Озеленить пустыню, “удобрить” океан: технологии, которые удаляют парниковые газы

Последние 3-4 года ученые назвали самыми теплыми за всю историю наблюдений. Основная причина – парниковые газы. По данным Всемирной метеорологической организации, с 1750-го уровень углекислого в атмосфере Земли вырос более чем на 140%, метана – на 257%, оксида азота – на 122%.

Парниковые газы в такой концентрации привели к повышению среднегодовой температуры на Земле, таянию льдов на полюсах, затоплению островов в океане, длительным засухам и разрушительным ураганам. То, о чем предупреждали климатологи, ощутили почти все – катастрофа приближается.

План спасения Земли под названием “геоинженерия” составляют ученые и политики. Отдельные страны и инвесторы начали вкладывать деньги в проекты, которые помогут остановить глобальное потепление и охладить планету. Большая часть нацелена на то, чтобы убрать лишние парниковые газы из атмосферы (концепция отрицательных выбросов СО2). “Очищающие” технологии стали трендом.

Ниже рассмотрим “рецепты”, которые предлагают геоинженеры и климатологи,  проекты, в которые можно инвестировать и что это даст.

Геоинженерия – палочка-выручалочка для Земли

Джеймс Хансен
Историческое выступление “патриарха” геоинженерии Джеймса Хансена (1988)

Геоинженерия – это воздействие на природу особыми методами, чтобы  остановить изменения климата. Концепция начала формироваться еще в 1970-х. Уже тогда некоторые ученые высказывались за активное противодействие климатическим изменениям.

Одним из “патриархов” геоинженерии считают американского климатолога Джеймса Хансена. В 1988 году он, тогда еще директор Института космических исследований имени Годдарда в структуре NASA, первым публично обратился к конгрессу США в связи с угрозой изменения климата. По мнению Хансена, глобальное потепление могут остановить только быстрые и решительные действия. Промедление, предупреждает климатолог с мировым именем, приведет к “эффекту Венеры” – превращению Земли в необитаемую раскаленную пустыню.

Узнать подробнее

12 лет на то, чтобы укротить парниковые газы

В начале октября 2018-го Межправительственная группа экспертов по изменению климата шокировала заключением: у человечества осталось всего 12 лет, чтобы победить парниковые газы – вдвое сократить выбросы. Если продолжать медлить, избежать климатической катастрофы будет нельзя.

Геоинженерия предлагает удалить лишние парниковые газы прямо или помочь это сделать природе. К технологиям отрицательных выбросов относятся:

  • биоэнергетика с улавливанием и хранением углекислого газа
  • прямой “захват СО2”
  • лесовосстановление
  • насыщение океана железом.

BECCS или биоэнергетика

Декатур
Станция в Декатуре: BECCS в действии

Упомянутый Хансен отстаивает идею “Биоэнергетики с улавливанием и хранением углерода” (Bio-Energy with Carbon Capture and Storage, BECCS). Схема выглядит так: сельскохозяйственные культуры, накапливающие парниковые газы, сжигают на электростанциях, выбросы улавливают методом захвата и закачивают в подземные хранилища.

#1 Станция в Декатуре

Во всем мире запустили несколько подобных проектов (сожжение или сбраживание рапса, сахарного тростника и других культур). Наиболее известный – станция корпорации Archer Daniel Midland в Декатуре (штат Иллинойс, США), которая перерабатывает кукурузу в этанол. Получаемый при сбраживании СО2 закачивают на глубину 2 километра. Одна беда: в глобальном масштабе под эти технические растения придется отдать 40% пахотных земель, что недопустимо много.

#2 Инициативы Евросоюза

За последнее десятилетие Евросоюз вложил в проекты по улавливанию СО2 и хранению под землей 486 млн долларов. Однако развернуть климатические программы Брюсселю не удалось. Инвестиции в 6 проектов себя не оправдали.

