Карбоновая ферма что это такое простыми словами
Карбоновая ферма что это такое простыми словами
Страны и компании сегодня соревнуются друг с другом, кто больше сократит выбросы CO2 и раньше достигнет углеродной нейтральности. Какую роль в этом играют леса, горы и моря и что такое карбоновые фермы, рассказал Максим Канищев, руководитель научного проекта в области повышения энергоэффективности и снижения выбросов в атмосферу ANSELM.
Что такое карбоновая ферма
Сокращение выбросов CO2 от деятельности человека называется декарбонизацией. Ее можно достичь двумя способами.
Первый — это, собственно, уменьшение выбросов в атмосферу. Главным инструментом для решения этой задачи является энергоэффективность. Однако простая замена лампочек накаливания на светодиодные не позволит существенно снизить выбросы CO2 — требуется системная перестройка всей мировой промышленности. А где взять на это средства?
Бывает, что и модернизация производства невозможна. Например, достигнут технологический предел и снизить потребление энергоресурсов невозможно: либо не хватает места для установки нового оборудования, либо процесс экономически невыгоден.
В таких случаях можно воспользоваться вторым способом — запустить экологические проекты по поглощению CO2. Так предприятие сможет компенсировать свои выбросы.
Есть три основных способа улавливания CO2:
физико-химический. Он подразумевает применение различных фильтров и адсорбентов для улавливания углерода на промышленных предприятиях — CO2 собирается в фильтрах, которые затем утилизируются;
геологический. Его суть — в закачивании и консервации углекислого газа в полости земли;
биологический. Связывание углерода в процессе деятельности живых организмов — растений, водорослей и бактерий. Например, картофель преобразует CO2 в крахмал, а сахарная свекла перерабатывает углекислый газ в сахара.
Карбоновая ферма позволяет реализовать биологический подход. Но слово «ферма» тут не совсем уместно: ведь углерод на такой ферме не выращивают, а консервируют.
Карбоновой фермой может стать поле, болото, гора и даже море: именно мировой океан аккумулирует львиную долю CO2 за счет фотосинтеза водорослей. По сути, карбоновая ферма — это любой участок поверхности, на который есть документы об объеме поглощения ею CO2.
Пока что карбоновых ферм в России нет, потому что еще не определен законодательный механизм присвоения территориям такого статуса. Но в нашей стране уже есть карбоновые полигоны — площадки, где отрабатываются условия поглощения CO2 и упомянутые юридические механизмы.
От чего зависит поглощение CO2
Содержание углерода в атмосфере определяет интенсивность фотосинтеза. Чем выше концентрация CO2, тем больше его поглощают растения, в том числе зеленые водоросли. Но эта зависимость не линейная, а логарифмическая.
Советские биологи считали, что катастрофическое глобальное потепление нам не грозит — при увеличении содержания в атмосфере CO2 биосфера начнет интенсивнее его поглощать, пока не поглотит все лишнее и не достигнет баланса. Умная система, если задуматься.
Поглощение углекислого газа зависит не только от его количества в атмосфере, но и от вида растения. Идеально справляются с этой задачей эвкалипт, бамбук, наши родные осина с ольхой и экзотическая павловния.
Можно ли влиять на процесс поглощения
Фотосинтез — это процесс преобразования света в энергию. Нет солнца — нет фотосинтеза. Бессмысленно выращивать подсолнух в темной комнате — ничего не получится. Солнце встает и заходит по кругу, поэтому освещение земной поверхности неравномерно и зависит от рельефа, проницаемости воздушного слоя и многих других факторов.
Растущая в лощине осина будет поглощать меньше углерода, чем осина на вершине горы, открытая солнцу. В таежных лесах годовая величина связывания углерода колеблется от 0,8 до 2,4 тонны CO2 на 1 га в год. В субтропических — этот показатель может достигать 7,5 т/га, в тропических — 10 т/га — за счет большей длины светового дня. Поэтому поглощение можно увеличивать за счет выбора места для реализации экопроекта.
Где строить карбоновые фермы
Территория России охватывает различные природные зоны. Углеродные параметры лесов существенно меняются от региона к региону.
Самое правильное место для размещения карбоновых ферм — Европейско-Уральская часть России. Лесной массив здесь поглощает углерод достаточно хорошо — 2 тонны CO2 на 1 га в год.
