Kiedy nauczyliśmy się korzystać z paliw kopalnych, zaczęła rosnąć ilość gazów cieplarnianych przez nas generowanych – spalając węgiel i gaz, do atmosfery uwalniamy dwutlenek węgla, przez miliony lat uwięziony pod ziemią.   

W rekordowym 2021 roku wyprodukowaliśmy 36,3 mld ton dwutlenku węgla, więcej o 6 proc., czyli o prawie 2 mld ton, niż w pandemicznym roku 2020! Z tego to powodu, jak ostrzegał IPCC (ang. Intergovernmental Panel on Climate Change, czyli Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu), szanse na zatrzymanie do 2100 roku globalnego ocieplenia na poziomie poniżej 2^oC względem czasów przedprzemysłowych, znacznie się zmniejszyły. 

Jest jednak światełko w tunelu: według Międzynarodowej Agencji Energetycznej (MAE) w tym roku „tylko” o 1 proc., czyli o 300 mln ton, wzrosły globalnie emisje dwutlenku węgla w stosunku do roku ubiegłego. Zawdzięczamy to rozwojowi energii odnawialnej (także z powodu nagłej, wojennej konieczności zastąpienia nią węgla i gazu) oraz wzrostowi popularności pojazdów zeroemisyjnych. 

Ale to nie wystarczy – żeby zatrzymać zagrażające Ziemi gwałtowne zmiany klimatyczne, poza ograniczeniem emisji gazów cieplarnianych, musimy masowo rozwinąć technologie wychwytu i bezpiecznego składowania dwutlenku węgla. I powinniśmy zrobić to szybko – by nie dopuścić do wzrostu temperatury powyżej 1,5^oC, trzeba ograniczyć emisję do zera netto do połowy tego stulecia. Netto oznacza, że ludzie nadal produkują dwutlenek węgla lub inne gazy cieplarniane, ale równoważą to wychwytywaniem ich z atmosfery.

Skąd ten dwutlenek węgla

Emisja dwutlenku węgla generowana przez człowieka pochodzi z przemysłu, transportu, energetyki, rolnictwa, ale także z osuszanych torfowisk czy wycinanych lasów, które są naturalnymi rezerwuarami tego gazu cieplarnianego. 

Eksperci IPCC podkreślają, że aby zrealizować cele programu „Fit for 55”, musimy jak najszybciej ograniczyć emisję we wszystkich sektorach gospodarki. 

Łatwo powiedzieć, ale szybko się tego jednak zrobić nie da. Prąd można produkować z odnawialnych źródeł energii czy atomu. Ciepło może dostarczać ciepłownictwo systemowe, które nie jest tak zagrożone niską emisją, jak ogrzewanie indywidualne. Nie da się jednak szybko zdekarbonizować gospodarki, a szczególnie transportu morskiego i lotniczego, głównie lotów międzynarodowych i międzykontynentalnych, produkcji nawozów, cementu czy stali, a także rolnictwa.

Jak oczyścić atmosferę

Gdy ograniczenie do zera emisji gazów cieplarnianych jest niemożliwe lub zbyt trudne, rozwiązaniem ratunkowym mogłyby się stać technologie usuwania dwutlenku węgla z atmosfery (ang. Carbon Dioxide Removal, CDR).

CDR można wprowadzać na wiele sposobów. Jednym z nich jest np. zalesianie. Jak pamiętamy ze szkoły, drzewa są naturalnymi pochłaniaczami dwutlenku węgla z atmosfery. Innym – bioenergia z wyłapywaniem i magazynowaniem dwutlenku węgla (ang. Bioenergy With Carbon Capture And Storage, BECCS). Polega na uprawie roślin, które rosnąc, gromadzą węgiel w tkankach. Kiedy są spalane, wyemitowany dwutlenek węgla jest pochłaniany przez specjalną aparaturę i wtłaczany do pokładów geologicznych. Technologia BECCS zostanie np. zastosowana w elektrociepłowni w Sztokholmie do wychwytywania i magazynowania dwutlenku węgla (w podmorskich składowiskach w Norwegii) wraz z odzyskiem ciepła. To obecnie największa na świecie elektrociepłownia w centrum miasta opalana biomasą.   

Kolejnym sposobem usuwania dwutlenku węgla z atmosfery jest wychwyt za pomocą specjalnych maszyn, potem oddzielenie węgla i uwolnienie czystego powietrza (ang. Direct Air Capture, DAC).

Ta technologia jest kosztowna i jak na razie, mało efektywna – budzi wiele emocji i kontrowersji, niektórzy uważają ją za greenwashing, czyli działania pozorne i mydlenie oczu. 

Na świecie powstają jednak kolejne instalacje działające w technologii DAC. Największa z nich to uruchomiona na jesieni ubiegłego roku na Islandii Orca. 

Złap i schowaj

Sposobem na ograniczenie emisji gazów cieplarnianych podczas wytwarzania energii z paliw kopalnych, a także w energochłonnych sektorach przemysłu, m.in. w cementowniach, rafineriach, hutnictwie żelaza i stali oraz sektorze petrochemicznym, jest wychwytywanie i magazynowanie/wykorzystanie emitowanego dwutlenku węgla (ang. Carbon Capture and Storage/Utilization, CCS/CCU). Do przechowywania dwutlenku węgla wykorzystuje się miejsca po wyeksploatowanych złożach ropy lub gazu albo zatłacza się dwutlenek węgla w skały, np. bazaltowe.

Instalacje CCS na świecie

Liczba projektów wychwytywania i składowania dwutlenku węgla – opracowywanych i wdrażanych – systematycznie rośnie. Silną motywację do ich rozwoju stanowią rosnące ceny emisji dwutlenku węgla (średnia dla 2022 roku to ok. 84 euro za tonę) oraz wsparcie, którego udzielają rządy i komercyjne instytucje. 

Z raportu Global CCS Institute w Melbourne wynika, że obecnie działa 30 projektów CCS, a 11 jest w trakcie budowy. Planowane są 153 projekty (o 61 więcej niż w 2021 roku), z czego najwięcej w USA, Kanadzie, Wielkiej Brytanii, Norwegii, Australii, Holandii i Islandii.  

Niestety, to wciąż za mało – połączona moc wszystkich istniejących i projektowanych instalacji umożliwiłaby składowanie rocznie 244 mln ton dwutlenku węgla, czyli mniej niż 1 proc. wyemitowany w tym roku. 

Instalacji CCS praktycznie nie ma w Chinach i Indiach, które należą do największych „producentów” dwutlenku węgla na świecie. 

W Polsce na jesieni 2021 roku cementownia Górażdże w Opolskiem ogłosiła, że rozpoczyna w swoich zakładach pilotażowy projekt wychwytywania dwutlenku węgla.