Недавний рост числа региональных лесных пожаров был связан с изменением климата. Авторы анализируют тенденции наблюдаемых глобальных экстремальных пожаров и вызвавших их метеорологических факторов с 1979 по 2020 гг. с использованием реанализа ERA5. Тенденции годовых экстремальных (95-й процентиль) значений индекса пожарной погоды (FWI95), индекса начального распространения (ISI95) и индекса дефицита давления пара (VPD95) варьировались по регионам с глобальным увеличением средних значений на 14, 12 и 12%, соответственно. Произошло значительное увеличение (от четверти до почти половины) мировой способной выгоретьплощади суши. Снижение относительной влажности было драйвером более трёх четвертей значительного увеличения FWI95 и ISI95, в то время как повышение температуры - 40% значительных тенденций. Тенденции VPD95 были преимущественно связаны с повышением температуры. Эти тенденции, вероятно, сохранятся, поскольку прогнозы изменения климата предполагают глобальное снижение относительной влажности и повышение температуры, что может повысить риск возникновения пожаров в будущем при сохранении изобилия топлива.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41558-021-01224-1

 

Подверженность населения рискам, связанным с повышением уровня моря, является ведущим показателем влияния будущего изменения климата на прибрежные регионы. Повышение уровня моря подвергает прибрежное население целому ряду воздействий с широкой пространственной и временной неоднородностью, но оценки воздействия часто узко определяют пространственную зону затопления. Авторы показывают, как выбор зоны приводит к дифференциальным оценкам воздействия в пространстве и времени. Использован подход пространственно-временного моделирования паводков, объединяющий эти пространственные зоны для оценки годовой вероятности воздействия на население. Авторы применяют модель к прибрежным районам Соединённых Штатов, чтобы продемонстрировать более надёжную оценку подверженности населения наводнению из-за повышения уровня моря в любой год. Представленные результаты показывают, что более чёткие решения относительно пространственной зоны (и связанных с ней временных последствий) улучшат планирование и политику адаптации, указав относительную вероятность и величину прибрежных популяций, которые будут затронуты будущим повышением уровня моря.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41467-021-27260-1

 

Социально-экономические последствия экстремальных погодных явлений привлекают внимание исследователей к разработке новых методологий для более точных прогнозов погоды. Колебание Мэддена – Джулиана является доминирующим режимом изменчивости в тропической атмосфере в субсезонных временных масштабах и может способствовать или усиливать экстремальные явления как в тропиках, так и во внетропической зоне. Прогнозирование экстремальных явлений в субсезонном временном масштабе (от 10 дней до примерно 3 месяцев) очень сложно из-за плохого понимания явлений, которые могут повысить предсказуемость в этом временном масштабе. Здесь показано, что две искусственные нейронные сети (ИНС), нейронная сеть с прямой связью и рекуррентная нейронная сеть, позволяют произвести очень конкурентоспособное прогнозирование колебанияМэддена – Джулиана. В то время как средний уровень прогнозирования составляет около 26–27 дней (что соответствует уровню, полученному с помощью наиболее требовательных к вычислениям современных климатических моделей), для некоторых начальных фаз и сезонов ИНС обладают способностью прогнозирования на 60 дней или дольше. Кроме того, показано, что ИНС обладают хорошей способностью предсказывать фазу колебанияМэддена – Джулиана, но его амплитуда недооценивается.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41612-021-00214-6

 

Расширение сетей охраняемых территорий находится в авангарде усилий по сохранению и восстановлению глобального биоразнообразия, но изменение климата и потеря среды обитания могут взаимодействовать синергетически, подрывая потенциальные выгоды отохраняемых территорий. Нацеливание усилий на сохранение, адаптацию и смягчение последствий требует понимания климата и структуры землепользования в пределах охраняемых территорий, как в настоящее время, так и в рамках будущих сценариев. Здесь прогнозирование темпов временного и пространственного смещения климата и землепользования показало, что более четверти охраняемых территорий мира (~ 27%) расположены в регионах, которые испытают как высокие темпы изменения климата, так и изменения в землепользовании к 2050 году. Ожидается, что существенные изменения чаще будут происходить в охраняемых территориях, расположенных в тропических влажных биомах и пастбищах, где в настоящее время обитают различные четвероногие и сосудистые растения, и которые подпадают под менее строгие категории управления. Представленные результаты могут использоваться для обеспечения пространственно-адаптивного управления природными ресурсами и действий по достижению целей устойчивого развития и сохранения биоразнообразия.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41558-021-01223-2

 

