Ученые знают, как спасти сланцевую энергетику Эстонии не в ущерб экологии, но их не слышат

Казбулат Шогенов со своей докторской диссертацией, посвященной хранению углекислого газа. Фото: Олеся Лагашина

В ТТУ утверждают, что знают, как решить проблему неэкологичной сланцевой энергетики, не закрывая производство. Однако пока ученым не внемлют ни политики, ни энергетики. О том, почему так происходит и как работает спасительная технология, Rus.Postimees побеседовал с научным сотрудником университета Казбулатом Шогеновым.

- Вы сказали недавно, что в развитии климатической катастрофы уже пройдена точка невозврата. Собственно, если она пройдена, что можно с этим сделать?

- Можно замедлить необратимый процесс. На изменение климата влияет не только человеческий фактор, но человек вносит в это очень весомую лепту, и все, что мы можем сделать, - это немножко его притормозить. Если мы вредим окружающей среде, то наша святая обязанность – уменьшить влияние индустриализации.

- Когда вы впервые задумались о том, что с выбросами СО2 надо что-то делать? Как вы пришли к теме вашей научной работы?

- Лет десять назад Евросоюз начал мотивировать научное сообщество и выделять средства на экологические проекты. И ученые нехотя и скептически, но обратили на это внимание. Так же скептически обратила внимание на эту тему руководитель моей докторской работы, моя мама, старший научный сотрудник ТТУ Алла Шогенова. Мы занялись этой темой, осознавая, что в тот момент она была непопулярна. Еще не было такого количества фотографий тающих ледников, отваливающихся ледяных шапок в горах, не было такой острой проблемы с наводнениями. Но уже были какие-то демонстрационные проекты по уменьшению выбросов CO2 в атмосферу, которые проводили большие нефтегазовые компании, и мы, глядя на них, тоже стали этим заниматься.

- В чем состоит суть технологии геологического хранения углекислого газа?

- На больших производителях СО2 можно установить специальное оборудование, которое будет улавливать углекислый газ, очищать его от вредных примесей, и потом по трубам либо на грузовиках и судах его можно транспортировать в специальные места геологического хранения. Для хранения нужна пористая горная порода, обладающая газовой проницаемостью и способная вместить в себя газы или жидкости. Это примерно то же самое, что в нефтяных или газосодержащих геологических породах. В основном, для этого годятся песчаники. Мы закачиваем газ в пористую породу, которая содержит воду, и там СО2 начинает связываться с водой, минералами, происходят определенные химические процессы. Естественно, мы выгоняем эту воду наружу и оставляем там СО2.

Моя идея состоит в том, чтобы один резервуар одновременно использовать для хранения СО2; как источник геотермальной энергии, т.е. мы можем поднимать с глубины горячую воду и использовать ее; а если речь идет о выработанном нефтяном или газовом хранилище, можно использовать СО2 для того, чтобы увеличить выход нефти либо газа.

В Латвии есть такое хранилище на море, которое идеально подходит для этих целей – это была тема моей докторской. Рентабельность обычной нефтедобычи там очень низкая, но если мы будем туда закачивать СО2, рентабельность очень сильно повышается. Я лично знаком с владельцем нефтяной компании, которая обладает там правами на добычу, они заинтересованы, но чтобы проект был реализован, должны быть заинтересованы все стороны – и те, кто будет СО2 улавливать и предоставлять им, и те, кто будет строить инфраструктуру для его транспортировки. Есть заинтересованные фирмы и в России, которые были бы готовы покупать у нас углекислый газ, и даже инфраструктура у нас создана. Трубопровод уже существует, можно было бы построить дополнительный или использовать тот же самый. Улавливать и продавать СО2 было бы экономически очень выгодно.

- И все это абсолютно безопасно и экологично?

- СО2 не взрывоопасен, не огнеопасен. Даже если будет утечка - она и так происходит ежегодно у нас под носом на северо-востоке. Eesti Energia, по данным 2017 года, выбрасывала в воздух ежегодно 11 миллионов тонн.

