Устранение выбросов углерода в авиации остается одной из сложнейших задач в борьбе с изменением климата. Причина проста: современные аккумуляторы просто не могут обеспечить необходимую мощность для тяжелых взлетов крупногабаритного коммерческого лайнера.
В качестве одного из путей снижения воздействия на климат компании и правительства делают ставку на так называемое устойчивое авиационное топливо (SAF) — горючее, получаемое из неископаемых источников и обещающее быть менее загрязняющим по сравнению со стандартным керосином.
На этой неделе Соединенные Штаты объявили о планах сделать свою ключевую сельскохозяйственную культуру — кукурузу — важным сырьем для производства SAF.
Федеральные руководящие принципы, опубликованные 30 апреля, открывают этаноловым производителям путь к получению налоговых кредитов в рамках Закона о снижении инфляции (ключевого климатического закона администрации Байдена), если топливо производится из кукурузы или сои, выращенных с применением определенных методов устойчивого земледелия.
Это пока ограниченная пилотная программа, поскольку сама субсидия действует только до конца текущего года. Тем не менее, она может стать шаблоном для будущих инициатив, направленных на то, чтобы страна достигла цели по производству миллиардов галлонов такого топлива к 2030 году.
Вследствие этого нововведения программа «Климатически умное сельское хозяйство» (Climate Smart Agricultural program) уже вызвала серьезные опасения. Наблюдатели опасаются, что федеральное правительство как переоценивает выгоду этанола для климата, так и излишне высоко оценивает эффективность практикуемых аграрных методов. К таким методам относятся посев покровных культур, нулевая обработка почвы (no-till), минимизирующая нарушение ее структуры, а также использование «удобрений повышенной эффективности», призванных увеличить поглощение питательных веществ растениями и снизить сток в водоемы.
Закон о снижении инфляции предусматривает налоговый кредит в размере 1,25 доллара за галлон для SAF, эмиссия которых на 50% ниже, чем у стандартного авиационного топлива, и до 50 центов дополнительно за еще более чистое топливо. Новая программа помогает этанолу из кукурузы или сои соответствовать этому порогу, если исходное сырье выращивалось с использованием указанных агротехнологий.
Поскольку подавляющее большинство этанола в США производится из кукурузы, сосредоточимся на проблемах, связанных именно с этой культурой. Если говорить технически, программа позволяет производителям этанола вычесть 10 граммов углекислого газа на мегаджоуль энергии (показатель интенсивности углерода) из выбросов, связанных с жизненным циклом топлива, при условии, что оно получено из кукурузы, выращенной со всеми тремя упомянутыми практиками. Это составляет примерно одну восьмую или одну десятую от интенсивности углерода бензина.
Сомнительный климатический след этанола
В настоящее время этанол, произведенный в США, в основном смешивается с бензином. Однако производители этанола активно ищут новые рынки сбыта, поскольку доля электромобилей на дорогах постоянно растет. Неудивительно, что отраслевые ассоциации тепло приветствовали это объявление на этой неделе.
Первая проблема новой программы заключается в том, что климатическая эффективность этанола из кукурузы горячо обсуждается уже не одно десятилетие.
Кукуруза, как и любое растение, осуществляющее фотосинтез, поглощает углекислый газ из атмосферы. Однако использование кукурузы для производства топлива, а не пищи, создает дополнительное давление на расчистку земель под новые посевы — процесс, который высвобождает углекислый газ из почвы и растительности. Кроме того, посадка, удобрение и сбор урожая кукурузы, а также переработка, транспортировка и сжигание этанола также приводят к выбросам парниковых газов.
Для анализа в рамках новой программы Министерство финансов планирует использовать обновленную версию так называемой модели GREET (Greenhouse Gases, Regulated Emissions, and Energy Use in Transportation), разработанной Аргоннской национальной лабораторией Министерства энергетики. Исследование этой же лаборатории 2021 года, основанное на этой модели, показало, что американский кукурузный этанол снижает объем парниковых газов на целых 52% по сравнению с бензином.
Однако некоторые исследователи и некоммерческие организации критиковали этот инструмент за принятие заниженных оценок воздействия на выбросы, в частности, связанных с изменениями в землепользовании. Другие оценки выбросов этанола оказались куда более пессимистичными.
