секвестрация углерода что это

Глобальный круговорот углерода

секвестрация углерода что это. Смотреть фото секвестрация углерода что это. Смотреть картинку секвестрация углерода что это. Картинка про секвестрация углерода что это. Фото секвестрация углерода что это

Скотт Стеггенборг, Университет штата Канзас, США

Углерод — основной структурный элемент всего живого. Углерод присутствует в атмосфере, тканях растений и животных, неживом органическом веществе, ископаемом топливе, камнях, он растворен в водах океана. В росте растений, да и вообще в нашей жизни его присутствие занимает не последнее место. Все начинается с корня, а если он растет в почве с недостатком углерода, то ситуацию надо брать под особый контроль, иначе. На количество углерода в почве влияет все, даже обработка почвы.

Почвенный органический углерод

Переход молекул углерода из одной формы в другую известен как круговорот углерода (рис. 1). Растения получают из атмосферы углерод, который участвует в процессе фотосинтеза. Используя энергию солнца и углекислый газ (СО2) из атмосферы, растения преобразуют СО2 в органический углерод, что способствует росту стеблей, листьев и корней. Результатом жизненного цикла и гибели растений является накопление и разложение растительной ткани как на поверхности почвы, так и под ней (корни растений) и производство значительного количества почвенного органического углерода.

секвестрация углерода что это. Смотреть фото секвестрация углерода что это. Смотреть картинку секвестрация углерода что это. Картинка про секвестрация углерода что это. Фото секвестрация углерода что это

Почвы отличаются по количеству содержания в них почвенного органического углерода, спектр варьирования: от менее 1% в песчаных почвах до более 20% в заболоченных почвах. Естественный уровень содержания почвенного органического углерода в почвах Канзаса варьирует в пределах 1-4%. Сегодня в большинстве обрабатываемых земель Канзаса уровень содержания органического углерода составляет 0,5-2%.

секвестрация углерода что это. Смотреть фото секвестрация углерода что это. Смотреть картинку секвестрация углерода что это. Картинка про секвестрация углерода что это. Фото секвестрация углерода что это

Рис.1.Современный круговорот углерода. Все показатели выражены в гигатоннах и гигатоннах в год.

В Канзасе степные травы способствовали формированию толстого плодородного слоя почвы. Корни этих и других видов злаковых волокнистые. Они могут проникать на большую глубину, производя значительную часть своей биомассы под землей. Следовательно, высокий уровень органического углерода в почвах под естественными лугами встречается на глубине до нескольких сантиметров. Черный цвет, который ассоциируется с плодородием почвы — это показатель содержания органического углерода. По мере того как содержание органического углерода снижается, цвет почвы становится более светлым и отражает ее минеральный состав. Так, красный цвет почв на юго-востоке Канзаса и северо-востоке Оклахомы является индикатором более высокой концентрации железа и более низкого содержания почвенного углерода. В почвах, которые формируются под лесами, высокий уровень почвенного органического углерода, как правило, наблюдается в верхнем слое, в более глубоких слоях этот уровень ниже. Такое отличие обусловлено, прежде всего, накоплением опавших листьев, а также веток кустарников и деревьев на поверхности почвы.

Атмосферный углерод

секвестрация углерода что это. Смотреть фото секвестрация углерода что это. Смотреть картинку секвестрация углерода что это. Картинка про секвестрация углерода что это. Фото секвестрация углерода что это

Управление углеродом

секвестрация углерода что это. Смотреть фото секвестрация углерода что это. Смотреть картинку секвестрация углерода что это. Картинка про секвестрация углерода что это. Фото секвестрация углерода что это