Арктические реки занимают около 15% поверхности суши и оказывают значительное влияние на местные сообщества и экономику, пресноводные и морские экосистемы, а также на глобальный климат. Однако достоверные и широко распространённые знания о реках Панарктики недостаточны, особенно для малых евразийских рек, что препятствует пониманию реакции Арктики на изменение климата. Авторами рассчитан суточный сток в 486 493 речных бассейнах Панарктики с 1984 по 2018 гг. путём ассимиляции 9,18 миллиона оценок речного стока, сделанных на основе 155 710 спутниковых снимков, в гидрологических моделях. Выявлены больший и более неоднородный общий водный экспорт (на 3-17%) и ускорение водного экспорта (в 1,2-3,3 раза), чем сообщалось ранее, с существенными различиями по бассейнам, экорегионам, порядкам водотоков, антропогенному регулированию и режимам многолетней мерзлоты. Отмечены значительные изменения в весеннем половодье и в периодичности летнего потока. В конечном итоге эти результаты представляют собой обновлённое, общедоступное и более точное ежедневное представление об арктических реках, которое стало уникальным благодаря недавним достижениям в гидрологическом моделировании и дистанционном зондировании.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41467-021-27228-1

 

Использование воды в сельскохозяйственном секторе, наряду с неэффективными методами орошения и изменением климата, привело к истощению и небезопасности водных ресурсов и, как следствие, нестабильности сельскохозяйственной системы. Определение контрольных показателей и их сравнение имеет важное значение для устойчивого управления этой системой. Показатели устойчивости сельскохозяйственной системы зависят от различных факторов, связанных с водой, энергией и продуктами питания. В этом исследовании отбираются и ранжируются показатели устойчивости сельскохозяйственных систем с помощью процесса аналитической иерархии. Экспертные заключения об устойчивости сельского хозяйства были получены от Региональной водохозяйственной организации Ирана. Факторы и переменные, влияющие на управление водными ресурсами в сельскохозяйственных системах на территории бассейна, оцениваются с помощью 17 показателей устойчивости (10 индикаторов устойчивости водных ресурсов, 3 индикатора энергетической устойчивости и 4 индикатора продовольственной устойчивости), измеряющих устойчивость сельскохозяйственных систем. Процесс аналитической иерархии сократил количество индикаторов до небольшого числа наиболее эффективных. Результаты попарного сравнения и последующего определения веса каждого индикаторасвидетельствуют, что показатели водопотребления, стабильности уровня подземных вод, уязвимости водных ресурсов и водного стресса имеют наибольший вес (т.е. важность) для устойчивости сельскохозяйственной системы в масштабах бассейна. Эти выбранные индикаторы могут применяться к сельскохозяйственным водным системам.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41598-021-02147-9

 

Городские деревья влияют на городской температурный режим. Однако их эффективность в смягчении городской жары в различных климатических условиях и по сравнению с городскими зелёными участками без деревьев ещё недостаточно изучена. Авторы использовали спутниковые данные о температуре земной поверхности (ТЗП) с высоким разрешением и данные о земном покрове в 293 европейских городах, чтобы сделать вывод о потенциале городских деревьев для снижения ТЗП. Показано, что участки с городскими деревьямиимеют более низкие температуры, чем участки с городскимисооружениями в большинстве европейских городов летом и во время экстремальной жары. По сравнению со сплошной городской структурой, ТЗП, наблюдаемые для участков с городскими деревьями, в среднем на 0–4 К ниже в регионах Южной Европы и на 8–12 К ниже в Центральной Европе. Безлесные городские зеленые насаждения в целом менее эффективны в снижении ТЗП, а их охлаждающий эффект примерно в 2-4 раза ниже, чем вызванный городскими деревьями. Выявив закономерности в континентальном масштабе во влиянии деревьев и безлесных зеленых насаждений на городскую ТЗП, авторы подчёркивают важность рассмотрения и дальнейшего изучения климатической эффективности мер по смягчению последствий жары в городах.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41467-021-26768-w  

 

Институты углеродной нейтральности и другие инициативы в поддержку обещания достичь чистого нуля к 2060 году появляются как грибы по всему Китаю.

Китай, крупнейший в мире эмитент углерода, впервые опубликовал планы, в которых подробно излагается, как он может достичь нулевых выбросов углерода к 2060 году и пика выбросов до 2030 года - обещания, которые он дал в 2019 году. 

Исследователи говорят, что документы, выпущенные накануне переговоров по климату COP26, которые завершились 15 ноября, служат убедительным сигналом промышленности, правительственным агентствам и университетам Китая для активизации их усилий, чтобы помочь стране достичь своих климатических целей. 

Уже в этом году более десяти известных университетов и институтов создали научно-исследовательские институты углеродной нейтральности, Китайская академия наук открыла центр в прошлом месяце. 

«Мы начинаем прямо сейчас», - говорит Цзян Кэцзюнь (JiangKejun), моделист из Института энергетических исследований в Пекине. 

По словам Ву Либо (WuLibo), экономиста-эколога из Университета Фудань в Шанхае, страна переживает «национальное движение», когда компании, региональные правительства и научные круги меняют направление движения. 

Ву также является директором Шанхайского научно-исследовательского института стратегии энергетической и углеродной нейтральности, сотрудничества, начатого ранее в этом месяце университетом и правительством Шанхая. По её словам, как только институт получит финансирование для исследовательских грантов, он сосредоточится на отказе от регулирования рынка электроэнергии и финансировании климата.

