Článek
Čtete ukázku z newsletteru TechMIX, ve kterém Pavel Kasík a Matouš Lázňovský každou středu přinášejí hned několik komentářů a postřehů ze světa vědy a nových technologií. Pokud vás TechMIX zaujme, přihlaste se k jeho odběru!
Například britská Carbon Clean získala od investorů v tento měsíc uzavřeném kole financování 150 milionů dolarů. Největší částku investovala společnost Chevron, prostředky do startupu vložily i společnosti Samsung (ta má významné portfolio v oblasti ropy a zemního plynu) a Saudi Aramco.
Zájem je také o další formy odstraňování uhlíku. Švýcarský startup Climeworks, který pracuje na přímém zachycování uhlíku ze vzduchu (kdy se uhlík odstraňuje ze vzduchu samotného, nikoli zachycuje u zdroje), získal minulý měsíc od investorů 650 milionů dolarů.
To jsou pro startup nepochybně zajímavé peníze. Ovšem zcela triviální v porovnání s tím, co by bylo skutečně potřeba, kdybychom měli oxid uhličitý ze vzduchu opravdu odstraňovat.
Světové emise tohoto plynu se pohybují kolem 35 miliard tun ročně. Climate Works před několika lety odhadoval, že cena jeho technologie by mohla být kolem 500–600 dolarů za tunu. Podle jiných informací je to až kolem 1 200 dolarů za tunu.
S takovou cenou by kompenzace našich dnešních emisí vyšla ročně minimálně na 17,5 bilionu dolarů (a možná až na 40 bilionů). Celosvětové HDP se v roce 2021 pohybovalo těsně pod hodnotou 100 bilionů dolarů.
Odstraňování CO2 z atmosféry může samozřejmě zlevnit. Přesněji řečeno, je nepochybné, že bude zlevňovat, protože zatím se mu prostě příliš veliká pozornost nevěnovala a v praxi se prakticky nikdy nezkoušelo. Dosavadní praktické zkušenosti ovšem nenasvědčují tomu, že by cena měla klesnout třeba tak prudce jako například u fotovoltaiky nebo baterií, abychom vybrali dvě „zelené“ technologie. Obojí totiž zlevnilo od svého zavedení o více než 95 procent.
V roce 2018 například tým kanadské společnosti Carbon Engineering zveřejnil v časopise Joule práci o výsledcích jejího provozu v Britské Kolumbii. Text je to zajímavý: Tým Carbon Engineering poměrně podrobně popisuje nejen jednotlivé kroky procesu, ale i konkrétní dodavatele jednotlivých klíčových komponentů. Zjevně si dal práci, aby dal najevo, že myslí svůj projekt vážně a uvažuje reálně.
Ale cenová rozvaha není úplně potěšující. Autoři odhadují, že pokud se jejich technologie opravdu rozjede a plně se projeví úspory z rozsahu a další faktory, odstranění jedné tuny oxidu uhličitého by mohlo vyjít na zhruba 100 až 230 dolarů za tunu, a to včetně kapitálových výdajů na stavbu linky.
Pokud by někdo byl tak bláhový a chtěl odstraňovat ze vzduchu takové objemy CO2, které dnes vypouštíme, pořád bychom se bavili o podniku za nejméně jednotky bilionů dolarů ročně. Je celkem zjevné, že v takovém měřítku se najdou opatření (třeba jaderná energie či ve vhodných podmínkách využívání obnovitelných zdrojů), která jsou prostě výrazně levnější a mají podobný efekt.
Třeba fotovoltaika podle různých odhadů „produkuje“ zhruba 20 až 40 kilogramů oxidu uhličitého na každou vyrobenou megawatthodinu. Vyrobení stejného množství energie spalováním uhlí uvolní zhruba tunu CO2, spalování zemního plynu zhruba 400 kilogramů. V případě jaderné energie by se podle zprávy IPCC z roku 2014 tato hodnota mohla pohybovat kolem 12 kilogramů na megawatthodinu.
Tyto hodnoty jsou víceméně přibližné, protože se dost obtížně počítají. Rozhodně bychom tedy neměli brát vážně každý gram. I tak je ale zjevné, že pokud nechceme planetu ohřívat donekonečna, bude lepší změnit některé návyky než po sobě zametat uhlíkovou stopu drahými „pračkami“ vzduchu. Co ale ti, kteří emise zkrátka produkovat musejí?
Kdo se bez CO2 neobejde
Některá průmyslová odvětví se totiž dost dobře bez vypouštění emisí neobejdou. Palčivým a zatím nevyřešeným způsobem je výroba cementu. Podrobnější informace má v delší formě k dispozici třeba stránka faktaoklimatu.cz, já se spokojím se základními fakty.
Každá vyrobená tuna cementu znamená produkci zhruba jedné tuny CO2. Oxid uhličitý vzniká jak spalováním fosilních paliv na výrobu nutného tepla, tak v rámci samotného výrobního procesu. Cement se vyrábí v pecích zahříváním směsi rozemletého vápence a jílů na teploty okolo 1 450 °C. Při této teplotě se rozpadá na oxid vápenatý a oxid uhličitý – a emise jsou na světě.
I kdyby se tedy nějakým doslova zázračným způsobem podařilo vyrábět cement bez spalování fosilních paliv, stejně by se CO2 při jeho výrobě uvolňoval. A není ho málo, samotná technologie má na svědomí zhruba půl tuny emisí oxidu uhličitého na tunu vyrobeného cementu.
