Oxid uhličitý (CO2) je bezbarvý plyn bez chuti a zápachu, který je tvořen jedním atomem uhlíku a dvěmi atomy kyslíku. Je běžnou součástí zemské atmosféry (0,04%). Při ochlazení pod - 80 °C plynný CO2 mění své skupenství za vzniku tuhé látky (desublimuje), která se nazývá suchý led. Oxid uhličitý má asi 1,5 x vyšší hustotu než vzduch, proto má ve vyšších koncentracích (např. přirozené vývěry ze země) tendenci hromadit se při zemi. Je dobře rozpustný ve vodě, přičemž se zčásti (asi z 0,003 %) slučuje s vodou na kyselinu uhličitou. Je nehořlavý a z chemického hlediska se jedná o velmi stabilní látku, která se znatelně nerozkládá ani při teplotách přesahujících 2000°C.
Oxid uhličitý je přirozeně se vyskytující plyn, jako součást koloběhu uhlíku je v podstatě jedinou základní surovinou všech organických sloučenin. Fotosyntetizující organizmy (bakterie, řasy, rostliny), tzv. producenti jsou schopni utvářet složité uhlovodíky z oxidu uhličitého a vody. V atmosféře oxid uhličitý pohlcuje infračervené záření a přispívá tak ke vzniku tzv. skleníkového efektu. Běžné koncentrace oxidu uhličitého jsou neškodné, krátkodobá expozice větším dávkám může způsobit bolest hlavy, závratě, dýchací potíže, třes, zmatenost a zvonění v uších. Mezi nejvýznamnější antropogenní zdroje uhlíku patří jakékoliv spalování uhlíkatých látek (od dopravy, průmysl, k domácím topeništím) a jeho úniky z výrobků, ve kterých je obsažen.
Do atmosféry se oxid uhličitý uvolňuje neustále, například v rámci koloběhu uhlíku v oceánech, kvůli rozkladu organických látek, fotosyntéze, dýchání organismů nebo sopečným erupcím. V takovém případě mluvíme o emisích z přirozených zdrojů. Další část emisí CO₂ tvoří tzv. antropogenní emise, které vznikají lidskou činností, zejména spalováním fosilních paliv, výrobou cementu a oceli nebo v důsledku odlesňování.
Některé starší zdroje uvádějí, že přirozenými procesy se do atmosféry každý rok dostává přibližně 750 až 770 gigatun oxidu uhličitého. Vycházejí ze zprávy Mezivládního panelu pro změnu klimatu (IPCC) z roku 2007. V dané době se množství emisí CO₂ vytvářených člověkem pohybovalo okolo 30 gigatun za rok, což odpovídalo necelým 4 % z celkového množství emisí.
Podle nejnovějších dat IPCC z roku 2021 dosahují emise CO₂ vytvářené přirozenými procesy 795 gigatun (IPCC používá vyjádření v gigatunách uhlíku). Antropogenní emise oxidu uhličitého, které podle IPCC činí skoro 41 gigatun, tak po přepočtu tvoří 4,9 % z celkového ročního množství CO₂ uvolněného do atmosféry. Stejné množství antropogenních emisí zmiňuje i analýza, která každoročně vzniká pod záštitou mezinárodního projektu Global Carbon Project. Její autoři ovšem upozorňují, že definice a způsoby výpočtu se mohou v různých databázích lišit. Platforma Climate Watch, která také pravidelně zveřejňuje statistiky týkající se emisí skleníkových plynů, uvádí u antropogenních emisí z tohoto důvodu nižší čísla. Za rok 2020 ukazuje konkrétně 34,7 gigatuny CO₂, což by odpovídalo 4,2 % celkových emisí (se započítáním přirozených emisí podle IPCC).
Čtěte také: Vývoj solární energie
Na první pohled by se mohlo zdát, že lidská činnost tvoří zanedbatelnou část emisí oxidu uhličitého. Antropogenní emise ale narušují přirozený koloběh, a stávající úložiště, jako jsou oceány nebo lesy, nedokáží CO₂ plně absorbovat. Zmíněná přírodní úložiště jsou sice schopna zachytit přibližně polovinu emisí CO₂, které jsou v systému navíc kvůli lidské činnosti, zbývající přebytek oxidu uhličitého ale zůstává v atmosféře. Tím se zvyšuje jeho koncentrace, což následně přispívá právě k zesilování skleníkového efektu a růstu teploty na Zemi.
