В 2014 году Хенрик Карлсон, шведский предприниматель, чей стартап в тот момент испытывал серьёзные трудности, переживал по поводу полученного им уведомления о банкротстве, когда ему позвонили с BBC. У журналиста была сенсация: накануне выхода большого отчёта группа экспертов по изменению климата в ООН, судя по всему, решила рекламировать неиспробованную технологию в качестве ключевого механизма удержания температуры планеты на безопасном уровне. Технология обзывалась некрасивой аббревиатурой BECCS, и Карлсон оказался единственным экспертом в этой области, которого удалось найти журналисту.
Карлсон был поражён. Уведомление о банкротстве касалось его стартапа, чья деятельность была связана с BECCS, основанного им семь лет назад после того, как во время просмотра телевизора у себя дома в Гётеборге ему на ум пришла идея. В передаче рассказывали о преимуществах захвата диоксида углерода до того, как он улетучивался с электростанций. Это была технология, стоящая за широко рекламировавшимся «чистым углём», способом уменьшить выбросы парниковых газов и замедлить изменение климата.
Тогда Карлсон был 27-летним студентом, обучавшимся на оперного тенора, и он не был ни учёным-климатологом, ни инженером. Но передача заставила его задуматься: во время фотосинтеза растения естественным образом забирают диоксид углерода из воздуха и сохраняют его в своих листьях, ветвях, семенах, корнях и стволах. Что, если выращивать зерновые, а затем сжигать их, добывая электричество, при этом захватывая весь вышедший углекислый газ? Этот опасный газ можно затем хранить в подземных хранилищах. Такая электростанция не только делала бы меньше выбросов парниковых газов в атмосферу, она был ещё и забирала CO2 из воздуха. Карлсона захватила эта идея. Он решил помочь предотвратить всемирную катастрофу.
Следующим утром он побежал в библиотеку, где прочитал научную работу 2001 года за авторством австрийского разработчика Майкла Оберштайнера, рассуждавшего о такой же идее, которую потом назвали «биоэнергией с захватом и хранением углерода» (bioenergy with carbon capture and storage, BECCS). Карлсон решился. Он запустил стартап по BECCS в 2007 году на волне оптимизма, созданной первым фильмом Эла Гора о климатических изменениях. Компания Карлсона даже стала финалистом в соревновании Ричарда Бренсона Virgin Earth Challenge, предлагавшим $25 млн за масштабируемое решение задачи по удалению парниковых газов. Но к 2014 году стартап Карлсона провалился. И звонок с ВВС он воспринял как знак того, что не стоит сдаваться.
В отчёте Межправительственной группы экспертов по изменению климата (ещё одна аббревиатура — IPCC, Intergovernmental Panel on Climate Change) представлялись результаты сотен сценариев, смоделированных на компьютере, в которых температура планеты повышается меньше, чем на 2°C (или 3,6°F) над доиндустриальным уровнем — это ограничение было установлено Парижским климатическим соглашением.
Цель в 2°C была теоретическим пределом того, какое потепление человечество способно принять. С точки зрения ведущего климатолога Джеймса Хансена даже такое ограничение небезопасно. А без сокращения выбросов глобальные температуры должны к концу столетия вырасти на 4°C. Многие учёные нехотя делают предсказания, но в апокалипсический список того, к чему может привести потепление на 4°C, входят широкое распространение засух, голода, миллионы климатических беженцев, войны, угрожающие цивилизации, подъём уровня моря, которое затопит большую часть Нью-Йорка, Майами, Мумбаи, Шанхая и других прибрежных городов.
Но вот, что странно. В отчёте ООН описано 116 сценариев, в которых глобальным температурам не дают вырасти более, чем на 2°C. В 101 из них эта цель достигается путём высасывания огромного количества углекислого газа из атмосферы — эта концепция называется «отрицательными выбросами» — в основном через BECCS. И для предотвращения планетарной катастрофы это должно произойти уже к середине столетия, или даже уже к 2020 году. Одно примечание, словно инструкция к лекарству, предупреждало: «у методов могут обнаружится побочные эффекты и долгосрочные последствия глобальных масштабов».
