Меры предостережения глобального потепления

В Федеральном Законе «Об охране окружающей среды» и «Об охране атмосферного воздуха» требования Киотского Протокола не нашли отражения. Федеральный закон № 232 от 18.12.2006 г. «О внесении поправок в градостроительный кодекс и другие законы» не способствует реализации обязательств России, поскольку вошел в противоречие с рядом статей Конституции РФ и международных норм. Этот закон заменил приоритет экологических и санитарных норм приоритетом градостроительных норм, т. е. установил приоритет норм не существующей самостоятельно отрасли права, исключил нормы об обязательности оценки воздействия на окружающую среду по вариантам намечаемой техногенной деятельности. Он также исключил проекты законов и проекты строительства промышленных предприятий, в том числе и опасных, из объектов государственной экологической экспертизы. Федеральный Закон «О техническом регулировании» от 27 декабря 2002г. №184-ФЗ (с изменениями и дополнениями от 9 мая 2005 г.) ущемил права субъектов РФ и не работает.

Вместе  с тем целый ряд законопроектов, важных для снижения выбросов в атмосферу и выполнения обязательств России, до сих пор не принят или отклонен Государственной Думой РФ. В их числе проекты законов: «О внесении изменений и дополнений в ФЗ «Об охране атмосферного воздуха», который не только должен был ввести понятие «парниковые газы», но и сделать обязательным нормирование их выбросов.

Деятельность  нефтегазового комплекса, как было показано, отражается на выполнении обязательств России, и если в нефтепереработке наблюдается тенденция к снижению выбросов вредных веществ, то в добыче тенденция противоположная, значительно опережающая темпы прироста добычи. Это касается не только добычи нефти, но и газа. В частности, анализ «Инструкции по техническому расследованию и учету аварий и инцидентов на опасных производственных объектах ОАО «Газпром» ВРД 39-1.2-054-2002» выявил противоречие с нормами ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов». В этом документе выбросы до 10 000 м³ метана — «парникового» газа, классифицируются как инцидент, а не авария, что позволяет предприятию самостоятельно проводить техническое расследование и скрывать выбросы.

В связи с показанными выше недостатками в области правового регулирования охраны атмосферного воздуха, ростом выбросов парниковых газов (в частности, метана) есть опасения, что не только ухудшится экологическая обстановка, но Россия вынуждена будет либо ограничить рост производства, либо покупать квоты на выбросы и испытывать экономическое давление со стороны стран - участниц Киотского Протокола.

Таким образом, можно сделать следующие выводы и предложения:

1. Обязательства России согласно Киотскому протоколу слабо отражаются в национальном законодательстве. Были приняты нормы, противоречащие общепризнанному в мировом сообществе приоритету экологических и санитарных норм, т. е. ущемляющие права граждан на благоприятную окружающую среду и участие в принятии хозяйственных решений. Такие нормы должны быть отменены.

2. Обязательства России согласно международным соглашениям должны отражаться в нормах соответствующих Федеральных законов с выделением в специальный раздел.

3. Министерству природных ресурсов и Ростехнадзору необходимо обратить внимание на значительное увеличение выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, в том числе — парниковых газов (метана) (значительно превышающее объемы добычи нефти) в связи с невыполнением экологических требований по утилизации попутного газа.

4. Государственной Думе необходимо ускорить принятие законов, способствующих снижению выбросов в атмосферу, в том числе парниковых газов.

5. Киотский протокол может стать движущей силой для улучшения экологической обстановки в России.

 

Сокращение выбросов

 

Как мы выяснили, несмотря на дискуссионность, причинно-следственных связей проблемы климат – парниковый эффект, Киотским протоколом зафиксирована приоритетность антропогенных выбросов парниковых газов.

 

Сокращение выбросов диоксида углерода

 

Программа газификации регионов России направлена не только на социально-политическую и экологическую эффективность, но и на сокращение выбросов СО₂ (за счет замены твердого и жидкого топлива природным газом) в 1,5 — 2,0 раза.

Наиболее  эффективным направлением в сокращении антропогенных выбросов СО₂ является его извлечение (поглощение) из дымовых газов. Существует несколько промышленно освоенных технологий, наиболее эффективной и освоенной из них является абсорбция (вернее хемосорбция) диоксида углерода моноэтаноламином (МЭА).

