Emise ze spalování plynu: Studie a srovnání

Emise oxidu uhličitého (CO2) jsou v popředí zájmu vědců, států a firem, protože oteplují planetu.

Doprava uhlí a plynu: Srovnání emisí

Přeprava zemního plynu přes oceán do Česka produkuje více než 100násobek emisí oproti přepravě uhlí. Při dopravě amerického zemního plynu do Česka vznikne přibližně 132 g CO2e na přepravený kilogram plynu, zatímco při dopravě kila uhlí do české elektrárny unikne do atmosféry 0,2-9 g CO2e, tedy více než 100krát méně.

Tanker převážející plyn do Evropy (potažmo ČR) z USA musí urazit zhruba 9 500 kilometrů přes oceán, a to z Mexického zálivu do nizozemského Eemshavenu. Z tohoto přístavu pak plynovodem přes Německo putuje až k nám.

Pokud bychom v rámci odhadu počítali s touto vzdáleností, celkově americký plyn musí urazit více než 10 000 km, než se dostane do českých elektráren. Oproti tomu české uhlí do elektrárny putuje řádově jednotky až stovky kilometrů.

Tankery v přepočtu na hmotnost přepraveného paliva produkují méně emisí než vlaky i plynovody. V přepočtu produkovaných skleníkových plynů na objem přepraveného materiálu vychází tankery z běžných typů přepravy jako ekologičtější, vyplývá to z dat startupu Green0meter. Na tunu uhlí, která urazí kilometr vzdálenosti, připadá v případě železniční dopravy 47 g CO2e, zatímco u tankerů a tuny zemního plynu se jedná o 11 g CO2e.

Čtěte také: Vše o emisních normách

Tankery produkují méně CO2 než kamiony či dieselové i elektrické vlaky i podle švédské studie publikované v roce 2012. Ačkoliv tankery v celkové produkci emisí vycházejí lépe, autoři studie dodávají, že si stále nezaslouží „zelené označení”, a to zejména kvůli oxidu siřičitému a oxidům dusíků, které při jejich provozu unikají do atmosféry.

Úniky zemního plynu a jejich dopad

Dopravu a těžbu plynu navíc doprovází úniky, podle některých odhadů totiž do ovzduší uniká až desetina celkově vytěženého zemního plynu, přičemž se jedná o metan, který má z hlediska skleníkového efektu mnohonásobně horší dopad než oxid uhličitý.

Současně zůstává otázkou, kolik zemního plynu unikne do atmosféry při jeho těžbě a dopravě. Skrze tyto úniky se totiž do ovzduší dostává metan s mnohonásobně větším skleníkovým efektem, než jaký má oxid uhličitý. Např. podle serveru Fakta o klimatu může být tento efekt až 28krát silnější.

Pokud z celkového vytěženého plynu unikne do atmosféry více než 4,9 % jeho vytěženého objemu, stane se z hlediska produkovaných emisí horší než uhlí, došli k tomu němečtí vědci ve své studii z roku 2021. Starší americká studie pak tuto hranici určila ještě přísněji, a to konkrétně na úroveň 3,2 %.

Např. podle Mezinárodní agentury pro energii (IEA) tyto úniky plynu do atmosféry představují 1,7 % z jeho veškeré produkce, ačkoliv tento podíl se může výrazně lišit vzhledem k lokálním podmínkám. Podle neziskové organizace Environmental Defense Fund (EDF) pak úniky představují 2-3 % z vytěženého zemního plynu.

Čtěte také: Více o pamětních emisích

Eurounijní směrnice nastavuje pravidla pro reportování úniků od roku 2027 a jejich snižování od 2030. „Evropa již má hotovou legislativu v oblasti snižování emisí metanu v sektoru energetiky. Zbývá už jen jeho víceméně formální přijetí Evropským parlamentem a Radou, což by se mělo stát začátkem příštího roku. Za úspěch, za kterým stojí také tlak nevládních organizací, považuji zejména to, že od roku 2027 budou i pro dovozce plynu do EU platit pravidla o monitorování úniků metanu z jejich infrastruktury a jejich reportování,“ doplňuje Murzynová.

