глобальное потепление

Не пойму, почему моё "послание" не печатается полностью. Наверное, не хватает моей компьютерной квалификации. Попробую посылать по частям.

экологии назвали потепление одной из пяти важнейших угроз человечеству. Нас с Вами оно, конечно, не зацепит, а вот внукам может достаться.
Я «болею» этой хреновиной и написал на эту тему несколько статей. Шлю Вам последнюю, хотелось бы, чтобы Вы её почитали. И ведь не зря же в России организован Институт глобального потепления и климата (ИГПК). Я им тоже эту статью посылал, их директриса ответила мне, что не увидела в статье крамолы (её ответ также шлю Вам).
С большим уважением, В.Носенко, горный инженер, к.т.н., акад. МАНЭБ.

В порядке предложения
Знаю, как преодолеть глобальное потепление
Носенко Вячеслав Демьянович,
канд. техн. наук, академик МАНЭБ

Аннотация
В статье речь идёт об энергетической стратегии, исключающей глобальное потепление. Некоторые учёные и политики, правда, считают этот процесс естественным, но я придерживаюсь мнения большинства, что сейчас это в основном процесс антропогенный. Надо форсировано строить солнечные электростанции (СЭС) и другие экологически чистые и возобновляемые источники энергии (ВИЭ), используя энергию Солнца онлайн, поскольку Солнце даёт Земле всего за 15 минут столько энергии, сколько сейчас Земле нужно на целый год. Сейчас эта энергия используется незначительно, в основном растительными организмами. К настоящему времени созданы солнечные панели, дающие электрический ток при освещении их Солнцем, на основе которых уже построены и строятся СЭС во многих странах, в том числе и в России, которые будут давать в 2020 году, как ожидается, примерно 10% потребной электроэнергии. Таким образом, энергия Солнца, законсервированная в угле, нефти, газе за предыдущие миллионы лет, в перспективе должна быть заменена энергией онлайн, а выбросы углекислого газа СО2 будут практически исключены.
Одновременно надо создавать в Мировом океане плантации по выращиванию водорослей, которые будут «оттягивать» СО2, используя ту же энергию Солнца и океанскую воду.
В статье также обосновывается необходимость налога на углеродсодержащее топливо, за счёт которого можно финансировать мероприятия по преодолению потепления.
Угольщики, нефтяники, газовщики могут избежать убытков, диверсифицировав своё производство, направляя инвестиции в мероприятия по преодолению потепления.
Россия может сделать существенный вклад в преодоление потепления, арендуя в других странах территории, строя там СЭС, создавая плантации по выращиванию водорослей.

Ключевые слова: глобальное потепление, солнечные электростанции, водоросли, Мировой океан, налог на СО2, диверсификация, аренда

