Как избежать климатических катастроф?: План Б 4.0: спасение цивилизации

Браун Лестер Р.

Вблизи Атланты компания Interface, крупнейший в мире производитель промышленных ковровых покрытий, убедила город инвестировать 3 млн долларов в улавливание метана, выделяющегося на муниципальной свалке, и строительство трубопровода длиной 9 миль от свалки до предприятия компании. Природный газ из этого трубопровода стоит на 30 процентов меньше мировых рыночных цен на газ и обеспечивает 20 % потребностей предприятия в топливе. Предполагается, что свалка будет давать метан в течение 40 лет, принося городу 35 млн долларов дохода на 3 млн долларов начальных вложений и снижая эксплуатационные расходы Interface [468] .

468

Ray C. Anderson, presentation at Chicago Climate Exchange, Chicago, IL., 14 June 2006.

Как уже было сказано в главе 2, для производства горючего для автомобилей, в том числе этанола и биологического дизельного топлива, используют также сельскохозяйственные культуры. В 2009 г. в мире должны произвести 19 млрд галлонов топливного этанола и почти 4 млрд галлонов биологического дизельного топлива. Половину этанола произведут

в США, треть — в Бразилии, остальное биотопливо будет произведено примерно в десятке других стран, среди которых лидируют Китай и Канада. Германия и Франция дают по 15 % мирового производства биологического дизельного топлива, крупными производителями которого являются также США, Бразилия и Италия [469] .

469

F. O. Licht, “World Fuel Ethanol Production”, World Ethanol and Biofuels Report, vol. 7, No. 18 (26 May 2009), p. 365; F. O. Licht, “Biodiesel: World Production, by Country”, World Ethanol and Biofuels Report, vol. 7, No. 14 (26 March 2009), p. 288.

Некогда разрекламированное как альтернатива нефти, горючее, полученное из сельскохозяйственных культур, в последние годы подверглось тщательному изучению. В ходе этого изучения возникли серьезные сомнения в его технических возможностях. США, которые в 2005 г. обогнали Бразилию по производству этанола, а за 2007–2008 гг. почти удвоили это производство, способствовали повышению мировых цен на продовольствие до максимума. Далеко идущие планы в области использования биологического дизельного топлива вынашивают и в Европе. Но, обладая низким потенциалом расширения производства масличных культур, европейские предприятия по производству биологического дизельного топлива переходят на пальмовое масло из Малайзии и Индонезии, стимулируя тем самым вырубку влажных тропических лесов под плантации масличных пальм [470] .

470

F. O. Licht, “World Fuel Ethanol Production”, op. cit. note 92, p. 365; Bill Guerin, “European Blowback for Asian Biofuels”, Asia Times, 8 February 2007.

В мире, в котором у пахотных земель нет больше избытка производительности, каждый акр, засеянный кукурузой под этанол, означает необходимость расчистки другого акра для производства зерновых. В исследовании, выполненном под руководством Тима Серчингера из Принстонского университета в начале 2008 г. и опубликованном в журнале Science, с помощью глобальной сельскохозяйственной модели было продемонстрировано: вырубка тропических лесов под пашню и расширение производства биологического топлива в США существенно увеличили ежегодные выбросы парниковых газов, а не сократили их, как утверждалось в проведенных на более узкой основе исследованиях [471] .

471

Timothy Searchinger et al., Use of U. S. Croplands for Biofuels Increases Greenhouse Gases through Emissions from Land-Use Change”, Science, vol. 319 (29 February 2008), pp. 1238–1240.

Подобный вывод сделан и в другом опубликованном в журнале Science исследовании, выполненном группой ученых из университета штата Миннесота. Сосредоточив внимание на связанных с вырубкой тропических лесов выбросах углерода, эта группа ученых показала, что превращение земель, занимаемых влажными тропическими лесами или пастбищами, в пахотные земли для возделывания кукурузы, соевых бобов или масличной пальмы для производства биологического топлива привело к увеличению выбросов углерода и возникновению «углеродного долга биологического топлива», который по меньшей мере в 37 раз превышает ежегодное снижение выброса парниковых газов, достигаемое за счет перехода с ископаемых видов топлива на биологические [472] .

472

Joseph Fargione et al., “Land Clearing and the Biofuel Carbon Debt”, Science, vol. 319 (29 February 2008), pp. 1235–1238.

Сторонники производимого из сельскохозяйственных культур биотоплива получили еще один жестокий удар от группы ученых, которую возглавил Пауль Крутцен, лауреат Нобелевской премии по химии из Института химии Макса Планка в Германии. Эта группа ученых пришла к выводу, что выбросы окислов азота, газов с мощным парниковым эффектом, от синтетических азотных удобрений, используемых при выращивании таких культур, как кукуруза и рапс, являющихся сырьем для производства биотоплива, могут свести на нет любые сокращения выбросов СО₂, достигнутые благодаря замещению ископаемых видов топлива биотопливом. Таким образом, биотопливо оказывается угрозой стабильности климата. Американские производители этанола отвергли выводы группы Пауля Крутцена, но в докладе Международного научного совета, всемирной федерации научных ассоциаций, за 2009 г. эти выводы тем не менее подтвердили [473] .

