Нужно ли отказываться от нефти и газа и чем их можно заменить?

От угольных головёшек до урановых стержней

Фактически до середины XIX века мировую энергетику топили дровами и древесным углём. Но с началом промышленной революции аппетиты экономики стали расти — кузницы, металлургические цеха и паровые машины требовали гораздо больше топлива, чем могла обеспечить древесина. Тогда произошёл первый в истории человечества энергопереход — от древесного угля к каменному. Последний давал больше тепла при сгорании, что повышало эффективность и производительность технологических процессов. 

Энергетический переход — это масштабная смена источников энергии. В истории человечества было уже три подобных этапа, сейчас начинается четвёртый Изображение: © Валентина Межецкая / «Сириус(Журнал»

Второй энергопереход — на нефть — начался на заре XX века. К 1970-м годам этот вид топлива уже обеспечивал около половины мирового энергобаланса. Он стал символом глобализации, который диктует правила современной экономики и политики. 

С 1930-х годов для получения энергии стали активнее жечь природный газ, что привело к третьему переходу. Этот вид топлива значительно экологичнее угля, ведь при его сжигании не образуются сажа, выделяется значительно меньше парниковых газов CO₂ и N₂O (оксид азота) и вообще не выделяются ртуть и оксиды серы (в отличие от угля и нефти).

Угольный ренессанс

Мировая выработка электроэнергии на угле достигла исторического максимума в 2024 году, превысив 10 700 тераватт-часов. Это составило около 35 % от общего объема всей произведенной в мире электроэнергии. Крупнейшие экономики мира, в том числе Китай, Индия, США, Европа, стали наращивать долю угля в своих энергосистемах.

Данные приведены в эксаджоулях (1018 Дж) Изображение: © «Сириус(Журнал» / Источник: World Population Review

Сегодня человечество на пороге энергетической революции, которая со временем отодвинет на второй план ископаемые источники. Впервые в истории подобный переход обусловлен не экономической выгодой (наоборот, многим странам он категорически не выгоден), а вопросом сохранения окружающей среды. Чтобы замедлить глобальное потепление, нужно развивать низкоуглеродную солнечную, ветровую, гидро- и атомную энергетики (правда, последняя не относится к возобновляемым источникам). Хотя единого мнения о том, сколько должен длиться зелёный переход, нет. Так, в Евросоюзе предлагают осуществить его как можно быстрее — к 2050 году. Другая позиция у стран, которые сильнее зависят от добычи углеводородов. В блоке БРИКС превалирует идея о том, что нужно достичь определённого баланса выбросов и поглощения, а не закрывать все производства, выделяющие парниковые газы. Россия, Китай и Бразилия намерены добиться этого баланса к 2060 году, Индия — к 2070-му. 

«Особенности баланса выбросов и поглощений парниковых газов в России показывают, что достижение углеродной нейтральности у нас возможно за счёт использования потенциала сокращения выбросов в области лесного и сельского хозяйства, а также роста энергоэффективности, прежде всего, в области ЖКХ. И эти меры не только эффективны в рамках борьбы с изменением климата, но и сопровождаются прямыми экономическими выгодами вследствие рационального и экономного использования природных ресурсов», — рассуждает член-корреспондент РАН и доктор биологических наук Анна Романовская, возглавляющая Институт глобального климата и экологии имени Ю. А. Израэля.

Сколько эмитируют страны из блока БРИКС?

Согласно данным проекта Global Carbon Project за 2023 год (наиболее полные и сопоставимые данные на сегодняшний день), страны БРИКС ответственны больше чем за половину мировых выбросов парниковых газов. Антилидер — Китай, на долю которого приходится 31 % глобальной эмиссии. Несравнимо меньше выделяют Индия (7 %) и Россия (5 %), а Бразилия и Южная Африка продуцируют примерно по 1,2 %. 

Атомная энергетика

За последние годы доля атомной энергии в мировом производстве сокращается, и сейчас она составляет около 10 %. Мировые лидеры по установленной мощности АЭС (по данным МАГАТЭ и Всемирной ядерной ассоциации за 2024 год): США (96,8 ГВт), Франция (61,4 ГВт), Китай (57 ГВт), Россия (29 ГВт). В нашей стране 11 станций (35 энергоблоков), в том числе единственная в мире плавучая — «Академик Ломоносов». 

