Кліматологи: концепція чистого нуля – небезпечна пастка

Джеймс Дайк
старший лектор у Global Systems, Ексетерський університет 

22 квітня 2021 р.

Іноді усвідомлення  приходить як сліпучий спалах. Розмиті обриси прибирають форми, і все раптом набуває сенсу. Процес, що лежить в основі таких одкровень, як правило,  набагато повільніший. В глибині душі наростають сумніви. Відчуття сум’яття через те, що речі неможливо допасувати, поглиблюється, аж поки щось не клацне. Або, можливо, клацає. 

Ми, три автори цієї статті, разом мусіли затратити понад 80 років, розмірковуючи над зміною клімату. Чому нам потрібно було стільки часу, щоб заговорити про очевидні небезпеки, пов’язані з концепцією чистого нуля? На свій захист скажемо, що засновок чистого нуля оманливо простий, та визнаємо, що дали себе ошукати.

Загрози, пов’язані зі зміною клімату, є безпосереднім результатом надмірної кількості вуглекислого газу в атмосфері. З цього випливає, що ми повинні припинити викидати більше і навіть вилучити частину викидів. Це центральна ідея сьогоднішнього світового плану уникнення катастрофи. Насправді існує багато пропозицій стосовно того, як це зробити, від масового висаджування дерев починаючи та закінчуючи високотехнологічними пристроями для вловлювання  вуглекислого газу безпосередньо  з повітря. 

Поточний консенсус полягає в тому, що якщо ми застосуємо ці та інші так звані методики «вловлювання вуглекислого газу» одночасно зі зменшенням спалювання викопного палива, то зможемо швидше зупинити глобальне потепління. Треба сподіватись, що приблизно в середині цього століття ми досягнемо «чистого нуля». Це точка, в якій будь-які залишкові викиди парникових газів врівноважуються за допомогою технологій їхнього вловлювання з атмосфери.

Агрегат для вловлювання вуглекислого газу з повітря на даху сміттєспалювального заводу в місті Хінвіль, Швайцарія, 18 липня 2017 р. Це один із кількох демонстраційних проектів, що зараз працюють. REUTERS / Arnd Wiegmann 

Кроки до нульового значення 

 

Графік, що показує, як швидко має відбуватися зменшення, щоб втриматись на рівні 1,5 °С. ® Роббі Ендрю. CC BY

 

Через чотири роки з'явились проблиски надії, що це стане можливим. Під час Саміту Землі в Ріо-де-Жанейро в 1992 році всі країни домовились стабілізувати концентрації парникових газів, щоб гарантувати, що ті не створюють небезпечного втручання у клімат. Саміт в Кіото в 1997 році спробував втілити цю мету в життя. Однак з роками початкове завдання забезпечити нам безпеку ставало дедалі складнішим з огляду на постійне збільшення використання викопного палива.

 

Приблизно в той самий час було розроблено перші комп'ютерні моделі, що пов'язували викиди парникових газів з їхнім впливом на різні галузі економіки. Ці гібридні кліматично-економічні моделі відомі як моделі комплексного оцінювання. Вони дали можливість розробникам пов’язати економічну діяльність із кліматом, наприклад, досліджуючи, як зміни в інвестиціях і технологіях можуть спричинити зміни у викидах парникових газів. Моделі виглядали як чудо: ви завчасу, ще перед застосуванням можете випробувати політики на екрані комп’ютера, звільняючи людство від дорогих експериментів. Вони швидко стали ключовими орієнтирами для кліматичної політики і цю першість зберігають донині.

 

На жаль, вони також усунули необхідність глибокого критичного мислення. Такі моделі подають суспільство як мережу ідеалізованих, позбавлених емоцій покупців і продавців та у цей спосіб ігнорують складні соціальні й політичні реалії або навіть вплив самої зміни клімату. Їх прихований засновок полягає в тому, що ринкові підходи працюватимуть завжди. Це означало, що дискусії про політику обмежувались темами, найзручнішими для політиків: поступовими змінами в законодавстві та податками. 

