📻 UJEMNE EMISJE DWUTLENKU. Ostatnia szansa planety?

Jest szansa, żeby powstrzymać ocieplenie świata o 2 stopnie C! Czy jednak ujemne emisje dwutlenku węgla są możliwe?

AUDIO REO. Posłuchaj artykułu. Czyta Danuta Stachyra
Klimatolodzy od wielu lat alarmują, że jeśli ludzkość nie podejmie żadnych konkretnych działań, to ocieplający się klimat wymknie się spod jakiejkolwiek kontroli. Obecne rozwiązania w postaci zielonej energii mogą nie wystarczyć, ale pojawia się pomysł wykorzystania technik określanych mianem ujemnych emisji CO2. Rozwiązanie to może okazać się ostatnią deską ratunku dla ludzkości.

Ocieplenie klimatu postępuje bardzo szybko

Ostatnie lata upływają pod znakiem dość drastycznego wzrostu globalnej temperatury. Padło wiele rekordów, lata 2014, 2015 i 2016 były rekordowymi – globalna temperatura wzrosła o 1 stopień C względem ery preindustrialnej, a więc sprzed tzw. rewolucji przemysłowej. W ciągu ostatnich 50 lat globalna temperatura dla okresu 2010-2016 wzrosła o 0,8 stopnia C, a to bardzo dużo, choć wydaje się tak niewiele [->]. Wraz z tym światu przyszło mierzyć się z szeregiem konsekwencji, takich jak silniejsze ulewy, wzrost ryzyka powodzi, dłuższe susze czy podnoszący się poziom oceanów.

Rozwój odnawialnych źródeł energii to za mało

Wyraźnie trzeba znaleźć inne rozwiązania. Jednym z nich są ujemne emisje dwutlenku węgla, czyli Carbon Dioxide Removal w skrócie CDR. CDR, bo będziemy posługiwać się tym skrótem, to inaczej wychwytywanie dwutlenku węgla z atmosfery na skalę przemysłową. Pod tym pojęciem kryją się różne technologie, za pomocą których usuwany z atmosfery węgiel jest magazynowany. [->].

Kwestię CDR po raz pierwszy poddano analizie po ukazaniu się piątego raportu IPCC w 2013 roku. Krytyka skupiała się głównie na koncepcyjnym wykorzystaniu niesprawdzonych jeszcze metod CDR. Metod, których celem jest zatrzymanie globalnego ocieplenia poniżej dwóch stopni Celsjusza względem ery preindustrialnej. Analizy dotyczące CDR skupiają się także na potencjalnych zagrożeniach, związanych z wdrażaniem tej technologii na szeroką skalę. Wymaga ona jeszcze wielu badań w celu sprawdzenia, czy będzie bezpieczna dla świata oraz czy okaże się kluczowa dla zrealizowania uzgodnionego ograniczenia wzrostu globalnej temperatury [->].

Wkraczając w świat ujemnych emisji

Walcząc z globalnym ociepleniem, zawsze mówi się o rozwoju zielonej energii, która powinna całkowicie wyeliminować paliwa kopalne [->]. Tak naprawdę same OZE nie wystarczą. Najbardziej efektywna kosztowo redukcja emisji gazów cieplarnianych będzie wymagać zastosowania wielu technologii. W tym właśnie CDR [->].

Prawdopodobnie jednak ludzka cywilizacja nie będzie w stanie wyzbyć się emisji gazów cieplarnianych w 100%. Szczątkowe emisje niezmiennie będą występować np. w przemyśle takim jak hutnictwo, w transporcie – np.  w lotnictwie, czy też rolnictwie podczas uprawy ryżu i hodowli bydła.

Ważnym w kwestii ujemnych emisji może okazać się Bioenergy with Carbon Capture and Storage (BECCS), czyli wychwytywanie i składowanie dwutlenku węgla, przy jednoczesnym wykorzystywaniu możliwości produkcji energii z biomasy [->]. Takie rozwiązanie mogłoby pomóc w znacznej redukcji emisji dwutlenku węgla i zredukowaniu jego ilości w atmosferze. Sama technologia, nawet jeśli niedopracowana, to jest kwestią paru lat. Wydaje się więc, że problemu nie ma. A jednak jest.

Podział zobowiązań między państwa i regiony

Większość dotychczasowych dyskusji odnośnie CDR dotyczyła skali ogólnoświatowej. Jest to jednak złe podejście do sprawy, ponieważ to poszczególne kraje i regiony muszą zrealizować działania. Odpowiednim rozwiązaniem jest wyznaczenie poziomu z perspektywy danego państwa i jego możliwości do podjęcia się inicjatywy. Takie podejście jest szczególnie przydatne w negocjacjach klimatycznych.

Aby ocenić potencjalne konflikty polityczne, wzięto do porównania poziom BECCS dla kilku państw. Są to Chiny, Indie, USA i kraje Unii Europejskiej. Te wybrane państwa, według zamysłu projektu AMPERE*, mają odgrywać wiodącą rolę w projekcie BECCS do 2050 roku [->]. Gdyby plan się powiódł do 2050 roku państwa te miałyby pochłaniać ok. 5-10 gigaton (Gt) CO2 rocznie.

Wskazane kraje miałyby także według AMPERE zapewnić największy wkład łączny do końca stulecia. Jak pokazuje poniższy wykres, największy udział w pochłanianiu CO2 będą miały Chiny – 80 Gt CO2 do 2100 roku, a dalej USA – 60 Gt CO2 oraz Indie i UE po 50 Gt CO2. Za nimi plasują się Brazylia (40 Gt CO2) i Rosja (30 Gt CO2).