Emise ze spalování: Uhlí versus plyn

Zatímco z porovnání emisí z dopravy plynu z USA a českého uhlí vychází lépe uhlí, naopak je tomu u emisí ze spalování. „Na kilogram spáleného uhlí připadá 2,28 kg CO2e, na kilogram plynu je to zhruba o 20 % méně (tento rozdíl může být i větší v závislosti na kvalitě daného uhlí). V obou případech tak z kila spáleného paliva vznikne více než kilo emisí, což je jednoduše způsobeno tím, že v případě CO2 se na každý atom uhlíku navážou dva další atomy kyslíku z atmosféry,“ vysvětluje Milan Mařík z Evropy v datech.

Ačkoliv emise z dopravy paliva nejsou zanedbatelné, při spalování vzniká řádově více skleníkových plynů. Pokud bychom opomenuli úniky, z hlediska emisí by se stále vyplatilo dovážet americký plyn, a to navzdory výrazně větší vzdálenosti, kterou musí urazit.

Otázkou tedy je, jak efektivní je v současnosti investovat do infrastruktury pro zemní plyn, který je vnímán jako jakási přestupní stanice k obnovitelným zdrojům, protože do roku 2050 by měla být Evropa podle svých cílů uhlíkově neutrální. Z dlouhodobého hlediska se jako nejlepší volba jeví mix obnovitelných zdrojů a jádra, kde problém emisí ze spalování odpadá.

Doprava ropy: Srovnání zdrojů

Kromě plynu Česko importovalo z Ruska i ropu. I tak ale začalo v rámci omezování své závislosti na Rusku v určité míře ropu dovážet ze Saudské Arábie. Saúdská ropa nejdříve musí urazit přes 8 000 kilometrů tankerem do italského Terstu, odkud následně 812 km proudí transalpinským ropovodem do Německa a ropovodem Ingolstadt do Kralup. Oproti tomu ruská ropa se k nám dostává ropovodem Družba o délce přibližně 4 000 km.

Čtěte také: CIM Ministerstvo Emise: Vysvětlení

Ačkoliv doprava ropy ropovodem produkuje na kilometr více emisí než doprava tankerem, kvůli rozdílu vzdáleností produkuje transfer ropy ze Saudské Arábie o zhruba 27 % více skleníkových plynů.

„Podle našich dat na jednu tunu ropy přepravené kilometr tankerem připadá 6,7 g CO2e a v případě ropovodu 12,8 g CO2e. Ačkoliv z tohoto srovnání vychází ropovod hůře, při zahrnutí celkové vzdálenosti se pomyslné váhy převáží. Celková doprava ropy z Ruska do Česka totiž vyprodukuje 7,1 kg CO2e na jeden barel ropy, zatímco ze Saudské Arábie 9 kg CO2e,“ vysvětluje Karel Kotoun, zakladatel startupu Green0meter.

Dopady aerosolů na životní prostředí a zdraví

Na lidi, zemědělství a ekonomiky v různých částech světa působí aerosolové částice různě. Studie dokládá nadnárodní přesah působení aerosolů. „Jsou vypuštěny lokálně, ale když cestují, putují s větrnými proudy, až nakonec někde spadnou,“ popisuje syntetický chemik Petr Cígler.

Studie dokládá nadnárodní přesah působení aerosolů. Mimo jiné zjistili, že emise z Evropy vyvolávat čtyřikrát víc dětských úmrtí mimo náš kontinent než na něm. Vědci namodelovali například kombinovaný vliv aerosolů a klimatické změny na úmrtnost dětí, změny počasí nebo produktivitu plodin.

Ze studie také plyne, že například v Číně můžou odhadované náklady na mitigaci, tedy zmírňování účinků klimatické změny, vzrůst na dvojnásobek. Autoři studie spojili svou práci také s ekologickým apelem. Vyslovili přání, že by studie mohla přispět k zájmu států světa o rychlejší dekarbonizaci, tedy slibu omezování emisí oxidu uhličitého, než dosud.

Emise skleníkových plynů ve městech

Více než 50 % celosvětové populace dnes žije ve městech. Ta se stávají významnými zdroji emisí skleníkových plynů. Studie srovnává 10 světových metropolí (Bangkok, Barcelona, Denver, Kapské Město, Londýn, Los Angeles, New York, Praha, Toronto a Ženeva) s ohledem na jejich emise skleníkových plynů.