И действительно, если следовать предположениям этих сценариев, только на выращивание зерновых, необходимых для питания этих электростанций BECCS, потребуется площадь земли, сравнимая с одной-двумя Индиями, как пишут исследователи климата Кевин Андерсон и Глен Питерс. А выходная энергия, которую должна давать BECCS, сравнима с выдачей всех угольных электростанций мира, вместе взятых. Иначе говоря, эти модели призывают к совершению энергетической революции — которая каким-то образом должна случиться ещё при жизни миллениалов.
И сегодня огромный сектор будущей экономики заключается в единственном рабочем проекте в мире: перерабатывающей кукурузу в этанол станции в Декатуре, шт. Иллинойс. Что вызывает вопрос: неужели мир решил положиться на вымышленную технологию, которая должна его спасти?
12 декабря 2015 года 195 наций — включая и США — приняли Парижское климатическое соглашение, пообещав, наконец, удержать подъём глобальных температур в рамках 2°C над доиндустриальным уровнем в этом веке, с более долгосрочной целью удержания подъёма на уровне до 1,5°C. Кристиана Фигуэра, дипломат ООН, выведшая переговоры о глобальном климате из посткопенгагенского кризиса, вспоминает: «5000 человек вскакивали со своих мест, рыдали, хлопали, кричали, испытывая эйфорию, и всё ещё не в силах поверить в случившееся».
Но за этой эйфорией скрывалась жестокая правда. Реалистичность целей Парижского соглашения полагалась на то, что было описано в отчёте мелким шрифтом: огромные негативные выбросы, основанные, прежде всего, на BECCS — мягко говоря, недоказанной концепции. Как BECCS пробралась в модели?
Всё началось с самой цели в 2°C, формальной международной цели, существовавшей с 2010 года (и неформальной с 1990-х). За много лет до Парижа климатические исследователи предупреждали, что ограничение в 2°C выскальзывает из рук, или уже вышло за пределы возможностей.
И вот, почему: поскольку климатологи явно (и без устали) связывали повышение температур с увеличением концентраций CO2 в атмосфере, они могут рассчитать, исходя из максимально допустимой температуры, максимальное количество CO2, которое мы можем выбросить — наш «углеродный бюджет». И с вероятность более 66% для того, чтобы остаться в рамках 2°C, наша концентрация CO2 не должна превышать 450 частей на миллион [450 x 10-6].
В 2010 году, когда цель в 2°C приняли на крупной конференции в Канкуне в Мексике, бюджет в 450*10-6, или в 2°C, уже был чрезвычайно напряжённым: оставалась всего треть, или 1000 гигатонн углекислого газа. Поскольку люди выбрасывают по 40 гигатонн в год, этот бюджет легко израсходуется ещё до середины века. С этой проблемой глобальной бухгалтерии несколько специализированных групп, занимающихся моделированием, начали сталкиваться в 2004 году, когда IPCC попросила их разработать сценарии, использующие цель в 2°C. То есть, как сильно нам надо урезать выбросы, чтобы не затормозить полностью экономику, зависящую от ископаемого топлива?
Взявшись за эту проблему, группы использовали инструмент под названием «комплексные оценочные модели» — алгоритмы, использующие данные по климату, экономике, политике и технике, чтобы выдать эффективные решения.
Примерно в то время, когда жизнь Карлсона навсегда поменяла поздняя телепередача по шведскому телевидению, Детлеф ван Вююрен, руководитель группы нидерландских учёных-моделистов IMAGE, наткнулся на идею BECC в литературе, увидев работу Оберштайнера 2001 года и работы Кристиана Азара и Хосе Морейра. Он заинтересовался ими. В теории, производя энергию и высасывая из атмосферы CO2, BECC может привести на путь, укладывающий экономику в рамки повышения на 2°C.
Ключом к этому было то, что BECC приводит к отрицательным выбросам, что для углеродного бюджета является отрицательным вкладом. Это похоже на климатическую кредитку: отрицательные выбросы позволяли моделистам выходит за рамки бюджета выбросов в краткосрочной перспективе, позволяя парниковым газам расти (как и происходит в реальности), а затем расплачиваясь по долгам, высасывая CO2 позже из атмосферы.
«Идея отрицательных выбросов стала глубоко логичной», — говорит ван Вююрен.
