Menu

Skleníkové plyny

Odpovědnost uhlí za změnu klimatu

Společně se vzrůstajícím objemem těžby uhlí a výroby elektrické energie v uhelných elektrárnách se do vzduchu dostává čím dál více emisí způsobujících znečištění ovzduší a zesilujících skleníkový efekt. Uhlí je energetickým zdrojem, který ke znečištění ovzduší i změně klimatu výrazně přispívá.

Skleníkové plyny tvoří přirozenou součást zemské atmosféry. Pohlcují část tepelného záření, které se uvolňuje ze zemského povrchu a mraků. Tím zamezují úniku tepla do vesmíru. Působením těchto plynů dochází k takzvanému skleníkovému efektu. Kdyby tento jev neexistoval, bylo by na Zemi mnohem chladněji. Počínaje průmyslovou revolucí se však lidskou činností koncentrace oxidu uhličitého, metanu a dalších skleníkových plynů výrazně zvýšila. U oxidu uhličitého stoupla z původních přibližně 288 ppm (parts per million neboli miliontina, tj. počet částic CO2 na milion částic vzduchu) na 395 ppm. Zvýšené koncentrace skleníkový efekt zesilují, což vede k nárůstu průměrné globální teploty.

Od začátku systematického měření stoupla průměrná světová teplota o 0,85 stupně Celsia. Ačkoliv se toto číslo může zdát malé, má obrovský dopad na klimatický systém. S tím souvisejí i extrémmní projevy počasí jako velká sucha a silné deště, které se objevují čím dál častěji. Mořská hladina stoupla od roku 1901 v průměru o 19 centimetrů. Výrazně ubylo ledu v Arktidě a v Grónsku a tají i další ledovce na různých místech světa.

Žádný jiný zdroj energie neprodukuje tolik skleníkových plynů jako uhlí. V roce 2013 mělo celosvětově na svědomí 15,5 miliard tun emisí CO2. To odpovídá přibližně 43 procentům veškerého vypuštěného oxidu uhličitého a více než čtvrtině všech emisí skleníkových plynů. Většina uhlí se spálí v uhelných elektrárnách a dalších zařízeních, kde se vyrábí elektrická energie a teplo. Při spalování uhlí se uvolňuje především oxid uhličitý, v menším množství také metan (CH4) a oxid dusný (N2O).

Kolik CO2 se při výrobně jedné kilowatthodiny elektrické energie dostane do ovzduší, to záleží na tom, kolik uhlíku uhlí obsahuje, na účinnosti elektrárny a technologii spalování. Jenom asi třetina tepla, které se při spalování uvolní, se promění na elektrickou energii. Elektřinu vyrábí generátor roztáčený turbínou, kterou pohání pára z vody ohřívaná v uhelném kotli. Pro účinnost využití paliva je rozhodující, zda elektrárna používá teplo odevzdávané chladící vodě k vytápění blízkých měst, nebo ho jenom vypouští do okolí. Uhelné elektrárny představují z hlediska emisí skleníkových plynů největší znečišťovatele. Plynové elektrárny vypouštějí v porovnání se zdroji na černé uhlí přibližně poloviční množství CO2.

Černé uhlí navíc přispívá ke změně klimatu také důlním plynem, který se vytvářel už při vzniku této suroviny a během těžby se uvolňuje do ovzduší. Jeho hlavní složkou je metan, tedy plyn přispívající ke skleníkovému efektu mnohonásobně silněji než CO2. Emise důlního plynu dosáhly v roce 2010 téměř 500 milionů tun CO2 ekvivalentu (skleníkové plyny mají na klima různý vliv, a proto se přepočítávají na ekvivalent CO2, aby je bylo možné lépe srovnávat). Černé uhlí se navíc převáží na velké vzdálenosti. To znamená další spotřebu energie a negativní dopad na klimatickou bilanci. Při nedokonalém spalování uhlí v menších kotlích navíc dochází k lokálnímu znečištění ovzduší především oxidy síry, tuhými znečišťujícími látkami a polyaromatickými uhlovodíky.

Rok 1988 znamenal přelom: vznikla Světová klimatická rada a začala se obecně uznávat škodlivost CO2. Producenti si z toho ale nic nedělají.

Při těžbě a transportu hnědého uhlí sice vznikají menší emise, ale při výrobě elektrické energie zatěžuje toto palivo naše podnebí ještě víc než černé uhlí. Hnědé uhlí je totiž méně výhřevné, což znamená, že pro získání stejného množství elektřiny je ho třeba spálit víc.

Uhlí se nepoužívá jenom v elektrárnách. Nachází uplatnění také ve vysokých pecích železářského a ocelárenského průmyslu. Zde se z uhlí nejprve vyrobí koks, který slouží jednak jako palivo, jednak jako redukční prostředek, který na sebe váže kyslík železitých oxidů obsažených v rudě. Koks uvolňuje při spalování stejné množství CO2 jako uhlí.

Za použití značného množství energie lze uhlí zkapalňovat a zplyňovat, čímž je možno získat látky využívané chemickým průmyslem či pohonné hmoty nahrazující ropu. Ekonomicky se to však vyplatí pouze tehdy, jsou-li ceny ropy hodně vysoké a ceny uhlí hodně nízké.

Již nyní se v ovzduší nachází takové množství skleníkových plynů, že může zvýšit teplotu zemského povrchu o 1,5 stupně Celsia. Kritické hlasy vědců a především dotčené státy a nevládní organizace apelují na to, aby se tato teplotní hranice nepřekračovala, protože již tento nárůst může v mnoha částech světa významně ohrozit podmínky pro život.

Při zvýšení teploty o dva stupně by klimatické změny pravděpodobně překročily hranici, kdy by bylo možné zvládnout jejich dopady. S velkou pravděpodobností by roztály trvale zmrzlé půdy a uvolnilo by se obrovské množství metanu, který je v nich vázán. Také by již nešlo zastavit tání ledovců na západě Arktidy. V souvislosti s teplotními limity se hovoří o bodech klimatického zvratu. Při jejich překročení by se již podnebí nemohlo vrátit do současného stavu a začaly by se objevovat nové interakce s nedozírnými následky.

Abychom udrželi alespoň padesátiprocentní pravděpodobnost, že globální teplota nevzroste o více než dva stupně Celsia, jak se na tom dohodly členské státy OSN na klimatické konferenci v roce 2010 v mexickém Cancúnu, nesmí koncentrace CO2 v ovzduší překročit do konce století hodnotu 450 ppm. Zcela konkrétně to znamená, že do roku 2050 mohou lidé vypustit do ovzduší už jen 1000 gigatun (tj. miliard tun) oxidu uhličitého. Toho bude možné dosáhnout pouze za předpokladu, že se nevytěží a nespálí 80 procent přístupných ložisek uhlí, třetina ropy a polovina zemního plynu. V tomto kontextu musí také rapidně klesnout globální roční spotřeba uhlí na jednoho obyvatele – z dnešních 1,07 tun na 80 kilogramů v roce 2050.