Зеленая революция

Поэтому стабилизация климата подразумевает сокращение выбросов углекислого газа до объемов, которые в состоянии абсорбировать биосфера. Во избежание хаотизации климатических процессов наш экономический уклад должен стать углеродно нейтральным не позднее 2050 г. Самый перспективный путь — замена ископаемых источников энергии возобновляемыми: солнце, ветер и биоэнергия вместо угля и нефти. Поскольку сейчас уровень выбросов парниковых газов стремительно повышается, мы должны найти возможности уменьшить концентрацию CO₂ в атмосфере. Наиболее эффективным на этом пути будет повышение абсорбирующей способности природных поглотителей углерода, иными словами, необходимо высаживать леса и рекультивировать земли. В последние годы ведутся интенсивные работы в области вторичной переработки CO₂ и его использования в качестве сырья. Если таким способом удастся на стабильной основе вытягивать CO₂ из атмосферы или заменить ископаемые источники энергии углекислым газом, нагрузка на климат уменьшится. Это может послужить интересной альтернативой технологии геологического секвестра углерода (Carbon Capture and Storage, CCS): зачем с таким трудом загонять углекислый газ в подземные накопители, если его можно использовать как полезное вещество? Журнал Wirtschaftswoche поместил публикацию о нескольких проектах, в настоящий момент находящихся в разработке [192] . Это не пустые слова, особенно если принять во внимание «игроков». Министерство энергетики США с 2010 г. инвестировало более 100 млн долларов в исследование и разработку проектов по использованию CO₂. Министерство научных исследований ФРГ вложило 100 млн евро. Среди участников и такие химические и технологические компании, как Bayer, Evonik, Siemens и BASF, энергетические компании RWE и EnBW. Заведующая кафедрой устойчивого развития Лионского университета Алессандра Квадрелли считает, что на этом пути можно сократить выбросы парниковых газов до 10 %. Это серьезные цифры, которые, однако, говорят о том, что вторичная переработка CO₂ не альтернатива отказу от выбросов углерода. Утверждая, что вторичная переработка углекислого газа «может избавить нас от страха перед убийцей климата», авторы журнала безмерно преувеличивают. Отказ от выбросов важнее вторичной переработки. Использование CO₂ в качестве полезного вещества лишь дополнительная мера.

192

См.: Sebastian Matthes, Susanne Donner, «Der Klimakiller als Rohstoff». В: Wirtschaftswoche от 24 мая 2012 г.: http://www.wiwo.de/technologie/forschung/CO2-recycling-der-klimakiller-als-rohstoff-seite-all/6642990-all.html.

Углерод — краеугольный камень химической промышленности. Поэтому двуокись углерода представляет такой интерес в качестве сырья. Уже сегодня она в промышленных масштабах используется для синтеза основного химического сырья. Только на производство мочевины, необходимой для синтеза удобрений и искусственных смол, требуется 50 млн т [193] . Растворитель на основе CO₂ используется также при удалении кофеина из кофе. Более широкому применению пока мешает высокий расход энергии: в двуокиси углерода мало энергии, он неохотно вступает в химические реакции. Их можно проводить лишь при высоких температурах и под высоким давлением. Поэтому важно разрабатывать биохимические катализаторы и процессы, которые ускорят реакцию двуокиси углерода с другими веществами, что позволит понизить энергопотребление и затраты. Углекислый газ может служить исходным веществом для производства извести, соды, строительных материалов, широко распространенных химикатов, лекарственных препаратов, искусственных покрытий, пенопласта и упаковок, пригодных для компоста. При этом углекислый газ заменяет нефть и газ. Некоторые методы уже нашли широкое промышленное применение. Ученые Фрайбургского центра изучения материалов разработали метод, позволяющий при помощи синтеза водорода и двуокиси углерода получать чистый метан. Используя специальные катализаторы, можно повысить реактивность CO₂ и сократить энергопотребление. 10 % сегодняшнего объема выбросов углекислого газа в ФРГ могут удовлетворить годовую потребность страны в топливе [194] .

193

Uta Bilow: «Vom Abgas zum wertvollen Rohstoff». В: Frankfurter Allgemeine Zeitung от 31 октября 2012 г., с. N2.

194

См.: «Gr"unes Benzin aus Kohlenstoffdioxid»: www.energie-und-technik.de/energiequel-len/news/article/89167/0/Gruenes_Benzin_aus_Kohlenstoffdioxid/

Еще одна возможность — использование углекислого газа в качестве удобрений в теплицах. CO₂ необходим для роста растений: при помощи солнечного света и воды растения синтезируют из него молекулы сахара, являющиеся энергоносителями и стройматериалом. В плотно «населенных» теплицах концентрация CO₂ в воздухе часто бывает недостаточной. Его дополнительное количество ускорит рост растений, при условии что в их распоряжении будет достаточно света.

