В начале декабря 2021 года в Санкт-Петербурге состоялся XI Международный форум «Арктика: настоящее и будущее». На мероприятии была представлена самая масштабная деловая программа по арктической тематике в России. На сессиях выступили более 400 спикеров, рассказавших о наиболее актуальных проблемах Арктики.
В частности, большой интерес вызвало выступление на тему перехода к мировой декарбонизации доктора технических наук, профессора Балтийского государственного технического университета «Военмех» Бориса Павловича Ивченко. По его мнению, переход к мировой декарбонизации с отказом от традиционных источников энергии в виде углеводородов может привести к прямо противоположным результатам, если не учитывать реальные факты. Что особенно актуально для России, с ее огромными запасами углеводородов в районе арктического шельфа. Сегодня «Балтийский статус» публикует основные тезисы его выступления.
Электрификация без выбросов
В последние годы внимание мирового сообщества было сконцентрировано на безопасности – экологической, энергетической, экономической и национальной. Стало очевидным, что ускоренный технический и социальный прогресс, обещавший решение планетарных проблем обеспечения человечества энергией и теплом, продовольствием и жильем, медицинским обслуживанием, культурным развитием и образованием с сохранением окружающей среды и поддержанием личной и коллективной безопасности, оказался в противоречии с эволюционными процессами человечества.
Обеспокоенность проблемами безопасности сформировала в мире давление со стороны населения, представителей гражданского общества и НКО на компании и правительства с требованиями обеспечить немедленные действия, адекватные масштабам данных угроз.
Одним из решений для устранения этих угроз и сохранения окружающей среды, поддержания личной и коллективной безопасности предложена декарбонизация. На международном уровне в 2015 году было принято Парижское соглашение, цель которого – глобальное снижение температуры атмосферы не меньше чем на 2°С и выход на доиндустриальный уровень. В настоящее время к нему присоединились 189 государств, в том числе Россия.
В узком смысле декарбонизация – это комплекс мероприятий, направленных на снижение количества выбросов парниковых газов, которые образуются в процессе сжигания ископаемого топлива. В широком смысле это революционные изменения в энергетическом балансе мира, уход от углеводородной энергетики к низкоуглеродной или даже нейтральной, т. е. замена систем, основанных на ископаемом топливе, электроэнергией, производимой с использованием низкоуглеродистых ресурсов, таких как возобновляемые источники энергии (солнечная, ветровая, приливная), а также с использованием водорода, термоядерного синтеза и др. Конечная цель современной декарбонизации – электрифицировать всё с нулевым уровнем выбросов углерода.
Три проблемы декарбонизации
Существует три актуальных и важных вопроса декарбонизации. Это проблемы и трудности, с которыми сталкивается мир в процессе решения декарбонизации в целом: ее влияние на социально-экономическое развитие России в настоящее время, проблемы декарбонизации выбросов метана при нефтегазодобыче на арктическом шельфе.
Главный акцент современной декарбонизации сконцентрирован на ограничениях, связанных с выбросами диоксида углерода (углекислоты). И совершенно непонятно почему. В общем объеме парниковых газов вклад в изменение теплового баланса диоксида углерода составляет всего 9–18 %, в отличие от других составляющих, основными из которых являются водяной пар (вклад 36–72 %), метан (4–10 %), озон (3–7 %), т. е. принципиального влияния выбросы диоксида углерода, вызванные деятельностью человека, на парниковый эффект не оказывают.
При этом возникает ряд новых проблем. Так, использование водородной энергетики однозначно приведет к увеличению водяного пара, который существенно больше влияет на парниковый эффект, чем углекислота. Причем выход водяного пара кратно увеличивается в сравнении с обычным топливом. Например, при сжигании 1 килограмма традиционного топлива образуется около 1,2–1,4 килограмма водяного пара, при сжигании водорода – около 8 килограммов водяного пара. При этом, если получать водород при паровой конверсии метана, возникает вновь углекислота. Для осуществления этого процесса, как и в случае электролиза воды, необходимо затратить энергию, для чего, опять же, – сжечь углеводороды. В результате, учитывая КПД всех этих процессов, потребление углеводородов никак не уменьшится. При этом необходимо создание специальных трубопроводов, условий хранения, снижение стоимости производства водорода и прочее.
