Зеленые удобрения — это пустые обещания фермерам в странах Африки к югу от Сахары.
18 ИЮЛЯ 2025г.
Автор: Райан Алименто
Нехватка удобрений в странах Африки к югу от Сахары (ЮАР) усугубляет повсеместную нехватку продовольствия в регионе. 240 миллионов человек в ЮАР страдают от недоедания, и ожидается, что еще 1,3 миллиона будут испытывать голод каждый год. Недостаточный объем местного производства продовольствия вынуждает многих жителей ЮАР зависеть от импорта продовольствия, цены на которое порой запредельно высоки. Низкая урожайность местных сельскохозяйственных культур сохраняется в основном из-за неэффективных методов ведения сельского хозяйства и неспособности фермеров обеспечить посевы достаточным количеством питательных веществ.
Нехватка местных удобрений также вынуждает фермеров ССА импортировать почти 90% своих удобрений, часто по непомерно высоким ценам. Дополнительные расходы на логистику и транспорт привели к тому, что цены на удобрения в ЮАР в 4 раза превысили аналогичные показатели в Европе. Кроме того, тесная взаимосвязь между ценами на удобрения и неустойчивыми ценами на природный газ затрудняет фермерам эффективное планирование с учетом того небольшого количества удобрений, которое они могут себе позволить. В последние годы дефицит удобрений в ССА достиг критической точки, а цены на них в 2021-22 годах выросли более чем втрое из-за низких мировых поставок природного газа, вызванных пандемией COVID-19, экстремальными температурами по всему миру и дальнейшими перебоями в поставках.
Рисунок 1. Розничные цены на удобрения на основе карбамида в отдельных странах Африки к югу от Сахары в период с мая 2020 года по апрель 2025 года.
Но в то время как многие институты финансирования развития (DFI) признают, что инвестиции в местное производство удобрений повысят производительность фермеров из стран ССА за счет улучшения доступа к удобрениям, эти группы неоправданно ограничивают свою поддержку проектами по производству “зеленых” удобрений, в которых используются исключительно технологии с нулевым уровнем выбросов. Такой подход привязывает африканских производителей к дорогостоящим сельскохозяйственным ресурсам и только усугубляет проблему.
Странам Африки к югу от Сахары необходимо решение, позволяющее производить удобрения в сроки, которые отражают необходимость обеспечения продовольствием сотен миллионов людей. Любое предложение должно также снижать стоимость удобрений ниже текущих импортных цен. «Зеленые» удобрения не могут обеспечить ни требуемой скорости, ни необходимых цен. И хотя правозащитные группы и финансовые фонды продолжают тратить время и средства на навязчивое стремление к сомнительно достижимому снижению стоимости зеленых удобрений, фермеры в ЮАР по-прежнему будут сталкиваться с высокими ценовыми барьерами на удобрения, а семьям по-прежнему будет трудно прокормить себя. Для достижения продовольственной безопасности и обеспечения более широкого экономического развития странам ССА необходим доступ к удобрениям местного производства, изготовленным из природного газа, добываемого внутри страны.
Зеленые удобрения являются — и будут оставаться — слишком дорогими.
Сегодня производство большинства удобрений начинается с процесса, известного как паровой риформинг метана (SMR). SMR использует метан (CH4), содержащийся в природном газе, для получения “серого” водорода, который вступает в реакцию с атмосферным азотом с образованием серого аммиака (NH3). Весь процесс синтеза серого аммиака из природного газа называется процессом Хабера-Боша.
Ежегодно на выбросы в результате технологического процесса Haber-Bosch приходится около 1,8% мировых выбросов углекислогогаза (CO2) из-за высоких энергозатрат и получения компанией SMR CO2 высокой чистоты в качестве побочного химического продукта. Напротив, “зеленый” водород, получаемый путем расщепления воды (H2o) с помощью возобновляемой электроэнергии, непосредственноне выделяет CO2, но обычно стоит более чем в два раза дороже, чем «серый». Большинство сторонников использования экологически чистого водорода объясняют экологическую премию необходимыми затратами, позволяющими избежать выбросовCO2 в процессе производства Haber-Bosch. Они указывают на цели правительств по всему миру, Организации Объединенных Наций по снижению затрат на экологически чистый водород и множество рыночных прогнозов, подтверждающих, что достаточные инвестиции неизбежно приведут к снижению цен на экологически чистый водород до уровня серых цен или даже ниже них. И после достижения конкурентоспособных цен на экологически чистый водород, они предполагают, что отрасли, которые активно используют водород, также станут конкурентоспособными по затратам в связи с текущими «серыми» процессами. Оценки цены, необходимой для стимулирования широкого распространения на рынке экологически чистого водорода, обычно составляют от 2 до 1 доллара США за кг. Но даже с учетом такого резкого снижения цен на экологически чистый водород, в странах ЮАР зеленые удобрения будут оставаться более дорогими, чем импортируемые удобрения на основе ископаемого топлива. Важной причиной этого является то, что чистый аммиак не используется в Африке в качестве удобрения; скорее, аммиак является лишь химическим предшественником некоторых наиболее часто используемых в Африке удобрений, таких как мочевина (CH4N2O) и нитрат аммония (NH4N3). Затраты на дополнительную переработку и химическое сырье, отличное от водорода или аммиака, также сильно влияют на цены на удобрения. Другими словами, соотношение затрат на зеленый и серый водород или аммиак не означает, что цены на зеленые удобрения будут соответствовать ценам на серые удобрения. Мочевина, например, образуется в результате взаимодействия аммиака с углекислым газом. Традиционная установка по производству мочевины поставляет углекислый газ для этой реакции путем улавливанияCO2 из отходящих дымовых газов. Однако, не имея доступа к углероду в нефтехимических продуктах, установка по производству экологически чистого карбамида должна извлекать углекислый газ непосредственно из окружающего воздуха с помощью системы прямого улавливания воздуха (DAC).
