Потенциал достижения климатической цели с помощью биоэнергетики ограничен

Крупномасштабное внедрение биоэнергетики с улавливанием и хранением углерода (BECCS) часто рассматривается как важная мера для достижения климатических целей Парижского соглашения. Однако новое исследование учёных из Университета Радбауда, Утрехтского университета и Нидерландского агентства по оценке состояния окружающей среды (PBL) показывает, что в течение 30-летнего периода роль BECCS может быть лишь скромной. Оценка потенциала BECCS на протяжении всего XXI века (80 лет) даёт иную картину: общий потенциал может быть сопоставим с текущими выбросами CO₂, но достигается ценой значительных требований к земельным ресурсам. Исследование будет опубликовано в журнале Nature Climate Change 24 августа.

Парижское соглашение направлено на ограничение роста глобальной температуры значительно ниже 2 градусов Цельсия и, предпочтительно, 1,5 градуса. Многие сценарные исследования предполагают, что BECCS может стать ключевой технологией для достижения этих целей. При использовании BECCS производство биомассы служит поглотителем углерода в фазе роста. Последующее улавливание CO₂ после сжигания биомассы и его хранение в геологических хранилищах позволяет фактически удалять CO₂ из атмосферы. Однако чистая эффективность BECCS зависит не только от CO₂, хранящегося под землёй, но и от выбросов CO₂, создаваемых при переработке, транспортировке и производстве биомассы.

Правильная оценка потенциала BECCS для создания отрицательных выбросов должна учитывать несколько ключевых факторов, таких как место производства биомассы, временной период оценки воздействия и тип производимой энергии. Исследователи использовали уникальную компьютерную модель, учитывающую все эти факторы для оценки мирового потенциала BECCS на основе лигноцеллюлозного сырья.

Первый автор исследования Стиф Ханссен поясняет: «Более раннее развёртывание BECCS значительно увеличивает его потенциал по смягчению последствий изменения климата. При оценке в течение следующих тридцати лет максимальный глобальный потенциал BECCS составляет 28 эксаджоулей в год для производства электроэнергии с отрицательными выбросами, секвестрируя 2,5 гигатонны CO₂ в год (около 5% текущих глобальных выбросов). За полный вековой период потенциал может быть намного больше — до 220 ЭДж в год и 40 Гт CO₂ в год в самом оптимистичном случае. Это примерно соответствует текущим выбросам, что указывает на значительный биофизический потенциал биоэнергетики».

Однако результаты для следующих тридцати лет особенно чувствительны к судьбе исходной растительности на месте будущих плантаций. Ханссен подчёркивает: «Очевидно, что лучше использовать исходную биомассу для производства энергии или материалов, а не просто сжигать её. Если исходная биомасса также используется для производства биоэнергии или в других секторах (например, для древесины или бумаги), потенциал секвестрации CO₂ для BECCS-электроэнергии резко возрастает — с 2,5 до 5,9–11 Гт CO₂ в год».

Полное глобальное внедрение BECCS для достижения климатических целей потребует огромных земельных площадей, что может привести к конкуренции с другими видами землепользования, такими как производство продовольствия и защита биоразнообразия. В самых экстремальных случаях к 2100 году для выращивания лигноцеллюлозных культур для BECCS может потребоваться от 0,8 до 2,4 миллиарда гектаров земли, что составляет от 5 до 16% от общей площади суши на Земле.

Детлеф ван Вюрен добавляет: «Использование BECCS требует тщательного рассмотрения. Хотя эта технология уникальна в плане удаления CO₂ из атмосферы, это достигается за счёт обширного использования земель. Поэтому её следует применять только в сочетании с более важными вариантами сокращения выбросов парниковых газов, включая изменение образа жизни и более широкое использование других источников возобновляемой энергии. Необходимо тщательно взвешивать затраты и выгоды. Только так мы сможем достичь сокращения выбросов парниковых газов и удаления углекислого газа, на которые нацелено Парижское соглашение».