Как уменьшить парниковый эффект

Парниковый эффект и современные способы решения проблемы

Говоря о парниковом эффекте, сразу представляется большая теплица, ласковые лучики солнца, проникающие сквозь стекло, ярко-зеленые грядки и достаточно высокая температура внутри, когда на улице еще правит зима

Говоря о парниковом эффекте, сразу представляется большая теплица, ласковые лучики солнца, проникающие сквозь стекло, ярко-зеленые грядки и достаточно высокая температура внутри, когда на улице еще правит зима. Да, это действительно так, наиболее наглядно этот процесс можно сравнить с тем, что происходит в парнике. Только в роли стекла представлены парниковые газы, которых много в атмосфере, они пропускают и удерживают тепло в нижних воздушных слоях, обеспечивая рост растений и жизнь людей. Сегодня, все чаще, парниковый эффект называют экологическим термином, ставшим катастрофой. Таким образом, природа взывает о помощи, а если ничего не предпринимать, у человечества останется всего 300 лет до неизбежного конца света. Важно понимать, что парниковый эффект на Земле был всегда, без него невозможно нормальное существование живых организмов и растений, да и комфортным климатом мы обязаны именно ему. Проблема в том, что пагубная деятельность человека приняла такие масштабы, которые уже не могут проходить без следа, затрагивая глобальные, необратимые изменения в экологии. А чтобы выжить, населению нашей Планеты нужна такая же глобальная солидарность в решении этого серьезного вопроса.

Сущность парникового эффекта, его причины и последствия

Жизнедеятельность человечества, сжигание миллионов тонн топлива, усиленное потребление энергии, увеличение автопарка, значительный рост количества отходов, объемов производств и так далее, ведет к усилению концентрации парниковых газов в земной атмосфере. Статистика показывает, что за последние двести лет в воздухе углекислого газа стало на 25% больше, за всю геологическую историю такого еще не было. Таким образом, над Землей образуется своеобразный газовый колпак, который задерживает обратное тепловое излучение, возвращая его обратно и приводя к климатическому дисбалансу. С ростом средней температуры у поверхности Земли, возрастает и количество осадков. Вспомните, что на стекле в оранжерее или парнике всегда выступает конденсат, в естественной природе это происходит аналогично. Точно вычислить все губительные последствия этого невозможно, но ясно одно, человек затеял опасную игру с природой, нужно срочно одуматься, чтобы предотвратить экологическую катастрофу.

К причинам, вызывающим обострение парникового эффекта в атмосфере, относят:
— хозяйственную деятельность, которая меняет газовый состав и вызывает запыленность нижних воздушных слоев Земли;
— сжигание углеродосодержащих видов топлива, уголь, нефть и газ;
— выхлопные газы автомобильных двигателей;
— функционирование теплоэлектростанций;
— сельское хозяйство, связанное с излишним гниением и переизбытком удобрений, значительным приростом поголовья скота;
— добычу природных ископаемых;
— выброс отходов быта и промышленных производств;
— вырубку лесов.

Удивительно, но факт, что воздух уже перестал быть возобновляемым природным ресурсом, каковым оставался до начала интенсивной человеческой деятельности.

Последствия парникового эффекта

Самым опасным последствием парникового эффекта считается глобальное потепление, которое ведет к нарушению теплового баланса на Планете в целом. Уже сегодня каждый из нас ощутил среднее увеличение температуры на себе, феноменальная жара в летние месяцы и внезапные оттепели в середине зимы, это пугающий феномен, как следствие глобального загрязнения атмосферы. А засухи, кислотные дожди, суховеи, смерчи, ураганы и другие стихийные катаклизмы, в наши дни стали страшной нормой жизни. Данные ученых свидетельствуют о далеко не утешающих прогнозах, каждый год температура возрастает почти на один градус, а то и больше. В связи с этим усиливаются тропические ливни, растут границы засушливых территорий и пустынь, начинается бурное таяние ледников, исчезают площади вечной мерзлоты и значительно сокращаются территории тайги. А это значит, что резко снизятся урожаи, обжитые площади затопятся водой, многие животные не смогут приспособиться к быстро меняющимся условиям, поднимется уровень Мирового океана и изменится общий водно-солевой баланс. Страшно, но нынешнее поколение может оказаться свидетелями самого быстрого потепления на Планете Земля. Но, как показывает мировая практика, для некоторых уголков глобальное потепление несет и положительный эффект, давая возможность развиваться сельскому хозяйству и скотоводству, эта ничтожная польза теряется на фоне массового отрицательного воздействия. Вокруг парникового эффекта бушуют дебаты, проводятся исследования и испытания, люди ищут пути снижения его губительного влияния.

Современные способы решения проблемы

Выход из сложившейся ситуации один: изыскать новый вид топлива, либо в корне поменять технологию использования существующих разновидностей топливных ресурсов. Уголь и нефть при сгорании выделяют на 60% больше диоксида углерода, активного парникового газа, чем любое другое топливо для производства единицы энергии.

Что нужно сделать, чтобы убежать от угрозы парникового эффекта:
— сократить потребление ископаемого топлива, особенно угля, нефти и природного газа;
— использовать специальные фильтры и катализаторы для удаления диоксида углерода из всех выбросов в атмосферу;
— повысить энергетический КПД теплоэлектростанций за счет использования скрытых экологичных резервов;
— увеличить использование альтернативных источников энергии, ветра, солнца и так далее;
— прекратить вырубку зеленых насаждений и наладить целенаправленное озеленение;
— остановить всеобщее загрязнение Планеты.