Серьёзный вызов 

Достижение углеродной нейтральности к 2060 году «является большой проблемой для Китая», - говорит Се Сяоминь (XieXiaomin), исследователь энергетической политики из Шанхайского университета Цзяо Тонг. Она является заместителем директора Научно-исследовательского института углеродной нейтральности при университете, который был основан в мае и уже получил около 20 миллионов юаней (3,1 миллиона долларов США) в качестве финансирования для работы над широким спектром энергетических технологий. 

Выбросив более 11 гигатонн углекислого газа в 2020 году, Китай должен снизить эмиссию до нуля в течение четырёх десятилетий. «Это беспрецедентные масштабы и скорость», - говорит Ганг Хе (GangHe), разработчик моделей энергосистем из Университета Стоуни-Брук в Нью-Йорке, изучавший энергосистему Китая. 

Текущие выбросы Китая более чем вдвое превышают выбросы Соединённых Штатов и в три раза больше, чем выбросы Индии, взявшейна себя во время COP26аналогичное обещание достичь нулевого уровня к 2070 году. 

«Будет много областей, в которых потребуется участие исследователей», - говорит Фу Ша (FuSha), моделист из некоммерческого энергетического фонда Китая в Пекине. К ним относятся низкоуглеродные энергетические технологии, от водородных топливных элементов до батарей; рыночные механизмы контроля выбросов, такие как налоги на выбросы углерода и схемы торговли; и моделирование, которое поможет местным органам власти и промышленности установить реалистичные цели по сокращению, говорит она. 

По словам Хэ, исследователям также необходимо будет изучить, какие слои населения Китая больше всего пострадают от перехода, и узнать, как им помочь. Определение пути к «более справедливому и инклюзивному переходу было бы очень важной темой для исследования».

Солнечная, ветровая и гидроэнергетика  

Но многим научно-исследовательским институтам ещё предстоит пройти долгий путь, чтобы привести свои исследовательские подразделения в соответствие с целями углеродной нейтральности, говорит Цзян. Им придется отказаться от традиционных инженерных дисциплин, в которых основное внимание уделяется, например, технологии котлов, работающих на угле, и двигателям внутреннего сгорания, отмечает ЧжанСилян (ZhangXiliang), специалист по моделированию климата в Университете Цинхуа в Пекине, открывшем в сентябре свой собственный Институт углеродной нейтральности. 

Два долгожданных стратегических документа, опубликованных центральным правительством в октябре - рабочее руководство и план действий на период до 2030 года - намечают путь для исследователей и впервые конкретизируют, как Китай планирует достичь своих углеродных целей. 

В документах говорится об «усилении фундаментальных исследований и исследований в области передовых технологий», таких как ядерный синтез, интеллектуальные сети и новые материалы, а также о формулировке «плана действий по обеспечению более эффективной поддержки науки и технологий» для достижения углеродной нейтральности. 

В документах также подробно изложены обязательства по увеличению доли электроэнергии, производимой Китаем из возобновляемых и ядерных источников, с сегодняшних 16% до 80% к 2060 году. Планируется, что к 2030 году мощность солнечной и ветровой энергии достигнет 1200 гигаватт - этого достаточно для обеспечения электроэнергией сотен миллионов. домохозяйств - и в течение следующего десятилетия будет введено 80 гигаватт гидроэлектроэнергии.

Согласно документам, технологии улавливания и связывания углерода также будут важны для достижения целей Китая и могут стать ещё одним направлением для исследователей.Также планируется, что к 2030 году электрические и гибридные автомобили составят 40% проданных. Ожидается, что в будущих документах появится гораздо больше деталей, говорят исследователи. 

Глобальные последствия 

Несмотря на стремительный рост активности к нулевым выбросам в Китае, некоторые исследователи по-прежнему разочарованы обязательствами, взятыми на себя страной до сих пор. 

На заседании COP26 страна подписала совместную декларацию с Соединёнными Штатами о поиске более резких сокращений, но разочаровала некоторых учёных, не предложив более агрессивных обещаний на следующее десятилетие, а также настаивая на том, чтобы в текст, касающийся угля, включённый в окончательное соглашение,было внесено изменение с «прекращено» на «постепенно прекращено».

«Китайские обещания вряд ли позволят удержать глобальное потепление ниже 1,5°C - что является наболее амбициозной из целей, поставленных правительствами стран на климатической встрече Организации Объединенных Наций в Париже в 2015 году», - говорит Ян Цинь (YanQin), экономист и аналитик по углеродным выбросам, компании Refinitiv из Осло, предоставляющей данные о финансовых рынках. «То, что было обещано, не соответствует требованиям», - говорит она. 

