Раскоксовка в топливо: раскоксовка поршневых колец двигателя без разборки и замены масла, купить

Раскоксовка двигателя автомобиля без разборки

Двигатель – сердце автомобиля, основной механизм в конструкции транспортного средства, который постоянно подвергается повышенным нагрузкам. Как и за любым другим агрегатом, за состоянием двигателя нужно внимательно следить. Каждые примерно 100 тысяч километров требуется проверка мотора на наличие масляных наслоений – механизм контактирует с техническими жидкостями, и каждые десять тысяч км пробега расход смазки становится все больше. Расскажем, в каком случае придется разбирать мотор для очистки его составных частей, а когда автолюбители могут ограничиться раскоксовкой.

Содержание:

1. Раскоксовка двигателя: что это
2. Раскоксовка поршневых колец без разборки двигателя
3. Раскоксовка двигателя: чем лучше делать
4. Раскоксовка двигателя водородом: плюсы и минусы
5. Раскоксовка двигателя керосином
6. Лучшая раскоксовка двигателя

Раскоксовка двигателя: что это?

Раскоксовка – это технология очищения двигателя и поршней от наслоений, которые появляются вследствие работы ДВС, которая не подразумевает разбор мотора и кривошипно-шатунного механизма.

Методология разработана инженерами в советское время для увеличения производительности мотора, который в то время быстро покрывался нагаром, а поршни – плотным масляным слоем.

В начале 2000-х технология пережила возрождение, что связано с выпуском новых веществ, подходящих для очистки агрегатов. Разнообразилась и форма раскоксовочных препаратов – продукты представлены в виде аэрозолей или легкой пены.

Раскоксовка двигателя призвана решить следующие проблемы:

• чрезмерный расход масляных и технических составов на поддержание высокого КПД мотора;
• сильный выхлоп;
• увеличенный расход горючего;
• частое самовозгорание жидкости внутри рабочей камеры.

Мощные, но малогабаритные по сравнению с предшественниками, современные ДВС оснащены тонкими компрессионными кольцами для снижения трения между деталями. Кольца обязательно должны быть уплотнены масляным слоем. Однако это же масло становится причиной возникновения отложений и нагара и замедления движения поршневых колец. Стенки цилиндров, покрытые пленкой наслоений, теряют возможность быстрой отдачи тепла. Мотор перенагревается, терпит повышенные нагрузки. Производительность узла падает, а расход горючего и масел для авто растет. Внешне закоксованность двигателя проявляется в увеличении выпуска дыма из выхлопной трубы, шуме и вибрации во время движения, проблемах с запуском мотора.

Результатом процесса раскоксовки должны стать:

• улучшение холодного пуска;

• увеличение подвижности поршневых колец;
• снижение температурного воздействия на мотор, улучшение теплоотдачи, повышение ресурса двигателя.

Раскоксовка поршневых колец без разборки двигателя

Раскоксовка поршневых колец двигателя – оптимальный способ не только чистки моторных узлов от отложений, но и профилактики быстрого образования нагара. Процедура способствует уменьшению расхода топлива и масла. Процесс можно проводить, когда компрессионные кольца имеют только незначительные повреждения вследствие трения о тело цилиндров.

Мягкая раскоксовка двигателя и поршневых колец проводится непосредственно через технически-масляные потоки внутренних магистралей автомобиля. В уже имеющееся техническое масло не менее, чем за 200 километров до его окончания заливается специальная промывочная жидкость для раскоксовки поршневых колец. Далее поездку на машине нужно совершать в спокойном стиле без резких торможений.

Для капитальной чистки компрессионного механизма понадобится специальная агрессивная жидкость с антикоксующими свойствами. Заливать ее необходимо через свечные отверстия или форсуночные ходы прямо в рабочую камеру. Процесс необходимо проводить после стандартного прогрева мотора, когда автомобиль расположен на прямой, а не холмистой местности. Свечи и форсунки временно удаляют после прогрева и выключения зажигания. В срединное положение поршень придется приводить вручную, используя тонкий прочный инструмент, например, отвертку, и медленно вращая коленвал. Цилиндры заполняются чистящим составом.

Продолжительность очистки жестким способом сильно варьируется в зависимости от степени загрязненности, может составлять от получаса до двенадцати часов. Сократить время очистки может периодический прогрев двигателя и закрытие свечных колодец при его отключении. После завершения процедуры технический состав удаляется из объема шприцом с присоединенным патрубком. После закручивания свечей желательно проехать 40-50 километров на плавном ходу или завести мотор на переменных оборотах. Самое важное – заменить техническое масло и свечи зажигания, это обеспечивает 50% всей эффективности технологии.

Если предыдущий способ раскоксовки кажется для вас сложным, то попробуйте провести очистку через топливные магистрали. Специальные жидкие добавки вводят в состав бензинового или дизельного горючего, поэтому очиститель быстро попадает в саму камеру сгорания. В процессе движения авто происходит выжигание нагара и лаковых отложений, а продукты горения выбрасываются в атмосферу через выхлопную трубу.

Причем чем больший путь проделает водитель, тем лучше будет результат процедуры.

Раскоксовка двигателя: чем лучше делать?

Современный рынок продукции для автолюбителей позволяет провести раскоксовку прямо у себя в гараже благодаря новаторским и удобным средствам, которые в большом количестве доступны к покупке онлайн или в специализированных магазинах.

Вся продукция представлена в трех видах:

• Антикоксы – жидкости. Различаются по составу, времени очистки. Могут применяться как в процессе технического обслуживания и в профилактике, так и для очищения сильно загрязненных мест, включая маслосъемные кольца и масляные каналы. Безопасны для человека.
• Аэрозоли. Удобная форма антикокса — благодаря тому, что средство наносится под давлением, значительно сокращается время обработки механизмов. Не требует замены масляного компонента после очистки. Минус – продается не в каждом магазине, в отличие от жидких составов.
• Промежуточный вариант – это субстанции, которые наносятся в виде пены. Вещество также находится в упаковке под давлением. Пенными очистителями можно быстро обработать ключевые узлы, включая поршневые канавки, клапаны и место впуска.

Каждый автолюбитель сам выбирает оптимальную для себя форму раскоксовывателя, исходя из удобства пользования и предполагаемого расхода.

Раскоксовка двигателя водородом: плюсы и минусы

Особенности химического соединения водорода с углеродом легли в основу водородинга двигателя. Водородная смесь с кислородом для очистки от сажи и отложений – оксигидроген — подается в рабочую камеру. Температура воспламенения водорода выше, чем у бензинов, а значит, вещество способно давать большее количество тепла. Углерод под воздействием смеси приобретает летучее состояние и покидает магистрали через выхлопное отверстие. Образующаяся в процессе вода также растворяет наслоения, способствуя их быстрому разрушению и нормализации компрессии.

Во время рабочего цикла водород не контактирует с поверхностью узловых элементов, поэтому возникновение коррозии полностью исключено. Среди других преимуществ метода – бюджетность, возможность провести очистку на холостом ходу, не выезжая на дороги, безопасность и экологичность.

Отзывы российских автолюбителей о методе очень противоречивы, даже несмотря на то, что раскоксовка водорода уже более 10 лет входит в список обязательных процедур при ТО во многих странах Европы. Среди упоминаемых минусов – частота обработки (максимум каждые 20 тысяч километров, первый раз – после пробега в 50 тысяч километров или через три года после приобретения машины), необходимость в наличии электронной техники для обслуживания легковых автомобилей (поэтому процедуру сложно провести самостоятельно).

Раскоксовка двигателя керосином

Раскоксовка двигателя керосином – это больше «народный», чем профессиональный способ очистки моторных узлов, которым пользуются отечественные автолюбители на протяжении нескольких десятилетий. Метод бюджетный и быстрый — все можно сделать своими руками, и по отзывам действует в 95% случаев.

