Фактор четыре (стр. 8 )

Наконец, урожайность возросла на 15—50%. Этому, вероятно, способствовал ряд факторов: более равномерная подача воды, большая эффективность системных инсектицидов, подаваемых теперь через линии капельного орошения непосредственно к корням растений, лучшее решение проблемы борьбы с понижающими урожайность солями, которые часто накапливаются на полях при поверхностном орошении. Более высокие урожаи при меньшем потреблении воды означали сокращение расхода воды в 1,8—2,4 раза в жаркой пустыне, где затраты на орошение сводили на нет даже самые очевидные возможности экономии.

«Сандэнс фармз» — не какой-нибудь пижонский участок, на котором выращиваются овощи. Это серьезное промышленное производство. Установка линий капельного орошения, закопанных на глубину, недоступную для сельскохозяйственной техники, обошлась дорого, но совокупное сокращение затрат и повышение производительности сделали капиталовложения весьма эффективными. В будущем, следуя примеру таких фермеров, как Говард Вюрц, бережливые хозяева крупных сельскохозяйственных предприятий будут все больше стремиться к достижению тех многочисленных выгод, которые обеспечиваются передовыми сельскохозяйственными технологиями и методами управления.

А тем, кто заинтересован в «факторе четыре» или в еще большем повышении эффективности, скажем, что необходимо либо перейти на культуры, потребляющие меньше воды (хлопок едва ли предназначен для выращивания в пустынях), либо использовать сами культуры более эффективно.

Как вы думаете, кто изобрел способ подачи драгоценной воды растущим в пустыне культурам по капле, непосредственно к корням и со скоростью, которая им необходима? Конечно же, анасази — индейцы, жившие когда-то на американском юго-западе. Они закапывали неглазурованный глиняный горшок по горлышко в землю, заполняли его водой, закрывали крышкой и сажали вокруг него кукурузу и бобы. Питаясь медленно просачивающейся через глиняный горшок влагой, растения начинали расти вокруг горшка, их корни проникали во влажную глину, а листья затеняли крышку от солнца. Каждую неделю добавлялся другой такой же горшок. Сегодня у нас есть высокотехнологичные полимерные эмиттеры и трубы вместо глиняных сосудов и компьютерное управление для поддержания водоснабжения, но принцип современной капельной системы удивительно похож на древние методы.

2.6. Эффективное использование воды в промышленности

Бумага и картон

В 1900 г. производители бумаги в Европе обычно расходовали тонну воды на 1 кг продукции. К 1990 г. это соотношение улучшилось более чем в 15 раз, понизившись до 64 кг воды, расходуемой на 1 кг бумаги и картона. Из них 34 кг шло на производство целлюлозы и 30 кг на изготовление бумаги и картона из целлюлозы (Лидтке, 1993).

В Германии в результате роста платежей за сточную воду и благодаря дальнейшим усовершенствованиям расход воды сокращен до 20—30 кг. А некоторые производители добились, кажется, невозможного. Бумажной фабрике на севере страны удалось совсем исключить сточные воды из производства упаковочной бумаги. Вся вода, участвующая в технологическом процессе, собирается и фильтруется для повторного использования. К ней добавляются лишь минимальные количества свежей воды с целью введения молекул воды, необходимых для механохимической стойкости бумаги и для того, чтобы компенсировать испарение. В конечном счете эта фабрика стала расходовать не более 1,5 кг пресной воды на 1 кг упаковочной бумаги (успехи в сокращении расхода воды представлены на

рис. 9).

Полный возврат воды в производственный цикл достигается последовательными процессами седиментации, флотации и фильтрации частиц, содержащихся в воде, которая используется в циклах производства и целлюлозы, и бумаги.

На языке факторов этой книги достижение данного производителя составляет примерно «фактор двадцать» по сравнению с нынешним европейским средним показателем, а для упаковочной бумаги имеется дополнительный «фактор восемь» по сравнению с тем, что та же фабрика обеспечивала ранее, до последней модернизации. Однако можно утверждать, что сегодняшнее состояние близко к пределу, поскольку часть воды должна идти на химию бумаги, а регенерация воды из пара привела бы к чрезмерно высоким затратам.

Бритвенные лезвия, авторучки и микросхемы*

Компания «Джиллетт», один из ведущих в мире производителей бритвенных приборов, в 1993 г. в своем промышленном центре в южном Бостоне использовала на 96% меньше воды, чем в 1972 г. Другой промышленный центр этой компании, в Санта-Монике, также использовал в 1993 г. на 90% меньше воды, чем в 1974 г.