Многие средства массой информации говорят сейчас о глобальном потеплении как о большой угрозе человечеству, поскольку уровень Мирового океана может подняться на несколько десятков метров, затопить приморские города и многие плодородные земли. Причиной этого считается антропогенная и очевидно объективная. В атмосфере – со времён промышленной революции, за 200-250 последних лет – выросла концентрация такого парникового газа как углекислый СО2 - с 0,03% до 0,04%. Ведь в последние годы ежегодно сжигается примерно 10 млрд. углеродсодержащего топлива (в нефтяном эквиваленте).
Однако многие, в том числе и крупные учёные, считают причинами глобального потепления естественные, ссылаясь на историю Земли, когда были неоднократные периоды потепления, сменявшиеся периодами похолодания (оледенения). В частности, академик РАН Ю.А.Азриэль, основатель Института глобального потепления и климата РАН (ИГПК – теперь его имени), потом председатель Государственного комитета по гидрометеорологии, являлся вице-председателем Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) ООН и вице-президентом Всемирной метеорологической организации (ВМО) говорил, что доказательная база о связи эмиссии двуоксида углерода в атмосферу и повышения среднегодовой температуры не была в полной мере доказана. Это надо понимать так, что Ю.А.Израэль весьма вероятной причиной изменения температуры считал главными естественные процессы. Тем не менее, сейчас, начиная с 80-х годов прошлого века, под эгидой ООН ведутся большие работы по уменьшению выбросов СО2.
Против естественных причин изменения климата нег возражений, однако периоды потепления-оледенения длились десятки тысяч лет, а сейчас теплеет прямо на глазах. Естественные периоды потепления-оледенения связаны с циклами изменения параметров орбиты Земли - так называемыми циклами Миланковича [1]. Циклы Милановича описывают влияние относительно небольших изменений в движении Земли на климат планеты. Они названы в честь Милутина Милановича, сербского астрофизика, который в начале 20-го века начал исследовать причины ледниковых периодов на Земле. Миланкович установил:
- форма орбиты Земли вокруг Солнца меняется с меньшей на более эллиптическую и обратно каждые 96 000 лет;
- ось вращения Земли наклонена по отношению к плоскости эклиптики, и этот наклон меняется от 21,5 ° до 24,5 ° и обратно примерно за 41 000 лет;
- ось вращения Земли описывает полный круг (прецессия) с периодом 26 000 лет
Существует четкая связь между формой орбиты Земли и естественным изменением климата, вместе с тем, следует отметить, что нынешняя тенденция потепления на Земле происходит во время относительно прохладной орбитальной фазы.
Можно спорить об антропогенных или естественных причинах глобального потепления, но необходимость уменьшения выделения СО2 споров не вызывает. Человек уже достиг такого уровня развития, что может регулировать это выделение и, возможно, противодействовать изменениям климата Земли. Как тут не вспомнить старую русскую пословицу: «на бога надейся, но и сам не плошай»!
ООН с 80-х годов ХХ века ведёт большую работу по уменьшению выбросов СО2 (Киотский протокол). Одно из последних её мероприятий – саммит в Париже в ноябре-декабре 2015 года.
Данная статья написана как отклик на пакет статей «Третий Международный форум «Российская энергетическая неделя»», РЭН-2019, напечатанный в журнале «Уголь», 2020 г., №1 [2]. В статьях, в частности, говорится о перспективе развития энергетики России. При этом основное внимание уделяется традиционным источникам энергии, и прежде всего, углю, нефти и газу. И чрезвычайно мало говорится о нетрадиционных, возобновляемых и экологически чистых источниках, прежде всего, о СЭС и ветроэнергетических установках-электростанциях (ВЭУ-ВЭС) – так же как и в «Докладе о реализации энергетической стратегии России на период до 2030 года по итогам 2018 года» [3] – источниках, при которых не выделяется СО2.
А между тем, Россия присоединилась к Парижскому соглашению по климату (2015 год), где предусматривается снижение выбросов СО2 и в связи с этим повышение температуры атмосферы не более, чем на 2 градуса. Документы [2] и [3] не обеспечат выполнение этого соглашения. И даже не ставится вопрос, как выполнить это соглашение и преодолеть потепление. Правда, А.Б.Чубайс, возглавляющий в настоящее время акционерное общество «РОСНАНО», и работающий вместе с ним по данной проблеме В.Ф.Вексельберг кое-что в небольшом масштабе делают по СЭС и ВЭС, только не говорят, что делают это в связи с потеплением.
