Vývoj emisí CO2 ve světě: Data, grafy a trendy

Koncentrace skleníkových plynů v atmosféře jsou palčivým tématem současnosti. Zvyšování koncentrací skleníkových plynů způsobuje globální oteplování, což má řadu negativních dopadů pro lidstvo. Od doby před průmyslovou revolucí narostla průměrná globální teplota o více než 1 °C.

Globální klimatické modely (GCM) jsou navázány na socioekonomické scénáře. Ty reflektují různé možné budoucí trajektorie vývoje světa nejen z pohledu emisí či výsledných koncentrací skleníkových plynů v atmosféře, nýbrž i z hlediska různého hospodářského a společenského vývoje na planetě.

Poslední 6. hodnotící zpráva IPCC (AR6) pracuje se scénáři socioekonomického vývoje, tzv. Shared Socioeconomics Pathways (SSP). V jednoduchosti lze jednotlivé scénáře změny klimatu používané na vstupu GCM simulací interpretovat takto:

• SSP1-2.6: udržitelná cesta vývoje, jsou realizována úspěšná opatření na ochranu klimatu, koncentrace CO2 v roce 2100 je očekávána na mírně vyšší něž současné hodnotě 446 ppm, nárůst globální (světové) teploty je na úrovni 1,6 °C.
• SSP2-4.5: střední cesta, degradace environmentálních systémů, ale jsou některá zlepšení týkající se využívání zdrojů a energie, realizována částečně úspěšná opatření na ochranu klimatu, a koncentrace CO2 v roce 2100 by měla být 603 ppm, nárůst globální (světové) teploty je na úrovni 2,8 °C.
• SSP3-7.0: regionální rivalita a konflikty umožňující jen malý ekonomický rozvoj, velmi nízká ochrana klimatu, koncentrace CO2 v roce 2100 je předpokládána na úrovni 867 ppm, nárůst globální (světové) teploty je na úrovni 4,4 °C.
• SSP5-8.5: vývoj založený na fosilních palivech, žádná ochrana klimatu, koncentrace CO2 v roce 2100 je předpokládána na úrovni 1135 ppm, nárůst globální (světové) teploty je na úrovni 5,8 °C.

Označení SSP5-8.5 a SSP3-7.0 signalizují, že na konci století bude radiační působení větší než 8,5 W/m2, respektive 7,0 W/m2. V SSP1-2.6 a SSP2-4.5 je však radiační působení sníženo na 2,6 W/m2, resp. 4,5 W/m2, prostřednictvím dodatečných opatření na ochranu klimatu.

Pro získání robustnějších výsledků jsou jednotlivé modely a scénáře zpracovány ve společném ansámblu, a uživateli je tak předložena nejpravděpodobnější očekávaná změna, včetně vyjádření nejistoty. Ta je konstruována, že obsahuje dvě nižší a dvě vyšší úrovně projekcí (například teplejší a chladnější nebo sušší a vlhčí).

Čtěte také: Vývoj znečištění moří v Evropě

Globální emise CO2 dle regionů a zemí

V levé části jsou celkové roční emise světových regionů za rok 2023 v gigatunách CO2eq včetně procentuálního zastoupení (jedna gigatuna je miliarda tun). Plochy jednotlivých obdélníků odpovídají relativním emisím daného regionu. V pravé části jsou roční emise přepočtené na jednoho obyvatele daného regionu vyjádřeny v tunách CO2eq.

Česká republika produkuje 0,114 CO2eq ročně, co odpovídá 0,22 % světových emisí na 0,13 % globální populace. Asie produkuje více než polovinu globálních emisí, zároveň však představuje 59 % globální populace. Z jednotlivých států má v absolutních číslech nejvyšší emise Čína. K prudkému nárůstu emisí zde došlo především mezi lety 2000 a 2011, od roku 2012 čínské emise rostou výrazně pomalejším tempem a od roku 2024 stangují nebo dokonce klesají.

V Číně od roku 2021 funguje celostátní program pro obchodování s emisemi v sektoru výroby elektřiny, který mát být od roku 2025 má být rozšířený na další průmyslové sektory. V přepočtu na obyvatele má ze sledovaných regionů nejvyšší emise Austrálie a Nový Zéland - přibližně dvojnásobné v porovnání s obyvateli České republiky.

Obecným předpokladem bývá, že čím rozvinutější je země a ekonomika, tím více skleníkových plynů by měla vypouštět. Realita ovšem není tak jednoduchá a nejeden ukazatel nám dokazuje, že vyspělé země mohou být oproti těm rozvojovým častokrát „čistší“ než by se na první pohled mohlo zdát.

