Джерри Адлер
30 ноября, 2015 г
КЛИМАТИЧЕСКИЕ ПЕРЕГОВОРЫ ИДУТ, НО СПАСТИ МИР БУДЕТ ТРУДНЕЕ, ЧЕМ МЫ ДУМАЕМ
“Если я говорю с некоторым вызовом,” говорит Дэвид Хокинс с некоторым вызовом, “это потому, что получаю до 20 возражений каждый день в отношении идеи [спасения климата], и думаю, что они не помогают делу.” Хокинс, директор климатических программ при Совете по охране природных ресурсов (Natural Resources Defense Council), давно уже борется за то, чтобы американская политическая система начала серьезно относиться к глобальному потеплению. Только в последние несколько месяцев он увидел признаки некоторого прогресса: новые правила для электростанций, установленные Агентством охраны окружающей среды (Environmental Protection Agency), и трещины в монолитной оппозиции Республиканской партии в отношении каких-либо действий по спасению климату [1] .
В преддверии долгожданного климатического саммита в Париже, и Китай и Индия заявили, что будут сокращать в будущем выбросы двуокиси углерода, и это важный шаг, который сам по себе подрывает аргумент сенатора Марко Рубио (шт. Флорида), высказанный на президентских дебатах, и представляющий точку зрения республиканцев: а именно то, что для Америки бессмысленно контролировать выбросы углерода, потому что остальные страны не собираются этого делать.
Поэтому в этот критический момент, Хокинс не хочет слушать крики о том, что спасение мира требует многих триллионов долларов не только для снижения выбросов, но также для того, чтобы фактически убрать окись углерода из воздуха. Вы правильно прочитали: пропустить значительную часть земной атмосферы через сеть машин для извлечения двуокиси углерода и затем спрятать его под землю — фактически, это означает обращение вспять всей промышленности. Если т.н. «отрицательный баланс выбросов» (“net negative emissions”) будет когда-либо достигнут, это будет величайшим достижением зеленого движения — и, кроме того, большим облегчением для промышленности, работающей на ископаемом топливе. Но для Хокинса, эта идея в лучшем случае дорогостоящее отвлечение от действительно достижимой и неотложной задачи расширения возобновляемых источников энергии с «нулевым балансом» (“net zero”). “У нас есть надежные технологии, стоимость которых хорошо известна,” говорит он, “поэтому наша первейшая задача - сделать их привлекательными для частного бизнеса.”
ДВУОКИСЬ УГЛЕРОДА - ЗАГРЯЗНИТЕЛЬ, НО И СЫРЬЕ С РЯДОМ КОММЕРЧЕСКИХ ПРИЛОЖЕНИЙ
Так называемое “извлечение углерода [из воздуха]” это шаг, опережающий даже пока несовершенную технологию по “улавливанию углерода” — извлечению CO2 непосредственно из выхлопных труб электростанций. Даже это трудно сделать сегодня из-за высокой стоимости — но в воздухе двуокись углерода растворена в 300 раз сильнее, чем в выбросах, что делает проблему извлечения еще сложнее (хотя по техническим условиям не в 300 раз сложнее). Но за это выступает все большее число ученых климатологов. Эта точка зрения получила поддержку после того, как ученые Национальной океанической и атмосферной администрации пришли к заключению, что “климатические перемены, вызванные ростом концентрации двуокиси углерода, будут иметь в целом необратимый характер на протяжении 1000 лет после того, как выбросы прекратятся [2].
Или, как объяснил Тим Крюгер из Окфордского университета на прошлогоднем Мировом экономическом форуме, уровни двуокиси углерода в атмосфере, составляющие сейчас около 400 частей на миллион (и продолжающие расти), будут оставаться на уровне, далеко превышающим 350 ppm к концу века, даже “если все на планете умрут.”