Сейчас идет активное обсуждение таких мер снижения антропогенного воздействия, как регулярное удаление углекислого газа из атмосферы, путем использования высокотехнологичных устройств, сжижать и нагнетать его в воды Мирового океана, тем самым приблизиться к естественной циркуляции. Пути решения проблемы есть, главное, взяться за это всем вместе, населению, правительству и подрастающему поколению, и провести огромную, но такую полезную, работу по очищению матушки-Земли. Пора прекратить потребительское отношение и начать вкладывать силы и время в свое будущее, светлую жизнь следующих поколений, пришло время отдавать природе то, что мы у нее регулярно забираем. Нет, сомнения, что гениальное и предприимчивое человечество справится и с этой, очень сложной и ответственной, задачей.

Понравилась статья? Напишите свое мнение в комментариях.
Подпишитесь на наш ФБ:

Источник

Четыре способа остановить глобальное потепление

Кажется, человечество когда-нибудь действительно вымрет. Сейчас многие люди опасаются, что причиной нашей гибели может стать коронавирус, но не стоит забывать о том, что людей и всю живность на планете может прикончить глобальное потепление. Впервые о постепенном повышении температуры воздуха Земли в 1896 году заговорил шведский ученый Сванте Аррениус. Судя по массовому таянию ледников и катастрофическим пожарам, его ужасающие прогнозы насчет будущего человечества потихоньку сбываются. Однако, у нас все еще есть шансы предотвратить глобальное потепление и, по мнению ученых, для этого достаточно выполнить всего лишь четыре задачи.

Глобальное потепление может погубить всю планету

По данным издания The Conversation, человечеству необходимо посадить больше деревьев, пересесть на электрические автомобили, начать перерабатывать углекислый газ и сделать поверхность Земли более отражающей. В теории, все эти способы остановить конец света могут быть рабочими. Однако, некоторые из предложенных вариантов могут наоборот навредить нашей планете и усилить повышение температуры воздуха на нашей планете. Но почему же?

Посадка деревьев

В 2019 году сотрудники Швейцарской высшей технической школы Цюриха объявили, что на нашей планете хватает места для посадки леса площадью 900 миллионов гектаров. Если воплотить эту идею в реальность, такой лес будет большим как полноценный континент и сможет нейтрализовать 205 миллиардов тонн произведенного человечеством углекислого газа, который и способствует глобальному повышению температуры воздуха. Но исследователи подчеркивали, что вместе с посадкой леса людям придется уменьшить количество выбрасываемых в воздух парниковых газов, иначе от выращенных деревьев практически не будет пользы.

Посадка леса — это не спасение от глобального потепления

Однако, посадка деревьев может наоборот ускорить глобальное потепление. Если верить словам финских ученые из Хельсинкского университета, внутри деревьев есть бактерии, которые активно вырабатывают закись азота, которая необходима для роста растительности. Этот газ вполне может выбрасываться в земную атмосферу, а ведь он способствует возникновению парникового эффекта в 298 раз больше, чем углекислый газ. Так что есть вероятность, что охладить нашу планету при помощи посадки деревьев, невозможно.

О том, как деревья могут ускорить глобальное потепление, читайте в нашем специальном материале.

Переход на электрические автомобили

Также ученые считают, что сократить количество вредных выбросов можно, массово купив электрические автомобили. В выхлопных газах автомобилей с двигателями внутреннего сгорания содержится множество опасных веществ вроде сажи, ядовитых альдегидов и того же оксида азота. Все они попадают в воздух и не только ускоряют повышение температуры планеты, но и вредят здоровью людей. Но с тем, что переход на электрические автомобили может спасти нас от глобального потепления, тоже можно поспорить.

При производстве аккумуляторов для электрокаров в воздух выбрасывается много вредных веществ

Об этом мы уже говорили в материале о бесполезности электрических автомобилей. Да, транспорт с электрическим двигателем действительно не производит выхлопные газы, но использование такой техники все равно косвенно вредит экологии. Дело в том, что автомобили работают от огромных аккумуляторов в нижней части конструкции. При производстве батарей в воздух тоже выбрасывается огромное количество вредных веществ, так как важными их компонентами являются редкоземельные металлы. Их добыча на данный момент считается самой грязной среди добывающих отраслей.

Переработка углекислого газа

К предыдущим способам остановить глобальное потепление можно было придраться, но следующие два кажутся весьма интересными. Углекислый газ выбрасывается в воздух многими заводами, хотя его можно улавливать и использовать для производства таких строительных материалов, как известняк. Однако на данный момент готовых к использованию технологий сбора углекислого газа не существует, поэтому этот способ остановки глобального потепления стоит отложить в сторонку.

Сейчас было бы неплохо улавливать углекислый газ и использовать его с пользой

Повышение отражения света Землей

Так как наша планета сильно нагревается лучами Солнца, ученые предлагают отражать падающий на нас свет. В теории, повысить отражающие свойства Земли можно путем перекрашивания крыш домов в белый цвет. Также можно покрыть дороги известняком, произведенным при помощи вышеупомянутой переработки углекислого газа. Вдобавок, ученые предлагают посадить на нашей планете больше светлых сельскохозяйственных культур.

