0. Парниковый эффект

Глобальное потепление является твердо установленным научным фактом. За последние 20-25 лет зафиксированное потепление составило 0,35°С. По прогнозам пик глобального по- тепления будет зафиксирован на уровне 1,5°С выше современного примерно через 200 лет.

Основной причиной глобальных процессов изменение климата на нашей планете явля- ются существующие технологии, оказывающие негативное воздействие не только на климат, но и на здоровье людей, выбрасывая в атмосферу парниковые газы, которые обусловливают парниковый эффект.

Парниковый эффект – это свойство атмосферы пропускать солнечную радиацию, но за- держивать земное излучение и тем самым способствовать аккумуляции тепла Землей, сред- няя температура которой в настоящее время составляет около 15°С. При данной температуре поверхность планеты и атмосфера находятся в тепловом равновесии.

До вмешательства человека в глобальные процессы Земли изменения, происходящие на ее поверхности и в атмосфере, были связаны с содержанием в природе газов, которые и были названы «парниковыми». К таким газам относятся: диоксид углерода, метан, оксид азота и водяной пар. В настоящее время к ним добавились антропогенные хлорфторуглероды (ХФУ). Без газового «одеяла», окутывающего Землю, температура на ее поверхности была бы ниже на 30 ... 40°С, что обусловило бы проблематичность существования живых орга- низмов в таких условиях.

В результате техногенной деятельности человека некоторые парниковые газы увеличи- вают долю своего участия в общем балансе атмосферы. Это касается прежде всего углеки- слого газа, содержание которого из десятилетия в десятилетие неуклонно растет. Углекис- лый газ создает 50 % парникового эффекта, на долю ХФУ приходится 15-20 % и на долю ме- тана - 18%.

В приложении к климатической Конвенции ООН названы технологические процессы, приводящие к эмиссии парниковых газов:

• в энергетике – сжигание топлива, энергетическая, обрабатывающая и строительная промышленности;

• при добыче и транспортировке топлива – твердое топливо, нефть и природный газ;

• промышленные технологии – горнодобывающая, химическая, металлургическая, про- изводство и использование галогенизированных углеродных соединений;

• в сельском хозяйстве – интенсивная ферментация, хранение и использование навоза, производство риса, управляемый пал, сжигание сельскохозяйственных отходов;

• отходы – хранение и сжигание отходов, обработка сточных вод.

Основным загрязнителем атмосферы является СО₂, образующийся при выработке элек- троэнергии в основном огневым способом, то есть путем сжигания добываемого органиче- ского топлива. Практически весь используемый Европой газ применяется в огневых техно- логиях. Евросоюз с населением 16 % от общего населения в мире является в настоящее вре- мя одним из загрязнителей мировой атмосферы (26%). На США приходится 20 % мировой эмиссии парниковых газов. Выброс парниковых газов при огневом энергопроизводстве со- ставляет около 1,4 кг на 1 кВт*ч. Производство же электроэнергии на основе безэмиссион- ных технологий связано с их высокой стоимостью.

Большинство энерготехнологий, основанных на возобновляемых источниках, требуют больших затрат, в том числе и материальных. А они, в свою очередь, обусловливают повы- шенные энергозатраты, а значит, сопряжены с дополнительной эмиссией тех же парниковых газов.

Прекращение ввода в эксплуатацию АЭС в большинстве стран мира в связи с аварией на Чернобыльской АЭС резко увеличило нарастание эмиссии парниковых газов. А между

тем, страны, производящие 19 % электроэнергии на АЭС, предотвращают эмиссию 540 млн. т СО₂ в год. Поэтому на конференции в Киото подчеркивалось, что только страны, имеющие ядерно-энергетические программы и поддерживающие их, располагают большими возмож- ностями сокращения выброса парниковых газов. И в некоторых странах Европы пересматри- вают свое отношение к ядерной энергетике.

В Англии обсуждается план удвоения мощностей АЭС, а Франция продолжает лидиро- вать в наращивании АЭС.

Считается возможным увеличение производства электроэнергии с нынешних 2 300 млрд. кВт∙ч в год (18 % мирового энергопроизводства 444 атомными энергоблоками) до 12 000 млрд. кВт • ч в первой половине XXI века и до 50 000 млрд. кВт - ч - во второй половине. Среди стран мира самым крупным загрязнителем окружающей среды являются США, эмиссия диоксида серы у которых составляет около 7,7 млн. т, т. е. более 20 % от суммарной общемировой эмиссии СО₂. В Китае выбросы в атмосферу этого вредного соединения со-

ставляют 7,6 млн. т, а в России - 6,2 млн. т.

