Игорь Кароль - Парадоксы климата. Ледниковый период или обжигающий зной?

Преимущество геотермальной энергетики заключается в практической неисчерпаемости ее источника и бесперебойной подаче горячей воды вне зависимости от сезона и погодных условий. Однако геотермальные воды содержат высокие концентрации токсичных химических соединений, вследствие чего возникает проблема с утилизацией отработанной воды, поскольку ею нельзя загрязнять естественные водоемы.

В России гелио-, термо– и ветроэнергетика пока развиты чрезвычайно слабо. Их интенсивное развитие планируется только на 2030 год. А «виноваты» большие запасы нефти, газа и угля в России. Недаром за рубежом Россию называют «спящим гигантом», полагая, что, несмотря на большие запасы углеводородного и углеродного топлива, целесообразно развитие в нашей стране альтернативной энергетики: довольно быстрая окупаемость; возможность снабжения энергией районов, удаленных от основных ее источников; экономия на транспортировке энергии (что особенно важно из-за большой территории); отсутствие выбросов загрязняющих веществ; возобновляемость энергии и т. д.

Другие направления смягчения процесса глобального потепления предложены М. Молина с соавторами [25]. Они рассматривают возможность проведения нескольких так называемых «быстрых акций» (fast-actions). Предполагается, что подготовка таких акций займет 2–3 года, 10–15 лет понадобится для их реализации, результаты же скажутся спустя несколько десятилетий.

Первая из таких «быстрых акций» – расширение и ужесточение ограничений Монреальского Протокола.

Согласно Велдерсу с соавторами [26], в период с 1990 по 2010 г. благодаря действию Монреальского протокола в атмосферу уже не было выброшено парниковых газов в размере примерно 135 млрд т в эквиваленте CO 2(сравнить с данными таблицы 7). Проводимые в настоящее время измерения подтверждают начавшееся восстановление озонового слоя (в основном, в полярных областях). Модельные исследования показывают, что содержание озона в атмосфере вернется к своему уровню 1990 г. ближе к середине XXI в. Однако существует другая большая группа химических веществ следующего поколения – гидрофторокарбоны , которые не разрушают атмосферный озон, но, как и хлорфторуглероды и гидрофторхлоруглероды, относятся к парниковым газам, как правило, с очень высокими потенциалами глобального потепления (ПГП), в сотни и тысячи раз превышающими ПГП углекислого газа, равный единице (см. таблицу 2). Суммарный вклад всех этих веществ пока невелик – около 1,1 % (Ф-газы на рис. 28, а ). Но рост выбросов гидрофторокарбонов в атмосферу происходит очень быстро. Поэтому предлагается ускорить выведение из обращения подпадающих под ограничения Монреальского протокола гидрофторхлоруглеродов и создать стимулы для замещения гидрофторокарбонов с высокими ПГП на газы с более низкими ПГП. Такая работа уже ведется, в частности сообщается, что химические компании анонсировали отказ от использования HFC-134a (CH 2FCF 3, его ПГП = 3300 для 20-летнего периода) в автомобильных кондиционерах и переход на хладагенты с ПГП, меньшими 5 (HFO-1234yf – C 3H 2F 4или естественные гидрокарбоны) спустя лишь несколько недель после выхода Директивы специальной комиссии Европарламента в 2006 г.

Вторая «быстрая акция» связана с сокращением эмиссии сажи (black carbon), образующейся при неполном сжигании природного топлива и биомассы.

Как вы помните, сажа снижает альбедо Земли, тем самым способствуя ее дополнительному нагреву. Наиболее критично это в областях, покрытых снегом и льдом, – в полярных регионах, в Гренландии, на Гималайско-Тибетском леднике и др., так как вызывает ускорение таяния ледяного покрова. По оценкам М. Якобсона [27], глобальное потепление на 15–30 % обусловлено именно эмиссией сажевых частиц. Результат от уменьшения выбросов сажи может сказаться очень быстро, поскольку время жизни сажи в атмосфере не превышает нескольких недель. Снижение эмиссии сажи при работе дизельных двигателей может дать значительный эффект.

Третья «быстрая акция» заключается в уменьшении содержания озона в тропосфере.

Как известно, озон – токсичный парниковый газ, он образуется в ходе различных фотохимических реакций, наиболее эффективно – в загрязненной атмосфере, богатой «предшественниками» (precursors) озона: монооксидом углерода СО, оксидами азота NOx, метаном СН 4и др. В сравнении с доиндустриальной эпохой концентрация тропосферного озона выросла приблизительно на треть, а его вклад в глобальное потепление составляет примерно пятую часть от вклада CO 2 [28]. Сокращение содержания тропосферного озона видится уже упоминавшимися Молина и его коллегами посредством совершенствования технологий, включая использующиеся в судовождении и авиации. Если бы удалось уменьшить эмиссию СО и NOX вдвое, вклад тропосферного озона в глобальное потепление снизился бы на 10–20 %.

Наконец, четвертая «быстрая акция» ориентирована на улучшение методов ведения лесного хозяйства и землепользования: в результате дыхания растений углекислый газ удаляется из атмосферы, которая при этом обогащается кислородом.

У этой «быстрой акции» вряд ли найдутся серьезные противники. А претворение ее в жизнь не требует каких-либо международных согласований, хотя, конечно, использование накопленных наработок (в том числе, и зарубежных) можно только приветствовать. Эта «акция» особенно важна для России, обладающей огромными лесными угодьями.

Высказанная в 2009 г. идея «быстрых акций» нашла отклик у политиков уже в начале 2012 г., когда сначала шесть стран (Бангладеш, Гана, Канада, Мексика, США и Швеция) создали нацеленную на реализацию этой идеи коалицию, а затем к ней присоединились в полном составе страны «Большой восьмерки». В намерения коалиции входит поддержка глобальных, региональных и национальных усилий, направленных на снижение содержания в атмосфере «короткоживущих климатических загрязнителей» (в оригинале – Short-Lived Climate Pollutants): большой группы гидрофторуглеродов, рассеивающих и сажесодержащих аэрозолей, тропосферного озона, а также метана. Поддержку предполагается осуществлять путем разъяснения опасности данных веществ, выдвижения новых национальных инициатив, разработки и продвижения новых технологий для смягчения последствий их влияния на экологию и климат планеты. Газета «Нью-Йорк таймс» назвала создание коалиции «вторым фронтом» в климатической войне, намекая на известный эпизод Второй мировой войны. Тем не менее пока инициатива коалиции выглядит скорее как импульсивный ответ на отсутствие значительного прогресса в международных переговорах по принятию нового направленного на защиту климата соглашения, чем хорошо просчитанный, подкрепленный комплексными научными разработками шаг.