В анализе EPA от 2022 года были обобщены результаты различных моделей по оценке выбросов кукурузного этанола в течение всего его жизненного цикла. Анализ показал, что в семи из 20 рассмотренных случаев выбросы этанола превышали 80% от уровня загрязнения, создаваемого бензином и дизельным топливом.
Более того, три самые свежие оценки, полученные из этих моделей, продемонстрировали, что выбросы от этанола превышают даже самые высокие оценки для бензина или дизельного топлива, как отметила Элисон Каллен, председатель Научно-консультативного совета EPA, в письме 2023 года администратору агентства.
«Таким образом, этанол из кукурузного крахмала может не соответствовать определению возобновляемого топлива» в рамках федерального закона, который предписывает использование биотоплива на рынке, — написала она. Если это так, то он значительно не дотягивает до порога в 50%, необходимого для участия в программе IRA, и, по мнению некоторых экспертов, неясно, смогут ли предложенные на этой неделе агропрактики закрыть этот пробел.
Сельскохозяйственные практики под прицелом
Никита Павленко, возглавляющий группу по топливам в Международном совете по чистому транспорту (ICCT), некоммерческой исследовательской организации, заявил в электронном письме, что положения о климатически умном земледелии «чрезвычайно небрежны» и «не подкреплены доказательствами».
Он отметил, что Департаменты энергетики и сельского хозяйства особо «перевесили чашу весов» в вопросе изменений в землепользовании, используя оценки выбросов для сои и кукурузы, которые на 33%–55% ниже, чем те, что используются в программе, связанной с Международной организацией гражданской авиации ООН.
По его мнению, этанол, полученный с ферм, использующих эти практики, все равно не достигнет порога в 50% согласно IRA. Производителям, возможно, придется принять дополнительные меры по сокращению выбросов, например, внедрить системы улавливания и хранения углерода на этаноловых предприятиях или перевести их работу на возобновляемые источники, такие как ветровые или солнечные.
Фрейя Чей, руководитель программы в CarbonPlan, организации, оценивающей научную обоснованность методов удаления углерода и других климатических мер, считает, что такие агропрактики могут приносить пользу, включая улучшение здоровья почвы, снижение эрозии и удешевление фермерства. Однако она и другие эксперты подчеркивают, что уверенно определить, когда конкретные методы действительно и устойчиво увеличивают содержание углерода в почве, «чрезвычайно сложно». Это сильно зависит от типа почвы, местных климатических условий, предыдущих практик и других переменных.
Одно недавнее исследование практик нулевой обработки почвы показало, что выгоды для углерода быстро исчезают со временем, сводясь почти к нулю через 14 лет. Если это так, данный метод мало что даст для противодействия выбросам от сжигания топлива, которые могут сохраняться в атмосфере веками и дольше.
«Политика США имеет долгую историю, когда ставят вопрос о том, как еще можно оправдать инвестиции в этанол, вместо того чтобы трезво оценить, помогает ли он нам достичь наших климатических целей, — написала Чей по электронной почте. — В данном случае, я считаю, следует более пристально изучить решение положиться на агропрактики с неопределенной и переменной пользой, чтобы разблокировать следующую порцию государственного финансирования для кукурузного этанола».
Существует множество других, более чистых или потенциально более чистых, чем этанол, путей производства SAF. Например, их можно получать из животных жиров, сельскохозяйственных отходов, лесной обрези или непищевых растений, растущих на землях, непригодных для товарных культур. Другие компании разрабатывают различные виды синтетического топлива, включая электротопливо, получаемое путем улавливания углерода из растений или воздуха и его последующего соединения с водородом, полученным из чистых источников.
Однако все эти методы гораздо дороже, чем добыча и переработка ископаемого топлива. Более того, большинство альтернативных видов топлива все равно приведет к большим выбросам при использовании, чем объем углерода, который был поглощен из атмосферы растениями или в ходе производственного процесса.
Вероятно, лучше всего рассматривать это топливо как временную меру — возможный способ добиться определенного прогресса в борьбе с изменением климата, пока умные головы работают над разработкой и внедрением полностью безуглеродных способов быстрой, безопасной и надежной транспортировки людей и грузов по всему миру.