Многие полагают, что электроэнергия, получаемая при ядерных реакциях, является чистой и проблема получения водорода решается без ущерба для природы. Но при этом они упускают из вида тот факт, что ядерные отходы от АЭС невозможно отнести к безвредным для окружающей среды.
И, наконец, при решении вопросов декарбонизации одной из основных трудностей является определение соотношения между антропогенными и естественными выбросами углекислого газа. Определение данного показателя осложняется многими факторами. Например, изотопный состав углерода в его диоксиде, выделяемого наземными и подводными вулканами, схож с изотопным составом сжигаемых углеводородов, поэтому отделение вулканической деятельности от общего поступления диоксида углерода может быть очень приближенно. Далее. Более половины антропогенного диоксида углерода удаляется из атмосферы биотой суши и океанами, причем скорость этого поглощения не остается постоянной величиной, а возрастает. Поэтому баланс углерода в атмосфере, гидросфере и литосфере может быть рассчитан приблизительно.
Неудивительно, что из-за существующих в настоящее время трудностей при решении проблем декарбонизации в мире многие страны, присоединившиеся к Парижскому соглашению, с осторожностью относятся к революционным срокам углеродной нейтрализации.
Что получит «низкоуглеродная» Россия?
Если сравнивать с другими странами мира, то низкоуглеродная перспектива для РФ выглядит следующим образом.
В период 1990–2002 годов вредные выбросы в стране сократились больше чем наполовину. На сегодняшний день количество выбросов по сравнению с 1990 годом возросло несущественно, всего на несколько процентов. 4 ноября 2020 года Президент РФ подписал указ «О сокращении выбросов парниковых газов». На его основании была поставлена новая цель: сократить выбросы на 30 % к 2030 году.
В современной обстановке можно констатировать, что приоритетом, делающим целесообразным и необходимым ускоренный процесс освоения углеводородного потенциала Арктической зоны, являются геополитические интересы и обеспечение национальной безопасности России на ее арктических рубежах.
По оценкам Минэнерго РФ, нефть будет оставаться основным источником генерации на Земле еще как минимум 50–70 лет.
Президент страны Владимир Путин неоднократно отмечал, что уделяется особое внимание проблеме изменения климата, поскольку она в критической степени влияет на макроэкономическое развитие, создавая серьезнейшие угрозы для мира и процветания. Эта проблема также критически важна для людей и для планеты.
Поэтому с этих позиций переход на низкоуглеродные технологии, а точнее, на технологии с минимальным использованием углерода нефти и газа, безусловно, необходим.
Сохранение окружающей среды должно быть необходимым условием сохранения цивилизации, но не должно базироваться на поверхностных, недостаточно обоснованных с научной точки зрения решениях.
Решение проблем декарбонизации требует воздействовать на окружающую среду целенаправленно, чтобы эффективно и последовательно снижать нагрузку на нее. При этом не стоит забывать о проблемах, которые могут произойти в процессе перестройки энергетических систем и экономики. Декарбонизация не подразумевает моментального отказа от привычных для человека источников энергии, то есть ископаемых углеводородов.
Однако нынешний уровень технологий не позволяет отказаться от использования традиционных энергоносителей: угля, нефти, природного газа. Отказ от традиционных энергоносителей – это профанация.
Мировое сообщество продвигает идею декарбонизации – перестройки экономики и энергетических систем с целью резкого уменьшения выбросов углекислого газа, что в перспективе обеспечит снижение нагрузки на окружающую среду.
Тем не менее вместо внедрения действительно безуглеродной энергетики мы наблюдаем переход на некий суррогат – использование ветровой, приливной энергии, водородной энергетики. Переход на эти якобы экологически чистые источники энергии не улучшит текущую экологическую нагрузку на планету, но увеличит плату за нее.
