Emise Oxidu Uhličitého za Jednotlivé Druhy Dopravy: Srovnání v České Republice

Lidmi způsobené emise skleníkových plynů zesilují v atmosféře skleníkový efekt, což vede k oteplování planety. Hlavním antropogenním skleníkovým plynem je oxid uhličitý (CO2), který k oteplování přispívá přibližně ze 70 %. Jeho koncentrace v atmosféře rostou především kvůli spalování fosilních paliv, ale například i kácení pralesů nebo výrobě oceli a cementu. Dalším významným skleníkovým plynem je metan (CH4), který do atmosféry uniká hlavně při těžbě fosilních paliv a chovu dobytka.

V roce 2022 celý svět vypustil do atmosféry 57,4 miliard tun CO2eq. Tato jednotka přepočítává množství různých skleníkových plynů na množství CO2, které by mělo stejný příspěvek ke skleníkovému jevu. Klimatická změna závisí na celkovém množství skleníkových plynů v atmosféře, při srovnávání jednotlivých zemí je však také vhodné vyjádření na obyvatele.

Skleníkových plynů je řada, nejvýznamnější z nich je oxid uhličitý, tedy CO2. Jednotka tuna CO2 udává tedy výhradně množství oxidu uhličitého. Jednotlivé skleníkové plyny se přepočítávají na tzv. CO2eq (CO2 ekvivalent), tedy na množství oxidu uhličitého, které by mělo stejný příspěvek ke skleníkovému jevu atmosféry jako množství těchto ostatních vypuštěných plynů. Vzhledem k různému poločasu života jednotlivých plynů v atmosféře se tento příspěvek uvažuje za určitou standardizovanou dobu, zpravidla uvažujeme horizont 100 let a používáme tzv. GWP (Global Warming Potentital) koeficienty.

V porovnání s celosvětovými emisemi se mohou zdát emise Česka zanedbatelné - v roce 2022 Česká republika vypustila 118,5 milionu tun CO2eq (při zahrnutí sektoru využití půdy a lesnictví 121,8 mil. tun CO2eq). V roce 2022 Česko vypustilo 118,5 milionů tun CO2eq, přepočteno na obyvatele jde o 10,9 tuny CO2eq na osobu. Světový průměr v roce 2022 byl 7,2 tun CO2eq na osobu.

Jednotlivá hospodářská odvětví přispívají ke klimatické změně v různé míře. Například v Česku je výroba elektřiny a tepla zodpovědná za 33 % emisí skleníkových plynů, oproti tomu průmysl přispívá 28 %, doprava 16 % a zemědělství přibližně 8 %. Podíl jednotlivých sektorů na emisích se liší jak v čase, tak napříč zeměmi. Mnohé přírodní jevy také uvolňují skleníkové plyny. Například dýcháním člověk vyprodukuje přibližně 300 kg CO2 za rok, podobně oxid uhličitý vydechují také jiné organismy. Dýchání však nepřispívá ke klimatické změně, neboť se jedná o uzavřený cyklus uhlíku: veškerý vydechovaný uhlík byl dříve pohlcen z atmosféry při fotosyntéze rostlin. Silným skleníkovým plynem je vodní pára, avšak její cyklus v atmosféře je také uzavřený a množství vypařené vody je dáno teplotou.

Čtěte také: Vše o emisních normách

Na přibližně 70 % světových emisí skleníkových plynů se podílí oxid uhličitý. Globální oteplování je přibližně přímo úměrné celkovému množství emisí skleníkových plynů, které vypouštíme do atmosféry. Pro zastavení klimatické změny je tedy nutné přestat vypouštět skleníkové plyny a dosáhnout takzvané klimatické neutrality.

Množství emisí, které lze ještě vypustit, abychom nepřekročili určitou teplotní hranici, se označuje jako uhlíkový rozpočet. Pro zastavení klimatické změny je nutné přestat vypouštět skleníkové plyny, neboli dosáhnout tzv. net-zero či klimatické neutrality. Výraz „net-zero“ můžeme přeložit jako „čistá nula“ a je tím myšleno, že daný stát či firma je klimaticky neutrální, tedy odstraňuje z atmosféry stejné množství skleníkových plynů jako do atmosféry vypouští. Tato situace je také označována jako klimatická neutralita nebo uhlíková neutralita s tím, že druhý z pojmů se většinou týká pouze oxidu uhličitého, nikoli všech skleníkových plynů.

