№ 7 Май 2008 г.
Фрэнсис Джонсон
Средняя продуктивность и объем производства биомассы в тропическом и субтропическом климате почти впятеро выше, чем в умеренных широтах Европы и Северной Америки. Теоретически это должно быть огромным преимуществом для развивающихся стран.
Тем не менее, основной объем исследований и финансирования, а также прямые субсидии направляются сейчас на поддержку производства биомассы в странах Евросоюза и Северной Америки, где технологии и развитая инфраструктура в какой-то мере компенсируют естественный природный дефицит.
В результате образуется значительный дисбаланс между потенциальными ресурсами биоэнергетики в тропическом и умеренном поясах – как по естественным природным возможностям и физической продуктивности, так и по технологиям и наличию капиталов. Такое противоречие лежит в основе того, что торговля биотопливом в направлении Юг–Север становится дополнительной нагрузкой на высокопродуктивные в отношении производства биомассы тропики. Лишь в тех случаях, когда эта торговля ведется на принципах равной выгоды и справедливости, она может способствовать устойчивому развитию и получению глобальных и региональных преимуществ. Для общей оценки механизмов торговли биотопливом и их значения для устойчивого развития необходимо понять базовые принципы и современное состояние биоэнергетики и использования биомассы в целом.
Энергия биомассы (листвы, волокон, древесины и др.) составляет примерно 11% от всей потребляемой в мире первичной энергии, то есть больше, чем объемы производства всех возобновляемых и атомных источников энергии. Ископаемое топливо продолжает абсолютно доминировать на рынке первичной энергии, составляя до 80% производства энергии в мире. На другие возобновляемые источники, включая гидроэнергетику, приходится менее 3% первичного производства энергии. Биомасса также оказывается самой значимой – до 80% – среди возобновляемых источников энергии. Современная биоэнергетика (на основе биоэтанола, биодизеля и биогаза) может уже в ближайшие годы обогнать гидроэнергетику, учитывая значительный рост потребления жидкой и твердой биомассы, а также растущие во многих регионах опасения в отношении экологических последствий развития крупномасштабной гидроэнергетики.
Более 80% энергии биомассы неэффективно расходуется для приготовления пищи, отопления и освещения – и это за счет почти 2 млрд потребителей такой энергии, либо отдающих дань традициям, либо просто не имеющих доступа к иным источникам энергии.
В Африке южнее Сахары зависимость от традиционных источников топлива – биомассы – наибольшая в мире. Последствия того, что в этом регионе нет доступа к иным современным источникам энергии, ощутимы во многом: например, в загрязненном воздухе внутри помещений; в колоссальном количестве времени, расходуемом на заготовку дров; в отсутствии необходимых услуг образования и здравоохранения, требующих, как правило, надежных источников энергии. Более чистые и безопасные источники энергии, как, например, гелевое топливо на основе сжиженного биоэтанола, уже предложено в качестве решения вопросов здоровья и безопасности: такое решение одновременно позволило бы использовать пока недостаточно реализуемые сельскохозяйственные возможности региона.
Уменьшение площади лесов, наблюдавшееся в развивающихся странах в 1970-х гг., сначала связывали с растущими потребностями в угле и древесном топливе, однако исследования показали, что таким образом многие компании и производства расчищали земли для сельскохозяйственного освоения и непосредственно для получения древесины. Более того, существовавшие преставления о некоей «трагедии ресурсов общего пользования», к которой могло бы привести продолжающееся общее пользование лесом, оказались сильно упрощенными и привели к игнорированию роли неформальных объединений. В то же время у местных сообществ, сохранивших контроль над своими собственными ресурсами, нередко стали проявляться общественные традиции и неформальные механизмы сохранения и земель, и лесных ресурсов для последующих поколений.
Крайне важно рассматривать биоэнергетический потенциал ресурсов биомассы в тесной связи с социально-экономическим положением связанных с этими ресурсами сообществ. Основные пути использования биомассы часто называют «четыре “и”»: источник пищи, источник корма для животных, источник тканей и иных волокон, а также источник топлива. Однако даже эта градация сильно упрощена, поскольку биомасса напрямую или косвенно служит источником многих взаимосвязанных услуг экосистемы, включая строительство домов, производство материалов, поддержание биологического разнообразия, сохранение целостности экосистем, обеспечение круговорота веществ через цепи питания, сохранение качества воды, контроль процессов эрозии и рекреацию. Кроме того, грамотное управление и использование биомассы и биологической энергии позволяет прояснить роль граждан и сообществ как хранителей ресурсов для передачи грядущим поколениям.