Что можно сделать, чтобы замедлить процесс увеличения содержания СО2? Если мы задумаемся об источниках, из которых поступает СО2, и о том, куда он девается потом, наиболее очевидным решением будет сокращение его поступления путем снижения использования ископаемого топлива. Это уменьшит попадание СО2 в атмосферу. Со временем потребуются более эффективные и экологически чистые источники энергии, но текущие экономические аспекты использования ископаемого топлива ограничивают внедрение и развитие альтернативных источников. В будущем, когда мы разработаем технологии альтернативной энергии, массовое использование стоков углерода, возможно, поможет стабилизировать уровень содержания СО2 в атмосфере. Описание мировых резервов углерода (рис. 1) демонстрирует, что скопления углерода в глубинах океана — основной резерв, но его изменения могут занять миллионы лет. Помимо этого, наши возможности управлять этим резервом ограничены. Следующий по размерам резерв — почвенный органический углерод. Количество почвенного органического углерода в два раза превышает количество углерода, содержащегося в растительной биомассе (растения, деревья, сельскохозяйственные культуры, травы и т.д.). Одним из способов стабилизации атмосферного углерода могло бы быть внедрение по всему миру технологий, которые способствуют увеличению содержания почвенного углерода. Сколько углерода может удерживаться в почве Канзаса? Вопрос прост, но на него нет простого ответа. Потенциал накопления для этого вида почвы зависит от уровня содержания почвенного углерода на данный момент, концентрации СО2 в атмосфере и применяемых агротехнических приемов. Во многих почвах Канзаса результатом значительных потерь верхнего слоя, обусловленных эрозией и проведением многочисленных механических обработок, стало сокращение уровня содержания углерода более чем в два раза по сравнению с исходными показателями. При правильном управлении содержание органического углерода во многих почвах можно повысить. Потери почвенного углерода, которые произошли в первой половине ХХ столетия, были частично компенсированы во второй половине с усовершенствованием сберегающих технологий и интенсификацией систем земледелия (рис. 3). Правильное внесение удобрений и возделывание улучшенных гибридов и сортов также сыграли свою роль в накоплении почвенного органического углерода. Более высокая урожайность и интенсивность возделывания способствуют увеличению объема биомассы, которая проникает в почву, обеспечивая поступление большего объема материала, который может быть преобразован в почвенный углерод. На рис. 3 отображены прогнозы по уровням содержания почвенного углерода в зависимости от уровня использования технологии no-till на 1990 год. В почвах, которые обрабатываются по технологии no-till и на которых используются интенсифицированные системы возделывания, содержание почвенного углерода может увеличиваться на 1% в год. В настоящее время в штате Канзас с применением технологии no-till обрабатывается 10% сельскохозяйственных земель (общая площадь 8,2 млн. га), и на этих площадях дополнительно должно секвестрироваться 19 000 т углерода в год. При расширении использования технологии no-till и использования интенсифицированных систем возделывания углерод секвестрировался бы в больших объемах. В мире не существует потенциальной возможности использовать почву в качестве стока углерода, этот вариант остается кратковременным решением. Через какой-то период времени, возможно, через 30-50 лет, будет достигнут новый уровень баланса почвенного СО2, при котором будет сложно достигнуть дальнейшего накопления углерода. Более долгосрочным решением для стабилизации уровня атмосферного СО2 может стать снижение нашей зависимости от ископаемого топлива для получения энергии.

секвестрация углерода что это. Смотреть фото секвестрация углерода что это. Смотреть картинку секвестрация углерода что это. Картинка про секвестрация углерода что это. Фото секвестрация углерода что это

Секвестрация углерода: 9 наиболее задаваемых вопросов

1. Что подразумевается под секвестрацией углерода?

Секвестрация углерода — это, как правило, процесс трансформации углерода в воздухе (углекислый газ или ТО2) в почвенный углерод. Углекислый газ поглощается растениями в процессе фотосинтеза, а также впитывается живыми растениями. Когда растение отмирает, углерод, находившийся в листьях, стебле, а также корнях, попадает в почву и становится почвенным органическим веществом.

2. Как секвестрация углерода может помочь избавиться от проблемы глобального потепления?

Атмосферный углекислый газ и другие газы, вызывающие парниковый эффект, являются ловушкой для тепла, которое отходит от поверхности земли. Это накопление тепла может привести к глобальному потеплению. Посредством секвестрации углерода уровень атмосферного углекислого газа снижается, а уровень почвенных органических веществ повышается. Если почвенный органический углерод не трогать, он может оставаться в земле многие годы как стабильное органическое вещество. Этот углерод секвестрируется позже или перемещается в хранилища, чтобы стать доступным для рециркулирования в атмосферу. Данный процесс снижает уровень СО2, а также возможность глобального потепления.

3. Какое воздействие секвестрация углерода может оказывать на газы, вызывающие парниковый эффект?

Было установлено, что сократить выбросы СО2 на 20% и более можно путем сельскохозяйственной почвенной секвестрации углерода.