Desítka největších znečišťovatelů

Deset největších producentů skleníkového plynu CO2 na světě shrnuje níže uvedený graf s procentuálním podílem jednotlivých zemí na celosvětových emisích v roce 2016.

Čtěte také: Český dluhopisový trh: Přehled

Těchto deset zemí se podílí na celosvětové produkci CO2 z 68 %. Přitom ale dva největší znečišťovatelé (Čína a USA) tvoří téměř dvě třetiny této produkce (44 % celosvětových emisí). Čína přitom poměrně nedávno sesadila USA z nejvyšší pozice světového producenta skleníkového plynu CO2 a dnes se podílí již více než čtvrtinou na celosvětových emisích CO2.

Pokud bychom ale do výpočtů zahrnuli EU jako celek (28 členů), pak by historický vývoj vypadal následovně a EU by se tak stala třetím největším znečišťovatelem.

Jak je na tom Evropa

Země Evropské unie se v rámci Kjótského protokolu zavázaly k různým omezením svých emisí a EU jako celek si pak ve své klimatické politice určila řadu cílů, které chce do budoucna naplnit. Dnes je tak EU lídrem v zavádění politik, které ji mají nasměrovat k nízkouhlíkové ekonomice.

Klimatická politika EU pak zahrnuje jak celoevropské prvky typu EU ETS, nebo zvyšování energetické efektivity zařízení, tak i národní politiky, které jdou ještě dál.

Evropský systém obchodování s emisními povolenkami (již zmiňovaný EU ETS) je hlavním nástrojem pro omezování (resp. regulaci) množství emisí vypouštěných do ovzduší z vybraných průmyslových a energetických sektorů. Jeho principem je, že každý emitent zařazený v systému EU ETS musí za každou tunu emisí skleníkových plynů zakoupit jednu emisní povolenku. Emisní povolenky se obchodují na trhu (obdobně jako komodity) za cenu, která odpovídá jejich aktuální potřebě na trhu. Pokud je cena emisní povolenky vyšší, indikuje to nedostatek emisních povolenek na trhu a motivuje emitenty ke snižování emisí.

Čtěte také: Vliv prostředí na vývoj

EU dnes sice své závazky dané v Kjótském protokolu plní, ale často se ozývají hlasy, že svou politikou negativně působí na průmysl, který se tak stává méně konkurenceschopným ve srovnání se zeměmi, které politiky na ochranu klimatu nezavedly.

V celkovém srovnání zemí EU, je pak vidět ustálený a mírně klesající trend vývoje vypouštěných skleníkových plynů.

Vývoj emisí CO2 v čase

Následující graf ukazuje odchylku průměrné roční teploty od normálu 1961-1990. Červená čára ukazuje průměrnou hodnotu, šedé linie značí horní a dolní interval spolehlivosti. Prudký nárůst vidíme zejména od 80. Globální průměrná teplota relativně k normálu 1961-1990. Červená čára značí medián odchylky, šedé značí mez 95% intervalu spolehlivosti.

Pravidelné nárůsty a poklesy lze připsat střídání dob ledových. Po dlouhou dobu nedosáhly koncentrace CO2 hodnoty 300 ppm (parts per million, molekul na jeden milion). Nyní jsou však již vyšší než 400 ppm. Pokud si graf přiblížíte na současnost (přetažením levého táhla pod grafem směrem doprava) uvidíte, že prudký nárůst začal především ve 20. století.

Následující graf ukazuje vývoj emisí CO2 dle jednotlivých regionů od roku 1750 až po současnost. Kliknutím na relativní škálu (zaškrtněte „relative“ v levém dolním rohu) se zobrazí relativní procentuální škála. Je dobře vidět, že v polovině 18. století lze připisovat takřka veškeré emise CO2 Evropě. Podíl Evropy se poté začal snižovat s tím, jak začaly CO2 emitovat i další části světa. Od poloviny 20. století vidíme výrazně se zvyšující podíl Číny a dalších zemí v Asii.

Pokud se podíváme na absolutní škálu, pak kolem roku 1900 činily globální emise CO2 přibližně 2 miliardy tun, zatímco o 115 let později, v roce 2015, už to bylo 36 miliard tun (18násobný nárůst).

Srovnávat emise jednotlivých zemí může být mírně zavádějící. Je totiž logické, že například Čína bude mít vyšší emise než Česká republika, protože se jedná o zemi s téměř 140x více obyvateli a více než stonásobnou rozlohou. V tomto směru je tedy vhodné přepočítat emise na počet obyvatel, tedy spočítat emise CO2 na jednoho obyvatele.

