Какое топливо придет на смену углю и нефти

Сегодня очень много говорится о водороде - самом легком элементе системы Менделеева и самом распространенном во Вселенной. Он должен отчасти заменить углеводороды, без которых технологическое развитие раньше казалось немыслимым, а теперь вместе с парниковыми газами является экологической проблемой. Уральский округ, где сосредоточены основные запасы классического природного горючего и "парит" изрядно, в стороне от обсуждения, естественно, не остается.

Вопрос о глобальном потеплении по своей остроте уже не уступает вопросу о распространении ядерного оружия и потенциальном атомном конфликте. Давно ожидаемый цикл очередного похолодания не наступает, средняя температура атмосферы Земли неуклонно повышается, что при продолжении процесса чревато катастрофическими последствиями уже в ближайшие полвека. Хотя немало исследователей говорят о преувеличении опасности, а то и о "ничем не обоснованных страхах", все-таки подавляющее большинство климатологов, других ученых, изучающих происходящие на наших глазах метаморфозы, настаивают на принятии неотложных мер по резкому снижению объема выбросов.

Они убедили в том правительства многих государств. Так, Парижское соглашение по климату предусматривает координацию усилий по переходу на более безопасные и чистые источники энергии. И финансовую ответственность за превышающий лимиты карбоновый (углеродный) след: экспортеры "грязных" товаров должны отчислять штрафной налог. Правила игры задает ЕС. Пошлина год от года будет повышаться и может обернуться для российской экономики ежегодным убытком в сотни миллиардов рублей. В зону турбулентности, помимо ТЭКа, попадают электроэнергетика и металлургический комплекс. И не только.

Пора идти в лес

Как быть той же нефтянке? О свертывании добычи речь не идет, поэтому лучший выход из положения - компенсировать ущерб посредством наращивания лесных площадей, ведь они поглощают углекислый газ, способствующий разогреванию атмосферы. Россия - в лидерах по площади лесных угодий, а лес является ценнейшим ресурсом, который учитывается при международном квотировании выбросов. Пару лет назад наши леса, по приблизительным данным, впитали в себя около 620 миллионов тонн СО2 - две пятых всех отечественных выбросов. Уровень поглощаемости газа зелеными зонами должны определять карбоновые полигоны, а контролировать - спутниковые системы. Когда можно будет идентифицировать вклад конкретных компаний в сокращение выбросов, они сумеют извлечь выгоду на "рынке углеродных кредитов". Ситуацию внимательно изучают "Газпром нефть", "Сибур", "Синара". "Лукойл" тоже намерен всячески стимулировать менеджеров за поиски оптимальных экологических решений.

Лес - ресурс, который учитывается при международном квотировании выбросов. Уровень поглощаемости им СО2 определят карбоновые полигоны

Очевидно, что высадка саженцев - ключевое направление. Правда, компании ТЭК, и без того обязанные возмещать производственные вырубки, предпочли бы отказаться от несвойственного им дела, передав его специализированным организациям. Им же поручить отвечать за качество работ - от посадки до взращивания. Впрочем, как уверяет профессор Уральского лесотехнического университета Андрей Мехренцев, при желании промышленные компании способны сформировать непрофильные экономически дееспособные подразделения, заточенные не на одну-две операции, а на полный технологический цикл.

В качестве примера он приводит проект УГМК - создание предприятия полного технологического цикла по заготовке и переработке древесного сырья. Оно включает в себя автоматизированный питомник по выращиванию саженцев с закрытой корневой системой, а также заготовительный комплекс мощностью свыше миллиона кубометров, обеспечивающий интенсивное ведение хозяйства. Сырье планируется поставлять на деревообработку в Верхнюю Туру, а древесные отходы послужат топливом для ТЭЦ мощностью более 100 МВт.

Кроме того, проект предусматривает открытие карбонового полигона, который позволит вести учет углеродного баланса между леспромовскими и металлургическими активами УГМК на территории Свердловской области. Опытная площадка пока лишь в документах, и для нее, по словам проректора по науке УрФУ Александра Германенко, понадобится сертифицированное оборудование стоимостью в сотни миллионов рублей.

На организованной региональным союзом промышленников и предпринимателей дискуссии по поводу углеводородного регулирования, в чем-то несущего бизнесу риски, в чем-то - выигрыш, Андрей Мехренцев заострил внимание на качестве лесного фонда.

