Содержание
5. Газ, торф, уголь
Материалы для скачивания
dwnld_solid
File
3.48 МБ
Конспект для ученика
dwnld_solid
File
47.73 КБ
Рабочий материал
dwnld_solid
Рисунки и фотографии
1
добыча природного газа
2
природный газ на карте
3
карта — природный газ
4
газовая заправка
5
электростанция
6
газ идет в дома
7
газовая плита
8
утечка газа — открыть окна
9
утечка газа — правила
10
сфагнум
11
торф на карте
12
карта — торф
13
образование угля
14
образование угля
15
каменный уголь
16
карта — каменный уголь
17
бурый уголь
18
карта — бурый уголь
19
вагон угля
20
посёлок зимой
21
корабль
22
тролейбус
24
карта — нефть, газ, уголь, торф
1
добыча природного газа
2
природный газ на карте
3
карта — природный газ
4
газовая заправка
5
электростанция
6
газ идет в дома
7
газовая плита
8
утечка газа — открыть окна
9
утечка газа — правила
10
сфагнум
11
торф на карте
12
карта — торф
13
образование угля
14
образование угля
15
каменный уголь
16
карта — каменный уголь
17
бурый уголь
18
карта — бурый уголь
19
вагон угля
20
посёлок зимой
21
корабль
22
тролейбус
24
карта — нефть, газ, уголь, торф
Торф: хорошо забытое старое
14 января 2015
Поделили на пятерых
Первые упоминания об использовании торфа в качестве топлива относятся к 46 году нашей эры.
В XII–XIII веках он был одним из ключевых энергоресурсов в Голландии и Шотландии, максимума его потребление в мире достигло к середине XX века, но затем спрос стал резко сокращаться. Человечество предпочло нефть, газ и уголь.
Торф имеет естественные ограничения по использованию: его трудно транспортировать, что привязывает источник потребления к месту добычи. Главное его достоинство – большие запасы. Торф – это 3% суши (около 4 млн кв. км) и примерно 500 млрд тонн. Правда, распределены они крайне неравномерно. Почти 90% приходится всего на пять государств – Россию, Канаду, США, Индонезию и Финляндию. В нашей стране 35% мировых запасов.
Пять крупнейших стран по площади залежей торфа, млн кв. км:
|
Россия |
1 390 000 |
|
Канада |
1 113 280 |
|
США |
625 001 |
|
Индонезия |
206 950 |
|
Финляндия |
89 000 |
Источник– World Energy Resources.
World Energy Council, 2013
#INNER0#
Лидером по использованию торфа является Финляндия, которая ежегодно сжигает его около 6,5 млн тонн. С помощью этого топлива в стране получают 5% электричества и 15% тепла. В Ирландии, к примеру, весь объем используемого торфа (примерно 4 млн тонн) превращается в свет, а в Белоруссии и Швеции практически все уходит в тепло.
Свое болото
В России, несмотря на богатейшие запасы, ежегодная добыча торфа не превышает 2 млн тонн. При этом почти 70% производства и потребления сфокусировано в Приволжском федеральном округе, а конкретно – в Кировской области, где используется около половины всего российского торфа.
#INNER1#
Добыча и потребление этого топлива за последние 15 лет упали в пять раз, и основной спад пришелся на конец 1990-х – начало 2000-х годов. Причин для этого несколько. В связи с газификацией регионов, которая охватывала в том числе небольшие поселения, многие торфодобывающие предприятия закрылись, не сумев выстоять в конкуренции с низкими (тогда субсидируемыми) ценами на газ.
Сегодня у торфа появляется все больше перспектив, так как цены на газ и уголь растут.
Стимул для развития этого вида энергетики придаст и то, что вскоре в России торф будет отнесен к возобновляемым источникам энергии – соответствующие изменения в законодательство уже согласованы на уровне Кабинета министров. Это позволит проектам в торфяной энергетике получать господдержку наряду с солнечными и ветровыми проектами.
В мире торф официально не относится к классическим возобновляемым источникам энергии, таким как солнце, ветер или биомасса. Между тем на 25-й сессии Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) было решено исключить торф из списка ископаемого топлива и поместить в собственную категорию («Торф») перед биотопливом. Европейский парламент в резолюции 2006 года по стратегии для биомассы и биотоплива определил торф как медленно возобновляемый энергетический ресурс.