Podíl jednotlivých sektorů na emisích skleníkových plynů poskytuje užitečné vodítko pro zaměření mitigačních snah. Největších emisních úspor může Česko dosáhnout proměnou svého energetického mixu. Emisní intenzita ekonomiky označuje množství skleníkových plynů vyprodukovaných na jednotku HDP a zpravidla se uvádí v gramech CO2eq na jeden dolar. Hospodářsky rozvinutější země mají zpravidla méně emisně náročné ekonomiky, neboť služby tvoří větší podíl jejich hospodářství. Oproti tomu v rozvojových zemích tvoří větší podíl hospodářství emisně náročné sektory: zemědělství, průmysl a stavebnictví.

Antropogenní Emise Skleníkových Plynů

Všechny hodnoty v grafu jsou antropogenní emise skleníkových plynů CO2, N2O, CH4, HFC, PFC, SF6, NF3 vyjádřené jako CO2eq. Jednotka CO2 ekvivalent zohledňuje dlouhodobý efekt skleníkových plynů v atmosféře a převádí je na množství CO2, které by mělo stejný efekt. Roční objem emisí České republiky je 103,53 mil. tun CO2eq (údaj z roku 2023). V roce 1990 činil objem emisí na území dnešní České republiky 196,9 mil. tun CO2eq. To znamená, že během tohoto období klesly emise ČR o 47 %. Většina tohoto poklesu, zhruba o čtvrtinu, však proběhla během devadesátých let.

Emise Podle Sektorů

Jednotlivé oblasti lidské činnosti se na celkových emisích podílejí různou měrou:

Čtěte také: Více o pamětních emisích

• Výroba elektřiny a tepla: 33,72 milionů tun CO2 (32,6 % celkových emisí, 3,11 t CO2eq na obyvatele ročně).
• Průmysl: 25,86 mil. tun CO2 (25,0 % celkových emisí, 2,39 t CO2eq na obyvatele ročně).
• Doprava: 20,94 mil. tun CO2 (20,2 % celkových emisí, 1,93 t CO2eq na obyvatele ročně).
• Budovy: 8,62 mil. tun CO2 (8,3 % celkových emisí, tedy 0,80 t CO2eq na obyvatele ročně).
• Zemědělství: 8,13 mil. tun CO2eq (7,9 % celkových emisí, 0,75 t CO2eq na obyvatele ročně).
• Odpadové hospodářství: 5,58 mil. tun CO2eq ročně (5,4 % celkových emisí, 0,51 t CO2eq na obyvatele ročně).

Výroba Elektřiny a Tepla

Objem emisí z výroby elektřiny a tepla klesl oproti roku 1990 o 38 % na 33,72 milionů tun CO2eq ročně. Emise v energetice pochází především ze spalování hnědého uhlí a zemního plynu v elektrárnách (25,61 milionů tun, resp. 24,7 % celkových ročních emisí) a dále z tepláren (8,10 mil. tun, či 7,8 % celkových emisí ročně). Tyto emise pochází především ze spalování hnědého uhlí v elektrárnách a v posledních desetiletích spíše stagnují, a to i přesto, že v roce 2002 byla spuštěna Jaderná elektrárna Temelín. Výraznější pokles je patrný až v několika posledních letech v souvislosti s nárůstem cen emisních povolenek.