Способ позволяет растворить и вывести незначительные отложения за счет соединения керосина с рабочим маслом. Керосин растворяет техническую жидкость, придавая смеси способность разлагать лак и сажу.

Опытные водители советуют смешивать масло с керосином и ацетоном. Для очистки одного бензина достаточно 60 (плюс/минус 5) миллилитров смешанной субстанции. Ацетон и керосин добавляем в равном соотношении, в смесь также вводится моторное масло в объеме 0,5 процента от объема одного из предыдущих элементов. Получается, что примерная формула на 60 мл следующая: 25 миллилитров ацетона, столько же керосина и 10-12 миллилитров масла, которое вы обычно используете.

Во внутренние механизмы раскоксовыватель попадает через свечные отверстия, после заливки старые свечи возвращают на место. Закладываем минимум 12 часов на «чистку». Затем заводим двигатель на холостом ходу, ждем не более 10 минут. Меняем масло на новое.

Другая схема промывки поршневых колец керосином включает в себя растворитель. На 100 мл итоговой смеси берем 50% керосина, ¼ часть ацетона и ¼ часть растворителя, добавляем «на глаз» немного масла. Так как ацетон обладает низкой температурой кипения, двигатель прогреваем незначительно. Поместить смесь в цилиндры можно с помощью шприца через свечные ходы, свечи ставим на место. Несколько раз с разницей в 30 минут поворачиваем фрикционное колесо. Далее 12 часов мотор проходит очистку, затем все так же, как и в первом методе – масло меняем, заводим двигатель и ждем, когда нагар выйдет через выхлопную трубу.

Лучшая раскоксовка двигателя

На рынке представлены десятки раскоксовывателей и промывок для двигателя, раскрученных или зарекомендовавших себя эффективными по рекомендациям. Оценивать продукты стоит объективно – одно средство не решит всех проблем, и может даже оказаться бесполезным, если состояние поршня и компрессионных колес изначально не поддерживалось водителем. Мы сделали подборку средств, которые входят в топ-5 по продажам в России, а выбирать уже вам.

Раскоксовка двигателя Лавр (Lavr)

Продуктовая марка из Челябинска реализуется не только в России, но и за рубежом. Линейка включает аэрозоли и жидкости. Выпускаются отдельные средства для машин с небольшим и значительным пробегом, а также специальные составы для грузовых авто. Среднее время обработки двигателя средствами Лавр не превышает 60 минут, в некоторых случаях не требуется финальной замены масла. Наибольшей эффективности можно добиться, используя одновременно раскоксовку и промывку двигателя.

Раскоксовка двигателя Валера

Еще один отечественный продукт реализуется в формате пенного баллона. Средство может быть использовано не только для очистки поршнево-моторного комплекса, но и для обработки турбокомпрессора и клапанов рециркуляции. Наносится пена по инструкции с помощью прилагаемого длинного хоботка 5 раз – каждый всего на 5 минут, после чего углеродистые и масляные отложения удаляются. Расход оказался более экономичным, чем у конкурентов – содержимым одного флакона можно очистить 2 ДВС с четырьмя цилиндрами.

Эдиал (Edial)

Раскоксовка Эдиал используется в качестве присадки в дизельное или бензиновое топливо любой маркировки. Добавляется в автомобильный бак перед очередной заправкой. Далее во время езды, одновременно с повышением температуры в камере сгорания, происходит непосредственно разрушение и вывод отложений. Процедура не зависит от момента замены масла и не требует замены свечей. Смесь не содержит в составе кислот и щелочей. Производство: Россия.

Шума (Mitsubishi Shumma)

Раскоксовка Шума японского производства от концерна Mitsubishi Shumma Engine Conditioner применяется при прогреве двигателя до максимума: +50 градусов. Очистка проходит через свечные колодки, среднее время обработки – полчаса. После удаления остатков заводим мотор на холостом ходу, оставляем на 5 минут и после включаем повышенные обороты. Можно менять интенсивность оборотов вплоть до исчезновения белого дыма из выхлопа. Для закрепления результата используйте промывку мотора.

Хотя очистка средством подразумевает разбор свечей и финальную замену масла, Шума демонстрирует высокую эффективность и максимальную чистоту двигателя.

#Автомобиль

Статьи по теме

Как заправиться до полного бака на автоматической АЗС, самообслуживания, сколько литров помещается в бак#АЗС#Автомобиль 3154 просмотра

Марки бензина в СССР за весь период и стоимость бензина#Бензин#Автомобиль 3116 просмотров

Что такое АЗС, ТРК, СУГ, КПГ#Автомобиль#АЗС 1842 просмотра

Кому принадлежит Лукойл: чья компания Лукойл?#Автомобиль#АЗС 1822 просмотра

Устройство автомобиля: двигатель внутреннего сгорания, трансмиссия, ходовая часть, рулевое управление, тормозная система, электрооборудование#Автомобиль 1553 просмотра

ВИН код автомобиля: проверка по VIN коду, расшифровка, комплектация, где находится#Автомобиль 1362 просмотра

Раскоксовка двигателя без разборки

Содержание

• 1. Причины и признаки закоксовки двигателя.
• 2. Зоны образования нагара в двигателе.
• 3. Присадка для раскоксовки колец в масло (мягкая раскоксовка).
• 4. Средства для раскоксовки колец (жёсткая раскоксовка) .
• 5. Присадки в топливо для раскоксовки двигателя (раскоксовка в движении).
• 6. Чем лучше делать раскоксовку двигателя.
• 7. Обязательно ли делать раскоксовку двигателя (профилактика — наше всё:)).

1. Причины и признаки закоксовки двигателя.

Сегодня поговорим о таком явлении, как закоксовка двигателя: что это такое, где появляется и как с этим бороться.

В процессе эксплуатации автомобиля может образоваться нагар в двигателе, двигатель «закоксовывается». По сути это отложения на поверхностях камеры сгорания и прилегающих к ним зонах двигателя. Отложения могут быть двух видов: нагар, обычно чёрного цвета, имеющий пористую структуру и образующийся там, где нет соприкасающихся в трении поверхностей, и лаковые отложения, образующиеся как раз в зонах активного трения и высоких температур. Цвет они имеют жёлто-буро-коричневый, по текстуре похожи на лак (как видно из названия).

Основной причиной образования нагара в двигателе является попавшее в цилиндр масло и неполное сгорание смеси в камере сгорания с отложением несгоревших продуктов на прилегающих поверхностях.

А уже причины неполного сгорания могут быть разные: некачественное топливо, изношенный двигатель, езда в «стрессовом» режиме (пробки, езда без прогрева двигателя…). Масло, попадающее в камеру сгорания через неплотно прилегающие кольца и изношенные маслосъёмные колпачки клапанов, как наименее пригодное для горения из того, что в камере есть и даёт основное количество нагара.

Постепенно нагара становится столько, что он забивает посадочные канавки колец и они перестают двигаться в них, «залегают».

Закоксовка поршневых колец в двигателе

Поскольку их подвижность нужна для обеспечения изоляции объёма камеры сгорания и картера двигателя при небольшом износе колец и цилиндра, то после залегания масло начинает активно участвовать в процессе горения и ещё больше усиливать образование нагара и дальнейшую закоксовку двигателя. В обратную сторону продукты горения попадают в картер и загрязняют масло, способствуя его быстрому износу. Весь процесс также снижает компрессию и, как следствие, мощность и экономичность двигателя.

Кроме этого, нагар, образующийся на клапанах мешает их плотному закрытию, что также снижает мощность и увеличивает расход топлива. Помимо прочего отложения мешают нормальному охлаждению клапанов вплоть до их прогорания.

Также существенное уменьшение объёма камеры сгорания из-за наросшего нагара приводит к детонации в двигателе, с самыми плачевными для него последствиями (прогорают поршни, например).

