Суперзагрязнители, такие как метан, гидрофлуорокарбон и технический углерод, стали повесткой дня на Глобальном климатическом саммите (GCAS). Экологи, политики и представители бизнеса уверены, что нужно прикладывать усилия не только к снижению выбросов метана, разрушающего озоновый слой, но и других опасных веществ, используемых в системах охлаждения и промышленности. Иначе из-за глобального изменения климата нам потребуется еще больше холодильников, а значит, и выбросы снова возрастут. «Хайтек» перевел и адаптировал статью GreenBiz о процессах дегазации в США, изменении в производственных циклах, связанных с суперзагрязнителями, и прогнозах экологов на ближайшие десять лет.
Не больше двух градусов
Огромное количество неравнодушных к климатическим изменениям людей — от руководителей организаций и экологов до политологов и политиков — призывают к более активным действиям по сокращению выбросов так называемых суперзагрязняющих веществ. По-видимому, у нас нет иного выбора, если мы хотим сохранить Землю от пагубного влияния парниковых газов, которые, по оценкам ученых, опубликовавших свои отчеты перед подписанием международного соглашения в Париже, приведут к ужасающим изменениям.
Конференция по климату в Париже (COP21), посвященная климатическим изменениям, проходила в Ле-Бурже во Франции с 30 ноября по 12 декабря 2015 года. Это 21-я конференция, проводимая в рамках Рамочной конвенции ООН об изменении климата (СОР 21) и 11-я — в рамках совещания сторон по Киотскому протоколу (CRP-11). Цель конференции — подписание международного соглашения по поддержанию увеличения средней температуры планеты на уровне ниже 2 °C, применимого ко всем странам.
«Сокращение выбросов сверхзагрязнителей — единственный способ к 2050 году удержать глобальное потепление на отметке увеличения в 2 °C. К этому времени, мы надеемся, государства будут применять все возможные меры по сдерживанию загрязнения СО2», — убежден Вирабхадран Раманатхан, почетный профессор атмосферных и климатических наук Института океанографии имени Скриппса в Калифорнийском университете, Сан-Диего.
В 1975 году Вирабхадран Раманатхан обнаружил, что молекула ХФУ (хлорфторуглерод) как поглотитель инфракрасного излучения в 10 тыс. раз эффективнее, чем молекула углекислого газа, что делает ХФУ потенциально важным фактором глобального потепления, несмотря на очень низкую концентрацию в атмосфере. Хотя большинство ранних работ по ХФУ сосредоточены на их роли в истощении озонового слоя, к 1985 году Раманатхан и другие исследователи показали, что ХФУ вместе с метаном и другими газами, находящимися в атмосфере в следовых количествах может почти так же повлиять на изменение климата, как и увеличение CO2. Другими словами, глобальное потепление будет происходить вдвое быстрее, чем ожидали ранее.
Выдержки из исследований профессора звучали в ходе Дня суперзагрязнителей, одного из событий во время прошлогоднего Глобального Климатического Саммита. В разработке программы события участвовали — Коалиция «Климат и чистый воздух», фонды The Pisces и ClimateWorks.
Тихий убийца: как микропластик вызывает болезни и останавливает репродукцию живых организмов
Технологии
«Превентивные меры в отношении загрязнителей могут предотвратить тенденции к повышению температуры в рамках глобального потепления, предотвратить около 2,4 млн преждевременных смертей и сэкономить до 50 млн метрических тонн урожая в год», — сообщил министр сельского хозяйства по развитию сельских и приморских районов, чрезвычайным ситуациям Республики Фиджи Иния Серуирату. Это особенно важно для уязвимых отраслей, сказал он.
Парниковые газы с высоким содержанием загрязняющих веществ — метан, черный (технический) углерод (или сажа), закись азота, хлорфторуглероды (ХФУ) и гидрофторуглероды (ГФУ) — не так долго находятся в атмосфере. Эти показатели измеряются в течение нескольких дней и даже десятилетий, в это время диоксид теоретически может находится в воздухе. Но изученные данные свидетельствуют о том, что они негативно влияют на тенденцию возникновения глобального потепления даже в течение этого короткого срока.
Практически бесконтрольное использование низших хлорфторуглеродов в качестве пропеллентов аэрозольных упаковок, вспенивателей, растворителей и хладагентов привело к накоплению ХФУ в атмосфере. С помощью электронного детектора Лавлока обнаружено присутствие ХФУ в верхних слоях атмосферы. Шервуд Роуланд предсказал, что ХФУ, произведенные человеком, под действием солнечной радиации разлагаются в атмосфере, образуя хлор и монокись хлора, которые способны эффективно разрушать молекулы озона. Венской конвенцией 1985 года и Монреальским протоколом 1987 года по защите озонового слоя были запрещены производства низших хлорфторуглеродов.