Китай также ещё не установил никаких абсолютных ограничений на выбросы или целевых показателей выбросов других парниковых газов, помимо углерода, таких как метан, но взял на себя обязательство делать и то, и другое. Исследователи говорят, что эти меры будут иметь решающее значение для того, чтобы мир имел шанс ограничить глобальное потепление до уровня ниже 1,5°C.

«Размер Китая означает, что его обязательства имеют глобальные последствия», - говорит ПепКанаделл (PepCanadell), главный научный сотрудник Центра климатических наук CSIRO при правительстве Австралии в Канберре. «Когда Китай сдвигается немного влево или вправо, вверх или вниз, весь мир это чувствует». 

«Хотя цели Китая не столь амбициозны, как хотелось бы некоторым, они, по крайней мере, реалистичны. То, что Китай должен делать, иногда не то, что он может сделать», - говорит он.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/d41586-021-03491-6

 

Большая часть публикаций, сделанных на базе модельных оценок изменения климата и его последствий, посвящена рентабельным путям достижения заданных температурных целей. Авторы, напротив, используя семь различных моделей комплексной оценки, прогнозируют глобальные выбросы CO2 в энергетике на основе краткосрочных мер по смягчению последствий изменения климата и двух предположений о том, как эти усилия будут продолжаться после 2030 года. Несмотря на обнаружение широкого диапазона выбросов к 2050 году, почти все сценарии предполагают среднее потепление менее 3°C в 2100 году. Однако самого оптимистичного сценария всё ещё недостаточно, чтобы ограничить глобальное потепление двумя градусами. Кроме того, выделены ключевые особенности моделирования, присущие прогнозированию выбросов. Во-первых, оцениваемые выбросы более чувствительны к выбору модели, чем к эффектам от предполагаемых усилий по смягчению последствий, что подчёркивает важность взаимных сравнений разнородных моделей. Различия между моделями отражают несходство в исходных допущениях и влиянии краткосрочных мер по смягчению последствий. Во-вторых, обычная практика использования цен на углерод в масштабах всей экономики для формирования политики преувеличивает эффект улавливания и хранения углерода по сравнению с учётом в моделях прямых мер по смягчению последствий изменения климата.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41558-021-01206-3

 

 

Почему, обладая лесами, которые называют "легкими планеты", Россия должна платить углеродный налог в 5-8 миллиардов долларов ежегодно? Как можно кардинально изменить подходы к "зеленой повестке" ? Сколько нужно ветряков и солнечных станций, чтобы обеспечить потребности человека в энергии? Об этом "РГ" беседует с президентом РАН Александром Сергеевым.

Александр Михайлович, принятые на форуме в Глазго решения по климату вызвали разноречивую реакцию. Кто-то двумя руками поддерживает, кто-то считает, что можно было больше сделать, а экологическая активистка Грета Тунберг выводила людей на улицы. Как вы оцениваете итоги форума?

Александр Сергеев: Россия последовательна в своей позиции. Она подписала и Киотский протокол, и Парижское соглашение по климату. И в Глазго было заявлено, что мы понимаем - климат меняется, и это связано с негативными антропогенными воздействиями. И мы готовы вложить свою лепту, чтобы эти воздействия уменьшить. А дальше, как всегда, встает вопрос сроков и экономики.

Сегодня в аналогичной ситуации оказался весь мир. Все страны согласны, что меры принимать надо, но у каждой своя конкретная ситуация, и каждая ищет свои подходы. Нельзя для всех прописать единые правила. И нам надо думать, как войти в новый энергетический уклад, достичь нулевых выбросов с учетом нашей специфики, чтобы сохранить работоспособность нашей экономики и уровень жизни наших граждан.

Давайте разберемся с нашей спецификой. Пожалуй, самый "больной" для многих россиян вопрос, наши леса. Они занимают огромные площади, поглощают огромное количество парниковых газов, их даже называют "легкими" Земли. И многие специалисты считают, что только за вклад наших лесов в очистку планеты нам должны платить углеродный налог, который в ближайшие годы вводит Европа. Но, по нынешним оценкам, все ровно наоборот: Россия будет отдавать в их кошелек 5-8 миллиардов долларов в год. Как такое могло получиться?

Александр Сергеев: Согласен, ситуация выглядит странно. Дело в том, что в свое время Россия подписала документ, где указано, сколько углекислого газа поглощают наши леса и сельхозугодья. Хотя российские ученые предлагали очень широкий диапазон данных, к сожалению, была выбрана самая наименьшая цифра.

Нам надо думать, как войти в новый энергетический уклад, достичь нулевых выбросов с учетом нашей специфики и сохранить экономику и уровень жизни
Почему так произошло? Мне сейчас трудно сказать. Возможно, в то время казалось, что это не такой уж принципиальный вопрос в списке тогдашних, многочисленных проблем с зарубежными партнерами. Наверно, мало кто задумывался о последствиях, что это решение может сильно ударить по нашему карману. А когда сейчас вдруг появился углеродный налог, поняли, что мы здорово просчитались. Во много раз уменьшили наши возможности по поглощению углекислого газа.

