам, тогда как индустрия теряет свое значение.

Ущербность этой теории очевидна с самого начала. Она разбивается одним-единственным аргументом. Современные услуги целиком и полностью зависят от оборудования и товаров, производимых индустриальным способом, а также от потребления электроэнергии. Если отключить энергоснабжение, то сфера услуг быстро развалится. О том, насколько сильно электроэнергетика зависит от индустрии, думаю, не нужно напоминать.

Эта теория, очевидно, появилась для обоснования нехитрого тезиса — развиваться якобы не очень-то нужно. Нужно сохранять примерно достигнутый уровень развития, сохранять сложившийся статус-кво и так далее. Идея чисто политического назначения, и сильнее всего она ударяла по развивающимся странам, которые всеми силами убеждали оставаться в их современном положении и терпеть бедность и нужду.

Между тем, мир нуждается в развитии. И не только ради самого развития, а хотя бы ради того, чтобы исправить несовершенство многих областей и сфер деятельности. Таких сфер очень много, но особенно ярко несовершенство проявляется в инженерных системах и на транспорте. Об этом мало кто задумывается. Но если посмотреть на некоторые факты и вдуматься, то нельзя не поразиться, насколько же несовершенно устроен наш мир.

Железные дороги

Наиболее ярким примером несовершенства, что выражается в отсутствии цельной мировой инфраструктуры, являются железные дороги. С одной стороны, железные дороги охватывают почти весь мир, и железнодорожное сообщение есть на всех континентах. Суммарная протяженность железных дорог составляет 1122,6 тысяч километров, из которых 226,4 тысяч км приходится на США, 87,1 тысяч км на Россию, 77,8 тысяч км на КНР, 63,3 тысячи км на Индию и 46,6 тысяч км на Канаду. Это колоссальная по размаху система.

Но с другой стороны, это не образует единую глобальную транспортную систему, охватывающую все континенты и допускающую трансконтинентальную и межконтинентальную транспортировку грузов по суше. Во-первых, в мире широко используется 7 типов железнодорожной колеи. Самая узкая из них — 1000 мм (метровая), самая широкая — 1676 мм (индийская).

Причем только на двух континентах железнодорожная сеть сложилась на основе единого стандарта колеи: в Северной Америке и в Австралии. На остальных континентах наблюдается чрезвычайное разнообразие. Скажем, на евразийском континенте используются все семь наиболее распространенных стандартов колеи. В Африке — 3 стандарта колеи. В Южной Америке — 5 стандартов колеи.

Насколько известно, более или менее объединены путем перестановок колесных тележек только системы с колеей 1435 и 1520 мм. Во всяком случае, на стыках железных дорог с этими стандартами колеи перестановка колесных тележек развита широко и осуществляется в больших масштабах. Остальные железные дороги преимущественно работают как изолированные системы.

Во-вторых, сама по себе география железных дорог не формирует единой сети, охватывающей все континенты. Например, между Северной и Южной Америкой нет прямого железнодорожного сообщения, потому что Гондурас, Никарагуа и Коста-Рика не имеют собственных железных дорог. Кроме того, Южная Америка не имеет континентальной сети. Железные дороги более или менее развиты только на юге континента, в Бразилии и Аргентине, тогда как на севере континента есть только локальные железные дороги, не связанные в общую сеть.

Еще хуже положение в Африке. На этом континенте железные дороги развивались в интересах колониального хозяйства и были приспособлены для вывоза сырьевых ресурсов к портам. После того, как африканские страны стали независимыми, в Африке образовалось 35 национальных железных дорог общей протяженностью 80 тысяч км, которые не связаны в общую сеть. Более или менее связная сеть образовалась только в Южной Африке, где протяженность железных дорог составляет 36 тысяч километров, из которых 23,8 тысяч км приходится на ЮАР. Но и эта сеть в крайне плохом состоянии, и многие ее участки были разрушены войнами или просто не способны поддерживать движение.

В настоящее время нет ни одного стыка железных дорог между континентами, даже в тех местах, где это напрашивается, например, через Гибралтар или через Суэцкий канал. Только в самые последние годы, со строительством в Египте в 2001 году разводного моста через Суэцкий канал и линии Исмаилия — Рафах появились перспективы создания полноценного межконтинентального железнодорожного стыка между Евразией и Африкой.

Энергетика

Другим характерным примером крайне несовершенного устройства мира является электроэнергетика. Несмотря на то, что электроэнергия превратилась в неотъемлемый элемент современной экономики и быта, тем не менее, мировая энергетическая система очень далека от совершенства.

В 1999 году в мире было произведено 12,8 трлн. кВт*ч электроэнергии. К 2020 году, по прогнозам, объем генерации поднимется до 22,2 трлн. кВт*ч. С одной стороны, это грандиозная величина. С другой стороны, произведенного в 1999 году количества электроэнергии хватило бы на испарение около 9,8 куб. км воды. Это сравнительно небольшой объем воды, сопоставимый с объемом водохранилища Нурекской ГЭС в Таджикистане (10,5 куб. км). Этого количества электроэнергии хватило бы для опреснения 12,8 куб. км воды, выплавки около 0,9 млрд. тонн алюминия, или выплавки 21,2 млрд. тонн стали. Иными словами, мировая энергетика еще весьма далека от способности выполнять энергоемкие проекты действительно глобального значения.

