карбоновая ферма / декарбонизация / углеродная единица / биржа квот на выбросы / углекислый газ / парниковые газы / углеродная нейтральность / SWOT-матрица / carbon farm / decarbonization / carbon unit / emission quota exchange / carbon dioxide / greenhouse gases / carbon neutrality / SWOT-matrix
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Похожие темы научных работ по экономике и бизнесу , автор научной работы — Крупина Н.Н.
ОЦЕНКА ПЕРСПЕКТИВ ДЕКАРБОНИЗАЦИИ ОТРАСЛИ РАСТЕНИЕВОДСТВА КАБАРДИНО-БАЛКАРСКОЙ РЕСПУБЛИКИ
КАРБОНОВЫЕ ФЕРМЫ — ОТВАЛЫ УГОЛЬНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ КУЗБАССА
РОЛЬ КАРБОНОВОЕ ЗЕМЛЕДЕЛИЕ В ЭКОНОМИЧЕСКОЙ СТАБИЛЬНОСТИ РОССИИ
ОЦЕНКА МАСШТАБОВ И ПЕРСПЕКТИВ ВЛИЯНИЯ КЛИМАТИЧЕСКИХ РИСКОВ НА СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ РАЗВИТИЕ РОССИИ
НИЗКОУГЛЕРОДНЫЙ ТРЕНД В ИНВЕСТИЦИОННОЙ ПОЛИТИКЕ: ПОИСК ЭФФЕКТИВНЫХ АДАПТАЦИОННЫХ МЕХАНИЗМОВ
i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Текст научной работы на тему «ХАРАКТЕРИСТИКА БИЗНЕС-ПРОЦЕССА КАРБОНОВОЙ ФЕРМЫ»
д.э.н., профессор, Санкт-Петербургский государственный аграрный университет
Что такое карбоновые полигоны и зачем они нужны? 6+
ХАРАКТЕРИСТИКА БИЗНЕС-ПРОЦЕССА КАРБОНОВОЙ ФЕРМЫ
Ключевые слова: карбоновая ферма, декарбонизация, углеродная единица, биржа квот на выбросы, углекислый газ, парниковые газы, углеродная нейтральность, SWOT-матрица.
Keywords: carbon farm, decarbonization, carbon unit, emission quota exchange, carbon dioxide, greenhouse gases, carbon neutrality, SWOT-matrix.
Переход к высоким углеродным стандартам для сдерживания негативных климатических процессов неизбежен, а глобальная торговля квотами на выбросы парниковых газов предопределяет создание и функционирование карбоно-вых ферм. Они рассматриваются как неотъемлемые и перспективные объекты новой индустрии секвестрации углерода (декарбонизации), поэтому создание карбоновых ферм можно рассматривать как основные карбоновые проекты. Карбоновая ферма — коммерческое предприятие, поэтому характеристика бизнес-процесса имеет особую актуальность.
Гипотеза исследования: для организации устойчивой и результативной предпринимательской деятельности по секвестрации углерода необходимо четко представлять специфику и особенности производства, состав и природу ключевых подпроцессов бизнес-процесса карбоновой фермы, факторы, обеспечивающие достаточную поглотительную способность вовлекаемых искусственных и естественных массивов насаждений и сопряженных с ними экосистем (болота, степи, пашни и т.п.).
Отсутствие действующих карбоновых ферм в стране, соответствующей статистической базы и практики биржевой торговли углеродными единицами ограничивает проведение полноценного ситуационного анализа и затрудняет оценку экологической и коммерческой эффективности зарождающегося вида экономической деятельности. Неотвратимость развития индустрии секвестрации делает востребованными теоретические исследования в области разработки и реализации предпринимательских карбоновых проектов, поэтому в качестве основных методов исследования нами были выбраны логический, ситуационный и библиографический анализ зарубежных и отечественных источников, правовых и нормативных документов по данной теме.
В известных шаблонах бизнес-моделей присутствуют общие базовые структурные элементы — ценности, потребители, партнеры, ресурсы, структура издержек, взаимоотношения с клиентами, каналы сбыта, потоки доходов. В основе успешного предпринимательства лежит, как правило, уникальное конкурентное преимущество, позволяющее снизить рыночные риски и решить конкретную проблему потребителя с разной степенью ее охвата и получаемой клиентом выгоды1.
Производственный процесс карбоновой фермы основывается на естественном природном углеродном цикле и нацелен на максимальное поглощение экосистемами газообразного вещества СО2 (и иных парниковых газов) и трансформацию его в твердый продукт, консервируемый в этих экосистемах. Объем поглощенного углекислого газа пере-считывается в углеродные единицы, которые законодательно определены в качестве верифицированного результата реализации климатического проекта, выраженного в массе парниковых газов, эквивалентной 1 тонне углекислого газа.
Производство организуется поэтапно. На первом этапе путем целенаправленных биологически обоснованных приемов выращивают (при необходимости) жизнестойкий посадочный материал в соответствии с утвержденным планировочным проектом создания или реконструкции лесных насаждений.
