Využití tepelné emise a snižování emisí CO2

20.03.2026

Lidmi způsobené emise skleníkových plynů zesilují v atmosféře skleníkový efekt, což vede k oteplování planety. Zvyšování koncentrace plynů způsobujících skleníkový jev vede ke snižování radiační schopnosti zemského povrchu a k tzv. globálnímu oteplování. Termín globální oteplování zahrnuje obecně změnu klimatu, provázenou klimatickými extrémy a je v současnosti jedním z nejvíce řešených témat v celosvětovém měřítku.

Podle šesté hodnotící zprávy Mezivládního panelu pro změnu klimatu (IPCC) z roku 2023 jsou emise skleníkových plynů z lidské činnosti zodpovědné za oteplení o přibližně 1,1 °C od počátku 20. století. Mezi tyto činnosti patří například spalování uhlí, ropy a zemního plynu, odlesňování a zemědělství.

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.

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.

Čtěte také: OPŽP a odpady

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. V Česku jsou relativně vyšší emise z energetiky oproti ostatním zemím kvůli vyššímu podílu uhelných elektráren a skutečnosti, že Česko je vývozcem elektřiny.

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.

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.

Mezi největší světové znečišťovatele patří Čína a USA. Rozdíly v produkci emisí CO2 jsou způsobeny zejména rozdílnou populací, ale také například rozdílným způsobem vedení průmyslu. Česká republika se dle [3] v roce 2015 umístila na 42. pořadí v absolutním žebříčku největších znečišťovatelů planety emisemi CO2.

Čtěte také: Využití vody z nádobí

Využití odpadního tepla

Nakládání s odpadním teplem a jeho využití si získalo větší pozornost. Více lidí si uvědomuje důležitost odpadního tepla a zajímá se o jeho využití pro udržitelnou energii. To vedlo ke zvýšení jejího využití. Opětovné využití odpadního tepla může přinést významné výhody pro energetickou účinnost a úsporu nákladů.

Nejvhodnější možnosti pro opětovné využití odpadního tepla ve vašem konkrétním případě budou záviset na následujících faktorech. Patří sem typ průmyslových procesů, které máte, teplota a množství generovaného odpadního tepla a okolní infrastruktura. Zde jsou některé běžné možnosti pro opětovné využití odpadního tepla:

Procesní ohřev: Přebytečné teplo, které vzniká, může být znovu využito pro různé procesy vytápění v rámci vašich průmyslových činností.
Prostorové vytápění: Odpadní teplo můžete použít k vytápění kancelářských prostor, skladů nebo jiných vnitřních prostor.
Ohřev vody: Využijte odpadní teplo k předehřívání vody pro různé účely.
Dálkové vytápění: Pokud se vaše zařízení nachází v blízkosti obytných nebo komerčních oblastí, můžete zvážit integraci odpadního tepla do systému dálkového vytápění.
Aplikace v sušení: Průmyslová odvětví, která vyžadují odstranění vlhkosti, mohou využít odpadní teplo pro účely sušení.

Systémy pro přeměnu tepla na energii se používají k zachycování odpadního tepla vyrobeného během výroby energie nebo průmyslových procesů. Tyto systémy generují elektřinu a /nebo užitečné teplo, čímž maximalizují celkovou energetickou účinnost. Odpadní teplo se obvykle používá pro vytápění, chlazení nebo jiné průmyslové procesy ve stejném zařízení.

Emisní faktory a energetický mix

Emisní faktory uhlíku uvádí množství uhlíku, respektive oxidu uhličitého připadajícího na jednotku energie ve spalovaném palivu (např. t CO2/MWh). Udávají se hodnoty typické pro danou skupinu emisních zdrojů a slouží k výpočtu množství emisí CO2. Definici a hodnoty emisních faktorů CO2 pro podmínky ČR udává vyhláška č. 309/2016 Sb., kterou se mění vyhláška č. 480/2012 Sb. o energetickém auditu a energetickém posudku.

Je nutné zdůraznit, že se jedná o hodnoty emisních faktorů, které se vztahují k energii přivedené v palivu (příkon), nikoli o hodnoty vztažené k produkci energie (výkon). Z toho důvodu jsou hodnoty uvedené v Tab. 1 bez zahrnutí účinnosti energetické přeměny, tedy bez zahrnutí účinnosti spalováním. Ve skutečnosti jsou tyto hodnoty emisních faktorů navýšené právě o nedokonalé spalování paliva.

Čtěte také: Odpad a recyklace v Česku

Energetický mix ČR pro rok 2016 v oblasti výroby elektrické energie ukazuje největší zastoupení elektráren spalující fosilní paliva (59,53 %), dále jaderných elektráren (30,36 %) a elektráren využívající obnovitelné zdroje energie (10,11 %).

Navzdory 40% podílu bezemisních zdrojů v energetickém mixu ČR je emisní faktor CO2 spíše z těch vyšších v Evropě, na rozdíl od států, které vyrábí elektrickou energii převážně z obnovitelných či jaderných (téměř bezemisních) zdrojů. Například Norsko, které vyrábí elektrickou energii téměř pouze pomocí vodních elektráren či Francie, která má značné zastoupení jaderných elektráren. Polská výroba elektrické energie je založena na uhelných elektrárnách, což má za následek jeden z nejvyšších emisních faktorů v Evropě.