Nejvyšší emise na obyvatele mají země na arabském poloostrovu s rozvinutým ropným průmyslem - například Kuvajt nebo Spojené arabské emiráty. Ze zemí, které mají relativně vysoké emise CO2 na obyvatele v roce 2017 a zároveň se jedná o země s relativně vysokým počtem obyvatel, můžeme jmenovat například Spojené státy americké (16,24 t), Austrálii (16,90 t) nebo Kanadu (15,64 t). Celosvětový průměr činí 4,8 tun na osobu za rok.

Na první pohled by se mohlo zdát, že emise na osobu do značné míry souvisí s rozvinutostí dané země a životními standardy. To však úplně není pravda. Například řada velmi rozvinutých zemí v Evropě má na osobu emise CO2 relativně nízké - jmenovat můžeme třeba Švédsko (4,19 t), Velkou Británii (5,18 t), Francii (5,48 t). V České republice to podle tohoto zdroje dat z roku 2017 bylo něco málo přes 10 t na osobu. Podobně jako Česká republika je na tom například Německo nebo Nizozemsko.

Klíčovou roli v rozdílech mezi jednotlivými zeměmi v Evropě hraje zdroj energie.

Podíl jednotlivých zemí na globálních emisích

V současné době je největší množství emisí produkováno v Asii (53 %) - je to ale také kontinent, na kterém žije 60 % světové populace. Celkové emise Asie jako celku jsou tedy na obyvatele pod hranicí světového průměru. Ze všech zemí je nejvyšší množství emitováno v Číně a to s velkým náskokem (9,84 tun ročně), následují pak Spojené státy Americké (5,27 miliard tun). Celkově bylo v roce 2017 vyprodukováno 36,2 miliard tun CO2, Čína tedy emituje téměř 25 % globálního množství.

Severní Amerika s 18 % z globálního celku je svými emisemi velmi podobná Evropě (17 % globálního celku). V rámci Evropy (6,1 mld. tun) pak na EU-28 připadá 3,5 mld tun. Na další kontinenty pak v roce 2017 připadalo 1,3 mld tun (Afrika, 3,7 % světových emisí), 1,1 mld tun (Jižní Amerika, 3,2 % světových emisí), 0,5 mld tun (Oceánie, 1,3 % světových emisí).

V Asii má emise jednoznačně nejvyšší Čína, následuje pak Indie a Japonsko. V Severní Americe dominují Spojené státy Americké, následovány Kanadou a Mexikem. V Evropě má emise nejvyšší EU-28, následuje Rusko a Turecko.

Zpočátku byly takřka veškeré světové emise koncentrované na území Velké Británie a to dokonce až do roku 1888, kdy se ujaly nevalného prvenství Spojené státy Americké. Toto je dáno faktem, že Velká Británie byla první zemí, kde odstartovala průmyslová revoluce. V posledních dekádách pozorujeme výrazný nárůst podílu Asie.

Kumulativní emise CO2

Odhaduje se, že celkové množství emitovaného CO2 od roku 1751 antropogenní činností je přibližně 1,5 bilionů tun CO2.

Největší podíl má historicky stále Evropa (třetinový). Ze všech zemí na světě mají momentálně nejvyšší kumulativní emise CO2 Spojené státy Americké (400 mld. tun, přibližně čtvrtina světových kumulativních emisí CO2 od roku 1751). Kumulativní součet USA je v tuto chvíli víceméně přesně dvojnásobný, než kolik činí součet Číny (200 mld. tun). Významný podíl má také Rusko (100 mld. tun). Naopak některé dnes významné země nemají významný historický podíl, protože jejich emise narostly výrazně až v poslední době (například Indie nebo Brazílie).

Z evropských zemí má nejvyšší kumulativní emise CO2 Velká Británie (77,1 mld. tun) a Německo (90,6 mld. tun).

Emise CO2 spojené s obchodem

Červeně zbarvené země mají vyšší emise CO2 spojené s importem než emise CO2 spojené s exportem. Naopak země zbarvené do modra mají emise CO2 spojené s exportem vyšší než emise spojené s importem. Jako příklad můžeme uvést Českou republiku - ta má poměr -0,29 %, což znamená, že emise spojené s exportem převažují a tento rozdíl je ekvivalentní 0,29 % celkových ročních emisí. Pokud bychom tedy vzali v potaz emise CO2 na zemi přepočtené na cílovou destinaci produktu, jehož výroba emise zapříčinila, emise ČR by byly o 0,29 % nižší. Naopak například Spojené státy americké mají hodnotu +7,7 %, což znamená, že po přepočtu by emise USA byly o 7,7 % vyšší.