Второй этап — ландшафтное строительство, основанное на научном знании норм, правил производства работ с учетом жизненного цикла массива насаждений. Одновременно создается обслуживающая контрольно-измерительная система «искусственного интеллекта» для мониторинга газообмена и газопоглощения. На третьем этапе по достижении рабочего возраста зеленых массивов (активов) начинается непосредственно процесс декарбонизации. Четвертый этап — биржевая продажа углеродных единиц по действующему особому регламенту ценообразования. Государственные или международные институты будут выделять металлургическим, энергетическим и другим промышленным предприятиям отраслевые, секторальные или национальные квоты на выбросы СО2, а предприятия будут приобретать на рынке соответствующие, пользуясь услугами карбоновых ферм2.
Углеродный рынок — это рынок углеродных единиц (УЕ), измеряемых в тоннах СО2-эквивалента, которые выпускаются в обращение уполномоченными на то органами в электронной форме в виде записей на счетах в реестре углеродных единиц. Сегодня российского рынка торговли углеродными единицами и квотами на выбросы парнико-
1 Maurya A. Scaling Lean: Mastering the Key Metrics for Startup Growth. — London: Portfolio/Penguin, 2016. — 290 p.
ФЗ от 02.07.2021 № 296-ФЗ «О выбросах парниковых газов».
вых газов нет, проводится конструктивный анализ имеющегося мирового опыта, формирование нормативно-правовой и методической базы. Так, предусмотрено создание единого национального реестра углеродных единиц — специальной информационной системы, в которой будут регистрироваться климатические проекты, учитываться углеродные единицы и торговые биржевые операции.
Данные о потенциальной мощности карбоновых ферм неоднозначные. Одна группа экспертов принимает эквивалент поглощающей способности деревьев из соотношения 1 углеродная единица соответствует функционированию 12 деревьев и 1 т поглощенного СО2. В среднем на площади в 1 га можно высадить 360 деревьев, что составит 30 т СО2.
Если озелененная площадь фермы составит 200 га, то ее продуктивность — 6000 т СО2. При условной цене 10 евро за 1 т поглощенного СО2 общая стоимость соответственно 60 тыс. евро. Другая группа экспертов осторожно определяет способность 1 га леса поглощать 2 т СО2, поэтому ферма площадью 200 га способна консервировать 400 т СО2. Очевидно, что максимальная емкость лесных систем определяется совокупностью множества факторов — природно-климатических (продолжительность зимы, температурный и ветровой режимы, осадки, инсоляция), составом и водообеспеченностью почвы, видовым составом и возрастом растений и иных условий.
Отметим особенности обсуждаемого производственного процесса:
1. Узкая специализация. Оказание услуги по получению углеродных единиц исключает появление различий в индивидуальных запросах потребителей, покупающих определенный объем квот на выбросы углекислого газа (или парниковых газов). Это значительно сокращает расходы на сегментирование рынка, анализ, оценку, прогнозирование различных вариантов коммуникаций и возможных спорных ситуаций. По существу формируется один крупный потребительский сегмент.
2. Сезонные колебания поглотительной способности. Динамика производства углеродных единиц определяется продолжительностью вегетационного периода лиственных растений и продуктивностью сопутствующих экосистем.
3. Наличие «конфликта интересов». Сегодня структура стоимости и механизм генерации прибыли в меньшей степени определяются рыночным ценообразованием, но в значительной степени межстрановыми обязательствами, политической конъюнктурой, климатической политикой и тактикой национальных регуляторов, включая антироссийские санкции.
— захват и депонирование углерода в экосистемах (производство углеродных единиц)
— уход и компенсационное восстановление биологических активов (зеленых насаждений)
— биржевые операции по продаже квот на выбросы парниковых газов
— мониторинг газообмена и газопоглощения
— учет, контроль, мониторинг объема биомассы поглощенного и законсервированного углерода,
— текущий уход за участками и активам
— материально-техническое, энергетическое, тоанспоотнос и информационное обеспечение
— организация коммерческих биржевых операций и торговля квотами на выбросы С02
— методическое обеспечение процессов.
— повышение биопродуктивности насаждений
— модернизация контрольно-измерительных и мониторинговых систем, новые компетенции
— обновление программного обеспечения
Источник: составлено автором.
Ключевые подпроцессы бизнес-процесса карбоновой фермы
4. Специфические риски. Деятельность ферм связана с биологическими и агротехническими процессами эксплуатации зеленых насаждений и интегрированных экосистем, а также с компетенциями по обслуживанию контрольно-измерительных, мониторинговых и расчетно-аналитических систем «искусственного интеллекта».
5. Повышенные транзакционные издержки. Углеродные сделки совершаются в форме двухсторонних договоров купли-продажи с привлечением иностранных сертифицированных аудиторов1.
Бизнес-процесс карбоновой фермы можно разбить на подпроцессы (рис. 1).
1. Основные. Они составляют цепочку создания потребительской стоимости услуги декарбонизации, определяют коммерческий доход и включают:
— таксацию и инвентаризацию озелененных участков и прилегающих экосистем с целью определения максимально пригодных территорий и поддержания их продуктивности по углероду. Определяется количество древесных насаждений, вид и возраст деревьев, запасы древесины, объема деревьев, количество прироста, опад хвои и листвы, состав почвы, гидрологический режим водных объектов. Проводятся космическая съемка, аэросъемка с помощью дронов со специальными гиперспектральными камерами и наземные измерения. Последующая компьютерная обработка данных мониторинга позволяет систематизировать и архивировать учетные сведения, выявить корреляции между полученными данными и разработать прогнозные математические модели;
— проведение агротехнических, лесомелиоративных и лесохозяйственных работ — обработка почвы, агротехнический уход с целью очищения массива лесных насаждений от сорняков, накопления запаса почвенной влаги, увеличения густоты биомассы, мелиорационные и противопожарные мероприятия, полив, обрезка, подготовка посадочного материала, санитарная вырубка, компенсационное восстановление деревьев;
— измерение и инструментальный контроль газообмена. Наиболее значимая информация поступает от специалистов, которые проводят измерения выделения и поглощения СО2, именно расчет углеродного баланса лежит в основе биржевой торговли углеродными единицами, Анализ газового состава атмосферы, контроль и мониторинг изменения биомассы, измерение газообмена почв и растений осуществляется с участием дорогостоящих систем «искусственного интеллекта», дронов, инструментов аэрофотосъемки.