Покрасив крыши домов в белый цвет, можно сделать города холоднее

Звучит очень интересно, потому что ученые уверяют, что «осветлив» окружающий мир можно значительно охладить города. А в таких условиях, возможно, люди перестанут использовать кондиционеры, которые тоже производят большое количество парниковых газов.

Может, у вас тоже есть идеи по предотвращению глобального потепления? Своими вариантами делитесь в комментариях или в нашем Telegram-чате.

В общем и целом, ученые призывают человечество бороться с глобальным потеплением так, как будто это мировая война. Вместе с сокращением выброса парниковых газов, людям также важно быть готовыми к новым лесным пожарам и как можно быстрее их тушить при помощи военной техники. Стоит отметить, что некоторые животные и растения вполне могут пережить глобальное потепление — о них прямо сейчас можно почитать в нашем специальном материале.

Источник

Парниковый эффект: причины, последствия, влияние на климат и пути решения проблемы

Одной из самых актуальных и обсуждаемых экологических проблем является парниковый эффект.

Этому явлению посвящены сотни статей и научных трудов. По мнению ученых, он оказывает сильное влияние на климатическое равновесие планеты.

Что такое парниковый эффект в атмосфере Земли

Земная атмосфера имеет свойство пропускать солнечные лучи, задерживая при этом тепловое излучение с поверхности. В результате происходит аккумуляция тепла. Накопление в атмосфере газов и других выбросов этот процесс усугубляет, запуская механизм парникового эффекта.

Эта глобальная проблема существует достаточно давно. Но с развитием технологий, увеличивающих выбросы в атмосферу, с ростом количества машин и общим ухудшением экологии она становится все более актуальной. Согласно статистике средняя температура планеты только за прошедшее столетие выросла на 0.74°. На первый взгляд это, кажется совсем немного. Но даже такое повышение уже привело к необратимым климатическим изменениям.

Кто открыл механизм формирования парникового эффекта? Впервые это определение было использовано в 1827 году Ж. Фурье. На эту тему им даже была написана объемная статья, в которой он рассматривал различные схемы формирования земного климата. Именно Фурье впервые выдвинул и подтвердил идею о том, что оптические свойства земной атмосферы аналогичны свойствам стекла.

Позднее шведский физик Аррениус при исследовании инфракрасных свойств водяного пара и углекислого газа выдвинул теорию, что их накопление в атмосфере может вызывать повышение температуры всей планеты. Впоследствии на основании этих исследований и возникло понятие парникового эффекта.

Что такое парниковые газы

Парниковые газы – это собирательное название целого ряда газов, способных задерживать тепловое излучение планеты. В видимом диапазоне они остаются прозрачными, поглощая при этом инфракрасный спектр. У парниковых газов нет какой-то определенной формулы. Их процентное соотношение может постоянно изменяться. Итак, какие газы относят к парниковым?

Список парниковых газов

К основным парниковым газам относятся:

Озон защищает планету от солнечного ультрафиолета. Его недостаток способствует образованию озоновых дыр.

Список парниковых газов и их химические формулы. Рис. 1: climaterussia.ru

Кроме основных парниковых газов к усилению парникового эффекта в атмосфере приводит водяной пар. По сути, он и является основной причиной роста температуры и влажности.

Помимо вышеперечисленных, к парниковым газам относятся оксиды азота и фреоны. Вследствие активной деятельности человека их концентрация ежегодно возрастает, что значительно усугубляет негативное влияние на окружающую среду.

Источники образования парниковых газов

Парниковые газы приводят к значительным климатическим изменениям, по своей природе источники их образования можно разделить на 2 большие группы:

Причины парникового эффекта

Главной причиной развития парникового эффекта на Земле являются накапливающие в атмосфере газы. Превышение их концентрации приводит к изменению теплового баланса. Дополнительно в этот процесс может вовлекаться и озоновый слой. Под воздействием фреона и оксидов азота, которые также входят в список парниковых газов, он начинает стремительно разрушаться и истончаться. В результате резко возрастает уровень жесткого ультрафиолетового излучения. Таким образом парниковый эффект и разрушение озонового слоя являются цепочкой взаимосвязанных событий, оказывающих значительное влияние на биогеоценоз всей планеты.

Причины парникового эффекта на Земле. Фото: discours.energy

К основным причинам возникновения парникового эффекта можно отнести:

Что способствует усилению парникового эффекта

Кроме деятельности человека усилению парникового эффекта могут способствовать и естественные причины. Например, крупные извержения вулканов или массовое горение лесов. Повышение температуры на поверхности Земли в результате истончения озонового слоя приводит к усиленному испарению влаги, что также усугубляет положение. Взаимосвязь парникового эффекта и озонового слоя доказана уже давно. Увеличение концентрации водяных паров в атмосфере является основополагающим фактором развития проблемы.

Последствия парникового эффекта

Последствия, как и причины возникновения парникового эффекта весьма разнообразны. Особенно сильно его влияние на климат. Если объяснять это простыми словами, выбросы парниковых газов способны привести к целому ряду значимых изменений:

Также изменения климата повлияют и на здоровье людей. Из-за аномально высоких температур значительно возрастет количество сердечных, легочных и респираторных заболеваний. Поэтому пользы от парникового эффекта никакой, а вот вред очень значителен.

Карта выбросов парниковых газов

Для более полного представления масштабов и сущности парникового эффекта компанией Google в 2012 году была разработана карта выбросов парниковых газов, где показано в каких местах на Земле их больше всего. На ней при помощи цветового кодирования отображается уровень выбросов во всех индустриально развитых странах. Создание карты было приурочено к моменту окончания Киотского протокола.

