Природный газ имеет преимущество перед другими горючими полезными ископаемыми не только по уровню выбросов CO2: он сгорает чище и эффективен в использовании. Немецкие ученые полагают, что именно экологичное "голубое топливо" в будущем заменит многие другие виды углеводородов.
России на руку максимально широкое использование газа: по запасам "голубого топлива" наша страна уверенно занимает 1-е место в мире. В будущем эти позиции только укрепятся: до сих пор отечественные энергетические компании работают лишь в некоторых ключевых районах, в частности на Урале и в Западной Сибири, в то время как огромные территории Сахалинского и Арктического шельфов, Тимано-Печорского бассейна и Восточной Сибири, где, по оценкам исследователей, скорее всего тоже имеются огромные запасы, пока остаются неразведанными и неразработанными.
Парниковые газы - наши враги
В молекуле метана на один атом углерода приходится четыре атома водорода. Таким оптимальным соотношением этих элементов не может похвастаться ни один из остальных углеводородов. В случае природного газа, основу которого и составляет метан, это означает, что при выработке одной единицы энергии выделяется меньше углекислого газа, чем у других энергоносителей. Так, у пропана на один атом углерода приходится 2,7 атома водорода, у мазута это число еще меньше. Наихудший показатель по диоксиду углерода при прямом сгорании у бурого угля: на каждую выработанную единицу энергии выделяется почти вдвое больше парниковых газов, чем в случае с природным газом.
Таким образом, у "голубого топлива" есть серьезный потенциал по уменьшению выбросов двуокиси углерода. "Нам требуются горючие полезные ископаемые еще на несколько десятилетий вперед. При сгорании природный газ образует наименьшее содержание СО2 по сравнению с другими энергоносителями", - говорит Йенс Хобом, автор исследования экологического потенциала природного газа, проведенного по заказу Фонда экономики и политики при Германском институте международной политики и безопасности. Согласно результатам исследования практически во всех областях производства энергии можно более тщательно использовать природное сырье и одновременно снижать вредное воздействие на окружающую среду.
Чистое сгорание
Природный газ - по сравнению с нефтью и углем - не только генерирует меньше СО2, но и сгорает гораздо чище. Он содержит меньше серы, а при сгорании практически не образуется твердых частиц и тонкодисперсной пыли, что может стать серьезным преимуществом при его применении в качестве транспортного топлива. Это подтверждает Михаэль Баргенде, профессор Института двигателей внутреннего сгорания и транспортных средств при Штутгартском университете. "Двигатели, использующие в качестве топлива природный газ, вообще не выбрасывают никаких частиц", - говорит инженер. По его словам, о тонкодисперсной пыли, образующейся при работе двигателей на природном газе, вообще говорить не приходится. Единственным случаем, когда могли бы выделяться твердые частицы, является попадание моторного масла в камеру сгорания из-за технического дефекта, добавляет он.
Если говорить о других вредных веществах, например, об угарном газе, то и тут природный газ проявил себя настоящим "чистюлей". Двигатели на природном газе легко соответствуют не только требованиям нормы Евро-4, действующей с 2005 года, но и еще более строгим требованиям стандарта Евро-5, который обязателен для всех новых автомобилей, продаваемых в Евросоюзе с сентября 2009 года. "Автомобили с двигателями на природном газе будут соответствовать и следующим, более жестким требованиям", - уверен Баргенде. По его мнению, нет необходимости в дальнейшем ужесточении норм для бензиновых двигателей. Автопроизводителям стоит обратить более пристальное внимание на газ, уверены немецкие исследователи.
По объемам выбросов СО2, конкуренцию двигателю на природном газе по-прежнему составляет экономичный дизельный мотор. Однако с учетом все увеличивающейся эффективности газовых двигателей, которые благодаря детонационной стойкости природного газа могут работать с большим сжатием, показатели по выделению СО2 у газового топлива могут быть гораздо лучше, уверен эксперт. По его оценке, таким образом, потенциал снижения выбросов СО2, по сравнению с традиционными бензиновыми двигателями, составляет 30-35%. А это уже превосходит показатели дизеля.