На недоуменные вопросы, почему два примыкающих друг к другу леса, которые разделяет финско-российская граница, по-разному оценены по емкости поглощения СО2, профессор заметил:

- Молодой и зрелый ухоженный лес генерирует намного больше кислорода, чем перестоявший, подгнивающий, брошенный. Нам нужна принципиально иная модель ведения лесного хозяйства, переход от интенсивной к экстенсивной, рассчитанной на жизненный цикл до 100 лет.

От сажи - к воде

По прогнозам экспертов по декарбонизации, уголь как ископаемое топливо перестанут сжигать максимум через 30 лет. Сжиженный природный газ (СПГ), хотя и углеводород, относится к довольно безобидным, у него светлые перспективы. И за обычный газ переживать не стоит. Обратимся к водороду. Использовать его в качестве универсального безвредного моторного топлива - идея давняя. Водородные двигатели успешно испытаны на различных видах автомобильного, железнодорожного транспорта, годами эксплуатируются. И на самолетах их вот-вот опробуют. Сдерживает дороговизна продукта. Но лиха беда начало, вспомним историю с аккумуляторами: их емкость за короткий период увеличена в сотни, тысячи раз, стоимость единицы энергии сказочно подешевела.

Водород можно получать несколькими способами. Сравнительно малозатратно - извлечь из метана, того же ямальского газа. Только вот отделенный вредный углерод надо захоранивать - в недрах. Как транспортировать водород? Газпром рассматривает вариант прокачки по существующим трубопроводам, но пока не ясно, насколько это технологически безопасно. И вообще стоит ли овчинка выделки в экспортном варианте. Идеальный водород, его еще называют "зеленым", производят из воды методом электролиза (в РФ на него приходится всего процент в совокупном объеме) за счет использования энергии из возобновляемых источников. Поэтому он самый дорогой.

А есть еще методы прямого преобразования химической энергии в электрическую и наоборот, напоминает научный руководитель Института высокотемпературной электрохимии УрО РАН профессор Юрий Зайков. Твердооксидные топливные элементы при использовании их в обратном процессе в электролизерах позволяют производить очень даже доступный по цене водород. Технология сейчас шлифуется вместе со специалистами Росатома. Кстати сказать, водород, произведенный на энергии АЭС, стоит по безопасности рядом с "зеленым". Следует ожидать появления целой сети электролизных заводов.

Не наследить, но заработать

Мир на старте эпохи водорода. Она диктует жесткие правила, не считаться с которыми непростительно глупо. Крупнейший потребитель углеводородов Китай, где с экологией дела плохи, стал уже лидером по мощности солнечной энергетики, а по ветряной превзошел ЕС, Африку, Ближний Восток и Латинскую Америку вместе взятые. Поднебесная намерена к 2060 году стать полностью декарбонизированной страной. Государства Западной Европы поставили перед собой более короткие сроки, а 800 городов планеты вообще обязались свести выбросы CO2 к нулю. Уже и Москва рассматривает возможность использования для пассажирских перевозок водородных машин, у которых масса преимуществ перед дизельными.

По расчетам Минэнерго РФ, к 2030 году Россия сможет занять пятую часть мирового рынка водорода

- Только бы передовые устремления не ушли в пустопорожние разговоры. С начала века один за другим утверждаем грандиозные планы по переводу транспорта на метан, а результат - так себе. Недавно федеральное правительство предложило дорожную карту по развитию рынка малотоннажного СПГ. С ним замечательные перспективы открываются, давайте же не упустим шанс! - призывает гендиректор екатеринбургской компании "СПГ Проект Инжиниринг" Давид Гайдт.

С оптимизмом оценивает потенциал страны и член комитета РСПП по климатической политике и углеродному регулированию Иван Жидких.

- С 1991 года Европейское сообщество сократило эмиссию парниковых газов на 27 процентов, тогда как мы - на 48, - приводит он аргументы. - Результат достигнут во многом за счет снижения энергоемкости в базовых отраслях и увеличения объемов утилизации попутного нефтяного газа. Углеродоемкость нашей экономики - одна из самых низких в мире.

По расчетам Минэнерго РФ, наша страна сможет к середине столетия получать от экспорта водорода, в зависимости от спроса, от 23 до 100 миллиардов долларов выручки в год. Ближайшая цель - к 2030 году занять пятую часть мирового рынка водорода.