Этот вывод привел к массе новых университетских программ, таких как Оксфордская программа геоинженерии, возглавляемую Крюгером; Центр по отрицательным выбросам углерода при Аризонском университете; и Центр по удалению углерода при университете в Беркли. Новый импульс получили стартапы, развивающие новые технологии, такие как Global Thermostat, Joule Unlimited и Infinitree LLC, многие из которых борются за приз в размере $25 млн от Virgin Earth Challenge, учрежденный предпринимателем (и миллионером) Ричардом Брэнсоном за работающую систему по удалению парниковых газов из атмосферы. Будучи владельцем самолетной компании, Брэнсон естественно заинтересован в данной проблеме: реактивные самолеты – значительный источник углеродного загрязнения, и это в особенности тупиковая проблема, поскольку, в отличие от автомобилей, они не могут работать на батареях. Брэнсон объявил о призе в 2007 г, но не выбран победитель из 11 претендентов. “Надеюсь, что мы не растянем конкурс подобно Longitude Prize,” замечает координатор Earth Challenge for Virgin, намекая на конкурс 18-го века по постройке надежного корабля, растянувшегося на полвека.
В принципе, нет ничего сложного в извлечении двуокиси углерода из атмосферы. Деревья делают это естественным образом с помощью фотосинтеза, связывая углерод в древесине и листьях – поэтому высаживание деревьев – один из инструментов борьбы с климатическими переменами, хотя для необходимого количества деревьев уже не хватит места – люди хотят есть. Клаус Лакнер, директор программы по устранению углерода в Аризонском университете, изобрел то, что он называет "искусственным деревом". "Дерево" использует химический состав, втягивающий двуокись углерода из воздуха, затем выпускает его при обработке водой. Таким образом, CO2 можно собирать с большой концентраций, а затем повторно использовать химикат. Большинство других процессов работают с использованием похожих идей: некоторые используют солнечные насосы для втягивания воздуха через химический раствор или компаунд, перезаряжая их с помощью тепла.
ЧАСТЬ ПРОБЛЕМЫ С ИНДУСТРИЕЙ УЛАВЛИВАНИЯ УГЛЕРОДА СВЯЗАНА С ТЕМ, ЧТО ЛЮДИ МОГУТ СКАЗАТЬ: “ОТЛИЧНО. у НАС ТЕПЕРЬ ЕСТЬ ВОЛШЕБНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ, ПОЭТОМУ НЕ НАДО НИЧЕГО ДЕЛАТЬ, ПРОСТО ПОДОЖДАТЬ ЛЕТ 20, ПОКА ОНА НЕ СОЗРЕЕТ.”
Конечно, необходимо огромное количество подобных устройств: по оценкам Лакнера, для возвращения уровня двуокиси углерода к уровню 350 ppm потребуется разбросать по всей земле порядка 100 млн подобных машин. Но, поскольку они не превышают размер морского контейнера, они не сложнее и не дороже автомобиля. В мире ежегодно производится 80 млн автомобилей.
И в один прекрасный день они могут даже приносить доход. Двуокись углерода - загрязнитель, но также и сырье с рядом коммерческих приложений — в химическом синтезе, для получения шипучих напитков, наполнения огнетушителей и получения сухого льда. Самое главное использование - инжектирование под давлением в нефтяную скважину для поднятия нефти к поверхности. Несмотря на то, что двуокись углерода катастрофически накапливается в атмосфере, компании по-прежнему добывают ее из-под земли и продают. Транспортируемая по трубам, двуокись углерода стоит прибл. $100 за тонну. Или же, ее можно приобрести в баллонах по цене $1 за четверть литра. Это значит, например, что средний взрослый человек выбрасывает в атмосферу около $15 CO2 за неделю.
Поскольку стоимость транспортировки составляет большую часть стоимости двуокиси углерода, стартап Global Thermostat, учрежденный совместно физиком Колумбийского университета Питером Айзенбергером и экономистом Грациелой Чичильницкой начал разработку технологии извлечения углерода с использованием остаточного тепла сгорания топлива — например, в небольшом генераторе пекарни. Infinitree, стартап из Нью-Йорка разрабатывает демонстрационный проект для продажи CO2 фермерам. Известно, что двуокись углерода способствует росту растений. Фермеры уже используют ее в теплицах, и исследования показывают, что она может с успехом применяться для выращивания фруктов и других растений. При наличии дешевой энергии, двуокись углерода можно даже превращать в жидкое топливо.