Парижское соглашение, так же как и все материалы по глобальному потеплению, выпускаемые под эгидой ООН, исходят из того, что нынешнее глобальное потепление – процесс антропогенный. Я также, повторяюсь, придерживаюсь именно этого мнения.
В деятельности за снижение выбросов активно участвуют и многие известные люди. В частности, Билл Гейтс основал фонд объемом $1 млрд., который будет способствовать решению проблемы снижения выбросов углекислого газа. Джефф Безос объявил о создании благотворительного экологического фонда и готовности внести $10 млрд. на финансирование работ по предотвращению изменения климата. А сейчас широко рекламируют шведскую девочку Грету Тунберг, которая ратует за снижение выбросов – одна из британских газет назвала её даже «человеком года», а комитет по Нобелевским премиям чуть не сделал её лауреатом премии мира, но на 2020 год она всё-таки стала номинантом этой премии! Грета говорит «надо» бороться с глобальным потеплением - и это, конечно, правильно, но «как» - не говорит, этого она не знает.
А я знаю. Это опубликовано в интернете [4]. И именно через альтернативную энергетику. Но надо выполнить очень большую и требующую значительного времени работу – однако ей альтернативы нет.
Во-первых, надо заменить всех производителей углесодержащего топлива альтернативными источниками энергии, что означает – закрыть угольные шахты, нефтяные и газовые скважины. Это коренным образом изменит жизнь на Земле, но вспомним К.Э.Циолковского: «Земля - колыбель человечества, но нельзя же вечно жить в колыбели!». Так нельзя быть вечно привязанным к шахтам и скважинам. Хотя я - горный инженер-угольщик, работал и в шахтах, и на разрезе, и в угольных НИИ, и в Минуглепроме СССР, патриот угольной промышленности, сделал предложения, как увеличить добычу из лав на пологих газовых пластах [5] и осуществить безлюдную выемку на тонких пластах [6] (хотя эти предложения не реализованы, что я считаю крупной ошибкой «лиц, принимающих решения»), но время ещё есть, шахты закроют ещё не скоро, хотя обязательно закроют!
Электричество – очень удобный вид энергии. Как известно, его можно, использовать онлайн для привода в движение различных устройств, для отопления и нагрева в производстве и быту, для освещения, его можно хранить в современных аккумуляторах, получать водород путём гидролиза воды и др.
Во-вторых, надо снизить концентрацию СО2 в атмосфере.
И, в третьих, не эмитировать этот СО2 обратно в атмосферу в значимых количествах. Но об этом – далее.
Исходный пункт всех этих рассуждений – Солнце, которое даёт Земле всего за 15 минут столько энергии, сколько сейчас ей нужно на целый год [7]. (Солнце даёт Земле за год примерно 3 850 000 эксаджоулей (ЭДж), а она расходовала в 2010 году 532 ЭДж). Земля использует лишь незначительную часть этой энергии – в основном растительными организмами, реками, ветром. Остальное уходит дальше в космос. Но человечеству мало той энергии, которую оно сейчас берёт от Солнца онлайн, поэтому оно добывает уголь, нефть, газ… Это та же солнечная энергия, но в законсервированном за миллионы предыдущих лет виде.
Наша задача – заменить законсервированную солнечную энергию энергией онлайн. Сейчас мы умеем делать это – солнечные батареи могут преобразовывать солнечную энергию сразу в электричество с довольно высоким КПД. И на их основе уже построены и строятся во многих странах, в том числе и в России, СЭС, которые по своим техническим и экономическим показателям сопоставимы с электростанциями других типов. Так, самые большие в России ГЭС имеют установленную мощность 6,4 ГВт (Саяно-Шушеннская), ГРЭС (ТЭС) - 5,7 ГВт (Сургутская-2), АЭС – 4,2 ГВт (Ленинградская). Для сведения: установленная мощность ЕЭС России составляет примерно 235 ГВт, а количество электростанций - более 1000 действующих объектов
БОльшую часть солнечной энергии онлайн в мире на сегодняшний день генерируют Китай, Индия и США, за которыми уверенно следуют ближневосточные страны. Крупнейшая СЭС в мире - Солнечный парк Тэнгэр (Китай), мощность 1,547 ГВт., крупнейшие СЭС Индии Sambhar Lake (Озеро Самбхар), мощность 4,0 ГВт и Солнечный парк Бхадла – 1,365 ГВт., крупнейшая СЭС в Америке - солнечная электростанция Villanueva, Мексика. – 0,828 ГВт.; в Калифорния, США Тopaz,– 0,58 ГВт, Solar Star - 0,579 ГВт и Ivanpah - 0,392 ГВт. Саудовская Аравия построит солнечный парк чудовищных размеров и мощности. Когда создание этой СЭС будет завершено, ее мощность составит 200 ГВт. В 2019 году предполагалось сдать первые два сегмента электростанции мощностью 3 ГВт и 4,2 ГВт. А полностью завершить строительство планируется к 2030 году. Причем производство солнечных панелей будет развернуто в самой Саудовской Аравии, и это позволит создать 100 тыс. рабочих мест. Стоит отметить, что этот проект, в случае его успешной реализации, оставит по мощности далеко позади все, что собирается построить ближайший сосед Саудовской Аравии — Объединенные Арабские Эмираты. В Эмиратах, как и в Королевстве, реализуется государственная программа перехода на возобновляемые источники энергии.
