Большие, но доступные усилия необходимы Америке для достижения нулевых выбросов к 2050 году, показывает исследование

Согласно исследованию под руководством учёных Принстонского университета, США могут достичь чистого нуля выбросов парниковых газов к 2050 году с помощью существующих технологий и при затратах, сопоставимых с историческими расходами на энергетику, при условии масштабных общенациональных усилий.

Новое исследование «Net-Zero America» описывает пять различных технологических путей для полной декарбонизации экономики США. Это первая работа, которая с такой степенью детализации количественно оценивает и картирует необходимую инфраструктуру и инвестиции для функционирования страны без увеличения выбросов парниковых газов в атмосферу сверх их удаления. Это также первое исследование, детально показывающее, как будут затронуты рабочие места и здоровье в каждом штате, иногда на уровне округа.

Пять сценариев исследования детально описывают необходимые масштабы и темпы мобилизации технологий и капитала по всей стране, выделяя последствия для землепользования, существующих энергетических отраслей, занятости и здоровья. Первые результаты были опубликованы 15 декабря, что подчёркивает срочность сокращения выбросов и необходимость немедленных усилий на федеральном, государственном и местном уровнях. Публикации в журналах последуют в начале 2021 года.

Цель экономики с «нулевыми чистыми выбросами» означает, что в атмосферу не должно поступать больше парниковых газов, чем постоянно удаляется из неё с помощью технологий или усиленных природных процессов. Это необходимо для ограничения глобального потепления. Новое исследование восполняет пробел, предоставляя детали, которые могут информировать местные власти, ответственные за принятие решений, например, о размещении объектов и землепользовании.

«Наше исследование помогает сделать будущее с нулевыми выбросами ярким и реальным для людей, — сказал ведущий исследователь Эрик Ларсон. — Если мы не засучим рукава и по-настоящему не поймём, что нам нужно делать и к какому сроку, мы не сможем достичь наших целей».

Исследование, в котором участвовали десять учёных из Принстона и восемь внешних сотрудников, описывает пять путей декарбонизации всей экономики США в следующие 30 лет. Все пять сценариев требуют ежегодных расходов на энергетику в пределах исторического диапазона — около 4–6% ВВП.

«Пути к нулевым выбросам требуют расходования той же доли ВВП, что и сегодня, но мы должны немедленно переориентировать инвестиции на новую чистую инфраструктуру вместо существующих систем», — сказал Джесси Дженкинс.

По оценкам исследования, при сохранении текущей политики страна потратит около $9,4 трлн на энергетику в следующем десятилетии. Во всех пяти сценариях с нулевыми выбросами затраты на энергосистему за десятилетие будут лишь примерно на 3% (или $300 млрд) выше.

Сценарии включают путь с «высокой электрификацией» (E+), агрессивно переводящий здания и транспорт на электричество, и путь с «менее высокой электрификацией» (E-). Сценарий E- B+ предполагает большее использование биомассы, что потребует конверсии земель сельхозназначения. Сценарий E+ RE+ — «полностью возобновляемый», самый технологически ограниченный, полагается на массовое развёртывание ветра и солнца. Сценарий E+ RE- («ограниченные возобновляемые источники») больше зависит от расширения электростанций с улавливанием углерода и атомной энергетики.

Во всех пяти сценариях исследователи обнаружили значительные преимущества для здоровья и экономики по всей стране. К 2030 году уголь больше не используется для генерации электроэнергии, что снижает выбросы оксидов азота, оксидов серы и мелкодисперсных частиц. Это позволяет избежать 100 000 преждевременных смертей к середине века по сравнению с обычным сценарием, что эквивалентно почти $1 трлн преимуществ от снижения загрязнения воздуха.

Действия по достижению нулевых выбросов создадут от 500 000 до 1 миллиона новых рабочих мест в энергетике в 2020-х годах. В почти всех штатах потери рабочих мест в добывающих отраслях более чем компенсируются ростом в строительстве и производстве в секторе чистой энергетики. Значительные перемещения рабочих мест произойдут в штатах, сильно зависящих от угля и нефти, таких как Западная Вирджиния и Луизиана.

Для достижения траектории нулевых выбросов ветровая и солнечная энергетика, а также электрификация зданий и автомобилей должны быстро расти в этом десятилетии. 2020-е годы также должны быть использованы для развития технологий, таких как улавливание углерода или производство водорода, чтобы сделать их доступными для масштабного внедрения в 2030-х годах.

Согласно исследованию, США необходимо расширить свои системы передачи электроэнергии на 60% к 2030 году и, возможно, утроить их к 2050 году. «Современная энергосистема строилась 150 лет. Теперь, чтобы достичь нулевых выбросов к 2050 году, мы должны построить такой же объём линий передач за следующие 15 лет, а затем ещё столько же за последующие 15 лет. Это огромные перемены», — сказал Дженкинс.

Критическим вопросом является размещение новых производств солнечных панелей и ветряных турбин, самих солнечных и ветровых электростанций, а также заводов по производству биотоплива. Исследование предоставляет карты, показывающие наименее затратные места для строительства, но не учитывает социальные и человеческие аспекты размещения новой инфраструктуры.

«Ни один из принстонских сценариев не окажется "правильным", но вместе они дают убедительную картину возможных путей вперёд», — сказал Джон Холдрен, бывший научный советник президента Обамы.