В итоге оказались не очистителями планеты, а ее загрязнителями. И что теперь делать, когда подписи поставлены? Можно вернуться назад и сменить имидж?

Александр Сергеев: Во всяком случае, для этого надо сделать все возможное. Тем более, что такой пример уже есть. В свое время итальянцы тоже подписали документы, где параметры поглощения их лесов были сильно занижены. Очевидно, и они тогда не думали о каких-то серьезных экономических и финансовых последствиях в будущем. А когда оно пришло, схватились за голову: их просчет обойдется в огромные суммы.

И последние несколько лет итальянцы с цифрами в руках доказывали Евросоюзу, что были допущены ошибки, что их надо исправить. И с ними согласились. Причем новая цифра впечатляет. Признано, что их леса поглощают парниковых газов в восемь раз больше, чем было записано в первоначальных документах.

Так что мы не единственные, кто сами себя обидели. И раз такой прецедент есть, нам надо идти по этому пути, доказывать свою правоту. Вообще, даже с точки зрения простой логики, трудно представить, что Россия, особенно после того, как наша промышленность за последние 30 лет значительно сократилась, что у нас огромные площади лесов, являемся одними из самых злостных загрязнителей парниковыми газами.

Но у нас огромные площади не только лесов, но и морей, которые не менее интенсивно поглощают углекислый газ. Их будут учитывать при оценке углеродного баланса?

Александр Сергеев: Пока об этом речи нет. Мы говорили о специфике стран. И в данном случае есть страны, которые тоже хотят, чтобы вклад их морей и водоемов учитывался, но есть "сухопутные" оппоненты, которые по понятным причинам против. У нас есть огромные внутренние моря, скажем, только Охотское море имеет площадь 1,6 миллиона квадратных километров. Это в два раза больше, чем все наши сельскохозяйственные угодья. К морям надо приплюсовать огромные озера, посчитать вклад Ладоги, Онеги и Байкала. Все это, конечно, входит в "легкие планеты", но вопрос пока остается открытым.

Почему финские леса лучше таких же карельских?

По поводу лесов и морей у европейцев жесткая точка зрения: все, что дано природой, не будет учитываться при расчете налога. Аргумент такой: подарок природы работает сам по себе, но этого уже недостаточно, чтобы остановить потепление. Вы должны показать, что дополнительно делаете, сколько посадили новых деревьев, что сделано на сельскохозяйственных угодьях, чтобы поглощать больше СО2. Словом, нельзя почивать на подарке природы, а принимать новые меры по борьбе с потеплением.

Александр Сергеев: Вообще-то на это европейцам можно возразить, что, развивая свою промышленность, вы спилили почти все ваши леса, а теперь собираетесь их восстанавливать, и это себе посчитаете в плюс. А мы наши леса сохранили. Почему мы не должны их считать?

Логично, но правила сегодня диктуют они…

Александр Сергеев: Да, у них такая позиция. Поэтому надо дискутировать, убеждать. Уверяю вас, в Европе люди разумные. Но чтобы достучаться, чтобы вас услышали, нужны "железные" аргументы по тому же балансу выбросов и поглощения СО2. К примеру, нам говорят, что финские леса поглощают больше, чем наши. И сегодня нам нечем крыть, так как у нас нет обоснованных цифр. Мы этой работы просто не делали. Упустили время. Сейчас его надо срочно наверстывать. Для этого создается сеть карбоновых полигонов, на которых будет идти вся эта работа. Итогом и должны стать конкретные цифры, аргументы, которые мы положим на стол нашим оппонентам.

Александр Михайлович, а вам не кажется, что нас разводят. Ведь углеродный налог будут брать с отдельных компаний, которые продают продукцию в Европу, если их парниковые выбросы превысят нормы. Но посмотрим на ситуацию с другой стороны. Предположим, леса и моря какой-то страны поглощают "парников" намного больше, чем суммарно выбрасывают из труб все ее предприятия. И в то же время есть страны, где картина обратная: углеродный баланс отрицательный, общий выброс превышает поглощение. Вроде бы именно они должны платить углеродный налог, но как раз они намерены его получать. Разве не нонсенс… .

Александр Сергеев: То, о чем вы говорите, требует совсем другого подхода к вопросам углеродного баланса. О чем конкретно речь? Давайте поставим вопрос так: если какая-то страна поставит датчики на своих границах, и окажется, что в нее влетает СО2 больше, чем вылетает, то кем эта страна является? Очистителем или загрязнителем? Как в такой ситуации быть с углеродным налогом? Сейчас эти вопросы все активней обсуждаются. Многие специалисты говорят, что надо переходить от корпоративных расчетов парниковых газов к территориальным.