В ФРГ мощности ВИЭ в 2018 году перекрыли угольную генерацию. Ветропарки, солнечные и гидроэлектростанции в совокупности производили 36,3% энергии в Германии, в то время как угольные ТЭС генерировали 35,1%. Следует отметить, что ФРГ планирует закрыть все угольные и АЭС на своей территории.
Солнечная энергия часто подвергается критике, так как обладает рядом недостатков по сравнению с традиционными видами, такими как уголь, нефть и газ. Но нет никаких сомнений, что многие страны с крупнейшей экономикой активно развивают это направление. Если нынешние темпы роста сектора сохранятся, то в 2020 г. около 10% электроэнергии в мире может вырабатываться за счет фотоэлектрических систем. Основной рост ожидается в Китае, Японии, Германии и США.
Большая часть подобной электроэнергии производится за счет масштабных наземных установок, или солнечных ферм, которые представляют собой тысячи фотоэлектрических панелей на нескольких милях пустынной местности.
Именно такие системы позволяют производить электроэнергию за счет энергии солнца в промышленных масштабах.
В России по сравнению со странами Запада и Америки, солнечная энергетика распространена не так широко. Это связано с географией местности для строительства. Для расположения СЭС выбирают низкие широты, где достаточно площадей для расположения солнечных панелей и можно наблюдать солнце в течение большей части года. Но даже при не столь широком распространении солнечная энергетика в России тоже продолжает развиваться. Гелиостанции (СЭС) – самый популярный из всех способов получения солнечной энергии. В России пока действуют 35 СЭС во многих регионах мощностью от 0,1 до 105,6 МВт, проектируются и строятся 30 СЭС мощностью от 10,0 до 135,0 МВт,
Об инвестициях в создание СЭС здесь не будем говорить – достаточно сказать, что раз они строятся в большом масштабе, то эти инвестиции окупаются в приемлемые сроки. Также не будем говорить подробнее о ВЭС–ВЭУ – как будет показано далее, все электростанции, использующие углеродсодержащее топливо, могут быть заменены только на СЭС. Это вовсе не исключает того, что там, где ВЭС-ВЭУ экономически выгоднее, чем СЭС, надо строить их. Отметим также, что экономический потенциал ветровой энергии России оценивается в размере около 30 процентов производства электроэнергии всеми электростанциями страны. Но уже сейчас, как говорилось ранее, здесь построены и строятся заводы по производству оборудования для ВЭС под кураторством В.Ф.Вексельберга и А.Б.Чубайса.
И отметим также, что космические аппараты, большинство из которых летают в пределах орбиты Земли, берут электроэнергию в основном от солнечных батарей.
Здесь надо сделать небольшое отступление, на которое я прошу обратить особое внимание. Тепловые электростанции - ТЭС - загрязняют окружающую среду углекислым газом, являющимся, по сути, вредным отходом производства, но не платят за нейтрализацию этого вредного отхода – только потому, что этот отход вредит только природе и не вредит человеку – его концентрация в атмосфере приблизительно 0,04%, что значительно ниже ПДК. В отличие от других предприятий, которые несут затраты на строительство очистных сооружений и последующую их эксплуатацию. И если учесть затраты на нейтрализацию СО2 от ТЭС, как недавно предлагал А.Б.Чубайс (а ранее – и я в одной из своих работ), то эти ТЭС окажутся менее экономичными, чем СЭС.
Почему я говорю в основном о СЭС? Они в большинстве случаев более эффективны, чем другие солнечные энергоустановки: те же ВЭУ, волновые, приливные электростанции и т.п. Конечно, повторюсь, там, где это экономически выгодно, надо строить самое эффективное.
Оставляю в стороне и рассуждения об АЭС. Существующие всё-таки опасны («Чернобыльская», «Фукусима»), и хотя сейчас безопасность построенных в последнее время и строящихся АЭС гораздо выше, остаётся проблема утилизации отработанного топлива. Не зря Германия от них отказалась. К что касается АЭС, которые будут использовать ядерный синтез, то здесь ещё нет ясности.
Есть информация, что в 6 пустынях на разных континентах и в разных часовых поясах можно построить СЭС, которые обеспечат все энергетические потребности Земли [8]. Для нормальной человеческой жизни эти пустыни непригодны. Конечно, ещё раз повторюсь, СЭС и другие энергоустановки можно строить и в других местах, где это наиболее выгодно, что сейчас и делается.
