Menu

Technologie skladování uhlíku - CCS

Nebezpečí skryté v hlubinách

Průmysl přišel se slibem „čistého uhlí“ – emise CO2 chce skladovat pod zemí. Tato myšlenka, jak se vypořádat s klimatickou krizí, ale pokulhává po stránce technické i ekonomické.

Průmysl se už několik let snaží získat mezi politiky spojence pro prosazování technologie, která má uhelné elektrárny zbavit nevýhody vysokých emisí oxidu uhličitého. Říká se jí Carbon Capture and Storage neboli CCS. Co si pod tím představit? Emise CO2 z uhelných elektráren či průmyslových zdrojů (carbon) by se mohly zachytávat (capture) a ukládat do geologických vrstev hluboko pod zem (storage). Naděje, že by bylo možné s pomocí technologie CCS navyšování koncentrace oxidu uhličitého v atmosféře zbrzdit, či snad dokonce obrátit trend a začít snižovat, si přitom dělají vlády jednotlivých zemí i někteří vědci a ekologická hnutí. Na celé řadě klimatických setkání se představují scénáře, podle nichž bude možné dodržet dvoustupňovou hranici zemského oteplování pouze za předpokladu, že se začne používat technologie CCS. Ale přesně to může nakonec znamenat osudovou chybu. Už teď je totiž zřejmé, že rozvíjená technologie zatím nemůže dokázat to, co se od ní očekává.

Potenciální kapacity úložišť se postupně korigují směrem dolů. Podle současných odhadů by mohlo být v Evropě možné ukládat 5 až 8 miliard tun CO2 ročně.

Při současné technologické úrovni by totiž bylo v elektrárnách možné zachytit pouze 85 až 90 procent emisí CO2. Technologie separace či zplynování uhlí by obnášela snížení účinnosti elektrárny o 11 až 15 procent. To znamená, že efektivita elektrárny by se snížila z 35 na 30 procent, což by odpovídalo stavu z osmdesátých let dvacátého století. Aby se tedy získalo stejné množství energie, muselo by se spálit více uhlí. V případě komerčního využití CCS by se tak kvůli větší těžbě zhoršil dopad na životní prostředí.

Zachycený oxid uhličitý by se mohl ukládat ve vytěžených ložiscích ropy a zemního plynu. S vtlačováním CO2 pod zem mají dlouholeté zkušenosti především v Norsku a USA, kde tímto způsobem docilují vyšší výnosnosti ropných polí. Mnohem větší potenciál pro ukládání by ovšem mohly přinést takzvané solné akvifery. Jedná se o porézní horninové formace nacházející se ve velké hloubce pod nepropustnou vrstvou pokryvných hornin, naplněné vodou s vysokým obsahem soli. Je to však velmi ožehavé téma.

Norský energetický koncern Statoil začal CCS využívat v roce 1996 na plynovém poli Sleipner v Severním moři. Zemní plyn těžený v této lokalitě obsahuje velmi vysoké množství CO2. Statoil proto začal oxid uhličitý ze zemního plynu odlučovat přímo v místě těžby a následně stlačovat do horninových formací nad ropným polem. Jde o téměř milion tun CO2 ročně. Důvodem byla snaha vyhnout se placení vysokých daní.

Jenom uhelný průmysl vyprodukuje ročně čtyři miliardy tun CO2

Není ale jisté, zda tato úložiště zůstanou dlouhodobě vzduchotěsná. Hrozí totiž nebezpečí, že se plyn bude postupně uvolňovat nebo dojde k poničení zátek vrtných otvorů. Pokud by došlo k výbuchu většího množství stlačeného plynu, může to ohrozit blízká sídla. Také se může stát, že slaná voda, kterou bude CO2 z akviferů vytlačovat, bude stoupat do vyšších horninových vrstev, až se nakonec dostane do podzemní vody, kterou kontaminuje a znehodnotí vysokým obsahem solí.

Zatím neznáme způsob, jak úložiště CO2 monitorovat a systematicky odhalovat případné úniky. Navíc neznáme ani žádnou technologii, kterou by bylo možné odstraňovat případné škody. Práce na pilotním projektu v alžírském In Salahu byly v roce 2011 přerušeny kvůli obavám z nebezpečnosti. Na světě zatím neexistuje žádná uhelná elektrárna s technologií CCS, kde by se CO2 odlučoval v podstatné míře. Vedle technických obtíží to souvisí i s náklady – u velké elektrárny by se investice pohybovala řádově v miliardách eur. Jediný realizovaný projekt, menší blok elektrárny s technologií CCS, najdeme v Kanadě. Byl zaplacen z peněz daňových poplatníků s cílem zvýšit výnosnost ropného pole. Od ambiciózního amerického projektu FutureGen, jenž měl stát 1,6 miliardy dolarů, se v roce 2015 nakonec upustilo.

Z technického hlediska může mít technologie CCS několik různých podob. CO2 lze po spálení uhlí vyseparovat ze spalin mokrou cestou pomocí alkalických roztoků. Druhou možností je zplynování uhlí a odloučení CO2 ještě před zahájením spalování. Třetí metoda spočívá v tom, že se uhlí spaluje pouze za přístupu čistého kyslíku, a tak je možné CO2 z odpadních plynů snáze oddělit. Čistě teoreticky by se technologie CCS hodila spíše pro ocelárenský a cementárenský průmysl, kde je tvorbě CO2 vzhledem k používaným výrobním postupům nesnadné zamezit.

Navzdory všem neúspěchům se i nadále příslibem „čistého uhlí“ ospravedlňuje výstavba nových elektráren. Fosilní model tak přetrvává a brzdí přechod na obnovitelné zdroje. Elektrárny s technologií CCS přitom dokážou reagovat na výkyvy v potřebě energie ještě méně flexibilně než jejich předchůdci.

Některé uhelné zdroje, jako například britská elektrárna Drax, spalují vedle uhlí také dřevo. V případě, že se postup CCS kombinuje se spalováním biomasy, se hovoří o BECCS (Bioenergy with CCS). Při použití této technologie by se mělo teoreticky dosáhnout dokonce záporných emisí. Vychází se přitom z myšlenky, že stromy při svém růstu pohlcují CO2 z atmosféry. Pomocí technologie CCS se CO2 odlučuje, a tak by se v atmosféře mělo v konečném důsledku množství oxidu uhličitého snížit, a to právě o objem, který stromy spotřebovaly, když rostly.

Je ovšem otázkou, zda by množství CO2, které by se do přírody dostalo v důsledku používání hnojiv, zpracování dřeva, přepravy a ničení nedotčené půdy, nepřesáhlo absorbované a následně uložené množství CO2. Navíc by se s technologií BECCS globálně ještě více rozvinul tlak na získávání pozemků, protože investory by to lákalo pěstovat biomasu ve velkém. Kritici v této souvislosti poukazují na nebezpečí porušování práv na užívání půdy a zhoršené postavení místního obyvatelstva, které by přišlo o zemědělské plochy obhospodařované pro vlastní potřeby.

Sejde z očí, sejde z mysli? Nikdo vlastně přesně neví, jak se oxid uhličitý v geologických vrstvách chová.