На сайте «Российской газеты» эксперты из Росле-синфорга сообщают, что для поглощения 2,5 т углерода требуется 2,5 га леса, при этом себестоимость поглощения 1 тонны углерода составляет 297 рублей. Один гектар поверхности, включающей более сложные экосистемы (леса, луга, болота и иные элементы рельефа) способен консервировать до 7 т углерода. Интенсивность газообмена можно увеличить, омолаживая леса и замещая взрослые деревья молодыми посадками. Наиболее удачные породы деревьев — дуб, лиственница, сосна и ель. В рамках «углеродного» эксперимента на Сахалине специалисты Рослесинфор-га выяснили, что 1 га молодого леса лиственницы способен поглотить до 3,7 тонн СО2, а расходы на его выращивание до десятилетнего возраста составят 200 тысяч рублей.
2. Обеспечивающие операции. Поддерживают нормальное функционирование фермы посредством оперативного материально-технического, энергетического, финансового, транспортного, информационного обслуживания, поддержания производственной инфраструктуры и расширения компетенций персонала.
3. Управленческие. Планирование и бюджетирование, распределение ограниченных ресурсов, координация и мотивация работы исполнителей, анализ результативности, отчетность и обратная связь. Например, управление фито-ценозами позволяет предотвратить нежелательную биологическую конкуренцию деревьев в массиве насаждений, оптимизировать прирост и предупредить преждевременную гибель растений. Это дает положительный эффект от накоп-
ления углерода, позволяет увеличить сток и накопление запасов углерода в лесных экосистемах .
Изъятие из атмосферы и консервация газообразного СО2 в твердом состоянии в природных экосистемах (естественный углеродный цикл)
ИЗМЕРЕНИЕ И КОНТРОЛЬ ГАЗООБМЕНА
«Искусственный интеллект» собирает, обрабатывает и визуализирует массив данных. Рассчитывается углеродный баланс и количество углеродных единиц как конечный продукт фермы
ПРОДАЖА УГЛЕРОДНЫХ ЕДИНИЦ
Аналитико-расчетные и финансовые операции на бирже квот на выбросы
парниковых газов. Выполнение договорных обязательств
Источник: составлено автором.
Цепочка формирования потребительской ценности услуги карбоновой фермы
1 Лукашенко И.В. Риски использования углеродной единицы как инструмента финансового рынка // Экономика. Налоги.
Право. 2013. — № 4. — С. 54.
Малышева Н.В., Золина Т.А., Кинигопуло П.С. Лесохозяйственные мероприятия — инструмент управления углеродным циклом в лесных экосистемах. Опыт Канады // Лесохозяйственная информация. 2015. — № 2.
4. Развития. Секвестрация — наукоемкий процесс, в котором задействованы биологические активы (10%) и постоянно совершенствующиеся системы «искусственного интеллекта» (90%). Также требует развития методическая база техники биржевой торговли квотами и механизма ценообразования, что определяется многими факторами. Государственные (совместно с международными) институты будут регламентировать и регулировать как процедуры обмена квотами, так и продажу углеродных единиц, возможно, и сам процесс лицензирования рассматриваемой деятельности.
Вышеизложенное определило авторское видение цепочки формирования потребительской ценности услуги (рис. 2) и основных элементов шаблона бизнес-модели карбоновой фермы (рис. 3).
Карбоновые фермы — это предпринимательские объекты, а декарбонизация — производственно-хозяйственный процесс, нацеленный на получение коммерческой выгоды, поэтому для построения бизнес-модели нами был использован классический шаблон в соответствии с концепцией Остервальдера.
ПОТРЕБНОСТИ КЛИЕНТОВ Выполнение обязательств по сокращению выбросов СО2 и переходу к углеродной нейтральности производства
ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ КЛЮЧЕВЫЕ ПАРТНЕРЫ Ключевые бизнес-процессы основные, обеспечивающие, управления, развития ЦЕННОСТНОЕ ПРЕДЛОЖЕНИЕ Услуга по секвестрации углерода (декарбонизация) Сдерживание негативных климатических изменений Взаимоотношения с клиентами Договор на продажу квот на выбросы СО2 и других парниковых газов ПОТРЕБТЕЛЬСКИЕ СЕГМЕНТЫ ЦЕННОСТЬ
Ключевые ресурсы Лесные экосистемы Информационные системы Каналы сбыта Биржевая торговля Выполнение госзаказа
СТРУКТУРА ИЗДЕРЖЕК по элементам производства ПОТОКИ ДОХОДОВ продажа углеродных единиц
ПРОДУКТ — углеродные единицы РЫНОК квот на выбросы СО2
Источник: составлено автором по концепции Остервальдера
Шаблон бизнес-модели карбоновой фермы
Успех бизнес-процесса декарбонизации определяется рядом условий:
1. Четкая идентификация предприятий (отраслей) для формирования достоверной информационной базы об объемах эмиссии парниковых газов (Реестр предприятий).
