Pochytat CO2 a uložit pod zem. Šlo by to, ale proti jsou peníze a politika

Řeč je o zachytávání uhlíku. To je ve světě už dlouho známá technologie, která prokazatelně efektivně funguje, ale z různých důvodů se ještě nedostala do širšího použití. Časopis Science s odkazem na experty z OSN píše, že pokud chce lidstvo zamezit těm nejhorším dopadům klimatické změny, bude muset změnit přístup a začít s technologií více pracovat.

Uhlík lze zachytávat buď v elektrárnách, a to jak tzv. při spalování nebo před spalováním, nebo přímo ze vzduchu. „Co se týče využívání ve světě, tak pro záchyt na elektrárně existuje několik demonstračních jednotek velkého měřítka, které využívají technologii chemické absorpce – např. Boundary Dam (Kanada), Kemper County (USA). Pro jednotku Boundary Dam je uváděno, že zachytí až 1 milion tun CO2 za rok, což už je solidní množství. Pro záchyt CO2 ze vzduchu existuje několik projektů, které jsou však vždy mnohem menšího měřítka a spíše symbolického významu,“ shrnul pro Seznam Zprávy odborník Jiří Štefanica ze společnosti ÚJV Řež aktuální rozšíření záchytových technologií ve světě.

Celý článek si také můžete poslechnout v audioverzi.

Science uvádí, že dohromady bylo loni zachyceno asi 40 milionů tun CO2 a ve světě už technologii plánuje zavést asi dalších 30 elektráren, což má záchyt zvýšit na 140 milionů tun. To je ale pořád málo ve srovnání s celkovou uhlíkovou stopou elektráren, která dosahuje zhruba 35 miliard tun ročně.

Záchytové technologie přímo na elektrárnách jsou podle českého experta ze společnosti zabývající se zejména jadernou a dlouhodobě udržitelnou energetikou schopné zachytit asi 90 % veškerých emisí uhlíku. Největší překážkou k jejich hojnějšímu používání je příliš vysoká cena, která je pevně spojená i s politikou, a nedořešené skladování zachyceného materiálu.

„Z technicko-ekonomické studie, kterou jsme v ÚJV provedli pro několik technologií záchytu CO2, nám pro hnědouhelný elektrárenský blok se záchytem CO2 vyšel nárůst nákladů na výrobu elektřiny v rozmezí cca 30–50 % (dle zvolené technologie). Což je na jednu stranu velmi výrazné, na druhou stanu je to ale méně, než je výkupní cena některých obnovitelných zdrojů energie,“ řekl odborník.

Klíčové je v tomto pro zřizovatele fosilních elektráren srovnání ceny záchytových technologií s cenou emisních povolenek, která je nyní nižší, a pouštět tuny uhlíku do ovzduší se tak stále ekonomicky vyplatí. „Ekonomická návratnost by dle mého názoru za současné ceny povolenek (a s výhledem na jejich další nárůst) nepředstavovala výrazný problém. Kdy by se to mohlo stát, je spíše politická otázka,“ dodal k tomu Štefanica.

Science k tomu dodává, že další cestou může být zlevnění samotné technologie díky novým pokrokům. Například americké ministerstvo energetiky počítá, že aby mohl být záchyt CO2 patřičně navýšen, je potřeba, aby se náklady na zachycení jedné tuny snížily z 58 na 30 dolarů.

Že to není nemožné, Science dokládá zmínkou o nové technologii, od které si odborníci slibují, že sníží cenu záchytu o asi 20 %. Konkrétně jde o nový sorbent nazvaný 2-EEMPA, který má v procesu záchytu nahradit vodu a ušetřit energii nutnou na zahřívání.

Většinou se pro záchyt používá voda obsahující aminy, která je vypuštěna přímo do komínů, odkud emise vystoupají do ovzduší. Padající kapky absorbují CO2 a spadnou na dno věže. Z jejího dna pak tato voda musí být přepumpována do oddělené nádrže, kde je potřeba ji ohřát. Tam se voda nejprve vypaří a oddělí se tak od ní samotné CO2, následně voda kondenzuje a poté, co doputuje znovu na vrch komína, proces začne nanovo.

Sorbent 2-EEMPA má být lepší v tom, že nepotřebuje vodu. K fungování sice také potřebuje zahřát, ale proces je oproti vaření a kondenzaci vody méně náročný na energii. Výzkumníci už tento sorbent vyzkoušeli na uhelné elektrárně a podle výsledků zveřejněných minulý měsíc, byla spotřeba energie o 17 % menší.

„Je to samozřejmě velmi pozitivní zpráva. Otázkou zůstává, jestli nově vyvinutý sorbent nebude mít např. nižší sorpční kapacitu, vysokou cenu, nebo jiné nežádoucí vlastnosti,“ hodnotí výsledky Štefanica s důrazem na to, že úspora energie je sice nejdůležitějším, ale ne jediným aspektem, který hraje v ceně roli.

Science píše, že pokroky dělají i další týmy vyvíjející jiné sorbenty. Test dalšího se například na elektrárně v Norsku plánuje na začátek příštího roku. Aby se technologie stala ekonomicky výhodnou v blízké době, bude nicméně podle časopisu nejspíš třeba politická podpora.

Štefanica k tomu dodává, že dořešit zbývá ještě otázku, co se zachyceným uhlíkem udělat. „Ideální by samozřejmě bylo využití CO2 v jiných průmyslových odvětvích. Zachycený CO2 by tedy představoval produkt, který by byl prodáván, a nejednalo by se o odpad, kterého je třeba se zbavit. Problém však představuje množství CO2, který je elektrárnami produkován. Pro tak velké množství bohužel v současnosti neexistuje využití,“ řekl Štefanica s dodatkem, že to platí, i přestože zachycený uhlík lze využít na výrobu syntetického metanu, metanolu, sody a využití pro pěstování rostlin ve sklenících nebo těžbu ropy.

Většinou tak zachycený uhlík je třeba někde skladovat, což znamená další problémy a náklady. „O ukládání CO2 se většinou uvažuje do geologických formací. CO2 by mohl být v superkritickém stavu vtláčen do porézních hornin (akviferů a vytěžených ložisek zemního plynu), kde by docházelo k jeho fixaci v pórech, případně pod nepropustnou vrstvou hornin. Postupem času by CO2 přešel přímo do struktury hornin. Takové úložiště by bylo nutné po určitou dobu monitorovat, jestli nedochází k únikům,“ řekl Štefanica.

I to se ale v budoucnu podle experta za předpokladu pokračujícího tlaku na snižování emisí a růstu cen emisních povolenek může ekonomicky vyplatit. Najít místo pro takové podzemní skladiště ale podle něj není jednoduché, například v hustě osídleném Česku to Štefanica nevidí jako ideální. „Kde se nachází vhodná lokalita a jestli by lidé z okolních obcí vedle svého bydliště úložiště CO2 chtěli, je otázkou,“ řekl s tím, že do roku 2020 bylo geologické ukládání CO2 zakázané.