Источник и разработчик сервиса: Google.com. Условия использования.

Справка: Что такое Киотский протокол и в чем его суть? Кратко — это международное соглашение, которое было заключено для снижения выбросов парниковых газов в атмосферу планеты, чтобы предотвратить или сократить эффект глобального потепления. Киотский протокол является дополнительным документом к Рамочной конвенции ООН об изменении климата 1992 года (РКИК ООН). Почему «Киотский»? Данный протокол был принят в японском городе Киото 11 декабря 1997 года и вступил в силу 16 февраля 2005 года. Главная цель полученного между странами соглашения: стабилизировать уровень концентрации парниковых газов в атмосфере на таком уровне, который не допускал бы опасного антропогенного воздействия на климатическую систему Земли. Сейчас насчитывается 192 участника Киотского протокола (191 государство и Европейский союз). При этом США подписали, но не ратифицировали Протокол, Канада официально вышла из Киотского протокола 16 декабря 2012 года.

Меры по предотвращению и сокращению парникового эффекта

Изменения климата на Земле происходили уже неоднократно. Если кратко последствия их были катастрофическими. Примером может служить хорошо известный ледниковый период. Его влияние на живые организмы было очень значительным. Часть видов просто вымерла, так и не приспособившись к резкому похолоданию. Остатки льда с тех времен до сих пор сохранились в Антарктике и Гренландии.

Что нужно сделать чтобы снизить парниковый эффект и не допустить очередных катаклизмов? Как эффективно бороться с глобальной проблемой? На данных момент выявлены уже все факторы, способствующие накоплению газов в атмосфере. По мнению специалистов, исследующих физические основы возникновения парникового эффекта, есть несколько путей решения данной проблемы:

Существуют различные пути решения проблемы парникового эффекта. Главное, чтобы борьба велась на международном уровне. Для исправления сложившейся ситуации необходимы усилия всего человечества. Выбросы газов – проблема глобальная, она касается всей планеты в целом, а не отдельных стран.

Видео про парниковый эффект

Источник

Глобальное потепление: как государства регулируют количество выбросов

Декарбонизация, трансуглеродное регулирование и вот это все

Можно долго рассуждать о том, оправданны ли опасения по поводу изменения климата и действительно ли можно с этим что-то сделать.

Но реальность в том, что ни одна экспортно ориентированная страна не сможет игнорировать тренд на декарбонизацию в надвигающемся будущем.

Эта тема довольно животрепещущая и разделяет людей на два лагеря. Я попытался абстрагироваться от личных оценок всего происходящего, собрать достоверную информацию и разложить ее по полочкам от самого начала до сегодняшних дней. Это позволит сложить общую картину очень обширного и не всегда однозначного вопроса.

В 2022 с новыми знаниями

В двух словах о причинах беспокойства

Не углубляясь в научные исследования на тему изменения климата, скажу, что мировое сообщество обеспокоено ростом температуры Земли. В качестве виновника определены действия человека по выбросу в атмосферу парниковых газов, которые, накапливаясь в атмосфере, создают парниковый эффект, приводящий к повышению температуры Земли.

Основная доля выбросов приходится на CO₂ — порядка 72%. В эквиваленте углекислого газа рассчитывают и все остальные выбросы: например, выбросы метана приводят в CO₂-экв.

Доля от всех антропогенных выбросов в 2019 году

Необходимо пояснить, что, если мы сейчас наблюдаем какие-то природные аномалии, такие как наводнения на юге России или жара в ее центральной части, вероятно, еще рано говорить о том, что причина всего этого — изменение климата. Такие аномальные события происходили и раньше. А в действительности климат если и меняется, то не так быстро.

Источники антропогенных выбросов

В основном за антропогенные выбросы, то есть случившиеся в результате деятельности человека, несет ответственность энергетика. Здесь парниковые газы образуются при сжигании углеводородного топлива: нефти, газа, угля, нефтепродуктов. Топливо сжигают на электростанциях, в двигателях внутреннего сгорания, для отопления и горячего водоснабжения зданий.

Следом за энергетикой идет сектор животноводства, сельское хозяйство, землепользование, а затем химические, цементные производства и мусор.

Мировые выбросы парниковых газов по секторам в 2016 году

В разрезе государств главный источник выбросов — Китай, причем в 1990 году он был лишь на третьем месте по выбросам после Америки и Евросоюза, но стремительный рост промышленного производства в Китае вывел его на первое место.

Объемы выбросов парниковых газов по крупнейшим странам-эмитентам, млрд тонн эквивалента CO₂

С чего все началось

В 1972 году Конференция ООН сформировала и утвердила Декларацию по проблемам окружающей человека среды. В ней указано, что человек несет особую ответственность за сохранение и разумное управление продуктами живой природы, ее среды. И что нужно остановить выбросы в окружающую среду токсических веществ и тепла в таких количествах или концентрациях, которые окружающая среда не может обезвредить.

В 1985 году приняли Венскую конвенцию об охране озонового слоя. В рамках конвенции признали главные научные проблемы:

Но первый документ именно климатической повестки — это Рамочная конвенция ООН об изменении климата, принятая в 1992 году. В ней речь уже идет о том, как стабилизировать концентрацию парниковых газов, ограничить и сократить их выбросы государствами.

