Menu Close

Паводки и белый водород: подчинение природы не работает, мы сами должны подстроиться под её законы

Жанай Сагин

Д-р Жанай Сагин профессор Казахстанско-Британского технического университета и Западно-Мичиганского университета (США)

У Казахстана — большая территория, маленькое население, богатые природные ресурсы. Многие эти ресурсы используются, для простого сравнения, как в первом фильме “Аватар”.

В “Аватаре” колонизаторы планеты Пандора ведут разработку редкого и крайне ценного минерала анобтаниума. Анобтаниум даёт энергию Дереву Душ, которое поддерживает связь между всеми живыми существами Пандоры.

Можно представить, что что-то похожее происходит сейчас в Казахстане. Мы интенсивно добываем подземные ресурсы: нефть, газ, уголь, металлы, воду. Во всех таких проектах промышленные интересы доминируют.

Выкачивая из-под земли природные ресурсы, мы разрушаем не только природную среду, но и подземные «фабрики» белого водорода. Белый или природный водород — это новый перспективный и экологичный вид топлива.

Если сейчас мы начнём инвестировать в разведку белого водорода и управляемую подпитку водоносных горизонтов, то мы не только решим многие экологические проблемы, но и обеспечим себя устойчивой энергией на поколения вперёд.

Подчинение природы не работает

В Казахстане с водой две большие проблемы: у нас то паводки, то засуха. Это как в Калифорнии, у них то же самое: c октября по апрель обильные осадки и наводнения, с мая по сентябрь засухи. В Калифорнии пытаются исправить ошибки путём устранения дамб, резервуаров, ранее построенных на огромные инвестиции. Большие потери по испарениям воды с усилением климатических изменений вынудили внедрять более эффективные технологии. Например, накопление паводковых вод в подземных горизонтах на землях фермеров.

В Казахстане и других странах Центральной Азии повторяют ошибки, пытаясь решить проблемы засухи и наводнений с помощью дамб и резервуаров. Мы, по сути, используем стратегии столетней давности, когда в США и Советском Союзе продвигалась интенсивная индустриализация и воспевалось подчинение природы.

Сейчас же многие страны продвигают подходы, созвучные с естественными процессами, подстраивают свои хозяйственные проекты под законы природы, а не наоборот.

Паводки — это ресурс

Паводковую воду оптимально накапливать, направляя в подземные горизонты. При этом почва насыщается питательными веществами и влагой, улучшается её здоровье.

Падение уровня подземных вод большая проблема во многих регионах Казахстана, в том числе в Мангистау. Из-за того, что Каспий уходит, уходят и подземные воды, развиваются процессы интенсивного опустынивания. Нефтегазовые компании создают новые пустоты, куда тоже уходит вода. Чем ниже уровень подземных вод, тем сложнее корням растений добраться до этой воды.

Мониторинг уровня и качества подземных вод очень важно внедрять во всех регионах Казахстана. Важно обучать всему этому и самих сельских жителей, прямо с подростковых лет. Это можно делать по примеру американо-канадской программы «Знай свою скважину».

«Знай свою скважину» (Know Your Well) — это гражданская научная программа, обучающая старшеклассников тому, как отбирать пробы и проверять качество колодезной воды. Собрав образцы, школьники проверяют качество воды в классе и сравнивают результаты с тестами, проведенными в университетской лаборатории. Водные скважины проверяются на нитраты, нитриты, металлы, пестициды, кишечную палочку.

Школьники также собирают данные о землепользовании, наводнениях, засухах, топографию. Это всё помогает определить уязвимость к загрязнению, зоны накопления воды, источники загрязнения. Владельцы скважин получают результаты этих исследований, что позволяет им оценить качество их воды. Получается, что дети по всей Канаде и США помогают взрослым отслеживать состояние водных источников.

Снежная боль

То, как в Казахстане обходятся со снегом, это отдельная боль. У нас со снегом обращаются как с мусором, вывозящим компаниям и платят за него как за мусор. В населённых пунктах нет единой накопительной системы снега с последовательной системой использования талой воды.

В Канаде, например, во многих поселениях, кампусах университетов есть полигоны для накапливания снега. Талая вода фильтруется и используется как техническая вода в том числе для выращивания растений, часто в теплицах.

Нам нужно поменять категорию снега — отнести его к водным ресурсам. И все мероприятия по снегу отнести в категорию водного менеджмента.

Артезианская вода

Нам нужно навести порядок с классификацией водных ресурсов: разделить на возобновляемые и невозобновляемые. На сельское хозяйство и индустрию оптимально использовать возобновляемые водные ресурсы, от текущих осадков. Артезианскую воду более эффективно использовать только для питьевых, лечебных целей — она зачастую имеют хорошую минерализацию, как Боржоми, Сарыагашская.

Более того, артезианские воды связаны с подземными «фабриками», где проходят естественные процессы производства водорода, так называемого белого водорода.

Нужно бережно использовать эти ресурсы. Артезианские воды глубокого залегания, в несколько километров под землей, условно называются невозобновляемым ресурсом, так как на их восстановление требуются сотни лет.

Белый водород

Белый водород тем и выгоден, что его подземные «фабрики» можно восстанавливать — через обеспечение просачивания воды под землю. В природе это может занимать долгое время, сотни лет. Тогда как современные технологии управляемой подпитки водоносных горизонтов (Managed Aquifer Recharge, или MAR) могут ускорить перемещение воды под землю в десятки раз.

В Казахстане все эти технологии закачки воды под земли есть, они используются нефтегазовыми компаниями и КазАтомПромом — для увеличения давления в пластах и подземного выщелачивания руды. Эти технологии можно переориентировать на закачку под землю паводковых вод, талого снега, избыточной дождевой воды.