 

Приблизно в той час, коли були було розроблено перші моделі, докладали зусиль, щоб  забезпечити участь Сполучених Штатів Америки в питанні клімату, дозволивши їм підраховувати поглинання вуглецю лісами країни. США стверджували, що, якщо вони добре управлятимуть своїми лісами, то зможуть зберігати велику кількість вуглецю в деревах і ґрунті, що слід відняти від їхніх зобов'язань стосовно обмеження спалювання вугілля, нафти й газу. Врешті-решт, США значною мірою домоглися свого. За іронією долі, всі поступки виявились марними, оскільки Сенат США ніколи не ратифікував Кіотської угоди. 

 

Ліси, як ось цей у штаті Мен, США, раптом зарахували до вуглецевого бюджету як заохочення для США долучитись до Кіотської угоди. Inbound Horizons / Shutterstock

 

Постулювання майбутнього з більшою кількістю дерев фактично було спроможним компенсувати тодішнє спалювання вугілля, нафти й газу. Оскільки моделі могли легко видавати цифри, в яких вміст вуглекислого газу в атмосфері знижувався настільки, наскільки забажалось, це давало змогу постійно досліджувати чимраз то складніші  сценарії. В результаті було притуплено відчуття невідкладності щодо необхідності зменшити використання викопного палива. Включення стоків вуглецю до кліматично-економічних моделей відкрило скриньку Пандори. Тут ми знаходимо витоки сьогоднішніх нульових політик. 

 

При цьому найбільшу увагу в середині 1990-х зосередили на підвищенні енергоефективності, перемиканні джерел енергії (наприклад, перехід Великобританії з вугілля на газ) та потенціалі ядерної енергії для постачання великої кількості безвуглецевої електроенергії. Була надія, що такі новації швидко відвернуть збільшення викидів від викопного палива. 

 

Але приблизно на рубежі нового тисячоліття стало ясно, що такі сподівання безпідставні. Виходячи з базового припущення про поступовість змін, економічно-кліматичним моделям ставало дедалі важче знаходити практично здійсненні способи уникнення небезпечних кліматичних змін. У відповідь моделі почали включати все більше прикладів вловлювання і зберігання вуглецю - технології, здатної усувати вуглекислий газ із вугільних електростанцій і пізніше необмежено довго зберігати вловлений вуглець глибоко під землею.

 

Випробувальний майданчик з вловлювання і зберігання вуглецю в Томакомай, Хоккайдо, Японія, березень 2018 р. Очікують, що протягом трирічного терміну експлуатації цей демонстраційний проект вловить кількість вуглецю, що дорівнює приблизно одній стотисячній поточних глобальних викидів за рік. Вловлений вуглець надходитиме трубами в геологічні відклади глибоко під морським дном, де повинен буде залишатись протягом століть. REUTERS / Аарон Шелдрік 

 

Було показано, що в принципі це можливо: в низці проектів з 1970-х років стиснений вуглекислий газ відокремлювали від викопного, а потім вводили під землю. Ці схеми розширеного видобутку нафти були розроблено для помпування газу в нафтові свердловини, щоб підштовхувати нафту до бурових установок і в цей спосіб уможливити більший  її видобуток. Згодом, спалюючи цю нафту, викидали в атмосферу ще більше вуглекислого газу. 

 

Вловлювання і зберігання вуглецю запропонувало виверт: замість того, щоб використовувати вуглекислий газ для видобування більшої кількості нафти, газ залишали б під землею, усуваючи з атмосфери. Ця обіцяна революційна технологія уможливила б екологічно безпечне вугілля та подальше використання цього викопного палива. Однак задовго до того, як світ став свідком будь-яких подібних схем, гіпотетичний процес було включено у кліматично-економічні моделі. В результаті сама лишень перспектива вловлювання і зберігання вуглецю дала політикам можливість уникнути вкрай необхідного скорочення викидів парникових газів. 