Skala działania CDR to nie tylko samo zmniejszanie całościowej emisji CO2 w sytuacji, gdy bezemisyjna energetyka nie będzie w stanie zastąpić paliw kopalnych. Takie działanie jest niewystarczające. Redukcja emisji musi być większa niż 100%, co oznacza, że muszą zostać osiągnięte ujemne emisje CO2. W ramach wspólnej odpowiedzialności należy oczekiwać, że kraje uprzemysłowione, szczególnie te rozwinięte w swych redukcjach emisji CO2, znajdą się poniżej zerowej wartości w szybkim czasie. Wcześniej niż kraje rozwijające się i inne państwa, które nie mają takich możliwości finansowych i technologicznych[->].

Mniej zamożne państwa będą prawdopodobnie wymagały, aby kraje uprzemysłowione więcej inwestowały w CDR, bo kraje rozwijające się nie będą mogły zredukować własnych emisji CO2 do zera. Zresztą ich wkład, w przełożeniu na osobę, w globalne emisje jest niewielki.

Przeszkody na drodze

Podobnie jak z rozwojem i wdrażaniem zielonej energetyki, tak samo z ujemnymi emisjami będą wiązać się spore problemy i przeszkody.

Przede wszystkim kwestia opłacalności. Skala CDR na poziomie regionalnym będzie zależeć od tego, w jaki sposób polityka klimatyczna zachęci firmy do rozwoju i wdrażania niezbędnych technologii. Decyzje inwestycyjne podejmowane są długoterminowo, przy stabilnych i wysokich cenach emisji, doskonałej znajomości kosztów wdrażania technologii i doskonałej koordynacji w międzynarodowym łańcuchu dostaw. W ten sposób przekładają się na zerowe ryzyko niepowodzenia inwestycji. Rzeczywistość jest jednak bardziej skomplikowana…

Hojne wsparcie rządowe pod koniec pierwszej dekady XXI wieku nie było wystarczające, by napędzić rozwój i wdrożenie technologii CCS na dużą skalę [->]. Do tego ceny emisji były zbyt niskie i niestabilne, a sprzeciw opinii publicznej zbyt duży. Jak do tej pory CCS to wciąż jeszcze bardziej eksperyment i testy, niż wdrażanie technologii na skalę przemysłową. Podobnie jest w przypadku bioenergii, czyli spalania biomasy – jest wiele kontrowersji co do jej neutralności wobec klimatu. To dodatkowo wiąże się z powodzeniem BECCS, bo jeśli nie będzie gwarancji, że złagodzi to problem globalnego ocieplenia, to mało realne, by technologia ta została wdrożona na skalę przemysłową [->].

Obliczanie wielkości emisji związanych ze spalaniem biomasy zawsze stanowiło wyzwanie. Powszechne i spójne raportowanie rozwiąże problem tylko częściowo. Duże wyzwanie będzie stanowić międzynarodowy handel biomasą tak, żeby jej spalanie w jednym kraju było powiązane z jej uprzednim pozyskiwaniem w innym.

W grę będzie wchodzić także kwestia kontroli i rozliczania z podejmowanych działań. Szczegółowy system rozliczania emisji dwutlenku węgla musiałby zostać powiązany z systemem transferów finansowych, tak aby uniknąć błędów lub, co gorsza, oszustw. Cały system wymagałby niezależnego monitoringu, raportowania i weryfikacji. Musiałby też być rzetelnie stosowany w krajach o bardzo różnych poziomach zarządzania. CDR może wchodzić w interakcje z istniejącymi pobudkami politycznymi, takimi jak manipulowanie ilościami emisji i obniżaniem cen uprawnień do emisji, bo władze krajów mogą chcieć przenosić koszty działań na innych. W istocie będzie tak, że CDR będzie wymagać nowych instrumentów politycznych, w szczególności skutecznych bezpośrednich płatności za usuwanie CO2 z atmosfery.

O ile da się opracować złożone systemy wyliczania emisji i wychwytu CO2, to wyzwania związane z zachęceniem państw do stosowania CDR wymagałyby rozwiązania problemów finansowych i rachunkowych, które wciąż pozostają punktami spornymi w negocjacjach dotyczących polityki krajowej i międzynarodowej. O ile politycy nie dostaną na stół niezbędnych zachęt, to CDR nie ujrzy światła dziennego w skali przemysłowej.

Musimy to zrobić jak najszybciej, ale problem zawsze stanowi… polityka

Staje się jasne, że ograniczenie wzrostu średniej temperatury globalnej poniżej 2 stopni C będzie wymagać zastosowania CDR na masową skalę. Bez rozmów politycznych do tego nie dojdzie. Można wyróżnić trzy główne obszary, które wymagają bardziej ukierunkowanej dyskusji, by CDR wyszło ze sfery teoretycznych analiz i mogło być stosowane na, liczoną w miliardach ton rocznie, skalę przemysłową. Przede wszystkim państwa powinny zacząć negocjowanie zróżnicowanych obowiązków odnośnie stosowania CDR.

Co równie ważne, musi zostać opracowany szczegółowy system obliczania, wspierany pomiarami, raportowaniem i weryfikacją w celu śledzenia emisji CO2 i przepływów finansowych wzdłuż międzynarodowego łańcucha CDR.  Po trzecie zaś, ważne jest opracowanie regulacji, które będą zachęcać firmy i przedsiębiorstwa do badania, rozwijania i wdrażania niezbędnych technologii.

 

* AMPERE to projekt, którego celem jest ocena wytyczonych planów łagodzenia zmiany klimatu i oceny tych działań ze względu na ich koszty.

Źródło: carbonbrief.org

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