Способствовала изменению климата и урбанизация. Сейчас в городах живет примерно половина населения планеты. Город с населением в 1 миллион человек в день "производит" 25 тыс. тонн СО2 и 300 тыс. тонн сточных вод[19]. Кроме этого, в больших городах температура воздуха выше на несколько градусов из-за большого количества “горячих” объектов: зданий, машин, и т.п. В развитых странах, находящихся в теплом климате, на кондиционирование воздуха расходуется больше энергии, чем на отопление. То есть борьба с потеплением с помощью кондиционеров приводит к еще большему потеплению.
3.4 Являются ли естественные причины изменения климата слабее антропогенных?
Извержения вулканов, оледенение Скандинавии и почти половины Европейской территории России, дрейф континентов и смещение полюсов Земли – чрезвычайно мощные природные процессы, перед которыми человечество выглядит бессильно. Тем не менее, возможности человека влиять на климат (как «портить», так и восстанавливать) далеко не нулевые. Вопрос во временном масштабе явлений.
В масштабе нескольких лет вулканы могут играть главную роль. Извержение вулкана Санторин в Средиземном море около 1600 года до н. э., которое, вероятно, привело к падению Минойской империи, значительно охладило атмосферу[20]. Это видно по кольцам годового прироста деревьев. В результате извержения вулкана Пенатубо в 1991 году на Филиппинах на высоту 35 км было заброшено столько пепла, что средний уровень солнечной радиации снизился на 2,5 Вт/м2, что соответствует глобальному охлаждению по меньшей мере на 0,5–0,7 °С [21]. Однако несмотря на это последнее десятилетие ХХ века стало самым теплым за тысячелетие. Эти изменения не являются долгосрочными, аэрозольные частицы относительно быстро оседают вниз.
Теоретически можно охлаждать Землю, действуя как вулканы – распыляя в стратосфере аэрозольные частицы. Однако при этом будет усиливаться циркуляция воздушных масс в Арктике, нарушатся процессы образования облаков и гетерогенные химические процессы в стратосфере. Такие действия нельзя считать спасением от усиления парникового эффекта.
В масштабе тысячелетий медленное движение от одного ледникового периода к следующему, вероятно, будет определяющим процессом. По мнению ряда ученых, мы находимся в движении от одного ледникового периода к другому, но скорость изменений очень мала – порядка 0,02 °С за 100 лет. Все это совершенно не противоречит концепции антропогенного изменения климата. Просто это явления разных временных масштабов.
Антропогенный химический удар по атмосфере в геологическом масштабе времени – краткосрочное явление. Поскольку основной фактор – сжигание ископаемого топлива – в любом случае прекратится, то данный антропогенный эффект имеет характерное время «жизни» в несколько сотен лет. Позднее все стабилизируется на новом равновесном уровне или даже вернется назад[22].
В долгосрочном плане все будет определяться естественными причинами. Геологи и палеоклиматологи часто без всякого интереса смотрят на антропогенное изменение климата и не придают ему большого значения.
Однако нам, нашим детям и внукам жить в предстоящие десятилетия. Качество нашей жизни и выживание экосистем в значительной мере зависят от того, насколько резко будет развиваться усиление парникового эффекта, сможет ли человечество «сгладить» пик и избежать катастрофических явлений.
4. ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ПРИРОДОСБЕРЕГАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ
Рост выбросов парниковых газов – результат применения старых технологий, от угольных электростанций до двигателей внутреннего сгорания. В связи с этим снижение выбросов газов должно опираться на внедрение новых эффективных технологий, способных лечь в основу менее углеродоемкой экономики. Большая часть этого процесса неизбежно будет протекать в развитых странах. Однако развивающиеся страны также должны получить пользу от сотрудничества по внедрению новых технологий.
Дружественные для климата технологии очень разнообразны: маленькие и большие по масштабу применения, краткосрочные и долговременные, хорошо известные (например более совершенные лопасти ветровых станций) и далекие от практики (например термоядерная энергетика). Крупные страны должны внести вклад в развитие различных технологий. Например, энергетическая политика США рекомендует использовать ряд новых технологий для сокращения выбросов парниковых газов. Среди них повышение энергоэффективности транспорта, строительства, бытовых приборов и промышленных установок, разработка водородных технологий, совершенствование технологий использования угля, газа и ядерного топлива. Менее крупные страны с ограниченными финансовыми возможностями для исследований и разработок часто специализируются на отдельных областях. Например, Исландия – одна из ведущих стран в использовании геотермальной энергии, и исландские разработки посвящены именно этому. Дания – мировой лидер в ветровой энергетике.
