Возникновение парникового эффекта в результате деятельности человека — глобальная экологическая проблема современности, требующая мирового вмешательства, поиска и нахождения эффективных путей решения.
Международная инициатива в виде решений, предлагающих сокращение выбросов в атмосферу парниковых газов к 2050 году на 50-80%, основана на усиливающейся тенденции пересмотра направлений развития энергетических и промышленных отраслей.
Основная цель — переход в ближайшие 10-20 лет к «низкоуглеродной экономике».
Далее мы кратко расскажем о том, почему парниковый эффект представляет из себя проблему, а также поговорим о том, как ее решить и как сделать это решение доступным для всех.
Содержание
Кратко о проблеме
В результате воздействия парниковых газов (водяных паров, углекислого газа, метана, озона, фреонов и оксидов азота), пропускающих к поверхности Земли больше тепла, чем отдается в космос, повышается средняя температура воздуха, нарушается тепловой баланс атмосферы.
Большинство исследователей считают, что повышение глобальной температуры атмосферы Земли зависит от отепляющего действия рассеянных в атмосфере парниковых газов. Увеличение их концентрации преимущественно происходит в результате сжигания углеводородного и органического топлива.
В результате изменения теплового баланса и повышения глобальной температуры нашей планеты, из-за накопления в атмосфере парниковых газов, образуется парниковый эффект.
Это известное опасное явление угрожает всей нашей планете.
Факт влияния парникового эффекта на глобальное потепление на Земле в результате антропогенной деятельности был признан принятой в 1992 году в Рио-де-Жанейро Рамочной конвенцией ООН по изменению климата. Основная задача Конвенции — уменьшение влияния человека на изменение климата.
Как предотвратить развитие парникового эффекта?
К основным причинам образования парникового эффекта относят:
- Промышленное использование ископаемых видов топлива, включая уголь, газ природный и нефть.
- Вырубка лесов и лесные пожары.
- Грузовой и легковой транспорт.
- Рост населения и увеличение промышленного производства.
- Использование удобрений и химикатов.
- Гниение и горение твердых бытовых отходов на мусорных полигонах.
Чтобы предотвратить дальнейшее развитие парникового эффекта, необходимо минимизировать или устранить причины, способствующие его образованию.
Мировые эксперты для недопущения усиления данного явления склоняются к выполнению действий по следующим направлениям:
- Сократить использование ископаемых источников энергии.
- Внедрять энергосберегающие технологии и эффективно использовать энергию.
- Бороться с лесными пожарами.
- Восстанавливать леса.
К сожалению, выполнение мер по предотвращению развития парникового эффекта даже в полномасштабном формате не является гарантией полной компенсации вреда, наносимого экологии вследствие антропогенного воздействия парниковых газов.
Поэтому решать задачу необходимо на глобальном уровне, комплексно.
Пути решения возникшей экологической проблемы
В докладе ЮНЕП о разрыве в уровнях выбросов (2019 год) представлена задача о необходимости ежегодного сокращения выбросов парниковых газов на 7.6% на протяжении 10 лет, чтобы добиться ограничения потепления на 1.5°С.
Первостепенное действие в выходе из сложившейся ситуации исследователи видят в изыскании нового ископаемого топлива или изменении технологии использования существующих видов топлива.
Предлагаемые мероприятия:
- Сокращение до минимума потребления ископаемого топлива, преимущественно угля и нефти, которые выделяют в атмосферу на 60% больше углекислого газа по сравнению с другими видами топлива.
- Внедрение энергосберегающих технологий.
- Утилизация диоксида углерода из дымовых труб теплоэлектростанций, выхлопов автомобилей, заводских топок с использованием катализаторов или фильтров.
- Введение эффективных систем отопления в новостройках.
- Расширение использования возобновляемых видов энергии (ветровой, солнечной, геотермальной).
- Развитие новых низкоуглеродных технологий, например, использование вспенивателей и хладагентов с нулевым (низким) потенциалом глобального потепления.
Возобновляемые виды энергии
Одним из наиболее недорогих возобновляемых источников энергии считается солнечная энергия. Солнечные панели работают в Израиле и Японии, а наиболее популярны в азиатских и африканских странах и Латинской Америке. А в Великой Британии природному газу составляют конкуренцию не только энергия солнца, но и береговой ветер.
