Большая часть выбросов метана от европейских биогазовых цепочек поставок может быть устранена без чистых дополнительных затрат

Почему утечки газа из «зелёной» энергетики имеют значение

Превращение пищевых отходов, сельскохозяйственных остатков и навоза в биогаз часто преподносится как выигрышная комбинация: оно обеспечивает возобновляемую энергию и одновременно снижает климатическое загрязнение от разлагающихся отходов. Но это обещание выполняется лишь в том случае, если лишь незначительная часть биогаза, богатого метаном, не уходит в атмосферу. В этом исследовании подробно изучаются реальные биогазовые установки в Европе, чтобы узнать, сколько метана они действительно теряют, что это значит для климата и какую часть этого загрязнения можно остановить без дополнительных затрат для операторов.

Как проверяли биогазовые установки

Исследователи обследовали 31 биогазовую установку в Германии, Польше и Великобритании, охватывая смесь фермерских и мусоросжигающих (waste-based) объектов. Они использовали два вида измерений. Один набор приборов искал утечки на отдельных элементах оборудования, таких как резервуары для хранения, трубы, двигатели и лагуны. Другой набор измерял столбы метана подветреннее от целых площадок и с помощью атмосферных моделей оценивал суммарные выбросы. Объединив эти подходы и сопоставив результаты, команда получила детальную картину того, сколько метана каждая установка выпускала и откуда он исходил.

Что они обнаружили на европейских площадках

В среднем установка в исследовании выбрасывала 14,4 килограмма метана в час, что эквивалентно примерно 5,4 процентам от произведённого метана. Отдельные площадки сильно различались — от примерно 2 процентов до почти 22 процентов потерь метана. Установки в Германии, как правило, протекали меньше, чем в Польше и Великобритании, отчасти потому, что там чаще использовали газонепроницаемое хранение остаточного дигестата. Небольшое число источников обеспечивало большую часть ущерба: всего 2 процента от всех обнаруженных источников были ответственны за 20 процентов выбросов. Основными виновниками оказались открытые лагуны с дигестатом, выхлопы двигателей когенерационных установок, протечки крыш резервуаров, мешалки и предохранительные вентили. Кратковременные отказы и аномальные режимы работы, такие как поломки оборудования или отвергнутые поставки газа, также вызывали резкие временные всплески выбросов, которые легко пропустить при редких проверках.

Климатическое воздействие якобы «зелёного» газа

Используя свои измерения, авторы рассчитали общий климатический след цепочек поставок биогаза — от сырья до использования энергии. Они обнаружили, что метан доминирует в парниковом воздействии этих систем. Когда биогаз сжигали на месте для выработки электроэнергии, метан составлял почти половину суммарного потепления на 100-летнем горизонте и около трех пятых на 20-летнем горизонте, когда учитывается более сильный краткосрочный эффект метана. Если газ усовершенствовали до биометана и подавали в сеть, метан по-прежнему составлял крупную долю общих выбросов, хотя несколько меньшую, поскольку избегались выхлопы двигателей. Исследование также показало, что установки, использующие отходы в качестве сырья, имели значительно меньшие климатические последствия, чем те, которые используют специально выращенные для энергии культуры, поскольку использование отходов избегает выбросов, которые возникли бы в другом месте.

Устранение утечек без больших затрат

Затем команда проанализировала, какую часть этого метана можно сократить с помощью существующих технологий и во сколько это обойдётся. Они пришли к выводу, что около 83 процентов выбросов в принципе можно уменьшить, и что 59 процентов можно устранить без чистых дополнительных затрат для операторов, если учитывать стоимость сэкономленного газа. Простые меры — такие как герметизация открытых мешалок, укрытие хранилищ дигестата, улучшение управления газовым хранением для ограничения сброса через предохранительные вентили и регулярное обнаружение и ремонт утечек — оказались рентабельными в большинстве случаев. Однако уменьшить метан, уходящий с выхлопами двигателей и установок по очистке (upgrader), сложнее и дороже, особенно когда установки работают гибко, чтобы следовать ценам на электроэнергию. Эти выводы указывают на то, что продуманная конструкция установок с самого начала часто дешевле, чем дооснащение исправлений позже.

Почему нужны более умные правила и мониторинг

Несмотря на важность метана, большинству изученных установок не требовалось детально контролировать или отчитываться о своих выбросах метана. Действующие европейские правила для возобновляемого газа сосредоточены на ограниченном наборе источников и часто опираются на общие коэффициенты эмиссии вместо измерений. Авторы утверждают, что национальные и европейские политики следует обновить, чтобы отразить реальную роль метана в климатическом результате биогаза. Они рекомендуют единые правила для обследований по обнаружению утечек, требования отслеживать факельное сжигание и вентилирование с помощью газовых расходомеров и более широкую отчетность по парниковым газам, включающую больше типов установок и источников выбросов. Это, по их словам, направит инвестиции в сторону конструкций и практик, которые действительно обеспечивают низкоуглеродную энергию.

Что это значит для обещаний биогаза

Для неспециалистского читателя ключевое послание таково: биогаз и биометан всё ещё могут играть полезную роль в снижении климатического загрязнения, особенно когда они превращают неизбежные отходы в полезную энергию. Однако исследование показывает, что если утечки метана не будут строго контролироваться, эти энергетические источники могут утратить большую часть своего климатического преимущества. Авторы делают вывод, что большинство вредных выбросов из европейских цепочек поставок биогаза можно устранить с небольшими или нулевыми дополнительными затратами, но только если операторы установок, поставщики технологий и политики будут действовать совместно, ужесточая мониторинг, устраняя крупные точки утечек и проектируя будущие установки с учётом низкого уровня выбросов.

Цитирование: Olczak, M., Dubey, L., Lowry, D. et al. Majority of methane emissions from European biogas plant supply chains could be eliminated at no net cost. Commun. Sustain. 1, 88 (2026). https://doi.org/10.1038/s44458-026-00065-3

Ключевые слова: биогаз, выбросы метана, биометан, возобновляемая энергия, климатическая политика