Hubert Bułgajewki: Czy uda się wychwycić i uwięzić CO2?

Energetyka oparta na węglu wciąż na to liczy.

Wielu ludzi pokłada nadzieję w technologii wychwytu dwutlenku węgla, upatrując w niej szansy na odsunięcie w czasie rezygnacji z paliw kopalnych. Okazuje się jednak, że istnieje wiele przeszkód na drodze do rozwoju tej technologii. Czy okaże się ślepym zaułkiem? A jeśli spełnią się obietnice wizjonerów, to kiedy?

Spalanie węgla bez emisji dwutlenku węgla
Pewnie słyszeliście o CCS, technologii, dzięki której, spalając paliwa kopalne, unikamy emisji CO2. Jeśli nie, to zdefiniujmy, co to takiego jest. Skrót wziął się od angielskiej nazwy carbon capture and storage, która odnosi się do technologii, które pozwalają na oddzielenie i wychwycenie dwutlenku węgla ze spalin (np. tych powstających ze spalania węgla w elektrowni). Jednak największa korzyść płynie z tego, że wyłapany CO2 mógłby być składowany w taki sposób, by nie trafić do atmosfery. Wielu ekspertów uważa, że to całkiem dobre rozwiązanie, bo dzięki temu nie trzeba będzie rezygnować z wykorzystania węgla i innych paliw kopalnych.

Transformacja energetyczna rozwiniętej cywilizacji o ponad 7-miliardowej populacji nie jest łatwa. Ten proces będzie wymagał wielu lat kosztownych działań i przede wszystkim współpracy. Nawet w przeszłości takie transformacje trwały, jeśli nie całe stulecia, to wiele dekad. Ludzkość przestawiała się już z drewna na węgiel czy chociażby z maszyn parowych na spalinowe oraz elektryczne. Sama elektryfikacja zajęła przynajmniej pół wieku.

Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu przy ONZ (IPCC), kreśląc scenariusze ilości emisji CO2 i niedopuszczenia do wzrostu globalnej temperatury o dwa stopnie Celsjusza zakłada wdrożenie tej technologii. Miałaby ona posłużyć wychwytywania dwutlenku węgla z atmosfery na skalę przemysłową, co określa się jako carbon dioxide removal (CDR). Brano to pod uwagę także na szczycie klimatycznym w Paryżu w 2015 roku, jako możliwą konieczność zastosowania ujemnych emisji, zdając sobie sprawę, że paliwa kopalne będą spalane jeszcze przez wiele lat.

Ale czy to prawdą jest to, że CCS uwolni nas od konieczności szybkiego odejścia od paliw kopalnych? Czy w ten sposób uda się utrzymać globalne ocieplenie w ryzach? Założenia wydają się słuszne. Projektujemy, testujemy i wdrażamy na masową skalę, a potem – czekamy na efekty. Okazuje się jednak, że nie jest to takie oczywiste. Nie wszystko złoto, co się świeci.

Droga technologia
Największym problemem jest koszt technologii wychwytywania CO2. Kto za nią zapłaci? Jak dotąd nikt nie stosuje jej na masową skalę, a jednocześnie czasu jest niewiele. Badania są z oczywistych względów wspierane przez sektor paliw kopalnych, który chciałby funkcjonować dalej. Oszacowania kosztów są rozbieżne, ale generalnie nie jest to tania technologia. W przypadku zgazowywania węgla, czyli zamieniania go w specjalnych komorach w gaz, by potem go spalić, oczywiście bez emisji przechwyconego CO2, jest dość droga. Amerykański Departament Energii szacuje te koszty na 60 dolarów, a za barierę nie do przeskoczenia uważa 40 dolarów za tonę. Teoretycznie można by wdrożyć nawet bardzo drogą technologię na masową skalę, ale wtedy kosztami obarczony zostanie odbiorca energii. Czyli wiązałoby się to znacznymi podwyżkami cen energii.

Trudno sobie wyobrazić taki scenariusz. Każdy zdaje sobie sprawę, że wzrost ceny powoduje spadek popytu. Radykalny wzrost cen energii elektrycznej ze względu na wprowadzenie CCS na masową skalę nie spotka się z entuzjazmem obywateli. Mógłby też negatywnie odbić się na gospodarce, jak w przypadku recesji z 2008 roku, kiedy ropa naftowa mocno podrożała – nie było przyjemnie tankować benzynę w cenie sześciu złotych za litr. Jeszcze gorzej było w latach 70. XX wieku, kiedy naftowe embargo krajów arabskich doprowadziło do kryzysu ekonomicznego.

Wciąż na etapie nieudanych eksperymentów
Wiemy już więc, że jest to droga technologia. Ale czy ona w ogóle się sprawdza? Tu za przykład może posłużyć historia elektrowni w Kemper w stanie Missisipi. Jeszcze kilka lat temu uważano, że będzie to rewolucyjna inwestycja, która pozwoli udowodnić, że można spalać węgiel bez emisji CO2. Ale od dłuższego czasu wiadomo było, że upadek projektu jest kwestią czasu. Nie dość, że budowa miała przeciągające się opóźnienia, to koszty rosły lawinowo. Początkowo projekt miał kosztować niewiele, tylko 2,4 miliarda dolarów, ale z biegiem czasu koszty ostatecznie wzrosły aż do 7,5 miliarda.

Latem 2017 roku właściciel zakładu, firma Southern Company – gigant amerykańskiej energetyki węglowej, ogłosiła, że po latach ogromnych nakładów finansowych i braku dotrzymania terminów, rezygnuje z dokończenia projektu budowy elektrowni, spalającej węgiel bez emisji CO2. W Stanach Zjednoczonych powszechnie uważano, że Southern Company lekceważyła narastające problemy technologiczne, czując poparcie dla projektu ze strony władz federalnych, jak i stanowych. Dziennikarskie śledztwo w tej sprawie przeprowadził niedawno brytyjski The Guardian. Okazało się, że proces technologiczny był tak skomplikowany, że ostatecznie inwestycja okazała się kompletną klapą. Inżynierowie w trakcie budowy mieli całą masę kłopotów, jak chociażby problem z konstrukcją komory gazyfikacji węgla.

Elektrownia Kemper okazała się porażką technologiczną, a nie z powodu niesprzyjającej sytuacji na rynku albo jakichś niefortunnych zdarzeń. Wygląda więc na to, że opłacalny czysty węgiel i wychwytywanie CO2 są nadal nierealne. Szczególnie, że wiele krajów liczy na wywiązywanie się sygnatariuszy Porozumienia Paryskiego z 2015 roku.

Tak więc idea CCS jakkolwiek szlachetna, to na dzień dzisiejszy wciąż pozostaje mirażem. Czy kiedyś wejdzie w życie i będzie świecić triumfy, służąc ludzkości – trudno powiedzieć. Dziesiątki lat upłynęły zanim zastąpiliśmy silnik parowy wynaleziony przez Jamesa Watta motorem spalinowym. Sęk w tym, że obecnie nie mamy tyle czasu. Emisja CO2 rośnie, przyczyniając się do dalszego ocieplania klimatu, co może przynieść nam zgubę.

Hubert Bułgajewski
Publicysta REO. Wcześniej portali: naukaoklimacie.pl oraz ziemianarozdrozu.pl Ekspert ds. zmian klimatu. Autor bloga Arktyczny Lód.