Логическое обоснование отрицательных выбросов сильно зависело от работы физика Клауса Лакнера, который на рубеже тысячелетий делал наброски схем по удалению CO2 на учебных досках для своих студентов в Колумбийском университете. Лакнер, работавший над улавливанием и хранением углерода (которые тогда предполагались к использованию на угольных электростанциях) был первым человеком, предложившим идею прямого улавливанию воздуха — вытягивания CO2 прямо из атмосферы. В то время идея Лакнера, похожая на BECCS, была чисто теоретической.
Но ван Вююрен говорит, что для построения моделей можно было предполагать существование BECCS, по крайней мере, её составляющих частей. IPCC опубликовала отчёт по улавливанию и хранению углерода — а под биоэнергетикой подразумевалось просто сжигание большого количества зерновых. Некоторые модели использовали прямой захват воздуха, другие технологии отрицательных выбросов, лесонасаждение (высадка кучи деревьев, естественным образом поглощающих и хранящих CO2 в результате фотосинтеза). Но BECCS была дешевле, поскольку давала электричество.
В 2007 IMAGE опубликовала влиятельную работу, основывающуюся на BECCS, в журнале Climatic Change, и привлекла много внимания на встрече экспертов IPCC. Другие группы тоже начали включать в свои модели BECCS, и таким образом эта техника стала преобладать в моделях, включённых в пятый отчёт IPCC (из-за которого Карлсону позвонили с ВВС).
В моделях использовалось масштабное внедрение BECCS. Согласно анализу, которым британский климатолог Джейсон Лоу поделился с журналом Carbon Brief, на медианном уровне модели, использовавшие BECCS, предполагали удаление 630 гигатонн CO2, что составляет примерно две трети от диоксида углерода, выброшенного людьми от доиндустриальных времён и по 2011 год. Было ли это корректно?
Не для Джеймса Хансена, писавшего, что зависимость от отрицательных выбросов тихонько «распространилась как рак» по всем сценариям, вместе с предположением, что молодые люди каким-то образом придумают, как извлекать CO2 по цене, которую он оценил в $140-570 триллионов.
Андерсон (из индийских вычислений) обратил внимание, что несколько сценариев, укладывавшихся в 2°C, и не использовавших BECCS, предполагали, что пик выбросов CO2 произойдёт в 2010 году — чего, как он сухо отметил, «очевидно не произошло». В язвительном письме от 2015 года Андерсон обвинил учёных в использовании отрицательных выбросов для подгонки своих исследований под запросы регуляторов, обозвав их «роялем в кустах» [deux ex machina]. Поддержавшие его критики утверждали, что комплексные оценочные модели стали политическим инструментом, делавшим цель в 2°C более реальной, чем на самом деле.
Оливер Геден, руководящий евросоюзным подразделением Германского института безопасности и международных отношений, поднял тревогу в популярной прессе. На страничке публицистики в газете New York Times во время конференции он назвал отрицательные выбросы «магическим мышлением» — концепцией, нужно для того, чтобы поддерживать жизнь в «сказке» о 2°C.
Ван Вююрена и другие моделисты, опрошенные нами, считают, что эта критика идёт не по адресу. Они утверждают, что комплексные оценочные модели не должны заниматься предсказаниями, поскольку никто не может предсказать будущих технологий или политических решений. Также они не являются и руководством к действию. Ван Вююрен говорит, что эти модели — это «разведка», призванная показать, какие политические решения и вложения необходимо сделать, чтобы достичь цели в 2°C. Учитывая это, ван Вююрен наблюдает «опасный разрыв» между зависимостью сценариев от BECCS и тем, как мало исследовательских программ и проектов идёт в реальном мире.
Являются ли сценарии IPCC политическим прикрытием или руководством для исследований регуляторов, зависит от точки зрения. Но, в любом случае, этот разрыв отрицать нельзя. Частично его можно объяснить тем, что BECCS — инструмент концептуальный, а не реальная технология, которую защищает кто-либо в инженерном мире (за исключением нескольких непрофессионалов типа Карлсона). На недавней встрече в Берлине один климатолог назвал BECCS «дьявольским отродьем», чем вызвал смех. Биоэнергетика и улавливание углерода встречались с достаточно активной критикой. Биоэнергетика — за неправильно использование сельскохозяйственных культур, необходимых для того, чтобы кормить людей, а улавливание углерода за, среди прочего, увод в сторону от необходимости сильного урезания выбросов.
