Согласно новому исследованию, вредные выбросы промышленного сектора могут быть сокращены до 85% по всему миру. Этот сектор, включающий железо и сталь, химическую промышленность, цемент, а также продукты питания и напитки, выбрасывает около четверти глобальных выбросов парниковых газов (ПГ) — газов, вызывающих потепление планеты, которые приводят к изменению климата и экстремальным погодным условиям.
Новое исследование, проведенное Университетом Лидса в рамках проекта Британского центра энергетических исследований (UKERC), показало, что декарбонизация сектора технически возможна с помощью сочетания технологий «высокой и низкой зрелости» — тех, которые уже опробованы. и протестированы вместе с будущими технологиями, которые еще не готовы к использованию в промышленности.
Ведущий автор исследования Ахмед Гайлани, научный сотрудник по промышленной декарбонизации в Школе химической и технологической инженерии Лидса, сказал: «Декарбонизация является глобальным приоритетом для правительств, компаний и общества в целом, потому что она играет жизненно важную роль в ограничение глобального потепления.
«Наши результаты представляют собой важный шаг вперед в разработке стратегий промышленной декарбонизации, и это действительно обнадеживающая перспектива, когда речь идет о будущем здоровье планеты».
Чистая нулевая цель
Великобритания взяла на себя обязательство сократить выбросы парниковых газов до нуля к 2050 году, а это означает, что она будет извлекать из атмосферы столько же вредных газов, сколько и попадает в нее.
В новом исследовании, опубликованном в журнале Joule , рассматривались способы достижения этой цели в промышленности. Было обнаружено, что существующие технологии «средней и высокой степени зрелости», которые включают улавливание и хранение углерода или переход на водород или биомассу, могут сэкономить в среднем почти 85% выбросов в большинстве промышленных секторов.
Это также предполагает, что электрические технологии с низким уровнем развития, такие как электрические установки парового крекинга, которые являются ключевым оборудованием для производства нефтехимической продукции, теоретически могут обезуглероживать от 40% до 100% прямых выбросов отрасли. Другие новые технологии электрификации также могут помочь сократить выбросы от энергоемких процессов, таких как производство стали, цемента и керамики, что в некоторых случаях ранее считалось невозможным.
Некоторые результаты исследования уже были включены в консультацию по вопросам обеспечения промышленной электрификации, проводимую Министерством энергетической безопасности Великобритании и Net Zero.
Промышленные продукты, такие как сталь, химикаты и цемент, широко используются в мировой экономике. За последние десятилетия спрос и производство этих материалов значительно возросли, что привело к высокому потреблению энергии и выбросам парниковых газов. Однако для достижения целей Парижского соглашения по изменению климата необходимо практически полностью исключить глобальные промышленные выбросы.
Питер Тейлор, соавтор исследования и профессор устойчивых энергетических систем в школах Земли и окружающей среды, а также химической и технологической инженерии в Лидсе, сказал: «Промышленная декарбонизация является сложной задачей по сравнению с другими секторами, но ее можно достичь, если она будет основана на фактических данных. Стратегии призваны обеспечить развитие новых технологий, стимулировать инвестиции в соответствующую инфраструктуру и уменьшить другие барьеры, которые затрудняют действия компаний».
Он добавил: «Что касается Великобритании, если мы не декарбонизируем промышленность, мы не достигнем наших целей в области изменения климата, и в конечном итоге промышленность переместится в другое место, потому что в долгосрочной перспективе люди будут искать продукцию, произведенную в экологически чистых и экологически чистых условиях». И если наша промышленность не сможет их производить, то она станет отраслью прошлого, а не отраслью будущего».
Дополнительные барьеры
Доктор Гайлани сказал, что исследование описывает декарбонизацию сектора как «технически возможную», поскольку, хотя исследователи рассмотрели применимые технологии, они не учли другие барьеры, например, связанные с социальными, экономическими или инфраструктурными проблемами.
Он добавил: «Мы хотели четко заявить о том, что в центре нашего внимания находится техническая сторона промышленной декарбонизации. Конечно, есть много других препятствий, которые необходимо преодолеть. Например, если необходимы технологии улавливания и хранения углерода, а средства транспортировки CO 2 еще не реализованы, отсутствие инфраструктуры задержит процесс сокращения выбросов. Предстоит еще проделать большой объем работы».
На внедрение многих технологий промышленной декарбонизации в настоящее время влияют высокие капитальные и эксплуатационные затраты, даже если их технические проблемы можно решить. Технологии электрификации обычно имеют в два-три раза более высокие эксплуатационные затраты по сравнению с технологиями, основанными на ископаемом топливе, из-за более высокой стоимости электроэнергии на многих рынках.
Исследование проводилось в сотрудничестве с исследователями из Университета Бата и Имперского колледжа Лондона и оценивало технический потенциал снижения выбросов и экономии энергии за счет наиболее важных технологий сокращения выбросов.
Команда проанализировала опубликованные исследования и другие источники данных, чтобы найти варианты снижения выбросов, применимые во всех секторах и их уровне технологической готовности (TRL). Они достигли показателя в 85%, рассчитав потенциал снижения выбросов для наиболее перспективных технологий в каждом секторе и взяв среднее значение. Анализируемые отрасли включали металлургию и сталелитейную промышленность; химикаты; цемент и известь; еда и напитки; целлюлоза и бумага; стекло; алюминий, нефтепереработка и керамика.
Директор UKERC, профессор Роб Гросс, сказал: «Промышленная декарбонизация является важным исследовательским приоритетом UKERC, поскольку поиск наиболее подходящих решений требует целостного системного подхода. Многие из наиболее многообещающих вариантов промышленного снижения выбросов полагаются на доступ к вспомогательной инфраструктуре, будь то водород. и трубопроводы CO 2 или модернизированные линии электропередачи».
Дальнейшие исследования
Доктор Гайлани сказал, что исследование стало важным первым шагом, который поможет политикам понять потенциал различных технологий сокращения выбросов, которые могут быть использованы в каждом промышленном секторе, и, следовательно, помочь им принять обоснованные решения о наилучшем пути вперед.
Однако команда также отметила, что необходимы дальнейшие исследования, чтобы понять практический потенциал внедрения этих технологий в разных странах и регионах. Это потребует тщательного понимания местных условий, включая социально-экономический контекст, политику, рынки и регулирование, бизнес-модели, инфраструктуру и наличие ресурсов.
Теги: экология, энергия
