Технология прямого улавливания углекислого газа из воздуха считается «ключевой» для достижения климатических целей ЕС — но время ли сейчас для инвестиций?
Аргументы в пользу вложения средств в технологии прямого улавливания CO2 из воздуха (direct air capture, DAC) «заметно ослабевают», когда речь заходит о возобновляемой энергетике, говорится в новом анализе.
РЕКЛАМА
РЕКЛАМА
Технологии DAC, которые с помощью химических реакций извлекают из воздуха диоксид углерода, всё чаще фигурируют в дискуссиях о борьбе с изменением климата.
В прошлом году аналитический центр Европарламента опубликовал исследование, в котором утверждается, что «разнообразный портфель» технологий удаления CO2, включая DAC, «необходим» для достижения климатической цели ЕС — климатической нейтральности к 2050 году — и удержания глобального потепления в пределах 1,5–2 °C.
«Однако приоритетом должно оставаться сокращение выбросов, — отмечается в документе (источник на английском языке). — Если глобальный углеродный бюджет будет изначально превышен и только потом начнут применяться технологии удаления, снижение температуры не гарантируется».
Что такое прямое улавливание CO2 из воздуха?
Технологии DAC бывают разными, но большинство процессов включает одни и те же этапы. Сначала окружающий воздух втягивается в систему, где CO2 выделяется и отделяется с помощью химического или физического процесса.
Затем этот CO2 покидает систему в максимально чистом виде и может быть либо изолирован от атмосферы, либо повторно использован.
«Захваченный CO2 можно закачивать глубоко под землю для долговременного хранения в определённых геологических формациях», — объясняет Институт мировых ресурсов (World Resources Institute).
«Его также можно использовать в различных продуктах, однако объём аккумулируемого таким образом углерода и срок его хранения сильно различаются. Материалы вроде бетона могут удерживать CO2 веками, тогда как в напитках или синтетическом топливе он быстро вновь возвращается в атмосферу».
Прямое улавливание CO2 против возобновляемой энергетики
Новое исследование, опубликованное в научном журнале Communications Sustainability (источник на английском языке), показало, что средства, направленные на развитие ветровой или солнечной энергетики, приносят совокупно больше пользы для климата и общественного здоровья, чем такие же инвестиции в DAC, даже при «крайне оптимистичных предположениях».
Учёные из организации PSE Healthy Energy (Калифорния) смоделировали, какие преимущества дают сопоставимые по стоимости вложения в DAC, крупные солнечные электростанции и наземные ветропарки в 22 региональных энергосистемах США в период с 2020 по 2050 год.
Сначала команда рассмотрела сценарий DAC, основанный на текущих коммерческих показателях: для улавливания одной короткой (американской) тонны CO2 требуется около 5 500 киловатт-часов энергии при стоимости 1 000 долларов (около 851 евро). Затем они смоделировали амбициозный сценарий, в котором энергозатраты DAC сокращаются более чем на две трети, а стоимость – наполовину (1 500 кВт·ч и 500 долларов — 425 евро — за тонну).
Даже в этом случае возобновляемые источники энергии обеспечивали на национальном уровне больше климатических и медицинских выгод на каждый вложенный доллар. При нынешних коммерческих показателях подключённые к сети установки DAC в сумме до 2050 года фактически создают больше парниковых газов и загрязнения воздуха, чем компенсируют.
Причина в том, что если DAC подключены к энергосистеме, где хотя бы часть электричества вырабатывается из ископаемого топлива, их строительство и эксплуатация ведут к дополнительным выбросам диоксида серы, оксидов азота и мелких твёрдых частиц, которые концентрируются в сообществах рядом с электростанциями.
Развитие возобновляемой энергетики даёт противоположный эффект: оно приносит пользу здоровью людей во всех регионах и при всех смоделированных сценариях.
Учёные также рассмотрели «прорывной» вариант (800 кВт·ч и 100 долларов — 85 евро — за тонну), соответствующий нижней границе опубликованных прогнозов. Даже при таком сценарии солнечная и ветровая энергетика во многих регионах страны остаётся более эффективным решением, чем DAC.
Как обеспечить максимальный эффект от борьбы с изменением климата
«Сегодня существует стремительно растущее число способов снизить выбросы парниковых газов и одновременно повлиять на состояние общественного здоровья», — говорит доцент Школы общественного здравоохранения Бостонского университета, старший автор исследования доктор Джонатан Дж. Буонокоре.
«Наша работа показывает, насколько важен анализ рентабельности: он помогает направлять капиталы в те меры по борьбе с изменением климата, которые дают максимальную отдачу за каждый потраченный доллар и при этом имеют минимум побочных эффектов».
Авторы подчёркивают, что их анализ не является аргументом против технологий DAC: в будущем они могут сыграть свою роль в сокращении уже накопленного в атмосфере CO2, когда текущие выбросы будут в значительной степени снижены.
«Если у вас переливается через край раковина, сначала перекройте кран, а уже потом начинайте вытирать воду», — образно поясняет ведущий автор работы, исследователь качества воздуха в PSE Healthy Energy доктор Яннай Каштан.