4. Что сельхозпроизводители могут предпринять, чтобы повысить уровень секвестрации углерода?

Существует несколько способов достичь этого:

— no-till или минимальная обработка почвы;

— интенсивное повышение севооборотов и исключение летнего пара;

— мероприятия по охране природы, которые будут способствовать снижению эрозии;

— использование культур, дающих много остатков (кукуруза, сорго обыкновенное, а также пшеница);

— использование покровных культур;

— выбор таких видов и гибридов, которые сохраняют больше углерода.

5. Что могут сделать фермеры для повышения секвестрации углерода?

Фермеры могут повысить секвестрацию углерода посредством:

— улучшения качества фуража;

— сохранения достаточного количества пожнивных остатков;

— сокращения чрезмерного выпаса.

6. Получат ли сельскохозяйственные работники вознаграждение за секвестрацию углерода?

Возможно, будет налажена коммерческая система предоставления кредитов фермерам, повышающим секвестрацию углерода. Также возможно, что правительство будет применять некоторые меры поощрения для производителей, чтобы стимулировать секвестрацию углерода. Но даже если бы не было никаких выплат, сельхозпроизводители увидели бы положительный эффект от внедрения методов повышения почвенных органических веществ:

— улучшение структуры и качества почвы;

— повышение плодородности почвы путем увеличения органических веществ;

— сокращение эрозии вследствие улучшения структуры почвы;

— улучшение качества воды из-за снижения эрозии.

7. Что такое почвенные органические вещества, откуда они берутся и куда уходят?

Почвенные органические вещества состоят из перегнивших растений и животных отходов. Они позволяют соединять почвенные минеральные частицы в комочки, которые называются почвенными агрегатами. Повышение уровней почвенных органических веществ ведет к установлению более стабильных почвенных агрегатов, более устойчивых к ветровой эрозии, лучшей инфильтрации и аэрации, снижению вероятности уплотнений, а также повышению плодородности. Органические вещества помогают содержать почвенные питательные вещества вместе, таким образом, они не вымываются и не выщелачиваются. Если их не трогать, почвенные органические вещества могут перерасти в гумус — очень стабильную форму органического вещества. Тем не менее, если почва обрабатывается, почвенные органические вещества будут окисляться, и углерод растворится в атмосфере как СО2. Если почва эродируется, почвенные органические вещества будут вымываться водой.

секвестрация углерода что это. Смотреть фото секвестрация углерода что это. Смотреть картинку секвестрация углерода что это. Картинка про секвестрация углерода что это. Фото секвестрация углерода что это

8. Что влияет на уровень почвенных органических веществ?

Природные уровни почвенных органических веществ для любого определенного места в большинстве случаев определяются географической широтой, а также ежегодным уровнем выпадения осадков. Природные уровни почвенных органических веществ будут повышаться при передвижении с севера на юг от экватора. На Великих Равнинах уровень органических веществ растет от запада к востоку с учетом количества выпавших осадков. Управление может изменить уровень почвенных органических веществ. В общем, с повышением интенсивности возделывания культур повышается уровень почвенных органических веществ. С увеличением частоты использования механической обработки почвы уровень почвенных органических веществ снижается. Для производителей из Канзаса использование технологии no-till и отказ от пара предоставили самый большой потенциал в достижении этой цели.

9. Что делает штат Канзас, чтобы увеличить секвестрацию углерода?

Ученые из штата Канзас работают над созданием лучших управленческих методов, которые будут способствовать повышению секвестрации углерода. Чтобы проверить результаты механической обработки почвы, различных севооборотов, методов сбережения почвы и методов управления почвенным углеродом, проводятся исследования.

секвестрация углерода что это. Смотреть фото секвестрация углерода что это. Смотреть картинку секвестрация углерода что это. Картинка про секвестрация углерода что это. Фото секвестрация углерода что это

секвестрация углерода что это. Смотреть фото секвестрация углерода что это. Смотреть картинку секвестрация углерода что это. Картинка про секвестрация углерода что это. Фото секвестрация углерода что это

секвестрация углерода что это. Смотреть фото секвестрация углерода что это. Смотреть картинку секвестрация углерода что это. Картинка про секвестрация углерода что это. Фото секвестрация углерода что это

Источник

Перспективы и общественные эффекты проектов секвестрации и использования углекислого газа

Аннотация

Введение. Проблема потепления климата впервые была озвучена в 1980-х годах Организацией Объединенных Наций. В последние десятилетия планомерно осуществляются инициативы, направленные на снижение эмиссии парниковых газов.