Если взять бутылку с газировкой, взболтать и открыть, то выйдет 5-10% углекислого газа, остальное останется в воде. Чтобы этот остаток оттуда вытащить, надо очень долго и сильно трясти. Представьте, что этот СО2 точно так же находится на большой глубине под землей: даже если будет утечка через трещину, ущерб будет минимальным. Нужно сильное сотрясение, чтобы все это начало выходить в больших количествах. В Прибалтике этого не произойдет, и при правильном мониторинге, при правильном исследовании геологической структуры, в принципе, невозможны какие-то утечки. Газовое хранилище Инчукалнс используется на протяжении более тридцати лет – та же методика, тот же песчаный резервуар, в который природный газ, который намного более опасен, загоняется, закрывается там и при необходимости используется. Технология работает еще с советского времени, бояться ее не стоит.

Если сейчас отказаться от сланцевой энергетики, мы больше никогда не вернемся к ней, потому что людей, которые сейчас будут уволены, мы не вернем.

- Сколько таких хранилищ нам понадобится, чтобы поддерживать постоянно работающее сланцевое производство в Ида-Вирумаа?

- По моим подсчетам, одной структуры в Латвии хватило бы для всего нашего эстонского СО2. Это от 100 до 300 млн тонн, нам должно хватить примерно на 30 лет, если наши выбросы останутся на том же уровне – 10-11 млн тонн в год.

- Что потребовалось бы от Эстонии для реализации такого проекта в плане строительства инфраструктуры, изменения законодательства и т.д.?

- Самое главное – законодательная база. Должна быть команда сверху, что эта технология одобряется. На данный момент, насколько мне известно, Eesti Energia завернула этот проект по каким-то своим соображениям. Госкомпания заказала у нас исследование десять лет назад, мы готовили для них экономическое моделирование, показали, где возможно захоронение, но они завернули эту тему.

- Они как-то это аргументировали?

- Нет. Но мы предполагаем, что это дорого. Естественно, это удорожит электроэнергию. Сиюминутное решение в пользу покупки более дешевой энергии, конечно, понятно. Им выгодно в данный момент покупать более дешевую энергию в России или думать, что в дальнейшем мы, может быть, все перейдем на ветряки или будем покупать ее где-то в Европе. Но в стратегическом плане для Эстонии это будет финансовый и социальный коллапс, поскольку мы будем зависеть от других стран. Россию мы вообще рассматриваем как страну, от которой нужно обороняться, мы вкладываем огромные деньги в оборону и в то же время мы от нее зависим энергетически. Одно с другим не сочетается.

Евросоюз стимулирует работу над такого рода проектами. Фото: Олеся Лагашина

Даже если Эстония думает, что это временное решение, и в дальнейшем мы обрубим все концы с Россией и будем покупать энергию в другом месте, мы все равно будем от кого-то зависеть, у нас не будет своего производства, своей энергетики, мы не сможем на этом зарабатывать. А единственный в Эстонии источник производства - наши недра. Горючие сланцы и фосфориты. Если сейчас отказаться от сланцевой энергетики, мы больше никогда не вернемся к ней, потому что людей, которые сейчас будут уволены, мы не вернем. Они либо уедут, либо найдут другую работу. А запасов очень богатого органикой горючего сланца у нас минимум на сто лет. Отказываться от них странно. Это все равно что Саудовская Аравия сейчас решила бы: «Давайте-ка откажемся от наших ресурсов, перейдем на возобновляемую энергетику, больше нефть не добываем». Представляете, что это было бы для их экономики и для всего мира? Мы, естественно, такого влияния на мир не оказываем, но для нас отказ от сланца стал бы катастрофой.

- Насколько подорожает электроэнергия, получаемая из сланца, если ваша технология будет внедрена?

- Не хочу спекулировать. Для этого необходимо новое экономическое моделирование, потому что использовать данные десятилетней давности было бы нечестно. Технология развивается и немного дешевеет, ситуация с квотами тоже меняется, необходима новая оценка. Но насколько бы она ни подорожала, для экономики Эстонии это все равно будет намного лучше. Сейчас тысячи людей остаются выброшенными с рынка труда, для Эстонии это огромные цифры.

- Правительство пообещало сделать нашу страну климатически нейтральной. Как вы думаете, на этом фоне отношение к вашей идее изменится?

- Да, мы рассчитываем на это. Мы надеемся на этом хайпе донести нашу информацию до правительства, в котором есть адекватные люди, готовые разговаривать на эту тему. Мы хотим ее реанимировать. Правительство было в курсе, мы напрямую общались с советниками. Вчера наш профессор из Института геологии встречался с Юри Ратасом. Мы надеемся, что он, возможно, заинтересовал премьера улавливанием и хранением углекислого газа. У нас есть и промышленные партнеры, готовые лоббировать эту тему. Владимир Либман, например, назвал нас «спасительным ключиком для эстонской экономики». Понятно, что у него есть свой интерес, но этот интерес должен быть не только у него, но и у всей страны.

- Руководство университета вас поддерживает?

- Я думаю, что у нас есть небольшие проблемы в информировании нашего руководства. На одной недавней конференции ректор выступал перед президентом, и нам показалось, что он не совсем в курсе и не осведомлен об уровне наших знаний в этой области. Это, может быть, наш минус, и мы планируем в ближайшее время работать над этим и внутри университета, и на политической арене.

- Как вы думаете, с учетом того, что обещанного увеличения финансирования науки не будет, велики ли шансы, что правительству вообще будут интересны исследования такого рода?

- Правительство заинтересовано в том, чтобы страна сама обеспечивала себя электроэнергией и зарабатывала на этом деньги. При этом есть давление Евросоюза, чтобы уменьшить выбросы СО2. Прекратить использование горючих ископаемых за один день, как это пытаются сделать в Эстонии, нереально. Эстония – небольшой игрок на мировой арене, но она всегда хотела выглядеть как страна-новатор, внедряющая современные технологии. На исследования этой технологии Евросоюз уже десять лет выделяет миллионы евро.

Всем странам ЕС было сделано предписание внести изменения в законодательство, чтобы разрешить либо не разрешить хранение СО2. Мы пока это запретили, потому что у нас не было необходимых геологических условий, т.е. глубины – чтобы соблюсти условия, при которых СО2 будет храниться под землей в сжатом состоянии. Тысяча кубических метров СО2 при определенной температуре и давлении будет занимать 2,7 кубометра. Нам нужна определенная глубина, при которой будут такая температура и давление. Раньше считалось, что такая глубина начинается где-то с восьмисот метров. Но последние исследования показали, что глубина может быть меньше. Теперь мы можем переоценить эстонские возможности. Я подал ходатайство в Эстонское научное агентство, чтобы провести это исследование в рамках постдокторантуры. Если ответ будет положительным, мне потребуется пара лет, чтобы сделать переоценку эстонских геологических условий, и тогда, возможно, ситуация изменится.

- Где тогда теоретически могли бы расположиться такие хранилища на территории Эстонии?

- Я пока не буду это комментировать, это раскрыло бы мои планы.

- Но в этом случае мы уже не говорили бы о трансграничном проекте?

- Да, этот проект уже касался бы только Эстонии, без участия Латвии. В нашей стране есть одно подходящее место для захоронения СО2.

- То есть сейчас речь идет не столько о нехватке финансирования, сколько именно о политическом решении?

- Да, должно быть принято политическое решение, которое мотивировало бы Eesti Energia улавливать СО2. Тогда его можно будет или продавать, или транспортировать в ближайшее доступное хранилище. Это не вопрос года или двух, мы должны рассматривать этот вопрос в перспективе ближайших нескольких десятков лет.

- Вы сами рассматриваете это лишь как промежуточное решение для нашего сланцевого производства?

- Разумеется. Если мы найдем какие-то другие эффективные и более экологичные способы получения энергии или хранения СО2, мы всегда сможем перейти на них раньше, чем будут исчерпаны сланцевые запасы. Но это не будет так болезненно, как это происходит сейчас. Мы можем использовать углекислый газ в цикле добычи в нефтяной промышленности. Даже арабские нефтяные компании заинтересованы в этой технологии повышенного выхода нефти при помощи СО2. Они понимают, что забросить выработанное нефтяное месторождение менее выгодно, чем купить этот СО2, привезти его, закачать и получить остаток нефти. Они ждут, чтобы кто-нибудь им продал СО2, но никто в мире его особенно не улавливает, разве что в демонстрационных целях, а в индустриальных - никто. Мы могли бы стать той державой, которая продемонстрировала бы, что углекислый газ - это не проблема, это выгодно и просто.

- Каковы альтернативы? В каком направлении вы видите развитие решения проблемы, связанной с выбросами углекислого газа в атмосферу?

- На данный момент единственная альтернатива – это ядерная энергетика. Я не очень поддерживаю ее, но это вариант, если не придумают ничего нового – каких-нибудь безопасных технологий получения энергии из водорода - или возобновляемая энергия не станет более доступной и дешевой.

- В какой временной перспективе мы могли бы полностью перейти на возобновляемые источники энергии?

- Думаю, сейчас никто не сможет ответить на этот вопрос.

Eesti Energia: в будущем – возможно, пока это слишком дорого

Как сообщил руководитель по связям с общественностью в области развития Леннарт Комп, Eesti Energia постоянно общается с учеными и лучшими специалистами в своей области, чтобы быть в курсе инновационных идей, решений и технологий. «В сотрудничестве с учеными мы постоянно ищем возможности подойти ближе к экономике, основанной на принципе углеродной нейтральности, и в сланцевой промышленности, и в секторе энергетики в целом, - отметил Комп. - Сфера исследований Аллы Шогеновой нам знакома, и мы в последние десять лет неоднократно общались с ней на эту тему. В последний раз – этой весной, когда мы пригласили ее представить ее точно сформулированную идею в бизнес-инкубаторе Eesti Energia, где в результате тщательного анализа будет установлено, какова ее коммерческая перспектива».

Энергетическая компания отмечает, что целостное работающее решение по улавливанию и хранению СО2 должно содержать три критических компонента: 1) улавливание СО2, т.е. его отделение от выбрасываемых газов; 2) транспортировку уловленного СО2; 3) долгосрочное хранение уловленного СО2. При этом теоретическая работа Шогеновых сосредоточивается на последней части, геологическом хранении, т.е. уводе СО2 под землю, где он может долгосрочно храниться. «Согласно анализу, проведенному геологическим институтом ТТУ в 2009 году, в Эстонии нет подходящих для этого геологических условий, таким образом, СО2 пришлось бы транспортировать в какую-то другую страну, где необходимые условия имеются. Для транспортировки уловленного и сжиженного СО2 потребовалось бы построить очень дорогой трубопровод или создать для этого возможности в виде шоссейного, железнодорожного или морского транспорта, что тоже дорого и, в свою очередь, становится причиной выбросов парниковых газов», - отмечает Eesti Energia.

Кроме того, технология улавливания СО2, по оценке Eesti Energia, пока еще очень дорога, поскольку ее промышленное применение на электростанциях, работающих на фоссильном топливе, практически не распространено. По предварительным оценкам, на один энергоблок пришлось бы очень большая единовременная инвестиция, к которой следует прибавить высокие расходы на оперирование. «В случае новой электростанции инвестиция в нее, включая улавливание СО2, оценивается в 1,5 раза дороже, чем это было бы при инвестировании в подобную обычную электростанцию. В случае переоснащения уже имеющихся электростанций объем инвестиций во многом будет зависеть от состояния электростанции, но будет как минимум того же порядка», - сообщил Комп.

При этом он напомнил, что прямое сжигание сланца для производства электроэнергии уменьшается, поэтому в этом году выбросы СО2 у Eesti Energia уменьшились на 50%. «Наша стратегия предусматривает увеличение производства сланцевого масла. В этом случае количество выбрасываемого СО2 по сравнению с прямым сжиганием сланца в несколько раз меньше. Таким образом, нельзя исключить использование всего решения при производстве сланцевого масла в будущем, если технические решения всех компонентов будут развиваться и станут доступными и экономическими оправданными в промышленном масштабе» - обнадежил он, добавив, что в нынешней ситуации при технологии улавливания, находящейся пока только в стадии развития, а также стоимости транспортировки и хранения, цена произведенного в Эстонии сланцевого масла может оказаться неконкурентоспособной.

«Как уже было сказано, мы постоянно стараемся быть в курсе развития этой сферы и не исключаем, что с развитием технологии тема вновь встанет на повестке дня», - заключил представитель Eesti Energia.