Чисто японское топливо

В Японии доля возобновляемых источников энергии к 2030 году не превысит 20%. Фото Ричарда Дулина

Япония ратифицировала принятое в декабре 2015 года Парижское соглашение по климату. Присоединившиеся к нему государства обязуются сократить выбросы углекислого газа в атмосферу и принять меры для того, чтобы повышение общемировой температуры составило менее 2 градусов. С учетом серьезности рисков страны будут стремиться ограничить этот рост на уровне 1,5 градуса.

Для выполнения этой глобальной задачи Страна восходящего солнца поставила целью сократить свои выбросы парниковых газов по сравнению с уровнем 2013 года на 26% к 2030 финансовому году.

Сравнение с 2013 годом не случайно. После катастрофы на атомной электростанции «Фукусима 1» в 2011 году энергетический баланс Японии претерпел коренные изменения. Если до катастрофы на тепловые электростанции (ТЭС) приходилось около 60% генерации, а на АЭС до 28%, то к 2013 году все реакторы на японских АЭС были остановлены в связи с требованиями приведения их в соответствие с новыми, весьма строгими, нормами безопасности. Львиную долю энергообеспечения в стране, до 90%, обеспечивают теперь ТЭС – главные источники выбросов СО2.

Однако за два года (с 2014 по 2016) выбросы углекислого газа в Японии сократились за счет других мер с 1200 млн т до 1190 млн т. И все же большинство резервов сокращения исчерпано.

Надежды возлагались на перезапуск реакторов. Но он идет довольно медленно. Летом 2017 года только 5 реакторов были запущены и около 10 получили сертификаты на соответствие нормам безопасности. К 2030 году планируется довести долю АЭС в энергетическом балансе страны до 20%. По прогнозам экспертов, вряд ли эта доля будет повышаться в последующем. Дело в том, что строительства новых реакторов не предполагается, возможна лишь достройка начатых ранее.

До катастрофы на АЭС «Фукусима 1» в Японии было 54 силовых реактора, на 6 реакторах самой АЭС идут работы по их демонтажу. По крайней мере не менее чем по 10 реакторам их владельцы, региональные электроэнергетические компании, считают нерентабельным вкладывать средства в их доведение до уровня новых требований безопасности. Поэтому большинство экспертов считают, что рассчитывать на существенный вклад АЭС в дело сокращения выбросов СО2 на 26% к 2030 году не приходится.

Не вселяют оптимизма и прогнозы развития возобновляемых источников энергии. Их доля в энергетическом балансе к 2030 году не превысит 20%. Предлагается искать новые пути снижения выбросов диоксида углерода.

Среди предложений есть очевидные: сокращение энергопотребления во всех сферах, ускорение развития возобновляемых источников энергии. Возможны и другие, основанные на научно-технических прорывах, пути снижения выбросов СО2. Например, в отдаленной перспективе разработка так называемых квазисобственных энергетических ресурсов без выбросов углекислого газа. В ближайшей перспективе – отработка технологий использования СО2 как вторичного ресурса, что уже начало осуществляться.

Правительство Японии в 2018 финансовом году (начинается 1 апреля) выделяет средства для практических испытаний возможности использования выбросов углекислого газа из промышленных объектов как вторичного сырья для производства этанола. Он применяется при производстве растворителей, чистящих средств. Его перерабатывают в этилен, который необходим при производстве пластмасс. Ежегодный объем внутреннего рынка этанола в Японии составляет 750 тыс. килолитров.

Планируется построить четыре полигона – для отработки до 2022 финансового года технологий и оценки их себестоимости. Правительство выделит в общей сложности около 2 млрд иен на оценочные работы в бюджете 2018 года, а на весь проект – 10 млрд иен.

Из четырех опытных площадок на двух будет использоваться углекислый газ от мусоросжигательных установок и тепловых электростанций. Уже с апреля правительственные органы будут развивать сотрудничество с организациями, занимающимися проблемами использования СО2, отдельными компаниями, университетами и научно-исследовательскими институтами, а затем сформирует из их представителей рабочие группы, чтобы возвести работоспособные экспериментальные установки к началу 2019 финансового года.

Некоторые местные органы власти в Японии уже рассматривают возможности внедрения таких установок на своих мусоросжигательных предприятиях. А спрос рождает предложения. Компания «Сэкисуй Кемикал Ко» объявила о разработке, как утверждается, первой в мире технологии переработки неразделенного сжигаемого мусора в этанол. Это позволит уменьшить объем твердых отходов. Компания планирует уже в 2019 финансовом году довести проект до реализации.

По данным компании, до 60 млн т мусора ежегодно сжигается на очистных предприятиях Японии, что приводит к выбросам углекислого газа. Пепел и несгораемые остатки вывозятся к местам захоронения, а их в Японии катастрофически не хватает.

Государственная программа сокращения выбросов СО2 значительно шире. На двух других площадках будут изучаться возможности связывания углекислого газа с водой в химической реакции с помощью катализаторов. В этих процессах получаются как этанол, так метанол и муравьиная кислота – химические вещества, необходимые для производства различных видов изделий. Такие реакции на этапе исследований и разработок уже осуществлены в лабораториях японских университетов и химических компаний.

Но, конечно, еще много проблем остаются нерешенными. Особенно на этапе масштабирования, доведения технологий до промышленного производства. Поэтому в ходе испытаний ставится задача изучить весь технологический процесс вплоть до конечных продуктов. Будут оценены затраты на производство и качество продукции и то, сможет ли переработка углекислого газа быть рентабельной.