Как оценивают поглощение CO2
В мире, в том числе в России, разработаны десятки методик для определения уровня поглощения углерода. Как правило, они основаны на зависимостях, полученных в результате исследований различных растений, почв, условий освещения и так далее. Мы уже отмечали, что факторов, влияющих на поглощение CO2, — множество.
Среди официальных регламентов — утвержденные минприроды «Методические указания по количественному определению объема поглощения парниковых газов», методика Региональной оценки бюджета углерода лесов (РОБУЛ) от Института глобального климата и экологии, пять альтернативных методик, отличающихся друг от друга оценкой поглотительной способности.
К сожалению, пока нет единого подхода к определению исходных данных для точного расчета. Часто исследователи оперируют упрощенными моделями. Например, на 10 га произрастает трехлетний хвойный лес. И для этого идеального леса рассчитывают уровень возможного поглощения углерода. Однако реальность гораздо сложнее. Чем точнее будут исходные данные, тем достовернее будет и оценка поглотительной способности деревьев. Чтобы улучшить качество прогнозов, специалисты анализируют состояние почв, количество углерода в сухой массе, снимки со спутников и дронов. Далее полученную информацию загружают в компьютерную модель — она определяет густоту леса, его возраст и состав.
Правда, ученые до сих пор спорят о том, насколько точными должны быть исходные данные: не целесообразнее для сокращения издержек ограничиться средними величинами, округлив их в ту или иную сторону.
Каковы возможности России в поглощении CO2
«Законсервированный» углерод имеет свою стоимость. Если мы организуем карбоновую ферму и доказываем, что она поглощает определенное количество CO2, мы можем продать эти углеродные единицы, или квоты, предприятию, которому надо улучшить свой экологический баланс.
Арифметика проста. Организовать поглощение тонны CO2 на ферме стоит €5, а продаем мы эту тонну за €15. Если предприятие платит штраф за каждую тонну в размере €30, такое предложение будет ему интересно. Грубо говоря, бизнес-модель такова: собственник земли получает аттестацию (порядок ее оформления определит будущее законодательство), выпускает и продает ценные бумаги с номиналом в тоннах утилизированного CO2, которые освобождают компанию-партнера от уплаты налога на углеродные выбросы.
Карбоновые фермы уже существуют в Австралии и США. Например, в рамках партнерства с Министерством сельского хозяйства США компания Chevrolet недавно приобрела 40 тыс. квот у 23 владельцев ранчо в Северной Дакоте, которые добровольно пообещали применять методы нулевой обработки почвы на своих пастбищных угодьях.
По оценкам доктора биологических наук, профессора кафедры общей экологии в Челябинском государственном университете Бориса Красуцкого и кандидата технических наук, старшего научного сотрудника Института народнохозяйственного прогнозирования РАН Бориса Фёдорова, в России общие объемы поглощения углекислого газа лесами могут достигать 250 млн тонн в год. Тем временем Организация экономического сотрудничества и развития (ОЭСР), в которую Россия, впрочем, не входит, оценивает размер платы за тонну выбросов CO2 от €30 и выше. Собранные средства пойдут на реализацию экопроектов по сдерживанию изменения климата.
Таким образом, при условии грамотного юридического оформления ежегодно российские леса самим фактом своего существования могут приносить своим владельцам около €7,5 млрд. Повышая качество управления лесами, доход можно увеличить более чем вдвое. При таких возможностях карбоновые фермы будут процветать.
В Кузбассе появится первая в России частная карбоновая ферма
«СДС-Уголь» Михаила Федяева планирует построить первый в Кузбассе карбоновый полигон для мониторинга выбросов парниковых газов. Об этом сообщил гендиректор «СДС-Угля» Геннадий Алексеев на совещании у первого вице-премьера Андрея Белоусова по развитию угольной отрасли в субботу, 28 августа.
Карбоновый полигон — это земельный участок, где высаживают растения и проводят эксперименты для контроля за производством и поглощением ими парниковых газов.