Плавучая атомная теплоэлектростанция «Академик Ломоносов» — первая и единственная в мире, с 2019 года она снабжает светом и теплом город Певек и его окрестности Фото: © Александр Рюмин / ТАСС

Российские атомщики разработали целое семейство плавучих энергообъектов, которые по воде можно доставить практически в любую точку планеты. Это уникальный российский проект, не имеющий аналогов. Такая АЭС не только вырабатывает энергию, но и опреснённую питьевую, а также горячую воду. Для реализации масштабного проекта Большого Северного морского пути планируется строительство четырёх плавучих атомных станций малой мощности. Они будут функционировать на севере Чукотки. 

«В России на АЭС приходится около 20 % всей генерации — это ключевой источник чистой энергии в стране. К 2045 году запланировано увеличение доли чистой атомной генерации до 25 %. В международном сообществе сегодня достигнут консенсус относительно того, что углеродная нейтральность мировой экономики к 2050 году невозможна без атомной энергетики», — говорит директор департамента устойчивого развития госкорпорации «Росатом» Полина Лион.

#плавучие АЭС #ядерная энергетика #атомные электростанции

Непотопляемый атом: плавучие АЭС — уникальный российский проект

Читать

Атомные электростанции не только не выделяют CO₂, но и вырабатывают электроэнергию стабильно и круглосуточно независимо от погодных условий. В этом их преимущество по сравнению с ветряками и солнечными панелями. Конечно, слабое место нынешних АЭС — ядерные отходы с периодом полураспада, исчисляющимся миллионами лет. Но эту проблему может решить очередной технологический скачок в атомной промышленности. Его намерены совершить учёные и инженеры, работающие над проектом Росатома «Прорыв».

Российский проект на базе реактора на быстрых нейтронах «Прорыв» станет революцией

                                                   Михаил Чудаков, заместитель гендиректора МАГАТЭ

Проект «Прорыв»

В Росатоме намерены создать новую технологическую платформу на базе замкнутого ядерного топливного цикла с использованием реакторов на быстрых нейтронах. Это позволит многократно перерабатывать отработанное топливо и использовать весь уран-238, превращая его в ценное ядерное горючее — плутоний. Ещё одно важное преимущество технологии на быстрых нейтронах — способность сжигать и трансформировать опасные актиниды, снижая продолжительность их распада до нескольких сотен лет. Это должно позволить радикально решить проблему долговременного захоронения опасных ядерных отходов. Отрабатывать новую технологию российские специалисты намерены на Опытно-демонстрационном энергокомплексе, создаваемом на Сибирском химическом комбинате. Центральным звеном комплекса станет уникальный энергоблок с быстрым реактором БРЕСТ-ОД-300, впервые в мире применяющий свинец в качестве теплоносителя. Первую в мире ядерную энергосистему с замкнутым топливным циклом намерены запустить в 2030 году.

Совместно со специалистами проектного направления «Прорыв» в Университете «Сириус» запущена образовательная программа «Прикладная робототехника» Фото: © Юрий Славин / Медиадом «Сириус»

При этом наша страна располагает всеми необходимыми этапами замкнутого цикла атомной энергетики — начиная от разведки и разработки месторождений урана до безопасной утилизации радиоактивных отходов. На ближайшие годы акцент намерены делать на реакторах малой мощности. Они модульные — значит, их можно собирать на заводе и перевозить единым блоком на место установки. С другой стороны, не такие мощные (в несколько раз меньше), как обычные ядерные реакторы, а значит, не столь требовательны к месту расположения. Ну а в случае ЧП меньше риск серьёзных последствий, и даже небольшие происшествия не считаются таковыми, с точки зрения МАГАТЭ.

Гидроэнергетика

Лидирующие позиции по установленной мощности в этой сфере занимают Китай (436 ГВт), Бразилия (110 ГВт), США (102 ГВт), Канада (83 ГВт) и Россия (56 ГВт). Такие данные за 2024 год приводит международное агентство по возобновляемым источникам энергии IRENA. В нашей стране действуют 15 ГЭС, и вырабатываемая ими энергия ежегодно предотвращает сжигание приблизительно 60 млн тонн условного топлива.

Россия богата большими и малыми реками, что открывает широкие перспективы для развития гидроэнергетики. Значительная часть водных артерий страны сосредоточена в Сибири и на Дальнем Востоке: Ангара, Енисей, Лена, Амур, Обь. Там построены Саяно-Шушенская, Красноярская, Братская, Усть-Илимская ГЭС, которые обеспечивают значительную долю потребности в электроэнергии северных районов. 