Průmysl

Emise z průmyslu klesly od roku 1990 o 67 % na 25,86 mil. tun CO2eq ročně. V této kategorii jsou zahrnuty tři druhy emisí. Za prvé jde o emise ze spalování fosilních paliv v průmyslu (např. koksu ve vysokých pecích nebo zemního plynu v cementárně). Za druhé jde o procesní emise, které vznikají chemickou reakcí při výrobním procesu - například při redukci uhlíku z železné rudy nebo při kalcinaci vápence při výrobě cementu. Za třetí jde o úniky skleníkových plynů související s průmyslem - například úniky F-plynů při jejich používání v chladících průmyslových produktech nebo úniky metanu při těžbě uhlí či v plynárenské infrastruktuře. Útlumem těžkého průmyslu v první polovině devadesátých let došlo k výraznému snížení emisí ze spalování fosilních paliv. Konkrétně emise ze spalování při výrobě železa a oceli klesly do roku 2000 o dvě třetiny a v roce 2023 se pohybovaly pod 9 % oproti úrovním z roku 1990. Emise z (nespalovacích) průmyslových procesů přitom spíše stagnují. Například emise z výroby skla, cementu, vápna nebo amoniaku a z petrochemie se pohybují na podobných úrovních jako na začátku devadesátých let.

Doprava

Emise z dopravy vzrostly oproti roku 1990 o 75 % na 20,94 mil. tun CO2eq ročně. V detailním grafu napravo je po roce 2007 patrný dočasný pokles emisí v důsledku globální finanční krize a následné ekonomické recese. Od roku 2014 (s výjimkou roku 2020) lze opět sledovat růst emisí. Emise skleníkových plynů v dopravě vznikají primárně spalováním fosilních paliv v motorech silničních dopravních prostředků - v roce 2023 to bylo 94 % všech emisí z dopravního sektoru, 5 % tvořila letecká doprava.

Osobní automobilová doprava ročně vyprodukuje 11,40 mil. tun CO2 (11,0 %), zatímco nákladní a autobusová doprava je zodpovědná za 8,07 mil. tun CO2 (7,8 %). Neelektrifikovaná vlaková doprava ročně způsobí emise 0,22 mil. tun CO2eq (0,2 %), v grafu je započtena v rámci ostatní dopravy. Emise z letecké dopravy jsou 1,06 mil. tun tun CO2 (1,0 %, 97,9 kg na obyvatele ročně) a odpovídají emisím vyprodukovaným lety z letišť v ČR. Snížit emise z dopravy je možné přechodem na alternativní druhy pohonu (např. na elektřinu, biometan nebo CNG), zvýšením podílu hromadné dopravy a snížením počtu vozidel na silnicích.

Budovy

Emise klesly oproti roku 1990 o 71 % na 8,62 mil. tun CO2eq ročně. Jde o topení a ohřev vody v domácnostech, kancelářích a institucích (pokud energie není dodávána z teplárny) a také o vaření plynem. Průmyslové budovy jsou zahrnuty v kategorii Průmysl.

Čtěte také: CIM Ministerstvo Emise: Vysvětlení

Zemědělství

Emise ze zemědělského sektoru klesly od roku 1990 o 54 % na 8,13 mil. tun CO2eq ročně. Emise v zemědělství pochází především z chovu hospodářských zvířat (4,35 mil. tun) v podobě emisí metanu a také z obdělávání půdy a s tím spojenými emisemi N2O (2,35 mil. tun). Také sem patří spalování pohonných hmot v zemědělství a lesnictví (1,16 mil. tun). Emise pocházejí především z chovu hospodářských zvířat a z obdělávání půdy a s tím spojenými emisemi N2O. K omezení emisí metanu ze zemědělství by vedlo snížení počtu chovaného dobytka (a s tím související snížení spotřeby hovězího masa a mléčných výrobků), změna nakládání se statkovými hnojivy (například jejich stabilizací v bioplynových stanicích) a méně intenzivní hnojení průmyslovými hnojivy.

Odpadové Hospodářství

Emise z odpadového hospodářství od devadesátých let setrvale rostou. Do roku 2023 stouply o 68 % na 5,58 mil. tun CO2eq ročně. Emise z odpadového hospodářství produkují především skládky odpadu, ze kterých do atmosféry uniká metan. Ten vzniká rozkladem biologicky rozložitelného materiálu (papíru, kartonu, textilií a bioodpadu) v tělese skládky.

Srovnání s Jinými Druhy Dopravy v ČR (rok 2003)

Dělal jsem výpočty z dat České republiky roku 2003 a vypočítal jsem dost odlišné výsledky: nejnižší měrné externality měla nákladní železnice v elektrické traxi (v souběhu s vodními cestami ČR jdou elektrifikované tratě), na druhém místě byla vodní doprava. Ještě mnohem hůř vychází tvrzení pana Přemysla Filipa o snížení emisí posílením nákladní vodní dopravy.