2. Введение полного контроля и инвентаризация источников выбросов СО2. Лимитирование выбросов, введение квот. Установление четких правил обмена информацией, доступность общественного контроля, прозрачность информации.
3. Научно обоснованное ценообразование с учетом отраслевых (секторальных), природно-климатических и территориальных особенностей, а также механизмов рассеивания, трансграничного переноса и ассимиляции углерода.
4. Адаптация технологий лесомелиоративных работ (защитное лесоразведение с учетом критического возраста и биоценотических особенностей корнеобитаемого слоя) к региональным природно-климатическим и почвенным условиям, водному режиму.
5. Обеспечение доступности консультационных услуг по нормативно-правовому и научно-методическому обеспечению деятельности карбоновых ферм.
Общая оценка организационной среды реализации карбоновых проектов приведена в SWOT-матрице (рис. 4). На начальном этапе сохраняются значимые слабые стороны и внешние угрозы для практической реализации климатических проектов.
Сильные стороны (Strengths) Слабые стороны (Weaknesses)
1. Операционный цикл является природосберегающим, технологически доступным производственно-хозяйственным процессом 2. Высокая степень интеллектуализации и циф-ровизации работ, глобальная публичная значимость получаемых результатов 3. Реализуется возможность повышения уровня доступа к информации (знаний) и общей эффективности управленческих решений 4. Расширение компетенций человека на рабочем месте, появление новых профессий 5. Повышение привлекательности отрасли для молодого поколения кадров 1. Необходимость продолжительных исследований и значительных инвестиций в разработку цифровых технологий 2. Длительность выхода технологий на рынок, сложность определения их коммерческой эффективности 3. Необходимость обработки огромных объемов данных, энергетических затрат и дорогостоящего цифрового оборудования 4. Отставание России от передовых стран в разработке цифровых технологий для сельского и лесного хозяйства
Возможности (Opportunities) Угрозы (Threats)
1. Создание дополнительных рабочих мест в высокотехнологичном секторе (IT-программирование, обслуживание оборудование) 2. Существенный прогресс в развитии интеллектуальных технологий в сельском хозяйстве на основе машинного обучения, использования нейронных сетей. 3. Возможные технологические прорывы в сельском и лесном хозяйстве через открытие с помощью искусственного интеллекта новых закономерностей в растительном мире 1. Отсутствие единой платформы подключения карбоновых полигонов, ферм, иных участников углеродного рынка 2. Отсутствие научно-методической базы по обращению углеродных единиц, что затрудняет реализацию климатических проектов. 3. Подготовка кадров в отраслевых учебных заведениях по программам, не предусматривающим новые компетенции по секвестрации углерода
Источник: составлено автором
SWOT-матрица оценки среды создания карбоновых ферм в России
Итак, специфический производственно-хозяйственный процесс в условиях карбоновой фермы требует дальнейшего теоретического исследования и обсуждения. Это важно для ускорения поэтапного перехода от монофункционального уклада сельской экономики к полифункциональной и диверсифицированной бизнес-модели — создание разнообразных хозяйственных форм и видов экономической деятельности признано национальной стратегической задачей устойчивого развития сельских территорий.
Источник: cyberleninka.ru
Как Россия создает сеть карбоновых полигонов и зачем они нужны
В России создается сеть карбоновых полигонов, предназначенных для мониторинга парниковых газов и создания методики расчетов способности поглощения углерода окружающей средой из атмосферы. Recyclemag разбирался с тем, зачем нужны полигоны, у каких регионов самый большой потенциал и специалисты каких профессий будут работать над новыми экологическими вызовами.
Что такое карбоновый полигон и для чего он нужен
Декарбонизация — мировой тренд XXI века, связанный с глобальным изменением климата. Климатическая повестка, отрегулированная Киотским протоколом и Парижским соглашением, вынудила мировую экономику встать на путь декарбонизации — уменьшения выбросов углекислого газа в окружающую среду, снижения «экологического следа». С 2023 года Евросоюз готовится ввести «углеродный налог» на импорт. Это грозит большими расходами производителям и странам-экспортерам.
Россия готовится к новым экологическим вызовам с помощью науки. Поэтому развитие карбоновых полигонов и ферм происходит под эгидой Министерства науки и высшего образования РФ. О необходимости создания в стране не менее 80 подобных научных площадок руководитель министерства Валерий Фальков заявил еще год назад, на запуске первого такого проекта в Калужской области.
На этих площадках будут создавать систему измерения секвестрации (трансформации углерода в воздухе в почвенный углерод) и эмиссии углерода. То есть, проще говоря, определять, сколько та или иная территория, тот или иной объект поглощает углерода и сколько парникового газа производит.
Для полноты учета географических особенностей климата и почвы сначала было выбрано семь пилотных регионов — от Калининграда до Сахалина. Но уже сегодня число регионов-участников проекта значительно увеличилось.
Дорожная карта
Первый карбоновый полигон был открыт в Калужской области компанией Ctrl2GO в сентябре 2020 года в нацпарке «Угра» на площади 600 га.
