Водяной пар и «парниковый эффект»
Автор статьи, кандидат технических наук, заслуженный энергетик РФ, технический эксперт Международного союза ветеранов атомной энергетики и промышленности Виталий Болдырев хотел выступить на сессии по вопросу необъяснимого игнорирования Парижским климатическим соглашением необходимости регулирования выбросов главного парникового газа — водяного пара. Однако, как и предполагалось, В. М. Болдырев получил вежливый отказ, при этом анекдотично мотивированный.
Организаторы спрятались за авторитет Международной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), которая считает, что пар является основным парниковым газом, но при этом за потепление ответственности не несет, так как его концентрация в атмосфере не повышается в процессе якобы наблюдающегося глобального потепления.
Слово «якобы» использовано потому, что глобальная сеть метеорологических станций охватывает лишь 47% поверхности Земли и имеет ошибку измерения, значительно превосходящую величину «глобального потепления». Подробный разбор данного вопроса дан в докладе доктора физико-математических наук Григория Крученицкого, заведующего отделом озонного мониторинга Центральной аэрологической обсерватории (ЦАО) Росгидромета на круглом столе «Изменение климата: наука против политики», прошедшем 27 ноября 2015 года в ИА REGNUM.
В ответ Виталий Болдырев резонно пишет, что если потепление есть, то концентрация пара обязательно должна повысится, а если не повысилась, то значит и потепления нет. На это организаторы отвечают, мы паром, мол, не занимаемся, жалуйтесь по данному вопросу начальству в МГЭИК, а Вас, уважаемый Виталий Михайлович, можем пригласить на сессию, но без права выступления.
Ну что ж, хозяин («Зеленые»), как говорится, — барин: в разосланных приглашениях было заявлено, что это партийное мероприятие с участием Фонда дикой природы, ВШЭ и других либерально-экологических организаций. Но как оказалось, это был не форум «Зеленых», а официальные общественные слушания, открытая дискуссия с участием ответственных чиновников, ученых и гражданского общества. Дискуссии не получилось, так как выступали только свои, никто ни с кем не спорил, вопросов не задавал, так как время слушаний сократили на час. Поэтому неприятные вопросы про пар и исчезнувшую поглотительную способность российской природы не прозвучали, представители основных грантодателей — сотрудники посольств США и Франции — были удовлетворены. А представляете, как неприятно было бы услышать представителю Франции, обладающей на 70% экологичной атомной энергетикой, что им необходимо платить огромные деньги за выбросы пара от АЭС? На Луаре французы умудрились построить 12 атомных блоков, которые через градирни выбрасывают в виде пара 4/5 стока реки, что привело к изменению климата в регионе, регулярным наводнениям и дождям, что объясняют доверчивым гражданам последствиями глобального потепления. Исправить положение просто — заменить «мокрые» градирни на «сухие» (воздушные). Но это дорого, а главное, потребует признать ошибку проекта, в результате чего пострадавшие граждане и страховые компании просто разорят французскую атомную промышленность.
Нам непонятно, как можно вырабатывать государственную позицию по вопросам изменения климата, когда мнение научного сообщества России и мира расколото? Почему позиция Минприроды основывается исключительно на «исследованиях» и мнениях «грантовых» ученых, годами материально зависящих от заинтересованных западных структур? Как можно строить национальное и международное экологическое законодательство на гипотезах, не получивших научного подтверждения, а реальные экологические проблемы и научные данные упорно игнорировать? Ответ прост — никак!
* * *
Выбросы водяного пара из градирен не так уж безобидны: каждая тонна пара, выброшенная из градирни в приземный слой атмосферы, где, собственно, и образуется «парниковый эффект», эквивалентна по «парниковому эффекту» 360 кг углекислого газа! Разговоры об экологичности АЭС — это, мягко говоря, заблуждение, которое на поверку выходит за рамки приемлемого — ведь на каждый выработанный на АЭС кВт⋅ч электроэнергии в приземный слой атмосферы выбрасывается 3,6 кг водяного пара.
В 2015 году все АЭС России выработали 190 млрд кВт⋅ч и выбросили в атмосферу 730 млн тонн водяного пара, что в СО2-эквиваленте составляет около 260 млн тонн углекислого газа.
Эта цифра вполне сопоставима с величиной выбросов в СО2-эквиваленте при потреблении природного газа в РФ для выработки аналогичного количества электроэнергии.
Однако ни в Киотском протоколе, ни в согласованном Парижском соглашении нет ни слова о том, что водяной пар в приземном слое атмосферы является «парниковым газом» и тем самым — существенным антропогенным вкладом в развитие «парникового эффекта» на планете. И в так называемой «методологии МГЭИК» (Международной группы экспертов по исследованию климата) полностью игнорируется «парниковая» роль водяного пара, что противоречит общепринятым научным данным. Несколько цитат.
Данилов-Данилян В.И., Лосев К.С. Экологический вызов и устойчивое развитие. — М.: «Прогресс-Традиция», 2000:
«Главным парниковым газом является водяной пар, относительное содержание которого в атмосфере составляет около 0,3%. Следующий по значению парниковый газ — диоксид углерода (CO2) с относительным содержанием порядка 0,03%. Относительное содержание остальных парниковых газов не превосходит 3*10-4%».
