Замещение российского газа американским оказалось для Европы опаснее угля
В 2022-2023 годах произошло крупное событие: российский газ, до СВО занимавший треть европейского рынка газа, стал недоступен европейцам, да и сами они потеряли желание его покупать. Однако функционировать без газа европейская энергетика не может и, как мы уже писали ранее, не сможет в обозримом будущем. Чтобы заменить дефицитный энергоноситель, европейцы стали импортировать его из США — крупнейшей газодобывающей державы в мире.
Среди аргументов к такому действию был узкий спектр альтернатив. Заменить газ углем европейского производства было частично возможно. Но на единицу получаемой энергии уголь дает на 80% больше углекислого газа, чем природный газ. Учитывая, что европейские страны подчинили всю свою энергетическую политику минимизации выбросов СО2, казалось логичным заменить российский газ американским, а не местным углем.
Исследователь Роберт Хауарт (Robert W. Howarth) из Корнеллского университета (США) решил проверить, так ли это на практике. Препринт научной работы он выложил на сайте своей лаборатории. И, учитывая ее содержание, до публикации в научном журнале в данном случае может пройти очень много времени.
Хауарт отметил, что газ из США попадает в Европу через танкеры со сжиженным природным газом (СПГ). Однако такие танкеры, в отличие от трубопроводов, страдают неустранимой проблемой — потерей метана в атмосферу. Жидкий метан, охлажденный до минус 170, за недели в пути неизбежно частично выкипает, тем самым не давая подниматься температуре остальной части СПГ.
Общая схема устройства танкера-газовоза / © Wikimedia Commons.
Наиболее современные из танкеров-газовозов оснащают системами улавливания испарившегося метана, который они сжигают (часто — вместе с топливом в судовых моторах). Сгоревший метан превращается в водяной пар и СО2, что резко снижает его парниковый эффект. Ведь молекула метана на горизонте в 20 лет дает в 80 раз больший парниковый эффект, чем молекула СО2 (метан лучше поглощает инфракрасное излучение). Наконец, отметил исследователь, судовые моторы газовозов не разработаны именно под метан: это адаптированные обычные ДВС. В результате часть метана в них не может сгореть и все равно попадает в атмосферу, усиливая парниковый эффект.
Кроме того, СПГ требует значительного объема энергии на сжижение — оно вовлекает мощные криогенные установки. Поскольку им нужно круглосуточное энергоснабжение, их питают энергоустановками на ископаемом топливе (СЭС и ВЭС не выдают такой же стабильной генерации). Поэтому каждый килограмм СПГ при подобной «упаковке» образует 260-370 граммов углекислого газа, констатировал Хауарт. Вдобавок в природном метане содержится немало углекислого газа, который при сжижении попадает в атмосферу. Часть СПГ тратится заводами по сжижению и перевозчиками на свои энергетические нужды.
Суммировав все эти и ряд других источников СО2 в производственном и транспортировочном цикле СПГ, Хауарт обнаружил, что в целом они весьма высоки. Если пересчитать метан в углекислый газ с учетом больших парниковых возможностей первого, выходит, что каждый килограмм СПГ, достигающий Европы, за свой жизненный цикл дает от 7,1 до 9,7 килограмма углекислого газа. Причем это расчеты для самых коротких из возможных маршрутов перевозки США — Европа. Если выбирать маршруты менее оптимально, то показатели будут значительно выше.
Итоговые выводы: если замена угля трубопроводным газом не увеличивает парниковый эффект на Земле, то переход на СПГ означает рост выбросов на единицу выработанной энергии в 1,27-3,84 раза. Получается, отказ от российского метана существенно повысил удельные выбросы СО2 для европейцев.
Благодаря экспортному буму американского и катарского СПГ строительство танкеров-газовозов в XXI веке необычайно ускорилось / © Wikimedia Commons.
Конечно, поскольку американский СПГ заметно дороже российского газа по долгосрочным контрактам, общее потребление энергии в Европе в 2022 году заметно сократилось. Следовательно, далеко не факт, что европейцы нарастили свой углеродный след в абсолютных значениях. Однако удельный нарастили совершенно точно. Такой итог отказа от поставок из России не был спрогнозирован никем, и в этом смысле работа Хауарта, бесспорно, первая.
Правда, из нее вряд ли сделают практические выводы. Открытию новых угольных карьеров в Европе существенно сопротивляются зеленые, а отправке газа в Европу в Штатах не сопротивляется никто. Поэтому, вероятнее всего, поставки СПГ из США в эту часть мира будут дальше нарастать, подстегивая глобальное потепление. Впрочем, как не раз отмечал Naked Science, это вовсе не обязательно плохо.
Другой интересный момент: исходя из расчетов работы получается, что переход с угля на газ, добываемый не в том же регионе, где он потребляется (и тем более на сланцевый газ) вообще не уменьшает парниковый эффект на единицу выработанной энергии (в основном из-за неизбежных утечек метана в атмосферу). Из этого следует, что резкое снижение доли угольной генерации в США и Европе последнего десятилетия вряд ли имело существенное влияние на климат, поскольку оно шло в основном за счет наращивания сжигания природного газа. Ранее считалось, что переход на него серьезно снижает углеродный след человечества.