«Озеленить» старые угольные шахты

В Казахстане много брошенных шахт, которые потенциально могут использоваться для сбора паводковых вод. Эти шахты — готовые «фабрики» для производства белого водорода. Как раз в аналогичных, брошенных угольных шахтах французские исследователи обнаружили крупнейшие в мире подземные запасы геологического, белого водорода.

В Казахстане происходит много чрезвычайных ситуаций: наводнений, засух, пожаров, взрывов в шахтах. Но всем этим можно управлять и обращать в пользу для Казахстана. Паводковые воды можно собирать под землёй. Метан-водород, накопления которого становятся причиной взрывов на шахтах, можно выкачивать и использовать как топливо. Но вместо этого мы получаем грязные технологии для выкачивания ресурсов. Они уничтожают наши водные ресурсы.

Нам жизненно важно переходить на экологически чистые технологии, усиливать профессиональное тех образование — допустим, по примеру канадского NORCAT.

Зелёный водород VS белый водород

Идея по строительству завода для производства зелёного водорода на экспорт, которую продвигают сейчас на Каспии, в Мангистауской области, это, в принципе, копия проекта в африканской Намибии.

С одной стороны, в обеих государствах, в Казахстане и Намибии, сложности с водными ресурсами. С другой стороны, обеим государствам нужны финансы и они нацелены экспортировать всё, даже в ущерб своей «экологии» и местному населению. В то же время другое африканское государство, Мали, продвигает более рациональные технологии, которые безопаснее для природной среды и более выгодны для местных. Это технологии белого водорода.

В Казахстане нет программ по исследованию и использованию белого водорода. Технологии белого водорода могут быть в десятки раз дешевле, чем зелёного. И при этом – без вреда для природы и с выгодой для местных жителей.

В настоящее время многие страны ведут работы по разведке природного, белого водорода – идёт практически золотая лихорадка по его поиску. Например, в районе трансграничного бассейна реки Мозель-Саар, на границе Франции и Германии обнаружены крупнейшие в мире подземные запасы белого водорода – до 250 млн тонн.

Если Казахстан начнёт вкладываться в разведку белого водорода, это будет способствовать улучшению региональной устойчивости и повышению научного потенциала. Программы по развитию технологий белого водорода будут выгодны и другим странам Центральной Азии. Такое сотрудничество будет стимулировать развитие практик более эффективного использования воды и увеличит ценность воды в глазах бизнесменов, потребителей и, самое главное, политиков.

Свободная вода

Возвращаясь к зелёному водороду. На западе Казахстана электричество дороже, чем в других регионах Казахстана. На севере Казахстана электроэнергия намного дешевле. Северные регионы могли бы стать альтернативной площадкой для развития технологий производства зелёного водорода.

В западных регионах инициативы по производству возобновляемой энергии из ветра и солнца (сейчас эти инициативы являются частью плана по строительству завода для производства зелёного водорода на Каспии; согласно планам, солнечная и ветровая энергия будет использоваться для электролиза воды – примечание редакции) надо продолжать. Но эта чистая энергия должна идти напрямую промышленным предприятиям и населению, а не преобразование каспийской воды в водород для последующего экспорта. Ведь это практически будет означать экспорт воды, которая, по системе расчётов виртуальной воды, является у нас дорогим ресурсом.

Оптимально подготовить альтернативные варианты технологий и территорий для производства белого и зелёного водорода, сделать всё с позиции выгодности для местного населения.

На севере Казахстана больше свободной воды. Там около 16,5 км3 воды ежегодно уходит через Россию в Северный Ледовитый океан. Уровень воды в Мировом океане увеличивается, затапливая многие прибрежные зоны и даже полностью покрывая островные государства.

Казахстан сможет помочь таким странам, если будет задерживать больше воды у себя, в глубине континента. Это будет уменьшать объём воды, которая уходит в Мировой океан. Мы, с одной стороны, сделаем большую пользу для себя, с другой стороны — для мирового сообщества, потому что хоть на сколько-то да сдержим повышение уровня воды в Мировом океане.

Специалисты и сотрудничество

Всё это требует знаний, техников — кто сможет внедрять эти инициативы в регионах, в аулах. В Казахстане 70% работодателей недовольны навыками выпускников колледжей. Нам явно нужно усиливать образовательные программы.

Жителям аулов тоже нужна помощь в повышении квалификации. Знания по возможностям адаптации к изменению климата должны быть по всей цепочке школа—колледж—индустрия—университет. Нужны совместные гидрогеологические исследования природных процессов в Казахстане — сейчас это плохо отработано.

Нам нужно наладить внутренний и региональный, Центрально-Азиатский водородный рынок, с системой бассейнового управления водными ресурсами. Это позволит эффективнее использовать водные ресурсы и повысить уровень компетенций на местном уровне. Нужно стремиться к тому, чтобы местные администрации, в кооперации с соседями, сами решали свои водные проблемы, без административного давления и контроля сверху.

Для продвижения бассейнового управления и внедрения технологий белого и зелёного водорода нужны специалисты, которые практически отсутствуют как в Казахстане, так и всей Центральной Азии. Нужны колледжи, которые могут готовить таких специалистов.

В Казахстане, в других странах региона много выпускников с несколькими университетскими образованиями. В то же время сложно найти техников, способных своими руками устанавливать, обслуживать, чинить, составлять бизнес-планы, производить мониторинг, изучать перемещение водных ресурсов и проводить анализ качества воды.

В школах и колледжах Казахстана практически отсутствуют программы практического обучения школьников. Таких, как, например, канадско-американская программа полевых исследований водных скважин «Знай свою воду».

ПОДЕЛИТЬСЯ / SHARE THIS
Posted in интервью

Related Posts