Що таке викиди вуглецю?

В останні роки зміна клімату стала глобальною проблемою, а викиди вуглецю є ключовим фактором, що призводить до цього явища. Викиди вуглецю не тільки глибоко впливають на глобальне екологічне середовище, але й мають широкий і далекосяжний вплив на економічний і соціальний розвиток різних країн.

Визначення та значення викидів вуглецю

Під викидами вуглецю розуміють процеси, в результаті яких людська діяльність або природні процеси вивільняють вуглекислий газ (CO2) та інші парникові гази в атмосферу. Такі як метан (CH4 ), закис азоту (N2O) тощо. Ці гази поглинають інфрачервоне випромінювання з поверхні Землі і призводять до посилення парникового ефекту, підвищуючи глобальну температуру. Ми можемо розділити викиди вуглецю на дві категорії - природні та антропогенні. Перші - це CO2, що виділяється внаслідок природних явищ, таких як виверження вулканів, дихання рослин і тварин та лісові пожежі. До другої - CO2, що утворюється в результаті людської діяльності, наприклад, спалювання викопного палива, промислового виробництва та транспорту.

Джерело вуглецю

Енергетична діяльність

За даними МЕА, виробництво енергії є найбільшим джерелом глобальних викидів вуглецю, на яке припадає близько 731 трлн. т загальних світових викидів. В основному це вугільна енергетика, спалювання нафти, природного газу та біомаси. Зокрема, при спалюванні вугілля виділяється велика кількість CO2, який є найбільш вуглецевоємним видом енергії. А автомобільний мазут, генерація електроенергії на природному газі тощо також виробляють CO2, але його кількість дещо менша, ніж вугілля. Крім того, процеси спалювання деревини, сільськогосподарських відходів тощо також виділяють CO2 і сажа (потужна парникова речовина).

Промислове виробництво

Процес промислового виробництва спричиняє велику кількість викидів вуглецю, що становить близько 211 трлн. тонн світових викидів вуглецю. Наприклад, у виробництві цементу при нагріванні та розкладанні вапняку (CaCO3) виділяється багато CO2. При виплавці сталі кокс діє як відновник і виробляє CO2. У хімічній промисловості такі виробничі процеси, як синтетичний аміак і пластмаси, покладаються на викопне паливо і виділяють багато парникових газів.

Транспортування

На транспорт припадає близько 161ТП3Т глобальних викидів вуглецю, з яких автомобільний транспорт (легкові та вантажні автомобілі) є найбільшим джерелом, особливо паливні транспортні засоби. А літаки спалюють авіаційний гас, викидають CO2 і водяну пару, тому створюють сильний парниковий ефект на великій висоті. Крім того, у судноплавстві великі вантажні судна часто використовують важке мазут і мають величезні викиди вуглецю.

Ризики викидів вуглецю

Глобальне потепління

Надлишкові викиди вуглецю спричинять підвищення глобальної температури і запустять ланцюгову реакцію. Наприклад, прискориться танення льодовиків, що спричинить підвищення рівня моря, загрожуючи виживанню прибережних районів та острівних держав. А зі зміною режиму опадів, в деяких регіонах сильні дощі спричиняють катастрофи, в той час як в інших посилюється посуха. Це вплине на сільськогосподарське виробництво і загрожуватиме глобальній продовольчій безпеці.

Руйнування екологічної системи

Зміна клімату порушила первісний баланс екосистеми. Місця існування багатьох видів знищено, а біорізноманіття скоротилося. Деякі рослини і тварини не можуть пристосуватися до швидко мінливого клімату і знаходяться під загрозою зникнення. Дисбаланс екосистеми ще більше послаблює її сервісні функції, такі як регулювання клімату, збереження води та очищення повітря, утворюючи замкнене коло.

Вимірювання та моніторинг викидів вуглецю

Показники вимірювання

Поширеними показниками вимірювання викидів вуглецю є еквівалент CO2 (CO2e) та вуглецевий слід. Метод вимірювання CO2e полягає в перерахунку всіх парникових газів в еквівалент CO2 за потенціалом глобального потепління (GWP). А вуглецевий слід означає загальну кількість викидів вуглецю, прямо чи опосередковано вироблених людиною, бізнесом чи країною за певний період часу.

Методи моніторингу

Існує три основні методи виявлення. Перший - це супутниковий моніторинг, наприклад, супутник НАСА OCO-2 відстежує глобальний розподіл концентрації CO2. Другий тип - наземні станції моніторингу, такі як обсерваторія Мауна-Лоа на Гаваях, що реєструють рівень CO2 в атмосфері протягом тривалого часу. І останній - це корпоративна звітність, яку можна зробити, зобов'язавши компанії розкривати дані про викиди вуглецю.