— Нам нужно измерить ровно то количество СО2, которое поглотилось. Как раз наш карбоновый проект направлен на это. Первое, что мы делаем, – это снимаем всю территорию со спутника, с разными спектральными характеристиками, используем радары. Затем снимаем эту же землю с помощью беспилотных систем. Полигон нужен для калибровки спутниковых данных и данных беспилотников.
Выделение эталонных участков позволит экстраполировать результаты на остальную территорию и получить точные данные о поглотительной способности разных типов ландшафтов. А сеть полигонов необходима для одновременного мониторинга углеродного баланса больших территорий, – рассказал специальный представитель Министерства науки и высшего образования РФ по экологической и биологической безопасности, научный руководитель проекта «Карбон» группы компаний Ctrl2GO Николай Дурманов.
Спустя почти год полигоны стали появляться по стране как грибы. Как раз в грибную августовскую пору состоялся запуск первого пилотного проекта Минобразования и науки — в Тюменской области на базе биостанции Тюменского государственного университета «Озеро Кучак». Площадь тюменского полигона — 2,32 га, установленное на нем оборудование позволяет проводить мониторинг выброса парниковых газов на территории более 10,6 тыс. га. Поддержку проекту оказывает ПАО СИБУР — крупнейшая нефтегазохимическая компании России.
— Каждый полигон создается в партнерстве университетов и научных организаций. У каждого из них уникальная исследовательская повестка и образовательная и просветительская миссия. Наша задача — включить в эту большую работу и поднять уровень культуры по проблеме у студентов и школьников, — отметил на открытии проекта министр Валерий Фальков.
И вот уже новостные ленты запестрели подобными сообщениями из разных мест. В Краснодарском крае карбоновый полигон построят в Геленджике. Карбоновый полигон на Сахалине охватит морскую экосистему залива Анива, а после 2023 года и остров Итуруп. Оператором полигона стал Сахалинский государственный университет, а партнерами – крупные компании региона. Для решения этих задач на базе университета создан климатический центр.
Подобный климатический центр открыт и в Новосибирском государственном университете. Власти региона выделили первые 20 тысяч га земель под карбоновые полигоны из планируемых 100 тысяч га. С помощью Международного математического центра НГУ здесь разработали «карболятор» – калькулятор углеродного следа.
Первые исследования на карбоновом полигоне «Росянка» в Калининградской области провели ученые и студенты Балтийского федерального университета им. Канта. На торфянике Виттгирренском планируется изучать не только климатически активные парниковые газы, но и тестировать технологии вторичного заболачивания осушенной территории.
Известно, что болота являются естественными «хранилищами» углерода. На полигоне располагается мобильная лаборатория, работающая от солнечных батарей. Здесь будут делать экспресс-анализы только что отобранных проб торфа, воды, воздуха. А работать на полигоне планируется вахтовым методом.
А томские ученые, присоединившиеся к глобальному проекту, планируют создать карбоновый полигон и ферму в пойме реки Оби. Одним из инструментов исследований станет первая в России установка прямого захвата углерода, разработкой которой занялись Томский государственный университет совместно с научными институтами СО РАН. Исследования на базе полигона позволят оценить роль поймы Оби в регуляции климата и насыщения мирового океана парниковыми газами.
Какие растения подходят для карбоновых ферм
«Программа Минобрнауки России по созданию карбоновых полигонов и ферм привела к формированию новой научной терминологии, — с удовлетворением отметили на сайте ведомства. — В научном сообществе в оборот вошли новые словосочетания: «карбоновая ферма» и «карбоновый полигон». Однако с пониманием этих терминов пока еще не все так гладко.
Один из главных просветителей карбоновой темы, эксперт Николай Дурманов в интервью на сайте министерства пояснил разницу между этими понятиями.
— Перед нами две стороны одной медали: на карбоновых полигонах исследуются методы измерения, а карбоновые фермы — место, где на практике применяются эти методы для того, чтобы у нас были высокоэффективные технологии поглощения углекислоты земными экосистемами. Ведь растения отлично справляются с извлечением СО2 и его хранением в виде растительной биомассы, например, лесов, или в почве. Карбоновые фермы нужны для того, чтобы максимально активно поглощать углекислый газ при помощи растительного мира, наших экосистем, будь то леса, плантации специальных растений или сельскохозяйственные угодья, на которых применяют особые агротехнологии.
Такая ферма появилась как раз на карбоновом полигоне в Калужской области, где в числе других растений были высажены на плантации и саженцы павловнии. Дерево вырастает на 4–5 метров в год, его способность поглощать углекислый газ ученые оценивают в 15-20 раз выше, чем у сосны.
В Воронежской области создают Лесную углеродную плантацию площадью 3 тысячи га, где ученые Воронежского государственного лесотехнического университета (ВЛГТУ) им. Г. Ф. Морозова будут «испытывать» деревья, наиболее эффективно поглощающие углерод. В ботаническом саду Уральского федерального университета также выращивают высокопродуктивные растения, которыми могут засадить карбоновые фермы.
Растения неприхотливые — зимостойкие, не требуют повышенного тепла или количества света, например, горец Вейриха, ваточник сирийский, мордовник шароголовый и некоторые другие высокопродуктивные травянистые растения. Растения можно экологично утилизировать, уверены ученые. Какие-то виды использовать в качестве биотоплива, какие-то — для корма животным, а третьи — в пищу для людей, как, например, амарант.