По этой причине в прошлогодней статье в журнале Science Андерсон и Питерс назвали надежду на отрицательные выбросы «необоснованной азартной игрой с высокими ставками» и «моральной угрозой», позволяющей регуляторам избегать внедрять резкие ограничения на выбросы. В ответном письме Клаус Лакнер, первопроходец в деле захвата углерода, предупредил, что их утверждения могут привести к закрытию целой области необходимых исследований. «Если бы мы вели этот разговор в 1980-м», пишет он, всё было бы по-другому. Но теперь, когда углеродный бюджет вылетел в трубу, потенциально возможные технологии по отрицательным выбросам «могут сохранить жизнь».
А вот самая жестокая правда: даже если отрицательные выбросы и появились в подстроенных вручную и непрактичных компьютерных моделях, теперь нам необходимо достичь отрицательных выбросов в реальном мире, чтобы удержать температуру планеты на безопасном уровне.
Температуры уже выросли на 1,2-1,3°C. Текущие концентрации двуокиси углерода находятся на уровне 406*10-6. Согласно Сабине Фасс и Яну Минксу из Исследовательского института изменения климата им. Меркатура, наш бюджет в 1,5°C практически провален — и с ними соглашается множество специалистов. Если у вас меланхолическое настроение, можете посмотреть на таймер, ведущий обратный отсчёт углеродного бюджета на сайте института. Они считают, что без существенных действий мирового сообщества по ограничению выбросов двухградусный бюджет будет исчерпан к 2030 году [до исчерпания бюджета, судя по таймеру института, осталось 18 лет (2035 год) при средних значениях, а в худшем случае — всего 8 лет (2025 год) / прим. перев.].
Вопрос в том, сможет ли технология отрицательных выбросов работать в реальном мире на глобальном масштабе? Чтобы изучить этот вопрос, мы посетили работающий проект в Декатуре, шт. Иллинойс, цитируемый моделистами как доказательство реального существования BECCS.
Рабочие на станции, принадлежащей корпорации Archer Daniels Midland в Декатуре, Иллинойс, вводят чистый углекислый газ в подземные хранилища. Теоретически, он может храниться там вечно.
Возможно, вы не так представляли себе будущее, как то, что можно увидеть, поехав на машине на юг из Чикаго, по указателям на Мемфис, забирая правее через несколько сотен тысяч гектаров кукурузных полей, мимо самодельных указателей, выступающих за свободную продажу оружия, и указателей, рекламирующих биотопливо (это не нефтяные поля Ближнего Востока, это поля соевого биодизеля). Именно тут, 10 лет назад, до обрушения рынка биотоплива, люди могли любоваться своими богатствами — полями сои и кукурузы — простирающимися до горизонта. Из Декатура нужно выехать по направлению к станции Archer Daniel Midland, издалека, с её квадратными белыми башнями и загадочным куполом, выглядящей, как Изумрудный город без очков с зелёными стёклами.
Когда вы подъезжаете к воротам с охраной, станция превращается в беспорядочно разбросанные подстанции, большие цистерны и трубопроводы, окутанные неприятным запахом, напоминающим кошачью еду. Поезда и грузовики тоннами доставляют сюда сою и кукурузу, чтобы перерабатывать их в химикаты для еды и этанол для топлива. А где-то в недрах этого сельскохозяйственного гиганта на Среднем Западе находится проект Иллинойский промышленный проект по улавливанию углерода, также известный, как единственная в мире станция BECCS.
«Я предупреждал, что смотреть здесь особенно не на что», — говорит Салли Гринберг, геолог и первый помощник директора по энергетическим исследованиям и развитию в Геологическом бюро штата Иллинойс, партнёре ADM, открывая белый трейлер, служащий штаб-квартирой проекта. И всё же, она говорит, что проект посетило более 900 человек из 30 стран мира: «Он первоклассный».
Станция — идеальное место для захвата и захоронения углерода, почему почти 15 лет назад Минэнерго США и задумало провести здесь пилотный проект. В глубине станции сахар, извлечённый из кукурузных зёрен, сбраживают для получения этанола, в ходе чего выделяется CO2, который особенно легко уловить: нужно всего лишь отделить его от этанола и избавиться от воды. Далее этот CO2 сжимают, подают в трубу и вводят в глубокий резервуар с солёной водой и стенками из песчаника, расположенный в двух километрах под станцией.