Была ли достигнута эта громадная экономия благодаря количественно определенным задачам, поставленным главными управляющими? Нет. Управляющие просто заявили о своем желании сделать эффективность ресурсов приоритетной задачей, что стимулировало работников к постоянному поиску путей совершенствования производственных процессов. Команды сотрудников на каждом участке «Джиллетт» стремились найти и реализовать идеи, комбинация которых дает результаты, нереальные для отдельного человека.

На одном заводе сотрудник предложил повторное использование технической воды, но это потребовало бы создания новой системы охлаждения. Другой работник предложил использовать в качестве системы охлаждения плавательный бассейн. Эти идеи были доложены европейским отделам компании, где был внесен еще ряд усовершенствований. В итоге завод в Бостоне стал получать все необходимое тепло от тепловых потоков, которые раньше улетучивались.

С подобными ресурсосбережениями связаны и усовершенствования технологических процессов, значительно уменьшивших загрязнение среды. Например, выбросы трихлорэтана, трихлорэтилена и метилэтилкетона (трех распространенных, но достаточно токсичных растворителей) сократились на 98% по сравнению с уровнем 1991г. благодаря тому, что промывка лезвий и других деталей переориентирована на системы с использованием воды. К 1993 г. объем отходов, внесенных в «Перечень токсичных выбросов», уменьшился по сравнению с 1987 г. на 97%.

Существенное улучшение имеет место даже в самых сложных высокотехнологичных производствах, где, казалось бы, возможности для замены материалов наиболее ограничены. Так, с 1991 г. «Мицубиси семикондакторс Америка» начала сокращать потребление воды и выбросы отходов на своем комбинате в Северной Каролине. Хотя производство возросло на 30%, потребление воды упало на 70%, а донные отложения из промышленной сточной воды — на 75% (от уровня 1992 г.). Сэкономлены также реактивы для обработки, улучшено качество воды, выросла производительность. Затраты на сумму в 1,2 миллиона долларов на два основных мероприятия по повышению эффективности — деионизацию и обратный осмос — окупились за два года. Первая фаза водосберегающей технологии обошлась в 40 тысяч долларов и сэкономила в первый год 240 тысяч долларов (при сроке окупаемости девять недель).

Более того, с 1991 г. производство опасных отходов сократилось в общей сложности на 75%, включая полное устранение хлорфторуг-леродов и уменьшение на 96% отходов, образующихся в процессе нанесения гальванических покрытий (путем изменения химической технологии без ухудшения качества продукции). Например, электрохимическое извлечение металлов сократило концентрацию свинца в осадке от гальванического процесса с 1100 до 30 частей на миллион, т. е. на 97%. Это сопровождается дальнейшим снижением использования химических реактивов, а значит, и отложений.

2.7. Эффективность бытового потребления воды*

Жители типичного дома в США расточительно расходуют воду, потребляя около 303 литров воды на человека в день только для использования внутри здания. Выполнение требований национальных сантехнических стандартов США, вошедших в силу в 1992 г., могло бы сократить эту цифру на 35% лишь благодаря замене старой сантехники на оборудование, отвечающее нормам нового закона — туалеты с расходом 5,7 литра на слив и душевые головки и смесители, расходующие 9,5 литров в минуту. А если внедрить туалеты по австралийским стандартам (с двойным сливом и расходом до 5,7 литра на один слив), более эффективные посудомоечные и стиральные машины
и «серую» воду для смыва в туалете, соответствующий показатель можно уменьшить еще на 50% и направить 113 литров сточной воды для других целей.

Подобные технологии работают по меньшей мере столь же хорошо, как и старые, и не должны стоить дороже. Австралийский туалет с двойным сливом обеспечивает сокращение расхода воды на 80% по сравнению с некогда стандартным туалетом, в то же время он работает лучше и обходится примерно во столько же (а иногда и меньше). Весьма надежным оказался шведский туалет с расходом 3 литра на слив, которым с 1983 г. пользуются многие из 40 тысяч посетителей Института Рокки Маунтин. Такие конструкции обеспечивают лучший смыв, чем модели с расходом 19 литров на слив, поскольку уменьшенный на 84% объем воды вместо бесцельного кружения в водовороте концентрируется в сильный, точно направленный поток. Аналогичным образом, горизонтально-осевая стиральная машина с загрузкой сверху, разработанная «Стэйбер индаст-риз» — небольшой фирмой в Грувпорте (Огайо), обеспечивает в несколько раз более мощное вихреобразование в воде, проходящей через одежду; при этом на стирку расходуется лишь одна треть воды (и энергии на ее нагревание) и одна четверть мыла по сравнению с обычной машиной.