Стратегии использования энергии биомассы в конкретных регионах должны основываться на социально-экономических приоритетах, а также на оценке как общих ресурсов биомассы, так и той доли ресурсов, которые могут быть использованы для производства энергии. При столь широком понимании этой темы в равной мере необходимо оценивать, насколько освоение ресурсов биомассы способно помочь созданию, сохранению или поддержанию традиционного образа жизни местного населения и образа жизни людей, социально, экономически или экологически связанных с данной местной общиной или сообществами на более обширных территориях.
Аналитик Ян Скунс выделил основные индикаторы для оценки позитивного влияния на традиционный образ жизни и социальный капитал, а также на условия работы и возможность обеспечения доступности природных ресурсов в будущем:
• формирование рабочих мест и обеспечение занятости;
• снижение уровня бедности;
• повышение благосостояния и расширение спектра возможностей;
• адаптация к образу жизни, его уязвимости и устойчивости;
• устойчивость природной ресурсной базы.
При развитии биоэнергетики создается значительно большее число рабочих мест, нежели при использовании любых других видов возобновляемой и невозобновляемой энергии. Причем занятость обеспечивается в первую очередь в сельских районах, где проблемы бедности и безработицы наибольшие; в результате развитие биоэнергетики может реально помочь замедлению темпов урбанизации или даже повернуть вспять процессы миграции населения в городские центры. Оценить воздействие развития биоэнергетики по четырем другим индикаторам сложнее. Быстрая деградация лесов и почвы ради краткосрочного дохода, очевидно, не будет способствовать поддержанию традиционного образа жизни. Но при грамотном управлении стратегиями роста можно обеспечить не только сохранение ресурсов, но и способствовать их улучшению.
Современные исследования Эдварда Смейтса с соавторами показали, что потенциал для развития биоэнергетики в Африке южнее Сахары – с учетом всех потребностей для обеспечения пищей и ограниченности ресурсов – наибольший в сравнении с любыми другими регионами мира. Это связано с обширностью пригодных пахотных земель и большой территорией используемых пастбищ, а также с низкой продуктивностью существующего сельского хозяйства. Оценки долгосрочного потенциала развития биоэнергетики в регионе могут стать основой для формирования стратегий развития на базе устойчивого использования ресурсов биомассы.
Важно помнить, что речь идет лишь о технико-экономическом потенциале, тогда как неизбежные социальные и культурные ограничения могут препятствовать использованию части земель для производства энергии. Тем не менее, огромный потенциал биоэнергетики, даже с учетом потребностей в обеспечении пищей, предоставляет широкие возможности для развития. Сосредоточение потенциала развития энергетики, основанной на использовании биомассы, в Африке южнее Сахары в сочетании с тем фактом, что в Европе подобные возможности отсутствуют, позволяет ставить вопрос о будущем развитии и о торговле в области биоэнергетики. Единая политика Евросоюза в области биоэнергетики и биотоплива может создать новые рыночные возможности для стран юга Африки и других развивающихся стран.
Биологическое топливо используется на протяжении более ста лет, тогда как биоэтанол стал значимым только в начале XX века. До наступления «эры дешевой нефти» и во времена таких глобальных конфликтов, как Вторая мировая война, биологическое топливо рассматривалось как ценный внутренний ресурс и альтернатива импортируемой нефти. Рост интереса к биотопливу в последние годы частично связан с аналогичными проблемами в обеспечении энергетической безопасности, но теперь к преимуществам добавилось развитие сельских территорий и минимизация последствий изменения климата; в результате аргументы за использование биотоплива становятся все убедительнее. В последние годы отмечен растущий интерес к жидкому этанолу как замене бензинового топлива для транспортной отрасли во всем мире. За истекшие пять лет производство биоэтанола увеличилось вдвое, а производство биодизеля – в четыре раза, хотя этот рост происходил со значительно более низких уровней.
Среди разновидностей топлива, в основе которых лежит использование биомассы, именно биоэтанол и биодизель в краткосрочной перспективе наиболее значимы для международной торговли. Однако при современном уровне развития наблюдаются предпочтения в использовании этих видов топлива на внутренних рынках стран-производителей вследствие необходимости обеспечения энергобезопасности; единственным серьезным поставщиком биотоплива на международные рынки выступает Бразилия. Более того, при существующей поддержке через национальные механизмы субсидирования в большинстве производящих биотопливо стран и при наличии лишь единичных ключевых игроков на рынке условия для нормального конкурентного мирового рынка биотоплива пока не сформированы. В случае с биоэтанолом будущие направления развития торговли напрямую связаны с характером сельскохозяйственных реформ. Биодизель же рассматривается как промышленный продукт, а потому не входит в спектр продукции, облагаемой высокими импортными пошлинами в странах ЕС, США или где-либо еще.