Теперь о снижении концентрации СО2 в атмосфере. Если этого не сделать, глобальное потепление будет продолжаться. Сейчас многие организации занимаются так называемыми технологиями УХУ – улавливанием и хранением углекислого газа. Многие из этих технологий являются нежизненными, о чём говорится в работе [3]. Кроме того, захоронение углекислого газа стоит очень дорого. Так, в одной из компаний в этой области деятельности (Climeworks) считают, что сейчас на то, чтобы вывести из атмосферы одну тонну СО2, нужно потратить $600. Climeworks надеется снизить стоимость до $115 [9].
Реально «оттянуть» СО2 из атмосферы можно с помощью выращивания водорослей на плантациях в Мировом океане. Такое предложение сделано в американской работе [10] и австралийской [11], а также независимо от них и мной [12]. Выращивание водорослей будет по сути отраслью сельского хозяйства и потребует сравнительно мало энергии и материалов – водоросли будут расти за счёт солнечной энергии, как другие растения, в том числе и сельскохозяйственные, а материалами будут СО2 из атмосферы и океана, а также вода из того же океана (не пресная!). Правда, в одной из статей говорится, что водоросли оказались плохими союзниками в борьбе с глобальным потеплением (что показал эксперимент), однако есть замечания в правильности проведения этого эксперимента [13].
Почему плантации в океане? При достигнутой к настоящему времени урожайности водорослей для них потребуются огромные площади, измеряемые миллионами квадратных километров, каких на суше не найти. Успехи генетики могут повысить урожайность водорослей и, таким образом, уменьшить потребные площади. Тем более, что эти водоросли не будут являются пищевым продуктом для человека, что позволит игнорировать требования к ГМО.
Создание плантаций в океане требует многих дополнительных исследований. Как известно, океаны являются очагами таких грозных явлений как ураганы, штормы, торнадо и др. Но ещё с древних пор люди осваивали морские просторы, а ближе к нашим временам были Магеллан, Колумб, Кук, Лаперуз, Беринг, Крузенштерн, Беллинсгаузен, Лазарев…
И полностью моё предложение. Выращенные водоросли-биомассу надо брикетировать (как делают торфяные брикеты) и затапливать их здесь же, на месте. Таким образом будет исключено гниение выращенной биомассы и эмитирование образующегося СО2 обратно в атмосферу.
Россия может сделать существенный вклад в преодоление глобального потепления. Для этого необходимо арендовать пустынные территории в других странах, строить там СЭС и экспортировать электроэнергию в натуральном или преобразованном виде (например, водород, который можно получать гидролизом морской воды). Надо решить вопрос выделения России акваторий в Мировом океане для создания там плантаций по выращиванию водорослей.
Говорят об опасении угольщиков, нефтяников, газовиков понести экономические потери в связи с закрытием шахт и скважин. Эти опасения напрасны. Надо диверсифицировать эти отрасли, переключая инвестиции в предприятия по преодолению глобального потепления. Можно сослаться на недавний пример: была довольно мощная отрасль, связанная с фотографией и кино на основе химии. Теперь она «скукожилась» в основном до частичного обслуживания кино. И о пострадавших не слышно.
Итожа сказанное, надо большее внимание уделить альтернативной энергетике и другим мерам по преодолению глобального потепления, для чего решить три проблемы.
1. Ввести налог – во всех странах, добывающих углеродсодержащее топливо, - и за счёт этого налога, кроме других инвестиций, финансировать мероприятия по преодолению глобального потепления.
2. Форсировать строительство СЭС и других экологически чистых и возобновляемых источников энергии в более широком масштабе.
3. Создать плантации по выращиванию биомассы, в основном в Мировом океане для «оттягивания» СО2 из атмосферы.
В заключение хочу сказать о ссылках. В статье использовано иного материалов из интернета, на которые не даются ссылки. Но правильность этих материалов можно проверить, если внести в поисковик яндеса соответствующий текст из настоящей стати. Использование электронных ресурсов – вполне в духе сегодняшних дней (упор на цифровизацию, которой, кстати, надо было начинать заниматься уже несколько десятилетий назад). В обычной библиотеке много не наработаешь. Конечно, в интернете много фейковой информации, но научный работник способен отделять зёрна от плевел, или, говоря более современным языком – котлеты отдельно, мухи – отдельно.