Саяно-Шушенская ГЭС — самая крупная электростанция России, её мощность составляет 6 400 МВт, расположена на реке Енисей в Хакасии Фото: © Dmitriy Kandinskiy / Shutterstock / FOTODOM

При этом есть несколько ограничений, которые мешают развивать гидроэнергетику в России. Во-первых, большая часть пригодных для строительства ГЭС участков расположены вдали от центров потребления электроэнергии, что усложняет передачу. Во-вторых, возведение таких крупных и сложных объектов сопряжено с серьёзными экологическими рисками, такими как затопление плодородных земель и нарушение экосистем рек. И несмотря на то что гидроэлектростанция снабжает энергией бесперебойно, во время засухи выработка может сильно падать.

Большинство ГЭС в мире были построены в прошлом веке, тогда как сегодня лишь немногие страны реализуют новые крупные проекты в области гидроэнергетики. Это в том числе обусловлено ограниченным количеством доступных мест для размещения объектов большой мощности, объясняет директор по устойчивому развитию и климатическим программам Молодёжного энергетического агентства БРИКС Вадим Кузнецов. По его словам, в России сейчас активно развиваются малые ГЭС. Они позволяют использовать гидроэнергетический потенциал небольших рек и могут быть размещены без ущерба для местных экосистем и близлежащих поселений.

Геотермальная электрогенерация

Геотермальная электрогенерация использует пар от горячих подземных вод. Сейчас в России пять таких электростанций: три — на Камчатке, две — на Курилах. Это сейсмоопасные регионы. Впрочем, инфраструктура готова к подземным толчкам — июльское восьмибалльное землетрясение на полуострове не нанесло ей значительных повреждений. Геотермальная электрогенерация получила мощный старт в развитии в первой половине 2010-х годов благодаря профильной государственной программе.

Геотермальная электростанция на Камчатке — Мутновская ГеоЭС (50 МВт), запланировано строительство Мутновской ГеоЭС-2 мощностью 66,5 МВт Фото: © Елена Верещака / ТАСС

Солнечная энергетика

Солнечная генерация — один из наиболее динамично развивающихся секторов энергетики в мире. Во многом благодаря её 29-процентному росту в 2024 году доля низкоуглеродного электричества в мире превысила 40 %. Сегодня совокупная мощность всех солнечных панелей больше 1 600 ГВт (для сравнения: в 2010 году было всего около 40 ГВт). Лидеры отрасли в 2024 году: Китай — 793 ГВт (больше половины всей мировой солнечной энергии), США — 236 ГВт, Индия — 100,33 ГВт (по данным глобального энергетического аналитического центра Ember’s Global Electricity Review и национальных отчётов стран). В Европе в июне 2025 года солнечные панели впервые стали главным источником электричества, сгенерировав рекордные 22,1 % от месячного объёма, обогнав АЭС (21,8 %) и ветряки (15,8 %) — по данным агентства Reuters. В России солнечная энергетика тоже показывает устойчивый рост, хотя сравнивать её мощность с лидерами не приходится — чуть больше 3 ГВт. И всё-таки за последние годы в стране введены в эксплуатацию десятки новых станций. Всего их больше 70.

«Энергосистема России — один из мировых лидеров по степени экологичности выработки электроэнергии. Углеродный след электроэнергетики России ниже, чем в среднем в странах G7»,  — отмечает председатель «Системного оператора Единой энергетической системы» Федор Опадчий. 

Главные плюсы солнечной генерации в том, что она бесконечна (Солнце будет светить ещё несколько миллиардов лет) и низкоуглеродна. Фотоэлементы работают бесшумно, их часто монтируют на крышах домов. Владельцы зданий могут самостоятельно производить электричество, не зависеть от централизованных сетей и не страдать от возможных перебоев. Со временем солнечные панели окупаются и помогают экономить на электроэнергии, повышая ценность недвижимости. Главный минус — зависимость от погоды и времени суток. В пасмурный день выработка резко падает. К тому же крупным солнечным фермам нужны обширные территории для установки панелей. Да и добыча кремния вместе с изготовлением фотопреобразователей тянет за собой углеродный след. А отработавшие модули содержат токсичные материалы, и их утилизация пока недостаточно развита.

#экология #климат #парниковые газы

Что такое углеродный след и кто его оставляет?

