Нарешті людство всерйоз заговорило про екологію і стало модно бути екосвідомим. Але чи завжди ми розуміємо, що відбувається з планетою? Перш ніж її рятувати, дізнаймося, що з нею відбувається.

The Village Україна спільно з програмою Horizon 2020 запитують учених про глобальне потепління, забруднення і запас ресурсів.

Horizon 2020 – найбільша програма ЄС з наукових досліджень та інновацій, зокрема у сфері охорони здоров’я, демографії та добробуту. Вона фінансує науковців, дослідників, інноваторів, науково-дослідні інституції та бізнес у всьому світі й доступна в Україні. З детальними умовами участі можна ознайомитися на офіційному сайті.

Чи проявляється глобальне потепління у нашому повсякденному житті і яким чином?

Світлана Краковська, метеорологиня, делегатка від України на засіданнях Міжурядової групи експертів зі зміни клімату (IPCC)

Зазвичай під глобальним потеплінням люди розуміють ситуацію, коли по всій земній кулі однаково теплішає. Насправді це не так. Тепліє по-різному, а в деяких регіонах навіть може ставати прохолодніше. В науковому сенсі глобальне потепління означає підвищення середньої річної приземної температури повітря, ще й усередненої по всьому глобусу та за кілька десятиліть.

Як працює глобальне потепління?

Клімат не є погодою, це довготривалий режим погоди. Ці поняття співвідносяться приблизно як стратегія і тактика. Клімат, притаманний певній території, має середні показники та певні коливання навколо них. Коли він змінюється, його середні значення зростають, а відхилення стають більшими. Я гадаю, всі вже помітили аномальне чергування різкого потепління та похолодання останнім часом. Його складно не помітити, оскільки багатьом людям надзвичайно важко його переносити. Чому так відбувається?

Планета обертається навколо своєї осі, і завдяки цьому ми спостерігаємо перенесення повітряних мас переважно із заходу на схід. Через зростання температури в полярних регіонах звичний для нас рух повітряних мас порушується. Маси починають рухатися не вздовж паралелей, а вздовж меридіанів. Або з півночі, або з півдня. Це спричиняє такі різкі перепади температур. Раніше влітку в горах випадав сніг раз на кілька десятиліть, а сьогодні майже щороку з іншими небезпечними явищами така сама історія – були повені раз на століття, тепер їхня частота зросла практично вдесятеро. Тож маємо по кілька на десять років.

Оскільки зростають перепади атмосферного тиску – підвищується швидкість вітру. А це пов’язано з такими небезпечними погодними явищами, як урагани, смерчі, пилові бурі тощо. Словом погодні явища стають екстремальнішими.

Що робити?

Уже доведено, що основною причиною є антропогенна діяльність, зокрема збільшення концентрації парникових газів у атмосфері через спалення викопних джерел енергії.

Отже, перше, що кожен з нас може зробити, аби сповільнити глобальне потепління – заощаджувати енергію. Не принципово, чи ви ставите собі енергозберігальні лампи, чи економите воду, чи просто вимикаєте світло, виходячи з кімнати – ви робите свій внесок у порятунок планети.

Пересічний громадянин може впливати, віддаючи свій голос на виборах, особливо на виборах у місцеві ради. Політики можуть ухвалювати рішення про введення в обіг громадського електротранспорту, що значно полегшить ситуацію з місцевою чистотою повітря. Своєю чергою, ми можемо до цього долучатися, купуючи електромобілі або обираючи велосипед або прогулянку пішки.

Повітряний транспорт також є дуже потужним забруднювачем, тому особисто я проти розвитку нашої внутрішньої авіації. Я зараз у Японії, де дуже розвинена мережа швидкісних електропоїздів, подорожувати якими значно швидше та комфортніше, ніж проходити контроль в аеропорту.

Основним забруднювачем атмосфери парниковими газами в Україні була та залишається промисловість, виробництво електро- і теплоенергії. Треба будь-якими способами впливати на те, щоб промисловці всерйоз замислювалися над «озелененням» свого виробництва.

До чого тут вегетаріанство?

Є і неочевидні для багатьох способи, як кожен із нас може долучитися до зменшення забруднення атмосфери парниковими газами. Наприклад, вживання рослинної їжі замість м’яса. Це подовжує не лише ваше життя, а й життя цілої планети. Річ у тому, що велика рогата худоба в процесі своєї життєдіяльності виробляє метан – парниковий газ, у кілька десятків разів агресивніший за вуглекислий. Що більше м’яса та молока ми вживаємо, то вищий попит ми створюємо на вирощування великої рогатої худоби.

Глобальне потепління повідомляє нам усім про те, що ми повинні змінювати власні звички. Культура споживання спонукає нас купувати якомога більше речей, що підтверджують наш статус, навіть якщо ми їх не потребуємо. На виробництво усього цього мотлоху, який ми скуповуємо, йде багато енергії, в результаті в атмосферу йде потужний викид парникових газів.

Україна протягом довгого часу входила в десятку найбільших емітентів парникових газів у світі.

