Насколько поможет климату замена угля природным газом?

Всего десять лет назад около половины энергопроизводства США было угольным. Сегодня эта цифра упала до одной трети. За тот же период времени выработка электроэнергии из природного газа возросла примерно с 20 % до 33 %. Как ожидается, эта тенденция продолжится. Но хотя природный газ при сжигании выделяет меньше углекислого газа, чем уголь, это не означает, что другие выбросы безвредны для окружающей среды. Опыт последних пяти лет показал, что, в частности, выбросы метана могут ограничить климатические выгоды замены угля природным газом.

 Чтобы определить, действительно ли природный газ менее опасен для окружающей среды, чем уголь, ученые из Университета Карнеги-Меллон (США) провели новую оценку выбросов метана и сравнили климатические преимущества использования природного газа вместо угля для производства электроэнергии.

«Результаты показывают, что использующие природный газ электростанции комбинированного цикла могут иметь более низкое воздействие на климат, чем угольные электростанции, до тех пор, пока интенсивность утечки метана не очень высока», — говорит ведущий автор работы Девайн Фаркухарсон.

Ученые смоделировали жизненный цикл выбросов метана и углекислого газа от новой пылеугольной электростанции, электростанции комбинированного цикла с парогазовой установкой и ультра-сверхкритической пылеугольной электростанции с учетом и без учета захвата и секвестрации углерода (англ. carbon capture sequestration (CCS)). Используя эту модель, команда измерила климатические воздействия каждого из вариантов в вековом диапазоне, а также оценила влияние различных скоростей утечки метана в пределах от 1 % до 5 %.

Если предыдущие исследования ставили своей целью выявление плюсов и минусов использования природного газа, то сравнительный анализ, опубликованный в августовском номере журнала Industrial Ecology, отличается тем, что в нем использованы четыре различных климатических показателя: потенциал глобального потепления, совокупное излучающее воздействие, потенциал технологии потепления и глобального изменения температуры.

«Без CCS все измерения показывают, что электростанции комбинированного цикла с коэффициентом утечки метана ниже 8,5 % имеют более низкое воздействие на климат, чем пылеугольные или ультра-сверхкритические пылеугольные электростанции, в течение 100 лет, — объясняет Фаркухарсон. — Однако с включением CCS пылеугольные электростанции и пылеугольные ультра-сверхкритические будут иметь более низкое воздействие на климат, чем работающие на природном газе с CCS, если скорость утечки метана будет превышать 2 % природного газа, используемого электростанцией».

Таким образом, нельзя однозначно считать природный газ лучшим решением для энергопроизводства.

«Наши результаты свидетельствуют о том, что новые газовые электростанции, скорее всего, имеют меньшее воздействие на климат, чем угольные, даже с учетом утечки метана. Тем не менее глубокое обезуглероживание энергетического сектора, вероятно, потребует радикального перехода от ископаемых видов топлива, включая природный газ».