Читать

Ветроэнергетика

Обычно ветропарки строят в море на расстоянии 10–12 км от берега. Как правило, это десятки турбин, и оборот каждой из них даёт примерно 1,5 кВт⋅ч электроэнергии (для сравнения: частный дом в среднем потребляет 8–10 кВт⋅ч в день). Как и солнечные панели, это классический пример зелёной генерации, при которой в атмосферу не попадают парниковые газы (если не учитывать углеродный след от производства и установки ветряков). Минусы: зависимость от погодных условий (требуется балансировка сети, а также накопители или резервные мощности), шумовое загрязнение и негативное влияние на диких животных — в частности, птиц и летучих мышей.

Безусловный мировой лидер по установленной мощности наземной ветроэнергетики — Китай. Данные Global Wind Energy Council, IRENA и Национального энергетического управления КНР показывают, что общая установленная мощность наземных ветроэлектростанций (ВЭС) в Поднебесной на конец 2023 года достигла 446 ГВт. Это более 40 % от мировой установленной мощности всей наземной ветроэнергетики. Причём китайские инженеры не только развивают уже освоенные технологии, но и предлагают новые решения.

Летающий ветряк

В сентябре 2025 года в Китае успешно испытали самый большой в мире летающий ветрогенератор. Это дирижабль с кольцевым крылом длиной 60 метров и высотой около 40, способный работать на высоте около 1 500 метров. На нём установлены 12 турбогенераторов мощностью 100 кВт каждый. От воздушной электростанции к земле тянется кабель, по которому передаётся выработанная энергия.

Ветры, дующие на высоте от 500 до 10 000 метров над землёй, значительно сильнее и стабильнее тех, что у поверхности. При удвоении скорости ветра, его энергия увеличивается до восьми раз, а при утроении — в десятки раз. В отличие от обычных наземных ветрогенераторов, воздушным не нужны основательный фундамент и массивная башня. Значит, можно ощутимо сократить затраты на установку и на стоимость конечного продукта. 

Летающий ветрогенератор похож на гигантский дирижабль Фото: © Beijing SAWES Energy Technology Co., Ltd

На втором месте США (150 ГВт), на третьем — Германия (61 ГВт). В России сейчас эксплуатируются 26 ветропарков с суммарной мощностью 2,5 ГВт (по данным «Системного оператора Единой энергетической системы» на начало 2024 года). Доля ветрогенерации в общем производстве электроэнергии в РФ сегодня не превышает 0,5 %. 

При этом в нашей стране нет действующих морских ВЭС, хотя природный потенциал для их установки колоссальный — Россия обладает одной из самых длинных береговых линий в мире. Причина в том, что строительство морской турбины в несколько раз дороже наземной из-за сложности монтажа, дороговизны фундамента, необходимости прокладывать подводные кабели и нанимать для этого специализированные суда.

Ветровая энергетика способна обеспечить до четверти от всего внутреннего объёма энергопотребления России

В развитии ветроэнергостанций важно учитывать вопрос переработки и безопасной утилизации отработавших лопастей. Многие материалы, используемые в создании ветровых турбин и солнечных батарей, требуют добычи полезных ископаемых и сложных производственных процессов. Далеко не все компоненты, такие как сплавы металлов или композиты, легко подвергаются вторичной переработке. Зачастую утилизация отходов альтернативной энергетики оказывается затратной процедурой, иногда требуется захоронение отслуживших своё деталей.

«При сравнении различных источников энергии необходимо принимать во внимание не только объём выбросов в момент генерации, но и углеродный след конкретной энергетической технологии на протяжении всего жизненного цикла — от момента добычи необходимого для её производства сырья до вывода объекта из эксплуатации», — говорит директор по устойчивому развитию и климатическим программам Молодёжного энергетического агентства БРИКС Вадим Кузнецов.

В России на заводе в Ульяновске изготавливают лопасти ветровых турбин из специальных долговечных материалов — стекло- и углекомпозитов, а также бальзового дерева и поливинилхлоридных листов. Благодаря этому срок службы повышается минимум до 25 лет.

Первый ветропарк в России появился в 2018 году в Ульяновской области, в посёлке Красный Яр Фото: © auzinskiy / Shutterstock / FOTODOM

Как и на кого повлияет зелёный переход? 

Пока одни страны будут нести значительный экономический ущерб от декарбонизации, другие получат ощутимые преимущества. Речь о тех, кто уже давно инвестирует в области возобновляемой энергетики и мирного атома. Перечислим сферы, в которых ожидаются масштабные изменения. А лидерство в глобальной торговле рано или поздно перейдёт к низкоуглеродным производителям и к тем, кто специализируется на зелёных технологиях и инфраструктуре.