Современное состояние мировой энергетики не позволяет консолидированно использовать все мировые генерирующие мощности. Во-первых, мир, как и в случае с железными дорогами, поделен на части разными стандартами в энергетике. Так, 175 стран используют стандарт тока напряжением 220-240 вольт и частотой 50 Гц. В 39 странах используется стандарт тока напряжением 100-127 вольт и частотой 60 Гц. Также в мире используется 13 типов штепсельного соединения. Это накладывает серьезнейшие ограничения не только на параллельную работу энергосистем, но и на использование электрооборудования.

Несовершенство развития электроэнергетики наглядно демонстрируется огромным разрывом в энергопотреблении развитых и бедных стран. Так, в 2000 году развитые страны потребляли 7,5 трлн. кВт*час, а развивающиеся — 4 трлн. кВт*час, из которых 1,9 трлн. кВт*час приходилось на КНР и Россию. Подушевое потребление показывает еще большую разницу. В развитых странах на душу населения в 2000 году приходилось 8000 кВт*час в год (в США — 12,2 тысячи, в Канаде — 16,6 тысяч кВт*час), а в развивающихся странах — 910 кВт*час. Это мизерное потребление. Его бы хватило на добычу 68 тонн угля или 32 тонн нефти, если ничего не тратить на бытовое потребление.

При такой разнице в душевом потреблении электроэнергии нет ничего удивительного в том, что производительность труда развитых стран резко превосходит тот же показатель для развивающихся стран. Им можно было бы помочь передачей энергии, но разница в стандартах тока и слабое развитие крупных международных энергосистем (сейчас в мире действуют только 7 таких систем в США, Австралии, странах СНГ и в Северной Африке) полностью исключает эту возможность.

Пример удачной стандартизации

Можно ли добиться стандартизации хотя бы в этих важнейших областях? Опыт внедрения метрической системы мер и весов показывает, что можно. Еще в XIX веке в мире использовались крайне разнообразные системы мер и весов, что порождало многочисленные трудности в переводе одних единиц в другие. Разнобой в системе мер и весов породил стремление к упорядочиванию системы. Такой единой системой стала метрическая система мер и весов (СИ). Впервые в качестве обязательной она была принята во Франции, в соответствии с декретом от 4 июля 1837 года. 20 мая 1875 года семнадцать стран подписали Метрическую конвенцию, с которой началось победное шествие единого стандарта мер и весов по миру.

К концу ХХ века в мире, в общем, установилось повсеместное использование метрической системы. В настоящее время только три страны — США, Либерия и Мьянма — не используют метрической системы мер и весов, хотя в США во всех научных приборах и в науке используется метрическая система. В некоторых странах (например, Великобритании) переход еще не завершен, но проводится. Старые системы мер все еще держатся в некоторых отраслях хозяйства и транспорта. Например, по традиции в морском судоходстве и авиации по традиции используются футы и мили, и только в России и Китае авиация полностью переведена на метрическую систему. Баррели и кубические футы по-прежнему используются в нефтегазовой промышленности. Но это уже последние бастионы, которые со временем падут.

Большинство стран мира смогло добиться стандартизации мер и весов, хотя это требовало немалых затрат, и у этой стандартизации было много противников. Пример внедрения метрической системы показывает, что стандартизация вполне может быть достигнута.

Идеология развития

Стандартизация одной только ширины железнодорожной колеи много бы дала для развития мирового железнодорожного транспорта. Если все железные дороги в мире перешить на один стандарт, то станут возможными массовые и дешевые грузоперевозки по огромным континентам, а также между ними. Например, строительство всего двух межконтинентальных переходов — Гибралтарского и Суэцкого — позволили бы резко сократить морское судоходство на ряде линий, сократить нагрузку на акватории и проливы, загрязнение моря, сократить расход топлива, ускорить доставку грузов. Чтобы доставить груз, например, из Китая в Египет, не потребовалось бы фрахтовать сухогруз и платить за две перевалки в портах, было бы достаточно железных дорог. Сухопутные страны, не имеющие выхода к морю, получили бы мощные возможности для участия в мировой торговле.

Но это требует серьезных вложений. Для появления гибралтарского перехода требуется не только строительства железнодорожного моста через пролив, но и перешивки испанской колеи (1668 мм) на стефенсоновскую, которая употребляется и в Марокко. Пока что Испания решает свои транспортные проблемы путем инвестиций в строительство железнодорожного подвижного состава с изменяемой шириной колеи. Это поразительно — тратятся миллиарды евро на заведомо тупиковую технологию.

Для решения этой проблемы можно найти и инвестиции, благо развитие железных дорог создает новые возможности для развития экономики. Но тут требуется глобальное политическое решение, аналогичное тому, с которого началось введение метрической системы мер и весов. Нужно, чтобы все железнодорожные страны мира договорились, что они к такому-то времени перейдут к единому стандарту колеи.

Но мы тут упираемся в отсутствие осознания потребности в такой глобальной стандартизации. Железные дороги стран мира будут тратить колоссальные средства на поддержание своей замкнутости, не будут использовать многие возможности, лишь бы ничего не менять. Дело доходит и до чисто политических аргументов.

Для решения подобных проблем нужна новая идеология, в которой основным постулатом будет тезис, что глобальное развитие поддерживается всеми доступными мерами и средствами. Человечество должно увеличивать свое совокупное могущество, которое, в частности, основано на развитии энергосистемы и транспортной системы. Только так можно решить проблемы, много десятилетий терзающие большую часть мира.