Сметём углекислый газ с лица земли
Ежегодно, сжигая различные виды топлива, человечество выбрасывает в атмосферу Земли примерно шесть миллиардов тонн двуокиси углерода. Частично этот газ поглощается растениями в процессе фотосинтеза, но большая его часть остаётся в атмосфере, вызывая парниковый эффект. Углекислый газ плохо пропускает инфракрасные (тепловые) лучи, испускаемые нагретой Солнцем поверхностью Земли. Они не могут унести тепло в космос, и температура атмосферы повышается. По некоторым подсчётам, если выброс углекислого газа в воздух будет продолжаться теперешними темпами, то за 21-ый век температура на планете вырастет на 2,5 градуса Цельсия, а если рост прекратится (что маловероятно) — всего на 1,5 градуса. Что, впрочем, тоже вызовет значительные климатические изменения, таяние льдов и подъем уровня океана.
Пока для нас нефть, природный газ и уголь являются главными источниками энергии. Ни управляемый ядерный синтез, ни солнечная, ни ветровая энергетика не могут сегодня заменить этого топлива. Но куда деть, получаемый в результате сжигания, опасный газ хотя бы на время?
В 1977 году итальянский энергетик Э. Маркетти предложил выделять из дыма электростанций двуокись углерода и закачивать её в океанские впадины, где и оставлять навсегда. Однако расчёт затрат, проведённый экономистами в 1984 году, показал, что стоимость электроэнергии при этом удвоится. Сегодня, когда появились явные признаки глобального потепления, об этом предложении вспомнили. Специалисты работают над увеличением эффективности и уменьшением стоимости этого процесса. Хотя многие говорят, что это то же самое, что заметать мусор под ковёр.
На искусственном островке в Северном море норвежские инженеры уже закачивают углекислый газ в подземные пласты на глубине 1 000 метров под морским дном. Ежегодно норвежская государственная компания «Статойл» избавляется таким образом от миллиона тонн двуокиси углерода. Правда, этот газ возникает не при сжигании, а при добыче топлива.
Природный газ с богатого месторождения Слейпнир содержит девять процентов двуокиси углерода, что почти в четыре раза больше «нормы». Как правило, в таких случаях углекислый газ отделяют от горючего и выбрасывают в атмосферу. Но тут масштабы таковы, что это составило бы три процента от выброса, разрешённого всей Норвегии, и компании пришлось бы платить 50 миллионов долларов штрафа в год. Поэтому фирма, затратив на специальное оборудование 80 миллионов, закачивает углекислый газ в водоносные горизонты под морем — миллион тонн газа ежегодно. Это будет продолжаться не менее двадцати лет.
По другую сторону Атлантики, в канадской провинции Альберта, пытаются избавляться от углекислого газа с прибылью. Здесь пласты каменного угля залегают на глубине 1 300 метров — слишком глубоко, чтобы их разрабатывать. К тому же в месторождении содержится довольно много рудничного газа — метана, так что добывать здесь уголь было бы не только сложно, но и опасно. Канадские инженеры пробуют закачивать в эти пласты углекислый газ, вытесняя им наверх более лёгкий метан, который можно использовать как любой природный газ. С чистой двуокисью углерода это легко получилось. На следующем этапе инженеры постараются закачать под землю неочищенный дым тепловой электростанции. В этом случае стоимость электроэнергии возрастёт незначительно. В угольных пластах, по мнению экспериментаторов, газы останутся на неопределённо долгое время.
В США угольные месторождения такого типа позволили бы спрятать все углекислые выбросы страны за шесть лет — 37 миллиардов тонн углекислого газа. В американских подземных резервуарах солёной воды, непригодной для питья и других целей, можно уместить почти 500 миллиардов тонн углекислого газа. А в мире столько таких непригодных водных запасов, что в них можно спрятать глобальные выбросы двуокиси углерода за 350 лет.
Впрочем, идея Маркетти в своём первозданном виде тоже имеет перспективы. У берегов Калифорнии и Гавайских островов уже проведены опыты по сбросу в океан на большую глубину жидкой двуокиси углерода. Она образует во впадинах дна холодные озера, а затем очень медленно растворяется в воде. Холодные воды с больших океанских глубин почти не поднимаются вверх. Если же накачивать жидкий углекислый газ на глубину 3 650 метров и более, то на поверхности такого озера образуется гидрат углекислого газа, тонкая плёнка вроде слоя льда, которая ещё более замедляет растворение. Потенциал океана как места для хранения нежелательного газа почти беспределен.