В документе сформулирована конечная цель конвенции и всех связанных с ней документов: стабилизировать концентрацию парниковых газов в атмосфере на таком уровне, который не допускал бы опасного антропогенного воздействия на климатическую систему. Конкретных сроков не назвали, но определили их как достаточные для естественной адаптации экосистем к изменению климата, позволяющие не ставить под угрозу производство продовольствия и обеспечивающие дальнейшее экономическое развитие на устойчивой основе.

В рамках документа учрежден верховный орган — Конференция сторон конвенции, Conference of the Parties, COP. Конференция собирается каждый год и рассматривает, как воплощаются положения конвенции, принимает решения по дальнейшей разработке правил конвенции и ведет переговоры по новым обязательствам. В рамках заседаний учреждаются все основные документы по климату.

Дальше, в 1997 году, был принят Киотский протокол и вышедшее ему на замену в 2015 году Парижское соглашение — эти документы конкретизировали цель. По Парижскому соглашению в 21 веке необходимо удержать суммарный рост температуры земли в пределах 2 °C — а желательно 1,5 °C — в сравнении с доиндустриальным периодом. Другими словами, если бы сейчас на всей планете была температура +10 °C, то нужно, чтобы к 2100 году она не превышала +12 °C. Для достижения этой цели требуется сокращение мировых антропогенных выбросов на 40—60% от уровня 1990 года.

Исходя из заявленных целей, все участники соглашения обязаны:

К соглашению присоединились и приняли на себя обязательства 175 стран мира, включая Россию. Это практически все страны, входящие в ООН, — всего 193 страны.

Большинство государств рассчитывают снизить выбросы парниковых газов до нуля уже к 2050 году. В частности, Европейский союз, Великобритания, Япония, Республика Корея и более 110 стран. Такую же приверженность выразила и новая администрация Соединенных Штатов. Китай обязался сделать это до 2060 года.

Планы сокращения выбросов

Кроме планов отдельных государств, есть глобальные планы по конкретным секторам.

Международное энергетическое агентство разработало дорожную карту по достижению нулевых выбросов к 2050 году для глобального энергетического сектора. Учитывая, что основная доля выбросов приходится именно на энергетику и что этот сектор особенно важен для экономики России, мы рассмотрим конкретно этот план. А планы по животноводству, сельскому хозяйству, обращению с отходами и прочие рассматривать в этой статье не будем.

Дорожная карта для глобального энергетического сектораPDF, 4,6 МБ

Я писал выше, что выбросы в энергетическом секторе чаще всего возникают при сжигании углеводородов: угля, газа, нефтепродуктов — для производства тепловой и электрической энергии, а еще при сжигании в двигателях внутреннего сгорания. То есть выбросы от транспорта тоже относятся к этому сектору.

В промышленных производствах также используются углеводороды как для электро-, тепло- и водоснабжения, так и для производства товаров. В свою очередь, выбросы зданий и сооружений относятся к вопросам их энергоэффективности. То есть чем меньше здания потребляют энергоресурсов для отопления и электроснабжения, тем меньше выбросов в целом.

Существенная доля плана основывается на технологиях, которые еще только предстоит развить и масштабировать. Например, это технологии транспортировки и хранения водорода, управления спросом на электроэнергию, производства промышленных аккумуляторов, улавливания, хранения и утилизации углерода.

Этот план скорее рекомендательный, но он дает основу для принятия собственных обязательных планов для государств.

Как должен выглядеть мир по итогам реализации плана

Если вкратце,то к 2050 году:

И вот что для этого необходимо. С 2021 года:

Начиная с 2030 года:

Начиная с 2035 года:

Начиная с 2040 года:

По плану должна снизиться доля нефти, газа, угля и увеличиться — доля атомной генерации, ВИЭ и биоэнергии. Сохранение к 2050 году части потребления газа, угля и нефти связано в том числе с тем, что некоторые такие источники производства предполагается оснастить системами улавливания, транспортировки и хранения CO₂. Грубо говоря, на выхлопную трубу завода надевается шланг, который высасывает CO₂ в систему трубопроводов и закачивает его в хранилище — например, в природные пещеры, где раньше были нефть и газ, — или отправляет его на утилизацию.

Эта технология называется carbon capture, utilisation and storage — CCUS. Наиболее вероятными участниками рынка CCUS будут нефтегазовые компании, потому что у них есть инфраструктура в виде трубопроводов и отработанные месторождения нефти и газа, которые можно было бы заполнить углекислым газом.

Еще CCUS — возможное направление диверсификации бизнеса нефтегазовых компаний в условиях будущего сокращения спроса на нефть и газ.

Потребление электроэнергии будет доминировать во всех рассматриваемых секторах, также увеличивается доля водорода и биомассы. А доля ископаемого топлива снизится.

Учитывая, что основной объем электроэнергии к 2050 году будет вырабатываться на солнечных и ветряных электростанциях, а практически все угольные и газовые станции будут выведены из эксплуатации, энергосистемы будут нуждаться в источниках, обеспечивающих гибкость нагрузок. Спрос на электроэнергию — величина непостоянная, то есть необходимо выдавать электроэнергию в энергосистему, когда на нее есть спрос, и снижать выработку, когда спрос снижается. В свою очередь, выработка с ветряных и солнечных станций тоже величина непостоянная, а атомные станции не приспособлены к резким изменениям нагрузки.

