CCS Technologie: Změna Klimatu a Budoucnost Zachytávání Uhlíku

Technologie zachytávání a ukládání uhlíku (CCS) může lidstvu pomoci „filtrovat“ emise CO2 vypouštěné z elektráren a továren. Carbon capture and storage (CCS) je proces, při kterém je zachytáván CO2, který je následně uložen, aby neunikl zpět do atmosféry. A je to něco, co je podle Mezinárodního panelu pro změnu klimatu (IPCC) klíčové pro dosažení klimatické neutrality v rámci celého světa do roku 2050.

Háček je však v tom, že zatím je tato technologie jen velmi drahá - kvůli potřebné infrastruktuře, ale také své energetické náročnosti. Vzhledem k tomu, že tato technologie nesnižuje naši závislost na fosilních palivech a je poměrně drahá, tak se v odborné veřejnosti hovoří hlavně o využití tohoto souboru technologií v tzv. hard to abate sektorech.

Jak CCS funguje?

Je celá řada způsobů, jak uhlík zachytávat nebo ukládat. Můžeme si to představit jako velké zařízení, které je připojeno ke zdroji emisí, průmyslovému závodu nebo elektrárně. A CCS z jejich výstupu - tedy nějakého plynu, který vypouští - oxid uhličitý různými způsoby, například chemickým procesem, získává.

Existují různé způsoby ukládání. Dva základní jsou ukládání na bývalých ropných plošinách na moři, čili v evropském kontextu půjde zejména o ropné plošiny na Baltském a Severním moři, anebo na pevnině. V takovém případě se ukládá do tzv. solných akviférů, což jsou roztoky, které se nacházejí asi jeden až tři kilometry pod zemí a do nichž je možné oxid uhličitý vtlačit. Tam se z pohledu lidského života ukládá vlastně permanentně.

Klimatická krize je způsobená sycením atmosféry skleníkovými plyny, které byly člověkem z těchto hlubinných úložišť vytěženy, ať už jde o uhlí, ropu, nebo zemní plyn. Je to uhlík, který se tam po miliony let vytvářel, my jsme ho vlastně ze zemské kůry dostali a nyní se nachází v atmosféře.

Čtěte také: Klimatická změna: podrobný pohled

Na jednu stranu je totiž velmi důležité co nejvíce jako sekvestrovat, čili ukládat uhlík z atmosféry zpátky do půdy a biomasy typicky pomocí fotosyntézy. Problém ale je, že toto řešení bývá spíš krátkodobé, protože uhlík, který se uloží například do stromu nebo do orné půdy, se z nich může zase lehce dostat. Ať už nějakým narušením povrchu nebo v případě stromů třeba požárem, suchem atd.

Současný stav a budoucí scénáře

Aktuálně provozované CCS projekty jsou schopné odstraňovat kolem 40 megatun CO2 ročně. Celkem dnes dochází k ukládání uhlíku ve výši 40 milionů tun oxidu uhličitého, což je asi třetina emisí České republiky za rok. A tím pádem nelze říct, že by to byla silně rozšířená technologie. Je to malinkatý zlomek světových emisí.

Scénáře očekávaného budoucího stavu se liší, například podle Sustainable Development Scenario od Mezinárodní energetické agentury (IEA), který předpokládá dosažení globální klimatické neutrality do roku 2070, musí odstraňované množství vzrůst na 5,6 gigatun CO2 ročně do roku 2050 a na více než 10,4 gigatun CO2 do roku 2070. Dle zprávy bude pro dosažení klimatické neutrality v roce 2070 nutné odstraňovat 10,4 gigatun CO2 ročně a CCUS bude představovat 15 % kumulativního snížení emisí. CCS má představovat téměř 15 procent kumulativního snížení emisí.

A ostatně i podle Evropské unie, respektive v rámci současného Net Zero Industry Act, který se nyní v orgánech Evropské unie schvaluje, by se to (objem zachytávání uhlíku - pozn. red.) mělo jen v Evropě do roku 2030 dostat na 50 milionů tun.

CCS v České republice

Pokud bychom se měli zaměřit konkrétně na české reálie, tak například skupina ČEZ se možnostem této technologie věnovala již kolem roku 2007. Nicméně CCS podle něj zdaleka není hlavním předmětem zájmu společnosti a místo toho se soustředí na obnovitelné zdroje.

Čtěte také: Větrná energie a klima v ČR

Zároveň je potřeba dodat, že v národním klimaticko-energetickém plánu, který před pár týdny schválila vláda, se počítá s nasazením CCS po roce 2035, a to právě v hard to abate sektorech. Čili se nepočítá s tím, že by to bylo na výrobnách energie, jako jsou ty vlastněné ČEZem.

Málo se to ví, ale vlastně jen deset největších provozů v Česku je zodpovědných za 13 procent našich emisí.