Чтобы посмотреть на новый колодец для отвода газа, вступивший в строй в прошлом мае, мы выехали обратно со станции по указателям на «Город прогресса» — выставочный сельскохозяйственный комплекс от ADM, где местные жители наслаждались необычно тёплой октябрьской погодой на «Дне безопасности семьи». В полутора километрах от станции мы затормозили у огороженного инжектора — ржавой трубы, с несколькими изгибами и измерительными приборами, исчезавшей в цементном блоке в земле. Мы стояли там, а диоксид углерода вливался в землю, тихо и незаметно. Сейчас под землёй хранится 1,4 млн тонн CO2, который иначе загрязнял бы атмосферу планеты.
Теоретически это внушает; на самом же деле мы стояли в голых кукурузных полях, глядя на трубу, выглядящую подозрительно ржавой для такого передового проекта. Честно говоря, самое внушительное из всей инсталляции было скрыто под землёй.
Наблюдали ли мы за работой любимой технологии модельщиков, спасающей мир? ADM — это не такая BECCS, какой её представляли учёные — то есть, не электростанция, выдающая электричество путём сжигания зерновых. Гринберг вообще встретилась с термином BECCS только несколько лет назад, несмотря на то, что работать над проектом он начал в 2005-м, и говорит, что пока ещё ни один специалист по комплексным оценочным моделям ей не звонил.
Но, по счастливой случайности, Декатур стал первой в мире станцией BECCS. Процесс превращения кукурузы в этанол технически можно назвать биоэнергетикой, и этот процесс действительно даёт отрицательные выбросы, по меньшей мере, по примерным расчётам. Грубо говоря две трети углерода из кукурузы превращается в этанол, который выделяется в атмосферу после сгорания в двигателях автомобилей. Оставшаяся треть углерода закачивается под землю. Гринберг говорит, что команде ещё только предстоит учесть все накладные расходы, включая транспортировку кукурузы, но ведь BECCS и не был изначальной целью этого проекта.
Один аргумент этого проекта в пользу BECCS состоит в том, что мы могли бы вечно хранить под землёй огромное количество диоксида углерода. Попав в солевой резервуар, CO2 реагирует с рассолом и камнем, связывающими его, а сверху бассейн накрывается слоем герметичного камня, гарантирующего отсутствие утечек. Отслеживая положение CO2 под землёй, команда ещё пока не видела признаков движения или утечек. «Он может храниться там вечно», — говорит Гринберг. И один только этот резервуар способен хранить двуокись углерода в количестве порядка 100 млрд тонн, как утверждают исследования, что делает перспективу сохранения 600 млрд тонн — количества, описываемого в моделях — разумной.
С другой стороны, проект хорошо освещает масштабы задачи реализации BECCS. В перспективе Декатурская установка планирует сохранить ещё 5 млн тонн двуокиси углерода за следующие несколько лет — а в 2016 году среднее количество выбросов в США составило 14 млн тонн диоксида углерода в день. Так сколько нам понадобится станций для BECCS?
Если как следует подумать над этим вопросом, станет ясно, как тяжело на него ответить. В недавней работе инженеры Матильда Файярди и Ниал Макдауэлл [Mathilde Fajardy, Niall Mac Dowell] из Имперского колледжа в Лондоне с чрезвычайной тщательностью изучили лучшие и худшие варианты развития BECCS. В худших случаях (допустим, при сжигании ив, растущих на европейских пастбищах) возможно, что отрицательных выбросов вообще не получится достичь. Вы будете тратить слишком много углерода на транспортировку растений [некоторые сорта ивы и тополя используются в качестве энергетических культур / прим. перев.], подготовку почвы и постройку станции. И даже в лучших случаях (используя быстрорастущую слоновую траву на малоиспользуемых пахотных землях Бразилии) потребуются площади земли, сравнимые с Индией, и количество воды, сравнимое с тем, что потребляет всё сельское хозяйство мира. «Если экстраполировать количество выхода сельхозкультур до необходимых масштабов, получается катастрофа», — сказал нам Лакнер.
