Откат энергетических регуляций угрожает прогрессу в борьбе с вредным озоном

Загрязняющие вещества от угольных электростанций способствуют образованию приземного озона, и потепление климата усугубляет эту проблему. Согласно новому исследованию, которое будет опубликовано в пятницу, недавний откат энергетических регуляций в США может ускорить изменение климата, продолжить выбросы загрязнителей и, таким образом, замедлить борьбу с вредным озоном.

В настоящее время 30% населения США проживает в условиях, когда уровень озона превышает государственные стандарты здоровья. Хотя прошлые экологические нормы значительно помогли очистить воздух и вывели США на позитивную траекторию по сокращению загрязнителей, включая озон, откат политики может замедлить этот прогресс, а затем и обратить его вспять, заявили исследователи из Технологического института Джорджии.

Продолжение прогресса в борьбе с озоном принесло бы пользу здоровью и финансам: чем больше озона в воздухе, тем больше случаев респираторных заболеваний и выше стоимость достижения целевых уровней озона.

«С технологической точки зрения, дополнительный озон трудно контролировать. Затраты будут очень высокими — десятки миллиардов долларов, — сказал Тед Рассел, ведущий исследователь исследования. — Тем временем, погибнет больше людей, чем могло бы в ином случае».

Исследователи опубликуют свои результаты в журнале One Earth издательства Cell Press в пятницу, 25 октября 2019 года.

Исследование фокусируется на приземном озоне, которым дышат люди в ущерб своему здоровью, и его не следует путать со стратосферным озоном, который защищает нас от вредного солнечного излучения.

Откат экологической политики

За последние три года были ослаблены различные энергетические политики, что, по словам авторов исследования, должно привести к росту выбросов CO₂ и продолжению выбросов предшественников озона в ближайшие годы.

«Такие стимулы, как производственные и инвестиционные налоговые льготы, которые были очень влиятельными в солнечной и ветровой энергетике, упраздняются, — сказала Мэрилин Браун, профессор Школы государственной политики Джорджии и ведущий исследователь исследования. — Инвестиционный налоговый кредит дает 30% снижение налогов на инвестиции в солнечные или ветровые электростанции или покупку солнечных панелей для крыш домовладельцами».

Однако одно политическое решение, в частности, может сохранить больше ингредиентов в «котле» для производства озона: суды не позволили вступить в силу Плану чистой энергии (Clean Power Plan, CPP), и его замена планом «Доступная чистая энергия» (Affordable Clean Energy, ACE) администрации Трампа. ACE, который также не был реализован, облегчит продолжение сжигания ископаемого топлива, особенно угля, согласно Браун, которая была членом Межправительственной группы экспертов по изменению климата (IPCC), получившей Нобелевскую премию мира в 2007 году. CPP позволил бы поэтапно отказаться от таких генераторов, сократив выбросы оксидов азота (NO_X), ключевых реагентов в производстве озона.

От NO_X к вредному

«Основной целью CPP был CO₂, но он имел побочные эффекты в виде сокращения NO_X, потому что переводил использование угля на природный газ, а также на возобновляемые источники», — сказал Хуйчжун Шэнь, постдокторант в группе Рассела и один из первых авторов исследования.

Исследование смоделировало атмосферную химию, производящую O₃, на основе общепринятых прогнозируемых траекторий выбросов парниковых газов и изменения климата в сочетании с ожидаемыми выбросами загрязнителей, особенно NO_X. Результаты модели показали показатели «несоответствия», которые относятся к количеству округов США, превышающих целевые уровни озона, и степени этого превышения.

Модели, построенные на основе отката экологических норм и усиления потепления, изначально показали продолжение текущей траектории прогресса в снижении уровня озона, но с последующим разворотом. Уровни озона затем снова возрастали, ввергая гораздо больше округов в состояние «несоответствия» к 2050 году или ранее.

Сюрприз от природы

Наряду с производимыми человеком NO_X, природа вносит ингредиенты для создания озона, которые сами по себе не вредны и часто приятно пахнут, как аромат скошенной травы или сосны. Это примеры летучих органических соединений (ЛОС), которых природа производит сотни. В более теплом воздухе и на солнце растительность производит больше ЛОС, которые взаимодействуют с повышенным уровнем выбросов NO_X, образуя озон. Он формируется ниже по течению от источников выбросов, что затрудняет его регулирование.

«Выбросов озона нет, есть только выбросы предшественников, — сказал Шэнь. — Поэтому меры контроля выбросов для озона должны в основном нацеливаться на выбросы NO_X».

Обратные связи и накопление эффектов

Сохранение озона в условиях потепления мира будет больше, чем просто сумма выбросов NO_X от электростанций плюс увеличенные выбросы ЛОС.

«Если вы нагреваете воздух, это также ускоряет фотохимические реакции, участвующие в производстве озона», — сказал Шэнь.

«Озон является парниковым газом, поэтому он также добавляет некоторую обратную связь в изменение климата, — сказал Рассел. — Также могут увеличиться выбросы аммиака растительностью. Часть этого затем образует твердые частицы, которые также вредны для легких».

Перекладывание проблем

Когда угольные электростанции выбрасывают NO_X, озон образуется за много миль.

«Озон может возникать за сотни миль, поэтому, если контроль ослаблен в одном штате, чтобы сэкономить деньги промышленности там, штату ниже по течению, возможно, придется потратить еще больше, чтобы попытаться достичь целевых показателей по озону. Вы переносите проблему и затраты, — сказал Рассел. — Большинство городов США уже не соответствуют нормативам, и это, вероятно, затруднит им достижение этого соответствия».