В 1988 г. под эгидой ООН и Всемирной метеорологической организации (World Meteorological Organization, WMO) была сформирована Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК, Intergovernmental Panelon Climate Change, IPCC) для оценки риска такого изменения, вызванного антропогенной деятельностью. В 1992 г. была принята Рамочная конвенция ООН об изменении климата (РКИК, United Nations Framework Conventionon Climate Change, UNFCCC), отражающая общие принципы действия стран по проблеме изменения климата. В 2005 г.ратифицирован Киотский протокол, а в 2015 г. было подписано Парижское соглашение, регулирующее меры по снижению углекислого газа в атмосфере. Целью соглашения является удержание роста температуры Земли до 1,5 °C.

По данным компании ВР (BP Statistical Review of World Energy 2019), объем эмиссии CO2 в мире по результатам 2018 г. достиг своего максимума (33,9 млрд т) со средним ростом за 2007-2017 гг. порядка 1 % в год [12]. Россия занимает четвертое место в мире по объемам выбросов (1,55 млрд т в 2018 г. – 4,5 % от общемировых) после Китая (27,8 %), США (15,1 %) и Индии (7,2 %) [12]. При этом основная часть выбросов CO2 в России приходится на энергетический и промышленный секторы, доля которых составляет порядка 79 и 11 % соответственно, а также сельское хозяйство (6 %) [4]. Значительное количество выбросов в энергетическом секторе России обусловлено добычей, переработкой, транспортировкой и дальнейшим использованием нефти, природного газа, попутного нефтяного газа, угля и торфа. Так, например, по результатам 2017 г. совокупные выбросы CO2, CH4 (метан) и N2O (оксид азота) от операций с нефтью превысили уровень 1990 г. на 5,4 % и достигли 37,8 млн т. Бурение, опробование и обслуживание действующих нефтяных скважин является основным источником выбросов CO2 и составляет порядка 98,5 % совокупного выброса от операций с нефтью [4].

Выбросы CO2 в промышленном секторе связаны со сжиганием ископаемого топлива и включают производство электроэнергии и тепла для собственных нужд; это предприятия черной и цветной металлургии, а также химической промышленности. Большая часть выбросов в металлургии приходится на выплавку чугуна и стали, далее следует производство первичного алюминия, в химической промышленности это производство аммиака [4].

Одним из способов сокращения выбросов CO2 в атмосферу и, как следствие, снижения парникового эффекта являются технологии секвестрации. В литературе такие технологии также называются технологиями улавливания и хранения CO2 или технологиями CCS (carbon capture and storage). Технологический цикл представляет собой улавливание (захват, отделение) CO2 из источников (чаще всего промышленных) с целью предотвращения попадания в атмосферу, подготовку и последующую транспортировку, а также закачку углекислого газа для долгосрочной безопасной изоляции под землей. В некоторых случаях технологический цикл может включать полезное использование газа, тогда такие технологии носят названии технологий секвестрации и утилизации CO2 – CCUS (carbon capture, utilization and storage). Появление технологий, способных полностью использовать CO2 без его последующего захоронения, обусловило возникновение CCU проектов (carbon capture and utilization). Авторы статьи используют обозначение СС(U)S технологии и проекты.

По данным Глобального института CCS (Global CCS Institute), по состоянию на 2019 г. в мире насчитывается 43 масштабных CC(U)S проекта, из них 18 находятся на стадии эксплуатации, остальные – на ранних стадиях развития. Лидером по числу действующих проектов является Северная Америка (в основном, США), по числу проектов на ранних стадиях – Китай и Европа*. Самым распространенным видом CC(U)S проектов в мире являются проекты EOR-CO2 (CO2 – enhanced oil recovery), направленные на повышение нефтеотдачи; проекты также реализуются в угольной, цементной и газовой промышленности, металлургии, химическом и горно-химическом секторе [21].