Транспорт

Общемировой объём инвестиций в новый энергетический переход ежегодно растёт. Согласно отчёту BloombergNEF, в 2025 году на него потратили рекордные 2,3 триллиона долларов (+8 % по сравнению с 2024 годом). И больше всего финансирования получает электротранспортное направление — 893 миллиарда долларов. Для сравнения: на развитие всей энергетики из возобновляемых источников было потрачено 690 миллиардов долларов. 

Каждый четвертый новый автомобиль, проданный в 2025 году по всему миру, был электрическим

По данным исследовательской компании Benchmark Mineral Intelligence

Всего в 2025 году куплено 20,7 миллиона электромобилей, это на 20 % больше, чем в 2024-м. Около 13 млн из них — в КНР. Китайские электрокары по-прежнему доминируют на рынке, на них приходится более 60 % мировых продаж. В США продажи тоже растут, но темпы ниже, чем раньше. А в Европе они замедлились из-за отмены субсидий. При этом один из мировых лидеров по переходу на электротранспорт — Норвегия. В 2025 году 98 % приобретённых её жителями новых машин были с электродвигателем. В планах правительства страны полностью отказаться от продаж обычных бензиновых автомобилей. 

Вопрос рентабельности — ключевой при переходе на электротранспорт. Например, в Германии в 2024 году продажи электромобилей упали почти на 55 % по сравнению с предыдущим годом после того, как государство прекратило субсидировать эту сферу. Многие производители вынуждены были продавать электромобили в убыток или с минимальной прибылью. Например, в компании Ford, крупнейшем производителе «электричек», неоднократно заявляли, что их подразделение электромобилей несёт многомиллиардные убытки.  Другой крупный игрок рынка — Mercedes-Benz также пересмотрел свои амбициозные планы по полной электрификации к 2030 году. Там ссылаются на рыночные условия и сохраняющуюся рентабельность автомобилей с двигателем внутреннего сгорания и гибридных. В Германии прогнозируют, что в случае зелёного перехода к 2030 году под угрозой потерять работу окажутся 100 тысяч сотрудников автозаводов. Впрочем, Volkswagen и BMW продолжают активно инвестировать в электротранспорт. В 2025 году все же рынок электромобилей в Германии начал восстанавливаться, их доля среди новых автомобилей выросла почти до 18 %. Но до китайских производителей немцам пока далеко — с каждым годом в КНР предлагают покупателям всё более доступные по цене и качеству модели.

В Китае владельцам электромобилей выдают специальные зелёные номера Фото: © MikeDotta / Shutterstock / FOTODOM

«Китай уже длительное время реализует стратегию полного перехода на электротранспорт. И уже очень скоро автомобили с ДВС просто прекратят поступать на российский рынок. Это несёт в себе большие риски, потому что наша инфраструктура для электромобилей к такому пока не готова. Отсутствие мощностей по массовому производству и переработке ионно-литиевых батарей, зависимость от импортных комплектующих — все эти проблемы требуют серьёзного внимания со стороны государства и бизнеса. Важно обеспечить электрификацию не только российского общественного транспорта, но и легковых автомобилей», — рассуждает преподаватель кафедры международных комплексных проблем природопользования и экологии МГИМО МИД России Екатерина Близнецкая. 

За 2025 год число зарегистрированных в РФ электрокаров увеличилось на 9,4 % и достигло отметки в 65 тысяч. (+73 тысячи гибридов). Правда, это лишь 0,14 % от общего числа машин (по данным агентства «Автостат»). Главные препятствия для развития электротранспорта в России — дороговизна таких машин и недостаточно развитая сеть зарядных станций и других объектов инфраструктуры (особенно в небольших городах). 

Что касается выгод от перехода на электрические машины, то главная заключается в том, что воздух станет чище. Автомобильные выхлопы — главный источник его загрязнения в большинстве российских городов. Также снизятся уровень шума и загрязнение городских стоков и почв горюче-смазочными материалами. А ещё сократятся расходы на личный транспорт, ведь электромобиль служит дольше, чем авто с ДВС, а затраты на его эксплуатацию ниже.

