Швейцария пробует превращать свой CO2 в исландскую породу

Пилотный проект, реализуемый ею сейчас в Исландии, выглядит весьма перспективным, но стоит ли положенный в его основу дорогостоящий и сложный метод затраченных на него усилий? KEYSTONE/© KESTONE / ANTHONY ANEX

Технологии удаления углекислого газа (CO2) из атмосферы и закладки его на хранение глубоко под землей вызывают сейчас огромный интерес во всем мире. Швейцария также пытается понять, что ей делать со своим CO2. Пилотный проект, реализуемый ею сейчас в Исландии, выглядит весьма перспективным, но стоит ли положенный в его основу дорогостоящий и сложный метод затраченных на него усилий?

Представьте себе, что у вас есть технология, которая позволяет улавливать CO2 еще до его попадания в атмосферу и превращать его потом в горную породу. Именно такую технологию, основанную на принципе улавливания и хранения углерода (carbon capture and storage / CCS), швейцарские инженеры и ученые и тестируют сейчас в рамках пилотного проекта, реализуемого в Исландии. Речь идет о технологиях, которые удаляют CO2 из отходов, получаемых в результате промышленных процессов (очистка сточных вод, производство стального проката), превращают в нечто, напоминающее скальную породу, и потом позволяют закладывать эту породу на вечное хранение глубоко под землю.

Хранилища такого рода уже существуют, правда, не в Швейцарии, а в Исландии. Команда швейцарских ученых, разработавшая соответствующие инженерные решения, говорит, что такой подход к решению вопроса улавливания углекислоты из атмосферы вполне технически осуществим. Как признает в интервью порталу SWI swissinfo.ch Марко Маццотти (Marco Mazzotti), руководитель этой группы и профессор Высшей технической школы Цюриха со специализацией на машиностроении, то количество CO2, которое мы можем на данном этапе улавливать, связывать и хранить, пока никакого значения для климата не имеет. «Но уже один тот факт, что мы добились (поставленной цели), решив при этом в рамках общего консорциума все практические инженерные и научные проблемы, уже стал источником мощного инновационного импульса». Под «консорциумом» он подразумевает более двух десятков вузов, университетов, НИИ и бизнес-компаний, принимающих участие в проекте DemoUpCARMAВнешняя ссылка.

Швейцарская «шипучка»

На данный момент из Швейцарии в Исландию уже было переправлено около 100 тонн швейцарского CO2. Остров считается идеальным местом для подземного хранения твердой углекислоты. Ведь Исландия славится своими базальтовыми образованиями, возникшими на протяжении миллионов лет в результате вулканической активности. Базальт — это магматическая темно-серая пористая порода, образовавшаяся в результате остывания лавы и содержащая большое количество кальция, магния и железа. В прибрежном местечке Хельгувик (Helguvík) швейцарский CO2 сначала смешивают с морской водой.

Затем полученная шипучая жидкость закачивается на 300–400 метров под землю. Там она свяжется с базальтом, образовав, как ожидается, в течение нескольких лет известковую породу. В такой форме CO2, как предполагают ученые, может храниться вечно. Испытательная фаза проекта продлиться ещё до осени 2024 года. Технологии CCS долгое время считались технически сложным и дорогостоящим решением с незначительным КПД, но недавно Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК) и Международное энергетическое агентство (МЭА) сказали, что без них климатические цели останутся недостижимыми.

И теперь, по данным НИИ Global CCS Institute, по всему миру уже реализуются или находятся на стадии разработки 390 проектов на базе технологий CCS. Со своей стороны, правительство Швейцарии утверждает, что для достижения страной «углеродной нейтральности» уже к 2050 году необходимо не только наращивать долю энергии, произведенной за счет использования возобновляемых источников энергии, и не только форсировать процесс повышения степени энергоэффективности национального жилого фонда. Необходимо еще и применять технологии улавливания и связывания углекислоты.

В противном случае те 12 миллионов тонн CO2, что возникают в качестве результатов работы мусороперерабатывающих заводов, сельского хозяйства и цементной промышленности, так и будут попадать в атмосферу. Благодаря же CCS, говорят власти, к 2030 году можно будет связывать ежегодно около 500 000 тонн CO2, а к 2050 году — и до семи миллионов тонн. Тем не менее многие природоохранные организации резко критикуют проекты на основе CCS. Организация WWF, например, говорит, что эффективность технологий CCS все еще остаётся недоказанной и в целом это вовсе не панацея.