Вопросы развития CC(U)S технологий и проектов нашли широкое отражение в зарубежных публикациях в различных контекстах и практически не рассматриваются отечественными учеными. Зарубежные ученые исследуют такие аспекты, как роль государственной поддержки в развитии СС(U)S технологий и проектов [11, 13, 25]; барьеры на пути их развития [28]; роли, обязанности и выгоды заинтересованных сторон [14] и многое другое. Публикации посвящены также изучению и анализу аргументов «за» и «против» проектов CC(U)S [22].

Зарубежные публикации посвящены конкретным примерам развития СС(U)S кластеров и проектов [23], ситуациям в конкретных странах [11, 30]. В некоторых исследованиях представлено разделение технологий СС(U)S на типы, однако в большей степени они направлены на конкретные виды [29].

Зарубежные научные работы в основном имеют аналитический и описательный характер, большое внимание уделено практическим аспектам. Кроме того, результаты исследований зарубежных авторов обладают спецификой, характерной для конкретных стран и ситуаций, и могут использоваться лишь как ориентир для условий России.

В российской научной литературе проблеме выбросов парниковых газов и развития CC(U)S технологий уделяется недостаточное внимание, особенно с точки зрения экономики и управления. Исследования ученых Горного университета направлены на экономику секвестрации CO2. Опубликованные статьи посвящены управлению стейкхолдерами в CC(U)S проектах [8, 15], государственному регулированию развития CC(U)S технологий [21], оценке потенциала использования технологий EOR-CO2 в условиях России [5, 19], переоценке экономической ценности углекислого газа в свете концепции циркулярной экономики [26], перспективам и экономико-социальным аспектам рассматриваемых технологий [6, 7, 12, 27] и др.

Постановка проблемы. Несмотря на достаточное количество зарубежных публикаций и с учетом их ограниченного количества в России, рассматриваемая тема остается недостаточно изученной.

Цель данного исследования заключается в представлении системы взглядов на развитие CC(U)S проектов, в том числе в условиях России, с ориентацией на их особенности, типологию, а также необходимость выявления общественных эффектов от их реализации. Для достижения поставленной цели был решен ряд задач: исследована сущность СС(U)S проектов и осуществлена типологизация СС(U)S технологий; проведена оценка перспектив реализации СС(U)S проектов в условиях России; определены подходы к выявлению влияния СС(U)S проектов на общество.

Новизна исследования заключается в типологизации различных видов СС(U)S проектов и разработке системы показателей, позволяющей оценить эффекты от реализации таких проектов для общества.

Методология. При проведении исследований авторами было проанализировано более 100 литературных источников (преимущественно зарубежных) по различным экономическим аспектам секвестрации углекислого газа, значительная часть из которых представлена в таких авторитетных изданиях, как Energy Procedia, Energy Policy, Applied Energy, International Journal of Greenhouse Gas Control и др. Особое внимание было уделено материалам, представленным в аналитических докладах таких организаций и объединений, как Global CCS Institute, World energy council, International Energy Agency (IEA), Carbon capture and storage association и др., а также в специализированных базах данных (CCSprojects’ databases), таких как National Energy Technology Laboratory (NETL), MIT carbon capture and sequestration technologies data base и др.

Основным методом исследования выступали кабинетные исследования, а также сравнительный, логико-структурный, ситуационный, факторный, системный, причинно-следственный анализы, индуктивно-дедуктивный подход, методы декомпозиции и систематизации, типологии, а также SWOT-анализ. При определении сущности CC(U)S проектов и выделении этапов их развития авторы ориентировались на общепринятую теорию проектного управления в части структурной модели проекта по фазам жизненного цикла и декомпозиции работ проекта [10]. Для систематизации общественных эффектов CC(U)S проектов использовались упомянутые методы и подходы, а также метод группировки показателей по направлениям и общеметодологические принципы проведения экономического анализа и оценки (системности, комплексности, динамический и принцип сравнительного анализа).

Результаты исследования. Сущность и типология СС(U)S технологий и проектов. Для понимания сущности CCS проектов в работе представлены общие этапы их развития (рис.1) с описанием содержания каждого этапа (табл.1).

С точки зрения этапов в проектах CCUS добавляется этап использования CO2 с подробным технико-экономическим обоснованием, а жизненный цикл проектов CCU представляет собой цикл производственного проекта, не связанного с захоронением газа.