В 2050 году в качестве основного источника гибкости энергосистем будут использоваться аккумулирующие батареи, системы управления спросом и гидроэлектростанции. Еще в качестве накопителя электроэнергии и источника гибкости будет использоваться водород и продукты на его основе, например аммиак. Водород может производиться методом электролиза в ночное время и производить электроэнергию при помощи топливных элементов в часы высокой нагрузки на энергосистему, то есть, по сути, водород будет аккумулятором. Но это не единственное применение водорода в соответствии с планом — об этом расскажу позднее.

Под системами управления спроса — demand response — подразумеваются системы, позволяющие управлять уровнем потребления электроэнергии определенных групп потребителей.

России: открывающиеся возможности. Экспертно-аналитический доклад под редакцией Ф. Опадчего, Д. ХолкинаPDF, 2,15 МБ

Это, как правило, крупные потребители электроэнергии, которые готовы по команде оператора энергосистемы снизить свое электропотребление на определенный объем в определенное время. За это потребители получают плату наравне с платой производителям электроэнергии за мощность, так как для сбалансирования энергосистемы нет разницы между производством необходимого мегаватта или снижением потребления на необходимый мегаватт.

У этих потребителей есть свои способы достичь снижения нагрузки, но, как правило, речь идет о том, чтобы по команде отключить системы электроотопления или кондиционирования зданий на непродолжительное время — не более четырех часов.

Система управления спросом формируется и в России — она уже работает в пилотном режиме для среднего и крупного бизнеса.

На всякий случай скажу, что ни один политик не может заставить оператора энергосистемы вывести из эксплуатации какие угодно источники электроэнергии, пока оператор системы не будет уверен в том, что энергосистема с этим справится. Потому что за аварию в энергосистеме будет нести ответственность, в том числе уголовную, не политик, а оператор. В этом плане не стоит переживать за то, что новый мир не будет сбалансирован, — скорее, наоборот, не наступит нового «чистого» мира, пока не будет сбалансирована энергосистема.

Основа их энергосистемы — газовые, угольные станции и АЭС, у которых тоже из-за мороза снизилась выработка электроэнергии, но об этом обычно не упоминают. История в Техасе говорит о том, что даже такая твердая основа, как газовые, угольные ТЭС и АЭС, могут не спасти энергосистему в аномальных условиях работы.

Энергосистема не может себе позволить содержать в резерве для «судного дня» десятки и сотни простаивающих в обычное время объектов генерации. Поэтому резервы стараются не раздувать: например, в России в резерве находятся порядка 25% станций — эта величина рассчитана из объема потребления электроэнергии в самый холодный день в году, то есть годовой максимум потребления. При превышении резервов у всех энергосистем начинаются проблемы — хоть газовых, хоть солнечных.

Отчет о функционировании ЕЭС России в 2020 годуPDF, 758 КБ

Использование водорода. В соответствии с планом водород и топливо на его основе будут широко использоваться в различных секторах к 2050 году. Помимо озвученного выше применения в электроэнергетике, водород планируется смешивать с природным газом в системах газопроводов — это снизит удельные выбросы углекислого газа от сжигания такого смешанного газа. Плюс здесь в том, что для этого не требуется создание какой-то особой инфраструктуры: системы газопроводов уже построены. Еще планируется использовать водород в чистом виде либо в виде аммиака в качестве топлива в авиации, судоходстве и на дорожном транспорте.

Надо сказать, что водород уже сейчас производится в промышленных масштабах для нефтепереработки, химической промышленности, удобрений. Но основной способ его производства сейчас — это метод с использованием ископаемого топлива, то есть газа, угля. Получается так называемый голубой и серый водород.

К 2050 году предполагается получать основной объем водорода — 90% — методом электролиза воды с использованием электрической энергии от возобновляемых источников — а это зеленый водород. Сейчас в основном производят водород там, где его потребляют, — на иллюстрации ниже так обозначен «собственный водород». То есть инфраструктура для транспортировки водорода пока еще не особо развита.

Доступ к электричеству. Половина людей, которые получат доступ к электричеству до 2030 года в развивающихся странах, не будут подключены к большим централизованным энергосистемам. Эти домохозяйства будут снабжаться за счет собственных источников ВИЭ — как индивидуальных, так и общих в небольших кластерах — поселках. Собственные источники возобновляемой энергии выгодны, потому что нет необходимости платить за передачу электроэнергии — а это значительная часть в конечной стоимости централизованной электроэнергии.

За счет этой особенности даже в России на большей части территорий возрастает экономическая целесообразность установки собственных солнечных панелей на крышах частных домов и предприятий. Об этом я уже писал подробную статью.

Это далеко не все, что упоминается в плане, а только то, что показалось мне наиболее важным и интересным.

Методы стимулирования компаний

В настоящий момент в качестве основных инструментов по контролю уровня выбросов углекислого газа предприятий используются системы торговли выбросами — СТВ и налог на выбросы парниковых газов — углеродный налог.

В системах одинаковый принцип: предприятию необходимо либо снижать выбросы, либо платить налог или покупать квоты на выбросы. Разница только в том, что стоимость квот на выбросы определяется рыночно, в ходе торгов, а налог устанавливается в «твердой» величине.

По данным Всемирного банка, системы торговли выбросами и углеродные налоги применяются во многих странах мира и охватывают порядка 21% всех мировых ежегодных выбросов. Первыми установили углеродные налоги Польша и Финляндия уже в 1990 году, еще до формирования Рамочной конвенции ООН по изменению климата.