Учитывая высокий уровень бедности и недостаточную обеспеченность пищей во многих развивающихся странах, в мире нарастает озабоченность тем, что развитие биоэнергетики может происходить в ущерб производству продуктов питания. Альтернатива «пища или топливо» часто упоминается для того, чтобы приостановить развитие биоэнергетики, хотя взаимозависимость этих двух вариантов не обязательно обратная и негативная. В действительности рост производства пищи и топлива может происходить параллельно – особенно там, где применяются новые агропромышленные биотехнологические методы. Более того, в тех случаях, когда возможно обеспечивать справедливое и равномерное распределение выгод, доход от производства энергии из биомассы может значительно компенсировать издержки на доставку продуктов питания. При увеличении масштабов производства биоэнергии и росте необходимости в обеспечении пищей крайне важно сформировать такие стратегии и институциональные механизмы, которые позволяли бы направлять доход от них на увеличение продуктивности в сельском хозяйстве или на решение вопросов перераспределения товаров в рамках полученных преимуществ.
Дополнительно и неизбежно возникает еще одна тема, особенно для Африки южнее Сахары – это обеспеченность водой для орошения сельскохозяйственных земель. Ограниченность данного ресурса соответственно становится и препятствием для полной реализации существующего потенциала, который мог бы быть выполнен при наличии ирригации. Нехватка воды на орошение для дальнейшего крупномасштабного развития биоэнергетики становится глобальной проблемой. В некоторых странах и регионах, в частности в Южной Африке, дефицит воды ожидается уже к 2015–2020 гг. Однако по всему миру ирригация уже существует в достаточной мере, и сейчас главный вопрос заключается в том, как изменить масштабы и характер ведения оросительных работ в различных гидрологических зонах. Возможности совершенствования механизмов орошения в сельском хозяйстве, в том числе и при производстве биомассы, тоже вполне существенны.
В последние несколько лет предприняты значительные усилия по разработке критериев устойчивости в отношении производства биомассы и биотоплива – как на уровне регионов, так и применительно к международной торговле. Следует повторить, что универсального рецепта для всех решений в области биоэнергетики и биотоплива не существует. Для каждой рассматриваемой территории необходимо оценивать социально-экономические и экологические последствия, причем не сами по себе, а в контексте уже существующих или ранее существовавших специфических экологических, культурных и агропромышленных условий и систем землепользования. Можно лишь определить набор параметров, которые наиболее вероятно будут использованы в проектах развития биоэнергетики. В ходе исследований в Украине и Бразилии Эдвард Смейтс выделил следующие ключевые критерии:
• параметры землепользования: масштабы сведения лесов, конкурирующая необходимость производства продуктов питания, наличие охраняемых природных мест обитания;
• социально-экономические факторы: детский труд, минимальный уровень оплаты труда, занятость, здравоохранение, образование;
• экологические факторы: эрозия почв, потребление пресной воды, внесение удобрений, загрязнение и применение сельскохозяйственных химикатов.
Ученым были проанализированы и затраты на соответствие этим критериям устойчивости при «мягкой» и «жесткой» ситуациях. В последнем случае оценки проводились для ситуаций, при которых негативные воздействия не просто сведены к минимуму, но и учтена необходимость дополнительных улучшений в сфере здравоохранения и образования. Стоит специально обсудить, насколько концепция устойчивости в биоэнергетических проектах должна подразумевать лишь отсутствие негативных последствий: возможно, настоящее «устойчивое развитие» должно напрямую приводить к позитивным переменам. В то же время важно понимать, что развитие биоэнергетики приведет к замещению ископаемого топлива биотопливом, а значит, бесполезно сравнивать плюсы и минусы обеих систем производства и потребления энергии.
При оценке устойчивости биоэнергетики неизбежно будут выделяться ключевые критерии, меняющиеся в зависимости от региона и типа сельскохозяйственных культур. С наибольшей вероятностью в число таких ключевых критериев попадут:
• землепользование и характер собственности на землю, включая вопросы продовольственной безопасности;
• сохранение биологического разнообразия;
• сокращение и минимизация эмиссии парниковых газов;
• деградация и эрозия почв;
• использование водных ресурсов и загрязнение воды;
• социально-экономические последствия.
Эти критерии необходимо применять для одного и того же производства на разных уровнях – местном, региональном, общенациональном и международном (особенно в связи с вопросами торговли). Несомненно, на любом уровне возможны потенциальные конфликты, а значит, системы управления или, к примеру, экологические ограничения должны быть и гибкими, и одновременно исчерпывающими для поддержания достаточно высоких стандартов.
Фрэнсис Джонсон – научный сотрудник отдела энергетики и климата
Стокгольмского института окружающей среды