Spalováním biomasy se podle vyhlášky nevyprodukuje žádné množství emisí CO2. Je to smluvní hodnota, neboť z pohledu krátkodobého uhlíkového cyklu je biomasa neutrální. Během svého růstu biomasa naváže zhruba stejné množství uhlíku, jako později při spalování uvolní.

Vzhledem k vysokému emisnímu faktoru CO2 pro elektrickou energii lze konstatovat, že elektřina je z globálního pohledu ekologicky výrazně nejhorší energonositel pro použití v budovách, přestože lokálně se jedná vlastně o bezemisní zdroj (bez místní produkce škodlivin).

Emise skleníkových plynů v EU

Infografika ukazuje emise skleníkových plynů v EU v roce 2022 rozčleněné podle odvětví, která jsou jejich hlavními zdroji. Dodávky energie byly v roce 2022 zodpovědné za 27,4 % emisí skleníkových plynů v EU, zatímco vnitrostátní doprava se na nich podílela 23,8 %. Emise skleníkových plynů z průmyslu představovaly 20,3 % emisí, rezidenční a komerční činnosti 11,9 % a zemědělství 10,8 %.

EU je čtvrtým největším producentem za Čínou, Spojenými státy a Indií, následují Rusko a Brazílie.

Skleníkové plyny zůstávají v atmosféře po dobu od několika let až po tisíce let. Měření emisí skleníkových plynů během životního cyklu zahrnuje výpočet potenciálu globálního oteplování zdrojů energie prostřednictvím posuzování životního cyklu.

V roce 2014 sjednotil Mezivládní panel pro změnu klimatu hodnoty ekvivalentu oxidu uhličitého (CO2 ekv.) u hlavních celosvětově používaných zdrojů elektřiny. Provedl k tomu analýzu závěrů stovek jednotlivých vědeckých prací hodnotících jednotlivé zdroje energie.

Zdaleka nejhorším producentem emisí je uhlí, následuje zemní plyn, nízkouhlíkové zdroje jsou solární, větrné a jaderné elektrárny. U všech technologií je třeba počítat s pokrokem v účinnosti, a tedy i s možným snížením jednotkových emisí CO2ekv. od doby zveřejnění, které nebyly do studie zahrnuty.

U vytápění domácností jsou měrné emise z kotlů na zemní plyn téměř ve všech zemích větší než z tepelných čerpadel.

Nejpřísněji studovanými fázemi jsou fáze těžby materiálu a paliv, konstrukce, provozu a nakládání s odpady.

Biomasa a emise

Každý rok zůstanou v přírodě tuny nevyužité biomasy. Zdánlivě přirozený rozklad však může způsobovat vyšší emise skleníkových plynů, než kdyby byla energeticky využita. Podle odborníků na obnovitelné zdroje může využití biomasy v energetice výrazně přispět ke snížení uhlíkové stopy.

Biomasa se v přírodě rozkládá dvěma základními způsoby, přičemž oba přispívají k emisím skleníkových plynů:

Aerobní rozklad (za přítomnosti kyslíku): Biomasa se přeměňuje především na oxid uhličitý (CO2) a vodu. Tento proces je přirozenou součástí uhlíkového cyklu, ale i tak zvyšuje koncentraci CO2 v atmosféře, což přispívá ke globálnímu oteplování.
Anaerobní rozklad: Probíhá například ve vodě, v půdě s nízkým obsahem kyslíku nebo na skládkách. Při tomto procesu vzniká metan (CH4), který má přibližně třicetinásobně silnější skleníkový efekt než CO2.

Pokud biomasa zůstane ladem a bez kontroly hnije, její negativní dopad na klima se výrazně zvyšuje.

Jedním z nejlepších způsobů, jak biomasu smysluplně využít, je její přeměna na energii. Při spalování v teplárnách nahrazuje fosilní paliva a přispívá k nižším emisím. Další možností je její zpracování v bioplynových stanicích, kde se vzniklý metan zachytí a spálí pro výrobu energie, čímž se zabrání jeho úniku do atmosféry. Perspektivní možností využití biomasy je také výroba bioethanolu, který může sloužit jako ekologická náhrada tradičních paliv v dopravě.

Vzhledem k rostoucímu tlaku na snižování emisí skleníkových plynů a přechod na udržitelné zdroje energie je efektivní zpracování biomasy klíčovým krokem k ochraně ovzduší. Nevyužitá biomasa představuje nejen ekologický problém, ale také promarněnou příležitost, jak využít potenciál přírodních zdrojů.

Emise oxidu uhličitého dle typu elektrárny

Jednotkovým emisím oxidu uhličitého z různých zdrojů se říká emisní faktor. Uvádí množství uhlíku, respektive oxidu uhličitého připadající na jednotku energie ve spalovaném palivu. Udává se v jednotkách t CO2/MWh. V České republice je oficiální emisní faktor elektřiny asi 0,43 tCO2/MWh.