Алексеев пояснил, что у холдинговой компании СДС (в нее входит «СДС-Уголь») находится в собственности или в долгосрочной аренде более 500 тыс. га земельных участков самого различного назначения. Часть из них компания выделит под такие полигоны. По его словам, это одно из мероприятий стратегии низкоуглеродного развития, которую «СДС-Уголь» утвердила несколько недель назад.
«СДС-Уголь» станет первой угольной компанией, которая решила построить карбоновые полигоны. По словам источника РБК, знакомого с планами компании, под полигоны она выделит три участка земли общей площадью 2 тыс. га. Стоимость проекта может составить 200–300 млн руб., добавил он. Представитель СДС отказался комментировать детали.
Зачем угольной компании карбоновые полигоны
В состав СДС входят кузбасские угольные разрезы «Черниговец», «Восточный», «Первомайский», шахты «Южная» и «Листвяжная», обогатительные фабрики и ряд сервисных предприятий. В 2020 году добыча угля у холдинга, по данным ЦДУ ТЭК, снизилась на 17,8%, до 20,2 млн т.
«СДС-Уголь» задумалась о создании карбоновых полигонов на фоне планируемого ввода Евросоюзом так называемого углеродного налога с 2026 года. На первом этапе выплаты за ввоз в ЕС высокоуглеродной продукции, о которых Еврокомиссия объявила 14 июля, коснутся производителей железа, стали и азотных удобрений, для которых ущерб может составить €655 млн и €398 млн в год соответственно. Но европейский регулятор не исключал, что может распространить в дальнейшем этот налог и на другие товары, включая уголь.
«Углеродный налог» — условное название: фактически импортеры товаров в Евросоюз будут покупать специальные сертификаты и обменивать их на право ввезти углеродоемкую продукцию. Кроме того, «СДС-Уголь» является партнером крупного производителя азотных удобрений «СДС-Азот» Романа Троценко, который как раз подпадает под действие европейского налога. Троценко купил эту компанию у СДС в 2017 году.
По словам генерального директора Национального рейтингового агентства Алины Розенцвет, 2 тыс. га, на которых компания планирует построить карбоновые полигоны, — «довольно скромный» участок: обычно растения поглощают 2 т CO₂ на 1 га в год, то есть речь идет о поглощении 4 тыс. т CO₂. СДС не раскрывает объемы выбросов. Вся угольная отрасль и угольная энергетика России суммарно выбрасывают 200 млн т эквивалента CO₂ в год, говорил ранее заместитель губернатора Кемеровской области Дмитрий Исламов. На СДС приходится около 10% всей добычи угля в России, но у компании нет угольных электростанций, которые являются основными источниками выбросов CO₂.
Если в России создадут систему по торговле «зелеными» сертификатами, то компании смогут засчитывать в зачет своих собственных выбросов CO2 результаты, полученные на карбоновых полигонах, подтверждающие потребление диоксида углерода растениями, отмечает Розенцвет. Это позволит им снижать углеродный след своей продукции, что станет критически важным с 2026 года, добавила она. По ее словам, так уже поступают многие нефтяные компании в мире, закупая квоты на полигонах в США, Латинской Америке и Австралии. Совладелец ЛУКОЙЛа Леонид Федун в интервью РБК в апреле говорил, что эта нефтяная компания также задумывается о покупке подобных сертификатов для поставки на экспорт сырья, свободного от CO₂, и строительстве карбоновых ферм. «Мы обсуждаем с Минфином теорию карбоновых ферм, которая предполагает, что предприниматель вкладывает деньги в разведение леса, а затем продает углеродные единицы и зарабатывает на этом деньги, это нормальный бизнес. В настоящий момент обсуждается соответствующий законопроект, но он пока не внесен в Государственную думу», — добавил бизнесмен.
Есть ли уже в России такие полигоны
В июле глава Министерства науки и высшего образования Валерий Фальков заявлял, что ведомство планирует создать в регионах России около 50 карбоновых полигонов для развития системы расчета углеродного баланса. Первые полигоны, по его словам, появятся в семи пилотных регионах — Чечне, Краснодарском крае, Калининградской, Новосибирской, Сахалинской, Свердловской и Тюменской областях.
Первый карбоновый полигон площадью 2,32 га открыли в Тюмени на базе Западно-Сибирского научно-образовательного центра в понедельник, 30 августа. До конца 2021 года всего будет открыто семь пилотных полигонов, в том числе в Новосибирске. «Если смотреть на горизонте трех—пяти лет, думаю, что таких полигонов должно быть несколько десятков», — сказал Фальков.