На базе Омского аграрного университета создали карбоновый полигон, а по сути ферму, где специалисты высадили несколько видов сельскохозяйственных культур и будут изучать их влияние на атмосферу.
Профессии «зеленого» будущего
Для «зеленой» экономики потребуются специалисты, каких сегодня еще не готовят в российских вузах. В ближайшем будущем могут появиться такие профессии, как «карбоновый брокер», менеджер по карбоновым кредитам, управляющий климатическими проектами.
В октябре зампред правительства Дмитрий Чернышенко сообщил, что в четырех российских вузах начали готовить специалистов для карбоновых полигонов. Например, Сахалинский госуниверситет совместно с Высшей школой экономики запустит программу дополнительного профессионального образования по углеродному регулированию для сотрудников организаций – участников полигона. Их будут учить подготовке и верификации углеродной отчетности, анализу потенциала снижения эмиссии и управлению климатическими проектами.
При таком громадном наличии лесных угодий и заброшенных сельхозземель у России есть все шансы стать мировым лидером по поглощению СО2, считает Николай Дурманов. И нужно не мешкая монетизировать этот потенциал. Когда будет подсчитан углеродный баланс, карбоновые фермы могут продавать свой «углеродный» урожай, развивать «зеленую» экономику и пополнять доход страны. Буквально делая деньги из воздуха. То есть, из углекислого газа.
Источник: recyclemag.ru
Выгодные вложения в «воздух»
Карбоновые фермы, триллионы долларов, заработанные на CO2, деревья-киборги – реалии ближайшего десятилетия.
Николай Дурманов, научный руководитель проекта «Карбон» (Ctrl2GO), спецпредставитель Минобрнауки России по вопросам биологической и экологической безопасности рассказывает, как посчитать CO2 и почему для России это так важно уже сейчас.
Ctrl2GO совсем недавно представила первый в России карбоновый полигон, или ферму. Что это такое?
Это проект-провозвестник, первая ласточка индустрии, про которую эксперты говорят, что она будет главной в XXI веке. Речь идет о поглощении (секвестрации) углерода. Считается, что к 2035 году оборот отрасли поглощения CO2 будет в разы больше, чем всей нефтегазовой. Ctrl2GO попыталась выступить визионером и начала первый проект на территории России. Особенно важно, что это первая реальная опытная программа, смысл которой – научиться измерять поглощение СО2 и оценивать эффективность новой индустрии поглощения углерода.
Но методики подсчета углеродных выбросов уже существуют. Их несколько, и не только у нас, но и в Европе, и в Штатах. Почему технология Ctrl2GO, наша российская технология, наиболее интересная, наиболее адекватная и какова вероятность того, что она будет признана завтра всеми необходимыми участниками рынка?
Это ключевой вопрос. Подсчеты эмиссии и секвестрации напрямую влияют на так называемые трансграничные углеродные налоги. Через год Европа введет налог на любую неэкологичную продукцию из стран вне Европы. Тогда наши компании-экспортеры вынуждены будут платить 8–30 млрд долл. карбонового налога ежегодно.
В связи с этим необходимо иметь свою систему измерений и вычислений, чтобы кто-то не посчитал наши выбросы по-своему в условиях жесткой экономической конкуренции. На кону триллионы долларов. Те страны, у которых не будет таких систем, навсегда останутся клиентами. Те же, у которых есть такие системы, будут равноправными игроками на гигантском, чудовищном по финансовому объему рынке углеродных квот.
Но сделать технологию измерений и подсчета наилучшей, самой крутой нельзя, не подходит. Она должна быть примерно такая, как у всех глобальных участников рынка, основанная на тех же принципах, на тех же алгоритмах, на той же аппаратуре. Тогда проблемы сертификации нашего российского продукта имеют бОльший шанс на урегулирование.
Потому что любой, кто попробует поставить под сомнение нашу технологию, также сомневается в аналогичных решениях США, Канады, Новой Зеландии и Европы. По этой причине наша технология очень похожа на аналогичные продукты других стран. Но мы верим, что наша будет все-таки лучше.
А вообще, это некая сумма технологий, прежде всего аграрных, которые позволяют поглотить парниковые газы?
Прежде всего лесных технологий. Аграрных – это в далеком будущем. Но пока вся надежда на леса. Вот у Китая 11 млрд т СО2, которые они выбрасывают в атмосферу каждый год. Совсем недавно председатель КНР Си Цзиньпин объявил, что к 2060 году Китай станет нейтральной карбоновой страной. Это означает равенство между выброшенным и поглощенным углеродом.
Допустим, выбросят они в 2 раза меньше и у них к этому времени будет 6 млрд т СО2. Но у них нет лесов, чтобы секвестрировать такое количество углекислого газа, у них нет свободной территории, а в России есть. 11 млн кв. км лесных массивов на территории нашей страны, плюс заброшенная сельхозземля, которая тоже превратилась в активно поглощающие углекислый газ леса.
Это уникальный, невиданный на планете резервуар для поглощения СО2. В этом смысле XXI век – это век нашей страны. Мы будем важнейшими игроками в индустрии поглощения СО2. На втором месте с далеким отрывом будут очень похожие на нас канадцы.
То есть главное – это все-таки леса. Существующие или те, которые мы собираемся посадить, например?