Российский АТОМ

Массовое производство легковых электромобилей в России пока ограничивается сборкой китайских моделей. Впрочем, в нашей стране ведут собственные разработки. Так, Росатом уже готовит к запуску первый в стране серийный электрокар — АТОМ. Такой подход должен способствовать популяризации электрического транспорта в России и обеспечить эффективную эксплуатацию существующей сети зарядных станций, говорит директор направления «Электромобильность» компании «ТВЭЛ» (управляющая компания топливного дивизиона Росатома) Александр Бухвалов. Госкорпорация намерена реализовать весь спектр производства аккумуляторов — от добычи и переработки лития до изготовления анодов, катодов, электролитов и собственно самих батарей. Сейчас строятся две фабрики.

В первую очередь АТОМ планируют внедрять в такси и каршеринге Фото: © Даниил Шабашов / ТАСС

Аккумуляторы

Рынок электротранспорта зависит от производства аккумуляторов, а для их изготовления нужны редкие металлы: литий, кобальт, никель. В ближайшие годы эти элементы будут очень востребованы. Уже через два десятка лет спрос на никель и кобальт вырастет на 60–70 %, на литий — почти на 90 %, на медь и редкоземельные элементы — на 40 % и больше (по оценкам Международного энергетического агентства). Когда спрос огромный, а предложение ограниченно, цены стремительно растут. Подобное было в 2021 году, когда один из видов лития подорожал на 400 %. Такие скачки цен не могут не сказаться на стоимости батарей, а значит, и техники, которую они питают.

Другое слабое место современных аккумуляторов — утилизация. Они содержат токсичные химикаты, которые при неправильном хранении могут попасть в почву и воду. Сейчас перерабатывается всего около 5 % отслуживших батарей, остальные 95 % просто выбрасываются, хотя эффективная переработка возможна — и успехи в этой области демонстрирует Китай. В России утилизацией пока занимаются лишь два завода — в Ярославле и Челябинске. В ближайшем будущем построят ещё один в Дзержинске. Больше пока не нужно — рынок электрокаров всё ещё мал, а значит, и число аккумуляторов, требующих переработки, невелико.

Сельское хозяйство

Число жителей Земли неуклонно растёт, и еды уже давно всем не хватает. С каждым годом всё больше людей страдают от нехватки продовольствия, а зелёный переход способен усугубить такое положение дел. Например, спровоцировать подорожание удобрений. У России с ними всё в порядке — и с азотными, и с калийными, и с фосфорными. В зависимости от методики подсчёта страна стабильно занимает первое или второе место в мире по объёмам производства и экспорта. Ключевые импортёры — Бразилия, США, Индия, страны Африки, рассказывает начальник отдела климатических проектов «РосАгрохимслужбы» Евгений Ваулин.

«Основное наше преимущество — низкая стоимость природного газа, который является ключевым сырьём для производства, например, азотных удобрений. В России не только дешёвый газ, но и развитая инфраструктура для его использования. Кроме того, для крупнотоннажных химических производств критически важна пресная вода, доступ к которой в стране также имеется. Благодаря этому сочетанию факторов производство удобрений в России остаётся рентабельным и позволяет выпускать продукт с высокой добавленной стоимостью, что исторически и обусловило силу отечественной отрасли», — поясняет он.

Предприятие в Невинномысске (Ставропольский край), где производят аммиак, азотные и сложные минеральные удобрения Фото: © Эрик Романенко / ТАСС

Что такое «зелёный» аммиак?

Аммиак (NH₃) — ключевой продукт для производства минеральных удобрений. Из аммиака делают карбамид и нитрат аммония. На фоне энергоперехода выделяют два технологических подхода к получению этого вещества. Первый — «зелёный» — основан на энергии из возобновляемых источников. Необходимый для этого водород получают путём электролиза воды, а электричество для этого процесса генерируется, например, солнечными или ветряными электростанциями. «Голубой» аммиак производится из природного газа, но с применением технологий улавливания и хранения углерода, что снижает выбросы CO₂. Второй способ экономически значительно выгоднее первого, и большинство российских предприятий используют именно его. При этом «зелёный» аммиак — это эффективный энергоноситель для хранения и транспортировки водорода, а также топливо для транспорта и энергетики.

В 2022 году резкий скачок цен на газ привёл к подорожанию удобрений по всему миру. Это сильно ударило по рентабельности ферм, особенно в зависимых от поставок метана европейских государствах и странах — импортерах удобрений. Агропредприятия были вынуждены экономить на химикатах, рискуя урожайностью. То же самое может произойти в случае резкого перехода на низкоэмиссионное производство. Другой сценарий: фермеры не станут рисковать и будут тратить больше на удобрения, но при этом поднимут цены на свою продукцию. Это приведёт к повышению глобальной продовольственной инфляции.