В мире В России
Защита торфяников Ирландии из-за стремительного роста цен на топливо
Реклама
Продолжить чтение основной истории
Каждая седьмая ирландская семья до сих пор использует торф для обогрева.
Новые правила направлены на то, чтобы воспрепятствовать практике, которую многие считают частью культуры.
Симус Колфилд, профессор археологии на пенсии, копает торф с помощью традиционной угловой лопаты, называемой слеан, на земле своей семьи в Белдерриге, Ирландия. Предоставлено… Пауло Нуньес душ Сантос для The New York Times
Автор Эд О’Локлин
Ирландия имеет более половины оставшейся территории Европейского Союза торфяников, известных как верховые болота, одно из самых редких местообитаний в мире и, по словам ученых, самая эффективная форма суши на земле для связывания углерода.
«Болота — это наши тропические леса Амазонки. Именно в них хранится большая часть нашего углерода», — говорит Эанна Ни Ламна, ботаник и писатель.
Тем не менее, несмотря на внутренние и европейские законы, которые теперь запрещают стрижку дерна на многих болотах, Ирландия до сих пор не смогла или не захотела остановить людей, которые настаивают на осуществлении того, что они считают своим традиционным правом на стрижку дерна.
На прошлой неделе Европейская комиссия предупредила Ирландию, что она должна сделать больше для защиты торфяников, сославшись на обсуждение правил, которое началось более десяти лет назад. В отчете комиссии говорится, что ирландские граждане открыто игнорируют законы, ограничивающие вырубку на охраняемых болотах, и что даже эти законы были слишком слабыми и не соответствовали европейским целям.
Укладка бревен дерна для сушки на болоте Триста за пределами Бангор-Эррис в графстве Мейо Сантос для The New York Times
У ирландского правительства теперь есть два месяца, чтобы вложить зубы в законы и сказать, как оно будет обеспечивать их соблюдение, или столкнуться с суровыми финансовыми санкциями в Европейском суде — проблема, которая возникает, когда европейские страны изо всех сил пытаются сохранить доступное тепло.
Между тем, 31 октября новые правила, направленные на улучшение качества воздуха, будут запрещать продажу дымного топлива, в том числе торфа, что, как надеется правительство, снизит общественный спрос. Но торф останется в свободном доступе через неофициальные каналы, а растущие цены на топливо, в основном из-за прекращения поставок российского газа в Европу, сделали торф еще более привлекательным в качестве источника топлива.
Каждая седьмая ирландская семья до сих пор, по крайней мере частично, использует торф для обогрева. Люк Фланаган, ирландский член Европейского парламента, собирает газон на своем семейном участке после того, как подрядчик срезал его с помощью машины. Он говорит, что может срезать дерн на зиму за 500 евро: «Я буквально вытаскиваю мешки из болота на спине».
Хотя торговля в значительной степени не регулируется, широко сообщалось, что стрижка дерна этим летом достигла пика, поскольку семьи и частные подрядчики поспешили накопить дерн в преддверии октябрьского запрета, который, как многие опасались, будет еще более строгим.
Местный фермер с помощью экскаватора прокладывает тропу, позволяющую добраться до бревен с торфом на острове Ахилл, графство Мейо. Кредит… Пауло Нуньес душ Сантос для The New York Times Бревна, хранящиеся в сарае в Килсаллахе, Ирландия. Кредит… Пауло Нуньес душ Сантос для The New York Times
Майкл Фитцморис, член парламента и председатель Ассоциации резчиков и подрядчиков газона, сказал, что по мере того, как глобальные поставки энергоресурсов сокращаются, а цены растут, использование торфа, вероятно, увеличится этой зимой. Те, кто использует торф для обогрева, часто являются мелкими фермерами и бедными или пожилыми людьми в сельской местности. «В связи с войной на Украине топливная безопасность как никогда важна», — сказал г-н Фитцморис. «Сейчас не время подталкивать людей к топливной бедности».
Торфяники, включая болота, занимают менее 3 процентов поверхности мира, но они содержат в два раза больше углерода, чем все лесные массивы мира. «Они улавливают углерод в пять раз эффективнее, чем лес», — сказал Маттейс Схоутен, голландский эколог, изучающий болота Ирландии.