 

Зростання чистого нуля 

 

Коли у 2009 році в Копенгагені зібралась міжнародна спільнота, що займається питаннями зміни клімату, стало ясно, що вловлювання і зберігання вуглецю недостатньо з двох причин.

 

По-перше, їх все ще не було. На жодній електростанції, що працювала на вугіллі, не функціонувало обладнання для вловлювання і зберігання вуглецю, і не було перспектив, що ця технологія матиме в осяжному майбутньому якийсь вплив на зростання викидів від збільшеного використання вугілля.

 

Найбільшою перешкодою для впровадження була, по суті, вартість. Мотивацією для спалювання величезної кількості вугілля є виробництво відносно дешевої електроенергії. Модернізація вугільних скруберів на існуючих електростанціях, побудова інфраструктури для подавання трубами вловлюваного вуглецю та розробка відповідних геологічних сховищ вимагали величезних грошей. Тож єдиним застосуванням вловлювання вуглецю в умовах реальної експлуатації тоді і зараз є використання захопленого газу у схемах розширеного видобування нафти. За винятком одного демонстраційного об’єкту, ніколи не було жодного вловлювання вуглекислого газу з димаря вугільної електростанції з наступним зберіганням вловленого вуглецю під землею. 

 

Не менш  важливо, що до 2009 р. все більш очевидним cтавало те, що не вдасться здійснити навіть поступового скорочення, якого вимагали політики. Так було б, навіть якби працювало вловлювання і зберігання вуглецю. Кількість вуглекислого газу, яка щороку потрапляла в повітря, означала, що в людства швидко закінчується час.

 

Оскільки надії на вирішення кліматичної кризи знову згасали, потрібна була ще одна чарівна куля. Потрібна була технологія, здатна не лише сповільнити зростання концентрації вуглекислого газу в атмосфері, але й розвернути цю тенденцію навспак. У відповідь спільнота, яка займалась кліматично-економічним моделюванням, і була здатна вже включати в свої моделі поглинання вуглецю рослинами та його геологічне зберігання, все частіше вибирала «рішення», що поєднували одне з другим.

 

Швидко з’явилась нова рятівна технологія, що отримала назву Біоенергія із вловлюванням і зберіганням вуглецю (BECCS). Спалюючи на електростанціях замість вугілля «замінну» біомасу, як-от деревину, зернові культури та сільськогосподарські відходи, а відтак вловлюючи з димаря вуглекислий газ і зберігаючи його під землею, BECCS може виробляти електроенергію одночасно з вилученням вуглекислого газу з атмосфери. Це відбувається тому, що біомаса –  наприклад, дерева – коли вона росте, то засвоює вуглекислий газ з атмосфери. Саджаючи дерева й інші біоенергетичні культури та зберігаючи вуглекислий газ, що виділяється при їхньому спалюванні, можна було б  вилучати з атмосфери більше вуглецю.

 

Маючи в руках нове вирішення, міжнародне співтовариство після неодноразових невдач перегрупувалось, щоб здійснити чергову спробу опанувати наше небезпечне втручання у клімат. Сцену для вирішальної кліматичної конференції в Парижі у 2015 році було підготовлено.  

 

Паризький фальшивий світанок 

 

Коли Генеральний секретар Організації Об'єднаних Націй закрив 21-ю конференцію ООН з питань зміни клімату, натовп вибухнув голосним ревом. Люди зривались на ноги, незнайомі обіймались, з очей, червоних від недосипу, текли сльози.

 

Емоції, продемонстровані 13 грудня 2015 року, були не лише для фото- і кінокамер. Після тижнів виснажливих переговорів на високому рівні в Парижі нарешті було зроблено прорив. Незважаючи на всі очікування, після десятиліть фальстартів і невдач міжнародне співтовариство нарешті погодилось зробити все необхідне, щоб обмежити глобальне потепління значно менше ніж на 2 °C, бажано на 1,5 °C, порівняно з доіндустріальним рівнем. 