Другой немаловажный момент — большинство сельхозтехники работает на дизельном топливе, от которого придётся отказаться. Современный электрический трактор в два-три раза дороже привычного дизельного, а значит, не по карману малым хозяйствам без господдержки или льготных кредитов. 

Переход на возобновляемые источники энергии повышает риск возникновения региональных дисбалансов в обеспечении продовольствием, ведь многие страны не располагают нужными природными и климатическими условиями для развития солнечной, гидро- или ветроэнергетики   Фото: © Dirceu Portugal / IMAGO / Fotoarena / ТАСС

Один из рисков для сельского хозяйства несёт в себе и развитие биоэнергетики — выработки электричества при сжигании специальным образом переработанных отходов лесозаготовки и сельского хозяйства. Хотя они считаются низкоуглеродным топливом, конверсия пахотных земель под выращивание энергоносителей вынуждает осваивать дополнительные природные территории, что приводит к нарушению природного баланса. Вырубка лесов и осушение болот под новые посевы приводят к высвобождению больших объёмов углекислого газа и метана. А чрезмерное применение интенсивных агротехнологий увеличивает выбросы закиси азота, которая гораздо негативнее влияет на климат, нежели углекислый газ. К тому же усиливаются процессы деградации почвы и загрязнения водных ресурсов.

«Для смягчения изменений климата важно найти последовательность технологических операций, которые создадут положительный баланс органического углерода в почвах за счёт подбора соответствующих севооборотов, способов обработки почвы, приёмов по гумификации растительных остатков и стабилизации органического вещества в почве», — отмечает первый заместитель директора Почвенного института им. В. В. Докучаева Даниил Козлов.  

Топливо против еды

Биоэтанол и биодизель — два основных вида жидкого моторного топлива на растительной основе. Первый изготавливается из сахаристых и крахмальных культур. Второй — из рапсовых, соевых, подсолнечных и пальмовых масел. Один из крупнейших в мире производителей и потребителей биотоплива, особенно этанола из сахарного тростника, — Бразилия. Уже больше 15 лет в этой стране действует программа по привлечению фермеров в производство сырья для биодизеля. Со временем многие из них переключились на более прибыльные «энергетические» культуры, что ударило по продовольственной безопасности страны. Властям пришлось законодательно регулировать данную сферу. Правда, эффективность их решений подвергается критике.

С другой стороны, развитие возобновляемых источников энергии позволит уменьшить негативное воздействие на природные ресурсы, что положительно отразится на здоровье почв и водоемов. К тому же снижение выбросов парниковых газов глобально снизит риски наводнений, засух и других экстремальных климатических явлений, угрожающих урожаям.

Поле рапса в Бельгии, который выращивают для производства биодизеля  Фото: © OLIVIER HOSLET / EPA / ТАСС

Городская среда

Энергопереход меняет облик современных городов. Во-первых, важным видом транспорта становятся электрические средства индивидуальной мобильности. Их массовое использование рано или поздно повлияет на внешний вид улиц, ведь потоки пешеходов и самокатчиков нужно разводить (либо снижать скорость последних). Во-вторых, перевод общественного транспорта на электричество приведёт к снижению уровня уличного шума. Значит, жители мегаполисов будут меньше от него уставать.

«Распространение робототехнической доставки, дронов, электромобилей — всё это влияет на инфраструктуру, социальные связи, рынок труда и на городскую среду. При её проектировании архитектурные консорциумы уже учитывают эти факторы. Здесь социология, архитектура и строительство пересекаются. И вместе с благоприятными эффектами есть очевидные риски: сдвиг в занятости и угроза потери рабочих мест», — отметила председатель Совета федеральной территории «Сириус» Елена Шмелева, выступая на V Конгрессе молодых учёных.  

Изменится и подход к возведению зданий. Сегодня практически у каждого строения есть углеродный след, который состоит из выбросов на каждом этапе его жизненного цикла — от производства стройматериалов и их транспортировки к месту возведения до демонтажа и утилизации отходов. Во время эксплуатации здания этот след складывается из потребления энергии для отопления, охлаждения, освещения, техобслуживания и других нужд. Низкоуглеродное строительство стоит на принципах применения экологически чистых (в том числе переработанных и перерабатываемых) материалов, энергоэффективности, использования возобновляемых источников энергии и компенсации выбросов.

