Článek
Izraelci představili nové zařízení, které dokáže přímo z ovzduší zachytávat oxid uhličitý (CO₂) za zhruba desetinu nákladů, než nabízí konkurence. Shodou okolností jejich cena zachycené tuny CO2 odpovídá evropské ceně emisní povolenky.
Právě cena přitom je tou největší překážkou, která technologii Direct Air Capture (DAC) dosud bránila ve větším rozmachu.
Informace a záběry si můžete poslechnout i prohlédnout v úvodní videoreportáži.
Levnější řešení k odstraňování skleníkového plynu, který přispívá k oteplování, a tak i klimatické změně, představil izraelský startup RepAir Carbon. Odstranit jednu tunu uhlíku z atmosféry by s ní mělo vyjít na 70 až 80 dolarů, zatímco u známějších firem jako Climeworks ze Švýcarska anebo Carbon Engineering z Kanady to je okolo 600 dolarů za tunu.
„Ta technologie je opravdu novější ve srovnání s procesy záchytů, které se objevily v 90. letech nebo i před 10 lety. Trik je v tom, že abychom mohli zachytit oxid uhličitý, tak potřebujeme zásaditý roztok. Ty předchozí technologie fungují tak, že hydroxidové ionty v roztoku jsme museli přidávat, kdežto v této technologii se ionty generují pomocí katodické redukce,“ uvádí pro SZ Tech v úvodní videoreportáži Eva Pluhařová z Ústavu fyzikální chemie Jaroslava Heyrovského, která se zachytáváním a přeměnou oxidu uhličitého na užitečné suroviny také zabývá.
Princip fungování v jednoduchosti
Stručně je tedy rozdíl v tom, že dosavadní lapače CO₂ přímo z atmosféry k navázání tohoto plynu využívaly bázi neboli rozpouštědlo, které ale musely ohřívat, a tím byly energeticky i cenově náročnější. Technologie pro Direct Air Capture od RepAir Carbon k navázání oxidu uhličitého využívá elektřinu rovnou. Podle startupu je proto zařízení v podstatě jako palivový článek a z hlediska provozu funguje jako baterie.
„Je to elektrochemické zařízení, kdy na elektrody vložím napětí, v tom elektrolyzéru vytvářím tu chemikálii, která mi pomáhá oxid uhličitý zachytávat a nepotřebuji k tomu vysoké teploty,“ vysvětluje proces jednodušeji Eva Pluhařová.
Tím, že tato vylepšená technologie nepoužívá energii pro ohřev rozpouštědla, ale na katodickou redukci a proces v ní probíhá setrvale, tak spotřebuje o 70 procent méně energie než dosavadní zařízení. A s cenou od 70 do 80 dolarů za jednu zachycenou tunu uhlíku se dostává až na cenovou úroveň emisní povolenky, která letos v Evropské unii v průměru vychází na 72 eur za tunu.
I tak se však metoda RepAir Carbon stále má ještě kam posouvat.
„Měli bychom si uvědomit, že energetická náročnost na jednu tunu je pořád vysoká. Je to 60 dolarů, ale to taky znamená asi 600 kWh elektrické energie, a kde tu elektrickou energii vezmeme? Aby to dávalo smysl, tak ji potřebujeme vzít buďto z obnovitelných zdrojů nebo z jaderné energie, takže i to je to, co by nám tu technologii mohlo pomoci posunout dál,“ doplňuje odbornice z Akademie věd ČR.
Lapače CO₂ zažívají renesanci až poslední roky
Izraelský startup RepAir Carbon, který vznikl teprve v roce 2020 a investoři dosud na jeho vývoj dali 29,5 milionu dolarů, chce svou vyvíjenou technologii instalovat nejdřív příští rok v Řecku, kde plánuje odčerpávat 100 tisíc tun uhlíku z ovzduší za rok. A na stejnou kapacitu chce dojít také ve Francii a na poloviční také v Africe - tam ještě ale neuvedl, kdy je instaluje.