Еще более крупные сбережения дает специально разработанное оборудование. В 1980 г. один американский изобретатель выпустил на рынок мощный душ, в котором умеренная струя воды при расходе 2 литра в минуту интенсивно разгоняется потоком теплого воздуха под низким давлением. В конструкции использовались элементы предложенного Бакминстером Фуллером капельного душа для подводных лодок. Потребляя в 4—5 раз меньше воды, чем достаточно эффективная душевая головка, или в 8—15 раз меньше, чем модель, существовавшая до 1992 г., этот душ расходует для работы вентилятора только 1—2% энергии, сберегаемой благодаря уменьшению нагреваемого количества воды: 0,43 кВт по сравнению с 20—75 кВт. Дополнительные затраты на оборудование в значительной степени компенсировались снижением расходов на монтаж, поскольку горячая вода подается по очень маленькой гибкой трубке, а не по большой и жесткой трубе, для установки которой нужен сантехник. Трубка настолько мала, что ее не нужно изолировать: любая теплоизоляция, за исключением очень толстой, привела бы к большей потере энергии за счет увеличения общей площади поверхности трубы.

Эффективное водопотребление можно сочетать с альтернативным водоснабжением. Например, использование дождевой воды для всего оборудования, за исключением подачи питьевой воды, могло бы сократить коммунальное водоснабжение на 90%, сэкономить мыло (дождевая вода настолько мягкая, что требует меньше мыла), а также дать существенное количество сточной воды для внешнего потребления.

Хотя использование сточной и собираемой с крыши дождевой воды может показаться необычным, эти источники уже сейчас используются во всем мире. Во многих районах штата Гавайи, на Карибских островах, в Австралии, в Техасе люди нередко удовлетворяют свои потребности частично или полностью за счет дождевой воды. В Германии в качестве одного из решений проблемы ливневого стока поощряется развитие систем сбора дождевой воды. В Токио многие новые административные здания и бейсбольный стадион «Токио доум» оборудованы системами сбора дождевой воды, поставляющими воду для туалетов и башенных охладителей. В Калифорнии аналогичные системы приобрели популярность после принятия законов, разрешающих применение сточной воды для подпочвенного орошения и смыва в туалетах.

Наружное потребление воды также можно значительно сократить. Во многих районах США в засушливые месяцы оно такое же или даже больше, чем внутреннее. Заложенные здесь возможности для сбережений почти беспредельны и во многом зависят от благоустройства участка. Эффективные ирригационные системы, сохранение дерна и посадка невлаголюбивых растений могут легко сократить потребление на 50% или больше. Использование сточной и дождевой воды может уменьшить расход из городского водопровода. Все эти методы зачастую позволяют экономить топливо, удобрения, гербициды и труд. Кроме того, хорошо продуманный ландшафт, в котором эффективно используется вода, может быть эстетически привлекательным, давать естественную прохладу и обеспечивать противопожарную защиту, а также привлекать птиц и других животных.

«Каса дель аква» (Дом воды) в Таксоне (Аризона) — на вид совершенно обыкновенный, полностью благоустроенный, симпатичный дом. Но по сравнению с другими домами в районе он расходует на 67% меньше воды из системы коммунального водоснабжения. В этом созданном по экспериментальному проекту здании сочетание систем дождевой и сточной воды, водосберегающего благоустройства территории и эффективной арматуры снизило общее потребление воды на человека примерно до 200 литров в день. Сейчас в Фениксе осуществляется аналогичный проект под названием «Дом в пустыне», который, как предполагается, обеспечит сокращение водопотребления по меньшей мере на 50%. Оба проекта разработаны Отделом по изучению засушливых районов в Архитектурном колледже Аризон-ского университета ( Карписак и др., 1990).