Tabulka ukazuje, že v žádné ze sledovaných škodlivin nebyla v r. 2003 v ČR nejšetrnější nákladní vodní doprava. U emisí kysličníku uhelnatého CO, resp. těkavých organických látek VOC byla 227x, resp. 46x šetrnější elektrická trakce železniční dopravy proti druhé vodní dopravě a 406x, resp. Elektrická trakce železniční dopravy byla 13,9x šetrnější proti druhé nejšetrnější silniční dopravě u emisí oxidů dusíku NOx a 21,8x u tuhých emisí (vodní doprava byla u emisí NOx a tuhých až třetí nejšetrnější). Také u emisí oxidu uhličitého CO2 nejnižší měrnou emisní náročnost měla elektrická trakce nákladní železniční dopravy - 2,43x nižší proti druhé nejšetrnější silniční dopravě a 5,31x nižší proti nejhorší motorové trakci železniční dopravy.

V emisích oxidu siřičitého SO2 byla nákladní silniční doprava 1,3x šetrnější než druhá nejšetrnější vodní doprava a 3,49x šetrnější než nejhorší elektrická trakce železniční dopravy. U emisí SO2 a CO2 jde o rozdíly zdaleka nejmenší.

Největší náskok elektrické nákladní železnice proti motorovým druhům dopravy měla u měrných emisí polycyklických aromatických uhlovodíků PAH, přestože jde o skutečnost r.

Závěr je zřejmý: chceme-li snižovat znečištění ovzduší z nákladní dopravy při daných dopravních výkonech, lze tak kromě snižování emisní náročnosti jednotlivých dopravních prostředků činit jen posilováním elektrické nákladní železniční dopravy na úkor silniční, vodní i motorové železniční dopravy.

Výkony a Emise v ČR v Roce 2003

Tabulka - Výkony v mil. čtkm, emise v t a počet čtkm/1 t emise v ČR v r.

Letecká Doprava a Její Emise

Zahrnutí letecké dopravy je podobně problematické - zobrazený příspěvek letecké dopravy odpovídá emisím vyprodukovaným lety z letišť v ČR. Je to tedy pravděpodobně podhodnocený údaj (mnoho Čechů létá z Vídně či Bratislavy) a neodpovídá zcela množství emisí, které Češi způsobí (typicky např. let českého člověka do New Yorku s přestupem v Amsterdamu se započítá do zobrazených emisí jen jako Praha-Amsterdam, zatímco emise z letu Amsterdam-New York se započtou Nizozemsku).

Vodní Doprava a Její Emise

Autoři článků často porovnávají emise lodí a automobilů a docházejí k senzačním závěrům kolikanásobně víc vypustí za rok provozu jedna nákladní loď zplodin do ovzduší, popřípadě kolik stovek miliónů automobilů by vyprodukovalo stejné množství emisí jako pár největších kontejnerových lodí.

Oxidy Síry a Pevné Částice

Emise oxidů síry a pevných částic jsou, oproti ostatním druhům dopravy, u lodí opravdu poměrně vysoké. Je to zapříčiněno tím, že lodní dvoudobé přeplňované vznětové motory pracují na mazut, který je odpadním produktem po destilaci ropy, a na který lodě plují při většině svých cest kolem světa (na rozdíl od motorové nafty, na kterou lodě plují jen v určitých oblastech, a která pohání pomocné lodní motory). Mazut totiž obsahuje velký podíl síry a pevných částic, které se pak při spalování uvolňují do ovzduší. Lehčí frakce, jako motorová nafta a benzín, tyto složky obsahují pouze v malých množstvích a to, co zbyde, je z velké části zachyceno katalyzátory a filtry pevných částic.

Oxidy síry se podílí na vzniku kyselých dešťů, které pak devastují krajinu (našinci známý pohled na česká pohraniční pohoří) a pevné částice jsou často toxické a způsobují nám dobře známé smogové opary (ale i romantické večerní červánky - i ty jsou způsobeny vysokým podílem pevných částic v atmosféře). Ano, oba tyto produkty spalování mazutu jsou velice nežádoucí a lodní doprava jich vypouštěla do ovzduší nezanedbatelné množství, což se projevilo zejména v člověkem méně dotčených oceánských oblastech a přístavních městech.

