Серый кардинал экологии: как инженеры становятся новыми экологами

Скажи мне, кто твой друг

Долгое время массовое представление об экологии строилось вокруг громогласных лозунгов «Сортируй», «Отказывайся», «Потребляй меньше». Зачастую многие экодвижения агрессивно настаивают на том, что главный путь к спасению планеты — это изменение привычек и отказ от избыточного.

Подобные инициативы и осознанное потребление важно, но самое заметное экологическое движение последних лет происходит все же не в социальном активизме, а в инженерии. Экология перестала быть антонимом технологичности. Напротив, технологии стали ее главной опорой.

Сегодня планету защищают не голословные заявления и демонстративные протесты, а датчики, алгоритмы и автоматизация — технологические системы, которые оптимизируют многие процессы: фиксируют утечки тепла, регулируют освещение по присутствию людей, снижают энергопотребление без участия человека.

Это не фантазия и не прекрасный мир будущего, а уже изобретенные, внедренные и работающие объекты по всему миру. Например, здание The Edge в Амстердаме считается одним из самых умных офисных строений в мире. Оно оснащено тысячами датчиков света и температуры. В здании автоматически регулируются климат и освещение, что существенно снижает энергопотребление.

А визитной карточкой The Crystal в Лондоне стали солнечные панели, IoT-датчики (сокр. от англ. Internet of Things — системы, в которых устройства подключаются к интернету и обмениваются данными без участия человека) и автономные системы управления освещением и климатом. Подобные устройства автоматизации обеспечивают работу в экономном режиме без участия человека.

Исследования IoT-решений показывают: системы освещения с датчиками присутствия могут сокращать потребление энергии до 80%, а комплексная автоматизация в умных домах обеспечивает энергопропорциональность — здание адаптируется под погоду и реальное использование пространства, автоматически включая освещение при необходимости и отключая его, когда в нем нет надобности.

Города и здания — главные потребители энергии. Поэтому применение IoT для управления климатом, светом, трафиком и инфраструктурой становится одним из ключевых экологических инструментов XXI века.

Серые кардиналы экологии

Мы привыкли думать об экологе как о человеке в высоких резиновых сапогах и хаки-экипировке, с биноклем на груди и блокнотом для записи наблюдений. Но сегодня эколог все реже ассоциируется с романтическим наблюдателем природы и все чаще — с инженером, программистом или архитектором алгоритмов, с тем, кто работает не с листочками и пробирками, а с данными, беспроводными датчиками, тепловыми картами и моделями энергопотребления. Такой образ представить сложнее, не так ли? А ведь именно эти люди становятся серыми кардиналами современной экологии: они не выкрикивают громких слов про озоновый слой и не бросаются на амбразуру — они разрабатывают, исследуют и внедряют технологии, которые экономят энергоресурсы в масштабах предприятий.

Современные технологии стали продолжением человеческих чувств в гиперболизированном, более точном и быстром формате. Датчики замечают то, что не способен увидеть человеческий глаз: например, микроскопические утечки тепла в здании. Алгоритмы фиксируют изменения энергопотребления, которые человек может не заметить и за год. Системы мониторинга следят за качеством воздуха точнее, чем способны уловить наши легкие. В итоге мы «досматриваем» и «дослушиваем» реальность через машины, и это делает возможной ту экологию, которой раньше не существовало.

Вернемся к инженеру. Современный борец за экологию не всегда ведет свою деятельность в лесу, отслеживая, с какой стороны дерева растет мох. Его борьба заключается в интенсивной работе за несколькими мониторами с графиками, тепловыми картами, моделью здания, цифровыми двойниками оборудования и прочими атрибутами. Он знает, сколько энергии тратит вентиляция в дождливый день, где в здании подтекает система контроля температуры, как ведет себя холодильное оборудование ночью и почему иногда выгоднее приглушить свет на 20%. Таков новый тип эколога — человека, который не просто все знает о природе, но и перестраивает инфраструктуру так, чтобы она сама берегла ресурсы. Его инструменты — алгоритмы прогноза, IoT-датчики, автоматизированные системы управления.

Так появляется новая экологическая команда XXI века: человек, который задает принципы, и машина, которая выполняет рутинную часть — бесконечные микрорешения по оптимизации света, тепла, охлаждения и потоков энергии. Вместе они образуют идеальный тандем, благодаря которому экология и ее светлое будущее уже не кажутся такими уж далекими перспективами. Современные модели уже реализованы.

Зеленая автоматизация

В России ярким примером того, как технологии становятся действительно зелеными, стал опыт «Пятёрочки», точки которой есть буквально у каждого многоквартирного дома страны. Сеть магазинов активно внедряет энерго- и ресурсосберегающие технологии на каждом прилавке и в холодильнике, незаметные для потребителя.

У сети насчитывается более 25 тыс. магазинов по стране, и в 40% из них работает система «Умный магазин». Это комплекс информационных систем и оборудования для автоматизированного управления циклами и параметрами работы оборудования и инженерных систем. Главный инженер по эксплуатации сети «Пятёрочка» Иван Борисов рассказал журналу «Нож», что технология применяется с 2013 года и стала уникальной в России: подобного сочетания применяемых блоков больше не существует. «Мы автоматизировали работу кондиционирования, тепловых завес, внешнего и внутреннего освещения, что дало нам 4,9% экономии по потреблению электроэнергии. Если умножить этот показатель на количество магазинов — цифра внушительная», — рассказывает Иван.

Сейчас система «Умный магазин» контролирует холодильное оборудование, кондиционирование и вентиляцию, а также работу тепловой завесы, внешнее и внутреннее освещение. Главный инженер по эксплуатации сети магазинов «Пятёрочка» Иван Борисов рассказывает, что 22 тыс. систем холодильного оборудования по стране контролируются двумя инженерами, которые управляют системой «Умный магазин». «Концепция реализованной в “Пятёрочке” системы представляет собой максимальную автоматизацию. При этом, несмотря на сложное устройство системы, она должна быть простой в обслуживании, чтобы и в Москве, и в каждом регионе сервисная организация с разным уровнем компетенции смогла этим управлять. Потому что на объекте “железо” системы обслуживают наши сервисные партнеры».

Подобная система также в оперативном режиме позволяет отслеживать неисправности оборудования. «Порой бывает, что директор магазина еще не заметил, что холодильник работает не в режиме, а сервисная компания уже на объекте и занимается ремонтом оборудования, потому что система уже зафиксировала поломку. В таких случаях мы направляем специалистов». Молниеносная реакция техники и ее помощь человеку дает возможность оптимизировать процессы и уменьшать потери от поломки: продукты в сломанном холодильнике не испортятся, их не нужно утилизировать — экологичное потребление в деле. «Это великий помощник, который действительно позволяет сфокусироваться на важных задачах, оставив контроль за работой оборудования системе», — резюмирует Иван.

Будущее экологии — за развитой инженерией. Главные задачи и экологии, и инженерии — сделать жизнь человека комфортнее и обеспечить здоровое существование. Технологии должны упрощать жизнь homo sapiens. Вовсе не обязательно отказываться от благ цивилизации, чтобы сделать планету лучше. К вопросу ее сохранения можно подойти иначе: использовать технологии, которые позволяют масштабировать оптимальное потребление энергопотребления и увеличить энергосбережение. Эффективное использование современных разработок инженерии усиливает эффект от любых индивидуальных «экологичных привычек».