Таким образом, признаки закоксованного двигателя это:

• падение мощности двигателя (падение компрессии при замере)
• увеличение расхода топлива
• звук детонации (иногда начинается со стука на малых оборотах при большой нагрузке)
• дымность выхлопа (из-за горения масла в двигателе)
• ну и расход масла (по замерам на щупе)

2. Зоны образования нагара в двигателе.

Поскольку эпицентром образования нагара является камера сгорания, то и отложения образуются в первую очередь на её стенках (там, где не происходит трения с кольцами), на рабочей поверхности поршня и на клапанах. В дальнейшем появляются лаковые отложения на стенках в зонах активного трения, на обратной стороне тарелки клапана, в канавках поршневых колец, в маслоотводящих каналах канавки маслосъёмных колец, на боковой поверхности юбки поршня, даже внутри неё.

Исходя из локализации нагара существует несколько способов раскоксовки двигателя без разборки, а также механическая очистка деталей двигателя с разборкой и отмыванием нагара с помощью керосина, ацетона и других агрессивных жидкостей. Это очень трудоёмкий и требующий много времени процесс, поэтому гораздо чаще от нагара пытаются без подобных эксцессов используя различные присадки в масло, в топливо, а также так называемую «жёсткую раскоксовку», подразумевающую заливку внутрь камеры сгорания агрессивных размягчающих средств на неработающем двигателе.

3. Присадка для раскоксовки колец в масло (мягкая раскоксовка).

Наиболее щадящим способом раскоксовки поршневых колец является добавление специальной присадки в масло. По сути это почти всегда ударная доза детергентных присадок, отмывающих детали двигателя в процессе езды. Почти всегда рекомендуется заливать такую присадку за несколько сот километров до замены масла, т. к. отмытую грязь нужно как можно быстрее убрать из двигателя, чтобы она снова не осела на его внутренних поверхностях. Хотя встречаются средства, которые можно заливать в любое время при штатной замене масла (брэнд Эдиал, например, так позиционирует свой препарат, называется что-то вроде «активной защиты масла», кому интересно, погуглите:)). Естественно, нужно дать им перед заменой также поработать 200-300км, чтобы отмыть нагар.

Плох этот способ тем, что отмоет он только то, что «снизу», т. е. нижнюю часть цилиндра, поршень и кольца. Хотя наиболее критичны как раз кольца, так что можно им и ограничиться, по крайней мере, использовать и посмотреть на изменения. Если всё вернулось в норму, то и хорошо.

4. Средства для раскоксовки колец (жёсткая раскоксовка) .

Второй способ, пожёстче, это заливка моющих средств через свечное отверстие (на дизелях через отверстие форсунки). Способ, надо сказать, не самый лёгкий, действенный, безопасный и т. д. Используется, видимо, как наследие советского времени, когда никаких присадок в масла и топливо не было, и это был единственный вариант как-то помыть нутро цилиндра без разборки. Тогда в качестве моющего средства использовали керосин напополам с ацетоном, сольвент и всё похожее, что было под рукой. Сейчас помимо них можно использовать специальные средства от производителей автохимии (наиболее часто встречаются запросы по Лавру-202, не знаю, чем он так дорог автолюбителям… Скорее всего, следствие агрессивной рекламы, ну да бог с ним, работает и хорошо:)).

Недостатков у этого способа несколько:

во-первых, хотя теоретически всё залитое внутрь должно быть либо высосано шприцем с трубкой, либо выкинуто через систему выпуска, а остатки дожжены и туда же, на практике некоторая часть средства может протечь через кольца в картер, и в этом случае масло придётся менять, потому что таким агрессивным хим. составом оно будет убито моментально.

Во-вторых, клапана, которые находятся сверху, всё равно как следует отмыть не удастся. Правда, есть средство в виде пены (Мицубиси Шума, если не ошибаюсь), вот оно заполняет весь объём, дотягивается до клапанов и не протекает в картер.

Ну и в-третьих, возникают проблемы с раскоксовкой V-образных двигателей (про оппозитные вообще молчу:)). В них отмывается только нижние полкамеры, что делать со второй половиной, непонятно.

5. Присадки в топливо для раскоксовки двигателя (раскоксовка в движении).

Способ третий, подавать моющую присадку вместе с топливом прямо во время эксплуатации авто. Наверное, наименее геморройный способ, нужно лишь залить на АЗС перед заправкой бутылку с чудо-средством и ехать себе дальше предписанное в инструкции количество километров.

Как и всё в этом мире, не без недостатков, компрессионные кольца, скорее всего до конца не отмоются, хотя и могут стронуться, выйти из залегания. Шанс на раскоксовку маслосъёмного кольца, а тем более маслоотводящих каналов при этом способе вообще призрачный.

6. Чем лучше делать раскоксовку двигателя.

Однако, никто не запрещает брать лучшее от названных способов. На мой взгляд, наилучшим решением будет использование присадки для раскоксовки колец в масло и ещё одной раскоксовки в топливо. Так раскоксовка двигателя произойдёт и снизу, со стороны поршневых колец, и сверху, на клапанах и в камере сгорания. При этом масло не убьётся враз, поскольку отмывка будет происходить постепенно, и, если подгадать под замену масла, или воспользоваться тем же Эдиалом, то не потребуется дополнительных расходов.

7. Обязательно ли делать раскоксовку двигателя (профилактика — наше всё:)).

Отнюдь, далеко не все владельцы авто «приговорены» к этой процедуре. Вспоминая причины образования нагара, нужно понимать, что в первую очередь этим страдают машины с изношенной цилиндро-поршневой группой (масло в цилиндрах). И это недостаток, который как-то нужно решать: временно (с помощью Антидыма), на более длительный промежуток времени (различные ревитализанты металла), или кардинально — кап. ремонтом:).

Да и для походивших двигателей можно решить вопрос профилактически, т. е. до его возникновения, заливая хорошее масло. Дело в том, что дорогие синтетические масла имеют очень хороший пакет моющих присадок, которому вполне по силам отмыть даже сильно загрязнённый двигатель за несколько замен. Главное, не нарушать сроки замены. Таким нехитрым способом можно устранить проблему закоксованных колец ещё до её появления. С топливом и, тем более, с пробками сделать ничего не получится, поэтому будет неплохо время от времени (скажем, раз в месяц), добавлять в топливо какой-нибудь активатор горения, который как раз и обеспечит более полное сгорание топливо-воздушной смеси и помимо экономии топлива и увеличения мощности поможет спалить-таки нагар в камере сгорания. Особо продвинутые автолюбители вообще ездят постоянно с добавлением подобных присадок, ну да это тема отдельной статьи.

В крайнем случае можно раз в полгода применять ту же раскоксовку в топливо, и жить спокойно.

Влияние декарбонизации на отрасль газа и СПГ

Статья (8 страниц)

Необходимость уменьшить негативные последствия глобального изменения климата становится все более актуальной с каждым днем. Следовательно, все большее число стран и компаний берут на себя обязательство стать углеродно-нейтральными к 2050 году, а спрос и предложение на ископаемое топливо, особенно на нефть и газ, сократится. Из этих двух газов газ, по-видимому, будет более устойчивым в ближайшие годы, особенно сжиженный природный газ, но даже СПГ в конечном итоге будет заменен возобновляемыми источниками энергии или подвергнется сокращению выбросов, чтобы соответствовать требованиям 1,5-градусного пути (см. врезку « Важность 1,5-градусного пути»).