ГФУ (гидрофторуглероды) — долгосрочные хладагенты. Обладая нулевым потенциалом истощения озонового слоя, ГФУ не запрещаются к производству и применению и поэтому являются наиболее оптимальным решением при производстве большинства новых холодильных систем, а также для ретрофита некоторых типов холодильного оборудования. Но в последнее время доказано, что и их использование небезопасно.
Действительно, некоторые цифры свидетельствуют о том, что, в совокупности суперзагрязняющие вещества могут на 50% быть причиной потепления. Согласно данным, приведенным на Дне суперзагрязнителей, без более агрессивных мер по сокращению или вовсе отказа от таких веществ существует высокая вероятность того, что температура может подняться на 1,5 °C до 2030 года — всего за десятилетие. И это будет губительным изменением для здоровья людей.
«Мы находимся прямо на пороге возникновения качественно другого климата, к которому, возможно, никогда не сможем приспособиться», — сказал президент Института управления и устойчивого развития по вопросам поиска и использования не вредящих природе химических веществ Дарвуд Зэлке, выступая во время мероприятия.
Это не новость. Но все еще можно исправить.
Слишком опасный нанопластик: как одноразовые пакеты превращаются в частицы-убийцы
Технологии
Еще в декабре 2016 года была принята поправка Кигали к Монреальскому протоколу, призывающая к повсеместному прекращению использования ГФУ. Совет по защите природных ресурсов (NRDC) работает с Институтом кондиционирования, отопления и охлаждения (AHRI), представляющим некоторые из крупнейших производителей технологий климат-контроля, чтобы помочь производителям поэтапно отказываться от применения опасных веществ. Недавно Совет заявил, что будет поддерживать ускоренную замену ГФУ — по крайней мере, в системах домашнего кондиционирования — более безопасными веществами к 2023 году. Также члены Совета отправили письмо в Калифорнийский совет по воздушным ресурсам в поддержку новых правил государства в отношении использовании систем охлаждения зданий.
Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый слой — международный протокол к Венской конвенции об охране озонового слоя 1985 года, разработанный с целью его защиты с помощью снятия с производства некоторых химических веществ. Протокол был подготовлен к подписанию 16 сентября 1987 года и вступил в силу 1 января 1989 года. Если страны, подписавшие протокол, будут его придерживаться и в будущем, то можно надеяться, что озоновый слой восстановится к 2050 году. Генеральный секретарь ООН (1997–2006) Кофи Аннан сказал: «Возможно, единственным очень успешным международным соглашением можно считать Монреальский протокол».
«Мы считаем, что эти меры уравновешивают экологическую выгоду и возможные затраты потребителей, обеспечивая при этом достаточное время для производителей, дистрибьюторов и подрядчиков для подготовки к надежному и эффективному переходу на более безопасные технологии», — отметили они в письме. Письмо подписали Carrier, Dalkin Applied Americas, Goodman Manufacturing, Lennox International, Nortek Global, Trane, Chemours Co. и Honeywell International.
Чем теплее климат, тем больше нужно охлаждать
Пока администрация Трампа в основном работает над более общими вопросами: например, над изменением или устранением многолетней политики в отношении загрязнений, токсичных химических веществ и чистой воды — сообщества городов, неравнодушные экологические активисты, штаты и промышленники разбираются с суперзагрязнителями.
Например, администрация штата Вирджиния недавно опубликовала информацию о том, что они работают над правилами ограничения утечек метана из трубопроводов природного газа, даже если правительство во главе с Трампом сочтет, что это будет отступлением от соблюдения правил, установленных президентом Бараком Обамой. Вслед за Коннектикутом штат Мэриленд дал новое обещание поэтапно отказаться от использования гидрофторуглеродов (ГФУ), которые обычно встречаются в холодильных агентах (Нью-Йорк и Калифорния ранее заявили о своем намерении сделать то же самое).
Необходимость действовать по решению проблемы вреда ГФУ очевидна и довольно иронична по своей природе — по мере роста температур из-за глобального потепления спрос на чиллеры для охлаждения помещения и другие технологии кондиционирования воздуха также будет расти.
Чиллер (водоохлаждающая машина) — аппарат для охлаждения жидкости, использующий парокомпрессионный или абсорбционный холодильный цикл. После охлаждения в чиллере жидкость может подаваться в теплообменники для охлаждения воздуха (фанкойлы) или для отвода тепла от оборудования. В ходе охлаждения жидкости чиллер создает избыточное тепло, которое должно быть отведено в окружающую среду. Работа в паре с фанкойлом в системах кондиционирования является частным случаем использования чиллеров. Чиллеры сами по себе имеют широкое применение в промышленности.