«Поэтому вырубать болота для топлива — не очень мудрое решение».
Само слово «болото» происходит от ирландского bógach, что означает «мягкое место», и 17 процентов национальной территории Ирландии площадью 27 000 квадратных миль изначально были покрыты торфяниками. Большая часть была осушена для пастбищ и лесоводства или вырублена на топливо, и только четверть осталась в состоянии, пригодном для сохранения или восстановления. Сюда входят как верховые болота, распространенные в плоском Мидлендсе, так и «покрытые болота», образующиеся на возвышенностях и береговых линиях. На долю Ирландии приходится менее одной двадцатой процента земной поверхности, но до 2,6 процента ее сплошного болота.
Манчан Маган, писатель на ирландском языке, недавно снявший нашумевший телесериал о болотном наследии Ирландии, сказал, что торф является относительно плохим источником тепла по сравнению с дровами или углем и стал основным топливом в Ирландии только в 18 веке. К тому времени большая часть естественных лесов Ирландии была вырублена, и у многих бедных фермеров-арендаторов, существовавших в основном за счет собственного урожая картофеля, не было денег, чтобы купить другое топливо.
Их землевладельцы, стремящиеся удержать своих арендаторов на переполненных землях, платящих непомерную арендную плату, дали им право вырубать торф из их бесполезных болот. Некоторые сельские семьи до сих пор владеют унаследованным правом срезать дерн с определенного болота.
Манчан Маган, писатель, снявший нашумевший телесериал о болотном наследии Ирландии, сказал, что торф стал основным топливом в Ирландии только в 18 веке. в Белдерриге, небольшой деревне в графстве Мейо. Кредит… Пауло Нуньес душ Сантуш для The New York Times
Культура стрижки газона укоренилась в старших поколениях как символ сельской самодостаточности. В Белдерриге, графство Мейо, на крайнем западе Ирландии, Шеймус Колфилд, профессор археологии на пенсии, показал, как традиционно срезают газон. Используя традиционную наклонную или прямоугольную лопату, он вырезал длинные, тяжелые прямоугольники или дерн или дерн из грязного дерна с открытого берега на покрытом болотом болоте своей семьи, подбрасывая их на возвышенность, чтобы многократно переворачивать, сушить и штабелировать.
до готовности к сжиганию.
«Мой сын и я — единственные, кто все еще рубит здесь вручную», — сказал мистер Колфилд, отдыхая от тяжелой работы.
В 1930-х годах его отец Патрик Колфилд, школьный учитель, сделал необычное открытие, кося газон. Ряды камней, которые он нашел под болотом, оказались полевыми стенами, реликвиями ранее неизвестной, изощренной неолитической культуры земледелия, более древней, чем египетские пирамиды. Стены погрузились в болото, когда климат похолодал 5000 лет назад. Этот район, известный как Сеидские поля, в настоящее время является важным историческим местом.
Столкнувшись с угрозой санкций Европейского Союза за неспособность должным образом защитить свои болота, правительство Ирландии заявляет, что оно «решительно заявляет», что ЕС не полностью учла инвестиции и ресурсы, которые она вкладывает в охрану болот, которые, по ее словам, уже значительно сократили объем вырубки дерна с 2011 года.
При финансовой поддержке Европейского Союза Ирландия также стремится восстановить и защитить тысячи акров верховых болот.
Некоторые из них были «переувлажнены» и превращены в достопримечательности и заповедники. Когда-то широко рассматриваемые как не более чем унылые пустоши, теперь болота признаны жизненно важными убежищами для биоразнообразия. Они также служат естественными фильтрами для воды и защитой от наводнений, впитывая дождь и медленно выпуская его во время засухи.
В Луллиморе, графство Килдэр, Ирландский совет по сохранению торфяников восстанавливает историческое болото Лодж, перекрывая стоки, которые высушивали его для вырубки. Болото, которое впервые начало расти 10 000 лет назад, является домом для более чем 150 различных видов растений и 186 видов птиц, млекопитающих и насекомых — зайцев-беляков, лисиц, бабочек, жаворонков и примерно 47 видов пауков.
Сотрудник отдела образования Паула Фаррелл стояла на деревянной дорожке, проложенной над поверхностью болота, и показывала признаки здорового, живого торфяника — яркие пучки желтого болотного асфоделя, пурпурные цветы вереска крестообразнолистного, пучки белая болотная вата.