Думаю, такой подход встретит колоссальное сопротивление. Те, у кого сегодня на руках все козыри, кто прописал нынешние правила игры, могут проиграть, если они изменятся. Кто же согласится…

Александр Сергеев: В продолжении темы могу добавить, что на космических снимках Россия девственно чистая, а Европа, Китай, Америка - черные. Словом, территориальный подход к оценке углеродного баланса может кардинально изменить всю "зеленую повестку". Но чтобы убедить оппонентов, одними снимками из космоса не обойдешься. Нужно создавать национальную систему мониторинга парниковых газов. Только с выверенными цифрами в руках можно доказывать, что мы "зеленые".

Кстати, для этого у нас есть и другие козыри, которые пока остаются в тени: атомная энергетика и гидроэнергетика. Сегодня они записаны в загрязнители.

Как атомную энергетику сделать "зеленой"?

С "атомом" понятно, у него множество противников. Главные страхи - аварии на АЭС и радиоактивные отходы. Эти фобии почти в крови, победить их, кажется, почти нереально.

Александр Сергеев: И тем не менее сейчас такой шанс появился. Речь о российском проекте "Прорыв", который должен устранить все фобии. Дело в том, что впервые будет реализован замкнутый ядерный цикл, который, по утверждению авторов проекта, гарантирует безопасность ядерной энергетики при любых ситуациях. Иными словами, никакие Чернобыли или Фукусимы невозможны в принципе.

Решается и проблема ядерных отходов. Они будут служить топливом для реакторов. Остаточная радиация возвращаемых из ядерного цикла отходов будет сравнима с естественным радиационным фоном. Кроме того, противники говорят о дефиците в природе урана-235, который используется в традиционных реакторах на тепловых нейтронах. Так вот, на новых реакторах можно применить уран-238, запасы которого огромны.

Если мы к 2030 году запустим проект "Прорыв", и покажем то, что все фобии отбиваются, это может стать сильнейшим аргументом, чтобы признать атомную энергетику "зеленой", а возможно изменить всю картину "зеленой повестки".

Кстати, мы не одиноки в борьбе за атомную энергетику. Весной этого года вышел 400-страничный отчет научного центра (Joint Research Centre) Еврокомиссии, детально анализирующий экологические аспекты ядерной энергетики и приводящий убедительные доказательства в пользу ее "зелености".

Вы сказали, что нам надо доказывать, что и гидроэнергетика является "зеленой". Чем она не угодила оппонентам? Вроде вода и никаких вредных выбросов…

Александр Сергеев: Прежде всего отмечу, что у нас в гидроэнергетике огромные ресурсы, сегодня она дает около 20 процентов энергии. Почему она не признана "зеленой"? Здесь свои претензии. Главные - нарушение водных экосистем, уменьшение биоразнообразия, усиленное выделение парниковых газов в результате развития застойных процессов в больших водоемах. Последнее утверждение выглядит сомнительным, ведь вопрос почти не исследован. Чтобы тщательно разобраться, сейчас министерство энергетики готовит масштабный проект, в который намерены пригласить ученых разных ведомств.

Словом, работы для науки выше крыши. Вы перечислили целый спектр направлений, где нам надо найти аргументы, чтобы не проиграть в "зеленой повестке". Нас услышат?

Александр Сергеев: Повторяю, для этого нам нужны очень сильные аргументы, которые требуют очень масштабных и глубоких исследований. Причем по всему фронту наук, в ней должны участвовать ученые самых разных специальностей. По своим масштабам и экономической значимости для страны эти работы можно сравнить с атомным и космическим проектами. Уверяю вас, если мы будем убедительны, то на всей этой "зеленой повестке" можем даже выиграть.

А это не из области фантастики? Как показывает опыт последнего времени, политики - а они принимают главные решения - слышат только то, что хотят слышать.

Александр Сергеев: Согласен. И тем не менее шанс у нас есть. Мы должны убедить прежде всего их ученых. А европейские политики верят и основываются на их мнении. Поэтому мы должны максимально привлекать зарубежных специалистов в наши исследования. Одно дело отмахиваться от цифр поглощения углекислого газа нашими лесами, которые представляют российские ученые, совсем другое дело, если под протоколом стоит подпись родных европейцев. Должен особо подчеркнуть, что для работы в наших карбоновых проектах мы приглашаем авторитетных иностранных специалистов, и многие уже дали согласие.

Сегодня многие страны делают ставку на развитие ветровой и солнечной энергетики. Нужно ли России, обладающей богатейшими запасами углеводородов, включаться в эту гонку?

Александр Сергеев: Пока у нас дешевая другая энергия, поэтому рыночных стимулов для развития возобновляемой энергетики у нас пока нет. Сейчас капитальные затраты на создание, строительство солнечной и ветровой генерации достаточно большие. Но, скажем, смартфоны на старте стоили очень дорого, а сейчас можно за копейки купить. Технологии развиваются и, возможно, в будущем ветровая энергия, которая в избытке продуцируется в Скандинавии, нашим потребителям в Санкт-Петербурге будет более выгодна, чем энергия, которую мы получаем от атомных станций или ТЭЦ. Прогресс может привести к сильному удешевлению возобновляемой энергии. И нам нужно быть готовыми, что удешевление этой энергии поставит вопрос о рентабельности углеводородной энергетики. Нужно самим обязательно нарабатывать свои технологии в этой сфере.