Více než polovinu lapačů CO₂ přímo z atmosféry, které dneska už fungují, patří firmě Climeworks ze Švýcarska, která vznikla v roce 2009 a s technologií byla dosud nejdál. V Evropě jich instalovala 15, přičemž celkově ve světě je zařízení pro Direct Air Capture okolo 27. Jejich počet se v posledních třech letech téměř zdvojnásobil, cena je však nejníž právě u 600 dolarů za tunu a jejich kapacita v součtu činí pouze 10 tisíc tun za rok, protože jde stále o prototypy, které se budou dál rozvíjet.
„Záchyt u bodových zdrojů, to už jsou megatuny ročně. A roční produkce oxidu uhličitého v České republice je asi 90 gigatun, takže ten přímý záchyt je pořád jenom takové zrnko písku v poušti,“ zpřesňuje Eva Pluhařová pro SZ Tech.
Opatření musí být víc
Mezinárodní agentura pro energii (IEA) však uvádí, že dalších 130 zařízení pro Direct Air Capture s větší kapacitou je ve vývoji a pokud je firmy dokončí, tak přímo z atmosféry budou do roku 2030 odčerpávat 65 megatun CO₂ ročně, a to už má skoro dosahovat požadované úrovně na cestě ke globálnímu cíli, aby svět do roku 2050 byl uhlíkově neutrální. To znamená, že se odčerpá tolik oxidu uhličitého z ovzduší, kolik se do něj vypustí.
IAE však zároveň upozorňuje, že vývoj zařízení nesmí ustat, aby to tak bylo. A iniciativ také musí probíhat víc souběžně - jako celkové snižování emisí obměnou procesů v průmyslu, energetice i dopravě, a také další rozvoj bodových zdrojů, tedy filtrů přímo u komínů továren a jiných struktur.
Kroky je však potřeba dělat i v přírodě, protože i rostliny a oceány, které přirozeně skleníkový plyn dosud pohlcovaly, už podle studií dosahují svých kapacit.
„Zalesňování nebo umělá fotosyntéza. To jsou další možnosti, jak vychytávat oxid uhličitý z atmosféry, ale samozřejmě je možné, že pokud se drasticky sníží cena a efektivita získávání energie z obnovitelných zdrojů, tak budou i tyto technologie přínosné,“ potvrzuje vědkyně z Ústavu fyzikální chemie Jaroslava Heyrovského.
Kam s uhlíkem?
Na druhé straně zachytávání CO₂, ať už přímo z ovzduší nebo bodovými zdroji, však je k řešení i to, co pak s ním. Pozornost se zatím upíná hlavně na jeho ukládání pod zem - do čedičového podloží, kam se vstřikuje s vodou a po dvou letech zkamení. To je ale také energeticky náročné, a stejně jako dostupnost obnovitelných zdrojů kvůli zelenější a levnější energii v okolí lapačů to rovněž omezuje počet lokací k umístění.
„Samozřejmě je otázka, jestli to jde donekonečna, jestli je kapacita dostatečná, takže se to snaží lidé spojit s využitím. Oxid uhličitý lze s pomocí elektrochemické redukce přeměnit na něco dál, takže by se nemusel vůbec ukládat, ale to je zase energeticky náročné,“ dodává Eva Pluhařová.
„To, že to ale takto zachytíte, a máte z toho pak vápenec, nebo že z toho uděláte cement, tak vy na začátku potřebujete vápno a udělat vápno z toho, co vytěžím, je energeticky zase hrozně náročné. Takže využití je, ale až po těch předchozích krocích, kdy jsme vytěžili vápenec a strašně jsme pod tím zatopili - čím asi. Takže ono to vypadá, že to je cyklus, ale je to cyklus, který vyžaduje vedle hrozně moc energie,“ doplňuje.
Své lapače chtějí i Češi
Akční plán pro rozvoj technologií zachytávání, využití a ukládání oxidu uhličitého teď v březnu schválila také česká vláda a obsahuje i zkoumání možností dalšího využívání plynu neboli CCUS. I tuzemský průmysl a podniky musejí v rámci evropských plánů na emisní neutralitu do roku 2050 dekarbonizovat.
Ukládat je zde podle českého plánu možné až 1200 milionů tun, tedy megatun CO₂ a momentálně se hledají lokality, kde by úložiště mohla vzniknout. První možnosti zkoumá například i společnost MND ze skupiny KKCG, která chce vybudovat první takové zařízení na zachytávání oxidu uhličitého v Česku, co by ukládalo až 800 tisíc tun emisí ročně.