Сейчас гигантские деньги вкладываются в новые деревья. Деревья-киборги, которые растут со страшной скоростью, не боятся вредителей и болезней, не боятся тайфунов, циклонов, муссонов и пассатов, намерены простоять 500 лет, держа в себе углерод. Это генно-инженерные деревья, очень мощные гибриды. В будущем можно предположить, что на планете будет до 500 млн га плантаций деревьев-киборгов, единственная задача которых – поглощать СО2. В нашей стране, где законодательство не очень благосклонно относится к генно-инженерным растениям, мы рассчитываем в первую очередь на молодые леса, которые выросли за 30 лет на землях, выведенных из сельхозоборота.
Мы рассчитываем и уже готовы опробовать технологии с применением высокопродуктивных деревьев, а не продуктов генной инженерии. Например, есть дерево павловния, оно растет на 4–5 метров в год. Через 7 лет ее ствол имеет диаметр 40 сантиметров. Вполне себе порубочная плантация, которая дает полноценную древесину. На нашей карбоновой ферме мы уже запланировали 2 га павловнии.
Раздобыли районированные саженцы, то есть те, что не боятся наших морозов. Или как нам кажется, что не боятся. Увидим. И намерены посмотреть, как можно вырастить сверхэффективную искусственную плантацию, кусочек всепланетных легких. Это очень интересное направление.
Звучит угрожающе. В чем суть технологии и не скушают ли эти деревья потом все остальное, что живет вокруг них?
Половины еды, которая у нас на столе, – те самые киборги. Кукуруза, соя, помидоры, многие другие культуры давно и значительно переделаны генными инженерами. Это не обязательно генетически модифицированные растения: переделка генетиками вовсе не означает, что произошла серьезная модификация.
Леса, поглощающие углекислый газ, должны стоять 300, 400, 500 лет. Им требуются особые крепкие корни, которые выдержат любой ураган. А ураганы неминуемо будут в эпоху глобального потепления. Есть гены, позволяющие растениям сразу запускать корни на глубину 50–70 м, и им не страшен никакой циклон.
Структура древесины похожа на бетон. Есть целлюлоза, есть гемицеллюлоза. Есть лепнина, и все вместе это получается такой бетон с арматурой. Вот играя генами, которые регулируют эти самые вещества, можно создать сверхпрочную древесину. Например, есть тополь, который растет быстрее, чем обычный тополь.
Его древесина в 2 раза крепче, чем у обыкновенного тополя, потому что в новом тополе структура древесины этого самого живого бетона.
Нужно, чтобы эти деревья не болели. Есть специальные гены, которые обеспечивают дереву защиту, отгоняют вредителей – жуков-короедов и прочих любителей подкрепиться свежей древесиной.
Нужно, чтобы деревья не сильно горели. Пожар в лесу, когда горят деревья диаметром 2 метра – всепланетное явление. Есть специальная генетическая конструкция, которая позволяет делать деревья практически огнеупорными. Они не будут гореть при обычной температуре.
Перед нами действительно некая конструкция, некий механизм, который можно называть «дерево-киборг». И ничего страшного в этом нет, эти деревья не будут бросаться на людей. Они точно не вытеснят обычные деревья из существующих экосистем. Потому что, во-первых, они бесплодные. Во-вторых, в обычных экосистемах довольно боевые растения и деревья так просто территорию не отдадут.
Давайте вернемся к карбоновым фермам. Все-таки что это такое и что там происходит? При чем здесь беспилотники и спутники?
Если вы решили оказывать услугу по поглощению углерода, считать его и получать за это деньги, то нужно место, где будут расти деревья. Если такое место у вас есть, значит, есть участок для карбоновой фермы.
Деревья на участке могут быть разными по видам и возрасту. Почвы тоже могут быть неоднородные, изменения происходят и в гидрологическом режиме водных объектов. Поэтому первое, что делается на карбоновой ферме, – это тщательная таксация (определение количества древесных насаждений, запаса древесины, объема деревьев и т.п., а также количества прироста. – Прим. ред.), другими словами, инвентаризация. На основе полученных данных выделяются эталонные участки леса. Ученые – наши немецкие партнеры из Геттингенского университета – измеряют внутри участка буквально каждое дерево, каждый кустик, берут пробы почвы, исследуют опад хвои и листвы, то есть определяют оборот углерода на Земле.
Одновременно с этим мы получаем съемки со спутников, а дроны со специальными гиперспектральными камерами летают над лесом и снимают спектральные профили. Информация, полученная из трех источников (космической съемки, аэросъемки и наземного измерения) запускается в обработку большой компьютерной программой, которая ищет между ними корреляцию. Кроме исследований и измерений подсчетов, смысл в том, чтобы как можно скорее уйти от трудоемких и затратных по времени наземных исследований. Спутники и дроны, искусственный интеллект должны заменить тяжелую работу внизу. На нашей карбоновой ферме сейчас происходит отладка этих технологий.
Фактически Ctrl2GO разработала технологию, которая позволяет ученым сделать исследовательскую работу более эффективной, а также строить прогнозные математические модели. Технология позволит измерять, рассчитывать уровень карбоновой секвестрации там, где физически это делать неудобно. Это так?
Совершенно верно. Мы используем снимки территории нашей карбоновой фермы за много лет, собираем их в архив. К архиву добавляются метео- и/или агрохимические данные. На территории фермы когда-то работали агрохимики, поэтому есть и такая возможность. Также мы проверяем химический состав почвы.