«Осушенный торф высыхает и выделяет углерод, но как только мы его снова увлажним, мы можем взять живой мох с донорских участков и заново засадить им голые участки болота», — сказала г-жа Фаррелл. «Как только оно закрепится, болото снова начнет расти».
Край болота Lodge Bog в Луллиморе, который восстанавливается Ирландским советом по сохранению торфяников. Кредит… Пауло Нуньес душ Сантос для The New York Times
Ultimate bogs: как спасение торфяников может помочь спасти планету | Выбросы парниковых газов
Рэнди Колка протягивает мне комок коричневато-черного материала размером с кулак, вытащенный буром из болота. Это цвет и текстура влажного шоколадного торта. Если я присмотрюсь, то увижу нити растительного материала. Этому куску торфа, извлеченному из глубины двух метров (7 футов) под поверхностью земли, около 8000 лет. Я держу растения, которые жили и умирали до того, как египтяне построили пирамиды и до того, как люди изобрели колесо. В моей руке история. И углеродное золото.
Отбор проб тысячелетнего торфа из экспериментального леса Марсель. Фотография: Управление биологических и экологических исследований Управления науки Министерства энергетики США
«Это самое старое [из этого болота] прямо здесь», — говорит Колка, почвовед из Северной исследовательской станции Лесной службы Министерства сельского хозяйства США.
В двухстах милях к северу от Миннеаполиса я нахожусь в Экспериментальном лесу Марселла, который проводит исследования торфяников северной Миннесоты с 1960 года и сегодня проводит одни из ведущих мировых исследований того, как торфяники и их огромные запасы углерода могут реагировать на согревающий мир.
Эти торфяники — самые большие в нижних 48 — начали формироваться в конце ледникового периода, когда впадины, вырезанные великими ледниками, создали бассейны для укоренения сфагнового мха и другой водолюбивой растительности.
Большинство торфяников сегодня родились как озера — «иногда на дне… вы найдете ракушки», — объясняет Колька, — затем превратились в болота и, наконец, в болота с метрами богатого углеродом торфа, датируемого тысячелетиями.
Торфяники образуются, когда мертвая растительность опускается, частично сгнила и частично сохранилась, в заболоченные ландшафты или когда уровень грунтовых вод поднимается, обгоняя растительность. Органический материал не полностью разлагается из-за недостатка кислорода в водно-болотных угодьях. Он накапливается и сжимается, задерживая углерод, который живые растения захватили из воздуха. Со временем сегодняшние торфяники завтра могут превратиться в угольные залежи, фактически вечно хранящие углерод — если только кто-то не решит сжечь его для получения энергии.
Камеры с климат-контролем в Экспериментальном лесу Марселл позволяют исследователям изучить влияние глобального потепления на болота и их запасы углерода. Фото: Предоставлено Окриджской национальной лабораторией
Важное, но долгое время забытое
Торфяники — супергерои экосистем: очищают воду, иногда смягчают последствия наводнений и служат домом для редких видов. И они превосходят почти все системы, когда дело доходит до хранения углерода.
Известные торфяники покрывают только около 3% поверхности суши в мире, но содержат как минимум в два раза больше углерода, чем все постоянные леса Земли. Кроме того, в торфяниках находится не менее одной трети мирового органического почвенного углерода, который играет жизненно важную роль в смягчении последствий изменения климата и стабилизации углеродного цикла.
«С точки зрения климата [торфяники] являются самой важной наземной экосистемой», — говорит Тим Кристоферсен, старший сотрудник программы «Леса и климат» Программы ООН по окружающей среде.
В начале 2017 года ученые объявили об открытии крупнейшего в мире тропического торфяника в Конго. Огромные торфяники, покрывающие территорию, превышающую штат Нью-Йорк, хранят столько углерода, сколько выбрасывается при сжигании ископаемого топлива во всем мире за три года, около 30 миллиардов метрических тонн.
«Многие страны до сих пор не знают, есть ли у них торфяники, — говорит Кристоферсен.
Исследование, опубликованное в этом году в журнале Global Change Biology, показывает, что тропические торфяники — самые важные с точки зрения хранения углерода — могут занимать в три раза больше земли, чем предполагалось ранее.