Сущность этапов развития ССS проектов

ЭтапСодержаниеПродолжительность, годы
1Сбор и анализ исходных данных, предварительное исследование и обоснование организационной, технической и экономической осуществимости проекта, исследование характеристик потенциального хранилища, пробная закачка1-10
2Разработка комплексного плана развития проекта, оценка рисков проекта, разработка плана действий в непредвиденных обстоятельствах, анализ и оценка ключевых стейкхолдеров проекта, обоснование экономической осуществимости проекта1-10
3Строительство и обустройство объекта, развитие (адаптация имеющейся) инфраструктуры, пробные пуско-наладочные работы, дополнительные геологические исследования, тестирование технологии1-10
4Закачка CO2, постоянный текущий мониторинг и валидация, перманентная актуализация подземной модели1-50
5Прекращение закачки CO2, закрытие эксплуатационной деятельности на объекте, консервация скважин, постэксплуатационный мониторинг, закрытие проекта20-50
6Мониторинг объекта до момента, когда он перестает представлять угрозу, сертификация закрытия, передача ответственности по объекту, долгосрочный мониторингБессрочно

На рис.2 представлена схема технологического цикла с одновременной типологией технологий CC(U)S (схема составлена авторами с использованием [18, 20]).

Проекты CCS связаны с улавливанием и захоронением углекислого газа в геологических формациях, водоносных структурах. Примером такого проекта может служить проект секвестрации углекислого газа, реализуемый в Японии – Tomakomai CCS Project. При выборе геологических структур для захоронения целесообразно ориентироваться на опыт, полученный при эксплуатации газовых и нефтяных месторождений, а также создании подземных хранилищ газа [1]. Для долгосрочного хранения углекислого газа могут быть использованы подземные резервуары – отработанные и действующие нефтяные и газовые месторождения, соленосные формации, неразрабатываемые угольные пласты. Последний вариант использования обеспечивает дополнительные возможности по аккумулированию и использованию адсорбированного метана. Таким образом, этот физический процесс позволяет достичь две цели: перевести в твердое состояние парниковый CO2 и высвободить чистый энергетический ресурс CH4 в процессе дегазации угольного пласта [1, 2, 24].Очевидно, что CCS технологии не являются коммерческими. Основные стимулы использования проектов – вклад в глобальную борьбу с эмиссией CO2, создание демонстрационного объекта, апробация и развитие технологий, повышение имиджа государства и участников и т.д. Они отражают отношение страны и бизнеса к борьбе с глобальными экологическими проблемами.

Проекты CCUS и ССU связаны с использованием СO2, при этом первые – также с его захоронением. CCUS технологии используются в основном при добыче полезных ископаемых, в основном, для повышения нефтеотдачи; также возможно использование для добычи жидких минеральных ресурсов и вытеснения глубоко залегающей засоленной воды с дальнейшим восстановлением и использованием в промышленных, сельскохозяйственных или бытовых целях [18]. Проекты CCUS в мире представлены, в основном, проектами CO2-EOR (например, проект Weyburn-Midale Carbon Dioxide Project, Канада).

Проекты ССU связаны с полной утилизацией СO2, но такие проекты в большей степени находятся на начальной стадии развития по всему миру. Большая часть технологий ССU реализуется в виде небольших пилотных проектов на различных производствах. Согласно отчету IEA [20], сформировались четыре ключевых направления использования углекислого газа (рис.2). Так, ряд химических веществ требует углерода для обеспечения их структуры и свойств, в то время как углеродсодержащие виды топлива могут стать критически важными в случаях, когда использование электричества или водорода ограничено (например, в авиации). Такие технологии по праву являются инновационными и в ближайшем будущем могут занять значимое место в различных отраслях промышленности.

Согласно прогнозам ведущих специалистов, ископаемые виды топлива будут играть важную роль в удовлетворении энергетических потребностей России в ближайшие десятилетия. Дальнейшая ориентация на традиционные источники энергии будет обеспечивать востребованность природоохранных технологий, в том числе CC(U)S технологий. Проекты CC(U)S характеризуются высокими капитальными и эксплуатационными затратами, что является основным барьером для их широкомасштабного внедрения, однако в случае реализации CCUS проектов дополнительные объемы нефти, метана, жидких минеральных ресурсов, полученные в результате реализации таких проектов, делают возможным частичную или полную компенсацию затрат на улавливание и транспортировку CO2, а в некоторых случаях и получение коммерческого эффекта.