Для того чтобы достоверно оценить выбросы CO₂ при эксплуатации здания, перед строительством создают цифровую модель его и прилегающей территории. Это позволяет ещё на этапе проектирования выбрать оптимальную ориентацию здания по сторонам горизонта, точно рассчитывать поступление солнечного света и нагрузку на систему кондиционирования. Также применяется вентиляция с рекуперацией тепла и адиабатическое охлаждение. Эти технологии позволяют существенно сократить энергопотребление и уменьшить выбросы углекислого газа. 

Примером реализации низкоуглеродных строительных решений станет кампус Научно-технологического университета «Сириус». Он объединит на одной территории учебные корпуса, жильё для студентов, сотрудников Университета и резидентов Инновационного научно-технологического центра «Сириус». Кампус сделают полигоном для демонстрации передовых работ в области декарбонизации строительной сферы.

Университетский кампус станет культурно-образовательным ядром Сириуса Изображение: © Медиадом «Сириус»

«В Сириусе будет реализован подход устойчивого развития в строительстве по стандарту Green Zoom. Это значит, что объекты пройдут оценку не только по энергоэффективности, но и по комплексному снижению углеродного следа. Там появятся системы вторичного использования серой воды, дождевые сады и испарительные водоёмы, зелёные и светлые кровли, вертикальное озеленение, а также энергоэффективное наружное освещение. Для южного климата особенно важны природоподобные технологии охлаждения: адиабатические системы, навесы, перголы, водные поверхности, которые снижают перегрев территории и нагрузку на кондиционирование. Эти решения одновременно уменьшат потребление ресурсов, сократят выбросы СО₂ и сформируют комфортную дружественную среду для людей. Таким образом, Сириус станет первым крупным примером применения Green Zoom в южном регионе России, где низкоуглеродное строительство адаптируется к специфике субтропического климата», — подчёркивает директор Научно-исследовательского института устойчивого развития в строительстве (НИИУРС) Вера Бурцева. 

Рынок труда

Прогнозы говорят о том, что в течение ближайших пяти лет произойдут существенные изменения на рынке труда. Количество сотрудников в таких сферах, как горнодобыча, нефтеперерабатывающая промышленность и обслуживание двигателей внутреннего сгорания, существенно сократится. Специалисты предполагают потерю около пяти миллионов рабочих мест непосредственно в секторе добычи ископаемого топлива.

Вместе с тем открываются широкие перспективы трудоустройства в новом сегменте. По прогнозу ООН, сфера низкоуглеродной энергетики, энергоэффективных технологий и низкоэмиссионного производства изделий может создать больше 30 миллионов рабочих мест. Значит, потребуется масштабная переквалификация. Появятся новые профессии: инженеры по возобновляемым источникам энергетики, специалисты по улавливанию, хранению и утилизации CO₂, разработчики материалов с низким углеродным следом. Для обучения таких специалистов в высших учебных заведениях уже создаются специальные факультеты зелёной энергетики, устойчивого развития, циркулярной экономики. 

«Энергопереход обещает будущее, в котором климатические изменения не будут такими угрожающими, как сейчас. При этом он обнажает экономические риски, способные нанести ощутимый ущерб многим странам, где развита добыча полезных ископаемых. Впрочем, сокращать использование невозобновляемых источников энергии всё равно придётся, чтобы добиться оптимального баланса выбросов и поглощения CO₂. Заместить углеводороды в перспективе способны солнечная, ветровая, гидро- и ядерная энергетика — так называемый зелёный квадрат. Две последние покрывают базовую нагрузку, и они в России дают около трети объёма всей электроэнергии. А две первые отвечают за пиковую нагрузку, и в этих областях нашей стране есть над чем работать. Ну а компании, представляющие угольную и нефтегазовую промышленность, неизбежно столкнутся с необходимостью адаптироваться к новым реалиям. Они уже сейчас разрабатывают долгосрочные стратегии развития с учётом зелёного перехода. В 2024 году с помощью возобновляемых источников и АЭС впервые было сгенерировано 40 % от общего объёма электричества в мире (согласно докладу Международного энергетического агентства). Очевидно, что эта цифра в будущем будет только расти».

Антон Гусев, директор Научно-технологического университета «Сириус», заместитель руководителя  Образовательного фонда «Талант и успех»