Парникові гази можуть зберігатися в атмосфері близько ста років. Тобто те, що ми маємо сьогодні, є наслідком дій наших дідів багато років тому. Але тепер ми повинні жити на планеті не так, наче ми отримали її у спадок від наших батьків, а так, наче ми позичили її у наших дітей.

Дізнайтесь більше про фінансування та заохочення дослідницьких та інноваційних проєктів від Програми Європейського Союзу Horizon 2020

Як зменшити забруднення довкілля за допомогою нанотехнологій?

Олена Фесенко, фізик, старша наукова співробітниця НАН України. Олена – учасниця програми Horizon 2020, у рамках якої розробляє нанокомпозити для створення мікросхем нового покоління.

Наночастинки – це частинки надзвичайно маленького розміру, від 1 до 100 нм, що надає їм унікальні механічні, магнітні, оптичні властивості, які відрізняються від якостей тих самих частинок макроскопічного розміру. Ці властивості використовують у різний спосіб: у медицині, наноелектроніці та охороні довкілля.

Ми в нашій лабораторії Інституту фізики НАН України переважно вивчаємо дію різних наночастинок срібла, золота та платини на клітини. Препарати на їхній основі наразі почали широко використовувати у медицині, зокрема для полоскання горла та заживлення ран. Наприклад, доведено, що нанорозмірне срібло вбиває більшість відомих патогенних бактерій та грибків і є більш активним, ніж сучасні антибіотики.

Як наночастинки можуть рятувати планету?

За допомогою нанотехнологій можна не лише фільтрувати, а й просто виявляти вміст певних речовин в атмосфері.

Нанотехнології та наноматеріали також можуть очищувати місця скидання небезпечних відходів та опріснювати воду. Не так давно наночастинки почали використовувати для виготовлення фільтрів, що очищують воду та повітря. Наномембрани можна налаштувати на вияв та утилізацію конкретних шкідливих речовин. Крім того, термін використання нанофільтрів набагато довший, ніж у традиційних фільтрів, тому що вони не так швидко забруднюються.

Для фільтрації використовують різні речовини, наприклад, наночастинки срібла та алюмінію. Частинки розміром 20-100 нанометрів наносять на фільтри як плівку, що забезпечує якісну фільтрацію. Оскільки ці частинки маленькі й можуть становити небезпеку для організму, одна з найактуальніших проблем наразі – як очистити воду чи повітря від цих наночастинок після фільтрації. Сьогодні для цього використовують метод затримки, який полягає у тому, що маленькі частинки розмірами в 10-100 нм затримують за допомогою мікронних частинок.

У Польщі одна компанія створила лавочки-дозиметри, фотоактивне покриття яких змінює колір, реагуючи на вміст певних елементів у повітрі. І залежно від результатів моніторингу очищує його. Цю технологію доцільно використовувати на заводах для забезпечення сприятливих умов праці для співробітників. А можна розмістити такі лавочки у парку, вони водночас стануть і окрасою, і сенсором для моніторингу складу повітря.

Кейси двох українських стартапів

На продовження теми очищення: на основі наноматеріалів нині створюють композити з потужними адсорбційними властивостями. До них належать нанотрубки, терморозширений графіт, оксид графену тощо. Наприклад, один український стартап, який виграв грант на 50 тисяч євро в рамках європейської програми SME Instrument Horizon 2020, створив спосіб ліквідації плям нафти, що утворюються у морях та океанах, на основі терморозширеного графіту. При певній температурі та тиску ця сполука висипається на нафтову пляму та адсорбує її, зменшуючи її розміри. Такий спосіб гарантує майже стовідсоткове очищення води. До того ж 70-80% зібраної нафти вдається відділити від графіту і використовувати її за призначенням. Регенерований графіт також можна повторно використовувати до 15 разів.

Інший український стартап SolarGaps, який також виграв грант розміром понад мільйон гривень у рамках європейської програми SME Instrument Horizon 2020, використовує нанотехнології для створення покриття жалюзі-сонячних батарей. Ці розумні жалюзі самостійно повертаються за напрямком руху сонця через те, що фотоактивне покриття постійно вимірює інтенсивність сонячного випромінювання. Жалюзі завдяки оптимальному куту повороту до сонця поглинають максимум енергії, що передається у накопичувач і може використовуватися у побуті.

Дізнайтеся більше про фінансування та заохочення дослідницьких та інноваційних проєктів від Програми Європейського Союзу Horizon 2020

Коли закінчаться природні енергетичні ресурси
і що робити далі?

Георгій Гелетуха, фізик, завідувач відділу теплофізичних проблем біоенергетики Інституту технічної теплофізики НАН України. Георгій – учасник програми Horizon 2020, у рамках якої працює над проєктом використання земель, не залучених у сільському господарстві, для виробництва біопалива другого покоління

Кам’яний вік закінчився не через те, що закінчилося каміння. Так само й викопні енергоресурси існуватимуть ще довго.

Проте, наприклад, Німеччина має на меті остаточний вихід з атомної енергетики, останню атомну станцію вони закриють у 2023 році. Цього року вони перестали добувати кам’яне вугілля у шахтах, а міністерська комісія вже створила план, як до 2042 року покласти край видобутку бурого вугілля у кар’єрах. У Німеччині залишаться газ і відновлювані джерела.