Угрозой для развития CC(U)S технологий в России является существующее экологическое законодательства, которое характеризуется достаточно низкими штрафами за негативное воздействие компаний на окружающую среду. Законодательство является стабильным, что не стимулирует крупный бизнес активно внедрять природоохранные технологии. Вместе с этим, развитие альтернативной энергетики, внедрение современных технологий по рекультивации земель, использованию промышленных отходов, утилизации попутного нефтяного газа и т. п., также тормозят развитие CC(U)S технологий, так как бюджет, выделяемый компаниями на природоохранные проекты, достаточно ограничен.

Большой вопрос в перспективности реализации проектов CC(U)S вызывает незрелость применяемых технологий, однако в ряде стран уже накопился значительный опыт их реализации. Пилотные проекты CCUS осуществлялись и в России, в частности на месторождениях в Республике Татарстан, где CO2 использовался для повышения нефтеотдачи. В течение первых трех лет реализации проекта на Елабужском месторождении успешно осуществлялась опытная закачка CO2, однако в 1989 г. по финансовым причинам проект был остановлен [5]. В России существует большое количество нефтяных месторождений, находящихся на поздней стадии отработки, а также техногенных источников CO2 вблизи истощенных месторождений [5, 19], поэтому проекты CCUS (EOR-CO2) могут рассматриваться как перспективные [3].

Угрозой для развития CC(U)S проектов может стать обеспокоенность общественности, связанная с возможностью утечек захороненного СO2, однако имеющийся мировой опыт в реализации проектов CC(U)S демонстрирует, что в случае тщательного мониторинга поведения CO2 под землей, а также наличия отлаженной системы реагирования на возможные утечки, подземное хранение CO2 может быть безопасным. Несмотря на отсутствие или низкую коммерческую эффективность CC(U)S проектов, их реализация может привести к положительным общественным эффектам.

Таким образом, можно констатировать наличие в России перспектив для реализации CC(U)S технологий. Перспективы обуславливаются существованием большого количества водоносных структур, геологических формаций, подземных резервуаров, в том числе нефтегазовых месторождений, характеризующихся высокой степенью выработанности; желанием промышленных предприятий соответствовать имиджу экологоориентированных, а также возможными общественными эффектами. Тем не менее, ряд ограничений не позволяет осуществить широкомасштабное внедрение в краткосрочной перспективе указанных технологий, однако позитивные последствия осуществления обеспечивают привлекательность их внедрения в будущем.