В свое время мы подписали документ, где значительно уменьшены возможности наших лесов поглощать СО2

Потребление энергии будет расти, хватит ли "зеленых источников" для обеспечения потребностей человека к 2050 году, про который говорят "зеленые"? Есть ли оценки, сколько потребуется ветряков, сколько солнечных батарей, какие площади они займут?

Александр Сергеев: То, что у матушки-природы, я имею в виду солнце и ветер, есть потенциал, чтобы нужное количество энергии произвести, не вызывает сомнений. А вот как скажется на экологии строительство большого количества ветряков, солнечных панелей, придется ли ради них сокращать сельскохозяйственные угодья и насколько? Пока таких оценок нет. Не оценены и экономические угрозы, которые несет вся "зеленая" энергетика. Дело в том, что переход к ней это очень масштабная задача, в ней задействовано множество самых разных факторов. Фактически мир сейчас стоит на старте "зеленой повестки", как пойдет дальше, чего больше, плюсов или минусов, что перевесит, пока неясно. Конкретика появится, когда переход начнет обретать серьезные масштабы. Так что, выбрав этот путь, странам придется уже по ходу искать ответы на новые вызовы, которые он себе поставил.

Ставка на водород - политическое решение

Одна из главных проблем "зеленой энергетики" - хранение больших объемов энергии. Ведь возобновляемые источники нестабильны, зависят от погоды, а потому энергию надо запасать, чтобы потом использовать, когда, скажем, ветряки встанут или зайдет Солнце. Хватит ли при масштабировании этих энергоисточников лития, кобальта и прочих редких и дорогих элементов, которые используются в производстве аккумуляторов.

Александр Сергеев: Да, это серьезная проблема. Но думаю, что здесь есть решение. Например, сейчас наметился прогресс по натриевым батареям, которые могут заменить литиевые. Конечно, натрий тяжелее лития, поэтому его не используют в электротранспорте. Но там, где масса не играет большой роли, можно применять дешевый натрий. Большие перспективы и у водородных аккумуляторов.

Сегодня вообще говорят, что именно водород будет топливом будущего. Принимаются национальные программы по развитию этого направления. Однако, оппоненты отмечают, что здесь пока множество нерешенных проблем.

Александр Сергеев: Пока водородная энергетика развивается не потому, что газ выгоден экономически, а в связи с экологической повесткой. Действуют политические, а не экономические стимулы. Все мы хотим иметь чистую окружающую среду, жить долго и счастливо. Считается, что водород для этого - оптимальное решение.

Однако скептики говорят: чтобы получить водород как энергоноситель, надо затратить больше энергии, чем получится от его применения, скажем, в автомобиле. Но повторяю, речь идет не об энергоэффективности, а именно об экологии. Поэтому водород займет свою нишу. Сейчас все популярней идея полностью заменить водородом углеводородное сырье. План в общих чертах такой: производить водород в странах - экспортерах газа или угля и поставлять в страны, стремящиеся уже в ближайшее время достичь углеродной нейтральности.

Но экспортерам, в том числе и России за такой экспорт придется еще и углеродный налог им платить...

Александр Сергеев: Да, если водород "грязный". Есть много разных способов его получения. Идеальным считается "зеленый водород", полученный из воды с помощью электролиза. А электричество для него выработано не на ТЭС или АЭС, а на ветряке или солнечной станции. Но вот вопрос. Скажем, ветряк вам выдал электроэнергию, с ее помощью вы получили водород, перевели в жидкое состояние и отправили, например, в Японию. Там его опять превращают в газ и будут использовать опять же для получения электроэнергии, на которой ездят автомобили. Выглядит нелепо, согласитесь? Объем энергии, потраченной на производство, сжижение, регазификацию больше объема энергии, полученного в итоге всей этой цепочки.

Но здесь ничего не поделаешь, так политика влияет на экономику. По сегодняшним оценкам, стоимость получения водорода должна быть меньше раз в пять, чтобы это было экономически выгодно. Но с другой стороны технологии быстро развиваются, и вариант с "чистым" водородом может стать рентабельным в будущем.

Одна из серьезных проблем - транспорт водорода. Газ очень взрывоопасный, и его перевозка в огромных количествах связано с риском. Поэтому предлагается транспортировать его по уже имеющимся газопроводам.

Александр Сергеев: Водород - очень маленькая молекула в сравнении с метаном. Она может просочиться через стыки труб и дефекты, которые для метана не являются критичными. Но молекула водорода еще и агрессивная. Пока не ясно, как себя будут вести покрытия труб. Все эти вопросы сейчас исследуются. Так что на данный момент основной способ транспортировки водорода - это перевод его в жидкое состояние и доставка на танкерах.