Флинт Р.Ф. История Земли. М.: Прогресс, 1978:
«Парниковый эффект обусловлен наличием в приземном слое атмосферы (части пограничного слоя атмосферы от земной поверхности до высоты в несколько десятков метров) многоатомных газов (паров H2O, CO2, CH4), непрозрачных для теплового излучения. Парниковый эффект — это повышение температуры нижних слоёв атмосферы планеты по сравнению с эффективной температурой, то есть температурой теплового излучения планеты, наблюдаемого из космоса. Водяной пар является самым активным парниковым газом. (Его вклад в суммарный парниковый эффект, достигающий 32оС, составляет 20,2 оС, против вклада СО2, составляющего 7,2 оС). В наше время парниковый эффект в среднем до 78% обусловлен парами воды и только на 22% углекислым газом. Вкладом других газов вполне можно пренебречь».
Борисенков Е.П. Идеи Вернадского В.И. о ноосфере и биогеохимических циклах и их современное звучание при изучении процессов, происходящих в климатической системе и в обществе (http://www.trinitas.ru/rus/doc/0203/001a/2030016.htm):
«Существенное влияние на функционирование биосферы и климатической системы в целом оказывает цикл водяного пара. Имеется достаточно много моделей влагооборота, являющегося центральной проблемой при моделировании климата и биосферы в широком ее понимании. Но на одну особенность этого цикла следует обратить особое внимание. Антропогенная деятельность оказывает существенное влияние и на цикл водяного пара.
Имеющиеся оценки показывают, что к концу 2015 года
только на бытовые нужды человечеством должно было быть потреблено около 900 км3 воды в год, из которых около 20% (180 км3) или 0,18Гт*год попало в атмосферу в виде водяного пара;
около 815 км3 в год или 0,81 Гт*год попало в атмосферу из 4100 км3 воды, расходуемой на промышленные цели;
предполагается, что для ирригации потребовалось к указанному времени изъять из стока около 6000 км3 воды. Около 90% этой воды или 5,4 Гт*год поступило в атмосферу в виде водяного пара.
Другими словами, учитывая, что парниковый эффект водяного пара в три с лишним раза больше, чем парниковый эффект СО2, воздействие антропогенной деятельности на круговорот водяного пара и его вклад в парниковый эффект может оказаться вполне сопоставимым с вкладом СО2. Пока эта роль водяного пара в указанном выше смысле явно недооценивается».
Итак, в приземном слое атмосферы, где, собственно, и реализуется «парниковый эффект», на 10 весовых частей водяного пара, создающих 78% «парникового эффекта», приходится 1 весовая часть углекислого газа, создающая 22% «парникового эффекта». Тем самым одна весовая часть углекислого газа в 2,82 раза более эффективна в создании «парникового эффекта», чем одна весовая часть пара воды. Исходя из сказанного, можно обсчитать удельную плату за «парниковые выбросы» при производстве 1 мВт*час (эл.) для ТЭС на угле, для ТЭС на газе и для АЭС с учётом доли в этой плате «парникового» водяного пара (при сегодняшней стоимости выбросов 1 тонны CO2= 30 EUR на европейском рынке квот на выбросы парниковых газов). Путем несложных расчетов получается следующее:
Показатель | ТЭС на угле | ТЭС на газе | АЭС |
Расход условного топлива, грамм на кВт*час | 428 | 313 | |
Расход атмосферного кислорода, грамм на кВт*час | 1117 | 733 | 0 |
Выбросы CO2, грамм на кВт*час | 1340 | 505 | 0 |
Выбросы H2O от горения топлива, грамм на кВт*час | 0 | 413 | 0 |
Испарение H2O в градирне, грамм на кВт*час | 3432 | 1843 | 3612 |
Суммарный «парниковый эффект» в CO2-эквиваленте, грамм на кВт*час | 2557 | 1305 | 1281 |
Удельная плата за «парниковые выбросы» исходя из 30 EUR за 1 тонну СО2, EUR за мВт*час | 76,7 | 39,2 | 38,4 |
Если бы вместо использования воды для отвода «сбросного тепла» на электростанциях будет использоваться воздушное охлаждение («сухие градирни»), то (без учёта изменения к.п.д.):
Показатель | ТЭС на угле | ТЭС на газе | АЭС |
Суммарный «парниковый эффект» в CO2-эквиваленте, грамм на кВт*час | 1340 | 651,5 | 0 |
Удельная плата за «парниковые выбросы» исходя из 30 EUR за 1 тонну СО2, EUR за мВт*час | 40,2 | 19,5 | 0 |
Тем самым игнорирование вклада водяного пара только в производстве электроэнергии на ТЭС и АЭС означает игнорирование от 22,5% до100% роли антропогенного воздействия такого производства на «парниковый эффект».
Поэтому можно утверждать, что методика МГЭИК проведения мониторинга антропогенных выбросов в атмосферу газов, оказывающих непосредственное парниковое воздействие на атмосферу Земли, основанная на учёте потребления топливно-энергетических ресурсов на предприятиях и транспорте, но не учитывающая антропогенные выбросы водяного пара, не представляется достаточно эффективной с позиций оценки регионального и глобального изменения климата.