2040-е |

В прибрежных регионах распространяются «Энергетические острова»

В результате перенаселения и различных изменений климата многие страны сейчас хронически страдают от недостатка воды, и особенно остро эта проблема стоит в развивающихся регионах. Хотя население продолжает увеличиваться, повышение температуры во всем мире приводит к пересыханию озер, родников и водохранилищ.

Одна из стратегий, разработанных с целью смягчить этот кризис, включает в себя так называемые компактные дрейфующие «энергетические острова». С помощью опреснительных установок эти острова производят электроэнергию на некотором удалении от берега. Впервые они были представлены в 2010-х годах, сегодня же достаточно большое количество этих сооружений запущено в тропических прибрежных зонах, где условия для получения энергии на основе температурного градиента морской воды (OTEC – Ocean Thermal Energy Conversion) идеальны.

Каждый остров имеет форму шестиугольника и связан с другими островами, образуя искусственный архипелаг. На поверхности устанавливаются ветровые турбины и солнечные батареи, в то время как внизу мгновенно испаряемая морская вода запускает генераторы турбин и вырабатывает воду, пригодную для питья.

Одна 250-мегаваттная установка OTEC может удовлетворять запросы 250 000 семей и ежедневно обеспечивать 600 миллионов литров питьевой воды. Излишки воды идут на поддержание местного сельского хозяйства и промышленности. Также, помимо сооружений для производства воды и энергии на «островах» строятся жилые комплексы, рыбоводческие хозяйства, теплицы и туристические комплексы для эко-туристов. К началу 22 века они разрастутся в более крупные версии – в целые «микронации», скитающиеся по морям.
Больше…

От джунглей Конго осталось менее двух третей

Регион Конго – это осадочный бассейн реки Конго в западной экваториальной Африке. На рубеже 21 века он содержал четвертую часть тропических лесов всего мира, общей площадью 2,5 миллиона км2. Там находились некоторые из самых крупных на планете нетронутых участков тропических джунглей, уступающих по размеру только лесам Амазонки и Бразилии. Более 10 000 уникальных видов тропических растений, 30% из которых нельзя найти больше нигде в мире, росли в этих лесах, простирающихся на территориях шести стран. Там обитали более 1 000 видов птиц, 700 видов рыб и 400 видов млекопитающих. Среди самых известных можно назвать такие, как бонобо (ближайшие родственники человечества), африканский лесной слон, окапи, конголезский павлин и различные виды горилл. Также там можно было обнаружить редких и уникальных лягушек, летучих мышей, грызунов и птиц наряду с такими растениями, как орхидея.

Несмотря на приложенные усилия по замедлению вырубки лесов в развивающихся странах Африки, в течение десятилетий влажные леса бассейна Конго и других территорий продолжали сокращаться. А в то время как ситуация в Центральной Африке продолжала ухудшаться, леса Нигерии в конце 2010-х годов почти перестали существовать. Параллельно же с совершенно не регулируемой лесозаготовительной промышленностью, уничтожающей флору, на фауну влияла торговля мясом лесной дичи.

Потребность во внешних рынках привела к активному развитию горнодобывающей промышленности, что нанесло огромный ущерб экосистеме. Было подсчитано, что нетронутые залежи минерального сырья и металлов могли принести более 24 триллионов долларов, и это привлекло бесчисленное множество различных компаний. Рост городов и возведение новых дамб, безудержно распространяющееся подсечно-огневое земледелие и рост населения тоже сыграли свою печальную роль в нарушении хрупкого природного  баланса. Все возрастающая потребность в ресурсах и необходимость экономического роста привели к тому, что правительствам пришлось изыскивать другие пути обогащения в течение большей части этой эксплуатации. И все это происходило несмотря на активный протест со стороны международной общественности и защитников окружающей среды.