В ходе проекта планируется разработать методики измерения потоков основных парниковых газов — двуокиси углерода, метана, оксида азота и других. По словам специального представителя Минобрнауки по вопросам биологической и экологической безопасности Николая Дурманова, национальная сеть карбоновых полигонов нужна для разработки и испытания методик измерения выбросов и поглощения парниковых газов. По его словам, в недалеком будущем это превратится в отдельную большую индустрию. «Такая индустрия — это один из главных козырей России на ближайшие 30–40 лет, поскольку у нас есть огромные территории, покрытые лесом и другой растительностью, есть свободные земли под создание больших «углеродных» плантаций», — полагает Дурманов.
Леонид Федун говорил в интервью РБК, что нужна специальная государственная программа по обновлению российских лесов, в том числе по новым посадкам правильных сортов деревьев, поглощающих углекислый газ, а также по развитию деревянного строительства. «В этом случае через 20–30 лет Россия может стать донором, который будет поставлять кислород и убирать CO₂ по всему миру. За это донорство Россия может получить деньги (например, от продажи квот), сопоставимые со стоимостью продажи газа за рубеж», — отмечал он.
«Это вторая нефть»: уральские бизнесмены решили заработать на фотосинтезе, но пока не знают как
Тема карбоновых полигонов в России обсуждается не первый год. Все дело в том, что к 2022 году Евросоюз планирует ввести углеродный налог для импортных товаров, производство которых сопровождается выбросом парниковых газов.
Вся продукция, которую ввозят в страны Европы, должна будет иметь маркировку с указанием так называемого углеродного следа. Для его расчета и нужны специальные полигоны, ведь, по разным оценкам, российским производителям по этому налогу придется платить в сумме от 2 до 6,5 млрд евро в год, и наибольшие потери, по данным аудиторской компании KPMG, грозят предприятиям, которые экспортируют цветные металлы, природный газ и медь.
Что такое карбоновые полигоны
Что такое карбоновые фермы
Вероятной площадкой первого карбонового полигона на Среднем Урале называют Коуровскую обсерваторию, которая принадлежит Уральскому федеральному университету. Однако решение не принято — участок будет определен в ходе конкурса, сообщает РБК Екатеринбург.
Источник, знакомый с ходом реализации пилотного проекта карбонового полигона в Свердловской области, рассказал РБК Екатеринбург, что на участие в нем, а также в проектах карбоновых ферм претендуют десятки компаний.
Источник РБК Екатеринбург:
По словам собеседника издания, о своих намерениях зайти в проект уже заявила особая экономическая зона «Титановая долина». Также могут претендовать на него биостанция УрФУ на Сибирском тракте площадью 10 га, Ботанический сад Уральского государственного лесотехнического университета (УГЛТУ), Ботанический сад УрО РАН в Ботаническом микрорайоне Екатеринбурга, а также все заповедники, природные парки. Но все зависит от цели мониторинга.
Оборудование Коуровской обсерватории
«Коуровка, биостанция находятся за городом, причем с подветренной стороны. То есть роза ветров так расположена, что все выбросы из города в другую сторону несет. А если цель — понять, как то или иное предприятие загрязняет атмосферу, то надо рядом с ним строить полигон», — пояснил инсайдер.
В «Титановой долине» подтвердили свой интерес к проекту. Но отметили, что карбоновый полигон сможет разместиться на землях площадки при наличии инвестора — для получения статуса резидента ОЭЗ необходим бизнес-план, предусматривающий капитальные вложения в размере не менее 120 млн рублей, из них 40 млн рублей должны быть выделены в первые три года.
Пресс-служба ОЭЗ «Титановая долина»:
— Управляющей компанией ОЭЗ рассматриваются проекты не только в традиционных для нашего региона отраслях, но и в новых, включая направленные на реализацию карбоновой программы. В настоящий момент максимально подходящей площадкой для подобных проектов является «Верхняя Салда», которая обладает достаточными площадями и готовой инженерной инфраструктурой.
Как уточнил представитель инвестплощадки, на территории ОЭЗ нет лесов и подлеска — участки подготовлены для строительства производственных предприятий.