Ещё есть проблема с деньгами. Станции BECCS не приносят денег — сжигание растений лишь вполовину эффективнее сжигания угля. В США можно стимулировать BECCS, взимая с компаний плату за выброс диоксида углерода — но план по налогу на углерод, продвигаемый несколькими республиканцами в США, не сочетается с новой линией администрации Трампа по климату. В принципе, некоторые американские компании получают налоговые льготы за хранение CO2 под землёй, но, за исключением ADM, они делают это для улучшения добычи нефти, закачивая CO2 в почти пересохшие колодцы, чтобы добраться до труднодоступной нефти. И хотя часть CO2 остаётся под землёй, этот процесс освобождает ещё больше ископаемого горючего, подлежащего сжиганию.
Так что, когда мы уезжали из Декатура, несмотря на всю жизнеспособность проекта, было очень сложно представить использование BECCS на необходимых для этих сценариев масштабов.
Мы поделились нашими волнениями с Ноа Дейхом [Noah Deich], называющим себя консультантом по управлению восстановлением, и основателем первой и единственной в мире организации, продвигающей отрицательные выбросы, Центра по удалению углерода [Center for Carbon Removal]. Дейх предложил нам по-другому взглянуть на технологию отрицательных выбросов — не как на универсальное решение, а как на «портфолио». В это портфолио входят естественные подходы к улавливанию углерода, например, разработки углеродных стоков (земель, поглощающих больше углерода, чем выделяющих), лесонасаждение, биоуголь (добавка для угольных почв, навсегда связывающая CO2), а также такие технологии, как станции BECCS и прямой захват воздуха.
Пока что прямой захват воздуха из этого портфолио существует только в масштабе лабораторных столов. В Аризонском университете Лакнер экспериментирует с небольшими портативными коробочками, удаляющими диоксид углерода из воздуха. Но компаний с рабочим бизнес-планом, дающим прибыль, очень мало. Одна из них принадлежит харизматичному климатологу из Гарварда, Дэвиду Киту [David Keith].
В городе Сквамиш, в часе езды от Ванкувера, кажется, что мир спасать не надо. Город примостился на узком полуострове между тёмно-синим внутренним каналом и прибрежными горами с заснеженными верхушками на территории Британской Колумбии, которые обожают альпинисты, толпящиеся в кофейнях Starbucks. Ходят слухи, что Microsoft планирует построить тут кампус. На одном из ответвлений полуострова, на месте станции, которая когда-то производила химикаты для бумажной промышленности, находится стартап, основанный Китом в 2009 году, и получивший финансирование от Билла Гейтса — одна из немногих компаний мира, занимающихся прямым захватом воздуха. В штаб-квартире крепко сбитые инженеры в свитерах грубой вязки попивают кофе за общим столом, а в списке работников числятся три собаки, которые тоже разгуливают по офисам.
Только на этой неделе команда добралась до давней цели: они создали синтетическое топливо (которым можно заправлять автомобиль) только лишь из углекислого газа, добытого из воздуха, и водорода, добытого из воды. Почему топливо? Чтобы не только продемонстрировать работу прямого захвата воздуха на большом масштабе, но и показать, как можно зарабатывать на свободно доступном CO2 — а этого аспекта отрицательных выбросов, как показывает BECCS, достичь может быть трудно.
В экскурсии по пилотной станции Джеоф Холмс, бывший студент Кита и его управляющий по развитию бизнеса отвергает восхищение проектом, объясняя, что диоксид углерода можно уловить, используя оборудование школьного класса по химии.
В эксперименте Carbon Engineering, проходящий на стройке и в ангаре, работают четыре структуры, объединённые различными трубами, и всё это напоминает какую-то хитроумную настольную игру Mouse Trap гигантского размера. На первом этапе диоксид углерода, кислотообразующий в растворе, поглощается гидроксидом калия (основанием). В похожем на силосную башню брикетировщике двуокись углерода превращают в брикеты карбоната кальция (мел) через ещё одну реакцию с уроков химии старших классов. Когда держишь их в руке, они напоминают небольшие белые шарики. Теоретически в таких брикетах CO2 может храниться вечно. Затем брикеты нагревают в кальцинаторе, чтобы освободить диоксид углерода, и, чтобы замкнуть процесс, оставшийся кальций перерабатывается для следующего этапа. Процесс поглощает только воздух, воду и электричество, которое в Британской Колумбии почти полностью обеспечивается возобновляемой энергией гидроэлектростанций. На выходе получается чистый поток углекислого газа.