Эффективность использования воды можно улучшить не только в отдельных зданиях, но и в целых населенных пунктах. Когда в Голета (Калифорния) во время засухи пришлось столкнуться с высокими затратами на новые водные ресурсы, управление водоснабжения помогло 74 тысячам жителей установить свыше 17 тысяч экономно расходующих воду туалетов (из нихбыли проданы со скидкой), раздало около 35 тысяч высокоэффективных душевых головок, определило более эффективные методы орошения для сотен хозяйств и привело тарифы на воду в соответствие с предельными издержками, чтобы люди понимали, во сколько обходится общине каждая дополнительная единица водопотребления. С мая 1989 г. по апрель 1990 г. бытовое потребление воды на человека упало более чем на 50% по сравнению со средней величиной за предыдущие пять лет. Общее потребление сократилось более чем на 30% — плановая экономия в 15% была превзойдена в 2 раза. Сбережения на одну семью, несколько семей или мотель составили в среднем соответственно 50,40 и 40—50%. Последующая экономия увеличила общие сбережения с 30 до 40%. Вся программа стоимостью в 1,5 миллиона долларов к июню 1990 г. сократила объем сточных вод с 25 до 15 миллионов литров в день. Это отодвинуло на неопределенный срок расширение ранее перегруженной водоочистной станции, которое считалось необходимым для удовлетворения стандартам Управления по охране окружающей среды и на которое потребовался бы не один миллион долларов (ИРМ, 1994).

Практикуя методы повторного использования, первоначально разработанные для космических кораблей, некоторые американские экспериментаторы обеспечили вполне достаточное водоснабжение для своих семей без потребления внешних водных ресурсов, возвращая в оборот буквально каждую каплю. В конце концов, именно это земля делает ежедневно, и чтобы осуществить то же самое, но в меньших масштабах, просто необходимо специальное оборудование. На этом принципе Тэг Бейкуэлл из Ладью (Миссури) разработал передвижные дома, не требующие подсоединения к коммунальным источникам водоснабжения. В повторном цикле такие дома используют всю свою воду и стоки, получают всю энергию от солнечных батарей и небольшого ветряка. Они снабжены беспроволочной телекоммуникационной связью и могут доставляться по воздуху, по воде (это дома-амфибии) или сбрасываться с парашютом в любое место, где хотят жить люди. Никакой инфраструктуры: если вы решили сменить местожительство, вы просто забираете свой дом, не оставляя после себя никаких канав или труб.

Конечно, чтобы избежать производства мусора, вам пришлось бы быть столь же скрупулезным в закупках, повторном использовании и компостировании, как одному калифорнийскому инженеру. Он не выносил мусор на улицу в течение многих лет, потому что в этом не было нужды: за месяц у него образовывалось менее 40 г твердых отходов!

Некоторые задают вопрос: каковы практические пределы повторного использования бытовых отходов? В 1987 г. Барри Коммонер из Центра биологии природных систем при Куинз-колледже Нью-Йоркского университета осуществил опытный проект, цель которого заключалась в определении процента мусора, пригодного для реальной переработки в приемлемый для продажи вид. Мусор, который добровольно сдавали жители, сортировался на компостируемые материалы, а также материалы, подлежащие и не подлежащие переработке. Было забраковано 2,4% собранного бытового мусора, 84,4% — было утилизировано путем компостирования или переработки.

2.8. Производство хлопка при уменьшенном расходе воды

Всем нам нужна одежда. Текстильные изделия относятся к самым важным видам продукции в условиях любой цивилизации. В 1990 г. в мире было произведено 37 миллионов тонн текстиля. В том же году в промышленно развитых странах на душу населения приходилось примерно 20 кг проданного текстиля. В развивающихся странах продажа изделий из ткани составляла лишь 1 кг на человека.

Текстильное производство порождает многие хорошо известные проблемы, связанные с загрязнением окружающей среды, — от загрязнения воды красителями до пестицидов, используемых для защиты шерсти, и вредных химических реактивов, применяемых в производстве искусственного волокна.

Менее известны экологические проблемы, вызываемые потоками материалов в производстве текстильных изделий. Один из таких потоков особенно неприятен — это потребление воды хлопковыми плантациями и эрозия почвы. На каждый килограмм хлопчатобумажного волокна обычно затрачивается пять тонн воды. Таким образом, мировое производство хлопка в количестве 18 миллионов тонн в год подразумевает перемещение 100 миллиардов тонн воды. Правда, большая часть этой воды текла бы и без вмешательства человека, но если бы не было хлопка, она улучшала бы, а не ухудшала пахотный слой почвы. В районах, где выпадает много осадков, теряется около 44 кг верхнего слоя почвы на килограмм произведенного хлопка.