Узнать подробнее

12 декабря 2015 года 195 стран приняли Парижское климатическое соглашение. Основная идея – удержать рост среднегодовых температур в рамках 2°C над доиндустриальным уровнем в текущем столетии. Способы – удалить парниковые газы (сократить выбросы) и внедрить BECCS. Выход из соглашения США (2017) поставил его реализацию под вопрос.  

#3 Pivot Bio

К счастью, есть люди, которые не сидят, сложа руки. В октябре 2018-го американский стартап Pivot Bio из Калифорнии привлек 70 млн долларов инвестиций на развитие агротехнологии, которая позволяет сократить использование азотных удобрений и удалить парниковые газы.

Методами генной инженерии стартаперы активировали важную функцию бактерий – вбирать азот из воздуха и насыщать им корни растений. “Разбуженные” микробы компания включила в состав препарата Proven. С его помощью фермеры могут вырастить урожай с меньшим количеств вредных для климата удобрений.

Узнать подробнее

Прямой “захват СО2”

Climeworks
Установка Climeworks по “захвату СО2”

Эксперименты показали, что можно улавливать углекислый газ непосредственно из воздуха, превращать в топливные гранулы или хранить под землей.

#1 Climeworks

В августе 2018-го швейцарский стартап Climeworks привлек 30,8 млн долларов инвестиций на прямой “захват СО2” из атмосферы. С ними компания, которую называют лидером в отрасли, ускорит движение к цели – к 2025 году избавить планету от 1% мировых выбросов парниковых газов. Установка пропускает атмосферный воздух через фильтр из пористых гранул, модифицированных аминами (производными аммиака). Последние химически связывают углекислый газ.

Climeworks первым коммерциализировал технологию “захвата СО2”. Теперь его установки фильтруют выбросы электростанций и предприятий, дают сырье для пищевой промышленности и производства автомобильного топлива. Climeworks построил в 6 странах 9 заводов.

Узнать подробнее

#2 Carbon Engineering

Дэвид Кит
Дэвид Кит: “Нам удалось коммерциализировать “захват СО2”

В 2015-ом канадский стартап Carbon Engineering из Калгари запустил опытный завод по “захвату СО2” гидроксидом калия (Сквамишский эксперимент). Геоинженеры во главе с климатологом из Гарварда Дэвидом Китом коммерциализировали “дешевую и не волшебную” технологию. Их установка убирает из атмосферы тонну парникового газа в день и превращает в синтетическое топливо (смесь СО2 с водородом).

Узнать подробнее

#3 Carbon Recycling International

В июле 2018-го исландская компания Carbon Recycling International (CRI) начала поставлять в Великобританию метанол, добытый из углекислого газа (та же смесь с водородом). 23 тысячи литров топлива-”вулканола” синтезировали из выбросов геотермальной электростанции Сварценги на юго-западе Исландии. За год завод, построенный в 2011-ом, производит его около 4 тысяч тонн. CRI планирует запустить 30 подобных предприятий.

Узнать подробнее

#4 Университет Трента (магнезитовая технология)

Пока технология является чрезмерно дорогой и не может работать в глобальном масштабе. Но альтернатива есть. Канадские ученые из Университета Трента во главе с профессором Яном Пауэром придумали, как получить магнезит всего за 72 дня. Процесс ускорили полистирольные микросферы. В природе минерал делает “захват СО2” сотни лет.

Узнать подробнее

#5 Y Combinator

В октябре 2018-го венчурные инвесторы наконец дали шанс “диким” геоинженерам. Американский венчурный фонд и бизнес-инкубатор Y Combinator из Кремниевой долины объявил инвестиционный конкурс для “климатических” стартапов. Финансирование получат те из них, которые смогут предложить дешевые и рентабельные проекты в одном из 4 направлений.

Первое – кому-то предстоит создать фитопланктон-гибрид, который свяжет углекислый газ в любом участке Мирового океана.