Технико-экономическое моделирование с использованием текущих затрат на экологически чистые технологии (например, электролизеры, ЦАП, тепловые насосы) показывает, что одна тонна экологически чистой карбамида, произведенная в ЮАР, будет стоить около 1900 долларов США, что примерно в 3 раза дороже средних зарегистрированных цен на карбамид в ЮАР с января 2024 года (рисунок 2) и почти на 500 Долларов США за тонну, что превышает пиковые цены на карбамид SSA в 2021-22 годах (рисунок 1). Даже самые оптимистичные сценарии обезуглероживания, часто приводимые сторонниками «зеленого водорода», не демонстрируют достаточного снижения затрат на «зеленый» водород, чтобы в обозримом будущем сделать «зеленую» карбамидную смесь конкурентоспособной по стоимости по сравнению с «серой» карбамидной смесью. Международное энергетическое агентство (МЭА), например, прогнозирует, что путь к глобальному нулевому выбросу CO2 к 2050 году может привести к тому, что к 2030 году цены на экологически чистый водород составят 2 доллара США за кг. Принимая точность таких прогнозов за чистую монету, чистая мочевина, полученная из водорода по цене 2 доллара за кг, все равно будет стоить непомерно дорого — 1530 долларов за тонну.
Как обсуждалось выше, некоторые стратегии направлены на достижение низких затрат на экологически чистый водород — всего 1 доллар США/кг. А сценарий МЭА «чистый ноль» также предусматривает снижение цен на «зеленый» аммиак до 560 долларов США за тонну, чтобы к 2030 году они были конкурентоспособны с «серым» аммиаком. Но достижение даже этих амбициозных целей все равно не приблизит нас к снижению цен на экологически чистую мочевину, которое реально для массового применения в странах ССА (рис. 2). Таким образом, цены составляют 1350 долларов США за тонну при 1 долларе США за кг водорода и 1200 долларов США за тонну при 560 долларах США за тонну аммиака.
Рисунок 2. Розничные цены на удобрения на основе карбамида в отдельных странах Африки к югу от Сахары в период с января 2024 года по апрель 2025 года в сравнении с расчетами Breakthrough Institute для розничных цен на экологически чистые удобрения на основе карбамида с использованием мультифизического моделирования процессов химической инженерии.
Инвестиции, которые сохранятся после 2030 года, и активное государственное субсидирование экологически чистого химического производства теоретически могут еще больше снизить цены на экологически чистую мочевину. Но стремление к экологичному использованию водорода в мире имеет гораздо меньший приоритет, чем основная цель создания мощностей SSA по производству удобрений: удовлетворить текущие и будущие потребности SSA в продовольствии, помогая местному сельскому хозяйству процветать. Ожидается, что к 2050 году население ССА удвоится и достигнет 2 миллиардов человек – в среднем 40 миллионов новых жизней в год в дополнение к миллиарду человек, живущих там сейчас. Для удовлетворения связанного с этим роста спроса на продовольствие и увеличение площади обрабатываемых земель сельскохозяйственномусектору ССА в 2050 году может потребоваться в 10 раз больше удобрений (~56 млн тонн в год), чем он использует сегодня. Достижение целей ООН в области устойчивого развития при решении этой задачи не будет достигнуто просто потому, что цены на экологически чистый водород/аммиак упадут ниже определенного порога.
Только более активная добыча природного газа на местном уровне сделает удобрения доступными по цене.
Использование «зеленых» удобрений неизбежно приводит к тупиковой ситуации в SSA. Единственными жизнеспособными вариантами, которые остаются, являются использование природного газа. Это серая мочевина (получаемая из природного газа) и голубая мочевина, которые дополняют процесс улавливания, утилизации и связывания углерода (CCU). Потенциал производства серой или голубой мочевины в ССА в значительной степени зависит от цен на природный газ. В то время как некоторые страны ЮАР могли бы использовать импортируемый природный газ для производства карбамида дешевле, чем сегодня, зависимость от импортируемого сырья делает удобрения ЮАР уязвимыми к перебоям с поставками извне, которые в значительной степени спровоцировали скачки цен на удобрения в ЮАР в 2021-22 годах. Что еще более важно, SSA может производить карбамид только по доступным ценам, используя природный газ, добываемый на месте; моделирование показывает, что цены на карбамид, производимый из импортируемого природного газа, будут оставаться выше текущих цен во многих странах SSA.