Движение материалов, связанное с производством хлопка, вызывает большую обеспокоенность с точки зрения экологии у некоторых текстильных предприятий, в том числе фабрик компании «Брин-кхаус» в Варендорфе (Германия). Представители компании приветствовали исследования движения материалов на протяжении их производственного цикла, которые проводил Кристиан Рихард-Эльснер из Вуппертальского института. Вначале было изучено движение материалов на самих фабриках.

В 1987 г. вода, которая здесь потреблялась, оценивалась в 165 литров на килограмм проданной хлопчатобумажной продукции (в основном постельного белья и одежды). Кроме того, на килограмм хлопчатобумажной ткани расходовалось 2,4 кг других материалов и 6,3 кВт-ч электроэнергии. Позднее расход воды был уменьшен на 80%, объем сточной воды — на 92% и потребление энергии на 13%. Если отапливать здания при помощи отработанного тепла, эффективность использования энергии может увеличиться еще на 60%.

С использованием полного цикла водопотребления можно добиться большего. При переходе от выращивания хлопка в районах, где выпадает большое количество осадков, к полузасушливым районам с подпочвенным капельным орошением, потери поверхностного слоя почвы можно сократить более чем в 15 раз. Еще один путь, который пока недостаточно изучен, заключается в почвозащитной культивации в районах, где выпадает много осадков.

2.9. Уменьшение потоков материалов в промышленности

Существует немало информации о производствах, которые в значительной степени сократили или даже устранили потери различных материалов. Многие руководители промышленных предприятий понимают, что отходы представляют собой просто неиспользованный ресурс, т. е. являются свидетельством неэффективного управления, которое сказывается на конечном результате. Устранение потерь и превращение нежелательных, часто опасных, побочных отходов в ценные попутные продукты рассматривается сейчас как распространенный и выгодный путь увеличения прибыли. В 1992 г. в США на 75 конкретных примерах в различных отраслях промышленности проведено исследование мероприятий по предупреждению загрязнения окружающей среды. Оказалось, что средний период окупаемости капиталовложений на сокращение отходов составляет только 1,58 года:

годовая прибыль на инвестированный капитал находится на уровне 63% (Ромм, 1994). Некоторые компании добились почти фантастических результатов. Например, корпорация «Ксерокс» планирует к 1997 г. сокращение отходов на 90%, а фирма AT&T уже сократила токсичные выбросы в воздух на 95% и выбросы хлорфторуглеродов на 98%.

Рассмотрим несколько уже осуществленных мероприятий по сокращению отходов и предупреждению загрязнения окружающей среды, которые сопровождаются уменьшением потоков материалов в целом ряде отраслей.

Постояльцам гостиницы при казино «Харра» в Лас-Вегасе (Невада) был задан вопрос: хотят ли они, чтобы им каждый день меняли простыни и полотенца? Неожиданно почти все (95%) ответили, что они рады такому вопросу, причем подавляющее большинство сказали «нет». Затраты на энергию и воду для стирки двух тысяч комплектов белья в день — что нелегко сделать посреди пустыни, раскаленной палящим солнцем, — снизились на 70 тысяч долларов в год. Простыни стали служить дольше. Уменьшилось загрязнение окружающей среды.

За последнее десятилетие компания «Бакстер хэлскэа» переработала 99,9% отходов пластмассы, что сэкономило 9 миллионов долларов. Устранив выбросы хлорфторуглеродов и повторно использовав почти 5,5 тысячи килограммов отработанного масла, компания получила чистую прибыль в 1,7 миллиона долларов в год.

На заводе компании «Рипаблик стил» в Кантоне (Огайо) предложенные рабочими усовершенствования за два года сократили водо-потребление на 80%, дав экономию примерно в 50 тысяч долларов в год. Масштабы сбережений менялись от малых (замена двух питьевых фонтанов охладителями воды) до более крупных (ремонт протекающих труб) и огромных (повторное использование воды для промывки вместо однократного).

На заводе «Сиба гейджи» в Нью-Джерси внедрение двух усовершенствований технологии изготовления красителей повысило производительность на 40%, сократило отходы железа на 100%, а общие отходы органического углерода на 80% и дало экономию в 740 тысяч долларов в год. Позже была выявлена возможность повысить производительность еще на 15%.