Výzkumníci přitom prezentují emise skleníkových plynů vznikající jak přímo v území sledovaných měst, tak i mimo města samotná. Celkové emise u srovnávaných měst pohybují od 4,2 tun až po 21,5 tun CO2ekv./osobu. Nejlépe si vede španělská Barcelona s vysokou hustotou obyvatel, nízkými nároky na vytápění a relativně „čistě“ vyráběnou elektřinou.

Praha ve srovnání s ostatními metropolemi

Praha si nevede ve srovnání s ostatními metropolemi špatně. V emisích skleníkových plynů z hlediska celkové produkce (tj. včetně dovážené energie a letecké a případně námořní dopravy) se umístila na třetím nejlepším místě s 9,4 t CO2ekv. na osobu. Při počítání pouze s emisemi vznikajícími přímo na území města dosáhla pak jen 4,3 t CO2ekv.

Stav životního prostředí v České republice

Česko patří ohledně stavu životního prostředí v rámci EU stále k podprůměru, letos nám připadla 19. příčka v Indexu prosperity a finančního zdraví. Na jednoho Čecha stále připadá větší množství skleníkových plynů než na průměrného Evropana, přesto meziročně významně ubylo emisí vznikajících vlivem obhospodařování půdy a lesů, a to z 8 358 na 3 378 tisíc tun ekvivalentu CO2.

Na jednoho Čecha vychází relativně hodně odpadu, v rámci EU máme nízkou produkci elektřiny z obnovitelných zdrojů a zůstáváme také nadprůměrným emitentem skleníkových plynů u většiny sledovaných oblastí.

Co se týče konkrétních sektorů, ve kterých vznikají emise, Česko si vede dobře ohledně emisí z dopravy a skladování, které máme dle Eurostatu s hodnotou téměř 1 287 kilogramů na osobu třetí nejnižší. Ještě méně skleníkových plynů než na jednoho Čecha pak připadá na jednoho Rumuna a na jednoho Slováka.

Stejně jako v minulém ročníku i letos zůstávají pro Česko jednou z nejslabších oblastí emise z vytápění domácností. Přestože meziročně klesly z 836 kg skleníkových plynů na osobu na necelých 744, jednadvacet států v EU produkuje při termoregulaci budov méně emisí na osobu než my.

Měření emisí a kvality ovzduší

Z okresů MS kraje je nejvíce tuhých znečišťujících látek (42,0 %) vypouštěno v Ostravě a v okrese Frýdek-Místek (25,6 %), kde je silný hutní průmysl. Můžeme však říci, že v současnosti žijeme v období s výrazně nižšími emisemi prachu do ovzduší než tomu bylo v druhé polovině 20. století.

V posledních letech je opět patrný nárůst koncentrací znečišťujících látek, i když emise z velkých zdrojů se snižují. Příčinu je třeba hledat například ve zvyšující se automobilové dopravě, v nepříznivých meteorologických podmínkách pro rozptyl škodlivin v posledních letech a v opětovném nárůstu spalování tuhých paliv v domácích topeništích v důsledku zdražení plynu a elektřiny.

Praxe ukazuje, že mnohdy dochází i ke spoluspalování komunálních odpadů různého složení, přičemž se tak děje ve srovnatelné míře jak v Moravskoslezském, tak sousedním Žilinském kraji. Spalování nepředpisového paliva se vyznačuje zvýšenou produkcí emisí prachu, ale zejména plynných znečišťujících látek, které můžou mít závažné zdravotní důsledky pro místní obyvatelstvo.

Projekt Air Silesia a spoluspalování odpadů

Hlavním cílem projektu je provést analýzu emisního zatížení životního prostředí v jedné vybrané obci na každé straně příhraničí. Dalším cílem projektu je zvýšení informovanosti obyvatelstva o možných rizicích a negativních vlivech spoluspalování odpadu v domácích podmínkách.

Za klíčovou a z praktického hlediska velice přínosnou aktivitu řešeného projektu je možno považovat sérii spalovacích zkoušek zaměřených na vyhodnocení měrných emisí znečišťujících látek při spoluspalování tuhých paliv s plastovými odpady.

