Будет ли энергопереход, и при чем здесь атом и водород: эксперты ТПУ о работе конференции ООН по климату

В эти дни в шотландском в Глазго проходит главная мировая конференция по климату — 26-я сессия конференции сторон Рамочной конвенции ООН об изменении климата (COP26). Одна из основных тем — программы сокращения углеродных выбросов к 2050 году. Стоит ли ждать от саммита конкретных решений, можно ли ускорить новый энергопереход, и какие технологии помогут это сделать — своим мнением поделились эксперты Томского политехнического университета.

Фото: flickr.com

Конференция и саммит мировых лидеров, приуроченный к ней, собрали более 100 глав государств и правительств со всего мира. В официальной повестке конференции — четыре вопроса. Страны должны представить свои программы сокращения углеродных выбросов до нуля к середине нынешнего века, предложить программы восстановления пострадавших экосистем, мобилизовать финансы для достижения всех целей и согласовать процедуру отчетности по выполнению Парижского соглашения.

Участники конференции активно обсуждают проблему нового энергоперехода. Под этим понятием подразумевается глобальная трансформация энергосистем на основе четырех принципов: энергоэффективность, декарбонизация, децентрализация, цифровизация.

Андрей Лидер, руководитель отделения экспериментальной физики ТПУ:

— Сегодня уже совершенно понятно, что совершить энергопереход одномоментно и во всех странах невозможно. Это в первую очередь связано с тем, что страны обладают очень разными ресурсами, а также с высокой стоимостью ошибки: если завтра весь мир вдруг откажется, например, от углеводородного топлива.

Совершить переход можно, только постепенно замещая технологии. Надеюсь, что на саммите будут озвучены новые технологические предложения, саммит также может подсветить модели совместного использования различных видов энергетических ресурсов и поспособствует выбору точки энергоперехода для каждой страны.

Понятно, что основным энергоносителем для человечества было и останется электричество. Но как его накапливать — эффективнее и экологичнее — в новых реалиях? Жизнеспособным вариантом признан водород. Поэтому технологии его производства, накопления, перевозки становятся особо актуальными в контексте безуглеродной энергетики. В Томском политехе уже много лет развиваются технологии получения, хранения и транспортировки водорода, вуз готовит специалистов в этой области. Университеты в принципе могут и должны быть важными точками в процессе энергоперехода в своих странах как центры технологий и подготовки кадров.

Владимир Губин, заместитель директора Инженерной школы энергетики ТПУ, координатор стратегического проекта ТПУ «Энергия будущего»:

— Вопросы нового энергоперехода и снижения выбросов углерода излишне политизированы, на мой взгляд, и часто не учитывают региональные особенности стран. Например, Россия одновременно и заметный генератор СО2 за счет ряда отраслей промышленности, и поглотитель — уже за счет значительных площадей лесов и болот. Это должно учитываться. Кроме того, в энергетике у нас велика доля газовой генерации, атомной энергии.

На мой взгляд, в качестве мер по снижению выбросов СО2 «здесь и сейчас» нужно продолжать концентрироваться на энергосбережении и энергоэффективности. Это самое простое и быстрое, что можно сделать.

Дальше нам нужно пересматривать отношение к видам генерации и модернизировать их под экологическую повестку. Потому что если раньше во главе угла стояла исключительно экономика процесса, то теперь так больше нельзя. Важно использовать технологии, удовлетворяющие экономические запросы и наносящие минимальный вред окружающей среде.

Кроме того, нужно объективно посмотреть, где мы сильны, где у нас есть технологический и научный задел. Окажется, что это атомная энергетика, водород, генерация на природном газе. Здесь мы действительно можем и должны продвигаться и искать пути снижения углеродного следа.

Артем Боев, директор Инженерной школы природных ресурсов ТПУ:

— С одной стороны, мировое сообщество всецело поддерживает тренд на декарбонизацию. Было озвучено много обязательств со стороны ряда стран. С другой стороны, очевидно, что процесс продвигается очень инертно. Это связано с тем, что понимания, как именно можно выполнить эти обязательства, у многих стран нет, все слишком индивидуально. Кроме того, комфорт конечного потребителя — нас с вами — все еще гораздо важнее любых трендов. Если нужно отапливать дома людей, то при необходимости в ход идут и мазут, и уголь, и все что угодно.

Альтернативная энергетика в целом в глобальном смысле показала свою несостоятельность. Я имею в виду, что она точно не будет двигателем энергоперехода. Хотя очевидно, что она займет существенную нишу в новом энергетическом укладе, но не заменит другие источники энергии.

В процесс декарбонизации встраивается и нефтегазовая отрасль. Безусловно, она тоже хочет быть углеродно нейтральной. Здесь есть серьезные компетенции по оценке подземных резервуаров, по их поиску, куда можно закачивать СО2 и там его хранить.

Есть ощущение, что нефтегазовые компании в этом вопросе преуспеют, и тогда они будут иметь дополнительный бизнес. Также в отрасли сейчас есть интересные подходы по производству водорода, здесь у нефтяных компаний тоже есть серьезные амбиции.  

Сергей Ливенцов, профессор отделения ядерно-топливного цикла, заведующий лабораторией «Электроника и автоматика физических установок» ТПУ:

— В настоящее время активно развиваются направления, которые позволят исправить последствия решений, принятых человечеством на заре развития ядерной технологии. Важно понимать, что ядерная энергетика — это очень важное и перспективное направление. И пока альтернативы ей — существенной по объему и подобной по экологической безопасности — нет. Однако к ней необходимо осторожно и очень грамотно относиться. Например, в настоящее время добыто такое количество природного урана, что этих запасов при рациональном использовании хватит на 10-20 тысяч лет. Следовательно, скоро не будет такой острой необходимости в добыче и обогащении урана в больших объемах.

Сегодня одно из наиболее перспективных направлений ядерной технологии — это двухкомпонентная ядерная энергетика, использующая в оптимальном соотношении водо-водяные реакторы и реакторы на быстрых нейтронах с замыканием топливного цикла.

В будущем развитие этой технологии позволит грамотно использовать имеющиеся ресурсы урана, причем топливо, получаемое с коэффициентом размножения до 1,5 в реакторах на быстрых нейтронах из изотопа урана-238, будет обеспечивать работу обоих видов реакторов. Важно также понимать, что это будут высоконадежные реакторы нового поколения, построенные на основе принципов естественной безопасности, использование которых позволит существенно снизить риски.

Кроме того, очень перспективным направлением является развитие водородной энергетики. Однако для производства водорода нужно большое количество энергии. И здесь ядерная энергетика и водород смогли бы составить эффективный симбиоз.