Однако критики подобных проектов говорят о том, что неизвестно, как такой «подарок» скажется на глубоководных животных и микроорганизмах. А чтобы это узнать, потребуются годы работы и огромные средства.
Кроме того, неизвестно, не вырвется ли углекислый газ из подземных пластов или со дна океана, например при землетрясении. В 1986 году огромный пузырь вулканического углекислого газа вырвался из глубины камерунского озера. Тяжёлый газ разлился по равнине и погубил немало людей и животных.
Пока для нас нефть, природный газ и уголь являются главными источниками энергии. Ни управляемый ядерный синтез, ни солнечная, ни ветровая энергетика не могут сегодня заменить этого топлива. Но куда деть, получаемый в результате сжигания, опасный газ хотя бы на время?
В 1977 году итальянский энергетик Э. Маркетти предложил выделять из дыма электростанций двуокись углерода и закачивать её в океанские впадины, где и оставлять навсегда. Однако расчёт затрат, проведённый экономистами в 1984 году, показал, что стоимость электроэнергии при этом удвоится. Сегодня, когда появились явные признаки глобального потепления, об этом предложении вспомнили. Специалисты работают над увеличением эффективности и уменьшением стоимости этого процесса. Хотя многие говорят, что это то же самое, что заметать мусор под ковёр.
На искусственном островке в Северном море норвежские инженеры уже закачивают углекислый газ в подземные пласты на глубине 1 000 метров под морским дном. Ежегодно норвежская государственная компания «Статойл» избавляется таким образом от миллиона тонн двуокиси углерода. Правда, этот газ возникает не при сжигании, а при добыче топлива.
Природный газ с богатого месторождения Слейпнир содержит девять процентов двуокиси углерода, что почти в четыре раза больше «нормы». Как правило, в таких случаях углекислый газ отделяют от горючего и выбрасывают в атмосферу. Но тут масштабы таковы, что это составило бы три процента от выброса, разрешённого всей Норвегии, и компании пришлось бы платить 50 миллионов долларов штрафа в год. Поэтому фирма, затратив на специальное оборудование 80 миллионов, закачивает углекислый газ в водоносные горизонты под морем — миллион тонн газа ежегодно. Это будет продолжаться не менее двадцати лет.
По другую сторону Атлантики, в канадской провинции Альберта, пытаются избавляться от углекислого газа с прибылью. Здесь пласты каменного угля залегают на глубине 1 300 метров — слишком глубоко, чтобы их разрабатывать. К тому же в месторождении содержится довольно много рудничного газа — метана, так что добывать здесь уголь было бы не только сложно, но и опасно. Канадские инженеры пробуют закачивать в эти пласты углекислый газ, вытесняя им наверх более лёгкий метан, который можно использовать как любой природный газ. С чистой двуокисью углерода это легко получилось. На следующем этапе инженеры постараются закачать под землю неочищенный дым тепловой электростанции. В этом случае стоимость электроэнергии возрастёт незначительно. В угольных пластах, по мнению экспериментаторов, газы останутся на неопределённо долгое время.
В США угольные месторождения такого типа позволили бы спрятать все углекислые выбросы страны за шесть лет — 37 миллиардов тонн углекислого газа. В американских подземных резервуарах солёной воды, непригодной для питья и других целей, можно уместить почти 500 миллиардов тонн углекислого газа. А в мире столько таких непригодных водных запасов, что в них можно спрятать глобальные выбросы двуокиси углерода за 350 лет.
Впрочем, идея Маркетти в своём первозданном виде тоже имеет перспективы. У берегов Калифорнии и Гавайских островов уже проведены опыты по сбросу в океан на большую глубину жидкой двуокиси углерода. Она образует во впадинах дна холодные озера, а затем очень медленно растворяется в воде. Холодные воды с больших океанских глубин почти не поднимаются вверх. Если же накачивать жидкий углекислый газ на глубину 3 650 метров и более, то на поверхности такого озера образуется гидрат углекислого газа, тонкая плёнка вроде слоя льда, которая ещё более замедляет растворение. Потенциал океана как места для хранения нежелательного газа почти беспределен.
Однако критики подобных проектов говорят о том, что неизвестно, как такой «подарок» скажется на глубоководных животных и микроорганизмах. А чтобы это узнать, потребуются годы работы и огромные средства.
Кроме того, неизвестно, не вырвется ли углекислый газ из подземных пластов или со дна океана, например при землетрясении. В 1986 году огромный пузырь вулканического углекислого газа вырвался из глубины камерунского озера. Тяжёлый газ разлился по равнине и погубил немало людей и животных.