Рисунок 3. Розничные цены на удобрения на основе карбамида в отдельных странах Африки к югу от Сахары в период с января 2024 года по апрель 2025 года в сравнении с расчетами Breakthrough Institute для розничных цен на удобрения на основе карбамида серого и голубого цвета с использованием мультифизического моделирования процессов химической инженерии. Цена на местный природный газ, использованная при расчетах, была принята равной цене на природный газ, установленной Нигерийским регулирующим органом по транспортировке и переработке нефти, которая составляет 2,42 доллара США за миллион баррелей в сутки. Точное соответствие между смоделированными затратами на производство карбамида и реальными розничными ценами на карбамид в Нигерии подтверждает точность модели.
Только производя карбамид серого цвета с использованием местного природного газа, компания SSA может уверенно улучшить доступ к удобрениям для всего населения. Производство карбамида зеленого цвета по-прежнему находится за пределами разумного, а производство карбамида синего цвета, хотя цены на него приближаются к приемлемым, все равно окажется слишком дорогим для некоторых фермеров. Ни один фермер не должен потерять урожай из-за того, что компания использует надбавку на карбамид для амортизации своей установки CCUS. SSA может повсеместно ликвидировать дефицит удобрений только с помощью удобрения по универсальной цене. И единственный способ сделать удобрения по универсальной цене — это использовать больше местного природного газа.
Немедленные действия по увеличению производства удобрений, несомненно, должны быть сосредоточены на расширении добычи природного газа и строительстве заводов по производству карбамида. SSA необходимо использовать самый быстрый и наименее затратный вариант из имеющихся в ее распоряжении. Однако эффективная разработка политики может ограничить в ближайшей перспективе рост выбросов на заводах по производству карбамида путем стимулирования модернизации ОКУ. За время, необходимое для разведки месторождений природного газа, развития инфраструктуры и строительства химических заводов, финансовые учреждения и региональные/местные органы власти могли бы реально усовершенствовать финансовые механизмы, которые снизили бы или даже компенсировали надбавку к голубому газу в размере ~ 110 долларов США за тонну (в отличие от нелепого представления о том, что та же стратегия может охватывать и 1000 долларов США за тонну зеленая премия). Тем не менее, производство «серых» удобрений остается лучшим вариантом для снижения цен на удобрения и повышения производительности сельского хозяйства в ЮАР. Даже долгосрочный план по внедрению «синих» модификаций требует более срочных инвестиций в добычу ископаемого топлива и создание базового «серого» процесса, к которому добавляется CCUS.
Страны Африки к югу от Сахары не могут развиваться, пока они голодают.
Нехватка удобрений в SSA — это не возможность обезуглероживания процесса Хабера-Боша; это чрезвычайная ситуация, которая будет продолжать подпитывать голод, пока такие влиятельные финансовые организации, как Всемирный банк, Европейский инвестиционный банки Международная финансовая корпорация ООН, не осознают, что один только экологически чистый водород не может заменить ископаемыеуглеводороды. Даже идея обезуглероживания производства удобрений за счет продвижения экологически чистых удобрений в SSA имеет ничтожно малое значение в контексте исторически минимального вклада SSA в изменение климата и незначительного увеличения, необходимого для удовлетворения потребностей SSA в удобрениях. За исключением Южной Африки, на долю остальных 48 стран ЮАР приходится лишь 0,6% совокупных выбросовCO2, но в них проживает 14% населения мира. Производство достаточного количества мочевины для доведения использования удобрений SSA до среднемирового уровня приведет к сокращению выбросов всего на 0,01% к 2024 году.
Фермерам в ЮАР нужны решения, которые могут быть быстро внедрены и которые позволяют немедленно производить удобрения по доступным ценам. Целенаправленное внедрение стратегий, не связанных с выбросами углерода, которые не учитывают как их реальную экономическую и техническую осуществимость, так и их краткосрочную пригодность для решения неотложных задач в области развития, приносит больше вреда, чем пользы. Если финансовые фонды и сообщество разработчиков в целом серьезно относятся к борьбе с голодом, финансируя заводы по производству удобрений на территории ЮАР, они не могут продолжать догматически отказываться от решений в области нефтехимии, не уделив им серьезного внимания. Странам Африки к югу от Сахары не нужны электролизеры и система прямого улавливания воздуха. Для производства и того, и другого необходимы продукты питания, удобрения и больше местного природного газа.
Для получения дополнительной информации, пожалуйста, ознакомьтесь с нашей методологией и дополнительными расчетами.