Похоже на то, что еще одна «зеленая» тема не оправдала ожиданий борцов за безуглеродное будущее. Как мы неоднократно писали ранее, планы по замене ископаемого топлива возобновляемыми источниками энергии параллельно дополнялись внедрением технологий улавливания и хранения углекислого газа. Именно эти технологии давали право на «продление жизни» отдельным объектам традиционной генерации (тем же угольным ТЭС), а также должны были применяться там, где выбросы СО2 определяются самим технологическим процессом. Например, в металлургической отрасли или в винодельческой и пивоваренной промышленности (пусть это не покажется смешным, но бродильные процессы сопровождаются выделением углекислого газа, и данный факт уже начинает вызывать чувство вины у европейских виноделов и пивоваров).
В «доковидную» эпоху такие технологии вызывали неподдельный энтузиазм как у ученых-изобретателей, так и у «экологически сознательных» промышленников. Многим казалось, что путь решения проблемы найден: улавливай углекислый газ с помощью фильтров, а затем отправляй его в специальные хранилища. Какую-то часть СО2 можно было даже продать тепличным хозяйствам или нефтяникам (СО2 закачивается в скважины для увеличения нефтеотдачи). С технологической точки зрения особых проблем не было. Такая задача вполне по силам современной науке. Вопрос, как всегда, уперся в экономику. А если называть вещи своими именами, то красивые кабинетные мечты в очередной раз столкнулись с реальностью. И реальность оказалась куда суровее, чем мыслилось вначале.
Осознание таких простых вещей начинает происходить только сейчас. Совсем недавно появилась весьма примечательная публикация на этот счет, где объясняется экономическая несостоятельность планов по массовому внедрению систем улавливания. Напомним, что в развитых странах намерены в ближайшее время вводить строгие ограничения на углеродные выбросы. Это должно, по замыслу, подхлестнуть производителей, (прежде всего – владельцев тепловых электростанций) заняться внедрением таких систем. Например, соответствующий документ готовится в США. Его сторонники надеются на то, что благодаря очень жестким нормативам можно довести уровень выбросов почти до нуля. Чисто технически такое уже возможно. Вопрос в другом: как это скажется на экономике предприятий?
Автор приведенной публикации прямо говорит о том, что стоимость улавливания, помноженная на количество углекислого газа (которое нужно уловить), разрушает все наши представления об осуществимости такого замысла. Углекислый газ необходимо улавливать из общего потока выхлопов еще до того, как он попадет в атмосферу. Затем нужно осуществлять его транспортировку до мест хранения в подземных резервуарах, где он будет храниться на протяжении столетий. Масштаб работ здесь просто поражает воображение. Если учесть требования, выдвигаемые борцами с глобальным потеплением, то раскошелиться придется по-крупному.
Именно из-за дороговизны процесса он до сих пор не приобрел популярность. Сегодня во всем мире действует только тридцать девять установок по улавливанию СО2. В сумме это составляет 45 миллионов тонн в год, или одну десятую процента (!) от всех мировых промышленных выбросов. Двадцать таких установок находятся в США и Канаде, еще шесть в Европе и пять – в Китае.
В общем, на данный момент объемы здесь не ахти какие, а сам опыт применения технологии пока что совсем не обнадеживает. На большинстве объектов так и не достигли планируемых показателей по улавливанию, при этом расходы оказываются слишком обременительными для предприятий. Несмотря на это, такие страны как США, Австралия, Канада, Китай, Япония и страны Европы намерены выделять компаниям на внедрение технологий улавливания СО2 миллиарды долларов прямых субсидий или использовать налоговые льготы. Уже сейчас на мировом уровне запланировано более трехсот больших и малых проектов, реализация которых позволит поднять объемы улавливания антропогенных выбросов до 0,5 процента (с нынешних 0,1%). Не лучше обстоят дела и с решением вопроса транспортировки углекислого газа. Во всяком случае, в США местные жители весьма негативно относятся к прокладке «углеродных» трубопроводов на территориях сельхозугодий.