Однако пока на уровне региона ни у кого нет понимания, как именно будет реализована карбоновая программа, поскольку ее параметры пока не определило федеральное правительство.
Согласно дорожной карте, утвержденной приказом Минобрнауки, подготовить саму программу, определить ключевые показатели эффективности и критерии включения в проект новых участников планировалось еще к 10 марта. К этому же сроку экспертный совет должен был сформулировать предложения по привлечению частных инвестиций на создание и работу карбоновых полигонов.
Оборуддование Коуровской обсерватории
Но этого до сих пор не сделано, поэтому и сроки следующих пунктов дорожной карты сдвинулись. Так, до 31 марта организации, участвующие в создании полигонов (в Свердловской области это УрФУ) должны были направить в министерство свои предложения по вариантам площадок. А создать полигоны планировалось уже к 15 апреля. 1 декабря — крайняя дата открытия расчетного центра, который будет обрабатывать все собранные на полигонах данные.
«Нам сказали, будет месяц на то, чтобы вместе с федеральными коллегами разобраться в дорожной карте. Там трудность в чем: эти семь пилотных территорий на самом деле сильно разные по природным условиям, подходам. И одно из условий — полигоны должны обладать индивидуальными особенностями. Поэтому они и не могут сформулировать типовые требования», — рассказал источник.
Как рассказал на круглом столе Свердловского областного союза промышленников и предпринимателей проректор Уральского федерального университета Александр Германенко, для реализации проекта планируется создать консорциум, в который помимо УрФУ войдут несколько профильных институтов УрО РАН, Ботанический сад УрО РАН, УГЛТУ, природные парки и заповедники.
Финансовая модель создания полигонов также не определена. В СМИ сообщалось, что на карбоновый полигон в Чечне будут выделены средства федерального бюджета, но сумма не называлась. Между тем в компании Ctrl2GO, которая создает карбоновый полигон в калужском национальном парке «Угра», заявили, что не получали бюджетное финансирование.
Генеральный директор Группы компаний Ctrl2GO Алексей Белинский:
Как компания планирует окупить вложения, он ответить отказался.
Отметим, 9 марта глава Минобрнауки Валерий Фальков на встрече с президентом Владимиром Путиным назвал группу «Синара» в числе компаний, которые «готовы вложиться» в карбоновые полигоны.
В самой компании отказались озвучивать планы «Синары» и «ТМК» (также принадлежит Дмитрию Пумпянскому) по карбоновой программе.
Пресс-служба компании «Синара»:
Компании намерены способствовать дальнейшей реализации проекта, но в настоящее время говорить о его финансовой составляющей и конкретных участках преждевременно.
Чем карбоновый полигон отличается от фермы?
— Николай Дмитриевич, что такое карбоновый полигон и для чего он нужен?
Одним из главных способов борьбы с изменениями климата считается декарбонизация экономики. Декарбонизация — это снижение экологического следа, который тянется за любой продукцией или сервисом. Нам нужно как можно меньше выбрасывать в атмосферу парниковых газов, нагревающих атмосферу. И одновременно это набор технологий, которые должны извлекать уже выброшенные газы из атмосферы, чтобы снизить их концентрацию и замедлить процессы нагревания.
И вот вопрос: меньше выбросов, больше поглощения – а как это измерить? Как понять, какая индустрия или какая территория имеют длинный и опасный экологический след, а кто вполне освоил набор так называемых низкоуглеродных технологий и полностью соответствует мировым стандартам климатической безопасности? Нам нужны методики измерения выбросов и поглощения парниковых газов. И желательно не только наземные, пусть и оснащенные современными сенсорами и приборами, а еще и дистанционные, чтобы можно было из космоса или с летательных аппаратов проводить мониторинг углеродного баланса больших территорий. Вот для разработки и испытания таких методик и создается национальная сеть карбоновых полигонов. Они расположены от Сахалина до Калининграда и имеют в своем составе леса, болота, сельскохозяйственные угодья, ведь нам нужны расчеты по всем типам экосистем нашей страны.
— Чем карбоновая ферма отличается от полигона?