Первая система торговли выбросами появилась в 2005 году в Европе — EU ETS — и до 2021 года она была самой крупной по объему охваченных выбросов, но в 2021 году ее обогнала китайская система — China national ETS. Всего в мире 29 подобных систем, но они не всегда охватывают все государство, в котором находятся. Например, в Америке сразу восемь систем в разных штатах.

Конечно, я не имею в виду, что от электромобилей нет выбросов. Но выбросы от ДВС прямые (scope 1), а от электромобилей — косвенные (scope 2) и зависят от источника электроэнергии. Системы торговли выбросами, как правило, применяются к источникам прямых выбросов, то есть за выбросы на электростанции заплатит электростанция, а не владелец электромобиля. Иначе получится двойная оплата одних и тех же выбросов. Про систему классификации выбросов расскажу чуть позднее.

Расскажу немного о европейской системе, так как она функционирует уже больше 15 лет и охватывает порядка 4% мировых ежегодных выбросов и 40% выбросов Евросоюза.

EU ETS работает во всех странах ЕС, а также в Исландии, Лихтенштейне и Норвегии. Система ограничивает выбросы от примерно 10 000 установок в энергетическом секторе, обрабатывающей промышленности и авиакомпаний. Охватывает следующие секторы и газы, уделяя особое внимание выбросам, которые можно измерить, зарегистрировать и проверить с высокой степенью точности.

Углекислый газ (CO₂) из производства электроэнергии и тепла; энергоемкие отрасли промышленности, включая нефтеперерабатывающие заводы, сталелитейные заводы и производство чугуна, алюминия, металлов, цемента, извести, стекла, керамики, целлюлозы, бумаги, картона, кислот и сыпучих органических химикатов; коммерческая авиация в Европейской экономической зоне.

Закись азота (N₂O) от производства азотной, адипиновой и глиоксиловой кислот и глиоксаля.

Перфторуглероды (ПФУ) при производстве алюминия.

Участие в EU ETS обязательно для компаний этих секторов, но в некоторых секторах включаются только установки выше определенного размера. Некоторые небольшие установки могут быть исключены, если правительства примут фискальные или другие меры, которые сократят их выбросы на эквивалентную сумму. В авиационном секторе до 31 декабря 2023 года СТВ ЕС будет применяться только к рейсам между аэропортами, расположенными в Европейской экономической зоне.

В дальнейшем планируется распространение системы торговли квотами на морской транспорт, на сектор строительства и автомобильный транспорт. Обратите внимание, что сами по себе нефть, уголь и газ не охватываются квотами и не регулируются налогами на выбросы. Налог на выбросы возникает только тогда, когда кто-то начинает их сжигать на своем производстве или в ДВС.

Объем распределяемых квот ежегодно снижается — для того, чтобы снижались выбросы. Часть квот распределяется между компаниями бесплатно, а часть торгуется на аукционах. По мере снижения общего объема квот рыночная цена на них будет расти.

С 2021 года стартовал четвертый этап развития системы. Ежегодно объем квот снижается на 2,2%. Основной объем квот торгуется на аукционах — порядка 57%. Уточнен перечень отраслей, подверженных высокому риску «утечки углерода», по которым квоты распределяются бесплатно.

Под утечкой углерода понимается ситуация, при которой европейская компания переносит свои «грязные» производства за границы Евросоюза или организует импорт «грязной» продукции, чтобы избежать платы за выбросы в ЕС.

Распределение бесплатных квот по таким секторам не обеспечивает должного уровня снижения их выбросов, но хотя бы сдерживает их стимулы перенести источники выбросов за границу ЕС. Дальнейшее решение этого вопроса базируется на введении трансграничного углеродного регулирования. Об этом позднее.

К 2021 году создан модернизационный фонд — деньги направляются на модернизацию 10 самых бедных экономик ЕС, а также инновационный фонд, который финансирует исследования. Сами фонды получают деньги от продажи на аукционе части выделяемых им квот.

В основном выбросы считают по определенной методике — только некоторые предприятия используют системы постоянных измерений фактических выбросов.

На нынешнем этапе в системе торгуются только квоты на прямые выбросы — scope 1. Но учитываются косвенные затраты некоторых энергоемких отраслей на уплату углеродного налога, учтенного в стоимости потребляемой этими компаниями электроэнергии. ЕС компенсирует этим секторам стоимость таких дополнительных затрат.

Как работает трансграничное углеродное регулирование

Механизм трансграничного углеродного регулирования — carbon border adjustment mechanism, или CBAM, — вводится на территории ЕС как один из механизмов достижения климатических целей, а также как решение проблемы «утечки углерода», о которой я писал ранее.

По мере роста климатических амбиций ЕС и увеличения разницы между углеродным регулированием в ЕС и третьими странами проблема «утечки углерода» без введения такого механизма будет усугубляться. Еще введение CBAM позволит Евросоюзу не раздавать бесплатно квоты в EU ETS отраслям промышленности с высокими рисками «утечки углерода».

СВАМ тесно связан с европейской системой торговли квотами. Все требования, регламенты и методики EU ETS будут зеркально отражены в СВАМ — как действующие, так и будущие.

Механизм заключается в том, чтобы импортеры приобретали сертификаты СВАМ на каждую тонну CO₂-экв прямых выбросов (scope 1) ввозимого на территорию ЕС товара. Впоследствии планируется распространить и на косвенные выбросы (scope 2).

