В борьбе за вытеснение ископаемых видов топлива и создание благоприятной для климата глобальной экономики возобновляемый природный газ (RNG) был предложен в качестве разумного и экономически эффективного метода обезуглероживания ископаемого природного газа. Являясь источником углеродсодержащего топлива, который взаимозаменяемо работает в имеющейся у нас углеводородной инфраструктуре, RNG обещает быстрое устранение выбросов антропогенного диоксида углерода (CO2) из ископаемого газа без необходимости перенастройки больших частей нашей системы доставки энергии. Смешайте немного углеродсодержащего RNG с ископаемым природным газом и вуаля: общая смесь является углеродно-нейтральной. Однако новое исследование компании Georgia Tech рисует иную картину: в любом значимом масштабе RNG, вероятно, будет более углеродоемким, чем просто сжигание.
Перспектива RNG заключается в сравнительно высоком воздействии на глобальное потепление метана, основного ингредиента природного газа. Хотя CO2 привлекает все внимание, метан является значительно более мощным парниковым газом, который имеет потенциал глобального потепления примерно в 30 раз больше, чем CO2. Метан образуется как естественный побочный продукт многих современных процессов, от свалок до очистки сточных вод и молочного животноводства. В этих системах органические вещества расщепляются бактериями, образуя метан, который, как правило, выбрасывается в атмосферу, способствуя глобальному потеплению. Если вместо этого отработанный метан улавливается и утилизируется в двигателе, водонагревателе, кухонной плите или другом устройстве, обычно работающем на природном газе, воздействие выбросов метана на глобальное потепление предотвращается. В результате RNG по этому сценарию является углеродно-негативным .
Эта математика работает, если захваченный метан действительно является отработанным метаном, который в противном случае будет выпущен в атмосферу. Поскольку количество отработанного метана, которое соответствует этому законопроекту, составляет небольшую часть потребности (наиболее оцененный предел составляет 10%), авторы нового исследования утверждают, что любая структура, которая вознаграждает производство RNG, вероятно, создаст стимул для производителей производить больше «отработанного» метана для улавливания из других источников, таких как древесина или другие источники биомассы. В результате любые действия по масштабированию производства RNG будут все более затруднять определение того, какая часть производимого RNG является результатом метана, который действительно был отходом, который в противном случае не был бы захвачен и утилизирован. Метан, специально созданный для захвата и использования в качестве RNG, на самом деле не является отходом: если бы не желание сделать RNG, он никогда бы не был создан и поэтому никогда не подвергался риску выброса в атмосферу. Это означает, что много RNG будет просто, в лучшем случае, углеродно-нейтральным.
Нейтральный углерод все еще звучит довольно хорошо по сравнению с ископаемым природным газом, но, как отмечают авторы, сама газовая инфраструктура RNG надеется частично использовать это обещание. Проблема заключается в том, что наша газовая инфраструктура имеет утечки, теряя от 1% до 3% газа, и если большая часть произведенного RNG является просто углеродно-нейтральной, выделение даже небольшой фракции в результате этих утечек ухудшает его безопасность для климата, поскольку метан оказывает такое сильное воздействие на глобальное потепление. В результате RNG переворачивает всё вверх дном: система, предназначенная для предотвращения выброса отработанного метана, вместо этого становится системой, в которой происходит утечка метана.
Использование RNG в масштабе замещения значимых количеств природного газа все еще было бы менее углеродоемким, чем ископаемый природный газ, но авторы утверждают, что это не может быть лучшей стратегией, если сокращение выбросов парниковых газов является вашей основной целью. Если декарбонизация является единственным соображением, то отработанный метан лучше всего использовать при сжигании на месте; сеть ископаемого газа лучше заменить электрификацией, зеленым водородом или другими решениями. По сравнению с этим результатом, использование RNG в газовой сети обязательно является более углеродоемким.
Это не означает, что RNG не имеет никакой ценности в борьбе за декарбонизацию: RNG явно лучше, чем ископаемый газ, по-прежнему является углеродно-отрицательным (даже при смешанном производстве RNG) по сравнению с неконтролируемым выделением метана, и он обладает способностью к быстрому развертыванию через существующую инфраструктуру. Несмотря на доводы авторов, помимо потенциала декарбонизации необходимо учитывать экономические затраты и время выхода на рынок. И в настоящее время потенциал RNG еще не приблизился к имеющемуся ресурсу отработанного метана. Но производство RNG в масштабах, которые конкурируют с нашим спросом на природный газ, также будет явно более углеродоемким, чем альтернативные решения по декарбонизации газовой сети, как показывают авторы, и стимулирование его использования сейчас будет блокировать его производство на десятилетия. Политики, стремящиеся к углеродно-нейтральному будущему, должны принять к сведению: общая поддержка любого RNG будет упускать преимущества и недостатки по сравнению с другими решениями. Наилучшая политика будет учитывать полное влияние RNG на жизненный цикл, как и Калифорнийская программа LCFS, чтобы стимулировать использование RNG, полученного из истинного отработанного метана. Даже тогда, математика говорит, что углеродно-отрицательный RNG может заменить лишь небольшую часть нашего спроса на природный газ: все остальное лучше всего рассматривать как важный, но постепенный шаг к преодолению разрыва, в то время как медленное изменение от использования газа занимает место.