Но лучше всего вообще исключить красители. Компания «Нэчэ-рэл коттон калорз инкорпорейтед» (что переводится как «естественные цвета хлопка») в Виккенбурге (Аризона) менее чем за пять лет построила предприятие стоимостью в пять миллионов долларов по продаже недавно разработанного сорта цветного хлопка, качество волокна которого не уступает самому белому хлопку. Сорт, называемый «фоксфайберз» («лисьи волокна»), дешевле, чем крашеный белый хлопок. Устраняя дорогостоящий, загрязняющий и энергоемкий процесс окрашивания тканей, «фоксфайберз» имеет, кроме того, уникальные свойства: текстиль из него обладает огнестойкостью и окраска его усиливается со стиркой. Компании «ЛЛ Бин», «Эспри» и «Сэвэнс дженерэйшн» — всего лишь немногие из хорошо известных производителей одежды, использующих «фоксфайберз».

Производитель мебели «Хаворт инкорпорейтед» когда-то для очистки расходовал в день 113 литров органических растворителей, покупка которых обходилась ему в 30 тысяч долларов в год, а удаление отходов — еще в 9 тысяч долларов. Установка двух простых перегонных кубов позволила получать растворители высокой степени чистоты, уменьшив использование одного в 4 раза (при сроке окупаемости в 1 год), а другого в 10 раз (при сроке окупаемости в 1,5 года) (Ромм, 1994).

«Холлмарк» — крупнейшая компания, выпускающая поздравительные открытки, с 1980 г. сократила выбросы летучих органических соединений от своего масштабного печатного производства более чем на 80%, главным образом, благодаря переходу на краски на водной основе. С 1990 г. компания сократила производство твердых отходов на 62% и поставила себе цель достичь к концу 1995 г. 70%. Сотрудничая с Институтом Рокки Маунтин, компания «Холлмарк» сберегает половину энергии на освещение в новых и реконструируемых сооружениях.

В цехе мойки бутылок компании «Курз» в Голдене (Колорадо) отказались применять лимонную кислоту для нейтрализации щелочных растворов, идущих на удаление этикеток. Рабочие этого предприятия и соседнего консервного завода предложили использовать вместо лимонной кислоты отходы серной кислоты с консервного завода. Осуществление этого проекта обошлось компании в две тысячи долларов, экономия составила 200 тысяч долларов, которые раньше тратились на покупку лимонной кислоты. Одновременно уменьшилось вредное воздействие кислот на рабочих. В цехе упаковки аналогичные мероприятия устранили необходимость в фосфорной кислоте, причем их реализация не потребовала каких-либо затрат и дала экономию в 12 тысяч долларов в год.

Кроме того, компания сократила с 1987 г. количество опасных отходов, образуемых в процессе технологических операций более чем на 75%, хотя за это время увеличилось производство. В таких же масштабах сократилось содержание в сточных водах серебра и ртути. Это позволило «Курз» закрыть свою патентованную установку по утилизации опасных отходов. Компания сократила выбросы потенциально вредных химических реактивов, включенных в федеральный «Перечень токсичных выбросов», требующий снижения выбросов.

Компании «Клин тэст» в Порт-Вашингтоне (Висконсин), выпускающей влажные полотенца, предложила свои услуги команда «Доубрэндз контракт оперэйшнз» из Маулдина (Южная Каролина), которая специализируется на сокращении отходов, в частности, полихлорвинила и полипропилена. Отходы с производственной линии сократились на 77% и продолжают уменьшаться. Более того, 85% отходов «Клин тэст» используются повторно, а остальная часть сжигается. Повторное использование означает в данном случае продажу отходов пластмассы местным компаниям, выпускающим из нее целый ряд полезных изделий, в том числе столбы для заборов и лотки для покрасочных валиков. Проект входил в программу «Сокращение отходов всегда себя окупает», реализуемой «Доу кемикл компани».

2.10. Холодильная камера «ФРИА»

Урсула Тишнер — выходец из школы дизайна Вуппертальского университета. Под влиянием идеи MIPS Фридриха Шмидта-Блеека она разработала аппаратуру для новых способов охлаждения. Как значительно сократить расход энергии и материалов без ущерба для функции охлаждения в быту — вот главный вопрос ее диссертации.