 

Паризька угода стала приголомшливою перемогою для тих, кому зміна клімату загрожувала найбільше. Багаті, промислово розвинені країни зазнаватимуть дедалі більшого впливу підвищення температури у світі. Проте на неминучу загрозу існуванню наражаються саме низько розташовані острівні держави, такі як Мальдіви та Маршаллові острови. Як пізніше з’ясувала спеціальна доповідь ООН, якщо Паризька угода не зможе обмежити глобальне потепління до 1,5 °C, то значно зросте кількість людських жертв в результаті сильніших штормів, пожеж, хвиль тепла, голоду і повеней. 

 

Втім, якщо копнути трішки глибше, то можна знайти ще одну емоцію, що зачаїлась серед делегатів 13 грудня. Сумніви. Нам важко назвати бодай одного кліматолога, який тоді вважав Паризьку угоду здійсненною. З тих пір деякі вчені сказали нам, що Паризька угода “звичайно була важливою для кліматичної справедливості, проте нездійсненною” і «цілковитий шок – ніхто не думав, що обмеження до 1,5 °C можливе”. Старший науковець, залучений до Міжурядової групи з питань зміни клімату (IPCC), дійшов висновку, що до кінця цього століття ми радше вийдемо за межі  3 °C ніж зможемо обмежити потепління до 1,5 °C.

 

Замість того, щоб протистояти власним сумнівам, ми, науковці, вирішили будувати чимраз то досконаліші ілюзорні світи, в яких ми були б у безпеці. Ціна до заплати за наше боягузтво: доводиться тримати язик за зубами перед лицем постійно зростаючої абсурдності необхідного вилучення вуглекислого газу в масштабах планети. 

 

Центральне місце зайняла технологія BECCS, оскільки на той час це був єдиний спосіб, за допомогою якого кліматично-економічні моделі могли знайти сценарії, що відповідали б Паризькій угоді. Замість стабілізуватись, глобальні викиди вуглекислого газу з 1992 року зросли приблизно на 60%. 

 

На жаль, технологія BECCS, як і всі попередні вирішення, була надто гарною, щоб бути правдою. 

 

Згідно зі сценаріями, розробленими IPCC, з 66 %-ною або вищою ймовірністю, для того, щоб обмежити підвищення температури до 1,5 °C за допомогою технології BECCS, треба буде вилучати щороку 12 мільярдів тон вуглекислого газу. Це вимагатиме масового висаджування дерев та біоенергетичних культур. 

 

Земля, безумовно, потребує більше дерев. Людство вирубало їх близько трьох трильйонів відколи вперше почало займатись землеробством близько 13 тисяч років тому. Проте, замість того, щоб дати змогу екосистемам оговтатись від впливу людини, а лісам відрости, BECCS, як правило, спирається не на вуглець, що зберігається у стовбурах і корінні дерев у лісі та лісових ґрунтах, а на спеціальні плантації промислового масштабу, з яких регулярно збирають врожай для отримання біоенергії. 

 

Сьогодні два найефективніші види біопалива – це цукрова тростина для біоетанолу та пальмова олія для біодизелю, обидві вирощують у тропіках. Нескінченні монокультурні ряди швидкорослих дерев або інших біоенергетичних культур, що їх збирають через часті проміжки часу, руйнують біорозмаїття. 

 

Згідно з підрахунками, BECCS вимагатиме від 0,4 до 1,2 мільярда гектарів землі. Це складає від 25 до 80% усієї оброблюваної землі. Як досягнути цього одночасно з тим, щоб нагодувати 8-10 мільярдів людей в середині століття, або не знищивши місцеву рослинність і біорозмаїття?

 

Мільярди дерев, що ростуть, споживали б величезну кількість води в деяких місцях, де людей вже мучить спрага. Збільшення лісистості у вищих широтах може мати загальний ефект потепління, оскільки заміна пасовищ або полів лісами означає, що поверхня землі стане темнішою. Темніша земля поглинає більше енергії від Сонця, відповідно зростає температура. Зосередження уваги на розвитку величезних плантацій у бідніших тропічних країнах пов’язано з реальною небезпекою того, що людей зженуть з їхніх земель. 