По относительным показателям эмиссии СО₂ (выбросы в тоннах на 1 МВт установлен- ной электрической мощности ТЭС) крупнейшим загрязнителем воздуха можно считать Рос- сию (87 т/'МВт), затем следует Индия и Великобритания (по 65 т/МВт), Китай (61 т/МВт). В Германии и Японии этот показатель составляет всего 7 т/МВт .

Одним из самых загрязненных городов-столиц государств является Пекин с его 12- милионным населением. Основной причиной загрязнения его являются промышленные предприятия, густо разбросанные по городу. Во многом способствует загрязнению Пекина и отопление домов углем.

За последние 5 лет по «экологическим» причинам в Китае было закрыто 73 тыс. пред- приятий. К 2001 году более 90 % производств, которым были предъявлены претензии со сто- роны государства, выполнили необходимые мероприятия и теперь соответствуют государст- венным экологическим стандартам. В результате за годы бурного экономического роста за- грязнение окружающей среды удалось сократить на 10 % по сравнению с1995 годом. В тече- ние ближайших 5 лет Китай намерен снижать количество вредных выбросов на 10 % еже- годно. Достигаться это будет путем внедрения новых технологий и экологически чистых процессов производства. Наиболее высокие уровни выброса СО₂ имеют электростанции, ра- ботающие на угле. Выбросы СО₂ зависят от уровня содержания углерода в топливе (наи- высшего – для угля, низшего – для природного газа).

В результате антропогенной деятельности человечества за последние 30-40 лет плане- тарная температура поднялась на 0,6-0,7°С и является наиболее высокой за последние 600 лет. Поднялся средний уровень моря по сравнению с прошлым столетием на 10-15 см. За это же время отступили все зарегистрированные горные ледники.

Научные оценки в основном совпадают в констатации усиления тенденции к потепле- нию климата. Средняя температура на планете к 2010 году может повыситься на 1,3°С. Спектр пагубных тенденций может быть очень широким - от повышения мирового океана на 0,3-1,0 м до изменения климатических систем перераспределения осадков.

Осознание необходимости принятия конкретных мер по уменьшению воздействия на климат пришло к мировому сообществу уже давно, и в середине 70-х годов XX в. начались активные работы в этом направлении: в 1978 г. Климатическую программу приняли в США; в 1979 г. на Всемирной климатической конференции в Женеве заложены основы Всемирной климатической программы; в 1988 г. Всемирной метеорологической организацией (ВМО) и Программой ООН по окружающей среде (UNEP) учреждена Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК); 9 мая 1992 г. в Нью-Йорке в соответствии с ре- золюцией Генеральной Ассамблеи ООН об охране глобального климата в интересах нынеш- него и будущего поколений принята Рамочная конвенция ООН об изменении климата.

Развитием ее является известный Киотский протокол 1997 года. Это первый в истории человечества случай, когда практически все мировое сообщество подключилось к решению такой сложной научной задачи, как охрана климата. Основным содержанием Киотского про-

токола является обязательство 35 стран мира по сокращению эмиссии парниковых газов, в первую очередь СО₂, к концу 2012 г., по сравнению с базовым 1990 г., от 92 до 100 %. Со- гласно протоколу промышленно развитые страны должны снизить такие выбросы на 5,2%.

Киотским протоколом (1997 г.) закреплены количественные обязательства как развитых стран, так и стран с переходной экономикой по ограничению и снижению поступления пар- никовых газов (прежде всего СО₂) в атмосферу. Но этот протокол начнет действовать только после его ратификации в тех странах, которые дают 55 % всех выбросов СО₂ Протокол под- писан 84 государствами, а по состоянию на середину 2001 г. его ратифицировали 29 разви- вающихся стран и Франция – единственная из стран «восьмерки».

Подтверждением несостоятельности Протокола Киото стала 6-я конференция стран, подписавших Рамочную конвенцию ООН по проблеме изменения климата (13-24 ноября 2000 года). Семь тысяч участников представляли 182 правительства, 323 межправительст- венные и неправительственные организации и 443 органа средств массовой информации.

Предполагается, что к 2020 г. мировое потребление электроэнергии вырастет на 60 % по сравнению с 1967 г. При этом в развивающихся странах прирост потребления энергии со- ставит 121 %. Вероятно, более быстрым, чем ожидалось ранее, окажется рост эмиссии СО₂: на 40 % - с 1990 по 2010 гг. и на 72 % - с 1990 до 2020 гг.