473

“Biofools”, The Economist, 11 April 2009; P. J. Crutzen et al., “N2O Release from Agro-biofuel Prduction Negates Global Warming Reduction by Replacing Fossil Fuels”, Atmospheric Chemistry and Physics, vol. 8 (29 January 2008), pp. 389–395; реакция производителей биотоплива на эти открытия описана в работе: Lauren Etter, “Ethanol Craze Cools As Doubts Multiply”, Wall Street Journal, 28 November 2007; R. W. Howarth and Stefan Bringezu, eds., Biofuels: Environmental Consequences and Interactions with Changing Land Use, Proceedings of the Scientific Committee on Problems of Enivironment (SCOPE) International Biofuels Project Rapid Assessment, 22–25 September 2008 (Ithaca, NY: Cornell University, 2009), pp. 1–13.

Чем

больше изучают жидкие виды биологического горючего, тем менее привлекательными они выглядят. Сегодня этаноловое горючее производят почти исключительно из сахарного тростника и крахмалосодержащих кормовых культур. В настоящее время ведутся работы по созданию эффективных технологий получения этанола из целлюлозосодержащих материалов. Некоторые исследования указывают на то, что большие объемы этанола можно получать при переработке трав, высеваемых при севообороте, и гибридов тополя (и то, и другое можно выращивать на малоплодородных землях). Однако в настоящее время дешевых технологий получения этанола из целлюлозы не существует. Не предвидится появление таких технологий и в обозримом будущем [474] .

474

DOE, EERE, “Starch— and Sugar-Based Ethanol Feedstocks” — см.: www. afdc.energy.gov/afdc/ethanol/feedstock_starch_sugar.html, обновлено 4 февраля 2009 г.; DOE and USDA, Biomass as Feedstock for a Bioenergy and Bioproducts Industry: The Technical Feasibility of a Billion-Ton Annual Supply (Washington, DC: April 2005); Jason Hill et al., “Environmental, Economic, and Energetic Costs and Benefits of Biodiesel and Ethanol Biofuels”, Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 103, No. 30 (25 July 2006), pp. 11206–11210; M. R. Schmer et al., “Net Energy of Cellulosic Ethanol from Switchgrass”, Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 105, No. 2 (15 January 2008), pp. 464–469; Purdue University, Department of Agricultural Communication, “Fast-Growing Trees Could Take Root as Future Energy Source”, press release (West Lafayette, IN: 23 August 2006).

В третьем опубликованном в журнале Science докладе указывается, что непосредственное сжигание целлюлозосодержащих растений с целью получить электричество для электромобилей дает на 81 % больше пробега, чем переработка этих растений в жидкое топливо. Так насколько же велик возможный вклад растительных материалов в обеспечение мира энергией? Основываясь на исследовании, проведенном министерствами энергетики и сельского хозяйства США, мы прогнозируем, что, используя отходы лесопереработки и городской мусор, а также некоторые многолетние культуры (например травы, используемые при севообороте, и быстрорастущие деревья, высаживаемые на малоплодородных землях), США к 2020 г. смогут вырабатывать более 40 гигаватт электроэнергии, т. е. примерно в 4 раза больше, чем ныне. В рамках Плана Б мы предполагаем, что мировое использование растительных материалов для производства электричества может добавить 200 гигаватт мощности к тому же 2020 г. [475]

475

J. E. Campbell, D. B. Lobell, and C. B. Field, “Greater Transportation Energy and GHC Ofsetts from Bioelectricity than Ethanol”, Science, vol. 324 (22 May 2009), pp. 1055–10157; DOE and USDA, op. cit. note 97, pp. i — ii.

ГИДРОЭНЕРГЕТИКА: РЕКИ, ПРИЛИВЫ И ВОЛНЫ

Традиционно с понятием «гидроэнергетика» связан образ плотины, обуздывающей энергию речных стоков. Однако современная гидроэнергетика способна обуздать и энергию приливов и волн, а также получать электроэнергию на малых турбинах, устанавливаемых на реках и в зонах приливов без сооружения плотин [476] .

За счет использования гидроэнергии, возникающей за счет сброса воды с высоких плотин, получают примерно 16 % мирового производства электроэнергии. Некоторые страны (например Бразилия и Демократическая Республика Конго) получают львиную долю электричества за счет гидроэнергии рек. Строительство крупных плотин получило огромное распространение в третьей четверти ХХ в., но затем этот процесс замедлился, так как количество точек, удобных для строительства таких сооружений, сократилось, а затраты, связанные с переселением людей, экологическим ущербом и затоплением земель, стали более заметны [477] .

476

Nic Lane, Issues Affecting Tidal, Wave, and In-Stream Generation Projects (Washington, DC: Congressional Research Service, 26 November 2008).

477

IEA, World Energy Outlook 2008 (Paris: 2008), p. 165; IEA, Member Countries and Countries Beyond the OECD, электронная база данных — см.: www.iea.org/Textbase/country/index.asp, просмотрено 23 апреля 2009 г.; International Rivers Network, “Frequently Asked Question about Dams”, fact sheet (Berkley, CA: 2004).

Но маломасштабные проекты, которые не столь разрушительны для окружающей среды, по-прежнему популярны. В 2006 г. в сельских районах Китая были построены небольшие плотины, совокупная генерирующая мощность которых составила 6 000 мегаватт. Для многих сельских общин такие плотины ныне — единственный источник электричества. Китай — признанный лидер в строительстве таких плотин, но возводят их и во многих других странах. Новая экономика все больше благоприятствует возобновляемым источникам энергии, а не ископаемым видам топлива. Растет интерес к турбинам, установка которых не требует сооружения плотин. Такие турбины оказывают меньшее воздействие на окружающую среду [478] .

478

“Rural Areas Get Increased Hydro Power Capacity”, Xinhua, 7 May 2007.