К 2040 году изменения климата начинают оказывать свое воздействие. Поскольку большая часть осадков рождается прямо в регионе, некая изоляция, как следствие, делает его более уязвимым для глобального потепления. Значительная же часть влаги в Центральной Африке образуется за счёт эвапотранспирации деревьев в бассейне Конго. На данный момент количество осадков значительно сокращается. В результате гибели лесов, в особенности, из-за пожаров, устроенных фермерами, в атмосферу выбрасываются огромные объемы СО2, и это приводит к тому, что тропические леса превращаются из поглотителей углерода в его источник. Таким образом, выбросы в 66 гигатонн летучего углерода, и более того, 50 гигатонн в других тропических регионах Африки – что равняется объёму мировых выбросов за пять лет, становятся реальностью.

К 2040 году все эти факторы слились так, что от изначальных лесов Конго осталось менее двух третей. До того, как туда добралась человеческая цивилизация, тропики покрывали около 80-85% всей территории региона – а это примерно 3,29 миллионов км2, но уже к середине 20 века пятая их часть исчезла. В 21 веке, благодаря быстрому росту населения и экономическому развитию, вырубка лесов стала ускоряться и к 2020 году тропические леса начали уменьшаться на 0,3% ежегодно; к 2030 году это число выросло до 0,5%, а к 2040 – до 0,7%.

Помимо вымирания животных и растений, происходит массовое выселение многочисленных племен аборигенов, поэтому их культуры нарушаются или, в некоторых случаях, и вовсе исчезают. Сверх этого, начинают разворачиваться местные конфликты, касающиеся ресурсов, и, прежде всего, еды. В результате, это только усугубляет ситуацию с окружающей средой. На многих лесных территориях ведутся военные действия в то время, как гражданское население вынуждено становиться более самодостаточным и, следовательно, обращаться за ресурсами к окружающей их среде.

Тропические леса бассейна Конго – вторые в мире по площади после лесов Амазонки.  Сегодня они намного меньше, чем были тысячи лет тому назад. Благодаря воздействию человеческой цивилизации они постоянно сокращаются. Они могут исчезнуть совсем в течение века, если тенденция на вырубку лесов не повернётся вспять.

Больше…

Виртуальная телепатия – предпочитаемый способ межличностного общения

Первое поколение нейро-компьютерных интерфейсов попало на потребительский рынок примерно в 2010 году. Тогда эта технология была еще недоработана – это была скорее просто новинка, не имеющая серьезного применения. Устройство могло выполнять только простейшие операции, такие как команды управления. В ходе некоторых экспериментов, проводимых институтами, успешно создавались текстовые сообщения посредством одной лишь силы мысли, однако делалось это слишком медленно и требовало применения громоздкого оборудования.

К 2020 году достижения науки позволили отправлять сообщения с помощью беспроводных наушников и специальных масок, однако, сам процесс остался медленным и ненадежным и зачастую требовал высокой концентрации.

И все же, к 2030 году был сделан огромный шаг в понимании мозга, его конструкции и нейро-электрических сигналов. Это позволило появиться устройствам и на потребительском рынке. Теперь, с применением неинвазивных методов, стало возможным отправлять более детальные сообщения в реальном времени. Графические интерфейсы, применяемые для создания сообщений, также были оснащены более интуитивной навигацией и новыми возможностями.

К 2040 году технология управления с помощью мысли уже кардинально улучшена и стала более удобной для повседневного использования. Она хорошо работает и достаточно дёшева, чтобы проникнуть даже в развивающиеся страны. Найдено решение проблемы приватности и безопасности – персональные межсетевые экраны, способные ограничить любые нежелательные вторжения или попытки взлома. Необходимые пользователям маски и наушники стали более миниатюрными и удобными, а некоторые из них стали полностью вживляемыми. На сегодняшний день во всём мире люди могут воспользоваться гораздо более быстрым, более продвинутым, более защищенным способом связи, как при деловом, так и при личном общении.

«Виртуальная телепатия» – как и пересечение других сетевых технологий – с течением времени придает культуре и обществу совершенно иной облик. На биржах образуются спекулятивные пузыри, инвесторы повсюду предвещают революцию в телекоммуникациях. Это, в свою очередь, заставляет экономику развиваться слишком быстрыми темпами, приводя к риску обвала, аналогичному краху доткомов в начале 2000 года.

Больше…

Биорепозитории и геномная информация преобразуют систему здравоохранения

К 2040 году в большинстве стран существует национальная система биорепозиториев и хранения геномной информации, куда обязательно вносят информацию о каждом гражданине. Другими словами, у правительств теперь имеются образцы биологического материала каждого человека. Причин для такого учёта несколько – начиная от национальной безопасности, здоровья населения, идентификации граждан, раскрытия преступлений и заканчивая многими другими – но самым частым применением остается здравоохранение.

Системы геномной информации взаимодействуют с электронной медико-санитарной документацией и с базами личных данных о здоровье, что позволяет им осуществлять идентификацию и лечение болезней и решать вопросы здравоохранения при первой же возможности. Точные данные, содержащиеся в системе, позволяют докторам и хирургам эффективнее лечить пациентов, в это время правительство и ученые могут использовать время и ресурсы более результативно. Имея в распоряжении столь широкий спектр информации, медицинские школы и учреждения здравоохранения могут готовить и нанимать наиболее компетентных специалистов.

За последние годы цель здравоохранения изменилась – теперь превентивные меры преобладают над реактивными, которые предпринимаются после того, как болезнь уже наступила. Помимо увеличения количества спасенных жизней такая стратегия приносит также и значительную экономическую пользу.

На данный момент, среднестатический человек в развитых странах обладает как минимум одним биотехнологическим имплантатом. Опять-таки, эти устройства подгоняются под определенные персональные параметры здоровья. Например, их можно запрограммировать на контроль над конкретными состояниями и на выписку лекарственных препаратов, когда это необходимо, с одновременным извещением доктора. Они могут определить, когда пациент находится в бессознательном состоянии или не может говорить по какой-либо причине и сообщают всю жизненно важную клиническую информацию во время оказания помощи. Имплантаты также можно использовать в качестве отслеживающих устройств, когда речь идет о пациентах с психиатрическими или неврологическими заболеваниями.

Больше…

Количество пыльцы возросло более чем в два раза

В 2000 году количество пыльцы в среднем составляло 8,455 на кубический метр воздуха. К 2040 году это значение выросло до 21,735 – в основном, благодаря климатическим изменениям, которые вызвали значительные изменения в погоде, осадках и температуре. Параллельно с этим сдвинулся на более раннее время сезон сенной лихорадки, и пик содержания пыльцы в воздухе теперь приходится на 8 апреля вместо 1 мая в начале столетия. Подобные изменения произходят во многих странах по всему миру. К счастью, теперь существуют новые способы лечения, которые предотвращают аллергические реакции. В последние годы, например, наблюдаются значительные продвижения в области генотерапии. Такие лекарства могут «восстанавливать» ДНК тем, кто страдает от сенной лихорадки.

Больше…

Табак подвергается активному искоренению

В США пик употребления табака пришелся на начало 1960-х годов, тогда около 45% взрослых курили регулярно. Когда риски, связанные со здоровьем, стали более очевидны, правительство приняло меры по просвещению населения, развивала общественную пропаганду здоровья, создавая общественные и другие организации. Эти кампании имели поразительный успех в сдерживании показателей курящих, их болезней и смертей, связанных с табаком. Было запрещено курить в самолетах, офисных зданиях, а позднее и в таких общественных местах, как бары и рестораны. Также были введены строгие законы, касающиеся рекламы табачной продукции и её применения в кино и на телевидении. Кроме того, произошли улучшения в области доступности и эффективности помощи в отказе от курения и лекарственных препаратов.

К началу 1990-х количество взрослых курящих американцев сократилось до 25%, а к 2010 году этот показатель упал до 20%. К 2020 году курение в общественных местах было запрещено во всех штатах США и во многих других странах, количество курящих продолжало уменьшаться.

Прилагаемые в течение последующих двух десятилетий усилия вновь показали высокую эффективность. Затраты правительства на вмешательство были удивительно малы – менее 50 американских центов на человека в год в таких странах как Индия и Китай. К 2040 году менее 5% населения планеты ещё подвержены этой привычке.