Тем временем необходимы глобальные комплексные действия по сокращению выбросов CO₂ и метана во всех отраслях, включая нефтегазовую. Однако сначала отрасли придется решить серьезные проблемы. Начнем с того, что, несмотря на то, что нефтегазовые компании имеют те же стимулы к сокращению выбросов категории 1 и 2 (от эксплуатации и закупаемого топлива), что и компании других энергоемких отраслей, они также сталкиваются с растущим давлением по сокращению выбросов категории 3 (от продукции). . ¹ 1. Подробнее о трех типах выбросов см. «Парниковые газы в EPA», Агентство по охране окружающей среды США, epa.gov. Кроме того, меняющиеся правила и быстро меняющиеся ожидания клиентов и общества в отношении чистой энергии затрудняют определение того, какие активы в производственном процессе должны быть адаптированы к новым технологиям для обезуглероживания, а какие следует оставить позади.

Тем не менее, газовые компании и компании, занимающиеся сжиженным природным газом, которые будут идти в ногу с энергетическим переходом, получат как экономические, так и экологические выгоды. Компании должны сообщать о четкой стратегии на пять-десять лет с подробным описанием решительных и смелых действий, которые можно предпринять сегодня, а не объявлять долгосрочные цели, которые не учитывают краткосрочные. В этой статье обсуждается устойчивость природного газа и СПГ и описываются три ключевые стратегии управления декарбонизацией: сокращение углеродного следа активов и клиентов, управление рисками путем интеграции затрат на выбросы в бизнес-решения и повышение устойчивости портфелей.

Энергетический сектор меняется

1. Женщины на рабочем месте 2022
2. То, чего хотят рабочие, меняется. Это может быть хорошо для правительства
3. Декарбонизация Индии: путь к устойчивому росту
4. Экономика титана: использование возможностей в переходе к энергетике
5. Почему плохая стратегия — это «социальная зараза»

В последние годы в энергетическом секторе резко возросло внимание к устойчивым, устойчивым активам и возобновляемым источникам энергии. ² 2. Дополнительную информацию о том, как нефтегазовая отрасль справляется с переходом к энергетике, см. в Chantal Beck, Donatela Bellone, Stephen Hall, Jayanti Kar и Dara Olufon, «The Big Selections for Oil and Gas in Navigating the Energy Transition», 10 марта, 2021. В результате несколько фундаментальных изменений меняют долгосрочное будущее компаний по всей цепочке создания стоимости.

Начнем с того, что энергетический баланс меняется. Мир становится все более электрифицированным, и ожидается, что возобновляемые источники энергии будут удовлетворять до 80 процентов мирового спроса к 2050 году. До сих пор инвестиции в экологически чистую энергию были относительно низкими (всего от 30 до 37 процентов). Рынки капитала также вознаграждают ожидаемый рост возобновляемых источников энергии, а инвесторы, обеспокоенные переходными рисками и бесхозными активами, начинают избавляться от ископаемого топлива. Экологические, социальные и управленческие инвестиции, на долю которых приходится около 30 процентов активов, находящихся под управлением, ужесточают свои критерии, в то время как активные инвестиции усиливают воздействие посредством целенаправленных решений.

В ответ заинтересованные стороны все чаще призывают к принятию обязательств по сокращению выбросов и планированию перехода для обеспечения стабильности будущих поставок. Некоторые правительства и регулирующие органы используют свои политические полномочия для продвижения декарбонизации, влияя на спрос, а не полагаясь на прямое регулирование. Налоги на выбросы углерода в Норвегии — лишь один из примеров.

Наконец, экологическое сознание получило гораздо более широкое распространение, войдя в политический мейнстрим на многих рынках. В частности, поколение Z становится все более влиятельным, часто отдавая предпочтение компаниям с явными инициативами в области устойчивого развития. Многие клиенты считают, что традиционная нефтегазовая деятельность не соответствует экологическим нормам. В результате организации, которые не желают адаптировать свою корпоративную культуру и методы работы, могут столкнуться с трудностями при привлечении талантов, необходимых для перехода.

Устойчивость природного газа и СПГ

Перед лицом изменения взглядов на ископаемое топливо и роста электрификации нефтегазовой отрасли необходимо принять незамедлительные меры, чтобы подготовиться к предстоящим годам. Одним из таких действий является увеличение доли природного газа в портфелях. Наш базовый пример показывает, что спрос на газ, в отличие от других ископаемых видов топлива, будет расти до середины 2030-х годов. В сценарии климатической траектории на 1,5 градуса природный газ будет более устойчивым, чем другие ископаемые виды топлива, в течение еще пяти-десяти лет. В первую очередь это связано с тем, что природный газ является одним из самых чистых ископаемых видов топлива, поэтому он будет заменен последним в рамках энергетического перехода (Иллюстрация 1).

Экспонат 1

Мы стремимся предоставить людям с ограниченными возможностями равный доступ к нашему веб-сайту. Если вам нужна информация об этом контенте, мы будем рады работать с вами. Пожалуйста, напишите нам по адресу: [email protected]

Дополнительные факторы, влияющие на устойчивость природного газа, включают следующее:

• Снижение углеродоемкости и выбросов твердых частиц. Газ производит меньше выбросов на единицу энергии, чем уголь или нефть, как до, так и во время сгорания. В Китае угольные котлы рядом с городами были заменены газовыми котлами, чтобы уменьшить загрязнение окружающей среды и смягчить проблемы общественного здравоохранения.
• Низкие цены на газ на ключевых рынках. Стоимость газа на ключевых рынках (особенно в Северной Америке) снизилась больше, чем стоимость конкурирующих ископаемых видов топлива. Это помогло газу сохранить свою конкурентоспособность и увеличить свою долю рынка в энергетическом секторе, особенно по отношению к углю. Например, средняя цена газа Henry Hub в 2019 году составляла 2,53 доллара за миллион британских тепловых единиц (MMBTU). , по сравнению с 4,26 доллара в 2014 году. Хотя переход с угля на газ в основном был вызван экономическими факторами, он также оказывает ощутимое влияние на декарбонизацию. В период с 2007 по 2019 год в Соединенных Штатах потребление газа для производства электроэнергии выросло на 70 процентов, но за тот же период общее количество выбросов CO₂ в энергетическом секторе сократилось на 14 процентов.
• Быстрый общий рост спроса на энергию на азиатских рынках. В Азии наблюдается быстрый рост энергетического сектора и промышленного спроса. В первом случае произойдет существенное дополнительное переключение с угля на газ, а также газ и возобновляемые источники энергии, работающие в качестве дополнительных технологий. И последний увидит необходимость в новой инфраструктуре для удовлетворения промышленного спроса на газ. И то, и другое можно быстро масштабировать, и для них требуются дополнительные технологии. Например, береговая и морская ветровая генерация и солнечная фотоэлектрическая энергетика работают с перебоями и часто поддерживаются газовыми установками для питания сети в условиях слабого ветра или облачности.
• Значительная доля потребности в газе из «трудно электрифицируемого» сырья или приложений с высокой теплоемкостью. По нашим оценкам, на химический сектор будет приходиться почти четверть роста спроса на газ до 2035 года. Вместе с другими отраслями промышленности на химический сектор будет приходиться примерно 50 процентов роста.

СПГ в целом кажется даже более устойчивым, чем газ. В качестве механизма доставки, который может выйти на рынки с ограниченной инфраструктурой трубопроводного импорта, а также на рынки Южной и Юго-Восточной Азии, где внутреннее производство сокращается, СПГ имеет сильное преимущество, и ожидается, что его рост продолжится примерно до середины 2040-х годов.

Однако в конечном счете необходимость повсеместного сокращения выбросов затронет все ископаемые виды топлива, включая газ и СПГ. В результате спрос снизится (Иллюстрация 2). Остается большая неопределенность в отношении того, какие регионы и сектора будут действовать в первую очередь, а также как быстро снизится спрос. Например, прогноз McKinsey на 1,5 градуса показывает, что к 2050 году спрос будет на 72% ниже уровня 2016 года. Степень снижения зависит от того, какие технологии можно масштабировать. Например, значительное снижение стоимости технологии улавливания, утилизации и хранения углерода (CCUS) может привести к широкому внедрению этой технологии, что приведет к более высокому уровню использования газа в энергетике и промышленности.