Результат оказался поразительным. Тишнер называет свое детище «ФРИА». Расположение этой камеры в доме подобно расположению кладовой или погреба. Кладовая всегда была фиксированным элементом в архитектуре дома, хорошо изолированным от кухонной плиты и источников тепла. В Северном полушарии она обычно обращена на север. В таких странах, как Германия, в кладовой три — пять месяцев в году такая же прохладная температура, как и в обычном холодильнике.

«ФРИА» представляет собой своего рода многокамерный холодильник с определенными конструктивными особенностями, заимствованными у кладовой. Но «ФРИА» использует для охлаждения высокие технологии, более толстую и более качественную изоляцию, чем обычные холодильники. У нее чрезвычайно долгий срок службы, причем камеры могут ремонтироваться или заменяться отдельно друг от друга. В нее можно включить морозильные камеры. На рис. 10 показана конструкция стандартной модели «ФРИА». Она удобна, прекрасно работает и имеет привлекательный вид.

В зависимости от охлаждающего устройства, используемого в холодильнике «ФРИА», энергосбережения могут достигать значительной величины. Стандартная модель «ФРИА» в 1994 г. потребляла не более 0,40 кВт-ч за сутки по сравнению с 0,85 кВт-ч для более традиционных немецких холодильников. Если бы холодильный агрегат, установленный в холодильнике «ФРИА», был сделан фирмой «Грам», то энергопотребление

снизилось бы до 0,26 кВт-ч в день. Еще один путь — интегрировать в холодильник «ФРИА» систему подогрева горячей воды «Цеолит». Эта система подачи горячей воды, изобретенная мюнхенской фирмой «Цеотех», обладает на 30% более высокой эффективностью, чем нагреватели горячей воды, соответствующие промышленному стандарту. Дополнительным ее достоинством является то, что она обеспечивает эффективное охлаждение.

«ФРИА» может пережить, вероятно, пять — десять поколений традиционных холодильников. К тому же она обладает по меньшей мере в 2—4 раза более высокой энергоэффективностью. Поэтому общая эффективность использования ресурсов характеризуется здесь «фактором четыре — восемь» по сравнению с традиционными холодильниками.

2.11. Услуги по стирке белья и вертикальный транспорт в зданиях*

Чтобы снизить расход ресурсов, многие устройства в зданиях можно оптимизировать. Применяя правильную систему стимулирования для перехода от больших количеств продуктов с непродолжительным сроком службы к небольшому количеству продуктов длительного пользования, можно резко снизить материальные потоки, участвующие в оказании услуг. Проиллюстрируем это на двух примерах: стиральных машинах и лифтах.

Автоматические прачечные вместо индивидуальных стиральных машин

В современных многоквартирных домах в Северной Европе, а также в штатах на восточном и западном побережье США достаточно широкое распространение получила практика установки автоматических прачечных с тем, чтобы семьи не прибегали к услугам стиральных машин в своих квартирах (Штаэль и Гомрингер, 1993). Среднее увеличение энергоэффективности при стирке оценивается в этом случае на уровне «фактора четыре». Эффективность использования материалов может возрасти еще больше, приблизительно в 10 раз. Ресурсосберегающая стратегия состоит в том, чтобы вместо большого количества машин, которые будут находиться в личной собственности, продать несколько машин в совместное пользование.

Выигрыш энергии зависит главным образом от выбора источника энергии. Личные машины, как и барабанные сушилки, — почти всегда электрические. Что касается автоматических прачечных, то здесь вода нагревается природным газом (это гораздо более эффективный и экономичный метод), причем часть горячей воды используется повторно или тепло регенерируется благодаря более высокой частоте цикла стирки. Кроме того, отработанное тепло пригодно для повторного применения в барабанных сушилках.

Повышение эффективности использования материала обусловлено более интенсивной работой стирального автомата. Имеющая прочную конструкцию машина «Лондромат» обычно обладает ресурсом в 30 тысяч стиральных циклов. Семейные машины отрабатывают в среднем только 23 тысячи стиральных циклов.

В социальном плане недостатком «Лондромата» является его расположение в непривлекательных местах, например, в холодных и пустующих подвальных помещениях или на крыше дома. В Калифорнии нашли выход. В комплексах кондоминиумов стиральные автоматы нового поколения размещаются рядом с плавательным бассейном и площадками для отдыха.

Производя более долговечные машины, организуя их коллективное использование, а главное, переходя от товарного рынка к рынку услуг, можно уменьшить расход материалов для многих других бытовых функций (Джиарини и Штаэль, 1983).

