Энергетика и путь экологической безопасности

Одной из самых острых проблем, стоящих перед современным обществом, является проблема экологии. Понятие «экология» подразумевает взаимодействие человека и природы на их общей «сцене» – Земле, и статус такого взаимодействия должен быть изменен с временного на долгосрочный. Экология и безопасность – основа нашего отношения к жизни и стратегии развития. Сегодня экологическая безопасность – одна из важнейших проблем человечества. Ухудшение экологической обстановки во всем мире и в нашей стране, в частности обусловлено увеличением количества источников загрязнения.

Источники загрязнения атмосферы принято подразделять на два вида: естественные (их число крайне невелико и влияние на атмосферу

планеты в целом незначительно; сюда относятся извергающиеся вулканы, выветривание, пылевые бури, лесные пожары и т. д.) и искусственные (создаваемые человеком). Основными искусственными источниками загрязнений являются автотранспорт, промышленные предприятия и объекты энергетики. Загрязнители бывают физические (механические, шумовые и тепловые), химические (газовые) и биологические (бактериальные).

Ключевое место в процессе загрязнения занимают предприятия промышленности. На их долю приходится более 50% от общего числа вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу. Процесс сжигания топлива в промышленных установках никогда не бывает полным. Помимо угарного газа, с дымом в воздух попадают различные несгоревшие частицы: сажа, зола и пыль, которые оседают на землю в ближайших районах. Чтобы избежать вредного воздействия отравляющих веществ на людей, промышленные предприятия все чаще выносятся за пределы населенных пунктов. Промышленность также является источником выброса в атмосферу мельчайшей пыли, особенно это касается цементных заводов. Следует отметить, что введение высокотехнологичных пылеулавливателей позволило снизить выброс этого загрязнителя в несколько раз.

Второе место по количеству загрязняющих атмосферу выбросов занимает автотранспорт. Специалистами было установлено, что ежегодно один легковой автомобиль поглощает более 4 т кислорода, выбрасывая при этом свыше 1 т вредных веществ (около 800 кг окиси углерода, 100 кг окиси азота и 200 кг различных примесей). Учитывая тот факт, что по дорогам мира передвигается более 800 млн автомобилей, легко представить весь ужас возможных последствий. Необходимо приложить максимальные усилия к уменьшению объемов вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу.

Роль экологического фактора в энергетике возрастает по мере увеличения энергопотребления, которое вызвано ростом населения. Увеличивается нагрузка на окружающую среду от выбросов СО2, вызванных разработкой традиционных видов энергоносителей. Очевидно, что деятельность топливно-энергетического комплекса (ТЭК) наносит вред окружающей среде и является одним из катализаторов глобального потепления. Если предположить, что энергопотребление населения планеты будет расти, то энергетика в ее современном виде может стать одной из главных причин экологической катастрофы. Поскольку повышение температуры даже на 2–4°С может привести к гибели целых экосистем, необходимо минимизировать вредное воздействие ТЭК на природу. По данным источника (IEA, Data and statistics, 2019) структура выработки электроэнергии в мире выглядит следующим образом, рис.В1.

Рис.В1. Структура выработки электроэнергии в мире, %

Международное сообщество пока не разработало единого документа по охране окружающей среды, который соблюдали бы все страны. Киотский протокол устанавливает снижение совокупного среднего уровня 6 типов газов на 5,2%.

Ведущие экономики мира предпринимают определенные шаги по сокращению выбросов в атмосферу парниковых газов, которые вызывают глобальное потепление. Первое международное соглашение по сокращению выбросов – Киотский протокол – было принято 11 декабря 1997 г. и вступило в силу 16 февраля 2005 г. В первый период действия протокола – с 2008-го по 2012 г. – 37 промышленно развитых стран и Европейское сообщество обязались добиться сокращения выбросов парниковых газов в среднем чуть более, чем на 5 %, по сравнению с уровнем 1990 г. Киотский протокол стал замечательным достижением во многих отношениях. Он не только воплотил в жизнь научные выводы о необходимости сокращения выбросов парниковых газов, но и стимулировал появление новаторских концепций, гибких решений, практических мер и процедур отчетности.

Мировая тенденция роста антропогенного влияния на природу заключается в том, что эмиссия CO2 составляет 40 млрд т в год. Концентрация CO2 в атмосфере ежегодно нарастает со скоростью 2,9 ppm в год. В июне 2014 г. она достигла 397,52 ppm, в июне 2015-го приблизилась к критическому значению 400 ppm, которое соответствует росту среднегодовой температуры на 2°С. Дальнейшее потепление вызовет резкое усиление колебаний погоды, рост силы и частоты аномальных явлений на больших территориях. Следствием станет подъем уровня Мирового океана, что приведет к необходимости переселения сотен миллионов человек, к вымиранию многих видов растений и животных. Повышение глобальной поверхностной температуры планеты под влиянием антропогенных факторов делает погоду более изменчивой, а климатические стихийные бедствия – более разрушительными. В десятки раз возрос ущерб, наносимый стихийными бедствиями. За первое десятилетие XXI века от климатических катастроф в развивающихся странах пострадало более 3,5 млрд человек, или 80% общей численности населения, а число «экологических беженцев» превысило 25 млн. Самые крупные экономики мира обеспечивают свой рост за счет пренебрежения экологическими нормами. Китай и США – чемпионы по выбросам углекислого газа. Они поставляют 8 и 6 млрд т в год соответственно (в сумме эти две страны дают 28% объема всех мировых выбросов). Все больший объем парниковых газов производят развивающиеся страны, в частности Индия. При этом Индия и Китай под действие Киотского протокола не подпадают, ибо входят в категорию развивающихся стран.

Доклад, подготовленный специалистами Международного энергетического агентства (МЭА), содержит прогноз роста выбросов углекислого газа в связи с увеличением энергопотребления в мире. Несмотря на рост низко углеродных источников энергии, в структуре мировых энергоресурсов продолжают преобладать ископаемые виды топлива, поддерживаемые субсидиями. В 2011 г. они составили 523 млрд долл., что на 30% больше, чем в 2010 г., и в 6 раз больше, чем субсидии для возобновляемых источников. Рост выбросов парниковых газов по этому сценарию соответствует долгосрочному увеличению средней глобальной температуры на 3,6°С.

Климатический саммит в Париже в декабре 2015 г. принял протокол, в котором намечены пути остановки глобального потепления за счет развития низко углеродной экономики и в перспективе – отказ от углеводородного топлива. Парижская конференция должна также помочь развитым странам собирать по 100 млрд долл. в год начиная с 2020 г. (частично через «Зеленый фонд» для помощи в борьбе с климатическими изменениями). На климатическом саммите некоторые страны отрицательно высказались по вопросам сокращения вредных выбросов в окружающую среду за счет постепенного отказа от углеводородов. О переориентации экономики на возобновляемые источники энергии и слышать не хотят в государствах Персидского залива и в Венесуэле. Против выступает и Индия, которая видит в сохранении своей нынешней модели залог экономического роста.

Парижское соглашение требует от каждой страны предоставить и постоянно обновлять стратегию низко- углеродного развития к 2050 г. К этому времени все государства обязаны достичь климатической нейтральности: выбросы должны равняться поглощению или абсорбции парниковых газов.

В данной работе приводится анализ и обобщается передовой опыт по экологической безопасности и использованию возобновляемых источников энергии в Европейском союзе, Соединенных Штатах, Японии, Китае, России, Украине и Беларуси.