Экспонат 2

Мы стремимся предоставить людям с ограниченными возможностями равный доступ к нашему веб-сайту. Если вам нужна информация об этом контенте, мы будем рады работать с вами. Пожалуйста, напишите нам по адресу: [email protected]

Тем не менее, во всех прогнозах прослеживается постоянная закономерность: спрос на газ достигнет пика в середине-конце 2030-х годов, а спрос на СПГ достигнет пика примерно десятилетием позже. Компании природного газа и СПГ, которые понимают эту модель и факторы, лежащие в ее основе, будут иметь больше возможностей не только подготовиться к последствиям декарбонизации, но и учиться у других отраслей, которые уже испытали на себе влияние перехода к энергетике. .

Что сейчас могут сделать газовые и СПГ компании

Преодоление неопределенности станет ключом к сохранению конкурентного преимущества в ближайшие годы. И хотя многие цели, связанные с выбросами, отложены на 20–30 лет, газовые и сжиженные компании должны принять немедленные меры, чтобы оставаться на шаг впереди. Четкая пяти-десятилетняя стратегия может помочь лидерам определить следующие шаги, а также приоритеты на более долгосрочную перспективу. Имея это в виду, руководители должны сосредоточиться на следующих трех приоритетах:

1. Оценка, отчетность и снижение выбросов углерода

Сегодня ожидается, что компании возьмут на себя полную ответственность за выбросы активов в течение их жизненного цикла и публично обязуются работать с более широким кругом заинтересованных сторон, включая клиентов, для содействия усилиям по декарбонизации. Это означает, что выбросы должны контролироваться на каждом этапе цепочки создания стоимости и классифицироваться по категориям 1, 2 и 3. Компании также должны различать различные парниковые газы (ПГ), такие как CO₂ и метан.

Отслеживание выбросов является сложной и важной задачей, особенно в отношении метана, но это обязательный шаг в декарбонизации отрасли. В связи с этим компании сталкиваются с двумя основными проблемами: отсутствием подробных данных о выбросах метана и отсутствием четких правил для установления стандартов отчетности.

Что касается первой проблемы, метан оказывает огромное влияние на краткосрочную траекторию потепления из-за его короткого времени жизни в атмосфере и высокого поглощения тепла. Концентрация метана в атмосфере сегодня в 2,4 раза превышает доиндустриальные уровни, но выбросы не контролируются и не регулируются ни на местном, ни на глобальном уровне. Как правило, выбросы метана носят рассеянный и эпизодический характер, что затрудняет их мониторинг, регулирование и смягчение последствий. Запуск в 2017 году прибора для мониторинга TROPOspheric на борту спутника Sentinel-5P позволил получить действительно глобальную картину выбросов метана. Ежедневные повторные посещения позволили отслеживать и количественно определять крупные утечки метана в результате операций с нефтью и газом. Дополнительные спутники, запущенные GHGSat, обеспечили повышенное пространственное разрешение источников, а также возможность обнаружения утечек малого и среднего размера. Между тем, наземные решения распространяются и дешевеют.

Стратегия Европейской комиссии по метану станет первой в мире попыткой высокого уровня по регулированию выбросов метана. ³ 3. Подробнее см. «Сокращение выбросов парниковых газов: Комиссия принимает Стратегию ЕС по метану как часть Европейского зеленого соглашения», Европейская комиссия, пресс-релиз от 14 октября 2020 г., ec.europa.eu. Следующим шагом является активизация усилий по мониторингу, отчетности и проверке выбросов метана, чтобы обеспечить эффективное регулирование и соблюдение целей по сокращению выбросов. Инвесторы также могут захотеть начать использовать и доказывать заявления компании о снижении интенсивности выбросов и сообщать об этих результатах заинтересованным сторонам, включая потребителей.

Инициатива для решения второй проблемы — отсутствия четкого регулирования, устанавливающего стандарты отчетности и смягчения последствий — обычно исходит от отдельных компаний. Несколько крупных игроков обязались отслеживать, сообщать и сокращать свои выбросы метана, и покупатели все чаще считают прозрачность интенсивности выбросов важной. Фактически, 33 процента покупателей, принявших участие в недавнем опросе покупателей СПГ, проведенном McKinsey, ожидают, что такая прозрачность станет стандартной.

Тем не менее, за последние 18 месяцев наблюдается нарастание импульса вокруг обезуглероженного или зеленого СПГ, с рядом спотовых сделок, для которых выбросы, связанные с грузом СПГ, были компенсированы за счет добровольных углеродных кредитов. Хотя в настоящее время ни один завод СПГ не может претендовать на производство и продажу обезуглероженного СПГ, ряд игроков отрасли объявили о мерах по сокращению выбросов с помощью CCUS и возобновляемых источников энергии. Такое развитие рынка на сегодняшний день является самым явным признаком того, что владельцы и операторы заводов оценивают полный цикл и углеродоемкость своих заводов как дополнительный фактор риска и, возможно, даже способ монетизировать проекты с более низким углеродоемкостью за счет надбавок к цене.

Компании, занимающиеся разведкой и добычей газа, могут инвестировать в технологии обезуглероживания, в отношении которых у них есть существующее преимущество с точки зрения затрат или знаний. Например, хотя технологии CCUS по-прежнему нерентабельны, они демонстрируют потенциал для компаний, занимающихся разведкой и добычей на истощенных месторождениях, в снижении ожидаемых затрат на вывод из эксплуатации, обезуглероживании существующих операций и создании новых пулов стоимости.

2. Интеграция затрат на выбросы в бизнес-решения

Компании должны принять и признать риск, включив выбросы в свои расчеты окупаемости инвестиций в проект. Это означает рассмотрение новых инвестиций с точки зрения затрат и выбросов.

Компании должны принять и признать риск, включив выбросы в свои расчеты окупаемости инвестиций в проект.

Исторически нефтегазовые компании смотрели только на норму прибыли. Хотя они по-прежнему важны, необходимо также принимать во внимание экономические последствия выбросов. Например, стресс-тестирование экономической оценки при различных нормативных сценариях и явное включение в оценку предпочтений клиентов. Компаниям также необходимо будет протестировать регулирование рисков на последующих этапах с точки зрения клиентов и оценить снижение роли некоторых продуктов на конкретных рынках.

В зависимости от того, как будет развиваться регулирование на последующих рынках, продукты, которые не соответствуют установленным стандартам выбросов, могут быть запрещены или обложены налогом, что, вероятно, ляжет на поставщика. Поэтому многие компании начали обсуждать, как перейти к нулевым выбросам, и теперь им необходимо пересматривать свои активы один за другим — не только на основе затрат, но и на основе интенсивности выбросов. Игроки в области добычи, инфраструктуры и СПГ должны найти баланс между затратами и интенсивностью выбросов в портфеле.

3. Создайте устойчивый портфель

Компании должны поддерживать свои убеждения в направлении отрасли и повышать устойчивость, фиксируя будущий спрос и внедряя новые технологии, чтобы уменьшить свою зависимость от углеродоемких секторов.

Начнем с того, что сегодняшние инвестиции должны быть направлены на снижение себестоимости продукции. Когда спрос на газ снизится, дорогие источники станут неконкурентоспособными и в конечном итоге первыми перестанут поставлять потребителям. Между тем, снижение относительной интенсивности выбросов проекта также послужит снижению затрат, если и когда будут введены налоги на выбросы углерода.

Получить уверенность в будущем спросе можно, сосредоточившись на регионах, где спрос на газ, как ожидается, сыграет роль в вытеснении угля и продолжит расти в долгосрочной перспективе, особенно в Азии. Сюда также входят секторы, в которых газ играет роль в сокращении выбросов от существующих технологий, таких как бункеровка СПГ, а также те, в которых газ будет трудно вытеснить, например, некоторые виды промышленной деятельности. Согласовывая стимулы между поставщиками и нижестоящими клиентами с помощью инициатив по декарбонизации, игроки могут обеспечивать спрос в течение более длительного периода времени и получать более высокую прибыль. Кроме того, компании могут разрабатывать новые продукты, такие как «зеленый» газ и СПГ, которые включают меры по смягчению последствий выбросов углерода и компенсации для сокращения общих выбросов, помогают им удовлетворять требования покупателей и участвовать в тендерах на СПГ, а также обеспечивают устойчивость спроса в долгосрочной перспективе. Наконец, компаниям следует принять меры по переходу на возобновляемые источники энергии и диверсифицировать портфели, включив в них позиции по перспективным технологиям, таким как CCUS, и другим источникам энергии, таким как водород и биогаз.

---

Принятие правильных решений позволит компаниям оценивать инициативы на уровне страны и сектора, а не на уровне проекта. Это также позволит им поддерживать преобразование энергетических экосистем, включая поставку газа и разработку дополнительных энергетических решений, с конечной целью создания интегрированной энергетической системы. В свою очередь, эти системы обеспечат долгую жизнь этим компаниям в обезуглероживающем и быстро меняющемся энергетическом секторе.

Что такое декарбонизация и как ее осуществить?

Климат, энергия

Что такое декарбонизация и как ее осуществить?

В честь Дня Земли 22 апреля Колумбийская климатическая школа приготовила для вас множество замечательных мероприятий и историй. Узнайте больше на нашем веб-сайте Дня Земли.

Солнечная электростанция в городе Айкава, Япония. Фото: Σ64

Чтобы не допустить нагревания планеты более чем на 1,5 °C по сравнению с доиндустриальным уровнем, большинство стран, включая США, поставили цель достичь нулевого уровня выбросов к 2050 году. Нулевой показатель означает, что все производимые выбросы парниковых газов уравновешиваются равным количеством выбросы, которые устраняются. Для этого потребуется быстрая декарбонизация.

Декарбонизация имеет два аспекта. Первый влечет за собой сокращение выбросов парниковых газов, образующихся при сжигании ископаемого топлива. Этого можно добиться путем предотвращения выбросов за счет использования возобновляемых источников энергии с нулевым выбросом углерода, таких как ветер, солнечная энергия, гидроэнергия, геотермальная энергия и энергия биомассы, которые в настоящее время составляют одну треть мировых энергетических мощностей, и электрификации как можно большего числа секторов. Энергоэффективность снизит спрос на энергию, но рост электрификации увеличит его, и ожидается, что в 2050 году спрос на электроэнергию более чем удвоится по сравнению с сегодняшним.

Следовательно, обезуглероживание также потребует поглощения углерода из атмосферы путем улавливания выбросов и увеличения запасов углерода на сельскохозяйственных землях и в лесах.

Для достижения декарбонизации должны измениться все аспекты экономики — от того, как вырабатывается энергия, как мы производим и поставляем товары и услуги, до того, как осуществляется управление землями. Выбросы углекислого газа и метана, которые согревают планету, происходят в основном из секторов производства электроэнергии, промышленности, транспорта, зданий, сельского хозяйства и землепользования в мировой экономике, поэтому все эти сектора должны быть преобразованы. Вот как может выглядеть декарбонизация в каждом секторе.

Щелкните изображение, чтобы увидеть простой анимированный рисунок, основанный на этой статье.

Производство электроэнергии

Ожидается, что к 2060 году население мира достигнет 10 миллиардов человек, а общество будет все больше электрифицироваться, поэтому спрос на электроэнергию будет расти, поэтому сокращение выбросов на единицу произведенной электроэнергии имеет важное значение. На производство электроэнергии, включая производство электроэнергии и тепла, приходится 30 процентов глобальных выбросов CO2 из-за использования ископаемого топлива; их необходимо заменить возобновляемыми источниками энергии.

Энергия ветра в Калифорнии. Фото: faungg

Возобновляемые источники теперь настолько экономичны, что в 2018 году они составили большую часть новых мощностей по выработке энергии. За последние 10 лет цены на солнечную энергию упали примерно на 80 процентов, а на энергию ветра — на 40 процентов. В период с 2015 по 2018 год затраты на хранение аккумуляторных батарей в масштабах коммунальных предприятий снизились на 70 процентов. Однако, поскольку возобновляемые источники энергии являются непостоянными, коммунальные предприятия по-прежнему полагаются на постоянную базовую энергию, которую могут обеспечить ископаемые виды топлива и атомные электростанции.

Чтобы США достигли своей чистой нулевой цели, они должны перейти от производства около 20 процентов электроэнергии из безуглеродных источников сегодня к как минимум 75 процентам к 2030 году. Это потребует увеличения производства возобновляемой энергии и поддержания ядерных источников энергии, если ядерная электростанции безопасны. Угольные электростанции должны быть выведены из эксплуатации или модернизированы, чтобы улавливать 90 процентов их выбросов. Улавливание, использование и хранение углерода необходимо расширить, чтобы улавливать выбросы CO2 от оставшихся электростанций, работающих на ископаемом топливе. Этот CO2 можно использовать на месте или транспортировать в другое место для использования в качестве топлива, химикатов или строительных материалов или закачивать в подземный резервуар для постоянного хранения.

Электростанции также должны быть более энергоэффективными. Две трети энергии, потребляемой для производства электроэнергии, теряется в виде отработанного тепла; например, использование отработанного тепла для обогрева электростанции или близлежащих зданий может повысить энергоэффективность производства электроэнергии на 80 процентов.

Фото: Йорг Шуберт

Линии электропередачи должны быть построены для передачи возобновляемой энергии от места ее производства во все части страны. По мере того, как возобновляемые источники энергии все больше интегрируются в сеть, необходимы улучшенные недорогие накопители энергии для сети, чтобы помочь сгладить их прерывистость и обеспечить надежность, особенно с учетом того, что изменение климата приводит к более экстремальным погодным условиям. Распределенная генерация — небольшие децентрализованные модульные системы производства энергии, такие как микросети, — могут использовать возобновляемые источники энергии и повышать устойчивость существующей сети.

Программы поощрения также важны для поощрения потребителей к сокращению энергопотребления в периоды высокой нагрузки на сеть и управлению энергопотреблением дома с помощью приложений.

Как Колумбия вносит свой вклад

• Колумбийский центр закона об изменении климата Сабина оказывает бесплатную юридическую поддержку людям, которые хотят видеть развитие возобновляемых источников энергии в своих сообществах, но сталкиваются с противодействием.
• В природе CO2 спонтанно реагирует с некоторыми горными породами, задерживая согревающий планету газ в твердой минеральной форме. Питер Келемен из Земной обсерватории Ламонта-Доэрти в Колумбии ищет способы широкомасштабного использования этого процесса для обезуглероживания. Две новые компании уже внедряют его инновации в работу.
• Дэвид Голдберг, профессор-исследователь Земной обсерватории Ламонт-Доэрти Колумбийского университета, предложил соединить морские ветряные турбины с технологией, улавливающей углекислый газ. Таким образом, когда турбины вырабатывают больше электроэнергии, чем необходимо для удовлетворения потребительского спроса, дополнительное электричество можно использовать для извлечения CO2 из воздуха.
• Мощные аккумуляторы необходимы для хранения возобновляемой энергии в то время, когда не светит солнце и не дует ветер. Дэн Стейнгарт из Columbia Engineering работает над созданием лучших аккумуляторов. В одном текущем проекте он стремится значительно упростить и снизить стоимость производства литий-ионных аккумуляторов за счет изменения их внутренней структуры.

Промышленность

Промышленные процессы, такие как сталелитейное, цементное и химическое производство, а также добыча и переработка нефти, угля и газа, производят 30 процентов глобальных выбросов CO2 и 33 процента выбросов метана. Промышленность потребляет 32 процента энергии США.