Pokud tedy cementárny a další provozy s neodstranitelnými emisemi (například některé chemičky) nebudou z obecné snahy o odstranění emisí CO2 úplně vyňaty, budou si muset najít nějaké technologické řešení. A přesně na to spoléhají společnosti jako zmíněný britský startup Carbon Clean (a také ti, kdo do něj investovali).
Tato a další podobné společnosti, některé z nich tradičnější, například Linde, ovšem nechtějí stavět velké lapače na CO2 z atmosféry, nýbrž systémy připojené přímo k výrobním linkám. „Zaměřujeme se na výrobu oceli, cementu, spalování odpadu, chemický a petrochemický průmysl. Jsou to odvětví, která emise nedokážou odstranit v krátkodobém nebo střednědobém horizontu, a v některých případech ani v dlouhodobém horizontu,“ uvedl v prohlášení pro tisk zakladatel společnosti Aniruddha Sharma.
Zjednodušeně si můžete celý postup představit tak, že se emise z linky mísí s chemickou látkou, která pohlcuje oxid uhličitý. Pak se tento „lapač“ CO2 oddělí, nežádoucí plyn se z něj znovu uvolní a někam „uklidí“. Pracovní látku tak lze používat opakovaně.
Celý proces by měl být jednodušší a levnější než v případě „lapání“ CO2 přímo z atmosféry. Už jen proto, že koncentrace této látky v daných emisích bude podstatně větší než ve vzduchu, takže se nemusejí „propírat“ takovéto objemy.
Roky a miliardy
„Jednodušší a levnější“ ovšem neznamená jednoduché a levné. „Podle našich dohadů by podobný provoz pro jednu jedinou cementárnu vyšel řádově na vyšší jednotky miliard korun,“ říká Marek Tláskal z české pobočky společnosti HeidelbergCement. Tato německá firma má se stavbou linky na separaci a ukládání oxidu uhličitého z cementárenského provozu zkušenosti.
V norském Breviku se už několik let podobné zařízení připravuje. Spuštěno by mělo být na konci roku 2024 a v rámci tohoto stále ještě ověřovacího provozu by se měl oxid uhličitý ukládat pod mořské dno nedaleko pobřeží. „I když už je na trhu několik společností, které nabízejí vyprojektování systému na separaci CO2, stále nejde o jednoduchý proces a projekty se připravují a staví zhruba deset let,“ říká Marek Tláskal.
Vzhledem k ceně také nelze v tuto chvíli mluvit o tom, že by se podobné systémy mohly stavět na komerční bázi. V případě Breviku například náklady z 85 procent pokrývá norská státní dotace. Aby se dalo uvažovat o komerčním nasazení, musejí ceny systémů ještě klesnout – dost možná ještě v kombinaci se zvýšením cen za uhlíkové emise.
Zajímavou otázkou samozřejmě také je, co se samotným odebraným oxidem uhličitým. Optimisté a „uhlíkové startupy“ tvrdí, že se může prodávat k výrobě dalších produktů nebo jinému využití (třeba těžařům se hodí ke zvýšení produkce ložisek fosilních paliv). Ovšem otázkou je, kde vzít zákazníky – pokud by došlo na „dekarbonizaci“ celých odvětví, nabídka na trhu bude výrazně převyšovat dnes představitelnou poptávku.
Nejpravděpodobnějším řešením je tedy ukládání pod zem. Přirozená podzemní ložiska CO2 existují, proč by tedy nemohla být i umělá. Souvrství hornin musí mít dostatek drobných, milimetrových pórů, které může oxid uhličitý vyplnit. Musí být také dostatečně propustné, aby se mohl CO2 šířit do celého jeho objemu.
Nad úložištěm musí být dostatečně silná vrstva těsnicí horniny, která funguje jako „poklička“ a brání pronikání uloženého plynu zpět na zemský povrch. V praxi jsou vhodné třeba některé hluboké geologické vrstvy obsahující vodu, obvykle slanou. Nebo také velmi hluboké a netěžitelné uhelné sloje, případně už vytěžená ložiska ropy a zemního plynu (i když těch třeba v České republice mnoho není).
Vyšší hloubka je přitom žádoucí, protože CO2 se v ní stává tzv. superkritickou kapalinou. V této podobě má vlastnosti jak kapaliny, tak plynu. To je samo o sobě zajímavé a v daném případě je klíčové, že se pak do úložiště vejde výrazně více CO2 než v běžném plynném stavu.
Samotné ukládání je levnější částí celého procesu. „Řádově příprava takového úložiště vyjde na stovky milionů korun, záleží na počtu vrtů,“ říká Jana Hamršmídová, ředitelka divize MND Průzkum a těžba. (MND se podílejí na projektu SPICER, který má ukládání oxidu uhličitého vyzkoušet v českých podmínkách).
Částku ještě ovlivní například to, jak daleko se bude muset v konkrétním případě oxid uhličitý dopravovat, tedy jaký produktovod bude zapotřebí postavit. To jsou v celkovém rozpočtu spíše jen drobné náklady: Vždyť jen „ozelenání“ cementu zřejmě vyjde na řádově desítky miliard.
Mnohem zajímavější je, jak se Česko k otázce „Kam s ním?“ postaví. Zatím nás spíše pálí, kde sehnat plyn na příští zimu, uhlíkový problém ovšem sám od sebe určitě nezmizí.
V plné verzi newsletteru TechMIX toho najdete ještě mnohem víc. Přihlaste se k odběru a budete ho dostávat každou středu přímo do své e-mailové schránky.