«Охлаждение играет центральную роль во всем, — отметила cпециальный представитель Генерального секретаря ООН по устойчивому развитию энергетики Рейчел Кайт. Это касается людей, продуктов питания и жизненно важных лекарств. — Но мы должны думать о развитии качественно другого подхода к этой части нашей жизни».
Нанетт Локвуд, директор по политике и юридическим вопросам в Ingersoll Rand, заявила на саммите, что большинство компаний, связанных с технологиями охлаждения, действительно сконцентрированы на «прагматичных, предсказуемых и эффективных с точки зрения затрат мерах» для борьбы с ГФУ.
«Мы поддерживаем политику государства в отношении этой проблемы», — заявила она, имея в виду ожидаемые изменения в ближайшем будущем.
Компания Ingersoll Rand является крупнейшим мировым производителем компрессорного и пневматического оборудования, ее головной офис находится в городе Нью-Джерси (США), а заводы размещены в более чем 40 странах мира. Помимо компрессорного, компания также занимается климатическим и холодильным оборудованием.
Проклятие метана
Пагубное влияние метана на экологию также постоянно мелькает в заголовках газет из-за быстрых темпов, с которыми коммунальные предприятия и разработчики энергии уходят от использования угольных электростанций, отдавая предпочтение другим источникам энергии. В частности, природному газу.
По оценкам EDF, в первые два десятилетия своего нахождения в атмосфере метан в 84 раза токсичнее CO2. Это связано с тем, что трубопроводы природного газа в домах, на заводах или в коммерческих зданиях, как известно, негерметичны, метан выделяется в воздух от места бурения до вашего квартала.
Электрисите́ де Франс (EDF) — крупнейшая государственная энергогенерирующая компания Франции и крупнейшая в мире компания-оператор атомных электростанций.
По словам Брюса Ниллеса, недавно назначенного старшим научным сотрудником Rocky Mountain Institute, как ни странно, существуют гранты для поощрения исследования решений этой проблемы, и эту успешную кампанию «За пределами угля» всегда активно лоббировала организация Sierra Club. Она работает над этим в течение последних 15 лет. В настоящее время, в том числе и благодаря усилиям Sierra, более половины американского угольного флота США планируется отправить на «пенсию». Sierra Club является одной из самых влиятельных неправительственных экологических организаций США.
«Природный газ используется в зданиях, при производстве электроэнергии и в целом ряде промышленных применений, — рассказывал Ниллес во время дискуссии об экономики в сфере угольной промышленности. — Только выбросы углекислого газа сегодня в основном происходят из-за выделения углерода в ходе сжигания — не в электрическом секторе, а во всех. Но и в электрической отрасли тоже происходят выбросы — здания, транспорт, промышленность — либо с устаревшим оборудованием, либо еще не развитым до безопасного использования. Многие выбросы являются лишь результатом развития технологий по использованию природного газа».
Например, в Калифорнии доля природного газа, нужного для тепловых и промышленных нагрузок, превышает необходимый уровень.
«Мы должны сосредоточиться на разработке системного подхода к этой проблеме, так что это не просто подправил там, починил здесь, — отметил Ниллес. — Нам нужна тотальная дегазация, а в США 70 млн зданий». Это основа исследования Ниллеса, награжденного в рамках проекта «Климатический прорыв», инициатива, финансируемая фондом Дэвида и Люсиль Паккард, фондом Оak и фондом Good Energies.
Томас Циммерман, IBM, — о том, как остановить конец света, спасая планктон
Технологии
Некоторые нефтегазовые компании заняли активную позицию в решении проблем выброса метана. Например, создание Инициативы по сотрудничеству в области нефти и газа, к которой примкнули десять крупных нефтяных и газовых операторов, включая BP, Total и Shell. Это объединение взяло на себя обязательства по достижению целей сокращения выбросов к концу этого года. Другая группа присоединилась к EDF с аналогичным намерением. Компании BP, ExxonMobil и Statoil уже разработали индивидуальную корпоративную политику в отношении минимизации выбросов.
«Интерес к проблемам, связанным с метаном, значительно вырос, потому что инвесторы все более осведомлены о них, но также и с точки зрения влияния климата на бизнес, — говорит Шон Райт, старший менеджер EDF, который присутствовал на GCAS и встречался там с инвесторами, заинтересованными в улучшении раскрытия информации в области климатических рисков. — Мне радостно наблюдать, как в моей сфере деятельности начинают предприниматься шаги для решения экологических проблем», — заключил он.