Актуальна ли для России борьба за снижение углеродного следа?

Оставим в стороне загрязнения от промышленных предприятий, вносящих (в зависимости от типа и уровня производства) большую или меньшую долю в ухудшение экологии. Подобные выбросы отслеживаются определенными инспекциями, существуют предельные нормативы, при превышении которых государством применяются санкции – от штрафов до прекращения деятельности. Сосредоточимся исключительно на генерирующих электроэнергию объектах, поскольку кто-то когда-то решил, что больше всего на экологию влияют источники энергии, которые могут быть «грязными» (уголь, производные нефти, газ) и «чистыми» (солнце, ветер и вода). По поводу мирного атома споры идут до сих пор: вроде бы вредных выбросов нет, а вдруг?

Экономическая сторона вопроса

Сама идея использовать возобновляемые источники энергии возникла не на пустом месте. Во-первых, солнечный свет, ветер, бурные реки подарены человечеству матушкой природой. Выходит, достаются бесплатно и кажутся неисчерпаемыми. Во-вторых, при использовании такого «топлива» для производства электроэнергии не выделяется вредных выбросов, в отличие, например, от угля. При этом не всегда принимают во внимание тот факт, что для получения генерации, кроме источника, требуется оборудование, достаточно дорогостоящее.

Для гидроэлектростанций основные вложения на строительство и обслуживание, учитываемые при формировании цены на генерируемое электричество, «отбиваются», в среднем, за 10-15 лет при сроке службы не менее 50 лет.

С солнечными батареями картина другая. Очень дорогостоящие при производстве основные элементы – панели, требующие периодической замены. Причем, до сих пор не решен вопрос по их безопасной для природы утилизации.

Ветряки относительно не дороги при производстве, но на площадях, используемых для их размещения, невозможна сельскохозяйственная деятельность, да и проживание человека там проблематично. Зависимость генерации от силы ветра – тоже минус. Даже когда установлена аккумулирующая система, несколько безветренных дней могут оставить потребителей без электричества.

Таким образом, желание «взять от природы бесплатно, то есть даром» оборачивается немалыми финансовыми вложениями. Кстати, самые ярые сторонники и агитаторы по зеленой энергетике – концерны, занимающиеся производством оборудования для генерации. Чтобы замаскировать личный финансовый интерес, они на передний план выдвигают заботу о благополучии человечества, призывают к переходу на зеленую энергетику.

Зеленая энергетика – удовольствие дорогое. Исключение – промышленные территории или населенные пункты, где проблематично организовать централизованное электроснабжение ввиду их отдаленности. Здесь применение альтернативных источников имеет экономическое обоснование, перед выбором того или иного варианта проводится сравнительный расчет: тянуть ЛЭП, установить ветряк, или, как раньше, доставить дизель-генератор и запас топлива.

Теперь перейдем к физическому объяснению термина «углеродный след», которым запугивают население планеты Земля.

Парниковый эффект и углеродный след

С одной стороны, парниковый эффект считают виновным в изменении (потеплении) климата, с другой – не была бы Земля окружена озоновым слоем, вряд ли бы на ней развивались живые организмы. Озоновый слой служит двусторонним щитом: не пропускает жесткое излучение из космоса, не препятствуя «согревающим» поверхность солнечным лучам, и сохраняет определенные климатические условия на планете, не позволяя ей остывать.

Если использовать школьные знания о круговороте веществ в природе, несложно представить, что все газообразные вещества в разогретом состоянии поднимаются вверх, затем, остывая, опускаются. Потоки воздуха от источника тепла, например, заводской печи, пожара или твердотопливной электростанции, подхватывают, кроме углекислого газа, целый букет вредных веществ. Все это остается в атмосфере. Если углекислый газ растения перерабатывают, то взвеси в виде серных и других соединений постепенно осаждаются на поверхность, смешиваясь с грунтом или оказываясь во вдыхаемом воздухе.

Природа углеродного следа и его численное выражение

Углерод в качестве химического элемента составляет основу органических соединений, своеобразный «строительный» материал для создания не только сложных соединений (запасы газа, нефти), но и организмов, в том числе представителей живой природы во всем их многообразии.

Возникает вопрос: зачем бороться со следами элемента, столь необходимого для жизни? Скорее всего, в голове тех, кто придумал термин «углеродный след» углерод «связался» с углем, хотя правильнее было бы связать с графитом или алмазом (чистый углерод встречается именно в таком виде). Спасибо, что значащую часть термина определили словом «след», по сути – остаток. Впрочем, избыточное содержание в воздухе углекислого газа (СО₂) наносит вред здоровью человека, так что к названию понятия придираться не будем.

Цель внедрения термина и достаточно сложного подсчета численного выражения «следа» – возможность взымать пошлину с субъекта (государства) за превышение «нормы» выброса в «фонд борьбы за экологию» (название фонда – условно). Цель достигнута, даже Россия ратифицировала в 2019 году Парижское соглашение по климату, в котором определяются квоты по выбросам (в привязке к СО₂). Вероятно, подпись под соглашением была выверенной, с учетом того, что наша страна не только укладывается в отведенные для нее квоты, но и сможет продавать неиспользованные.

Вникать в расчеты неподготовленному человеку сложно, поскольку, кроме СО₂, они включают и другие вещества (через коэффициенты приведенные к углекислому газу). Но ориентировочные значения (базовые) углеродного следа для разных источников электроэнергии довольно интересны. В пересчете на 1 кВт/ч произведенной энергии при вычислениях принимают такие значения:

• угольные – 1700 г;
• природный газ – 900 г;
• гидроэлектростанции – 50 г;
• ветряные – 50 г;
• солнечные – 100 г.

Избыточное выделение углекислого газа при производстве электроэнергии может быть частично нейтрализовано естественным образом: чем больше зеленых насаждений, поглощающих углекислый газ и возвращающих в природу кислород, тем меньше вреда от углеродного следа. Этот фактор учитывается при распределении квот на выбросы.