Интерес также вызывает возможность использования углекислого газа в качестве питательного вещества при выращивании водорослей. Таким образом можно получить до 100 т сухой субстанции на 1 га в год. При этом поглощается до 200 т CO₂ — почти в 20 раз больше, чем, например, при выращивании на той же площади рапса. Иными словами, водоросли — эффективные «переработчики» CO₂. Сегодня они уже используются как богатая протеином добавка к кормам, основное сырье в химической и фармацевтической отраслях, а также при производстве биотоплива. Компания по производству оборудования GEA разрабатывает метод, при котором CO₂ можно будет использовать в качестве исходного материала производственной цепочки. Сначала с помощью углекислого газа выращивают крупные партии водорослей. Дрожжевые клетки преобразуют содержащийся в субстрате водорослей сахар в алкоголь, затем алкоголь отделяют и перерабатывают в биотопливо. В дальнейшем дрожжевые клетки, как и водорослевая масса, могут быть использованы в качестве кормов или удобрений. По сути это практически безотходный производственный цикл. В настоящее время идет эксперимент в Испании, в ходе которого утилизуют выбросы CO₂ одного цементного завода. Окажется ли этот метод экономически рентабельным, зависит, во-первых, от стоимости конечного продукта и, во-вторых, от платы за выбросы CO₂. Чем она будет выше, тем выгоднее будут инвестиции во вторичную переработку углерода [195] .

195

См.: http://www.process.vogel.de/anlagen_apparatebau/effizienzsteigerung/verfahrenseffizienz/articles/300140/.

Как это часто бывает, на этом пути нас тоже подстерегает опасность, что новая, многообещающая технология будет использована для того, чтобы прикрыть старую, экологически вредную промышленность зеленым фиговым листком. Если энергетические концерны вроде RWE или Vattenfall устанавливают на угольных ТЭС экспериментальные хранилища, используя лишь мизерную часть выбросов углекислого газа для выращивания водорослей, это еще не есть экологическое преобразование угля в электричество. Вторичная переработка CO₂ может стать выходом для промышленных предприятий, которые пока еще нуждаются в ископаемых источниках энергии. В сочетании с ТЭС, работающими на биомассе, и биогазовыми установками вторичная переработка CO₂ способна даже несколько понизить уровень выбросов углекислого газа, но никак не может служить санкцией на строительство угольных ТЭС.

6. Будущее сельского хозяйства

Если вы ознакомитесь со стилистикой экспертизы Совета по биоэкономике, у вас исчезнут всякие романтические представления о крестьянском сельском хозяйстве и его единении с природой. Несмотря на упоминание многообразия мировых сельскохозяйственных структур и методов, сельское хозяйство последовательно трактуется здесь как агропромышленность, развивающаяся на строго научной основе. Речь идет о поставках максимального количества «биомассы», получаемой благодаря максимально эффективному хозяйствованию в области земледелия, растение- и животноводства и рассматриваемой исключительно как ресурс. Биологический мир считается просто-напросто средством для достижения цели: материя должна приносить максимальную пользу в сфере производства продовольствия, промышленности и энергоснабжения. Самоценность этого мира больше не имеет значения. Правда, в экспертизе вполне разумно говорится о большом потенциале экологического сельского хозяйства, в частности скотоводства, учитывающего особенности животных, но сути дела это не меняет: растения и животные — биомашины, производительность которых по всем правилам современной биотехнологии нужно повысить до предела. Все нацелено на высокие показатели: урожайность почв, растений, надои молока, мясопроизводство.