Як зменшити викиди вуглецю?

Міжнародне співробітництво

У 2015 році було запроваджено Паризьку угоду, і майже 200 країн домовилися утримувати підвищення температури нижче 2°C і прагнути до 1,5°C. Крім того, з появою вуглецевих ринків, Європейський Союз та інші регіони впроваджують торгівлю квотами на викиди вуглецю (СТВ), щоб стимулювати компанії до скорочення викидів.

Заходи політики

Уряд може спрямовувати підприємства та суспільство на скорочення викидів вуглецю, формулюючи та впроваджуючи низку політик. Він може запровадити податок на високовуглецеві викиди, як, наприклад, шведський податок на викиди вуглецю, який зменшує викиди на 25%. Поетапна відмова від вугілля також є ефективним способом, наприклад, Німеччина планує повністю відмовитися від вугілля до 2038 року. Крім того, багато країн встановлюють графік заборони продажу паливних транспортних засобів і просувають електромобілі, щоб зменшити викиди вуглецю.

Технологічні інновації

Використання відновлюваної енергії є ключовим для зменшення викидів, тому необхідно замінити викопне паливо на сонячну, вітрову, ядерну енергію тощо. Також ми можемо використовувати технології уловлювання та зберігання вуглецю (УЗВ), вловлюючи CO2 з промислових викидів і зберігаючи його під землею. Крім того, використання відновлюваної енергії для виробництва водню замість викопного палива також є ефективним способом.

Особисті дії

У повсякденному житті ми можемо обирати "зелену" мобільність, наприклад, ходити пішки, їздити на велосипеді або користуватися громадським транспортом, і зменшити використання приватних автомобілів. А ще ми можемо використовувати ефективні прилади, щоб зменшити кількість відходів, і вимикати світло, щоб заощадити енергію. Крім того, оскільки худоба є основним джерелом метану, ми можемо змінити свій раціон, зменшивши споживання м'яса, щоб зменшити викиди вуглецю.

Глобальні викиди вуглецю

Викиди вуглецю в Китаї

Китай є найбільшим у світі джерелом викидів вуглецю (близько 30 відсотків), головним чином через вугільну енергетику та важку промисловість. Однак китайський уряд надає великого значення боротьбі зі зміною клімату і вживає низку заходів для контролю за викидами вуглецю. Наприклад, активно розвиває відновлювану енергетику, впроваджує політику енергозбереження та скорочення викидів, а також зобов'язався досягти вуглецевої нейтральності до 2060 року.

Викиди вуглецю в США за роками

Сполучені Штати - країна з найвищими сукупними викидами в історії. Але значною мірою завдяки сланцевому газу, який замінює вугілля, вони знизилися в останні роки (близько 5 мільярдів тонн у 2022 році). Однак через певну невизначеність у Сполучених Штатах щодо політики боротьби зі зміною клімату, їхні викиди вуглецю все ще стикаються з проблемами.

Викиди вуглецю в Індії

Через стрімкий економічний розвиток та залежність від вугілля викиди вуглецю в Індії стрімко зростають (близько 2,8 млрд тонн у 2022 році). Оскільки вугілля є основним джерелом енергії, енергетична структура Індії є відносно унітарною. Це певною мірою обмежує процес скорочення викидів. Але викиди на душу населення залишаються низькими.

Викиди вуглецю на душу населення за країнами

Викиди вуглецю на душу населення в різних країнах і регіонах дуже різняться. Найвищий показник може сягати близько 35 тонн на душу населення (Катар), а найнижчий - лише близько 0,1 тонни на душу населення (деякі африканські країни). А в Китаї викиди вуглецю на душу населення становлять близько 7 тонн на душу населення, що нижче, ніж у розвинених країнах, але загальна кількість викидів величезна.

Приклади викидів вуглецю

Багато компаній також докладають зусиль для скорочення викидів вуглецю. Наприклад, електромобілі Tesla, порівняно з паливними транспортними засобами, за весь життєвий цикл можуть скоротити викиди вуглецю приблизно на 50%. Американська співачка Тейлор Свіфт, навпаки, часто користується приватними літаками. Її викиди вуглецю у 2022 році досягли 8 293 тонн, що в 1 180 разів перевищує середньорічний показник.

Висновок

Викиди вуглецю лежать в основі кліматичної кризи, яка зачіпає енергетику, промисловість, транспорт та інші сектори. Скорочення викидів вуглецю вимагає глобальної співпраці, політичної підтримки, технологічних інновацій та індивідуальних дій. Хоча виклики величезні, спільними зусиллями все ще можливо досягти гармонійного співіснування людини і природи та захистити майбутнє планети.