В любом случае, отмечает автор, практика показывает, что улавливание и хранение углерода является очень дорогой затеей. В качестве наглядного примера приводится штат Вайоминг, где происходит основная добыча угля. Так, угольные электростанции этого штата производят до 85% электроэнергии. Именно по этой причине Вайоминг оказался главным кандидатом на широкое внедрение систем улавливания и хранения СО2. Уже в марте 2020 года здесь был принят законопроект, обязывающий к 2030 году получать до 20% электрической энергии от УТЭС, оснащенных такими системами. Представители крупных энергетических компаний прокомментировали данное решение. Комментарий оказался неблагоприятным для этих технологий. Как следовало из экспертной оценки, оснащение крупной электростанции такими системами в три раза превышает капитальные затраты на строительство самой станции! Отсюда делается категорический вывод: на данном этапе установка систем улавливания и хранения углекислого газа экономические неоправданно.
При этом необходимо понимать, что в мировом масштабе речь идет о гигантских объемах углекислого газа, который намереваются «изымать» подобным способом. Несмотря на то, что антропогенные выбросы составляют лишь пять процентов от того, что природа сама выбрасывает в атмосферу, эти объемы все равно огромны. Чтобы оценить масштаб, возьмем такой пример. Максимальный вес топлива для самолета Boeing 747 превышает вес пустого самолета. Это более 196 тонн! При сгорании топлива два атома атмосферного кислорода соединяются с одним атомом углерода. На выходе получается более трех килограммов СО2 на каждый килограмм сгоревшего авиационного керосина. Иными словами, каждый рейс авиалайнера оставляет в атмосфере более пятисот тонн углекислого газа!
Теперь рассмотрим работу угольных электростанций. Так, крупнейшая в Европе угольная ТЭС Drax, расположенная в Англии, с недавних пор была переведена на древесные гранулы. Ежедневно в ее топках сжигается около 20 тысяч тонн таких гранул, доставляемых на станцию в 475 железнодорожных вагонах. В настоящее время на этой станции экспериментируют с системами по улавливанию углекислого газа. Чтобы представить, о каких объемах идет речь, умножьте массу сжигаемого топлива на два с половиной, и вы получите именно те объемы выбросов, которые придется «изъять» и куда-то переместить.
Помимо тепловых электростанций, есть еще аммиачная, цементная, сталелитейная, пластмассовая и другие отрасли промышленности, также выбрасывающие огромное количество СО2. Его улавливание, транспортировка и хранение потребуют триллионы долларов вложений, которые растянутся не на одно десятилетие. Если исходить из оценок Международного энергетического агентства, то для того, чтобы уловить запланированные 9% выбросов к 2050 году, необходимо ежегодно вводить до 100 крупных объектов по улавливанию. Однако, резюмирует автор, даже несмотря на многомиллиардные вложения, маловероятно, что к указанному сроку удастся реализовать хотя бы пятую часть от того, что запланировано в настоящее время. Об экономических последствиях также говорить не приходится. Здесь уже всё становится очевидным.
Кстати, данный высокотехнологичный подход к «изъятию» СО2 со скепсисом воспринимается и нашими учеными. Как сказал по этому поводу ученый секретарь Экспертного совета СО РАН по проблематике Парижского соглашения по климату Валентин Данилов, проблему улавливания углекислого газа проще и дешевле решать, опираясь на природные процессы, чем на внедрение сложных и затратных технологий искусственного улавливания. В данном случае речь идет о выращивании на запущенных полях различных технических культур вроде мискантуса, льна или технической конопли. Данные культуры являются прекрасными «поглотителями» СО2 и к тому же – ценным сырьем для химической промышленности (и не только). То есть они выгодны как с точки зрения экологии, так и с точки зрения экономики. Если брать нашу страну, то для достижения углеродной нейтральности необходимо примерно пять миллионов га пахотных земель, утверждает ученый. Это составляет всего лишь десятую (!) часть пустующих сейчас земельных угодий.
Такой точки зрения, кстати, придерживаются сейчас и некоторые члены российского правительства, и она стоит того, чтобы когда-нибудь остановиться на ней более подробно. У России, действительно, есть шанс продемонстрировать миру более рациональный путь декарбонизации, не требующий умопомрачительных финансовых вливаний.
Андрей Колосов
- Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии