Климат

Замещение российского газа американским оказалось для Европы опаснее угля

Парниковый эффект от американского природного газа, поставляемого в Старый Свет, неожиданно оказался выше, чем от сжигания местного угля. И намного выше, чем от российского газа.

В 2022-2023 годах произошло крупное событие: российский газ, до СВО занимавший треть европейского рынка газа, стал недоступен европейцам, да и сами они потеряли желание его покупать. Однако функционировать без газа европейская энергетика не может и, как мы уже писали ранее, не сможет в обозримом будущем. Чтобы заменить дефицитный энергоноситель, европейцы стали импортировать его из США — крупнейшей газодобывающей державы в мире.

Среди аргументов к такому действию был узкий спектр альтернатив. Заменить газ углем европейского производства было частично возможно. Но на единицу получаемой энергии уголь дает на 80% больше углекислого газа, чем природный газ. Учитывая, что европейские страны подчинили всю свою энергетическую политику минимизации выбросов СО2, казалось логичным заменить российский газ американским, а не местным углем.

Исследователь Роберт Хауарт (Robert W. Howarth) из Корнеллского университета (США) решил проверить, так ли это на практике. Препринт научной работы он выложил на сайте своей лаборатории. И, учитывая ее содержание, до публикации в научном журнале в данном случае может пройти очень много времени.

Хауарт отметил, что газ из США попадает в Европу через танкеры со сжиженным природным газом (СПГ). Однако такие танкеры, в отличие от трубопроводов, страдают неустранимой проблемой — потерей метана в атмосферу. Жидкий метан, охлажденный до минус 170, за недели в пути неизбежно частично выкипает, тем самым не давая подниматься температуре остальной части СПГ.

Общая схема устройства танкера-газовоза / © Wikimedia Commons

Наиболее современные из танкеров-газовозов оснащают системами улавливания испарившегося метана, который они сжигают (часто — вместе с топливом в судовых моторах). Сгоревший метан превращается в водяной пар и СО2, что резко снижает его парниковый эффект. Ведь молекула метана на горизонте в 20 лет дает в 80 раз больший парниковый эффект, чем молекула СО2 (метан лучше поглощает инфракрасное излучение). Наконец, отметил исследователь, судовые моторы газовозов не разработаны именно под метан: это адаптированные обычные ДВС. В результате часть метана в них не может сгореть и все равно попадает в атмосферу, усиливая парниковый эффект.

Кроме того, СПГ требует значительного объема энергии на сжижение — оно вовлекает мощные криогенные установки. Поскольку им нужно круглосуточное энергоснабжение, их питают энергоустановками на ископаемом топливе (СЭС и ВЭС не выдают такой же стабильной генерации). Поэтому каждый килограмм СПГ при подобной «упаковке» образует 260-370 граммов углекислого газа, констатировал Хауарт. Вдобавок в природном метане содержится немало углекислого газа, который при сжижении попадает в атмосферу. Часть СПГ тратится заводами по сжижению и перевозчиками на свои энергетические нужды.

Суммировав все эти и ряд других источников СО2 в производственном и транспортировочном цикле СПГ, Хауарт обнаружил, что в целом они весьма высоки. Если пересчитать метан в углекислый газ с учетом больших парниковых возможностей первого, выходит, что каждый килограмм СПГ, достигающий Европы, за свой жизненный цикл дает от 7,1 до 9,7 килограмма углекислого газа. Причем это расчеты для самых коротких из возможных маршрутов перевозки США — Европа. Если выбирать маршруты менее оптимально, то показатели будут значительно выше.

Итоговые выводы: если замена угля трубопроводным газом не увеличивает парниковый эффект на Земле, то переход на СПГ означает рост выбросов на единицу выработанной энергии в 1,27-3,84 раза. Получается, отказ от российского метана существенно повысил удельные выбросы СО2 для европейцев.

Благодаря экспортному буму американского и катарского СПГ строительство танкеров-газовозов в XXI веке необычайно ускорилось  / © Wikimedia Commons

Конечно, поскольку американский СПГ заметно дороже российского газа по долгосрочным контрактам, общее потребление энергии в Европе в 2022 году заметно сократилось. Следовательно, далеко не факт, что европейцы нарастили свой углеродный след в абсолютных значениях. Однако удельный нарастили совершенно точно. Такой итог отказа от поставок из России не был спрогнозирован никем, и в этом смысле работа Хауарта, бесспорно, первая.

Правда, из нее вряд ли сделают практические выводы. Открытию новых угольных карьеров в Европе существенно сопротивляются зеленые, а отправке газа в Европу в Штатах не сопротивляется никто. Поэтому, вероятнее всего, поставки СПГ из США в эту часть мира будут дальше нарастать, подстегивая глобальное потепление. Впрочем, как не раз отмечал Naked Science, это вовсе не обязательно плохо.

Другой интересный момент: исходя из расчетов работы получается, что переход с угля на газ, добываемый не в том же регионе, где он потребляется (и тем более на сланцевый газ) вообще не уменьшает парниковый эффект на единицу выработанной энергии (в основном из-за неизбежных утечек метана в атмосферу). Из этого следует, что резкое снижение доли угольной генерации в США и Европе последнего десятилетия вряд ли имело существенное влияние на климат, поскольку оно шло в основном за счет наращивания сжигания природного газа. Ранее считалось, что переход на него серьезно снижает углеродный след человечества.

Комментарии

  • это заказаная статья? Тот кто писал, вряд ли видел все это и понимает устройство. "СПГ требует значительного объема энергии на сжижение — оно вовлекает мощные криогенные установки" - на деле, никаких криогенных установок нет, сжижение происходит от переспала давлений в разных емкостях. Подозреваю что и вся статья брехня.

    • Кругом брехня, ну . Только недовольные всем на свете пенсионеры знают "правду". Охлаждение газа при расширении, так называемое дросселирование "от переспала давлений" и есть принцип работы криогенных установок которых там типа нет 😂
      --------------------------
      Процесс сжижения идет ступенями, на каждой из которых газ сжимается в 5-12 раз, затем охлаждается и передается на следующую ступень. Собственно сжижение происходит при охлаждении после последней стадии сжатия.
      https://neftegaz.ru/tech-library/energoresursy-toplivo/141460-szhizhennyy-prirodnyy-gaz-spg-tekhnologii-szhizheniya/
      https://neftegaz.ru/tech-library/tekhnologii/545171-drosselirovanie/

    • Вероятно, вы не совсем представляете тему, которую комментируете:

      "Depending on the type of process used to liquefy the natural gas, the BAHX can be integrated into the pre-cooling liquefaction cycle or the liquefaction cycle. The role of cryogenics in this process is to cool the gas and condense it into a liquid at temperatures of around −162°C."

      https://www.fivesgroup.com/energy-cryogenics/liquefied-natural-gas

      "Cryogenic processing is the liquification process used to turn natural gas into a liquid."

      https://www.metrixvibration.com/applications/lng-cryogenic-systems

      И перед сжижением его еще и подвергают очистке тоже через криогенные процессы:

      "Cryogenic separation involves cooling the acid gases to a very low temperature so that the CO2 can be liquefied and separated. This technology requires substantial power to operate the refrigeration unit. It also needs pretreatment and dehydration of the feed gas to remove components that would result in hydrate formation and CO2 freezing in cold section of the fractionation equipment.
      For typical natural gas plants, cryogenic fractionation of CO2, H2S, and hydrocarbons requires several fractionation steps, which would require extensive refrigeration and heating."

      https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/cryogenic-separation

    • Именно так и работают криогенные установки, сжимая и охлаждая разогревшийся газ. Реплика претендует на гениальность)))

  • За несколько месяцев до СВО европейцы удумали новый протекционистский налог - на углеродный след. Чем больше углерода выделяется в атмосферу при производстве импортируемого ими продукта, тем больше налог. Естественно, кивая в сторону России, Китая и Индии как главных поставщиков "грязой" продукции. В то время как у себя они видимо хотели в то время получать электролизный алюминий и цинк за счёт ветряков и солнечных панелей. Даже Дерипаска с Потаниным вздрогнули. И вот уж скоро 2 года как ничего об этом не видно-не слышно. Крепко присели, видать - сами углеродом следят всюду)

  • " Получается, отказ от российского метана существенно повысил удельные выбросы СО2 в Европе." - кажется, речь идет о производстве и транспортировке, и всё это большей часть не в Европе происходит, а за ее пределами. Но это не критично.

    • Спасибо, поправил формулировку, чтобы было понятнее, что речь о европейцах, а не Европе.

  • Даже если это и так - то теперь это просто факт: никто в Европе не кинется восстанавливать газопроводы из России, во всяком случае, в ближайшее десятилетие.
    Скорее, речь даже не про восстановление, а создание новых.И ещё - а сколько же тратят газоперекачивающие станции, также сжигающие газ?Одна статья на стадии рецензирования - не показатель.

    • "то теперь это просто факт: никто в Европе не кинется восстанавливать газопроводы из России"
      Чему нельзя не радоваться. Во-первых, глобальное потепление в наших интересах, во-вторых, дорогой газ в Европе -- тоже в наших интересах. Все складывается как нельзя лучше. В идеале было бы неплохо, если бы еще и все нефтепроводы от нас туда США взорвали. Жаль, они пока недостаточно активно работают.
      "И ещё - а сколько же тратят газоперекачивающие станции, также сжигающие газ?"
      В разбираемой работе рассмотрены затраты СО2 для трубопроводного газа -- с учетом его жизненного цикла они не выше, чем для угля.
      "Одна статья на стадии рецензирования - не показатель."
      Вы недостаточно внимательно прочитали новость: эта работа не находится на стадии рецензирования. И вряд ли когда-то будет находиться. Она слишком отклоняется от партийной линии, чтобы быть опубликованной. Автор же не просто так ее выложил в таком порядке.
      И в то же время, эта работа показатель -- если по ссылке пройти и ее прочитать, то легко заметить, что автор просто суммировал выбросы СО2 на разных фазах цикла потребления СПГ, А выбросы эти он подтвердил не зависящими друг от друга источниками, в т.ч. выходившими в рецензируемых научных журналах.
      Но я все же не понимаю, отчего эта работа вас беспокоит. Ведь глобальное потепление полезно. Откуда эмоции?

      • "В разбираемой работе рассмотрены затраты СО2 для трубопроводного газа -- с учетом его жизненного цикла они не выше, чем для угля"
        Корректно - не затраты CO2, а выбросы. А затраты - это технологические затраты перекачиваемого газа на собственно перекачку. Они, как верно отметил Саян Горюн, зависят от расстояния транспортировки. Но не только - ещё от того, когда проектировались турбокомпрессорные станции (давно сконструированные компрессоры и газовые турбины менее экономичны и затраты газа на перекачку на них существенно выше). А ещё, кроме технологических затрат, следует грубо оценивать и технологические потери, которые зависят от конкретной схемы турбокомпрессорной станции/режима её эксплуатации. И от, мягко говоря, привычек обслуживающего персонала. Причём не весь объём технологических потерь газа удаётся сжечь на факелах до CO2 - часть природного газа просто сбрасывается в атмосферу, что, как пишет Александр Березин, даёт в 80 раз больший углеродный след, чем "правильно" сожженный природный газ.

      • Александр Березин, в ваших интересах?) А вы кто что это в ваших интересах?) Продаёте газ? Ненавидите Европу?

        • cijic, я человек, который считает, что чем меньше у Европы будет средств, тем ниже будут ее финансовые возможности в финансировании убоя украинцев. С этой стороны меня этот вопрос и интересует.

          А на цены на газ и на Европу мне в целом достаточно все равно.

          • Александр Березин, ЕС убивает украинцев?) Т.е. они напали на Украину?)

    • Физику и химию учили? - Зависит от расстояния, на которое тащишь.. И отходы в процессах разные.. Так что выбирай - или снижение углеродного следа и парникового эффекта с 'агрессивным' российским газом или увеличение ипарникового эффекта с американским газом и углем, африканский газ высосет Азия, Китай тоже уходит от угля, они тоже любят чистый воздух и воду..

      • Уже 2 года как выбрали и менять никто ничего не собирается. Сейчас вообще всем плевать на парниковый эффект, передел сфер влияния куда важнее.
        В конце концов потепление в первую очередь отразится на самых бедных, для богатых мир по прежнему будет комфортен.

        • "Сейчас вообще всем плевать на парниковый эффект"
          Если взглянуть на размер углеродного налога в Европе -- то кажется сомнительным, что "всем плевать". Там далеко не игрушечные цифры. Опять-таки, размеры инвестиций в ВИЭ уже больше, чем для всей остальной энергетики и ТЭК вместе взятого. Это огромные средства. Их бы не выделяли, если бы парниковый эффект не был никому интересен.
          И да: антропогенным делает мир комфортнее и для бедных. Богатым не очень важен рост урожайности, вызванный выбросами СО2 и тому подобное.

  • Комментарий удален пользователем или модератором...

    • "Ой, а я то думал что европейцы там все повымерзали за прошлую зиму... Нет?"
      Ну конечно же нет. Среднее количество холодовых смертей в Европе невелико -- например, в Британии от холода умирает в среднем всего лишь 60,5 тысяч человек в год, или 0,1% населения ежегодно:
      "Small-area assessment of temperature-related mortality risks in England and Wales: a case time series analysis"

      https://www.thelancet.com/journals/lanplh/article/PIIS2542-5196(22)00138-3/fulltext (скопируйте весь адрес, вставьте и перейдите -- движок комментариев не пропускает ряд прямых ссылок)

      "Зато как по телеку все причитали, про "куда ж эти европейцы, да без нашего то православненького газа...""
      Вы бы хоть ай-пи поменяли, прежде чем это писать. А то неудобно получается -- страна-то у вас неправославная.

      • Александр Березин, звучит кошмарно, но при более тщательном рассмотрении, ничего особенного не происходит - во всех странах с холодной зимой максимальная смертность именно в зимние месяцы. В США, например, в одном только январе умирает на ~50 тысяч больше, чем в августе. Причина банальная - ССЗ. Пребывание на холоде, даже если нормально топить в доме, увеличивает вязкость крови, что приводит к повышенному риску ишемических катастроф.

        • Rinat Bagoutdinov, "звучит кошмарно, но при более тщательном рассмотрении, ничего особенного не происходит - во всех странах с холодной зимой максимальная смертность именно в зимние месяцы."

          Простите, но в Англии нет холодной зимы. Среднезимняя температура там выше +3. Холодная зима имеется только в странах, где среднезимняя температура -- или хотя бы одного из зимних месяцев -- в среднем ниже нуля. Это не про Британию.

          Кроме того, британские цифры нельзя назвать "ничего особенного". Холодовая смертность зимой на душу населения в Британии намного выше, чем в России, Германии, Финляндии и т.д. Хотя зимы сильно мягче, чем в этих странах.

          "В США, например, в одном только январе умирает на ~50 тысяч больше, чем в августе. "

          Но есть нюанс -- в США проживает в 5,5 раз больше народу, чем в Британии. Поэтому на душу населения там холодовая смертность ниже.

          "Пребывание на холоде, даже если нормально топить в доме, увеличивает вязкость крови, что приводит к повышенному риску ишемических катастроф."

          Приятно видеть, что информация, когда-то впервые введенная мною в русскоязычное инфопространство продолжает распространяться в нашем обществе. Однако, как уже несколько лет назад писал, холодовая смертность в разных странах мира разная. В Британии она действительно слишком высока.

          • Александр Березин, да, в Англии холодной зимы нет, но в этом деле вроде даже единицы градусов играют роль. Более-менее постоянная экспозиция 16ю градусами выдает достоверный рост смертности по сравнению с18ю. И даже 18ю по сравнению с 22мя. И вот тут да, недоотопление жилья в ЮКей сыграло мрачную роль в относительной холодовой смертности. Даже если на улице +5, но в помещениях плюс 15 - то неизбежно проявится значительная избыточная смертность. Я шучу, что жена спасает нам жизнь - я все пытаюсь выставить +18 во время сна, а она настаивает минимум на 20ти ))

            Насчет РФ - помнится, некий статистик (Ракша?) провел тщательное исследование избыточной смертности во время ковида, и выявил весьма значительный under-reporting. Он выложил массу графиков и гистограмм, где-то в гитхаб вроде. Было бы любопытно взглянуть на избыточную смертность в зимние месяцы, в нековидные годы. Есть ли она? В РФ традиционно топят жарко, знакомый обматывает батареи и открывет окна.

          • Rinat Bagoutdinov, ну, это не особенно шутка. Вероятность смерти она действительно пытается снизить.

            "Насчет РФ - помнится, некий статистик (Ракша?) провел тщательное исследование избыточной смертности во время ковида, и выявил весьма значительный under-reporting"

            Для ковида -- да. Для зимних месяцев в России в целом -- я такого не видел. Это и естественно: Росстат не может скрывать то, о чем не знает, а холодовая смертность не входит в круг понятий, известных в этом ведомстве.

            "Было бы любопытно взглянуть на избыточную смертность в зимние месяцы, в нековидные годы. Есть ли она?"

            Есть конечно. Я еще года четыре назад это разбирал. Ну и новые данные Росстата легко можно найти. Но это смертность серьезно ниже английской, ок. 8%: https://naked-science.ru/article/nakedscience/o-chem-umolchala-greta

    • Донда, перелогинься и убери минусы, иначе снова 20 шт понаставлю. ..."ваш православный газ" - газопровод из твоего англосаксонского дупла прямо в европу тянуть надо, чтобы те не только сжигали и грелись, но и обоняли.

    • А действительно - куда без ПРАВОСЛАВНОГО газа? У вас видно булки на дереве растут.. А миром правят сало, хлеб и металл - то что потребляем. Тут уже экономика.. Вы не замёрзнете - в Европе теплее чем в России и веками она жила без газа, но как поётся в старой песне '.. пряников сладких не хватит на всех.. ". И экологическая проблема от сжигания угля оставляет не только углеродный след - отвалы золы это химические отходы с огромным радиационным следом не только в отвалах, но и в воздухе - фильтры не спасают полностью.. То есть под ударом энергетики ВОДА И ВОЗДУХ -.. хрен с ним, с СО2.. Есть ли выход? Есть, но за него надо дорого платить... Как платят итальянцы, отправляя свой мусор на сжигание на север ЕВРОПЫ - почему туда, дорого и далеко? Так что Европа может совершить путешествие во времени на половину века, но не вперёд, в безуглеродное будущее, а в прошлое.. И это уже пошло, господин "верующий"..

  • Нужно больше углерода!

    • Грета Туборг сейчас за Палестину топит ей некогда. Справедливости ради она хотя бы последовательна. Выступала против российской спецоперации, выступает и против израильской. Не то что наши макаревичи.
      https://youtu.be/V47pejk0CLc

  • Ураааа! У соседа корова готовится издохнуть! Кто бы у нас брëвна из глаз повынимал????

    • А вот если бы прочитали новость выше, то заметили бы, что в ней написано совсем другое: у соседа изменения в энергетике усиливают парниковый эффект, что благо для всех землян.

      " Кто бы у нас брëвна из глаз повынимал????"

      Как же у вас можно вытащить бревна из глаз, когда вы не читаете то, что комментируете?

      • что благо для всех землян.

        Ну, не для всех все же.
        Для тех кто успеет свою экономику перестроить в соответствии с изменениями климата, ну и у кого городов на побережье поменьше.

        • С одной стороны, вы правы -- с другой, у Бангладеш около моря почти все населения. Но пока он от потепления выигрывает. Потому что не ленится вести минимальные берегозащитные работы. То есть, даже очень небогатые страны могут использовать этот процесс к своей выгоде.

  • *Учитывая, что европейские страны подчинили всю свою энергетическую политику минимизации выбросов СО2**

    c точки зрения европы- у них все норм - минимизировали след - вина за увеличение следа - на доставщиках газа. а европейцы - чистые. покупают то они когда газ доставят в порты европы. или они на своих кораблях(фрахтованых)возят из сша? с юридической т зрения - они уменьшили след.