В общем, получается огромное количество данных, которые анализируются специальной программой, включающей машинное обучение.
10 лет назад с этими терабайтами информации никто ничего не мог сделать. А теперь работа с большими данными – общее место, все человечество научилось. И в отрабатываемых нами на карбоновых фермах технологиях только 10% – это деревья, почва, подъездные пути и вышка для наблюдения, а 90% – искусственный интеллект.
Машинное обучение – ключевой момент. В процессе обработки и анализа данных машина пытается понять, куда же движется ситуация, сколько будет секвестрации в текущем сезоне и в следующем, нет ли пожароопасных участков. Спектральные наблюдения могут выявить зоны лесоповала.
И тогда мы знаем, что в таком-то месте по таким координатам надо провести противопожарные мероприятия, иначе возникает риск пожара. А что такое пожар? Это значит, что вся наша работа зря. Мы поглощаем СО2, а вместе с огнем и дымом все, что мы поглотили, быстро улетело обратно в атмосферу.
Карбоновая ферма в Калужской области – экспериментальный полигон. Как проект будет масштабироваться?
Мы рассчитываем, что будем торговать инструкциями по организации карбоновых ферм. Это довольно сложное дело с учетом технологий экомониторинга и подсчета выбросов. Мы рассчитываем, что очень скоро у нас появятся клиенты, которые будут говорить: «Я металлург/угольщик/нефтедобытчик. Государство/международные структуры выделило мне квоты: секторальные, отраслевые или даже национальные. Но чтобы получить разрешение на сжигание дополнительного топлива, мне нужен карбоновый кредит, мне нужна ферма».
Бизнес карбоновых ферм сейчас активным образом развивается в большинстве стран. Есть обидное обстоятельство: если сейчас набрать в российском поисковике словосочетание «карбоновая ферма», то выйдет максимум 2–3 упоминания о нашем проекте. А по запросу carbon farming – около 300 млн. Разница ощутима. Надеюсь, что в будущем разработки Ctrl2GO помогут сократить этот разрыв в знании и понимании решения проблемы углеродного следа в России.
Кто ключевые игроки на рынке производителей карбоновых ферм и покупателей технологии сейчас?
В России только Ctrl2GO. И, наверное, долгое время будет только Ctrl2GO. Карбоновая ферма – это серьезно, это не только территория, не только лес, это очень большой набор компетенций, технологий и опыт. Опыт – самая необходимая вещь. Это не хоженые тропы. Ошибиться легко. А что касается потенциальных покупателей карбоновых ферм или кредитов, то у нас сейчас уже огромная очередь.
Мы только успели сказать, что делаем карбоновую ферму, и она уже работает, как очень крупные игроки из разных отраслей стали названивать и говорить: «Мы тоже хотим карбоновые фермы». Это маркер, что мы попали в больное место нашей экономики. Но еще раз подчеркну: мы говорим в превосходной степени о себе, мы молодцы, мы визионеры, мы угадали, это здорово.
Но на планете это известный тренд. Только в Китае продается около 25 млн карбоновых кредитов, а сеть карбоновых ферм измеряется тысячами. Но Россия наверстает упущенное.
Если есть метода подсчета поглощаемого углерода, наверное, есть метода подсчета выделяемого углерода.
Да, выделяемый углекислый газ и другие парниковые газы метана, оксиды азота, фторсодержащие соединения – это сейчас у всех на слуху. Американцы утверждают, что могут из космоса определить количество эмиссии парниковых газов отдельно плывущего корабля. Есть система наблюдения за всей планетой, называется Carma.
Со спутника оценивают эмиссию с каждого из 50 000 электрогенерирующих крупных компаний на Земле. Европейцы запускают несколько тысяч спутников системы «Коперник». Их задача – отслеживать как раз эмиссию СО2. Человечество мобилизуется против бесконтрольного загрязнения атмосферы.
Следовательно, контроль эмиссии – чрезвычайно важная задача. Напомню: подсчеты выбросов оказывают влияние на трансграничные карбоновые налоги, учет национальных квот. Поэтому мы особое внимание уделяем как раз прямому измерению эмиссии. Мы немного умеем это делать и сейчас открываем новый проект на эту тему.
И карбоновая ферма – это продолжение карбонового полигона, где мы собираемся отрабатывать наши технологии измерения прямой эмиссии. Так что этот вопрос не просто актуальный, он сверхактуальный, и мы над ним очень усердно думаем.
Будем надеяться, что в ближайшие годы «Яндекс» будет знать немного больше про карбоновый след и про фермы, которые его поглощают.
Дело в том, что «Яндексу» это нужно узнать раньше: на долю IT-компаний приходится 24–25% всей энергии, которая тратится на земле. Это в 2 раза больше, чем весь транспорт вместе взятый. И эта пропорция будет расти очень быстро. До 40% всей энергии к 2050 году будут тратить айтишники. Именно поэтому Microsoft и Google объявили себя карбоновонейтральными.
Каким образом? С помощью поддержания индустрии карбоновых ферм. Главные лидеры бизнеса карбоновых ферм в мире – это Microsoft и Google. «Яндексу» тоже следует об этом подумать: надеюсь, он спохватится гораздо быстрее, чем наберется количество ссылок в поисковике.
Смотрите запись эфира «Цифровой среды», там все, что не поместилось в текст!
Источник: 1d.media