Сталелитейная доменная печь в Австралии. Фото: UCL Engineering

Этот сектор является одним из самых сложных для обезуглероживания, потому что для сталелитейного, цементного и химического производства может потребоваться температура 1600 °C или выше, которую легко получить при сжигании ископаемого топлива, но трудно достичь с помощью электрификации. Для электрификации этого интенсивного производства тепла потребуются значительные изменения в печах и столько энергии, что это, вероятно, будет экономически невыгодно.

Чтобы по-настоящему обезуглерожить промышленность, необходимо перепроектировать производственные процессы. Энергоэффективность в промышленности можно повысить за счет интеграции процессов, будь то за счет первоначального проектирования, модернизации или повышения энергоэффективности операций. Примерами интеграции процессов являются когенерация, при которой отработанное тепло используется для производства дополнительного тепла или электроэнергии для самой станции, а также группирование установок на одном объекте, что обеспечивает синергию операций или ресурсов.

Процессы должны быть электрифицированы с использованием возобновляемых источников энергии, где это возможно. Устойчиво производимая биомасса может использоваться в качестве топлива на некоторых цементных заводах и новых сталелитейных заводах, а также для производства этилена и аммиака. Сталь также можно производить путем сжигания древесного угля, а не угля; древесный уголь считается возобновляемым источником энергии, поскольку он производится из древесины, которая относительно быстро растет. А аммиак, который используется в качестве удобрения, можно было бы производить из зеленого водорода.

Использование улавливания углерода должно быть расширено, поскольку это единственная технология, которая может значительно сократить выбросы при производстве цемента.

Как Колумбия вносит свой вклад

• Когда дело доходит до обезуглероживания производства стали, Центр глобальной энергетической политики Колумбийского университета определил углеродно-нейтральную биомассу и улавливание и хранение углерода как два самых дешевых и наиболее технологически зрелых решения.
• В рамках экспериментального проекта CarbFix в Исландии, разработанного и реализованного под руководством Колумбийского университета, исследователи реагируют на базальтовую породу с CO2, полученным на электростанции. Команда смешивает газы, вырабатываемые геотермальной электростанцией, с водой и повторно вводит раствор в вулканический базальт внизу. Там углерод выпадает в осадок в беловатые известковые минералы — карбонаты. В настоящее время CarbFix закачивает и хранит около 10 000 тонн CO2 в год в твердых карбонатных минералах под землей.
• В то время как водородное топливо может быть получено из природного газа, Дэн Эспозито, адъюнкт-профессор химического машиностроения Колумбийского университета, тестирует технологии, использующие солнечную энергию для производства безуглеродного «зеленого» водорода.

Транспорт

Транспорт и транспорт, в том числе авиационный и морской, производят 19 процентов выбросов CO2. Чтобы достичь нуля в США, к 2030 году 50 процентов всех новых автомобилей должны быть с нулевым уровнем выбросов. Это означает, что они должны быть электромобилями (EV), работающими на возобновляемых источниках энергии, или автомобилями на водородных топливных элементах. Увеличение количества электромобилей на дорогах потребует расширения инфраструктуры зарядных станций для электромобилей по всей стране, а также разработки более качественных и дешевых аккумуляторов. Улучшенные характеристики автомобиля и топливная экономичность также важны для снижения выбросов.

Морской транспорт использует мазут. Фото: NOAA

Варианты общественного транспорта и сеть железных дорог должны быть расширены, а также услуги каршеринга. Для дальнемагистральных грузоперевозок, которые трудно электрифицировать, можно использовать топливо с низким содержанием углерода, такое как водород и синтетическое жидкое топливо. Авиация, на долю которой приходится 2,1 процента глобальных выбросов CO2, считается сектором, наиболее сложным для обезуглероживания. Авиационные выбросы можно сократить за счет улучшения управления воздушным движением, например, использования более прямых маршрутов и полетов на оптимальных скоростях и высотах, и, в конечном итоге, за счет внедрения альтернативных видов топлива, таких как биотопливо и зеленый водород. Морской транспорт работает на мазуте, производя 2,5 процента мировых выбросов. Новые суда могут сократить выбросы за счет технических усовершенствований, таких как рекуперация отработанного тепла и оптимизация операций. Однако, поскольку мазут намного дешевле альтернативных видов топлива, маловероятно, что в ближайшем будущем морской транспорт перейдет на низкоуглеродное топливо.

Какой вклад вносит Колумбия:

• Центр устойчивого городского развития Климатической школы создал приложение, чтобы помочь людям в Найроби получить доступ к неофициальной сети маршруток, важному виду общественного транспорта в этом городе. Недавно они также стали соавторами отчета о том, как сделать микроавтобусы электрическими в трех африканских городах.

Здания

На здания приходится 6% выбросов CO2. Некоторые из этих выбросов воплощаются в зданиях в результате добычи, обработки, производства, транспортировки и установки материалов, из которых они сделаны. Другие выбросы производятся зданиями в результате работы их систем отопления, электричества и охлаждения, приготовления пищи и бытовых приборов.

Для строительства новых зданий более эффективное производство строительных материалов и использование более экологичных материалов, таких как древесина из устойчиво управляемых лесов, нетоксичные переработанные материалы или бетон, содержащий CO2, сократит выбросы. Углеродно-отрицательные здания могут производить больше энергии, чем им самим нужно, с солнечными панелями и возвращать ее в сеть.

Установка теплового насоса. Фото: Phyxter.ai

Существующие и старые здания необходимо модернизировать для повышения энергоэффективности за счет улучшения изоляции, герметизации зазоров, перехода на электрифицированные системы отопления и охлаждения с тепловыми насосами, работающими на возобновляемых источниках энергии, установки светодиодов, внедрения интеллектуальных систем управления энергопотреблением и создания стимулов для повышения энергоэффективности. бытовая техника и электрические плиты. Для стимулирования этих изменений необходимы национальные стандарты эффективности зданий, отопительного и охлаждающего оборудования и бытовых приборов.

Как Колумбия вносит свой вклад

• Инженер-механик Виджай Моди исследовал, как обезуглероживать системы отопления, которые часто работают на нефти или природном газе. Его лаборатория обнаружила, что использование электрических тепловых насосов, работающих на возобновляемых источниках энергии, может значительно сократить выбросы парниковых газов и сэкономить деньги потребителей.
• На производство цемента приходится 5% глобальных выбросов CO2. Алисса Парк, директор Центра устойчивой энергетики «Ленфест», работает над «более экологичным» цементом, изготовленным с улавливанием выбросов углерода. В ее методе зола электростанций взаимодействует с захваченным CO2 с образованием карбоната кальция. Этот материал можно использовать для изготовления бетона или бумаги с меньшим углеродным следом. Парк использует аналогичный процесс для очистки отходов от производства стали, еще одного важного строительного материала.
• Дэн Эспозито и Ши Кавасима из Columbia Engineering также работают над декарбонизацией процесса производства цемента. Их процесс извлекает сырье из морской воды и использует обработку при комнатной температуре для преобразования его в цемент, который по прочности сравним с портландцементом, современным промышленным стандартом. По их оценкам, их цемент может поглощать более 100 кг CO2 на тонну бетона, а не выделять 170 кг на тонну в ходе обычного процесса.

Сельское хозяйство и землепользование

Использование и методы использования энергии в сельском хозяйстве вызывают 1 процент выбросов CO2 и 38 процентов выбросов метана, последний в основном связан с животноводством. Выбросы углерода можно сократить за счет более устойчивых методов ведения сельского хозяйства, таких как регенеративное сельское хозяйство, которое увеличивает накопление углерода в почве и защищает биоразнообразие. Необходимы более сильные стимулы для поощрения фермеров к внедрению этих устойчивых методов, а также к сокращению производства метана скотом при его переваривании за счет использования добавок в пищу.