При современном аграрном хозяйствовании все выглядит логично, поскольку, по всем прогнозам, потребность в любого рода аграрной продукции будет только расти. А земли мало. Если разделить освоенные сельскохозяйственные площади на количество людей в мире, то в 1970 г. на пропитание одного человека приходилось 3800 м² земли. К 2005 г. эта цифра понизилась до 2500 м². А к 2050 г. она составит примерно 1800 м² [196] . Кажется, что решение тут может быть только одно: сельское хозяйство должно стать более продуктивным и неуклонно повышать урожайность. Логика, однако, не столь безупречна, какой кажется на первый взгляд. В мире производится достаточно продуктов питания, чтобы в будущем прокормить хоть 9 млрд человек. Сегодня на человека в день приходится примерно 4600 ккал. Однако около трети продуктов питания (а по некоторым оценкам, до половины) теряется в пути от поля до потребителя — продукты гниют на полях, портятся при транспортировке, выбрасываются на помойку. Примерно 800 ккал идут на корма. Какие последствия высокое потребление мяса имеет для снабжения мирового населения продуктами питания, можно увидеть на примере США. В силу высокой потребности в кормах 5 % населения Земли потребляет почти треть мирового урожая кукурузы и пятую часть урожая сои. Прибавьте сюда еще использование злаков при производстве биобензина. В итоге 80 % урожая кукурузы уходят в США на корма и производство агротоплива. И всего 11 % используется непосредственно как продукт питания [197] . В Германии только 28 % сельскохозяйственных площадей служат для производства продовольственных продуктов, 12 % используется для производства биоэнергии. Зато под корма отведено 57 %. Остальное попадает в графу «Прочее». Таким образом, сокращение потерь урожая и изменение наших пищевых привычек могут существенно улучшить продовольственную ситуацию в мире.

196

См.: http://www.green-economy.de/nachhaltige-landwirtschaft/agrar-und-forstwissenschaften/glossar/agrar-und-forstwissenschaften-globale-situation.xhtml.

197

«Wetten auf den Hunger». В: Frankfurter Allgemeine Zeitung от 14 сентября 2012 г., с. 23.

Из этого, однако, не следует, что положение в сельском хозяйстве не поддается улучшению. Во-первых, метод интенсивного сельского хозяйства, господствующий сегодня в США и Европе, не имеет будущего, во-вторых, мелкие крестьянские хозяйства в развивающихся странах не в силах удовлетворить растущие потребности растущего населения. Человек, который выбился из жестокой нищеты к скромному благосостоянию, не захочет довольствоваться миской риса или горсткой пшена. Питание становится более сытным и разнообразным, в рационе появляются мясо и рыба. Одновременно растет спрос на разного рода аграрное сырье: хлопок, растительные масла, крахмал, растительные волокна, древесину и т. д. По данным Продовольственной и сельскохозяйственной организации Объединенных Наций, к 2050 г. производство продовольственных продуктов вырастет на 70 %. В цифрах позволительно усомниться, но все-таки, если хотя бы сократить потери урожая и выбрасывать меньше продуктов, эффективность сельского хозяйства повысится. Сегодня споры идут о методах достижения данной цели. И здесь тоже главный вопрос не в том, увеличится ли аграрная продукция, а о том, каким способом мы собираемся ее увеличивать.

В зеленом движении у аграрной индустрии плохая репутация. Она потребляет много энергии, загрязняет грунтовые воды, выщелачивает почву, способствует эрозии, превращает животных в производственные машины, сокращает многообразие видов и превращает природные ландшафты в бескрайние пустыни. Все это верно. И тем не менее эволюцию современного сельского хозяйства нельзя считать беспрерывным грехопадением. Реальность сложнее. Первая великая научно-техническая революция в сельском хозяйстве покоилась на четырех китах: удобрение почвы промышленным азотом, химическая защита растений, разведение растений и животных более высокой продуктивности и внедрение современного сельскохозяйственного оборудования. Лишь наука и техника в сочетании с практическим сельским хозяйством позволили добиться невероятного повышения урожайности, необходимого для пропитания резко увеличившегося населения Земли. Если бы при производительности уровня 1961 г. нужно было насытить продовольственный рынок количеством продуктов питания, произведенным в 1998 г., понадобилось бы 82 % площади земного шара (в реальности эта цифра составила 38 %) [198] . Стремительный рост производительности сопровождался заметной концентрацией хозяйств: их количество становилось все меньше, а сами они все крупнее и производительнее. В Германии в 1949–2010 гг. количество хозяйств сократилось с 1,65 млн до 300 000, число занятых в сельском хозяйстве — с 4,8 млн до 648 000. Одновременно число человек, которых кормит один фермер, выросло с 10 до 132 [199] .

198

Информация из статьи «Экологическое сельское хозяйство» на «Википедии»:2002–66.

199

Jan Grossarth, «Getreide f"ur Brot, Tierfutter und Strom». В: Frankfurter Allgemeine Zeitung от 14 сентября 2012 г., стр. 17.