Но все эти технологии используют лишь небольшую часть глобальных выбросов CO2. И даже при условии их совершенствования — если, скажем, каждый галлон газолина или тонну угля заменить эквивалентным количеством топлива, синтезированного из атмосферного CO2 с использованием возобновляемой энергии ветростанций и фотоэлементов — это не обязательно приведет к устранению окиси углерода из атмосферы. Убранная из воздуха и превращенная в топливо двуокись углерода будет конечно возвращена при его сжигании. Но это лучше, чем сжигать ископаемое топливо, накапливающее двуокись углерода в атмосфере: в лучшем случае мы достигаем нулевого суммарного эффекта — но не отрицательного суммарного эффекта. Отрицательные выбросы означают извлечение двуокиси углерода и полного избавления от них. Для этого существуют только два способа — похоронить их под землей или связать химически в неразлагающееся соединение — и технологий, позволяющие это сделать при разумных затратах, пока еще нет.
УРОВНИ ДВУОКИСИ УГЛЕРОДА В АТМОСФЕРЕ, СОСТАВЛЯЮЩИЕ СЕЙЧАС 400 ppm И ПРОДОЛЖАЮЩИЕ РАСТИ, БУДУТ ОСТАВАТЬСЯ НА УРОВНЕ, ДАЛЕКО ПРЕВЫШАЮЩЕМ 350 ppm К КОНЦУ ВЕКА, ДАЖЕ “ЕСЛИ ВСЕ НА ПЛАНЕТЕ УМРУТ.”
И это объясняет, почему проблема стоит так остро. На вебсайте Агентства по охране окружающей среды [3] обсуждается улавливание углерода из выхлопных труб, но ничего не говорится об извлечении углерода из окружающего воздуха. Большинство мейнстримовских экологических организаций избегают обсуждать эту проблему. “Мы рады тому, что проводятся исследования этих технологий,” говорит Хокинс, “но они не являются приоритетными сегодня для уменьшения и устранения выбросов.” Лакнер, в свою очередь, считает, что такая позиция – просто уход от проблемы: “Это радикальная технология,” говорит он, “поэтому ей трудно пробиться. Многие из защитников окружающей среды не настроены на решение климатической проблемы, они хотят просто запретить использовать ископаемое топливо. Они рассматривают любую технологию извлечения углерода, как противоречащую их целям. Они ненавидят нефтяные компании, и не хотя газолина с нулевыми выбросами.” Они хотят велосипеды.
Хокинс признает, что часть проблемы с индустрией улавливания углерода связана с тем, что люди могут сказать: “Отлично. У нас теперь есть волшебное решение, поэтому не надо ничего делать, просто подождать лет 20, пока оно не созреет.” Опасность в том, что есть искушение переложить ответственность на других. Существует и опасность того, что идея извлечения CO2 из атмосферы, миллиарды тонн буквально по одной молекуле, настолько грандиозна, невероятна и дорогостояща, что политическая система может решить, что эта задача выше человеческих возможностей и оставит все без изменений. А это именно то, что мы не можем себе позволить.
[1]
[2]
[3] http://www3.epa.gov/climatechange/
[Комментарий. Элементарные расчеты показывают всю безнадежность извлечения двуокиси углерода из атмосферы. Объем атмосферы легко определить из общего веса атмосферы и удельного веса (можно найти в Википедии), и составляет 4,29 х E18 куб м. Если использовать обычный комнатный вентилятор средней мощности (предположительно запитываемый от возобновляемых источников) около 250 куб фут/мин, т.е. около 7 куб м/мин. И если изготовить 100 миллионов таких вентиляторов (как указано в статье), понадобится до 19 000 лет, чтобы прогнать всю атмосферу через химические установки.
В статье проблема климата представлена с позиций "технофикса" - типично западного подхода к решению нетехнических проблем техническими средствами. - ВП]