 

І часто забувають, що дерева і ґрунти загалом вже вбирають і зберігають величезну кількість вуглецю за допомогою того, що називається природним наземним стоком вуглецю. Втручання в нього може порушити його роботу, а також призвести до подвійного обліку. 

 

В міру того, як ці наслідки стають зрозуміліші, відчуття оптимізму навколо BECCS зменшується. 

 

Фантастичні мрії 

 

Враховуючи щораз більше усвідомлення того, наскільки складною для виконання може бути Паризька угода у світлі постійного зростання викидів та обмеженого потенціалу BECCS, в політичних колах з’явилось нове модне словосполучення – «сценарій перевищення». Найближчим часом температурам буде дозволено перевищити 1,5 °C, але потім до кінця століття їх буде знижено за допомогою вилучення вуглекислого газу. Це означає, що чистий нуль насправді означає вуглець-негативний. Протягом кількох десятиліть нам треба буде перетворити нашу цивілізацію з тієї, яка зараз щороку викидає в атмосферу 40 мільярдів тон вуглекислого газу, у таку, що вилучатиме десятки мільярдів. 

 

Масове висаджування дерев для отримання біоенергії або як спроба компенсувати викиди була останньою спробою ухилитись від скорочення використання викопного палива. Але дедалі сильніша потреба в усуненні вуглецю вимагала більшого. Ось чому набула поширення ідея безпосереднього захоплювання повітря, яку дехто сьогодні рекламує як найбільш перспективну технологію. Загалом, вона більш дружня до екосистем, оскільки порівняно з BECCS вимагає для роботи значно менше землі включно зі землею, потрібною для її живлення за допомогою вітру або сонячних панелей.

 

На жаль, широко побутує думка, що безпосереднє захоплювання повітря через надмірну вартість та енергетичні потреби, якщо колись і стане здійсненним її масштабне розгортання, не зможе конкурувати з технологією BECCS з її ненаситним апетитом до найкращих сільськогосподарських земель. 

 

Теплиця Ґебрюдера Майєра на заводі Climeworks в Гінвілі, Цюріх. CO2 збільшує урожайність за рахунок безпосереднього захоплювання повітря. Такі проекти демонструють захопливі можливості застосування вловленого вуглецю, однак ніщо не вказує на те, що вони матимуть якийсь помітний вплив на зменшення глобального потепління. Оржан Еллінґваґ / Alamy 

 

Тепер має стати зрозуміло, куди ми прямуємо. Щоразу як зникає черговий міраж магічного технічного вирішення, його заступає  інша, так само нездійсненна альтернатива. А на горизонті вже є наступна, і вона ще страшніша. Тільки-но ми усвідомимо, що чистий нуль не наступить вчасно або не наступить взагалі, для обмеження підвищення температури буде задіяно геоінженерію –цілеспрямоване і широкомасштабне втручання в кліматичну систему Землі.

 

Однією з найбільш вивчених ідей геоінженерії є управління сонячним випромінюванням за допомогою внесення в стратосферу мільйонів тон  сірчаної кислоти, яка буде відбивати частину енергії Сонця геть від Землі. Це шалена ідея, але деякі науковці й політики налаштовані щодо неї цілком серйозно, незважаючи на значні ризики. Наприклад, Національні академії наук США рекомендували виділити до 200 мільйонів доларів США протягом наступних п’яти років для вивчення того, як можна розгорнути та регулювати геоінженерію. Фінансування і дослідження в цій сфері безсумнівно значно зростуть. 

 

Важкі істини 

 

В принципі, в пропозиціях стосовно вилучення з атмосфери вуглекислого газу немає нічого поганого або небезпечного. Cправді розробка способів зменшення концентрації вуглекислого газу може бути надзвичайно захопливою. Ви використовуєте науку і технології, щоб врятувати людство від катастрофи. Те, що робите, важливо. Є також усвідомлення того, що вилучення вуглецю буде потрібне, щоб частково ліквідувати викиди таких галузей, як авіація та виробництво цементу. А отже, буде якась невелика роль в низці різних підходів до вилучення вуглекислого газу.