Пока только наблюдают

Натан Солотурнманн (Nathan Solothurnmann), эксперт швейцарского отделения «Гринпис», говорит, что, прежде чем разрабатывать и реализовывать такие мегапроекты, Швейцарии следует просто резко сократить выбросы CO2. Сделать это можно путем совершенствования методов переработки отходов, заменяя обычный бетон другими строительными материалами, а также сократив поголовье мясного скота. «Как раз такие меры и помогут устранить значительную долю так называемых „неизбежных“ выбросов», — убежден он в интервью с порталом SWI swissinfo.ch.

Базисом для улавливания CO2 и для запуска процесса превращения его в твердую породу сейчас является мусороперерабатывающий завод в Берне. Полученную углекислоту транспортируют потом через Германию в Нидерланды. Далее она плывет в Исландию. Из Рейкьявика контейнер с углекислотой везут на запад острова, где расположена испытательная площадка. Каждое такое 2400-километровое путешествие (грузовик-поезд-корабль-грузовик) занимает примерно пять недель.

Все это приводит к дополнительным выбросам парниковых газов (водяной пар, метан, а также углекислота), но проведенные расчеты показывают, что даже с учетом транспортировки «углеродный баланс» проекта все равно будет оставаться «в зеленой области»: на каждые 100 килограммов отфильтрованного CO2 приходится 20 килограммов углекислоты, выделяемых грузовиками, поездами и кораблями при транспортировке.

В такой форме CO2, как предполагают ученые, может храниться вечно. KEYSTONE/© KESTONE / ANTHONY ANEX

Цена вопроса: 300 франков (328 долларов) за тонну, но в будущем стоимость всех процессов может быть снижена за счет более эффективной интегрированной системы хранения, создания единой нормативной базы и накопления опыта в управлении логистикой. Однако пока самой большой проблемой для инженеров под командой Марко Маццотти является даже не это и даже не урегулирование нормативных и юридических вопросов, а тот факт, что многие в целом заинтересованные в такой технологии страны пока только наблюдают за тем, как будут развиваться технологии CCS, законодательно-нормативная база и рынок в целом. Вкладывать же свои средства они в эту технологию пока не спешат.

«Производители CO2 склонны ждать и присоединяться к таким проектам только после создания всей транспортной и прочей инфраструктуры. Но ведь развиваться она будет способна только тогда, когда появятся клиенты, желающие улавливать, связывать и продавать CO2». На это недавно указала в интервью швейцарскому общественному радио SRF Софи Венгер (Sophie Wenger) из Федерального ведомства по делам экологи Швейцарии (BAFUВнешняя ссылка). Европейский союз недавно опубликовал свою стратегию в этой области, в которой предусмотрены в том числе инфраструктурные проекты в области создания трубопроводов для перекачки CO2 по Европе, призванные заменить грузовики и поезда. Швейцария в эти планы не включена.

Хранение CO2 под землёй в Швейцарии?

«Очень печально видеть, что эти трубопроводы в будущем просто обойдут Швейцарию. Мы до сих пор не наладили соответствующего сотрудничества с ЕС на должном уровне. А мы ведь не можем делать всё в одиночку. Швейцарцы должны сотрудничать с Европой», — говорит разочарованный Марко Маццотти. Швейцарские власти пытаются и сами что-то делать в этой области: недавно они выделили на севере Швейцарии скважину, которая больше не требуется Национальному Ведомству по захоронению радиоактивных отходов (NAGRA). Эту скважину можно будет протестировать в качестве возможного места для пробной закачки углекислоты под землю в самой Швейцарии.

Первые испытания могут начаться не ранее 2030 года. Однако в целом на данный момент потенциал хранения CO2 под землей в Швейцарии, как видно, весьма невелик. Поэтому на начальном этапе (примерно до 2030 года) швейцарские федеральные власти планируют продвигать такого рода проекты только за рубежом. На данный момент Конфедерация страна подписала соответствующие соглашения со Швецией, Нидерландами и Исландией, ведутся также переговоры с Норвегией. Выгоду от такого сотрудничества могут получить, например, проекты, финансируемые швейцарским фондом Climate Cent — общественной ассоциацией, созданной целым рядом промышленных предприятий.

Кредиты на развитие технологий улавливания и хранения CO2 смогут получать и швейцарские компании, участвующие в европейской системе торговли квотами на выброс углекислоты. Натан Солотурнманн из «Гринпис» призывает, однако, швейцарские власти к осторожности. Он предупреждает, что поспешное внедрение технологий CCS приведет к исчезновению стимулов к серьезному сокращению выбросов и к поиску возможных естественных альтернатив технологиям улавливания и хранения CO2. «А ведь когда будут сделаны первые крупные инвестиции в соответствующую инфраструктуру, то обратного пути у нас уже не будет».