Лифты

Еще одна иллюстрация принципа услуг—это «вертикальный транспорт», т. е. лифты. Высокие здания (и, следовательно, сбережение площадей при строительстве) немыслимы без эффективных подъемных систем. Лифты в основном состоят из набора рельсов, передвигающейся по ним кабины, противовеса, тягового двигателя с зубчатой передачей, механизма управления и системы аварийного торможения. Благодаря своей модульной конструкции, защищенной от вмешательства, это устройства с продолжительным сроком службы, которые можно сравнительно легко довести до уровня новых технологий (например, ввести электронное управление и двигатели с тиристорным управлением) и современной моды (замена пульта, изменение отделки или, наконец, всего интерьера кабины) (Штаэль и Гомрингер, 1993).

Компания «Шиндлер АГ» в Эбиконе (Швейцария) — вторая в мире по производству лифтов — решила воспользоваться долговечностью своих лифтов и сдавать их в аренду. Контракты на долгосрочную аренду включают в себя регулярное техническое обслуживание и услуги. Таким образом, клиенты получают гарантию, что не застрянут в «вертикальном пространстве». Ясно, что коммерческий интерес фирмы вытекает из замечательной долговечности и надежности ее продукции. К 1992 г. 70% доходов этой компании поступало от таких услуг.

Принимая во внимание долговечность лифтовой системы, можно сказать, что лифты примерно в 40 раз эффективнее по энергии и в 10 раз — по затратам материалов, чем средний автомобиль 1995г.

2.12. Восстановление домов вместо их сноса

Старые дома часто оказываются ненужными новым владельцам, а иногда становятся даже убыточными, поскольку местные законы могли измениться со времени их постройки. В результате они нередко сносятся, и на их месте строятся новые. Между тем путем модернизации старого здания без какой-либо потери качества предоставляемых услуг можно увеличить сбережение как энергии, так и материалов в 4 раза. В этом случае можно также сохранить общественные и эстетические ценности, т. е. культурное наследие и привычную атмосферу ансамбля зданий.

«Фактор четыре» возникает, в основном, в результате сохранения «серой энергии», которая содержится в несущей конструкции здания, т. е. в кирпичах и строительном растворе.

Даже если все технические устройства для отопления, охлаждения, питания, освещения, лифтов и окон заменить современными (можно надеяться, более эффективными), то сохранится 75% энергии и материалов, на которые первоначально были затрачены средства.

А вот экономии труда не будет: совсем наоборот. Реконструкция может оказаться более трудоемкой, чем снос старого здания и постройка нового с нуля. Баланс затрат существенно сместится в сторону реконструкции и, следовательно, экономии ресурсов, если налоговое бремя на человеческий труд будет снижаться с введением налогов на ресурсы.

Повторное использование материалов от снесенных зданий

Что происходит с материалами, когда здание сносится, а не реконструируется? Большая их часть в виде строительных отходов попадает в места захоронения, которые быстро заполняются. Например, район Большого Ванкувера в Британской Колумбии (Канада) производит в год 1,4 миллиона тонн общегородских отходов. Отходы от строительства и сноса зданий добавляют примерно поровну, еще 0,3— 0,6 миллиона тонн в год, большая часть которых подлежит захоронению. В ситуации, когда к 2000 г. ожидается закрытие 60% мест захоронения в Британской Колумбии, Министерство охраны окружающей среды призвало к сокращению к этому времени городских твердых отходов по меньшей мере на 50%. Плата за свалку отходов в связи с этим с 1989 по 1992 г. возросла вдвое, а к концу 1995 г. увеличится еще в 2 с лишним раза. В Торонто за последний пятилетний период плата выросла в 5 раз.

Столь резкое увеличение затрат на устранение отходов заставило строителей хорошенько пошевелить мозгами. В результате появился экспериментальный проект строительной корпорации Британской Колумбии — знаменитой «Краун корпорэйшн», проектирующей и эксплуатирующей здания в основном для государственного сектора. Цель проекта состояла в проверке новой концепции: снос зданий без ущерба окружающей среде. В качестве испытательного полигона было выбрано построенное в 1963 г. здание «Вест-Гейт Аннекс» старого тюремного комплекса «Оакалла». Размером 24 х 46 м, оно имело бетонный пол, стены из бетонных блоков, деревянные балки и настил крыши, внутреннюю отделку из дерева и сухой штукатурки и решетки на окнах.