Система общественных эффектов развития СС(U)S технологий и проектов

Социум и экономикаБезопасность и здоровьеОкружающая средаДолгосрочное экологическое развитие
Сущность
Социальный эффект и социально-экономические последствия для человека и общества в целом, в том числе развитие территорийЭкологический эффект и потенциальное воздействие на здоровье населенияЭкологический эффект и потенциальное воздействие на окружающую среду (атмосферу, почвы, воды и экосистему в целом)Стратегический эффект от развития и масштабирования экологических технологий и формирования сознания, отражающего экологическую сторону отношений между человеком и средой обитания
Положительное влияние
Развитие и поддержание инфраструктуры, экономическое развитие территории; обучение на всех этапах жизни человека; создание новых и сохранение существующих рабочих мест; приток различных групп людей к объекту (образовательные туры, научные исследования, туризм); развитие научного потенциалаУлучшение общей экологической обстановки в регионе; положительное влияние на здоровье человека; улучшение самочувствия людейСнижение выбросов, вклад в борьбу с глобальным потеплением климата; следование принципам устойчивого развития; статус региона с благополучной экологической обстановкой (имиджевая составляющая)Развитие и диффузия экологоориентированных технологий CC(U)S; новые бизнесвозможности по принципам устойчивого развития; популяризация экологических принципов и формирование экологического человеческого сознания (общественного и индивидуального)
Отрицательное влияние
Отрицательное воздействие на ведение хозяйственной деятельности местными жителями (фермерство, земледелие, рыболовство); изъятие земель под нужды проекта; возможное снижение стоимости земли и недвижимости на территориях вблизи места реализации проекта; использование денежных средств налогоплательщиков (через механизмы гос. поддержки CC(U)S проектов)Пагубное воздействие на здоровье человека при утечках и авариях; возможное влияние сопутствующих вредных газов (сероводород), увеличение риска сейсмической активности (не доказано)Возможные утечки углекислого газа и загрязнение воздуха, почвы, поверхностных и подземных вод; изменение биоразнообразия; изъятие земель (в том числе сельскохозяйственного назначения); увеличение риска сейсмической активности (не доказано)Снижение темпов развития эколого-ориентированных технологий, направленных на снижение эмиссии углекислого газа; снижение темпов развития ресурсо- и энергоэффективных технологий; ослабление стимулов к снижению объемов использования ископаемого топлив
Показатели максимизации
Количество новых промышленных объектов, шт.
Количество новых инфраструктурных объектов социального и инженерного назначения, шт.
Объем социальных инвестиций, ден.ед.
Количество новых образовательных программ и курсов (по уровням образования), шт. Доля делового и экскурсионного туризма в общем объеме туристического потока, %
Количество новых смежных проектов (например, «умные фермы», использующие в качестве стимулятора роста растений CO2), шт.
Количество фермерских хозяйств, шт.
Площадь земель под фермерство и земледелие, га
Стоимость земли в регионе, ден.ед./га
Стоимость недвижимости в регионе, ден.ед./м 2
Уровень людей с хорошим самочувствием, %Уровень концентрации углекислого газа в почвах, водах, %
Видовое биоразнообразие, шт.
Позиция региона в рейтинге регионов с благоприятной экологической обстановкой, место
Уровень развития технологий CC(U)S (по этапам технологического цикла), балл (экспертная оценка)
Уровень развития других эколого-ориентированных технологий, балл (экспертная оценка)
Уровень осведомленности общественности о технологиях CC(U)S, %
Уровень экологически осознанных людей, %
Количество новых технологий использования углекислого газа, шт.
Количество новых продуктов к получению, шт.
Доля использованного углекислого газа от общего объема улавливаемого, %
Показатели минимизации
Уровень безработицы среди населения, %
Площадь земель под нужды проекта, га
Уровень заболеваемости в регионе, %Объемы выбросов СО2, млрд тДоля ископаемого топлива от всех источников, %
Уровень затрат государства (бизнеса) на НИОКР и развитие CC(U)S, ден.ед.
Уровень затрат государства (бизнеса) на НИОКР и развитие других экологических технологий, ден.ед
Уровень концентрации углекислого газа в атмосфере, млн долей
Количество аварий (утечек), шт.
Уровень концентрации сопутствующих вредных газов в атмосфере, млн долей
Количество случаев сейсмической активности, шт.
Количество экологических проблем, шт.
Уровень остроты экологической обстановки, степень (от удовлетворительной до катастрофической).
Площадь изъятых земель, га

Такая система демонстрирует влияние как краткосрочного, так и долгосрочного (стратегического) характера, что, в свою очередь, определяет возникновение положительных и отрицательных эффектов. Очевидно, что целью является увеличение положительного и снижение отрицательного влияния.

Для проведения оценки могут быть использованы предложенные показатели, которые распределены на группы показателей максимизации и минимизации. Большее значение показателей первой группы и меньшее значение второй свидетельствуют о совокупном увеличении общественных эффектов.

Необходимо отметить, что представленные показатели должны рассматриваться в непосредственной связи с СС(U)S проектами. Так, объем социальных инвестиций, измеряемый в денежном выражении, должен учитывать только те инвестиции, которые связаны с инициацией, разработкой и реализации СС(U)S проекта. Также многие показатели (например, объемы выбросов CO2, уровень осведомленности общественности о технологиях CC(U)S) могут быть информативными только при исследовании их в динамике. В дальнейших исследованиях будет разработана полноценная методика оценки общественной эффективности таких проектов с разработкой рекомендаций по оценке CCS, CCUS и CCU проектов.

Заключение. В результате проведенного исследования получены следующие результаты:

Результаты исследования носят долгосрочный характер и могут быть использованы государственными структурами и промышленными компаниями, занимающимися вопросами устойчивого развития и, в частности, декарбонизации, при инициации, планировании и реализации первых проектов секвестрации CO2 в России. Полученные результаты могут стать основой для развития академической дискуссионной площадки по экономике секвестрации CO2 в России.

Дальнейшие направления исследований связаны с обоснованием методики оценки общественной эффективности CC(U)S проектов с разработкой и учетом системы интересов различных групп стейкхолдеров.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *