углекислый газ,глобальное потепление, парниковый

Глобальное потепление - это процесс постепенного повышения среднегодовой температуры атмосферы на планете. Исследователи свидетельствуют: за последнее столетие Земля разогрелась, ее средние показатели увеличились на градус. Прогноз на будущее не утешителен: за следующие 50 лет температура еще увеличатся на 3–10°С, что приведет к сложным последствиям для самой планеты и тех, кто ее будет населять.

К 2070 году Северный Ледовитый океан полностью растает и летом он будет доступен для судоходства. Правда, такие обстоятельства могут для кое-кого быть полезными, ведь в Арктике сосредоточенно около 30% залежей нефти и газа. Поэтому таяние льдов может сделать их более доступными. Но не все так прекрасно, как может показаться. Если льды растают, то к концу XXI века уровень Мирового океана поднимется на метр и вода затопит много прибрежных регионов.

Чем «затемнить» Солнце?

Экологический кризис возник по причине развития углеводородной энергетики, которую можно считать виновницей нарушения динамического равновесия в биосфере. Последствиями этого кризиса является рост эмиссии парниковых газов. Выхлопные газы транспортных двигателей, заводские выбросы и другие источники загрязнения атмосферы, вместе составляют около 22 миллиардов тонн ежегодно. Основной среди них - углекислый газ ( УГ ).

Землей поглощается 70% всей радиации, исходящей от Солнца. Чтобы снизить этот показатель американские астрономы предлагают расположить вокруг нашей планеты множество линз диаметром 60 см и весом в несколько грамм, способных отражать солнечные лучи. А климатологи предлагают с помощью самолетов рассеять в стратосфере в 15 км от поверхности Земли частицы серы, которые на этой высоте продержатся год-два. Есть и не менее фантастические предложения относительно рассеивания над океаном веществ, которые будут способствовать росту водорослей, способных поглощать углекислый газ.

Предлагается также на 0,5% «затемнить» Солнце, чтобы компенсировать повышение температуры на Земле. Для этого следует вывести в стратосферу на 12–20 километров от Земли аэрозольные вещества, поглощающие солнечный свет. Подобное происходит и в естественных условиях - во время вулканических извержений. Но важнейшую роль в борьбе с потеплением климата может сыграть улавливание и хранение углекислого газа. К такому выводу пришла межправительственная группа экспертов по вопросам изменения климата. Чтобы концентрация УГ в атмосфере стабилизировалась на безопасном уровне, нужно предотвратить его выбросы, масса которых составляет сотни или даже тысячи гигатонн (Гт). Пока еще ни у кого не вызывает сомнений, что первичную энергию, по крайней мере до середины нынешнего века, люди, как и раньше, будут получать из углеводородного топлива.

Процессы улавливания и хранения газа планируют применять не везде, а в местах наибольших его выбросов. На Земле они сконцентрированы в основном в Северной Америке, Европе, Восточной и Южной Азии. Но не на любом мощном предприятии можно улавливать УГ: технология рентабельна, когда УГ в потоке много.

Сколько углекислых газов можно «поймать»?

Известны две основных концепции улавливания углекислого газа на производстве: улавливание после сжигания и сжигание топлива с обогащением кислородом. Первый способ применяют в современных энергоустановках, которые работают на угольном топливе или с комбинированным циклом сгорания природного газа. Понятно, что УГ отделяют от дымовых газов, для чего, как правило, используют твердые сорбенты, органические растворители, мембраны или криогенное деление. Второй способ - более дорогой, поскольку требует обогащения топлива кислородом вместо воздуха. Современные системы первого или второго типа могут улавливать до 85–95% углекислого газа.

Второй технологический этап - транспортировка, вероятно, с ней также не будет значительных осложнений. Уже в настоящее время трубопроводы являются самым распространенным средством транспортировки газа (конечно, газ предварительно сжимают). Первый трубопровод для доставки УГ начал действовать в США в начале 1970-х годов. По трубопроводу длинной свыше 2500 км его транспортируют для добычи нефти. Можно также перевозить УГ в жидком состоянии судами, автомобильным или железнодорожным транспортом.

Где и как углекислый газ складировать?

Ученые предлагают несколько методов хранения углекислого газа, в частности, закачивание его не только в подземные геологические формации, но и размещать на больших глубинах в океане, а также промышленную фиксацию в естественных неорганических карбонатах. Технологии подземного хранения более-менее понятны.

Считают, что УГ можно будет закачивать в скважины, которые остались от добычи нефти и газа; соленосные и угольные слои, которые потеряли промышленное значение. Главное условие - породы должны быть пористыми. Чтобы захоронить УГ в глубинные геологические формации, нужны практически те же технологии, которые разработаны для добычи нефти и газа. Но сначала нужно определить, обеспечит ли надежную герметизацию УГ порода.

Хранить газ придется достаточно долго, следовательно, возможна локальная и глобальная его утечка, поэтому нужно подумать, как этот процесс контролировать. Таким образом, составляющей стоимости таких технологий является постоянный мониторинг. Но уже теперь в мире реализуют три проекта промышленного масштаба: проект Слейпнера в Северном море, Вейберна в Канаде и Ин-Салаха в Алжире.

Суммарно ежегодно исчезают под землей 3–4 Мт парникового газа. Кроме этих проектов, ежегодно для повышения нефтеотдачи тратится 30 Мт газа (главным образом в штате Техас, США). Большую его часть получают из природных залежей, обнаруженных в западных регионах США, а остальные добывают вместе с нефтью, потом отделяют и опять закачивают под землю. Так что нельзя сказать, что это «облегчило» нашу атмосферу.

Теперь о втором способе хранения углекислого газа в океане, то есть о его закачивании под воду на глубину свыше 1000 м. Это можно осуществить, транспортируя УГ трубопроводами или кораблями. Хотя этой разработкой занимаются около 25 лет, но практически реализовать этот проект еще никто не пробовал.

Наконец, третий способ складирования газа - карбонизация минералов и использование его в промышленности. Получают карбонат магния и карбонат кальция - известняк. Понятно, что окислов металлов, которые можно добыть в природе, недостаточно для фиксации всего газа.

Есть еще один путь - использовать углекислого газ в промышленности. Казалось бы, он является самым простым, к тому же природным ведь его можно применять как реагент в химических и биологических процессах, например, в производстве метанола и минерального удобрения - мочевины, а также в садоводстве, холодильном оборудовании, для хранения пищевых продуктов, сварки металлов, в напитках и огнетушителях. По оценкам специалистов, для этого нужно приблизительно 120 Мт газа в год.

Часть УГ для этих целей добывают из скважин, а часть берут у предприятий, где улавливают углекислый газ, скажем, из производств аммиака и водорода. Чтобы этот метод был целесообразным, необходимо придерживаться определенных условий: срок хранения УГ должен быть значительным. Между тем срок хранения большей части УГ, который будут утилизировать таким способом, составляет от нескольких дней до нескольких месяцев, поскольку потом полученные из него вещества опять окисляются и углекислый газ возвращается в атмосферу. Кроме того, общая часть его промышленного использования является мизерной сравнительно с выбросами из основных антропогенных источников.

Что говорят финансы?

Сколько же стоят эти технологии? Чтобы их реализовать, следует потратить энергию, которую сначала нужно получить, сжигая полезные ископаемые, что приведет к еще большей эмиссии углекислого газа. И еще один нюанс. Если оценки выполнены, фигурально говоря, вчера, то для расчетов брали вчерашнюю стоимость нефти и газа, а завтра цены могут быть совсем другими. И все же выполненные исследования свидетельствуют о том, что стоимость улавливания углекислого газа, например, на цементных, сталелитейных предприятиях и нефтеочистительных заводах - разная: от 25 до 115 дол. за тонну.

Похоже, если не будет четкой законодательной политики относительно ограничения выбросов парниковых газов в атмосферу, то системы улавливания газа вряд ли будут применяться в широких масштабах. И второе, от чего будет зависеть внедрение технологий, - их стоимость. Если будет определено допустимое количество выбросов парниковых газов для каждого предприятия, то можно утверждать, что с этого момента в течение нескольких десятилетий будут внедрены системы складирования углекислого газа. Если же не принять строгие меры для ограничения выбросов УГ, то, как удостоверяет современный промышленный опыт, технологии улавливания углекислого газа будут внедрены только там, где для этого есть благоприятные предпосылки - поток УГ с высокой чистотой и низкой стоимостью и близость мест для складирования газа. Поскольку системы улавливания совершенствуются, то по мнению экспертов, есть шанс, что рано или поздно они смогут конкурировать с другими вариантами крупномасштабного смягчения антропогенного влияния, такими, как атомная энергия и технологии возобновляемой энергии. Вероятно, это произойдет не раньше, чем во второй половине текущего столетия.

Виноград

  • В садах и на при­усадебных участках можно подобрать для посадки винограда место потеп­лее, например, с солнечной сторо­ны дома, садового павильона, ве­ранды. Рекомен­дуется высаживать виноград вдоль границы участка. Сформирован­ные в одну линию виноградные лозы не займут много места и в то же время бу­дут хорошо освещаться со всех сторон. Возле построек виноград надо размещать так, чтобы на не­го не попадала вода, стекающая с крыш. На ровных местах надо де­лать гряды с хорошим стоком за счет водоотводных борозд. Некоторые садоводы по опыту своих коллег из западных районов страны копают глубокие посадоч­ные ямы и заполняют их органи­ческими удобрениями и удобрен­ной землей. Ямы, выкопанные в во­донепроницаемой глине, — это сво­его рода замкнутый сосуд, кото­рый в период муссонных дождей заполняется водой. В плодородной земле корневая система винограда первое время хорошо развивает­ся, но как только начинается пере­увлажнение, она задыхается. Глу­бокие ямы могут играть положи­тельную роль на почвах, где обес­печен хороший естественный дре­наж, водопроницаемая подпочва или возможен мелиоративный ис­кусственный дренаж. Посадка винограда
  • Быстро восстановить отживший куст винограда можно методом от­водков («катавлак»). С этой це­лью здоровые лозы соседнего ку­ста укладывают в канавки, про­копанные до места, где раньше произрастал погибший куст, и при­сыпают землей. На поверхность выводят верхушку, из которой по­том вырастает новый куст. Одре­весневшие лозы на отводки укла­дывают весной, а зеленые — в июле. От маточного куста их не отделяют в течение двух-трех лет. Замерзший или очень старый куст можно восстановить посред­ством короткой обрезки до здоро­вых надземных частей или обрез­ки на «черную головку» подзем­ного штамба. В последнем случае подземный штамб освобождают от земли и целиком спиливают. Неда­леко от поверхности из спящих почек вырастают новые побеги, за счет которых формируют новый куст. Запущенные и сильно повреж­денные морозом кусты винограда восстанав­ливают за счет более сильных жи­ровых побегов, образующихся в нижней части старой древесины, и удаления ослабленных рукавов. Но прежде чем удалить рукав, формируют ему замену. Уход за виноградом
  • Садоводу, приступающему к выращиванию винограда, надо хо­рошо изучить строение виноградной лозы и биоло­гию этого интереснейшего расте­ния. Виноград относится к лиановым (лазящим) растениям, для него нужна опора. Но он может сте­литься по земле и укореняться, как это наблюдается у амурского винограда в дикорастущем состоя­нии. Корни и надземная часть стебля растут быстро, сильно вет­вятся и достигают больших раз­меров. В естественных условиях без вмешательства человека выраста­ет разветвленный куст винограда со множе­ством лоз различных порядков, который поздно вступает в пло­доношение и нерегулярно дает урожай. В культуре виноград формируют, придают кустам удоб­ную для ухода форму, обеспечи­вающую высокий урожай качест­венных гроздей. Виноградная лоза

Лимонник

  • В литературе, посвященной вьющимся растениям-лианам, излишне ус­ложняются способы подготовки посадочных ям и сама посадка. Предлагается копать траншеи и ямы глубиной до 80 см, заклады­вать дренаж из битого кирпича, черепков, устанавливать трубу к дренажу для питания, засыпать особой землей и т. д. При посадке нескольких кустов в коллективных садах еще возмож­на подобная подготовка; но реко­мендуемая глубина ямы не подхо­дит для Дальнего Востока, где мощность корнеобитаемого слоя в лучшем случае достигает 30 см и он подстилается чаще всего во­донепроницаемой подпочвой. Ка­кой бы ни закладывался дренаж, но глубокая яма неизбежно ока­жется закрытым сосудом, где бу­дет скапливаться вода в период муссонных дождей, а это повлечет за собой выпревание и загнивание корней от недостатка воздуха. Да и корни лиан актинидий и лимонника, как это уже отмеча­лось, распространяются в тайге в поверхностном слое почвы. Посадка лимонника
  • Лимонник китайский, или схизандра, имеет несколько названий — лимонное дерево, красный вино­град, гомиша (японское), кочинта, кодзянта (нанайское), кольчита (ульчское), усимтя (удэгейское), учампу (орочское). По строению, системному родству, центру происхождения и распространению лимонник китайский не име­ет ничего общего с настоящим цит­русовым растением лимоном, но все его органы (корни, побеги, ли­стья, цветки, ягоды) источают аромат лимона, отсюда и название лимонника. Цепляющаяся или об­вивающая опору лиана лимонника наряду с амурским виноградом, тремя видами актинидий является оригинальным растением дальнево­сточной тайги. Его плоды, как и настоящего ли­мона, излишне кислые для потреб­ления в свежем виде, но они об­ладают лечебными свойствами, приятным ароматом, и это при­влекло к нему большое внимание. Вкус ягод лимонника китайского несколько улучшается после заморозков. Ме­стные охотники, потребляющие та­кие плоды, утверждают, что они снимают усталость, сообщают ор­ганизму бодрость и улучшают зре­ние. В сводной китайской фарма­копее, составленной еще в 1596 го­ду, говорится: "плод китайского ли­монника имеет пять вкусов, отне­сен к первой категории лекарст­венных веществ. Мякоть у лимон­ника кислая и сладкая, семена горько-вяжущие, а в целом вкус плода солоноватый. Таким обра­зом, в нем все пять вкусов нали­цо". Вырастить лимонник