Главные борцы-поглотители СО2 - это леса и моря, на них делается ставка. А есть какие иные варианты? Например, повторить природу и создать систему искусственного фотосинтеза?

Александр Сергеев: Имея такие огромные природные богатства, в этом нет особого смысла. Например, с лесами проще расширять посадки тех деревьев, которые лучше поглощают углерод. В Средней полосе России - это тополь и ива. Для южных областей есть уникальное дерево павловния, которое растет по 15 метров за три года. Для поглощения парниковых газов также можно использовать сельскохозяйственные угодья. Известно, что хорошо поглощает конопля. Есть сорта, которые быстро растут и не содержат токсикологического компонента.

Проект "Прорыв" может стать сильнейшим аргументом, чтобы признать атомную энергетику "зеленой"

"Зеленая повестка" влечет за собой кардинальное изменение всей мировой экономики, фактически новую научно-технологическую революцию. Уже сейчас, на старте такой переход оценивается в фантастические триллионы долларов. А во что выльется в реальности, даже трудно представить. А, может, есть совсем другой путь к "чистому небу"? Уменьшить неуемные аппетиты общества потребления? Тогда и столько энергии не нужно, и выбросы парниковых газов сократятся?

Александр Сергеев: Если мы не можем убедить людей добровольно вакцинироваться, хотя смертность от вируса растет, то как нас заставить уменьшить потребление? Мне кажется, это невозможно. Есть куда более реальные пути. Вот приходит прохладный сезон, включают отопление. Мы открываем форточки и греем улицу. Поэтому есть конкретная задача, повысить энергоэффективность. Отсюда все эти "умные дома", тепловые контуры, энергосберегающие материалы. Такие и многие другие эффективные технологии стоят гораздо меньше, чем переход на другой уклад жизни. Давайте будем реалистами.

Британский сайт Carbon Brief составил рейтинг стран, которые выбросили наибольшее количество углекислого газа с 1850 года, то есть с начала промышленной эры. Всего человечество выбросило в атмосферу не менее 2500 миллиардов тонн CO₂. Это астрономическое количество, очевидно, вносит основной вклад в текущее потепление.

Лидируют США, на их долю приходится 20 процентов совокупных выбросов с 1850 года, Китай - 11 процентов, далее следуют Россия - 7, Бразилия - 5, Индонезия - 4 процента. Совсем иная картина будет, если оценить ситуацию с точки зрения выбросов CO₂ на душу населения с 1850 года. В первой пятерке стран оказались Новая Зеландия, Канада, Австралия, США и Аргентина, но нет других главных виновников - Китая, России, Бразилии и Индонезии. Так что оценку взноса стран в загрязнение атмосферы, возможно, следует изменить. Во всяком случае, сделать более корректной.

Тем временем

Уголь рано списывать со счетов

За создание новых технологий сжигания углеводородов премии правительства РФ в области науки и техники для молодых ученых за 2021 год удостоена группа исследователей из Института теплофизики имени С.С. Кутателадзе СО РАН и инжиниринговой компании "ЗиО-КОТЭС". Работы сибирских ученых показывают, что уголь рано отправлять на заслуженный отдых.

- Нами были получены новые результаты в сжигании углеводородов, которые превосходят мировой уровень, - отмечает руководитель работы Игорь Ануфриев.

Системы низкоэмиссионного сжигания для пылеугольных и газомазутных котлов внедрены на множестве энергообъектов не только в России, но и у наших соседей - в Казахстане и Монголии. Экономический эффект от инноваций за 9 лет превысил 30 миллиардов рублей, а токсичные выбросы оксидов азота и монооксида углерода сократились на 20-50 процентов. Предложенные сибиряками технологии сжигания непроектных видов топлива на котельных позволили компаниям Иркутскэнерго сэкономить более 15 миллиардов рублей.

Еще одна инновационная разработка - технология безмазутного розжига пылеугольных котлов. Как известно, для растопки на угольных ТЭС и котельных используют высокоэнергетическое топливо - мазут.

- В среднем в России сжигают около пяти миллионов тонн мазута ежегодно, а по сравнению с углем он стоит дороже примерно в десять раз, - говорит научный сотрудник ИТ СО РАН Евгений Бутаков. - Наша система работает за счет измельчения твердого топлива. Температура воспламенения становится ниже - надо подвести меньше энергии, чтобы его разжечь. А кроме экономии средств, замена мазута при розжиге на измельченный уголь приводит к значительному снижению выбросов в атмосферу оксидов азота и серы.

Уголь будет оставаться в Сибири основным топливом еще долго. Отказываться от "черного золота" для выработки тепла и электроэнергии явно преждевременно, считают ученые .

Лауреатами был получен 31 патент - внедрение разработок ученых в угольную энергетику позволит улучшить ее экологические показатели.

 

Ссылка: https://rg.ru/2021/11/23/prezident-ran-aleksandr-sergeev-rossiia-dolzhna-vyigrat-klimaticheskij-spor.html