Энергию солнца можно преобразовать в электрический вид через тепловую энергию. В Лос-Анджелесе имеется такая установка, которая преобразует 22% солнечной энергии в электрический ток.
Прямое преобразование энергии солнца в электрический вид происходит в солнечных фотогальванических батареях, также имеются разработки фотогальванических кровельных покрытий в качестве источника энергии.
Источником геотермальной энергии являются природные горячие воды.
Этим видом энергии пользуются:
- Индонезия и Исландия;
- Кения и Никарагуа;
- Филиппины и Япония.
Использование энергии ветра в ветровых турбинах ежегодно увеличивается на 25%. Особенно популярен этот источник в Калифорнии, где имеются ущелья с сильными постоянными ветрами.
Экономические меры
Генеральный секретарь ООН Антониу Гуттериш на виртуальном саммите предложил для исправления чрезвычайной ситуации проблемы парникового эффекта предпринять такие меры экономического характера:
- Прекращение финансирования и субсидирования производства ископаемых видов топлива.
- Установка цены на углерод.
- Обложение налогом виновников углеродных выбросов.
- Отказаться возводить угольные электростанции.
- Декларировать финансовые риски, связанные с климатом.
- Добиваться достижения углеродной нейтральности (нетто нулевой эмиссии) путем включения такой цели в экономические и фискальные стратегии и решения.
О своем намерении достижения к 2050 году углеродной нейтральности объявили больше 110 стран, включая:
- Великобританию;
- Европейский союз;
- Республику Корею;
- Японию.
Китай заявил, что выполнит данное обещание до 2060 года. В соответствии с условиями Парижского соглашения, участниками каждые пять лет должны пересматриваться планы по борьбе с изменениями климата с повышением принятых обязательств, с официальным их представлением на ежегодной конференции по изменению климата Рамочной конвенции ООН.
Использование новых технологий
Мировая финансовая и налоговая политика способствует внедрению новых технологий. Предполагается, что к 2100 году фонды мировых коммерческих энергосистем будут заменены энергоэффективными и затратоэффективными технологиями, что позволило бы по максимуму использовать возможность сокращения выбросов парниковых газов.
Возможности использования новых технологий по минимизации утечек и разливов ископаемого топлива в процессе его добычи и транспортировки:
- Резкое сокращение выбросов метана из угольных шахт и систем распределения природного газа.
- Внедрение на нефтяных месторождениях с выдуванием природного газа или его сжигания в факелах установок по выработке электричества для местных потребностей.
- Использование потерь природного газа на местных промышленных предприятиях или транспорте, предварительно преобразовав газ или подвергнув сжатию.
- Повышение КПД электростанций за счет использования теплового расширения отработавших газов паровых турбин для запуска газовых турбин.
В промышленной отрасли богатых стран, благодаря повышению эффективности применения материалов и энергоресурсов, уровень выбросов парниковых газов пошел на убыль.
С целью еще большего сокращения промышленных выбросов углекислого газа практикуется использование наиболее эффективных современных технологических процессов и замена действующего оборудования.
Развивающимся странам для снижения темпов парникового эффекта рекомендуется предоставить доступ к существующим эффективным технологиям.
С этой целью в Конвенции об изменении климата богатые государства обязуются совершать реальные практические действия (финансирование, страхование, экспортные кредиты, фонды) для облегчения доступа к экологически безопасным технологиям другим сторонам, особенно развивающимся странам, чтобы они имели возможность выполнения положений Конвенции.
С целью решения проблемы в жилом и коммерческом секторах, объем выбросов от которых продолжает увеличивать парниковый эффект, можно использовать следующие методы:
- комплексное проектирование жилья;
- усовершенствованный контроль эксплуатации построек;
- пассивное использование солнечной энергии;
- применение более эффективных систем отопления и охлаждения;
- использование новых химических элементов для изоляции.
Для выполнения задач правительствам следует устранять барьеры, сдерживающие распространение новых технологий для обеспечения низкого уровня выбросов парниковых газов. В транспортном секторе наиболее крупный источник выбросов диоксида углерода — автомобили.
С целью повышения эффективности использования транспорта и сокращения выбросов углекислого газа на километр пробега существуют следующие новые технологии:
- Создание новых конструкций автомобилей с использованием новых материалов снижает вес транспортной единицы, повышая эффективность использования энергии, приводя к снижению количества энергоресурсов, запускающих автомобиль в движение.
- Совершенствование конструкций трансмиссии ускоряет работу двигателей в условиях оптимальной нагрузки.
- Улучшение состава бензина и техническое усовершенствование основ работы двигателя внутреннего сгорания уже дали результат сокращения удельных выбросов парниковых газов, в расчете на единицу транспортного средства.
- Применение гибридных автомобилей.
- Переход на другие виды топлива (биодизельное, биологическое топливо, водородные топливные элементы).
Сокращению парниковых выбросов также способствуют изменение практики технического обслуживания автомобилей и их эксплуатации. В соответствии с исследованиями доказано, что регулярная регулировка двигателя сокращает среднее потребление топлива на 2-10%.
На уровень потребления энергии транспортом и, соответственно, выбросы влияют заторы и пробки в движении.
В этом могут помочь политика, направленная на устранение заторов, совершенствование системы управления движением транспорта, компьютеризированный режим прокладки маршрутов для грузового транспорта и компьютеризированная система управления светофорами, улучшение конструкций сети дорог.
В соответствии с выводами европейских ученых, снижение выбросов парниковых газов предприятиями черной металлургии в Европейском Союзе ограничено используемыми производственными технологиями.
Перспективы регулирования парниковых выбросов в металлургии европейскими металлургическими компаниями, отраслевыми институтами и учеными связываются с развитием комплексного подхода.
Основные моменты:
- Вырабатывание единых условий ограничения выбросов парниковых газов во всех странах мира.
- Совместное внедрение в действие проектов.
- Разработка новых технологий и материалов с целью снижения потребления металлов и увеличения сроков их использования.
- Использование побочных продуктов металлургии в других промышленных отраслях.
А также оказание помощи развивающимся странам в передаче технологий по сокращению выбросов.
Меры по снижению влияния парниковых газов сельскохозяйственной отраслью
Парниковыми газами (диоксидом углерода, закисью азота и метаном) оказывается воздействие на устойчивость сельскохозяйственных производственных систем.
В общем объеме глобальных парниковых газовых выбросов на долю сельскохозяйственного сектора приходится порядка 13%. В соответствии с научными прогнозами, данный показатель к 2030 году возрастет на 40%.
Смягчение последствий воздействия парниковых газов от сельскохозяйственной отрасли на изменение климата достигается такими путями:
- производство биотоплива;
- интенсификация и экстенсификация сельского хозяйства;
- внесение изменений в использовании удобрений.
С целью смягчения последствий выбросов метана применяют улучшенные методы выращивания риса и управление рационом питания домашнего скота. Чтобы снизить последствия выбросов закиси азота используют усовершенствованные технологии применения азотных удобрений.
Для улучшения удаления парниковых газов из атмосферы используют способы, позволяющие повышать производительность культур, например, секвестрацию углерода:
- При агротехнике улучшенных сортов культур для их выращивания требуется меньшая площадь с одновременным получением больших объемов растительных остатков для секвестрации.
- Использование углерода для развития зерен и преобразования углекислого газа в продовольственные компоненты.
- Экосистемы агролесоводства способствуют увеличению фотосинтетического хранения углерода.
На брошенных землях можно использовать энергию биомассы, засаживая участки растениями, быстро растущими и дающими большие объемы биомассы. Полученное сырье при сжигании дает энергию.
Рамочная конвенция ООН
Страны-производители выбросов парниковых газов в 1992 году в Рио-де-Жанейро подписали Рамочную конвенцию об изменении климата. Документ вступил в силу в 1994 году.
Верховным органом Конвенции является Конференция Сторон (КС), членами которой является большинство мировых государств. Основная задача КС — содействие осуществлению Конвенции и анализ результатов исполнения.
Цель Рамочной Конвенции — стабилизация концентрации атмосферных парниковых газов до безопасного уровня.
Все государства должны:
- стремиться к сокращению выбросов;
- собирать соответствующую информацию;
- разрабатывать стратегии приспособления к изменению климата;
- сотрудничать в области технологий и исследований.
На третьей сессии КС3 в 1997 году (Япония) был принят Киотский протокол, в соответствии с которым промышленно-развитым странам рекомендовалось сократить на 5.2% выбросы парниковых газов за пять лет (2008-2012 гг).
На правительственном уровне всех стран мира продолжается выполнение обязательств, отраженных в Конвенции об изменении климата, включая борьбу с проблемами парникового эффекта.
Что можно предпринять в повседневной жизни?
В соответствии с результатами исследования (2017 год), среди возможных эффективных действий, осуществляемых ежедневно человеком, первое место занял отказ от поездок на автомобильных видах транспорта.
Согласно статистике, в Европейском Союзе вследствие отказа от поездок на автомобилях на 2.5 тонны сокращаются выбросы в атмосферу углекислого газа.
Пищевая промышленность, особенно мясомолочная отрасль, после ископаемого топлива занимает одно из главных мест по влиянию на изменение климата.
Что можно изменить на бытовом уровне:
- Сократить в своем рационе животный белок, что позволит уменьшить «углеродный след» на 40%.
- Отказаться от мясных продуктов в офисных обедах (так поступила фирма WeWork).
Еще одна возможно действенная мера личного вклада в снижение парникового эффекта — обдуманно относиться к покупкам в магазинах. Все товары связаны с выбросами парниковых газов — на этапе производства и при транспортировке.
Так, доля мировых выбросов углекислого газа при производстве одежды составляет 3%. Быстротечность моды вынуждает многих людей быстро избавляться от устаревших вещей и приобретать новые.
Что касается продуктов питания, перевозка по воздуху или морю имеет более длинный и вредный в плане выбросов путь, чем продукция местного производства.
Влияние вырубки лесов на Земле
Леса являются важным звеном в процессе обмена углеродом между атмосферой и земными экосистемами. Деревья и растения в процессе фотосинтеза изымают диоксид углерода из атмосферы Земли.
По причине урбанизации, увеличения спроса на древесину, развития сельского хозяйства и изменения климата леса исчезают с нашей планеты.
В соответствии с прогнозами специалистов, к 2050 году спрос на древесину возрастет в 3 раза. Из-за увеличения количества населения в мире требуется больше сельскохозяйственной продукции, что понуждает к превращению площадей, засаженных лесом в пахотные земли или пастбища для скота. Это приводит к обезлесению, особенно в экономически бедных странах и в тропиках.
В научном мире существует мнение, что вырубка лесов снижает количество кислорода в атмосфере и увеличивает количество углекислого газа, что в свою очередь приводит к серьезным последствиям — усилению парникового эффекта и климатическим изменениям.
В соответствии с данными межправительственной группы экспертов по изменению климата, до 1/3 общего объема антропогенных выбросов углекислого газа приходится на выбросы при обезлесенье (особенно в зоне тропиков).
А опубликованные в журнале Science исследования показывают, что при вырубке лесных массивов увеличивается температура земной поверхности.
По мнению экспертов, защита леса — наиболее доступная мера борьбы с парниковым эффектом и изменением климата. В этой области за предыдущие 25 лет произошли существенные изменения — на 50% замедлились темпы обезлесения.
В соответствии со Стратегическим планом ООН по лесам, запланировано увеличение к 2030 году площадей лесных массивов на 3%, что составит 120 млн га.
Интересное видео
Рассказывая о том, как предотвратить негативные последствия парникового эффекта, как бороться с выбросом парниковых газов и как уменьшить это явление на планете, мы часто упоминаем об альтернативных способах получения энергии.
О данном методе борьбы с катастрофой и о том, как ее минимизировать смотрите в видео ниже:
Заключение
Существует множество методов и путей решения проблем, возникающих из-за усиления парникового эффекта на нашей планете. Но человечество до конца не осознало и не оценило масштабы возможной катастрофы.
Для ее предотвращения необходимо, чтобы каждый житель Земли внес свой минимальный вклад в общее дело, хотя бы посадив и вырастив одно дерево, не забывая о других путях, как избежать беды.