Больше…

Клэйтроника производит революцию в товарах потребления

Клэйтроника, также известная как программируемая материя, внедряется сегодня в бесчисленное количество предметов обихода. Эта технология подразумевает управление крошечными устройствами, названными к-атомами (клэйтронические атомы). Соединенные посредством электростатики, они действуют совместно, производя крупномасштабные изменения.

Предметы, с которыми взаимодействуют к-атомы, могут радикально менять свою форму и функции. Например, одни предметы мебели могут трансформироваться в другие. Кровать может вдруг стать диваном или большим столом. Стулья могут моментально подстраиваться под сидящего. Стены, ковры, потолки, двери и другие поверхности могут по требованию менять цвета или структуру.

Можно сделать электронику более легко приспосабливаемой к окружающей среде – таким образом, чтобы она изменяла свою структуру и была в состоянии справиться с пылью и жарой в пустыне, затем перестроиться, чтобы сопротивляться влажности в джунглях или стать совершенно водонепроницаемой. Устройства, которые носятся на голове и ушах, могут сами подстраиваться под индивидуальные характеристики.

Клэйтроника применяется сейчас во многих транспортных средствах. Поверхности машин могут менять цвета по одному нажатию кнопки или самовосстанавливаться: исправлять вмятины и устранять царапины. Шины могут моментально адаптироваться к поверхности земли или погодным условиям, а прозрачные окна могут мгновенно затемняться при необходимости уединения.

Особенно популярна клэйтроника в детских игрушках – она позволяет фигуркам приобретать поразительно живые формы. Сегодня множество прочих предметов обихода также стали очень легко конфигурируемыми. В дальнейшем будущем с помощью клэйтроники станет возможным создание полностью искусственных людей.

Больше…

Новые достижения в производстве углеродных нанотрубок

После десятилетий исследований были усовершенствованы процессы синтеза углеродных нанотрубок, что выглядит очень многообещающе для таких областей, как машиностроение, строительство и материаловедение. Будучи ограниченными в размере до нескольких сантиметров, теперь эти структуры потенциально могут достигать в длину тысячи километров. Техники очистки обеспечивают максимальную прочность при растяжении и делают их в сотни раз прочнее стали. Кроме многих других сфер применения, стала доступной технология сооружения космического лифта. Теперь политические и финансовые препятствия – единственное, что тормозит реализацию этого проекта.

Больше…

Китайская сеть высокоскоростной железной дороги значительно расширяется

Крупные вложения Китая в его инфраструктуру очень способствовали его быстрому экономическому росту в начале 21 века. Страну быстро заполнили магистрали, мосты, туннели и аэропорты, которые соединяли почти каждый крупный город с местной провинцией. Каждый день на дорогах страны появлялось 15 000 новых машин. Прежде всего, однако, ведущим фактором подъёма Китая была высокоскоростная железная дорога.

Аналогично индустриальной революции, произошедшей за 200 лет до этого, каждая сфера, связанная, так или иначе, с железной дорогой, испытывала рост и усиленно процветала. За период с 2010 по 2020 Китай инвестировал в постройку более 17 600 км дополнительных железнодорожных линий 300 миллиардов долларов. Это сделало высокоскоростной транспорт доступным для 90% населения. С 2020-х и далее система высокоскоростных железных дорог продолжала расширяться, поскольку стремительно взлетевшие цены на топливо сделали путешествия самолетом чрезмерно дорогими для большинства людей. Поэтому в качестве альтернативы многие обратились к железной дороге. Кроме того, рост ВСЖД стимулировала политика сокращения выбросов углерода в атмосферу, поскольку поезда сами по себе производят меньше газов, вызывающих парниковый эффект. Стремительный рост количества пассажиров превратил ВСЖД в прибыльную индустрию.

Помимо того, что поезда – более энергетически экономичный и дешевый вид транспорта, усовершенствование дизайна и технологий повысили их скорость до несколько сотен километров в час, что сделало их в большинстве случаев вполне конкурентоспособными, чтобы потягаться с графиком полетов. Самые быстрые маршруты стали теперь содержать поезда, передвигающиеся со скоростью более 1 000 км/ч. Значительному расширению, особенно вдоль побережий, подверглись магнитные рельсовые пути. Помимо внутреннего сообщения, были предложены планы по соединению ж/д систем Китая с системами Европы, Индии, России и Японии. Имея столь огромную сеть железных дорог, города Китая соединились более плотно, чем когда-либо. В каком-то смысле ВСЖД создала эффект 1,2-миллиардного «единого города», где большая часть населения находится всего в нескольких часах пути друг от друга.