— Карбоновые фермы — это вторая часть уравнения. Помните, нужно обязательно сокращать выбросы парниковых газов, но не менее важно применять технологии их захвата из атмосферы и депонирования, чтобы они перестали нагревать планету. Есть много вполне реальных и совсем фантастических способов это делать — от аэрозолей в тропосфере, экранирующих солнечный свет, и удобрений мирового океана для усиления роста поглощающих углекислоту водорослей до специальных устройств, которые извлекают СО2 прямо из заводской трубы и не дают уйти в воздух. Но это либо непредсказуемо по последствиям, либо очень дорого и не вполне эффективно. Поэтому самым надежным способом снизить выросшую до опасного уровня концентрацию углекислого газа является использование земных экосистем — ведь растения отлично справляются с извлечением СО2 и его хранением в виде растительной биомассы, например, лесов, или в почве.
Карбоновые фермы нужны для того, чтобы максимально активно поглощать углекислый газ при помощи растительного мира, наших экосистем, будь то леса или плантации специальных растений. Или сельскохозяйственные угодья, на которых применяют особые агротехнологии, чтобы не только выращивать обычную продукцию, но одновременно «закачивать» атмосферный углерод в почву на долгое хранение. Карбоновые фермы, которые создаются параллельно с полигонами, предназначены для отработки этих специальных технологий, оптимальных для разных широт и типов экосистем.
Перед нами две стороны одной медали: на карбоновых полигонах исследуются методы измерения, а карбоновые фермы — место, где на практике применяются эти методы для того, чтобы у нас были высокоэффективные технологии поглощения углекислоты земными экосистемами.
В недалеком будущем это превратится в отдельную большую индустрию, которая называется секвестрационной. Такая индустрия — это один из главных козырей России на ближайшие 30-40 лет, поскольку у нас есть огромные территории, покрытые лесом и другой растительностью, есть свободные земли под создание больших «углеродных» плантаций. Словом, надо использовать природные и территориальные преимущества России в этом новом дивном мире тотальной декарбонизации.
— Количество полигонов и ферм должно быть идентичным?
— Это независимые друг от друга явления. Совершенно не обязательно устраивать ферму рядом с полигоном. Понятно, что на самом старте остро чувствуется дефицит квалифицированных кадров — а они нужны и на полигонах, и на фермах. Поэтому сейчас экспериментальные полигоны и фермы расположены поблизости, а иногда вообще на одной территории.
Но карбоновых ферм становится все больше и больше. Во всем мире секвестрационная индустрия находится «на низком старте». Для России принципиально важно стать мировым лидером в этом вопросе и сразу набрать высокий темп развития карбоновых ферм по всей стране.
В планах Министерства создать плотную сеть карбоновых полигонов по всей стране, а каждый полигон — это точка притяжения и роста новых секвестрационных предприятий — карбоновых ферм.
— Площадь земельного участка имеет значение?
— Для карбонового полигона площадь земельного участка не имеет значения. Важно, чтобы изучаемые экосистемы были представлены во всей полноте. На одном полигоне может быть не одна, а две-три экосистемы, особенно если полигон большой.
А вот для карбоновой фермы размер имеет значение. Смысл экономики на карбоновых фермах — это монетизация их деятельности. Наверное, уже в этом или следующем году можно будет использовать сертифицированные методы измерения углеродного баланса, которые позволят точно посчитать, какое количество углекислоты изъято из атмосферы на каждой карбоновой ферме. Это количество учитывается в специальных карбоновых регистрах, поглощенным углеродом торгуют на биржах, в буквальном смысле «деньги из воздуха». Но эти деньги вполне реальны и являются отражением той важности и срочности, с которыми нужно относиться к проблеме климатических изменений. А тут и эффективная борьба с глобальным потеплением, и серьезный заработок.
У больших карбоновых ферм на их обширной территории поглотится больше СО2, соответственно больше заработок. Так что, чем больше карбоновая ферма, тем она экономически эффективнее. Но за большой территорией нужен уход. Это не просто забытый всеми лес, куда раз в год приезжают собрать «углеродный» урожай. Нужны противопожарные мероприятия, борьба с болезнями и вредителями, новые сорта и породы растений, набор лесных и агротехнологий, техника и многое другое. Вполне себе серьезный бизнес, требующий квалификации, внимания и инвестиций.