Развивающиеся страны, имеющие ограниченные возможности для проведения собственных исследований, скорее всего, будут полагаться на передачу технологий. Доклад рабочей группы МГЭИК по участию развивающихся стран (1990 г.) говорит о том, что «выбросы парниковых газов в развивающихся странах увеличиваются с ростом населения и экономики, поэтому безотлагательным требованием является быстрая передача на льготных условиях технологий для мониторинга и ограничения выбросов, адаптации к изменению климата, не сдерживающих экономическое развитие этих стран».
4.1 Приоритетные области исследований
Основные технологические инновации будут развиваться в энергетике. Здесь существуют следующие главные цели.
• Эффективность. Оказание необходимых услуг с меньшими затратами энергии, особенно в электроэнергетике и транспорте.
• Альтернативные источники. Технологии использования энергоресурсов, таких как природный газ, при сжигании которого выделяется значительно меньше парниковых газов, или ядерной энергии и возобновляемых источников энергии, где выбросы парниковых газов вообще отсутствуют.
• Улавливание углерода. Технологии, позволяющие улавливать углерод на разных стадиях процесса преобразования энергии или хранить его, например, в геологических структурах.
Даже если такие технологии выгодны в коммерческом отношении, потребуется некоторое время, прежде чем они повлияют на уровень выбросов. По мнению Международного института прикладного системного анализа (Австрия), для увеличения на рынке доли нового источника энергии с 1% до 50% и связанных с ним технологий требуется от 50 до 100 лет.
Правительства поддерживают и инициативы по сокращению выбросов парниковых газов от производственных процессов, особенно тех, где имеются фторсодержащие газы. Многие страны – в том числе Австралия, Франция, Япония, Новая Зеландия, Испания и США – стимулируют исследования по снижению выбросов в сельском хозяйстве.
Еще одним приоритетом в развитии технологий является улавливание углерода. США выделяют большие средства на исследования и разработки, направленные на улавливание и связывание углерода при производстве энергии, изучение возможностей хранения углерода и принципиально нового использования ископаемого топлива, производства полезной продукции из углекислого газа. При этом оцениваются и экологические аспекты применения этих технологий.
4.2 Международное научное сотрудничество
Научные исследования рассредоточены по многим странам, и международное сотрудничество может принести немалую пользу. Это происходит, например, в использовании водородных и топливных элементов. В 2003 г. в США было создано «Международное партнерство по водородной экономике» для исследований, разработки и внедрения технологий производства, хранения, транспортировки и распределения водорода. Это партнерство содействует сотрудничеству в области топливных элементов, разработки общих правил и стандартов для использования водородных технологий. Другие страны-участницы этой инициативы – Австралия, Бразилия, Канада, Европейский союз, Франция, Германия, Исландия, Индия, Италия, Япония, Южная Корея, Норвегия, Российская Федерация и Великобритания. В США с участием международных организаций и частных компаний начата работа над демонстрационным 10-летним проектом «Генератор будущего» с бюджетом в 1 млрд. долларов по созданию первой в мире электростанции на основе использования угля и водорода без выбросов парниковых газов.
Международное сотрудничество осуществляется и в термоядерной энергетике. Исследовательский проект «Международный термоядерный экспериментальный реактор» с бюджетом в 5 млрд. долларов направлен на освоение технологии ядерного синтеза, который мог бы стать новым мощным источником чистой энергии. Среди участников проекта Канада, Китай, Европейский союз, Япония, Российская Федерация, Южная Корея и США.
Существует также сотрудничество в разработке и внедрении технологий поглощения углерода. В 2003 г. по инициативе США был создан «Международный форум передовых технологий поглощения углерода» совместно с Австралией, Бразилией, Канадой, Китаем, Колумбией, Индией, Италией, Японией, Мексикой, Норвегией, Российской Федерацией, Великобританией и Европейским союзом, к ним позже присоединились Германия и ЮАР.