Emisní faktor je vážený průměr ze všech elektráren, kdy se uvažuje procentuální podíl jednotlivých zdrojů, tedy třeba uhelní elektrárny, jaderné, vodní.

Emisní faktor uhelné elektrárny je asi 0,36 t CO2 ekv./MWh. Pro hlavní obnovitelné zdroje, tedy větrnou elektrárnu, fotovoltaickou i vodní elektrárnu se uvádí nula (tabulka č. 3). Obnovitelné zdroje se tudíž podle tohoto dokumentu považují za tzv. bezuhlíkové. Jaderná energetika zde uvedena není.

Abychom získali reálná měrná čísla z výroby elektřiny, je třeba uvažovat celkové emise všech skleníkových plynů během celé životnosti elektrárny. Musí se započítat např. stavbu/výrobu zařízení, jeho likvidace a případná doprava paliva.

Kromě CO2 se uvažuje i vliv dalších skleníkových plynů, hlavně metanu. Zdaleka nejhorším producentem emisí je uhelná elektrárna, následuje elektrárna na zemní plyn. Nízkouhlíkové zdroje jsou solární, větrné a jaderné elektrárny.

Vodní energie, biomasa, geotermální energie a energie z oceánů mohou být obecně velmi nízkouhlíkové, ale špatná konstrukce nebo jiné faktory mohou mít za následek vyšší emise z jednotlivých elektráren.

Protože většina emisí z větru, slunce a jaderných zdrojů není z vlastního provozu, jsou-li provozovány déle a během své životnosti vygenerují více elektřiny, budou mít emise na jednotku energie nižší.

Z hodnocení měrných emisí skleníkových plynů i z dalších dopadů (např. vliv těžby a distribuce paliv na krajinu, místní znečištění ovzduší, znečištění vody) vychází, že obnovitelné zdroje elektřiny jsou lepší než neobnovitelné, tedy např. elektřina z uhlí, zemního plynu nebo popř.

Dnes je snadné si vybrat ve své domácnosti (i ve firmě, úřadě) dodavatele elektřiny, která bude pocházet výhradně z obnovitelných zdrojů. Cena za tuto elektřinu je skoro stejná jako ta tzv. fosilní. Pokud máte možnost, můžete si nainstalovat solární fotovoltaické kolektory a stát se výrobci elektřiny. Ceny panelů jsou rekordně nízké.

Regulace skleníkových plynů v EU

Skleníkové plyny, včetně oxidu uhličitého (CO2), metanu (CH4) a fluorovaných plynů (F-plyny), jsou látky, které mají schopnost zachytit teplo ze slunečního záření v atmosféře, čímž přispívají k oteplování Země. V důsledku průmyslové činnosti a využívání fosilních paliv dochází k nadměrným emisím těchto plynů, což vede k narušení rovnováhy atmosféry a ke globálnímu oteplování.

Fluorované plyny jsou uměle vyrobené chemikálie, které se běžně nacházejí v zařízeních, jako jsou chladničky, klimatizace, tepelná čerpadla, aerosolové spreje, rozpouštědla a pěnidla. Ačkoliv jejich přítomnost v atmosféře tvoří pouze zhruba 2,5 % z celkových emisí skleníkových plynů v EU, jejich schopnost zachytit teplo je mnohonásobně větší než u CO2. EU v rámci své klimatické politiky usiluje o postupné snižování emisí fluorovaných plynů. Zásadní je zejména zákaz uvádění výrobků obsahujících F-plyny na trh tam, kde existují ekologičtější alternativy.

Metan je dalším významným skleníkovým plynem, který přispívá k oteplování Země. Na rozdíl od F-plynů se metan přirozeně vyskytuje v atmosféře, ale jeho emise jsou výrazně zvyšovány lidskými aktivitami, jako je zemědělství, průmyslová výroba a těžba fosilních paliv. Aby se zabránilo dalšímu nárůstu jeho emisí, EU usiluje o přijetí závazných opatření na snižování emisí metanu ve všech sektorech, přičemž nejvíce pozornosti se věnuje energetickému průmyslu a zemědělství.

Regulace skleníkových plynů, ať už se jedná o CO2, metan nebo fluorované plyny, spadá pod širší rámec mezinárodních dohod, jako je Pařížská dohoda o klimatu. EU se zavázala dosáhnout do roku 2050 nulových čistých emisí, což vyžaduje významné snížení emisí všech těchto plynů.

SECAP

SECAP (Akční plán pro udržitelnou energii a klima, Sustainable Energy and Climate Action Plan) je plán udržitelné energie a klimatu, který slouží jako nástroj pro místní samosprávy k dosažení cílů v oblasti snížení emisí skleníkových plynů a zlepšení udržitelnosti. Hlavním cílem SECAPu je podpora transformace měst a obcí směrem k energetické účinnosti, rozvoji obnovitelných zdrojů energie a snížení celkových emisí CO2 a dalších skleníkových plynů.