Kromě nahrazení fosilních paliv obnovitelnými zdroji energie a opatřeními v oblasti energetické účinnosti vyžaduje cíl klimatické neutrality další inovativní řešení. Dvě další klíčové technologie v oblasti snižování emisí CO₂ jsou tyto CCS (zachycování a ukládání uhlíku) a CCU (zachycování a využívání uhlíku). Na rozdíl od obecného zamezení emisí CO₂ je jejich cílem vázat existující nebo nevyhnutelné skleníkové plyny dříve, než se dostanou do zemské atmosféry.
Co je CCS - zachycování a ukládání uhlíku?
CCS je technologie, jejímž cílem je zachycovat, přepravovat a trvale ukládat oxid uhličitý (CO₂) přímo u zdroje emisí - například v elektrárnách nebo průmyslových zařízeních. Proces se skládá ze tří hlavních kroků:
- Oddělení CO₂CO₂ je z výfukových plynů odfiltrován.
- DopravaZachycený CO₂ se přepravuje potrubím nebo jiným dopravním prostředkem na vhodné místo skladování.
- ÚložištěCO₂ se čerpá do podzemních geologických formací, jako jsou prázdná plynová nebo ropná pole, kde může být bezpečně uložen.
Výhody CCS
Trvalé ukládání CO₂ zabraňuje uvolňování velkého množství plynů, které poškozují klima, do atmosféry. To je důležité zejména pro průmyslová odvětví, která se obtížně dekarbonizují, jako je cementářský, ocelářský a chemický průmysl. Zde může CCS hrát klíčovou roli při snižování emisí tam, kde samotné využívání obnovitelných zdrojů energie nestačí.
Co je CCU - zachycování a využívání uhlíku?
Na rozdíl od CCS se CCU zaměřuje na recyklaci CO₂. Zachycený oxid uhličitý se nejen zachycuje, ale také využívá jako surovina v různých průmyslových odvětvích. Příklady použití technologií CCU zahrnují např.
- Chemický průmyslCO₂ se používá k výrobě paliv, plastů nebo chemikálií.
- StavebnictvíCO₂ lze přidávat do betonu, což rovněž zvyšuje pevnost materiálu.
- Potravinářský průmyslCO₂ se používá při výrobě sycených nápojů nebo při konzervaci potravin.
Výhody CCU
CCU podporuje oběhové hospodářství tím, že přeměňuje CO₂ na produkty, které lze ekonomicky využít. Tím nejen odstraňuje CO₂ z ovzduší, ale také vytváří nové obchodní příležitosti pro průmysl. CO₂ se však může později uvolnit při likvidaci nebo spalování těchto produktů.
CCS a CCU: rozdíly a podobnosti
Cílem CCS i CCU je snížit množství CO₂ v atmosféře, ale liší se v tom, že se snaží snížit množství CO₂ v atmosféře. Dlouhodobý charakter jejich účinku. Zatímco při CCS se CO₂ trvale ukládá do geologických formací, při CCU se znovu využívá a často zůstává v hospodářském cyklu. V závislosti na konečném produktu však může být opět uvolněn.
Obě technologie jsou však považovány za klíč ke klimatické neutralitě, protože mnoho průmyslových odvětví v současné době stále není schopno změnit své procesy a výrobu tak, aby byly neutrální z hlediska emisí CO₂. To platí zejména pro odvětví, jako je výroba oceli a cementu, která produkují obrovské množství CO₂. CCS a CCU zde nabízejí další řešení, jak minimalizovat emise CO₂ a dosáhnout tak cíle čistých nulových emisí. Podle odborníků, jako je Mezivládní panel pro změnu klimatu (IPCC), jsou tyto technologie nezbytné pro dosažení globálních cílů v oblasti klimatu.
V Německu jsou požadavky na CCS a CCU definovány ve spolkovém zákoně o kontrole emisí a zákoně o ukládání oxidu uhličitého (KSpG), které jsou v současné době odpovídajícím způsobem novelizovány. Oba zákony upravují například schvalovací postupy pro výstavbu potřebné infrastruktury, potrubí CO₂ a bezpečnostní standardy. Všechny klíčové body jsou shrnuty v tzv. strategii řízení emisí uhlíku.
Výzvy a kritika
Navzdory potenciálu technologií CCS a CCU existují některé kritické body a výzvy. Ani jedna z nich nebyla dosud plně vyvinuta nebo dlouhodobě zkoušena. V Německu byl zatím realizován pouze jeden pilotní projekt ukládání CO₂ v Braniborsku a v Evropě patří ke světovým průkopníkům pouze Norsko. Nizozemsko v současné době připravuje větší úložiště CO₂. Odborníci se domnívají, že největší evropské skladovací kapacity se nacházejí pod hladinou Severního moře.
Jedním z hlavních bodů kritiky je vysoká cena. Náklady a výdaje na energii. Celý proces - od zachycování a přepravy až po ukládání nebo opětovné využití CO₂ - je technicky složitý a energeticky náročný. Kritici tvrdí, že tyto technologie mají ekonomický smysl pouze tehdy, pokud je cena CO₂ dostatečně vysoká nebo pokud jsou poskytovány rozsáhlé dotace. To vyvolává otázku, zda je finanční zátěž dlouhodobě udržitelná, zejména pro země nebo podniky s omezenými zdroji.
Dalším problémem je, že CCU Není to trvalé řešení protože CO₂ je v produktech často vázán pouze po krátkou dobu a později se může opět uvolnit. Existují také obavy ohledně dlouhodobé bezpečnosti skladování CO₂ pomocí CCS. Existuje riziko, že by uložený CO₂ mohl časem uniknout.
Existují také obavy, že CCS a CCU by mohly oddálit přechod k obnovitelným zdrojům energie, protože by mohly sloužit jako záminka pro další bezvýhradné využívání fosilních paliv. Kritizována je také omezená účinnost CCU, protože ve výrobcích je trvale vázáno jen relativně malé množství CO₂.
Závěr: CCS a CCU jako technologie budoucnosti
Navzdory této kritice jsou technologie CCS a CCU důležitými technologiemi pro snižování emisí CO₂ a nabízejí inovativní řešení pro průmyslová odvětví, která jsou ve velké míře závislá na fosilních palivech. Přispívají k boji proti změně klimatu a nabízejí ekonomické příležitosti díky recyklaci CO₂. Oba přístupy však čelí velkým výzvám: Vysoké náklady, technická složitost a nejistota ohledně dlouhodobé životaschopnosti a bezpečnosti jsou zásadními problémy. Existuje také riziko, že by mohly oddálit přechod na obnovitelné zdroje energie. Nicméně CCS a CCU hrají ústřední roli na cestě k Dekarbonizace a k udržitelnější budoucnosti.