Но их трудно найти, потому что не все водно-болотные угодья содержат торф. Единственный способ узнать наверняка — отправить исследователей на пробу почвы, а это требует денег.
Грета Дарджи, научный сотрудник Университета Лидса, помогла открыть торфяники в Конго. Она говорит, что лучший способ обнаружить все еще скрытые торфяники в мире и убедиться, что они не будут уничтожены для нужд сельского хозяйства, — это начать со спутниковых данных и «выявить районы, которые имеют потенциал [для торфяников]».
Периодические измерения CO2 и Ch5 на уровне кустарничков, сфагнумов и торфяных сообществ оцениваются по находящимся на месте воротникам, оставленным на экспериментальных участках, для сезонной оценки и оценки реакции на обработку. Фотография: Управление биологических и экологических исследований Министерства энергетики США Управление науки
Под угрозой
В то время как исследователи ищут неизвестные торфяники, торфяники, о которых мы знаем, находятся под угрозой из-за самых разных антропогенных воздействий.
Исторически они считались пустырями, которые можно легко превратить в сельскохозяйственные угодья, поскольку люди обычно на них не живут.
«Торфяники сталкиваются с огромным давлением из-за вырубки лесов, преобразования и осушения для нужд сельского хозяйства и развития инфраструктуры», — говорит Даниэль Мурдиярсо, старший научный сотрудник Индонезийского центра международных исследований в области лесного хозяйства.
Шестьдесят процентов известных тропических торфяников в мире находятся в Юго-Восточной Азии, где разрушение является безудержным (хотя недавнее исследование Global Change Biology оценивает, что Южная Америка, а не Юго-Восточная Азия, на самом деле может содержать больше торфяников). В Индонезии были осушены обширные участки торфяников, чтобы освободить место для пальмового масла или целлюлозно-бумажных плантаций.
Как и людям, торфяникам для выживания нужна вода. Когда торфяники осушаются, спрессованное органическое вещество начинает разлагаться, превращая давно находящийся под водой углерод в углекислый газ и добавляя больше парниковых газов в нашу и без того перегретую атмосферу.
Ситуация осложняется тем, что торфяники и все водно-болотные угодья являются естественными источниками метана, более мощного, но недолговечного парникового газа. В некоторых случаях осушение может фактически уменьшить выбросы метана.
Осушенные торфяники подвержены возгоранию, и пожары невероятно трудно потушить, так как они могут тлеть под землей и вновь возникать из другого источника. Фотография: Брэд Лиделл/USFWS
Осушенные торфяники также становятся подвержены возгоранию, а когда они горят, их практически невозможно потушить. В 2015 году торфяники Индонезии массово сгорели после нескольких лет осушения и вырубки лесов. Пожары распространили ядовитую желтую дымку на большую часть региона. По данным Всемирного банка, кризис обошелся Индонезии более чем в 16 миллиардов долларов. выброшено более 800 млн метрических тонн CO2; и, согласно одному исследованию, привел к преждевременной смерти 100 000 человек в Индонезии, Малайзии и Сингапуре.
Мурдиярсо говорит, что предприятия по производству пальмового масла, целлюлозы и бумаги и другие сельскохозяйственные предприятия в Индонезии можно считать «историями успеха» с точки зрения прибыли, «но если экологические издержки будут интернализованы, история будет другой».
Индонезия этого не делает, но после пожаров 2015 года в стране введен полный мораторий на любое освоение торфяников. Однако противоречивые сообщения региональных властей, отсутствие четкого землевладения и коррупция означают, что центральному правительству нечем заняться.
Хорошая новость
Хорошая новость заключается в том, что если мы перекроем дренажные каналы, торфяники можно будет частично восстановить, предотвратив дальнейшее снижение уровня воды. Посадка местных растений в деградированных районах также может помочь сохранить воду. Дальнейший ущерб можно смягчить такими мерами, но восстановят ли когда-нибудь поврежденные торфяники утраченный углеродный и экологический потенциал, говорит Колка, никто не знает, а если и смогут, то сроки могут исчисляться тысячами лет.
Одним из потенциальных способов защиты уязвимых торфяников мира является глобальный углеродный рынок. Индонезийский предприниматель Дхарсоно Хартоно провел девять лет, работая над получением проверенного углеродного стандарта (VCS) для своего проекта Katingan на Борнео.
