Газохимия и глобальный климат

 

Серьезная проблема, с которой человечество столкнулось в XXI веке и в решении которой прогресс в газохимических технологиях может сыграть решающую роль – глобальное потепление в результате роста в атмосфере концентрации парниковых газов. Механизм формирования климата нашей

 

 

планеты очень сложен и зависит от многих параметров, плохо поддающихся даже грубой оценке. Тем не менее, есть веские основания полагать, что порожденная цивилизацией нарастающая антропогенная эмиссия парниковых газов является одной из существенных причин наблюдавшегося в течение предыдущего столетия роста концентрации парниковых газов в атмосфере и постепенного повышения средней температуры земной поверхности. Хотя в трактовке наблюдаемых явлений и прогнозах возможных климатических изменений есть много спорного [75], последствия глобальных климатических изменений могут иметь катастрофические последствия вплоть до полной гибели цивилизации.

 

Серьезность проблемы заставила правительства практически всех мира подписать в 1997 г. Киотский протокол об ограничении и частичном снижении эмиссии парниковых газов. Основной упор был сделан на сокращение эмиссии диоксида углерода, подавляющая часть которого производится мировой энергетикой при сжигании ископаемого углеродного топлива. Однако простые оценки показывают практическую нереальность сбора и утилизации заметной части громадного объема диоксида углерода, эмитируемого энергетикой в атмосферу. Современная энергетика потребляет ежегодно почти 8 млрд т углеродного топлива (в нефтяном эквиваленте), то есть почти 7 млрд т углерода. При этом в атмосферу выбрасывается примерно 20 млрд т или 20 трлн м³ углекислого газа. Если учесть, что подавляющая часть СО₂ выбрасывается в атмосферу в составе дымовых газов тепловых электростанций, где его концентрация менее 12%, становится ясно, что существенное воздействие на уровень его эмиссии требует переработки значительной части громадного потока в 200 трлн м³ дымовых газов.

Это экономически нереальная задача, т.к. при современном уровне технологии стоимость извлечения и удаления тонны диоксида углерода из разбавленных дымовых газов составляет от 100 до 300 долларов. Объем необходимых для этого затрат сопоставим с ВВП, производимым всей

 

 

мировой экономикой. Новые газохимические технологии открывают возможность альтернативного решения проблемы антропогенного парникового эффекта. Вклад диоксида углерода в парниковый эффект, действительно, наибольший, но отнюдь не подавляющий. Точно такой же вклад, но с обратным знаком, оказывают в сумме тропосферные аэрозоли и вызываемое ими изменение облачного покрова. Причем также, как и СО₂, аэрозоли образуются преимущественно в процессах сжигания углеродного топлива, т.е. суммарное воздействие мировой энергетики на парниковый эффект за последние 150 лет близко к нулю. Поэтому решающее значение имеют другие факторы, прежде всего повышение концентрации в атмосфере метана, парниковый эффект от которого достигает половины эффекта от СО₂. При этом концентрация метана и его эмиссия почти в 200 раз ниже соответствующих значений для диоксида углерода. Таким образом, эффективное снижение антропогенного парникового воздействия может быть осуществлено путем снижения значительно более слабых антропогенных потоков метана и других углеводородных газов. Причем в отличие от диоксида углерода, эти газы являются ценным химическим и энергетическим сырьем, их сбор и утилизация могут быть экономически оправданы даже безотносительно вклада в решение проблемы стабилизации климата. Это позволяет не противопоставлять экологию экономике, а искать совместное решение экологических и экономических проблем.

 

 

В настоящее время только в процессах нефте- и газодобычи ежегодно в мире на нескольких тысячах месторождений выбрасывается в атмосферу или сжигается в факелах более 100 млрд. м³ углеводородных газов, что составляет примерно 4% объема их мировой добычи. Предотвратить эти потери практически невозможно до тех пор, пока не будут созданы новые более простые и эффективные технологические процессы, позволяющие рентабельно перерабатывать небольшие потоки углеводородных газов. Сосредоточение усилий на разработке и широком внедрении новых

 

 

малотоннажных технологий переработки небольших потоков углеводородных газов как антропогенного, так и естественного происхождения могло бы дать максимальный экологический эффект при минимальных экономических затратах и на много более экономично, чем сбор и связывание СО₂, решить проблему антропогенного вклада в парниковый эффект и глобальное изменение климата [76].