Заменой существующих традиционных и возобновляемых источников энергии должны стать действительно экологически чистые устройства по выработке электроэнергии, предложенные и апробированные различными учеными в последнее столетие.
Здесь необходимо констатировать, что в настоящее же время декарбонизация мира служит инструментом конкурентной борьбы против российских компаний.
Планируемое к внедрению в ЕС с 2023 года трансграничное углеродное регулирование – по сути новый налог на импортируемую продукцию и направленно на защиту европейских производителей на фоне роста климатической нагрузки на них. По оценкам специалистов, Россия к 2030 году может потерять в совокупности около 15 миллиардов евро. Кроме того, этот механизм не соответствует нормам ВТО.
В целом в рамках сложившейся модели рынка ни России, ни другим странам СНГ декарбонизация невыгодна, особенно на этапе постковидного восстановления экономик и такого долгожданного нового роста цен на сырьевые товары.
Под внешней маской смены экономического уклада и заботой об экологии намечается банальный передел мировой системы торговли и собственности, стремление обозначить на мировом рынке появление новых игроков в ущерб России и другим странам, у которых действующая добывающая промышленность, обогатительные предприятия, металлургия, черная и цветная, производство цемента и стройматериалов, животноводство. Эти страны будут в проигрыше. В выигрыше – страны-менеджеры, страны-торговцы, страны-банкиры.
Текущая климатическая повестка сейчас является примером того, как с помощью популистских лозунгов можно переписать мировую систему торговли.
«Метановая» проблема России
Еще одна проблема затрагивает именно Россию. Известно, что континентальный арктический шельф России является высоконефтегазоносным регионом. Наиболее перспективным в нефтегазоносном отношении представляется Восточно-Сибирский арктический шельф, ресурсная оценка которого достигает 16,6 триллиона кубометров газа и 900 миллионов тонн конденсата.
Вместе с тем, в отличие от Западно-Арктических морей России, для Восточно-Арктических в наибольшей степени характерны выбросы в атмосферу метана, источником которых служат газогидраты. В газогидратах природный газ находится в виде твердого соединения с водой. По мнению отечественных и зарубежных специалистов, энергетические соединения газогидратов превосходят потенциально все прочие горючие ископаемые (нефть, газ, уголь), вместе взятые. Залежи гидратов существуют в Арктической зоне повсеместно на глубине примерно 100–200 метров. Вся Арктическая зона – и суша, и шельф – имеют зону газогидратов. Это по сути огромные запасы замороженного газа.
За счет повышения температуры происходит деградация этих залежей с высвобождением газа. Газогидраты, существующие при температурах и давлениях, близких к условиям разложения, в случае смещения теплового равновесия представляют потенциальную экологическую опасность.
В отличие от метановых выбросов, известных уже давно, например, в Охотском море, где выходы метана находятся на глубине 2–3 километра и он не достигает поверхности, растворяясь в толще воды, на мелководье Восточно-Сибирского шельфа, со средней глубиной 50 метров, метан с большой скоростью уходит в атмосферу. По имеющимся данным, в зоне шельфа Восточной Сибири метана выделяется столько, сколько во всем остальном мире.
Борис Павлович Ивченко,
доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ.
Член экспертного совета по проблемам Арктики при Совете Федерации ФС РФ.
Член экспертного совета по проблемам Арктики при губернаторе Санкт-Петербурга.
Заведующий кафедрой экономики, организации и управления производством Балтийского государственного технического университета «Военмех».
Выбросы метана представляют собой колоссальные риски при бурении, во время разведки и добычи углеводородов в Арктике. Они, как правило, связаны с зонами активных разломов. Само бурение и строительство платформ в таких зонах весьма небезопасно.
Таким образом, увеличение эмиссии метана из-за антропогенных источников в процессе вовлечения в промышленный оборот нефтегазового потенциала Восточно-Арктического континентального шельфа может запустить и значительно усилить процессы выделения метана и значительно осложнить проблемы безопасности этого региона. Эта особенность Восточно-Арктического Сибирского шельфа, безусловно, должна учитываться при оценках углеводородной базы, пригодной для промышленного освоения.