Следующий шаг: сделать из углекислого газа что-нибудь продаваемое. В этом году швейцарский стартап по прямому захвату воздуха Climeworks начал продавать углекислый газ в расположенную недалеко теплицу. Carbon Engineering решил создавать похожее на бензин горючее, используя процесс Фишера — Тропша. Эта технология родом из 1920-х, и обычно в ней используется уголь и водород, добываемый из него. Во время Второй мировой этой технологией пользовались немцы из-за нехватки нефти. Но Carbon Engineering добывает водород из воды. С помощью этих материалов пилотная станция может производить несколько бочек чистого синтетического топлива в день, которое, при цене нефти в $60 за бочку, не окупит множество зарплат компании, где работает 32 человека.
«Чтобы разработать такую технологию, требуется много времени и много денег», — говорит директор Эдриан Корлес. За четыре года, по его словам, компания планирует масштабироваться до демонстрационой станции, способной производить тысячи бочек топлива в день. Потенциальный рынок — штаты вроде Калифорнии или Британской Колумбии, поощряющие компании за использование более эффективного топлива. Эти правила могут сделать такое топливо более конкурентноспособным.
Считается ли полученное компанией топливо отрицательными выбросами? Нет — в лучшем случае это нейтральный по отношению к углероду процесс, поскольку все пойманные атомы вернутся в атмосферу при горении топлива. Но в теории компания может гонять эту станцию с целью получения отрицательных выбросов, вместо изготовления топлива закачивая CO2 под землю — если рынок готов платить за такую услугу.
Из своего офиса в Кембридже Кит, известный новаторскими работами по солнечной геоинженерии, по скайпу рассказал нам, что он основал Carbon Engineering, поскольку прямой захват воздуха произвёл на него впечатление «технологии, которой было бы неплохо обладать, если бы мы знали, сколько она стоит». Позднее он уточнил: «Лучший из известных мне способов узнать стоимость — это засучить рукава и погрузиться в процесс инженерных разработок».
Но при обсуждении вопросов глобального воздействия, Кит не стал описывать эту технологию, как волшебную палочку — и такого же мнения придерживается и оставшаяся часть команды. Он сказал, что недорогая технология по прямому захвату воздуха имела бы «крупные преимущества с точки зрения окружающей среды». Киту не нравятся эпитеты вроде «новаторский» и «первопроходческий», или даже «интересный», из-за которых мы начинаем думать, что появится какая-то революционная технология, которая сможет спасти мир. Он напоминает, что некоторые из наиболее важных технологических разработок, направленных на смягчение изменения климата, были похожи не на внезапные прорывы, а на мучительные последовательные истории инженерного успеха — как, например, постепенно уменьшающиеся в цене солнечные панели, которые в принципе существовали ещё с 1970-х. Чтобы обратить на это внимание сотрудников, в первые дни существования компании он даже повесил в офисе табличку с надписью «никакой науки».
Кит считает, что нам нужны согласованные исследования технологий отрицательных выбросов всякого вида, поскольку концентрация углерода и так поднялась слишком высоко. «Ограничение выбросов не решит климатическую проблему, — говорит Кит. — Оно просто остановит развитие событий от плохого к худшему».
При посещении Carbon Engineering становится ясно, что эти исследования потребуют не только концептуальных решений или пересмотра параметров компьютерных моделей, но и, как говорит Кит, «перемалывания этой задачи», в ежедневном режиме, несколько лет — только для того, чтобы превратить технологию, все компоненты которой существовали в лабораториях десятилетиями, в осмысленную реальность. И также ясно, насколько сложным может быть такое прикладное исследование, даже для гения-визионера с финансированием от двух миллиардеров и оптимистичным подходом к делу, который ожидаешь от команды канадских инженеров.
По телефону несколько часов спустя после того, как команда создала то, что все называли просто «первым топливом», Холмс радостно объясняет, что Carbon Engineering, на самом деле, не первая компания, изготавливающая топливо из углекислого газа, полученного из воздуха. Но, подчёркивает он, они первые делают это на оборудовании, которое можно масштабировать в промышленных масштабах. Первые в смысле демонстрации возможной полезности технологии.