Второе – нужно при помощи электрогеохимии сделать искусственное выветривание минералов менее затратным.

Третье – необходимо разработать бесклеточный биореактор с ферментами, который будет поглощать СО2 из воздуха.

Четвертое – затопить пустыни и устроить в них оазисы с выращиванием фитопланктона.

Узнать подробнее

#6 Пекинский университет

Ученые Юхуа Тэн и Донгсяо Чжан из Пекинского университета предложили заливать парниковый газ под дно океана. Исследователи создали модель, которая имитирует “инъекции” углекислого газа. Исходили из того, что после “захвата СО2” его можно будет использовать в жидком виде. Применение модели показало, что на глубине 3,5 километра такое хранение будет безопасным и эффективным.

Узнать подробнее

#7 GEOMAR

Германский климатолог и геоинженер Андреас Ошлис из Центра океанических исследований GEOMAR имени Гельмгольца (Киль) предложил огромными насосами откачивать холодную воду из океанов на поверхность. Там она впитает в себя парниковые газы и вместе с ними опустится на дно. Так произойдет потому, что холодная вода тяжелее теплой.

Узнать подробнее

Лесовосстановление

озеленение
Озеленение крыш стало трендом

При фотосинтезе растения усиленно поглощают углекислый газ из воздуха. Поэтому в лесу и саду дышится легче. Климатологи в один голос твердят: надо засадить деревьями каждый клочок пустующей земли. Листва не только удаляет парниковые газы, но и дает прохладу, защиту от солнца.

#1 Озеленение улиц от Марты Шварц

Американский ландшафтный архитектор Марта Шварц предложила оригинальный способ того, как охладить Землю – озеленение улиц. От слов сразу перешла к делу – чего стоит ее “зеленый” дизайн площади Гранд-Канал в Дублине (Ирландия), садов Гифу Китагата в Китагате (Япония) и установки I Hate Nature / Aluminati в Художественном музее Рейкьявика (Исландия). Сейчас американка вместе с Иллинойским технологическим институтом работает над проектом по рекультивации одного из городов родной страны.

Узнать подробнее

#2 Озеленение домов в Праге

Фасады и крыши зданий в Праге (Чехия) покроют зеленью. Необычный метод управления климатом включили в новый адаптационный план. К решительным действиям мэрию подтолкнули ученые-гидрологи. Накануне члены Чешского лимнологического общества во главе с Мартином Руликом обнародовали открытое письмо к правительству страны.

Раньше градоначальников голосу ученых вняли простые граждане. В 2017-ом зеленью были покрыты 195 тысяч квадратных метров зданий. За год число строений, которые озеленили, выросло в 2 раза.

Узнать подробнее

Насыщение океана железом

водоросли
Водоросли вбирают углекислый газ, геоинженеры стимулируют

Некоторые геоинженеры предлагают насытить (“удобрить”) океан ионами железа. Цель – стимулировать процесс фотосинтеза и рост фитопланктона, который поглощает углекислый газ.

В 2004-ом международная группа экологов во главе с Виктором Сметацеком из Института полярных и морских исследований имени Альфреда Вегенера (Германия) начала эксперимент EIFEX. В месте Южного океана, где течения образуют круговорот, сбросили 14 тонн раствора сульфата железа.

7 недель экологи изучали флору, фауну и биохимию внутри и снаружи опытного участка. Они заметили, что водорослей стало очень много. Половина не разложилась и вместе с СО2 осела на глубину более километра. Углекислый газ удалось отправить на океанское дно минимум на 100 лет. Проект EIFEX показал: отдельные “рецепты” геоинженеров работают. С 1980-х годов ученые провели 12 подобных экспериментов.