В большинстве европейских стран доля транспортных средств, потребляющих в качестве топлива природный газ, пока еще не очень велика. Так, по дорогам Германии ездят всего 64 тыс. таких автомобилей. В Италии их число составляет уже 400 тысяч. В России достаточно много автомобилистов уже используют газобаллонное оборудование, но точное количество их неизвестно. По некоторым оценкам, оно доходит до 1,5 миллиона, и это количество растет ежегодно на 5-7%.
Но эта ситуация как в Евросоюзе, так и в России может измениться в связи с растущими ценами на топливо, а также с постоянно ужесточающимися экологическими требованиями к двигателям. В некоторых странах политические круги уже отреагировали на вызовы времени и поддерживают внедрение транспорта на природном газе, например, налоговыми послаблениями. Так, в Германии налоговые льготы для таких автомобилей уже действуют до 2018 года.
С учетом упомянутых выше преимуществ природного газа при его использовании на транспорте, можно было бы заявить, что массовое внедрение природного газа вполне целесообразно. Однако исследование Йенса Хобома свидетельствует о том, что с экономической, технической и политической точек зрения это не самый удачный вариант. В долгосрочной перспективе можно было бы переоборудовать примерно четверть транспортных средств в Европе под использование природного газа. На глобальном уровне переход на природный газ оказался бы слишком сложным процессом: в этом случае важную роль играют как политические, так и геостратегические интересы, равно как географический фактор, вопросы безопасности и надежности поставок, рыночные цены, а также доступность и технические возможности энергоносителя.
С мнением Йенса Хобома не согласна немецкая компания Wintershall, крупнейшая нефтегазовая компания Германии и ключевой поставщик углеводородов в Европу, совладелец газопровода Nordstream. Представители компании уверены в том, что газовый потенциал России огромен и будет прирастать за счет новых месторождений на арктическом шельфе. За счет этих месторождений Россия будет в состоянии удовлетворить растущий спрос при сохранении комфортного для потребителей уровня цен. Что же касается вопросов надежности поставок, то совместные проекты России и Евросоюза, такие, как строительство газопроводов Nordstream и Southstream, разработка газовых месторождений на российском шельфе, создание перспективных технологий газодобычи, позволит существенно снизить риск срыва поставок за счет уменьшения количества транзитных стран, так же, как и издержки на транзит. Компания готова вкладывать большие деньги в энергетические проекты в России и не считает такие вложения рискованными. Масштабные вложения других европейских энергетических компаний также подтверждают, что риски минимальны.
Что касается технических сложностей, то Михаэль Баргенде, профессор Института двигателей внутреннего сгорания и транспортных средств Штутгартского университета, отмечает, что все технические проблемы решаемы. Технология использования природного газа в качестве автомобильного топлива еще молода, и в будущем она будет широко востребована.
Максимальная эффективность
В настоящее время решающим фактором, обусловливающим выбор того или иного энергоносителя, является цена. При высокой цене на газ производство энергии на угольной электростанции обходится значительно дешевле, чем на газовой, даже несмотря на то, что по энергоэффективности первая значительно уступает второй. Однако мировое сообщество, создав систему Киотских протоколов, решило, что контроль за выбросами в атмосферу парниковых газов является ничуть не меньшим приоритетом, и в этом контексте газ выступает предпочтительным вариантом даже для использования в электрогенерации.
Использование природного газа для производства тепла связано не столько с политикой, сколько с экономической необходимостью. "Голубое топливо" при использовании его в отопительных целях отличается высокой степенью энергоэффективности: современные конденсационные технологии сжигания топлива позволяют использовать теплотворную способность газа на 98%. Столь высокий КПД достигается благодаря утилизации теплоты водяных паров. А массовый отказ от мазутосжигающих установок в пользу газовых стал бы весомым вкладом в дело защиты окружающей среды. В своем исследовании Хобом считает вполне реальным в будущем покрывать 20% нынешней потребности рынка ЕС в мазуте за счет природного газа.
В долгосрочной перспективе природный газ следует рассматривать не только как энергоноситель с низким содержанием CO2, но и как важный фактор перехода энергетики на возобновляемые источники энергии.