Lidská činnost je hlavním důvodem, proč emise oxidu uhličitého uvolněného do atmosféry rostou. Používáním fosilních paliv, především pro výrobu elektřiny, tepla nebo dopravu, se vyprodukuje přibližně 90 % všech antropogenních emisí CO₂, zbytek zahrnuje především odlesňování.
Oxid uhličitý, společně s dalšími látkami jako jsou metan, oxid dusný, freony a ozon, patří mezi takzvané skleníkové plyny, které mají schopnost absorbovat tepelné (IR) záření Země, díky čemuž je ohřívána spodní vrstva atmosféry a zemský povrch. Pro zmíněný proces se používá termín skleníkový efekt. Vedle skleníkových plynů v něm hraje zásadní roli vodní pára, která se podle propočtů účastní na skleníkovém efektu ze 60%, na oxid uhličitý pak připadá 24% podíl.
Přirozený skleníkový efekt je velmi důležitý pro uchovávání stabilních teplotních podmínek na Zemi, nicméně v souvislosti s rozvojem lidských aktivit, zejména spalováním fosilních paliv, dochází k jeho dalšímu prohlubování. Zvýšení emisí skleníkových plynů, plynoucích z lidských činností, tak může vést k ovlivnění teplotní bilance Země, ve směru nárůstu průměrné teploty.
Většina přehledů vyčísluje jen podíl, který tvoří Evropa či EU ze světových antropogenních emisí CO₂ z fosilních paliv. Podle databáze EDGAR, kterou zveřejňuje Evropská komise, má EU na svědomí lehce přes 7 % tohoto druhu emisí, Evropa přibližně 8,5 %. Téměř stejný podíl u EU uvádí také analýza Global Carbon Project.
Čtěte také: Doprava a znečištění ovzduší: Česká republika
V přehledech IPCC, EDGAR ani Global Carbon Project se nám nepodařilo dohledat podíl, který připadá EU ze všech antropogenních emisí. Poslední statistiky platformy Climate Watch ukazují, že v roce 2020 Unie produkovala 6,6 % emisí vytvářených lidskou činností, celá Evropa pak 8,6 %.
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.
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.
Oxid uhličitý se hodí k nejrůznějším průmyslovým účelům jak v plynném i pevném (v menší míře kapalném) skupenství. Používá se při sycení nápojů, jako chladící médium, v chemickém průmyslu slouží jako základní surovina řady organických látek, uplatňuje se jako ochranný plyn při svařování, představuje náplň hasicích přístrojů, zejména používaných pro hašení elektrických zařízení.
Existují návrhy projektů, které berou uvedené skutečnosti vážně v úvahu a navrhují například systém, ve kterém cílené probublávání speciálních nádrží spalinami (tzn. oxidem uhličitým) podporuje intenzivní růst řas (tím je odstraňován oxid uhličitý), ze kterých by byla následně vyráběna bionafta. Spalování paliv biologického původu, zejména biomasy a bionafty, by potom z hlediska emisí oxidu uhličitého bylo vyváženo tím, že k jejich vzniku by byl nejprve oxid uhličitý z atmosféry spotřebován a fotosyntézou přeměněn na spalovanou biomasu, což v podstatě kopíruje uzavřený přírodní cyklus.
Čtěte také: Podíl obnovitelných zdrojů v ČR
Dle nařízení vlády o integrovaném registru znečišťování č. 368/2003 Sb. je ohlašovací práh pro zařazení provozu do IRZ pro emise a přenosy emise CO2 do ovzduší 100000000 (kg/rok). Přípustný expoziční limit (PEL) a nejvyšší přípustná koncentrace (NPK-P) pro oxid uhličitý v ovzduší pracovišť činí dle nařízení vlády č. 178/2001 Sb.
Rámcová úmluva OSN o změně klimatu - Mezinárodní smlouva uzavřená na konferenci OSN o životním prostředí a rozvoji, která se uskutečnila v roce 1992 v Riu de Janeiru.
| Látka | Ohlašovací práh pro emise do ovzduší (kg/rok) |
|---|---|
| Oxid uhličitý (CO2) | 100 000 000 |
tags: #podil #prirody #na #produkci #oxidu #uhliciteho