Будущее промышленного потребления зависит от технологического прогресса

Возобновляемая энергетика побудила вернуться к разработке сибирских месторождений меди. Фото с сайта www.udokancopper.ru

Международный валютный фонд не так давно опубликовал статью Келли Левин, сотрудницы Института мировых ресурсов (World Resources Institut), и Эндрю Стиэра из Чикагского университета под названием «Инновации в борьбе с изменениями климата».

В этой статье сделана попытка обосновать инновации в качестве элемента борьбы с потеплением климата. Отмечается, что продуманные меры по борьбе с изменением климата не только предупреждают угрозу, но и способствуют повышению эффективности, развитию новых технологий и снижению рисков. В свою очередь, эти преимущества стимулируют инвестиции, которые способствуют созданию рабочих мест, укреплению экономики и повышению доходов и благосостояния населения, в том числе в ближайший период.

Что же нас ожидает?

Доля возобновляемых источников энергии в производстве электроэнергии должна увеличиться примерно с 25% на сегодняшний момент до почти 100% к 2050 году, а сворачивать добычу угля, производимого без очистных технологий, придется в шесть раз быстрее, чем это происходит сегодня. Существующие здания должны быть оборудованы системами безуглеродного отопления и охлаждения, с увеличением энергоэффективности темпами 2,5–3,5% к 2030 году, что значительно выше сегодняшнего показателя в 1–2%. В новой «дорожной карте» Международного энергетического агентства (МЭА) по обеспечению нулевых выбросов отмечается, что необходимая декарбонизация к 2030 году может быть достигнута с помощью доступных технологий, но к середине века почти половина заданного объема сокращений выбросов потребует применения инноваций, которых еще нет на рынке. Зависимость от технологий, находящихся в стадии разработки, еще выше в тех секторах, где трудно добиться сокращения выбросов, – в дальних перевозках и тяжелой промышленности. Лишь эти три инновации: технология прямого улавливания углерода из воздуха и его хранение, усовершенствованные батареи и водородные электролизеры – могут обеспечить примерно 15% совокупного объема сокращения выбросов в период с 2030 по 2050 год. Меры по стимулированию инноваций должны быть направлены не только на исследования и развитие этих технологий, но и на те технологии и инфраструктуру, от которых зависят эти решения, например, на интегрированные сети и системы хранения энергии с использованием аккумуляторных батарей. Некоторые тенденции уже демонстрируют поразительные перспективы. За последнее десятилетие цены на аккумуляторные батареи упали почти на 90%. Мы наблюдаем экспоненциальный рост возобновляемых источников энергии, которым сейчас отдается предпочтение во многих странах. Продажи электромобилей ускорились благодаря растущему числу государственных программ, предусматривающих поэтапное прекращение использования двигателей внутреннего сгорания, субсидиям для увеличения спроса на электромобили и добровольному принятию автомобильными компаниями целей по созданию электропарка. Опыт истории показывает, что, казалось бы, невозможные изменения могут произойти, но только благодаря сочетанию способствующих этому факторов. Борьба с климатическим кризисом потребует инноваций во множестве других сфер, таких как финансы, организационное планирование, новые виды партнерств, филантропическая деятельность и международное сотрудничество. Возьмем, к примеру, технологическое удаление углерода. Члены МГЭИК и Национальной академии наук предполагают, что к середине века может потребоваться ежегодно удалять 8–10 Гт углекислого газа (CO2), но мы не можем полагаться на какой-либо один подход для достижения таких масштабов. Природные решения, такие как восстановление ландшафтов, могут обеспечить удаление 5–6 Гт CO2 при значительной активизации мер, но для удаления и хранения углерода в том объеме, который необходим, согласно последним научным данным, потребуется также использовать технологические решения, например, предусматривающие прямое улавливание углерода из воздуха и его хранение. При этом многие технологии находятся на самых ранних стадиях разработки и при этом требуют радикального снижения затрат. В настоящее время лишь несколько компаний реализуют пилотные проекты, связанные с прямым улавливанием углерода из воздуха. Расширение масштабов этой технологии будет зависеть не только от технологических достижений, позволяющих снизить энергозатраты и расходы, но и от политической поддержки, например, налоговых льгот, повышения рыночного спроса, а также, среди прочего, от государственных и частных инвестиций. И помимо содействия разработке самой технологии, необходимо собрать воедино еще ряд движущих факторов в поддержку работы ее инфраструктуры. Декарбонизация производства цемента, одного из наиболее энергоемких материалов в мире, является еще одним примером необходимости привлечения инноваций. Спрос на цемент растет гораздо быстрее, чем появляются новые решения благодаря инновациям. Для выполнения цели по сдерживанию глобального потепления на 1,5 градуса Цельсия энергоемкость цементного производства должна снизиться на 40% в течение следующего десятилетия. Стратегии сокращения выбросов, например, использование новых видов цемента, для производства которых требуется меньше теплоэнергии, и применение технологии улавливания и хранения углерода, еще не до конца отработаны. Помимо инвестиций в крупные демонстрационные проекты, для расширения масштабов потребуются такие вспомогательные меры политики, как разработка стандартов низкоуглеродной эффективности и обновление отраслевых стандартов. Стимулы и мандаты в области государственных закупок также будут играть ключевую роль в стимулировании спроса. Необходимое финансирование, по оценкам МЭА, для поддержки реализации демонстрационных проектов по переходу к новой энергетике до 2030 года составит 90 млрд долл. из государственного бюджета, хотя на ближайшее десятилетие предусмотрены ассигнования только 25 млрд долл. Мы должны найти новые способы привлечения частных инвестиций при одновременном увеличении и оптимизации распределения государственных расходов. Для привлечения большего объема частных инвестиций необходимы основы политики и нормативно-правовая база, учитывающие инновационную повестку и дополнительное снижение рисков. Развивающиеся страны, в частности, нуждаются в значительной поддержке в виде финансирования, передачи технологий и развития потенциала, чтобы воспользоваться преимуществами инноваций и создавать низкоуглеродное будущее.

Хороший пример для иллюстрации этого текста дают данные Международного энергетического агентства об использовании кондиционеров в мире. С 1990 года по 2016 год оно выросло втрое. И если пять лет тому назад на них приходилось около 10% всего потребления электроэнергии и 1,2 млрд т выбросов углекислого газа, то потепление климата ведет к увеличению спроса на кондиционеры. А это, в свою очередь, сопровождается увеличением потребления электроэнергии и уровня выбросов парниковых газов. Отсюда возникает необходимость переходить на энергоэффективные и безвредные для окружающей среды системы охлаждения.

Другим примером может стать резкая активизация спроса на медь. «В течение следующих 15 лет спрос на медь вырастет на 30% по мере развития зеленой экономики», – отмечает Юлия Бучнева, аналитик Fitch Ratings (Москва). Она поясняет, что медь играет важную роль в возобновляемой энергетике и зеленых технологиях благодаря своим термическим свойствам и электропроводности. В качестве примера был приведен рост производства электромобилей, который зависит от наличия меди.

И таких примеров можно привести множество.