Однако вместе с увеличением урожайности земледелия и производительности скотоводства невероятно повысилось и потребление ресурсов и энергии: больше затрат = больше продукции. На таком уравнении будущего не построить. Сельское хозяйство тоже нуждается в революции эффективности. Его превращение в промышленную отрасль стало возможным благодаря дешевой доступной нефти, необходимой для производства удобрений и эксплуатации увеличивающегося парка машин. Фосфорные и азотные удобрения, дизель только дорожают, а растущее энергопотребление повлекло за собой и повышение уровня выбросов CO₂ в сельском хозяйстве. Если к выбросам углекислого газа, метана, оксида азота в сельском хозяйстве и смежных промышленных отраслях приплюсовать эффект от увеличения сельскохозяйственных площадей за счет утраты лесов и водно-болотных угодий, то на балансе аграрного сектора останется почти треть мировых выбросов парниковых газов [200] . Большая часть производства (и связанного с этим потребления энергии) перешла в смежные отрасли: производство удобрений и семенного материала, защита растений, сельскохозяйственное оборудование. Сюда же стоит прибавить гигантскую мировую транспортную сеть, обеспечивающую перевозку кормов, сырья и готовых продуктов. Низкие тарифы на грузоперевозки удлинили путь от поля и места переработки к потребителю. Только за 5 лет, в 1995–2000 гг., перевозки кормов и продовольственных продуктов выросли в Германии на 30 %. Печальную известность приобрел пример с креветками, которых для очистки возят на грузовиках с берегов Северного моря в Марокко, — это 2500 км туда и столько же обратно. К подобному абсурду приводит ситуация, когда оплата труда значительно ниже транспортных расходов. Более 95 % продуктов, которыми покупатели сегодня наполняют свои корзины в супермаркетах, проделали путь не менее 100 км, а многие объехали половину земного шара [201] .

200

Dietrich Schulz: «Die Rolle der Landwirtschaft beim Klimawandel»: http://www.umweltbundesamt.de/landwirtschaft/publikationen/llsn24–25e-12–15.pdf.

201

См. http://www.verbraucherfuersklima.de/cps/rde/xchg/projektklima/hs.xsl/die_lange_reise_bis_zum_kochtopf.htm.

Сельское хозяйство является крупнейшим мировым потребителем пресной воды — ему необходимо до 70 % мировых запасов. Это крайне негативно влияет на стабильность климата, изменения которого во многих регионах мира связаны с повышением температуры и засухами. Сельскохозяйственные монокультуры выщелачивают почвы и способствуют эрозии. У них слабее иммунитет против вредителей, а потому они нуждаются в большом количестве химических средств защиты. Жара, засухи особенно негативно сказываются в регионах, где на бесконечных пространствах растет кукуруза, соя, хлопок и ничего больше. Помимо этого вследствие сосредоточения на высокоурожайных сортах сильно пострадало разнообразие культурных растений. В Индии число сортов риса с 50 000 в 1960-х гг. сократилось до 50 в конце 1990-х. Правда, индустриализированное сельское хозяйство существенно повысило урожаи, но цена оказалась слишком высока: примерно 2 млрд га почвы подверглись деградации, а это почти 40 % мировых сельскохозяйственных площадей. Индустриализированное сельское хозяйство рубит сук, на котором сидит. Список грехов можно продолжить. Потребность в переменах очевидна. Однако направления, в которых движется мировое сельское хозяйство, дифференцируются.

Экологическое земледелие

Альтернативой традиционному сельскому хозяйству, потребляющему много энергии и воды, является экологическое земледелие, сочетающее старинные и современные методы, опытное знание и научные открытия. Такое теоретически-практическое направление рассматривает природу как живую систему, а не просто «ресурс», из которого надо выжать максимальное количество продукции. Его методы, ориентированные на замкнутые циклы хозяйствования, имеют целью повышение плодородия почв и использование принципов биологической синергии. К ним относятся: отказ от таких химически синтезированных продуктов, как фунгициды, гербициды, искусственные удобрения и антибиотики; использование в качестве удобрений животных и растительных отходов, а также природных минералов; возврат к севообороту для регенерации почв; промежуточное выращивание зеленых удобрений, которые разрыхляют почву и одновременно обогащают ее питательными веществами; биологическая защита растений (борьба с вредителями при помощи микроорганизмов и растительных и минеральных веществ); бережная обработка почв, не уплотняющая пахотные земли и сохраняющая органическую жизнь в грунте; объединение земледелия и скотоводства по принципу замкнутого цикла (с полей идет корм для скота, животные поставляют удобрения для полей); сочетание земледелия и лесоводства (агролесоводство): деревья улучшают микроклимат и дают тень, защищают от эрозии, задерживают в почве воду и удобряют землю листвой.