Потребители могут помочь, сократив потребление мяса и молочных продуктов, поскольку леса уничтожаются для выращивания сои на корм животным и создания пастбищ для выпаса скота. Эти изменения в земном покрове ответственны за 14 процентов выбросов CO2 и 5 процентов выбросов метана. Поскольку мировые леса обезлесены и нарушены, они ежегодно выбрасывают в атмосферу почти 9 миллиардов тонн углекислого газа. Недавние исследования показали, что количество углерода, выбрасываемого из-за обезлесения тропических лесов, удвоилось с 2001 года9.0003

Лесовосстановление. Фото: Гаррет

Необходимы стимулы для поощрения облесения, посадки новых лесов и лесовосстановления в деградировавших лесах для увеличения секвестрации углерода, а также для поддержки сохранения оставшихся лесов защищенными и неповрежденными.

Как Колумбия вносит свой вклад

• Анализ, проведенный Центром глобальной энергетической политики, показал, что преобразование природных экосистем в сельскохозяйственные угодья или пастбища является крупнейшим источником выбросов парниковых газов во всей продовольственной системе, на который приходится почти 3 миллиарда метрических тонн в год.

Некоторые страны уже в пути

Солнечная электростанция в Куньмине, Китай. Фото: Маттейс Костер

Некоторые страны успешно продвигаются к декарбонизации. Китай, Коста-Рика, Дания, Эфиопия и Великобритания продвинулись дальше к нулевому уровню выбросов, чем многие другие страны, в основном благодаря богатым природным ресурсам. Эфиопия и Коста-Рика получают большую часть своей электроэнергии от гидроэнергетики; Норвегия производит 97 процентов, а Парагвай — 9 процентов.9 процентов их электроэнергии из возобновляемых источников энергии, в основном гидроэнергетики. Китай,

У Дании и Великобритании есть цели по энергоэффективности, а также политика и инвестиции для их поддержки. В 2019 году больше всего ветряных и солнечных фотоэлектрических установок было установлено в США и Китае, и почти 25 процентов энергии в Китае приходится на электричество, а не на природный газ или нефть. Германия недавно объявила о планах получать всю электроэнергию из возобновляемых источников к 2035 году.

Проблемы и ограничения

По данным Brookings Institution, достижение нулевого уровня выбросов к 2050 году технически и экономически осуществимо при существующих и разрабатываемых технологиях, но для этого потребуются огромные изменения в поведении, новая строгая политика и международное сотрудничество.

Одной из проблем декарбонизации является то, что, хотя она будет прибыльной в долгосрочной перспективе, она потребует огромных инвестиций в краткосрочной перспективе. Вероятно, в период с 2021 по 2050 год потребуется 275 триллионов долларов для обезуглероживания вышеуказанных секторов, при этом производство электроэнергии, транспорт и здания будут использовать 75 процентов расходов на физические активы.

Исследование предсказало, что для полной декарбонизации промышленности потребуется в четыре-девять раз больше электроэнергии с нулевым выбросом углерода, чем если бы мы ничего не делали для декарбонизации, поэтому ожидается, что стоимость электроэнергии будет расти по мере расширения возобновляемых ресурсов и создания сетевой инфраструктуры. вне. В конечном итоге цена на электроэнергию из возобновляемых источников, вероятно, снизится из-за более низких эксплуатационных расходов, но потребители могут первоначально столкнуться с более высокими затратами на энергию.

Самой большой проблемой декарбонизации является то, сколько денег было вложено в энергосистему и инфраструктуру, работающую на ископаемом топливе, сказал Стив Коэн, профессор практики общественных отношений в Школе международных и общественных отношений Колумбийского университета и директор Исследовательской программы. по политике устойчивого развития и управлению. «Средний человек также много инвестировал в ископаемое топливо через свои котлы и автомобили с бензиновым двигателем. Таким образом, проблема будет преодолена только тогда, когда возобновляемая энергия станет настолько дешевой и удобной, что вытеснит с рынка ископаемое топливо».

Электрическая инфраструктура. Фото: arbyreed

Возобновляемые источники энергии также угрожают бизнес-модели энергосистемы, в которой люди платят коммунальным службам за электроэнергию, а интерес к ископаемому топливу отступает, добавил Коэн. Например, Калифорнийская комиссия по коммунальным предприятиям рассматривает возможность введения налога на «интеграцию в сеть» для людей, которые возвращают в сеть дополнительную энергию от своих солнечных батарей.

Достижение 100-процентной декарбонизации также зависит от новых технологий, которые по-прежнему являются дорогостоящими и еще не масштабированы. Биотопливо дорого, а его запасы ограничены, поскольку они могут конкурировать с продуктами питания за землю. Улавливание, утилизация и хранение углерода эффективны, но потребуют технологических усовершенствований и увеличения масштабов для снижения их стоимости. Улавливание и хранение углерода в биоэнергетике, при котором биомасса, такая как древесные гранулы или сельскохозяйственные отходы, сжигается в качестве топлива, а выбросы улавливаются и хранятся, является относительно новой технологией, масштабы которой еще не получили широкого распространения. Зеленый водород, получаемый путем электролиза воды с использованием возобновляемых источников энергии, стоит в США в три раза дороже, чем природный газ9.0003

«Правительство должно сделать огромные инвестиции в науку и в эти новые технологии, чтобы ускорить процесс обезуглероживания», — сказал Коэн. Частные инвесторы стремятся инвестировать в экологически чистые технологии, но отсутствие последовательной и долгосрочной политики, обеспечивающей непрерывные усилия по сокращению выбросов углерода, делает инвестирование рискованным.

Вот почему для стимулирования инвестиций в низкоуглеродные технологии необходим широкий спектр политик, устанавливающих стандарты и цели эффективности и обеспечивающих стимулы для вознаграждения за сокращение выбросов CO2. Глобальный налог на выбросы углерода также поможет подтолкнуть экономику к обезуглероживанию, хотя это еще больше повысит стоимость энергии. Однако политику, необходимую для стимулирования прогресса в направлении декарбонизации, трудно осуществить из-за политической поляризации и лоббистских усилий со стороны индустрии ископаемого топлива.

Например, 20 штатов с законодательными собраниями, контролируемыми республиканцами, приняли законы о преимущественных правах, поддержанные заинтересованными сторонами в области ископаемого топлива, которые запрещают штатам запрещать использование природного газа, что означает предотвращение их перехода к электрификации зданий. Техас принял закон, обязывающий государственные пенсионные фонды отказываться от компаний, отказывающихся от ископаемого топлива, а закон Западной Вирджинии запрещает компаниям, бойкотирующим энергетические компании, получать государственные контракты.

В последнем отчете МГЭИК показано, что изменение климата происходит настолько быстро, что люди могут быть не в состоянии адаптироваться к его последствиям. Что необходимо, чтобы остановить попытки дальнейшего препятствования действиям по борьбе с изменением климата, так это граждане, которые лучше осведомлены о воздействии климата, насущной необходимости обезуглероживания и о том, что для этого потребуется. Кроме того, важно, чтобы были приняты меры, такие как субсидии, чтобы компенсировать более высокие цены на энергию, чтобы облегчить любое возникающее экономическое бремя, особенно для неблагополучных слоев населения и сообществ с низким доходом.

Коэн уверен, что мы сможем вовремя обезуглерожить нашу экономику, чтобы избежать катастрофических последствий для климата. Однако вместо того, чтобы формулировать проблему с точки зрения изменения климата, он считает, что было бы более эффективно выделить то, с чем все могут согласиться. «Мы должны сосредоточиться на консенсусе, на котором мы можем основываться: модернизации нашей уязвимой и устаревшей энергосистемы. Современная, недорогая энергетическая система, которая меньше загрязняет окружающую среду, — это то, что должно понравиться каждому, потому что мы все полагаемся на энергию».