Česká geologická služba se zapojuje do projektu COREu v rámci programu HORIZON Europe (HORIZON-CL5-2023-D3-01-17: Development of CO2 transport and storage demo projects), jehož cílem je podpořit rozvoj technologie zachytávání a ukládání oxidu uhličitého (CCS) v regionu střední a východní Evropy a vytvořit cestu k jejímu úspěšnému rozšíření. Právě ČGS v současné době koordinuje česko-norský projekt CO2-SPICER, jehož cílem je připravit první české pilotní úložiště CO2 v dotěžovaném ložisku ropy a plynu na jihovýchodní Moravě.

Výzvy a rizika spojená s CCS

U CCS zatím stále čelíme problému, že je to energeticky velmi náročná technologie. Pokud jde o samotné zachytávání, tak v současné době v České republice nedává úplně smysl pohánět tuto technologii s pomocí uhelné elektřiny. V Česku dodnes máme téměř polovinu elektřiny vyrobenou z uhlí, a je potřeba dbát na to, aby byly tyto technologie sice zaváděny paralelně s dekarbonizací celé ekonomiky, ale aby to nevedlo k tomu, že tím budeme nadále zvyšovat jako naši uhlíkovou stopu. Tím, že sice budeme mít cementárny nebo ocelárny vybavené touto technologií, ale budou poháněny elektřinou, která se bude vyrábět někde v plynové nebo uhelné elektrárně.

Součástí kritiky technologie CCS je také to, že je zatím otestovaná jen ve velmi malém měřítku. Problémem určitě je její replikovatelnost, zejména co se týče ukládání. Pokud například najdu úložiště někde v Českém krasu, které bude ideální, a vytvořím tam projekt vstřikování do zemské kůry, tak to nepůjde jednoduše zopakovat třeba někde na jižní Moravě.

Čtěte také: Analýza dokumentu "Led v ohni"

Podpora a financování CCS

Byly do toho nality velké peníze, ale nakonec z toho nic nebylo. A tady je potřeba říct, že se tyto technologie nemůžou rozvíjet bez silné tržní podpory, nastavení vhodných tržních podmínek a bez zjednodušení stavebního řízení, které v některých případech může trvat více než deset let. Dnes se například hovoří o tom, že by ukládání uhlíku mohlo do budoucna být navázáno na systém emisních povolenek. To by mělo znamenat, že ti, kdo uhlík průmyslově ukládají, budou placeni těmi, kdo emise do atmosféry vypouští. A tím pádem by to mohlo být ekonomicky viabilní.

Je potřeba, aby tady bylo jasné investiční prostředí a aby byl kapitál na ty velké investice. Další věc je, že jsou to investice do inovace, se kterou v Česku ještě není žádná zkušenost a špatně se úvěruje. Takže tady by zase pomohlo, kdyby stát nějakou formou veřejné podpory na těchto investicích participoval. To by mohlo být zčásti z Modernizačního fondu, který je financovaný z emisních povolenek, a zčásti z Inovačního fondu Evropské unie.

Různé typy CCS

Carbon Capture and Storage (CCS; záchyt a skladování uhlíku), je soubor technologií s cílem snížení vypouštění nadměrného množství oxidu uhličitého (CO2) do atmosféry.

• IPPZ - Integrovaná paroplynová zařízení (angl. IGCC) doplněná o proces CCS, kdy je surovina (uhlí) nejprve zplyněna, pak je případně ještě provedena konverze CO na CO2 vodní parou (tzv.
• Ukládání v hlubinných geologických strukturách, s jehož pomocí můžeme zlepšit vytěžitelnost ložisek ropy a plynu (tzv.
• Bio-CCS je záchyt CO2 ze spalovacích procesů s využitím biomasy - tzv. Bio-CCS, resp. využití zachyceného CO2, tzv. Bio-CCU.

CCS ve světě

Norsko je jednoznačným lídrem v oblasti CCS. Northern Lights, společný projekt společností Equinor, TotalEnergies a Shell, plánuje od poloviny roku 2024 začít vtlačovat až 1,5 milionu tun CO2 ročně do slaných vodonosných vrstev poblíž plynového pole Troll.

Společnosti Storegga, Shell a Harbour Energy a North Sea Midstream Partners pracují na projektu Acorn CCS u pobřeží Skotska, jehož cílem je vybudovat úložiště s roční kapacitou 5 až 10 mil. tun CO2 ročně do roku 2030.

Porthos, projekt přístavu Rotterdam, Gasunie a EBN, má za cíl uložit 2,5 mil. tun CO2 ročně ve vyčerpaných nizozemských plynových polích v Severním moři.

Podle nejnovější zprávy mezinárodního think-tanku Global CCS Institute se celkový počet komerčních projektů ve fázi přípravy a provozu letos zvýšil o 71 na 135, tedy o 90 procent. Plně v provozu je podle ní 27 zařízení, čtyři jsou ve výstavbě a 102 v různých fázích přípravy. Lídrem v zavádění technologie CCS zůstávají podle zprávy nadále Spojené státy, které letos oznámily více než 40 nových projektů.

tags: #CCS #technologie #změna #klimatu

Oblíbené příspěvky:

• Rozdíl mezi aktivitou a emisí
• O životním prostředí na střední škole
• Dopad chlazení na životní prostředí
• Recenze čištění odpadu aktivním kyslíkem
• Vliv CNG na životní prostředí