На сегодняшний день это крупнейший на планете проект VCS по землепользованию, охватывающий 157 875 га (3
акров) торфяников, содержащих гигатонну углерода, по словам Хартоно, является жизненно важным общественным проектом, продвигающим менее углеродоемкое сельское хозяйство. Хранение углерода зависит от торфяника, но обычно составляет 30–70 кг углерода на кубический метр (35 кубических футов).
«Это долгосрочный бизнес, вам просто нужно быть настойчивым», — говорит Хартоно, добавляя, что теперь, когда его «продукт» готов, он ищет покупателей.
Хартоно начал проект с акцентом на изменение климата, но, по его словам, с тех пор он изменился: «Это стало историей о людях, — говорит он, — которые являются «сердцем и душой» проекта.
Вы должны найти решение, вы не можете просто сказать людям, чтобы они не сжигали
Дархсоно Хартоно
Тридцать четыре деревни окружают концессию Хартоно в буферной зоне, которая также частично покрыта торфяниками.
Чтобы защитить основной участок от пожаров, проект также должен изменить соседние фермы. Последние несколько лет Хартоно и его команда помогали сообществам перейти от подсечно-огневого земледелия к тому, что он называет «климатически оптимизированным сельским хозяйством».
«Вы должны найти решение, вы не можете просто сказать людям, чтобы они не горели», — говорит он.
Они разработали программу использования покровных культур бобовых для подавления сорняков и введения в почву выбранных бактерий для быстрого разложения органического вещества, что обеспечивает дополнительные питательные вещества в почве без сжигания. Они также призывают фермеров отказаться от посадки масличной пальмы и вместо этого сосредоточиться на разнообразных культурах.
«Мы хотим построить лес на территории общины», — объясняет Хартоно. При участии сообщества Хартоно может не только преуспеть в защите одного из крупнейших нетронутых торфяников в Индонезии, но и улучшить жизнь тех, кто живет поблизости, лучше защищая окружающую среду, от которой они зависят, и позволяя им избегать социальных и экономических проблем, таких как как ценовые шоки, интенсивное использование пестицидов и отношения с крупными корпорациями — это происходит, когда местные фермеры зависят исключительно от пальмового масла.
Оставшийся без ответа вопрос о климате
Но даже поиска и защиты торфяников может быть недостаточно в условиях потепления.
В рамках эксперимента Spruce исследования в контролируемых условиях имитируют эффекты более теплой атмосферы. Знак отмечает, что внутри камеры температура на 9 °C выше, чем в окружающем воздухе. Фотография: предоставлена Tiffany Roufs
Вернувшись в Миннесоту, Колка приглашает меня посетить самый новый и самый важный проект исследовательского центра: «Реакция ели и торфяников в изменяющихся условиях (ель)». Сотрудничество между Министерством энергетики США и Национальной лабораторией Ок-Ридж, Spruce может быть самым передовым исследованием торфяников на сегодняшний день.
Здесь вдоль трех тротуаров расположены 10 массивных камер под открытым небом. В некоторых из этих восьмиметровых камер исследователи добавляют тепло — как выше, так и ниже торфа — чтобы имитировать более теплую атмосферу. В других камерах исследователи добавили более высокие концентрации CO2.
Некоторые получают оба вида лечения.
Ученые из ели пытаются ответить на вопрос, который потенциально может изменить мир: как отреагируют торфяники на глобальное потепление и повышение концентрации CO2? Ученые опасаются, что торфяники могут превратиться из поглотителя углерода в огромный источник, который невозможно остановить. Если изменение климата приведет к высыханию торфяников, это может означать медленный или, возможно, внезапный выброс тонн CO2 в атмосферу. Дальнейшее потепление, больше потенциального выброса CO2: хрестоматийный пример положительной обратной связи. Еще большее беспокойство вызывают болота, топи и торфяники, спрятанные в вечной мерзлоте дальше на север: если они растают, исследователи опасаются внезапного притока огромного количества CO2 и метана.
Проект находится в зачаточном состоянии, но Колька говорит, что до сих пор хорошие новости освещаются в исследовании Spruce 2016 года, которое показало, что нагрев торфа не приводит к потере углерода или метана ниже одного фута, а это означает, что старый углерод может оставаться заблокированным.