Наиболее  рациональным направлением в сокращении выбросов СО₂ могут быть новые нетрадиционные технологии сжигания органического топлива, сопровождающиеся простым и надежным способом извлечения диоксида углерода.

Одна из этих технологий основана на сжигании топлива в кислородной атмосфере, в результате получают СО₂ и Н₂О. Кроме того, после воздухоразделительной установки остается N₂. Диоксид углерода утилизируется в сжиженом состоянии наиболее дешевым способом. Котельная установка, в которой применяется данная технология, может считаться действительно экологически чистой, так как в продуктах сгорания отсутствуют оксиды азота, а в качестве промежуточных продуктов появляются СО_2, N₂ и Н₂О.

Другая  нетрадиционная многоступенчатая технология основана на окислении топлива оксидами металла (МеО) в первой эндотермической стадии, а во второй экзотермической стадии восстановленный металл окисляется в среде водяного пара. Образовавшийся СО₂ является конечным продуктом, водород используется в качестве топлива, а оксиды металла последовательно проходят стадии МеО — > Ме — > МеО (как энергоаккумулирующие материалы).

Сокращение выбросов метана

 

Согласно  статье Е.В. Крейнина, А.С.Евергетидовой  «Глобальный климат и парниковый эффект: причинно-следственные связи, Киотский протокол и технические  решения» парниковый эффект от выбросов метана в 21 раз больше, чем от выбросов диоксида углерода, поэтому сокращение выбросов СН₄ имеет существенное значение. Источником этих выбросов являются в основном угольная и газовая отрасли.

Большинство каменноугольных пластов являются газоносными, удельное содержание метана в угле достигает 40 - 50 м³/т. Если в США осуществляется добыча угольного метана, то в России практически весь шахтный метан выбрасывается в атмосферу вместе с вентиляционной струей (проветривание шахтных выработок) и частично дегазационной системой. Главная задача угледобытчиков заключается во взрывобезопасной эксплуатации угольной шахты, поэтому утилизация шахтного метана для них имеет второстепенное значение.

Газовая отрасль является вторым после ОАО «ЕЭС Россия» потребителем добываемого природного метана (около 55 млрд м³ ежегодно) При этом 10 млрд м³ СН₄ выбрасывается в атмосферу в виде организованных (технологически необходимых) и неорганизованных (утечек) выбросов.

Попутные  газы нефтедобывающей промышленности (около 15 млрд м³ ежегодно) сжигаются, как правило, на факельных установках и выбрасываются в атмосферу в виде СО₂.

Основное  направление — сокращение выбросов и утилизации антропогенных газов — это повышение эффективности использования органического топлива. Учитывая  многократное отставание Российской экономики в энергоемкости выпускаемой продукции от большинства развитых стран Запада, необходимо уже в ближайшие годы снизить энергоемкость.

Главные резервы газовой отрасли в энергосбережении заключены в магистральном транспорте природного газа. Так, только за счет повышения КПД газотурбинных установок (ГТУ) газоперекачивающих агрегатов с 27,6 % (средний КПД по всему парку ГТУ) до 36 % потребление природного газа на собственные нужды сократится примерно на 10 млрд м³.

Сокращение  выбросов шахтного метана может быть достигнуто за счет комплексной дегазации угольных пластов, заключающейся в заблаговременной и предварительной их дегазации, а также использования оставшегося количества метана в вентиляционной струе. Так, только в Кузбассе выбрасывается 1,5 - 1,6 млрд м³ СН_4; при реализации этого количества шахтного метана может быть возвращено около 200 млн евро ежегодно.

 

Выбросы парниковых газов  объектами тепло- и электроснабжения предприятия

 

В России энергетика, прежде всего сжигание топлива, является доминирующим источником парниковых газов.

Традиционное раздельное производство электрической и тепловой энергии конденсационными электростанциями и котлами соответственно в наше время утратило свою актуальность, как малоэффективная технология, ведущая к значительной потере энергии с теплом отходящих газов. При этом ориентация на строительство крупных котельных из-за увеличения потребностей в топливе и необходимости решения экологических проблем с точки зрения обеспечения системной экономичности также является неперспективной.

В этих условиях в стране наметилась тенденция к строительству автономных комбинированных источников электро- и теплоснабжения или, как принято их называть, мини-ТЭЦ. Автономные установки комбинированного производства тепловой и электрической энергии когенераторы — оказались успешным  технологическим решением назревшей проблемы.

Технология  комбинированной выработки энергии позволяет резко увеличить экономическую эффективность использования топлива за счет производства электрической и тепловой энергии в одном технологическом процессе. Наибольший экономический эффект когенерации может быть достигнут только при использовании энергии обоих видов на месте их потребления. В этом случае тепло выхлопных газов и систем охлаждения агрегатов, приводящих в движение электрогенераторы, или излишнее давление в трубопроводах может быть использовано по прямому назначению.

В пользу принятия решения о строительстве собственного энергетического источника свидетельствуют и такие преимущества мини-ТЭЦ по сравнению с традиционными паротурбинными или газотурбинными станциями, как:

• высокий КПД (до 94%);

• устойчивость к переменным нагрузкам;

• относительно невысокий объём капиталовложений;

• простота эксплуатации;

• меньшие эксплуатационные затраты;

• меньшая себестоимость производства тепла и электроэнергии;

• меньшая стоимость передачи и распределения тепла и электроэнергии;

• низкий уровень вредных выбросов.

Последнее преимущество мини-ТЭЦ в настоящее время приобретает особое значение.

C помощью расчетных данных об эмиссии парниковых газов было доказано, что строительство мини-ТЭЦ существенно снизит выделение парниковых газов, что, несомненно внесет вклад в снижение антропогенной нагрузки на окружающую природную среду.

 

Динамика выбросов парниковых газов в черной металлургии России

 

Предприятия черной металлургии являются одним из крупнейших потребителей энергетических ресурсов и источников выбросов парниковых газов в России. Выбросы парниковых газов происходят на всех этапах металлургического производства от добычи и обогащения сырья до выпуска готовой продукции и включают в основном диоксид углерода, метан и закись азота, возникающие в результате сжигания топлива для энергетических и технологических целей и окисления углеродсодержащего сырья. Повышение энергетической эффективности предприятий отрасли вследствие модернизации, реконструкции и технического обновления производств определяет динамику выбросов в атмосферу.

Суммарные выбросы парниковых газов в черной металлургии России в 1990 г. составляли 166,3 миллионов тонн CO₂-экв., или 5% национальных выбросов. В период 1990 — 1998 гг. происходило снижение выбросов со средними темпами 7,8% в год и в 1998 г. выбросы составили около 85,5 тонн CO₂-экв. (или 51,4% уровня 1990 г.). С 1999 г. наблюдается устойчивый рост выбросов парниковых газов в черной металлургии со средними темпами 3,6% в год. В 2008 г. объем выбросов достиг 120,3 тонн CO₂-экв. в год, или 72,3% от уровня 1990 г.

Основной  вклад в выбросы парниковых газов в черной металлургии вносит СО₂ (более 99,0%). Черная металлургия также лидирует среди других отраслей промышленности (за исключением энергетики) — на ее долю в 2008 г. приходилось 66,4% выбросов в промышленности. В целом, выбросы в черной металлургии характеризуются более высокими темпами роста по сравнению с другими отраслями промышленности и страны в целом.

Результаты изучения динамики выбросов парниковых газов в черной металлургии России за период 1990 — 2020 гг. показывают, что проблема снижения выбросов парниковых в черной металлургии останется весьма актуальной в ближайшие годы и основным направлением ее решения является повышение энергоэффективности металлургических производств.

Следует выделить два основных направления по повышению энергоэффективности и снижению выбросов парниковых газов на металлургических предприятиях: рациональное использование топливно-энергетических ресурсов и сырья и совершенствование технологической структуры производства.

Первое направление охватывает совокупность технологических методов повышения эффективности использования и выработки топливно-энергетических ресурсов и сырья, характеризующаяся сохранением структуры производства основной металлургической продукции. К ним относятся полезное использование вторичных энергетических ресурсов (топливных, тепловых, избыточного давления), повышение эффективности производства энергоресурсов (электрической и тепловой энергии, дутья, сжатого воздуха, технических газов, технической и химочищенной воды), рациональное использование первичных видов топлива и сырья.