Швеція та Данія радикальніші за Німеччину. До 2050 року вони планують повністю перейти на відновлювану енергетику. Тобто зовсім без газу та без нафтопродуктів.

Чому треба відмовитися від викопних джерел енергії?

На те є кілька причин. Основна наразі – це глобальне потепління. Через те, що ми постійно спалюємо викопні джерела енергії, ми викидаємо все більше парникових газів в атмосферу. Вони нікуди не діваються, натомість створюють теплицю навколо Землі, і вона поступово нагрівається. Середня температура атмосфери з часів доіндустріальної епохи вже підвищилася на один градус. Якщо ми продовжимо такими ж темпами, до 2100 року за прогнозами температура підвищиться на шість градусів. А це танення льодовиків, підвищення рівня океану, урагани та цунамі. Словом, це кліматична катастрофа.

Крім того, що нам буде не дуже комфортно жити в умовах жахливого клімату, треба враховувати, що побудована людьми інфраструктура буде частково руйнуватися. Наприклад, газопроводи, що проходять через регіони вічної мерзлоти, завалюватимуться, оскільки лід, на якому вони стоять, перетворюватиметься на болото. Отже, навіть якщо ми вперто вирішимо використовувати лише традиційні джерела енергії, то в нас це однаково не вийде.

Друга причина, чому люди відмовляються від традиційних джерел енергії – це економіка. В Україні є такий міф, що атомна енергетика дешева і тому треба її розвивати. Вона не дешева. Нам так здається тому, що не ми її будували, вона дісталася нам у спадок від Союзу. Наразі атомні станції відпрацювали вже по 30-40 років. У структуру вартості електроенергії, що виробляють атомні блоки, ми вже не закладаємо нічого, крім палива і персоналу. Тому виходить дешево.

Третя причина вибору на користь відновлюваної енергетики – це класична екологія. Ви б хотіли жити поруч із вугільною станцією чи біля вітряка? Це усім зрозумілий аргумент. З відновлюваної енергетики випливає чистіші повітря та водні ресурси, а отже, менше хвороб і довше життя людей, що проживають поруч.

Ці три фактори змушують багато країн світу, зокрема Україну, рухатися до відновлюваних джерел. До речі, ми не зволікаємо щодо цього питання і набрали гарні темпи в розвитку відновлюваної енергетики. Реальна мета для України – досягнути 50% ВДЕ (відновлюваних джерел енергії) у 2050 році. А ще через 20-25 років ми маємо прийти до 100%.

Про що домовляється людство?

Світ уже зробив кілька спроб зупинити цей процес. Першою спробою став Кіотський протокол, який обмежував дозволену норму викидів парникових газів, а також пропонував механізми контролю цих викидів. Друга спроба – це Паризька угода, підписана у 2015 році та спрямована на регулювання вмісту вуглекислого газу в атмосфері. Мета останньої угоди – не допустити потепління на шість градусів, а обмежитися максимум двома. Ми не можемо зупинити процес потепління, ми можемо лише уповільнити його.

Більшість країн світу, у тому числі Україна, ратифікували Паризьку угоду, а отже, погодилися виконувати певні зобов’язання. Щоб обмежитись потеплінням у два градуси, ми маємо всім світом відмовитися від вугілля, оскільки його спалення викидає найбільше парникових газів. Те саме ми значною мірою маємо зробити з нафтопродуктами та природним газом. До речі, природний газ шкодить атмосфері найменше, тому багато країн розглядають його як проміжну ланку, яку можна ще трохи використовувати, доки відновлювані ресурси не стануть дешевшими та доступнішими.

Що таке біопаливо?

Крім сонячної та вітрової енергії, є біопаливо, розвитком якого я займаюся в рамках програми Horizon 2020. Біопаливо – це біомаса, яку спалюють задля отримання енергії. Класичне біопаливо – це дрова, які взагалі були історично першим енергоджерелом.

Сучасна біоенергетика базується не на спалюванні дров на вогнищі, а на сучасних котлах, у яких спалюється спеціально підготовлене біопаливо у вигляді трісок, палет, тюків соломи та стебел тощо. Спалюють таке паливо дуже чисто, з дотриманням усіх екологічних вимог і використанням фільтрів для димових газів. Крім того, біопаливо вважається СО2 нейтральним. Біомаса росте завдяки поглинанню вуглекислого газу з атмосфери, а під час її спалювання в атмосферу викидається та сама кількість СО2. Тобто новий парниковий газ не продукується, натомість утримується рівновага. Тож з чого починали, тим і закінчуємо. За біопаливом майбутнє, як було і тисячі років тому. Наче сама планета підказує нам найприродніший шлях до її порятунку.

Фінансування Horizon 2020 —

це можливість реалізувати конкретні наукові проєкти та вирішити виробничі завдання

Матеріал підготовлено в рамках проекту
«Комунікація Європи в Україні»,
Представництва ЄС в Україні

Щоб сторінка завантажувалася коректно, рекомендуємо відімкнути Adblock у браузері.