Ученые: глобальное потепление не остановить без «ловушек» для CO2

Антропогенный фактор считается основной причиной глобальных изменений климата. Использование ископаемых видов топлива, сельское хозяйство и лесная промышленность — в числе главных драйверов глобального потепления.

В соответствии с подписанным в 2015 году Парижским соглашением, мировое сообщество стремится не допустить превышения глобальной среднегодовой температуры на планете к 2100 году более чем на 2°С от доиндустриального уровня и сделать все возможное для удержания потепления в пределах 1,5°С.

Согласно представленному в прошлом году докладу межправительственной климатической группы ООН (IPCC), текущее десятилетие — последний шанс для человечества принять меры, необходимые для замедления глобального потепления.

Основным инструментом борьбы за будущее планеты эксперты называют снижение выбросов так называемых парниковых газов, главным источником которых является сжигание ископаемого органического топлива.

Ученые НИТУ «МИСиС», Московского энергетического института и Института энергетических исследований РАН проанализировали ключевые тренды мировой энергетики и климатические показатели, и пришли к выводу, что хотя цели Парижского соглашения недостижимы, поводов для апокалиптических настроений все же нет.

Несмотря на то, что на ископаемые источники энергии приходится до 90% выбросов углекислого газа, интенсивность выбросов CO2 на единицу потребленной энергии стабильно снижается на протяжении последних 100 лет, отмечают авторы исследования.

При этом объемы энергопотребления в каждой стране сильно зависят от климатических и географических факторов. С учетом прогнозируемого роста населения планеты до 10 миллиардов человек, к 2100 году глобальное энергопотребление вырастет до 28-30 миллиардов тонн угольного эквивалента, что всего на 30-40% больше сегодняшних показателей. И хотя многие международные эксперты предсказывают рост потребления энергии до 60, 100 и даже 200 миллиардов тонн, такие прогнозы основаны на ошибочном предположении о том, что для достижения уровня жизни, сопоставимого с уровнем жизни западных стран, развивающимся странам требуются те же объемы энергии.

Эта теория не учитывает географический фактор: большинство так называемых развитых стран расположены в средних и высоких широтах, и до 40% всей потребляемой энергии уходит на обогрев помещений. Кроме того, на объемы энергопотребления оказывает влияние и потепление климата. Так, по разным оценкам в России общее энергопотребление за последние 30 лет снизилось на 10-15%, а расходы энергии на отопление помещений — на 15-20%.

«В нашей работе мы приводим объяснение несоответствия постоянного увеличения концентрации диоксида углерода в атмосфере и немонотонного роста глобальной температуры. Наблюдаются периоды, когда ее рост явно замедляется и даже приостанавливается. Казалось бы, чем выше концентрация диоксида углерода, тем значительнее парниковый эффект, тем выше температура. На самом деле на глобальную температуру оказывают влияние и другие факторы, но уже не антропогенного, а природного происхождения. Учет всех факторов позволяет понять характер изменения глобальной температуры и строить надежные прогнозы ее поведения в будущем», — поясняет один из авторов исследования Александр Клименко, д.т.н., академик РАН, ведущий эксперт центра компетенций НИТУ «МИСиС».

В своем прогнозе российские исследователи предсказывают, что антропогенное воздействие на климатические системы скоро начнет ослабевать, а пиковые значения объемов выбросов углекислого газа будут достигнуты уже через 10-15 лет. При этом они составят в пересчете на чистый углерод 10-11 млрд. тонн в год, что незначительно отличается от сегодняшних 9,5 млрд. Объясняется это, в том числе, быстрым расширением доли возобновляемой энергии в глобальном энергопроизводстве. Далее начнется постепенное снижение выбросов. Тем не менее, к концу века их объемы останутся на уровне не менее 6 миллиардов тонн в год.

Для того, чтобы достичь полной углеродной нейтральности, помогут так называемые «углеродные ловушки»: океан, живая биота (леса) и геологические формации, способные захватывать и удерживать углекислый газ. Однако природные ресурсы в этом смысле ограничены, поэтому достижение глобальной углеродной нейтральности исключительно природными мощностями к 2050 году — не самая реалистичная цель.

Сдержать темпы потепления, не отказываясь полностью от ископаемого топлива, могут помочь промышленные технологии удаления углекислого газа из воздуха, однако сегодня они дороги, что является препятствием к их широкомасштабному распространению. В настоящий момент в мире работает всего 26 таких объектов в восьми странах, и их суммарной мощности хватает только на то, чтобы захватывать меньше одной десятой доли процента от общего объема выбросов.

Однако без развития таких технологий добиться цели по удержанию глобального потепления на уровне ниже 2°C к концу нынешнего века не удастся, уверены авторы исследования.