 

Проблеми виникають тоді, коли вважають, що ці підходи можна розгорнути у великому обсязі. Це слугує ефективним незаповненим чеком для подальшого спалювання викопного палива та прискорення руйнування середовища проживання. 

 

Технології скорочення викидів вуглецю та геоінженерію треба розглядати як своєрідне крісло-катапульту, що може відкинути людство від швидких та катастрофічних змін у довкіллі. Їх, так само як крісло-катапульту в реактивному літаку, слід вживати лише у крайньому разі. Однак, політики і бізнес, здається, цілком серйозно ставляться до використання високоспекулятивних технологій як способу приземлити нашу цивілізацію у стійкому місці. Насправді все це не більше, ніж казочки. 

 

«Планети В немає»: діти у Бірмінгемі, Великобританія, протестують проти кліматичної кризи. Каллум Шоу / Unsplash, FAL 

 

Єдиний спосіб забезпечити людству безпеку - це негайне і тривале радикальне скорочення викидів парникових газів у соціально справедливий спосіб. 

 

Вчені зазвичай бачать себе слугами суспільства. Справді, багато з них працює державними службовцями. Ті, хто працює у сфері поєднання кліматології і політики, відчайдушно борються із дедалі складнішою проблемою. Так само і ті, хто відстоює чистий нуль як спосіб подолання перешкод, що стоять на заваді ефективним діям на захист клімату, працюють з найкращими намірами. 

 

Трагедія полягає в тому, що їхні колективні зусилля ніколи не спромоглися кинути ефективний виклик процесу кліматичної політики, що дозволяє вивчати лише вузький спектр сценаріїв. 

 

Більшість науковців виразно відчуває незручність, переступаючи невидиму межу, що відокремлює їхню повсякденну роботу від ширших соціальних і політичних проблем. Є справжні побоювання, що публічне висловлювання позиції на захист або проти певних питань може загрожувати їхній незалежності. Вчені - одна із професій, яким довіряють. Довіру дуже важко вибудувати і легко зруйнувати. 

 

Втім, є ще одна невидима лінія, що розділяє дотримання академічної чесності та самоцензуру. Як науковців, нас вчили бути скептиками, піддавати гіпотези суворим перевіркам і допитам. Але коли йдеться про найбільший, мабуть, виклик, з яким зіткнулося людство, ми часто демонструємо небезпечний брак критичного аналізу. 

 

Приватно вчені висловлюють значний скептицизм стосовно Паризької угоди, BECCS, взаємозаліків, геоінженерії та чистого нуля. За винятком кількох гідних уваги винятків, на публіці ми тихо робимо свою роботу, подаємо заявки на фінансування, публікуємо статті та викладаємо. Шлях до катастрофічної зміни клімату вимощено технічно-економічними обґрунтуваннями та оцінюваннями наслідків. 

 

Замість того, щоб визнати серйозність нашої ситуації, ми далі беремо участь у фантазуванні про чистий нуль. Що робитимемо, коли реальність вкусить? Що скажемо друзям і найближчим про свою неспроможність відверто висловити свою позицію зараз?

 

 

Молода жінка протестує проти наміру Великої  Британії досягнути нульових викидів до 2050 року, що, на думку багатьох, надто пізно. Ессекс, Велика Британія, 10 серпня 2020 р. Avpics / Alamy 

 

Настав час висловити наші побоювання та бути чесними перед ширшим суспільством. Теперішня політика чистого нуля не втримає потепління в межах 1,5 °C, оскільки ніколи не мала такого наміру. Нею рухала і досі рухає потреба захищати «все як є», а не клімат. Якщо ми хочемо захистити людей, то вже зараз має відбутись значне і стійке скорочення викидів вуглецю. Це дуже простий лакмусовий папірець, який необхідно застосовувати до всіх кліматичних політик. Час для благих побажань закінчився.

 

Джерело: https://theconversation.com/climate-scientists-concept-of-net-zero-is-a-dangerous-trap-157368