На фабрике компании Carbon Engineering в городе Сквамиш в Британской Колумбии (Канада) инженеры производят автомобильное топливо из химических элементов, полученных из воздуха и смешиваемых с водой
Разговоры об изменении климата в США сводятся к разговорам о том, как Трамп вышел из Парижского климатического соглашения — а не о том, что написано мелким шрифтом.
Если бы выборы прошли не так, отрицательные выбросы могли бы стать частью нашей дискуссии. Через несколько дней после выборов 2016 года на встрече в Марракеше, Джон Керри, бывший тогда министром иностранных дел, опубликовал амбициозный отчёт, описывающий, как США может провести «глубокую декарбонизацию», урезав выбросы парниковых газов на 80% или более к 2050 году. В отчёте главными действующими лицами являются отрицательные выбросы и BECCS, а также два сценария — один отводит ограниченную роль BECCS, а другой вообще её исключает. Эмили Макглинн, писавшая эту часть отчёта, говорит, что этой цели можно достигнуть и безо всяких технологий отрицательных выбросов — просто это будет подороже.
На вопрос о том, как относиться к результатам противоречивых комплексных оценочных моделей, Макглинн вздыхает. «Самые главные прогнозы IPCC состоят в том, что нам крышка, если мы не сумеем понять, как извлечь CO2 из атмосферы, поскольку мы не действовали так быстро, как могли бы, — говорит она. — Я думаю, что это самое важное».
И всё же отрицательные выбросы не упоминаются в Парижском соглашении или в формальных международных переговорах о климате. Как недавно указывали Питерс и Геден, ни одна страна не упоминала BECCS в своих официальных планах по урезанию выбросов для соответствия цели в 2°C, и всего какой-нибудь десяток из них упоминал извлечение и хранение углерода. Политики специально не разрабатывают сложные планы по реализации BECCS, с цепочками поставок, простирающимися через континенты, и с учётом углерода, ведущегося десятилетиями. Так что даже если отрицательные выбросы любого типа окажутся жизнеспособными технически и экономически, сложно понять, как их можно будет реализовать в глобальном масштабе за то скудное время, что нам осталось — от 13 до всего 3 лет, как прогнозируют некоторые сценарии.
Если изучать BECCS и прямой захват воздуха чисто академически, особенно ясно, что скорость их реализации весьма ограничена, и что модельщики, инженеры, политики и все остальные могут совместно столкнуться с необходимостью внедрения отрицательных выбросов.
В Британии и Европе люди, по крайней мере, занимаются исследованиями отрицательных выбросов, пусть и не так быстро, как хотелось бы предпринимателю BECCS Хенрику Карлсону. В его компании один сотрудник. Финансирования «ноль», как он говорит. И всё же Карлсон оптимистично рассказывает о проекте, который планируется провести вместе со шведским нефтеперегонным заводом.
А в это время Британия запустила первую государственную программу по исследованию отрицательных выбросов — пусть на скромные $11,5, но это только начало. На международных переговорах отрицательные выбросы и BECCS, скорее всего, будут широко освещаться следующей осенью в специальном отчёте IPCC о том, как мир может достичь цели в 1.5°C. Об этом говорит редактор отчёта Джоэри Рогели, беседовавший с нами по скайпу в октябре, когда в Нью-Йорке была температура 32°C — незадолго до того, как глава EPA Скотт Прюитт поставил крест на плане Clean Power Plan.
В Америке Трампа мы сжигаем углеродный бюджет так, будто завтра вообще не наступит. Отчёт, касающийся середины века, представленный в Марракеше, не используется — а климатические данные недавно удалили с сайта EPA, и они сохранились только в архивах. Но оттуда их можно будет скачать при необходимости в будущем.
И мы это сделаем.
Авторы: журналист и преподаватель словесности Эбби Рабинович, писавшая для таких газет, как The New York Times, The Guardian, The New Republic, Buzzfeed и Vice; преподаватель химического машиностроения Аманда Симсон в колледже Cooper Union, где она также занимается исследованиями возобновляемой энергии.
Автор: Вячеслав Голованов