Наряду с коммерческим ростом железная дорога управляет – и, в свою очередь, управляется беспрецедентной урбанизацией. К 2040 году свыше 70% населения живет на территории городов. Громадные города-гиганты, каждый с более чем 100-миллионным населением, формируются из постепенного слияния более мелких городов. Самые крупные экземпляры на сегодня представлены тремя основными экономическими зонами: Дельта реки Янцзы (Шанхай, Нанкин и Ханчжоу), Дельта Жемчужной реки (Гуанчжоу, Шэньчжэнь и Гонконг) и Бохайский Экономический Пояс (Пекин, Тяньцзинь и Таньшань).

Несмотря на всё это, в последние годы экономика Китая начала значительно ослабевать. При том, что количество рабочей силы уменьшается, а рост экономики большей частью подпитывается долгом, страна сейчас ввергнута в политическую, экономическую и социальную борьбу. Временно поддержать ситуацию удалось с помощью реструктуризации и искусственной инфляции, но это лишь временные меры. Дополнительным фактором стало ухудшение климатических изменений. Особенно остро эта проблема стоит в Шанхае, который, как это ни прискорбно, не был готов к подъему уровня моря. Вопреки тому, что страна всё ещё испытывает умеренный локальный рост, в целом она приближается к критической точке. К концу этого десятилетия страна впадёт в большую стагнацию, став одной из последних крупных держав, с кем это случится.

Больше…

Завершение высокоскоростной железнодорожной линии Северо-Западного Коридора

Близится к завершению модернизация Северно-Западного Коридора (NEC). Это самая популярная американская ж/д линия, которая проходит от северного Бостона через Нью-Йорк до южного Вашингтона. Как и многие другие железнодорожные службы США, она десятилетиями испытывала недостаток в инвестициях. Большая часть инфраструктуры обслуживалась некачественно и требовала обновления. Например, туннели имели ограничения по скорости из-за устаревшего дизайна, а электрика, проведенная в 1930-х годах, регулярно выходила из строя. Часто случались поломки двигателей и задержки поездов, что стоило десятки миллионов долларов.

С 2000 по 2010 года количество пассажиров NEC в год выросло с 8,2 до 13 миллионов.  Чтобы удовлетворить надвигающуюся потребность в расширении, обеспечить надежность службы и сократить время путешествий, Amtrak составила план, предполагающий проведение тридцатилетней инвестиционной программы, которая должна была привлечь средства в размере 150 миллиардов долларов. Она подразумевала также постройку специального скоростного маршрута, по которому бы пустили поезда, развивающие скорость до 354 км/ч.

План включает в себя полную модернизацию путей и системы передачи сигналов, новые мосты, новые туннели и расширение станций. Линия прокладывается по существующему NEC и по транспортным сетям там, где это возможно, чтобы минимизировать затраты. Она разделена на 3 секции: часть от Ньюарка до Нью-Йорка завершена к 2025 году, часть от Вашингтона до Ньюарка завершена к 2030 году, и последняя часть, между Нью-Йорком и Бостоном, завершена к 2040.

Время в пути значительно сократилось. Поездка от Бостона до Нью-Йорка, которая занимала раньше 3 часа 34 минуты, теперь длится всего час и 34 минуты. Дорога из Нью-Йорка до Филадельфии сократилась от 1 часа и 10 минут до 37 минут, а путь из Филадельфии в Вашингтон занимает всего 54 минуты вместо 1 часа 33 минут. Для пассажиров, путешествующих на расстояние 705 км от Бостона до Вашингтона, время пути сократилось более чем на 50% – с 6 часов 17 минут до 3 часов 5 минут. После многих лет, этот регион Соединенных Штатов наконец получает в распоряжение железную дорогу мирового класса.

Больше…