Dopady znečištění ovzduší na zdraví a úmrtnost

Znečištění vzduchu způsobené spalováním fosilních paliv, jako je uhlí a ropa, bylo v roce 2018 celosvětově zodpovědné za 8,7 milionu úmrtí. Poukázala na to nová studie, kterou publikoval odborný časopis Environmental Research. Nejvíce obětí v tomto ohledu vědci zaznamenali v Číně a Indii.

Dlouhodobý pobyt na špatném vzduchu spojují vědci se zvýšeným rizikem celé řady závažných zdravotních potíží, které mohou vést k předčasnému úmrtí. Znečištěné ovzduší se přitom ve velké míře týká také Česka, kde je vzduch špinavější než ve většině zemí Evropské unie. Na vině je zejména těžba a spalování uhlí. Podle dostupných dat zde tento problém vede každoročně k předčasné smrti zhruba deseti tisíc osob.

V oblastech, kde jsou překračovány zákonné limity pro obsah znečištění vzduchu, žije více než 60 procent Čechů. Vážná situace je například v Karviné, Havířově či Ostravě, které nedávno publikovaná mezinárodní studie zařadila do desítky evropských měst, kde tento problém zabíjí nejvíce.

Vědci navíc upozorňují, že obyvatelé takto znečištěných oblastí umírají s nemocí covid-19 častěji než lidé, kteří žijí v čistějších místech.

Špatný vzduch nicméně představuje celosvětový problém. V nové studii se mezinárodní vědecký tým snažil spočítat, kolik lidí mu ročně globálně podlehne. Došel k závěru, že jenom v roce 2018 způsobil jedovatý koktejl drobných částic, které se do vzduchu dostávají v důsledku spalování ropy, uhlí či zemního plynu, dokonce pětinu všech úmrtí. Celkem tak ve světě v daném roce zemřelo v této souvislosti 8,7 milionu lidí starších 14 let.

V Číně tak špatný vzduch snížil průměrnou délku života o 4,1 roku, v Indii o 3,9 roku a v Pákistánu o 3,8 roku. Evropanům pak emise skleníkových plynů průměrně zkracují život o osm měsíců.

Tabulka: Emise skleníkových plynů v České republice (2023)

Trajektorie skleníkového efektu: Hrozba nevratných změn

Dynamika klimatické změny se radikálně mění. Po dekády lidstvo ovlivňovalo klima emisemi skleníkových plynů ze stále masivnějšího spalování fosilních paliv. Důsledkem byl postupný růst průměrné globální teploty a s tím související destabilizace klíčových ekosystémů i četnější a silnější extrémy počasí.

Nyní ale hrozí, že se klima Země změní mnohem rychleji, radikálněji a především nevratně. Ukazuje to nová studie týmu vědců pod vedením William J. Rippla, profesora ekologie z Oregonské státní univerzity ve Spojených státech. Tým varuje před „trajektorií skleníkového efektu“.

Tým vědců však kromě toho navrhuje i proměnu chápání a výzkumu klimatické změny. Místo představy postupného oteplování je podle nich důležité přemýšlet o zcela reálných bodech zlomu, které jsou nevratné. „Nejistota vědy ohledně toho, kde tyto body zlomu jsou, vyžaduje opatrnost - překročení byť jen některých z těchto prahových hodnot by mohlo uvrhnout planetu do skleníkového efektu s dlouhodobými a možná nevratnými důsledky,“ uvedl výzkumník Christopher Wolf.

Klimatická neutralita a úloha zemědělství

Ke snížení intenzity produkce skleníkových plynů se tak nabízí cesta dlouhověkosti a zdraví chovaných zvířat.

Modelový výpočet ukázal, že s rostoucím pořadím laktace klesá množství emisí skleníkových plynů na kilogram mléka, přičemž do třetí laktace byl tento pokles velmi dramatický (von Soosten et al., 2020). Vysoká užitkovost je logicky spjata s vyššími celkovými emisemi, ale v přepočtu na jednotku produktu (kg mléka) emise s rostoucí užitkovostí klesají (Zehetmeier et al., 2012).

tags: #emise #spalováním #plynu #studie

Oblíbené příspěvky:

• Těžební průmysl a ekologie
• Osvobození od poplatku za komunální odpad
• Mechanizmy termoregulace
• Blikající kontrolka emise Fabia – co dělat?
• Rozdíl mezi emisemi, imisemi a depozicí