Většina evropských zemí má vyšší emise importu než exportu. Česká republika je v tomto směru výjimkou, byť je tento podíl pro ČR jen velmi mírně negativní. Vyšší emise z importu má také Severní Amerika, většina zemí Jižní Ameriky a velmi vysoký je tento poměr u některých afrických zemí (sami produkují CO2 jen minimálně, ale dováží řadu výrobků).

V USA byl poměr mezi emisemi CO2 z importu a exportu od roku 1990 do roku 1998 přibližně 0, tedy vyrovnaný. Od roku 1998 ale došlo k nárůstu poměru, tedy převládají emise CO2 z importu (5,72 mld. tun, 2016) nad emisemi CO2 z exportu (5,31 mld. tun, 2016). V Číně od roku 1990 vždy převládaly emise CO2 z exportu, ale tento rozdíl se v průběhu času od 90. let minulého století zvyšuje - v roce 1990 výroba 2,06 mld. tun a spotřeba 1,97 mld. tun, v roce 2016 výroba 6,91 mld. tun a spotřeba 6,27 mld. tun. Emise z výroby tedy procentuálně narostly v poměru k spotřebě z 104,5 % na 110,2 %.

Zdroje emisí CO2

Od roku 1750 přibližně do roku 1870 se jednalo takřka výhradně o uhlí (coal). Následně se začaly projevovat i další paliva a v roce 1968 poprvé převýšily emise CO2 ze spalování ropy (oil) ty ze spalování uhlí. Od začátku 20. století se pak výrazněji začaly projevovat emise CO2 z výroby cementu a spalování zemního plynu při těžbě (flaring).

Největší podíl má výroba elektřiny a tepla (49,0 %) a tento podíl se od roku 1960 zvyšuje. Na druhém místě je pak sektor dopravy (20,5 %) spolu se sektorem výrobního průmyslu a stavebnictví (20,0 %). V oblasti eurozóny také dominuje výroba elektřiny a tepla (38,8 %), vyšší význam než je celosvětový průměr ale má doprava (29,1 %). V Severní Americe tvoří výroba elektřiny a tepla 45,3 % a doprava 33,2 %. V Číně má sektor výroby elektřiny a tepla podíl poloviční (52,3 %), naopak doprava je méně významná (8,6 %). Výrazný podíl má v Číně sektor výrobního průmyslu a stavebnictví (31,7 %).

Ekonomický růst a emise CO2

Záleží samozřejmě na tom, v čem ekonomický růst spočívá a jak k němu jednotlivé země přistupují. Obecně můžeme tento parametr označit jako ekonomickou CO2 intenzitu.

• energetická účinnost - množství energie vyžadované na jednotku GDP. Tento parametr souvisí s produktivitou a účinností použitých technologií.
• uhlíková účinnost - emise CO2 na jednotku energie. Tento parametr je závislý především na energetických zdrojích, tedy jak byla energie vytvořena.

Pozitivním faktem je, že se intenzita od roku 1990 souvisle snižuje z 0,47 kg (1990) na 0,34 kg (2014). Data pro Českou republiku ukazují na pokles z 0,76 kg (1992) na 0,31 kg (2014). Je tedy vidět, že došlo v ČR k výrazně vyššímu poklesu než celosvětově. Ještě větší pokles zaznamenala Čína (1,41 kg v roce 1990 na 0,59 kg v roce 2014).

Trend grafu připomíná oblouk - země s velmi nízkým hrubým domácím produktem na osobu mají také nízkou intenzitu CO2. Země s rozvinutější ekonomikou mají intenzitu CO2 naopak vyšší, avšak od určitého momentu intenzita zase klesá u těch nejrozvinutějších zemí. Tento trend se dá poměrně snadno vysvětlit - nerozvinuté země nemají příliš intenzivní průmysl ani služby. Naopak země s vyšším GDP na osobu mají průmysl a služby rozvinutější a čím rozvinutější daná země je, tím více lze očekávat, že bude například používat nejnovější technologie a mít vyšší účinnost, popř. že velkou část GDP tvoří služby.

Skleníkové plyny a jejich potenciál globálního oteplování

Skleníkové plyny zdaleka neznamenají pouze oxid uhličitý (CO2). Patří sem například také metan (CH4), oxid dusný (N2O) nebo fluorid sírový. S tím že každý z těchto plynů má odlišný potenciál globálního oteplování (PGO, anglicky Global Warming Potential, GWP). Tento potenciál je arbitrární index vztahující se k CO2. Laicky řečeno to znamená, že CO2 má PGO rovno 1. Každý skleníkový plyn pak má určité PGO, které značí násobek potenciálu způsobovat globální oteplování ve srovnání s CO2. PGO se pak také vztahuje k horizontu, za který srovnání hodnotíme.