Поясню, что для каждого товара, подпадающего под регулирование, есть методика расчета выбросов парниковых газов при его производстве. Эти методики действуют как для произведенных внутри ЕС товаров, так и для тех, что импортируют на территорию ЕС. Сертификат СВАМ нужно будет приобретать на объемы выбросов, рассчитанные по этим методикам, для каждого конкретного товара.

Стоимость сертификатов СВАМ будет привязана к средней недельной стоимости, сформированной в EU ETS. Средства от СВАМ будут направлены в бюджет Евросоюза для финансирования программы восстановления экономики после COVID-19 — Next Generation EU.

В системе будут учитываться уже произведенные затраты на углеродный налог в стране-экспортере, если эти затраты не ниже, чем цена EU ETS, а также если эти затраты могут быть верифицированы Евросоюзом. То есть страны-экспортеры должны быть заинтересованы в том, чтобы создать собственные системы углеродного регулирования, которые были бы синхронизированы с Европейским регулированием, чтобы затраты на углеродный налог не уходили в бюджет Евросоюза, а оставались в стране-экспортере. Это может послужить предпосылкой для создания похожего механизма в других странах мира.

СВАМ затрагивает те же секторы промышленности, что и EU ETS, но с некоторыми особенностями. Например, СВАМ на первом этапе не будет затрагивать товары сектора нефтепереработки по той причине, что действующие методики позволяют рассчитать прямые выбросы нефтеперерабатывающего предприятия в целом, но не способны ответить, сколько именно CO₂-экв в каждом отдельном продукте нефтепереработки: сколько в бензине, сколько в масле.

Как и EU ETS, регулирование СВАМ не будет распространено непосредственно на нефть, газ и уголь. Сертификаты СВАМ и квоты EU ETS будут приобретаться только теми предприятиями, которые их сжигают при производстве других товаров. То есть спрос на нефть, газ и уголь должен снижаться сам по себе по мере наращивания стоимости квот и сертификатов СВАМ на выбросы при их сжигании.

СВАМ запускается в тестовом режиме с 1 января 2023 года — он продлится до 31 декабря 2025 года. Во время этого периода не нужно приобретать сертификаты СВАМ, но импортерам необходимо ежеквартально отчитываться о встроенных выбросах товаров, импортируемых за предыдущий квартал, с подробным описанием прямых (scope 1) и косвенных (scope 2) выбросов. А также сообщать информацию о любых затратах на углеродное регулирование, уплаченных за границей ЕС.

С 1 января 2026 года за непредоставление сертификатов СВАМ на импортируемый товар будет накладываться штраф в том же размере, что и в EU ETS: 100 € за 1 т CO₂-экв. Но уплата штрафа не освобождает от необходимости приобретения сертификатов СВАМ.

Добровольные инициативы по снижению выбросов

Все вопросы ESG и ЦУР мы охватывать здесь не станем, а по-прежнему сосредоточимся только на выбросах парниковых газов.

Мы уже обсуждали такие термины, как scope 1 и 2, в этой статье, но не углублялись в эту тему, так как обязательные меры по выбросам парниковых газов сейчас затрагивают только самую верхушку айсберга — scope 1, и в большинстве случаев только планируется приблизиться к регулированию косвенных выбросов по scope 2. Но зачастую основной айсберг выбросов для компаний может приходиться на scope 3. Например, у тех компаний, которые не производят самостоятельно свои продукты, а заказывают их производство на стороне, скажем в Китае.

Госрегулирование ограничено, поэтому бизнес придумывает все новые стандарты, соответствующие зеленой повестке, чтобы охватить все не охваченное обязательными государственными мерами.

Согласно ведущему корпоративному стандарту GHG Protocol, выбросы в цепочках производства товаров и услуг разделяются на прямые и косвенные. Всего их разделяют на три основные группы: scope 1, 2, 3.

Корпоративный стандарт GHG ProtocolPDF, 128 КБ

Scope 1. Это управляемые выбросы — прямые, которые образуются непосредственно от имущества предприятия, его деятельности и его ресурсов. Например Apple сама практически ничего не выбрасывает, так как ничего и не производит. У нее есть только офисные здания, которые учитываются при расчете выбросов, — и, может быть, имеется какой-нибудь корпоративный парк автомобилей на ДВС, который тоже будет учитываться.

Scope 2. Это неуправляемые выбросы — косвенные — от приобретаемых за пределами предприятия энергетических ресурсов, например электроэнергия, тепло, водоснабжение. Скажем, Apple не приобретает электроэнергию на стороне, а самостоятельно снабжает энергией свои здания за счет солнечных панелей, установленных на крыше, — вот и выбросы по scope 2 у нее нулевые.

Scope 3. Это все остальные неуправляемые выбросы — косвенные, исключая scope 2, — от приобретаемых за пределами предприятия товаров и услуг, используемых в его деятельности, а также выбросы за пределами предприятия, связанные с произведенными товарами и услугами после их производства.

Например, у Apple основной объем выбросов приходится именно на scope 3 — это выбросы при производстве товаров в Китае на чужих заводах, при транспортировке их по всему миру на чужих кораблях и машинах, выбросы от использования их товара, например зарядки телефона грязной электроэнергией, выбросы от отопления и энергоснабжения чужих магазинов, торгующих продукцией Apple.

Соответственно, scope 3 охватывает практически весь жизненный цикл товара.

Источник