“Зеленый” переход

Макрон на One Planet Summit
Макрон на One Planet Summit

Несмотря на несоблюдение Парижского климатического соглашения, президент Франции Эммануэль Макрон реализовал несколько инициатив. В декабре 2017-го он провел One Planet Summit (Париж). Одна из целей – “озеленить” финансы, а также мобилизовать государства и инвесторов на борьбу с глобальным потеплением.

В июле 2018-го Макрон собрал глав 6 суверенных фондов, которые подписали специальную хартию. Согласно документу, инвесторы будут требовать от компаний, в которые вкладывают средства,  обнародовать данные по своей низкоуглеродной стратегии. Последняя должна ограничить выбросы.

По мнению финансистов, “зеленый переход” к экономике с низким уровнем выбросов СО2 создает новые инвестиционные возможности». Конкретикой свои обязательства участники хартии наполнят до конца 2018 года.

Узнать подробнее

Сценарии и возможности для инвесторов

инвестиции в захват СО2
Инвестиции в климат дают не только прибыль

Что даст борьба с выбросами парниковых газов обычному инвестору? Рассмотрим возможные сценарии.

# 1 Локальный

В идеале какой-то из проектов или сразу несколько воплощают в отдельном регионе или стране. Как показал успех Climeworks и других стартапов, которые коммерциализировали “захват СО2”, инвестиции в компании-разработчики окупаются со временем. Тем, кто настроен на быструю прибыль, следует вкладывать средства в готовый продукт – углекислый газ для безалкогольных напитков или топливо для автомобилей.

Лучше инвестировать в:

  • технологии (стартапы, предприятия, электростанции);
  • индустрию потребителей СО2 – тепличное хозяйство, рынок напитков и альтернативных видов топлива;
  • отрасль агротехнологий (кукуруза и другие культуры, которые поглощают парниковые газы).

# 2 Глобальный

Согласно расчетам группы Хансена, на глобальное внедрение BECCS в течение 80 лет потребуется от 8 до 535 трлн долларов. Запустить какой-то проект в мировом масштабе дорого, но возможно. Гарантий, что все получится, никто не даст. Поэтому нужно иметь большие амбиции и смелость.

Узнать подробнее

Лучше инвестировать в:

  • “зеленые” проекты (озеленение);
  • рынок металлов и железной руды (технология “удобрения” океана);
  • разработчиков софта для оценки климатических рисков (фирма Hermes из Британии).

Узнать подробнее

Резюме. Как видим, убрать из атмосферы лишние парниковые газы – не фантастический замысел. Геоинженеры перешли от экспериментов к испытаниям прототипов и коммерциализации технологий. Стартапы-разработчики активно привлекают средства государств и венчурных инвесторов, чтобы запустить предприятия по “захвату СО2” и в рамках BECCS. Некоторые готовятся к мировой экспансии.

Тем не менее, в СМИ не утихают споры о том, остановит ли климатический апокалипсис такое наступление на парниковые газы. Компьютерное моделирование и отчеты метеорологов не дают однозначных ответов. Пока лишь озеленение и лесовосстановление, проводимые в глобальном масштабе, дали ощутимый эффект.

Объяснение лежит на поверхности: мир стоит на пороге энергетической революции. О “зеленом переходе” к экономике с низкими выбросами говорят политики и крупные инвесторы. Все больше тех, кого называют элитой, прозревают: сжигание растений-поглотителей СО2 дает столько же электроэнергии, сколько и уголь.

Именно поэтому “вход” в новую отрасль сейчас как никогда актуален. Да, никто не гарантирует прибыль, но всегда есть шанс убить двух “зайцев” – получить доход и спасти планету.

Подготовил Станислав Клопот


Расскажите об этом друзьям



Хотите узнать о будущем больше?

Узнайте где деньги будут завтра!

Как современные технологии изменят бизнес? От чего стоит отказываться уже сейчас? Какие бизнес-идеи будут востребованы через 5, 10 и 15 лет? Какие отрасли останутся выгодными и актуальными, а какие умрут?

Заглянуть в будущее