Список литературы
1. Интернет ссылка https://sci-news.ru/2019/cikly-milankovicha
2. Третий Международный форум «Российская энергетическая неделя»/ О.И Гликина // Уголь – 2020. №1. С. 4-19.
3. Интернет ссылка http:mintytrgo;gov;ru//Доклад о реализации энергетической стратегии России на период до 2030 года по итогам 2018 года.
4. Носенко В. Д. Интернет ссылка https://savetext.ru/0ae8FMHj /Знаю, как преодолеть глобальное потепление
5. Носенко В. Д. Отклик на статью «Основной путь ликвидации взрывов метана в высоконагруженных очистных забоях угольных шахт…». // Уголь. – 2019. – №1. – С. 86.
6. Интернет ссылка// https://rusneb.ru/catalog/000224_000128_0002188321_20020827_C1_RU/
Способ разработки тонких угольных пластов
7. . Интернет-ссылка: http://zeleneet.com/solnechnaya-energiya-i-ee-ispolzovanie/1257/ За 15 минут Солнце даёт годовой расход энергии Земле.
8. Интернет ссылка http://www.ez2c.de/ml/solar_land_area/ Total Primary Energy Supply — From Sunlight
9. Интернет ссылка https://hightech.plus/2018/10/15/stanciya-po-vikachivaniyu-so2-iz-vozduh...
10. NAS, 1992. US National Academy of science. Policy Implications of Greenhouse Warming: Mitigation, Adaptation, and the Science Base. Panel on Policy Implications of Greenhouse Warming. National Academies Press, Washington, DC, 994 p.
11. Adams J., 2007. Vegetation-Climate Interaction: How Vegetation Makes the Global Environment. Springer, 232 p
12. Носенко В.Д. Предложение по проведению эксперимента для выращивания биомассы // Сборник научных трудов по итогам ХVII Международной научно-практической конференции: «Актуальные проблемы науки ХХI века», Москва, декабрь 2016 г., с. 60-61.
13. Интернет ссылка //https://lenta.ru/articles/2009/03/27/experiment/

Уважаемый Вячеслав Демьянович,

Спасибо за Ваши материалы и предложения. Прочла с интересом. Не нашла в статье ничего, на что можно было бы возразить.

Но не согласна, что наш институт не ведет активной деятельности в области продвижения научно-обоснованного подхода к проблеме изменения климата и возможностям стабилизации климата. Институт активно участвует в просвещении общественности и информационной поддержке органов государственной власти. Институт занимается разработкой ряда информационных продуктов по наблюдаемым тенденциям изменения климата, а также в области отчетности по выбросам и поглощениям парниковых газов, выполнении целей по сокращению выбросов, а также в области разработки путей адаптации к изменениям климата. http://www.igce.ru/performance/publishing/reports/

При этом ИГКЭ, конечно, не является разработчиком российской политики в области изменения климата и никак не задействован в разработке соответствующей нормативно-правовой базы в области регулирования выбросов парниковых газов, за которое отвечает Министерство экономического развития России.

С уважением,
Романовская А.А.
директор ИГКЭ