За последние 18 лет, начиная с 2005 года, США сократили выбросы CO2 за счет производства электроэнергии на 32%, или на 819 миллионов метрических тонн CO2 в год. Тридцать процентов этого снижения можно отнести на счет производства энергии из возобновляемых источников. Но 65% из них приходится, по сути, на замену угольных электростанций установками, работающими на природном газе (ПГ). Доля угля снизилась с 50% до 23%, в то время как доля ПГ увеличилась с 19% до 38%. При сжигании угля для получения энергии выделяется примерно в два раза больше CO2, чем при сжигании природного газа. Кроме того, электростанции, работающие на газе, более эффективны, чем угольные. В результате на единицу произведенной энергии выделяется около 30% CO2, как и на угле.
Но картина гораздо сложнее, чем просто расчет выбросов CO2. Результаты достоверного сравнения этих двух источников энергии имеют огромное значение для наших усилий по смягчению последствий изменения климата. Очевидно, что мы должны как можно быстрее отказаться от всех видов ископаемого топлива. Но этот переход займет десятилетия и обойдется в триллионы долларов. Тем временем мы уже приближаемся к черте максимального потепления и его последствий. Мы больше не можем позволить себе роскошь просто разрабатывать низкоуглеродные технологии, зная, что в конечном итоге они заменят ископаемое топливо. Важен путь, по которому мы идем, чтобы достичь чистого нуля. Нам нужно как можно быстрее пойти по пути снижения выбросов парниковых газов (ПГ). Итак, когда мы строим больше ветряных, солнечных, атомных, гидроэлектростанций и геотермальных источников энергии, отказываемся ли мы от угля и природного газа, или, возможно, это не имеет значения?
Если мы посмотрим только на выбросы CO2, то все станет ясно – с углем дело обстоит намного хуже, и мы должны в первую очередь закрыть угольные электростанции. Это все еще может быть окончательным ответом, но есть еще один фактор, который следует учитывать. ПГ содержит метан, а метан также является парниковым газом. В расчете на молекулу метана в течение 20 лет происходит увеличение выбросов CO2 в 80 раз. Поэтому при любом достоверном сравнении угля и ПГ необходимо также учитывать метан. (При добыче угля также выделяется небольшое количество метана). Но анализ метана чрезвычайно сложен и предполагает выбор при анализе данных, на которые нет четких правильных или неправильных ответов.
В принципе, есть две переменные, которые могут существенно повлиять на сравнение: как мы рассчитываем количество метана, который попадает в атмосферу в результате всей газовой промышленности, и как мы рассчитываем потепление из–за соотношения метана и CO2. Давайте сначала рассмотрим последний вопрос. Хотя метан задерживает больше тепла, чем CO2, он сохраняется в атмосфере гораздо меньше времени. Метан сохраняется около 12 лет, в то время как CO2 сохраняется столетиями. После того, как мы выбросим CO2 в атмосферу, он будет оставаться в углеродном цикле практически неопределенное время, пока мы не начнем активно удалять его, что в настоящее время не является экономически целесообразной технологией. Поэтому, чтобы сравнить количество тепла, поглощаемого этими молекулами, нам нужно выбрать временные рамки. За 20 лет, как было указано выше, метан в 80 раз хуже CO2. Но за 100 лет он стал только в 28 раз хуже CO2. Это все еще плохо, но уже не так сильно. Какую цифру мы должны использовать при сравнении этих двух показателей? Думаю, это зависит от того, какой вопрос вы задаете.
Другая переменная касается того, сколько метана вытекает из труб на протяжении всего жизненного цикла ПГ. У нас нет удобного способа отслеживать это, и поэтому оценки сильно различаются. Какие оценки вы включаете в свои уравнения, существенно влияют на результат. Недавнее исследование EPA показало, что 0,42% ПГ в какой-то момент попадает в атмосферу. Это близко к предыдущим оценкам, но показало меньшую утечку из скважины и большую – из труб, чем предполагалось ранее. Величина утечки напрямую зависит от принятых мер по минимизации этих утечек. Однако эта оценка является заниженной. По другим данным EPA, этот показатель составляет 1%. Исследование, проведенное в 2022 году с использованием аэрофотосъемки для оценки утечки с заводов по производству газомоторного топлива в Нью-Мексико, показало, что утечка составляет 9%.
Вы можете рассказать любую историю, какую захотите, основываясь на данных, которые вы решите использовать. По самым низким оценкам, газ вызывает примерно половину потепления, как уголь. На самом высоком уровне это так же плохо или даже немного хуже, чем уголь. Но опять же – в зависимости от выбранных вами временных рамок. Возможно, нам следует сравнить уголь в его лучшем проявлении (с улавливанием углерода) и ПГ в его лучшем проявлении (с жесткими правилами и мониторингом для минимизации утечек), но тогда, конечно, мы должны фактически определить шаги, необходимые для оптимизации этих видов топлива.
Есть еще один интересный фактор, который следует учитывать. При сжигании угля также выделяется диоксид серы. Это ужасный загрязнитель, который оказывает негативное воздействие на здоровье. Но он также обладает высокой светоотражающей способностью – на самом деле он немного смягчает нагревающий эффект от сжигания угля, отражая часть солнечного света обратно в космос. Учитываем ли мы также воздействие диоксида серы? Разве мы не должны попытаться свести к минимуму выброс этих вредных твердых частиц? Даже несмотря на это, они влияют на общее потепление.
Есть и другие факторы, которые следует учитывать. Уголь – самый смертоносный вид энергии, который приводит к 24,62 смертям в расчете на ТВтч. Выбросы ПГ составляют 2,82 на ТВтч. При этом на долю ветра приходится 0,04, атомной энергии – 0,03, а солнечной энергии – 0,02.
С одной стороны, ответ прост – нам нужно как можно быстрее сократить сжигание ископаемого топлива. Это означает создание других источников энергии, и как можно быстрее, одновременно электрифицируя другие отрасли, такие как транспорт и промышленность. Но нам также нужно подумать о том, что мы будем делать в течение следующих 30 лет, пока мы работаем над достижением этой цели. Это важно. Учитывая все обстоятельства, я по-прежнему считаю, что нам следует в первую очередь отказаться от сжигания угля, а не ПГ. В то же время нам необходимо обеспечить соблюдение строгих стандартов с точки зрения минимизации утечки ПГ.
Глобальный контекст также вызывает тревогу. В то время как США, Канада, Австралия и Европа добились значительных успехов в сокращении выбросов CO2, а Южная Америка и Африка в целом остаются на крайне низком уровне, Азия (особенно Китай и Индия) еще больше увеличила свой углеродный след. В результате в 2022 году в мире было сожжено больше угля, чем за любой предыдущий год, и в атмосферу было выброшено больше CO2, чем за любой предыдущий год. Китай продолжает строить все больше новых угольных электростанций, что приводит к удушению собственных городов. Это не означает, что остальной мир не должен ничего предпринимать – нам все равно будет лучше, если все будут сокращать выбросы углекислого газа. Мы должны делать все, что в наших силах, и в то же время оказывать серьезное давление на Китай, чтобы он сделал то же самое. В противном случае споры о том, что хуже – уголь или ПГ, – не более чем второстепенное зрелище.
