Еда или зелёная энергия — как лучше использовать Землю
Современное общество требует огромного количества электроэнергии, чтобы нормально функционировать и развиваться. Одним из величайших вызовов нашего поколения является поиск наиболее эффективных путей генерации и распределения энергии.
Выработка электроэнергии является ресурсоёмкой, и каждый источник от добычи энергоносителя до конечного потребителя оставляет свой экологический след. Хотя во многих исследованиях рассматривалось, как производство электроэнергии влияет на другие аспекты окружающей среды, лишь немногие из них конкретно рассмотрели, сколько земли требуется для различных источников энергии.
Внедрение принципов устойчивого развития, ESG-стандартов, ставит перед нами проблемы, оптимальное решение которых будет определять принципы и приоритеты развития человечества на ближайшие десятилетия. Одна из главных таких развилок — это возможное противоречие между двумя целями устойчивого развития (ЦУР): ЦУР 7 («возобновляемые источники энергии») и ЦУР 2 («мир без голода»), которые в определённых условиях входят в конкуренцию за использование земных площадей. В настоящее время лидерами по количеству выбросов парниковых газов в атмосферу являются сельское хозяйство и энергетика.
Первой инициировала громадную трансформацию энергетического сектора для предотвращения глобального потепления Европа, после чего в апреле 2021 года на международном климатическом саммите президент США Джо Байден пообещал сократить выбросы парниковых газов в США вдвое к 2030 году. Данные цели подразумевают радикальные изменения в энергетике, транспорте и обрабатывающей промышленности, что, в свою очередь, потребует использования значительных площадей и агрессивного строительства большого количества ветряных и солнечных электростанций, во многих случаях в сочетании с гигантскими батареями, предназначенными для того, чтобы сбалансировать энергосистему.
В докладе, вышедшем недавно в США, были рассмотрены различные прямые и косвенные потребности в земле для производства угля, природного газа, атомной, гидро-, ветровой и солнечной электроэнергии в Соединённых Штатах в 2015 году. При этом рассматривалась потребность в земле при добыче энергоресурсов, генерации, транспортировке и передаче, а также для хранения отходов. Представленные сведения свидетельствуют о том, что уголь, природный газ и атомная энергетика оставляют самый маленький физический след (около 5 га земли на мегаватт производства).
Солнечная энергия и ветер требуют значительно больших площадей, когда на один мегаватт необходимо использовать примерно 18 и 29 га соответственно, а гидроэлектроэнергия, генерируемая крупными плотинами, имеет значительно больший след, чем любая другая технология генерации, используя 128 гектаров на мегаватт. Таким образом, для достижения цели по сокращению выбросов США необходимо увеличить мощности ВИЭ по крайней мере на 150% к 2035 году. При этом, в соответствии с оценками Принстонского университета и анализом Bloomberg News, расширение солнечной и ветрогенерации на 10% ежегодно до 2030 года потребует использования площадей, равных штату Северная Дакота (четыре Московские области).
К 2050 году, когда, согласно плану Байдена, вся экономика должна будет стать углеродонейтральной, США потребуется до четырёх дополнительных территорий Южной Дакоты, чтобы выработать достаточно чистой энергии для питания всех электрических транспортных средств, заводов и других потребителей.
Не менее важной задачей является обеспечение человечества продуктами питания при сокращении углеродного следа. Одна пятая выбросов парниковых газов в мире приходится на сельское хозяйство, более половины из которой — результат животноводства. Если проблемы сокращения этих выбросов не будут решены технологически, то, согласно оценкам, они, вероятно, увеличатся на 15–20 процентов к 2050 году. Ограничение воздействия на окружающую среду, меры по замедлению изменения климата потребуют от нас пересмотра нашего рациона, его количества и того, как используются сельскохозяйственные земли. Нет чёткого пути к полной ликвидации сельскохозяйственных выбросов, но одним из путей сокращения выбросов является органическое земледелие.
Органическое земледелие направлено как на более здоровый образ жизни, так и на сокращение выбросов парниковых газов за счёт сокращения использования минеральных удобрений, которые имеют существенный углеродный след как при производстве, так и при использовании. Тем не менее углеродный след при переходе на органическое земледелие до сих пор количественно мало изучен.
Так, в Германии были произведены расчёты, согласно которым при переходе на органический рацион питания потребности в земле увеличатся на 40% (около 1900 квадратных метров и 2750 квадратных метров земли на человека в год для обычных и органических диет соответственно). Для проведения оценки были использованы данные о потреблении продовольствия, а также данные о землепользовании и об углеродном следе.
Соответственно, для сокращения выбросов как при производстве энергии, так и для сельского хозяйства нужно больше земли. А достичь заявленных целей при сохранении текущих объёмов землепользования и имея в своём распоряжении современные технологии, пока не представляется возможным.
Можно установить ветропарки в море, интегрировать ветровые турбины в пастбища, солнечные панели прекрасно работают на крышах, да и многие компании делают ставку на то, что заводы на ископаемом топливе могут быть модернизированы для использования водорода. Но для производства водорода в необходимых объёмах нужна всё та же энергия, а вместе с ней и земли, и прочие природные ресурсы.
Автор — профессор Высшей школы бизнеса НИУ ВШЭ Михаил Аким.