Lodní doprava se celkově podílí na 5-10% světové produkce oxidů síry - je tedy co zlepšovat. Naštěstí na tom lodní průmysl už delší dobu intenzivně pracuje. V jednom ze článků jsem se již věnoval snaze IMO a průmyslu snížit podíl lodní dopravy na emisích oxidů síry a dusíku zavedením nových nařízení o maximálním podílu síry v mazutu (snížení ze 3,5% na 0,5%), které vešly v platnost 1.1.2020 a jsou známy pod zkratkou IMO 2020. Dále byly už dříve vyhlášeny takzvané Emission Control Areas, kde je používání vysokosirnatých těžkých paliv zakázáno a v praxi to znamená přechod na spalování motorové nafty před vplutím do ECA. Mezi tyto oblasti patří severní pobřeží Evropy, pobřežní vody USA a Kanady, Baltské moře a částečně přístavní vody zbytku Evropy a některých asijských států. Nově se budou tyto oblasti rozšiřovat - třeba kolem pobřeží Austrálie a některých částí Jižní Ameriky.

I po všech těchto snahách o snížení tohoto druhu emisí bude lodní doprava stále mít největší podíl na znečištění ovzduší ze všech srovnávaných druhů doprav. Těžká vysokosirnatá paliva jsou a budou stále ve výrobě a budou i nadále používána bez dostatečného filtrování v některých částech světa, zejména v pobřežní plavbě. Nesmíme také zapomenout, že i když je podíl síry dle nařízení snížen, stále budou tato paliva při svém spalování oxidy síry produkovat.

Průměrný rozdíl ceny nízkosirnatého mazutu a motorové nafty je momentálně zhruba 32$ za tunu paliva. Průměrná denní spotřeba handysize bulkeru je zhruba 21 tun paliva na den, u nových velkých kontejnerových lodí je to už 100 tun a u lodí staršího typu 150 a více tun. Tyto průměrné spotřeby platí pro tzv.

Skleníkové Plyny

U skleníkových plynů, tedy emisí, které nejvíc ovlivňují dnes tolik skloňovanou globální změnu klimatu, už to pro lodní dopravu v porovnání s ostatními typy dopravních prostředků vypadá příznivěji. V dopravním sektoru jsou největšími producenty CO2 osobní automobily (zhruba 40%), následované nákladními automobily (kolem 30%). Letecká a lodní doprava produkuje lehce přes 10% a vlaky kolem 4%. Procentuální odhady se lehce liší zdroj od zdroje, nicméně jasně ukazují, jaký typ dopravy produkuje skleníkových plynů nejvíce.

Lodní doprava je na tom v tomto případě lépe i ve srovnání s dopravou leteckou, protože ač mají emisní podíly téměř totožné, přepravený objem nákladu po moři je značně vyšší (63 milionů tun vs 10,7 miliard tun). Z těchto dat by se už automobily a lodě porovnávat tak dobře nedaly a senzační titulky tedy často plynou z nepochopení typu emisí a jejich vlivu na životní prostředí. I se snížením emisí skleníkových plynů má IMO velké plány. V článku o EEDI jsem se již rozepsal o tzv. Nové, efektivnější typy motorů, využití zbytkového tepla na lodích, nové druhy paliv a slow steaming jsou příklady průběžných snah celého průmyslu o snížení škodlivých emisí.

Hmotnosti jsou vypočítané jako WTW (Well to Wheel) - to znamená, že je ve vypočtené hodnotě zahrnutá produkce CO2 ze zdroje energie (ropné pole, elektrárna) až do pohonné jednotky.

tags: #emise #oxidu #uhliciteho #za #jednotlive #druhy

Oblíbené příspěvky:

• Renewable Energy Goals in the Czech Republic
• České instituce pro odpad
• Přečtěte si více o konferenci
• Nejpodstatnější rizika pro pralesy
• Kritéria pro Ekologické Budovy