I po přepočtení je vliv CO2 jednoznačně největší a to přesto, že má nižší PGO než ostatní plyny, ale emise CO2 jsou o tolik vyšší, že rozdíl nedorovnají.

Emise CO2 v České republice a ve světě (1960-2017)

Na rozdíl od grafů vývoje koncentrací a emisí znečišťujících látek, není zde žádný výrazný rozdíl mezi rokem 1960 (99 Mt) a 2017 (108 Mt). Jistý trend zde však patrný je - nejhorší situace byla přibližně mezi roky 1975 a 1990. Od roku 1990 došlo ke zlepšení, v posledních letech je trend spíše stagnující.

V roce 1960 jednoznačně nejvyšší emise CO2 tehdy produkovaly Spojené státy americké - přibližně 2890 Mt. S velkým odstupem pak na nelichotivém druhém místě bylo Rusko (oblast Ruska tehdejšího Sovětského svazu) s 890 Mt. Třetím největším producentem CO2 pak bylo Německo (814 Mt) a na čtvrtém místě Čína (780 Mt).

Nejhůře dopadlo Lucembursko, kde v roce 1960 vycházelo na jednoho obyvatele přibližně 36,6 t CO2 ročně. Druhá nejhorší situace byla v Kuwajtu (28,9 t) a až na třetím místě USA (16 t), které tehdy dominovaly, co se týče absolutních hodnot.

V roce 2017 nelichotivému žebříčku opět dominuje jedna země - tentokrát už to nejsou Spojené státy americké, ale vcelku očekávaně Čína (9840 Mt). USA se sice posunuly na druhé místo, celkové množství CO2 emisí USA je však téměř dvojnásobné v porovnání s rokem 1960. Situace v Číně po stránce emisí CO2 , ale i celkového znečištění ovzduší je špatná. Na druhou stranu je nutné vzít v potaz i fakt, že se jedná o nejlidnatější zemi světa. Pokud se podíváme na přepočet emisí CO2 na obyvatele, je na tom Čína s přibližně 7,1 t lépe i než Česká republika (10,2 t).

V přepočtu na obyvatele měl loni ze zemí s dostupnými daty nejvyšší emise CO2 Katar (49,2 t), dále Kuvajt (25,2 t) a Spojené arabské emiráty (24,7 t).

U Číny vystřídalo období výrazného růstu období mírného růstu či stagnace a u Indie dochází k růstu neustále, zatímco například u Německa je trend obdobný jako u ČR - po roce 1960 nárůst, do roku přibližně 1990, u Německa trochu dříve a pak postupný pokles a stagnace. U USA byl nárůst pozorován až do roku 2007, nyní jsou USA ve stadiu mírného poklesu.

V Indii jsou emise přepočtené na osobu výrazně nižší, ale trend je zde neustále stoupající, podobně jako v absolutních hodnotách. Černou čarou je v grafu vyznačen průběh emisí CO2 na osobu pro Českou republiku. Je vidět, že na začátku a na konci sledovaného období 1960 a 2017 jsou hodnoty téměř totožné se sousedním Německem.

Nejnižší emise CO2 na osobu připadají na málo vyspělé země v Africe, jako je Angola, Čad, Somálsko, Burundi nebo Demokratická republika Kongo. U Angoly je to pouze přibližně 0,02 t/osobu/rok.

Od roku 1960 došlo k významným změnám v absolutních hodnotách emisí CO2 pro jednotlivé státy. Nejvíce CO2 v současnosti produkuje Čína, následovaná USA a Indií. Ač jsou však v Číně a Indii celkové emise vysoké, pokud vezmeme v potaz i počet obyvatel těchto států, jsou naopak relativně nízké. Z grafu trendů je už vidět snaha Číny redukovat emise CO2. To stejné však nelze říct například o Indii, kde dochází k neustálému nárůstu. Česká republika si dnes co do množství CO2 na osobu stojí v žebříčku zemí výrazně lépe - v roce 1960 patřilo území ČR k zemím s nejvyšší hodnotou.

tags: #vývoj #emisí #CO2 #ve #světě #data

Oblíbené příspěvky:

• Technologie pro snížení NOx
• Vliv přírody na psychiku
• Jak si ohřát jídlo venku bez rozdělávání ohně?
• Aplikace pro odpadové hospodářství
• Zkušenosti s pobytem na Slapsku