Wychwytywanie CO2 z powietrza. Czy technologia CDR zmieni metody walki z ociepleniem klimatu?

Przemysł budowlany - z truciciela do "magazynu" CO₂?

Ponieważ przemysł budowlany odpowiada aż za 40 proc. zużycia energii i 1/3 emisji dwutlenku węgla, bez zmian tego stanu, nie powstrzymamy globalnego ocieplenia. Każdego roku produkuje się ponad 10 mld ton betonu, a każdy jego metr sześcienny odpowiada za emisję około 82 kg CO₂ do atmosfery. Innowacyjna technologia oczyszczacze dwutlenku węgla z powietrza powoduje, że budowlanka jest najbardziej obiecującym miejsce do magazynowania całego zebranego z atmosfery CO₂ - przekształcając dzisiejszego truciciela w ekologicznego producenta ujemnego śladu węglowego. Dotychczas najlepsze rozwiązanie ograniczające emisję CO2 prowadziło przez zmniejszenie konsumpcji, bardziej efektywnie wykorzystanie zielonych technologii i przestawienie się na rozwiązania niskoemisyjne.

Innowacyjna technologia "przefiltruje" powietrze

W dużym uproszczeniu działa jak znane nam oczyszczacze powietrza, z tym że zużyte filtry należy bezpiecznie magazynować, a energię potrzebną do zasilenia maszyn pozyskać z ekologicznych źródeł. Dla przykładu założona przez inżynierów Christopha Gebalda i Jana Wurzbachera firma Climeworks jest dziś jednym ze światowych liderów w usuwaniu dwutlenku węgla. Współzałożyciele poznali się, studiując na uniwersytecie w ETH Zurychu i szybko zaprzyjaźnili. Prócz zamiłowania do inżynierii, łączyła ich pasja do narciarstwa i spędzili dużo czasu w Alpach Szwajcarskich. To na własnej skórze doświadczyli skutków zmian klimatycznych. Wstrząśnięci topnieniem lodowców, postanowili zrobić wszystko, co w ich mocy, aby przeciwdziałać zmianom klimatycznym.

Jan i Christoph od lat poświęcają całą swoją energię i czas na pracę nad technologią zwaną "wychwytywaniem dwutlenku węgla bezpośrednio z powietrza". Ich firma Climeworks została założona w 2009 r. i jest obecnie jednym z liderów rynku w Europie. Opatentowana przez nią technologia pozwala na wychwycenie CO₂ bezpośrednio z powietrza przy użyciu czystej Eco energii. Pozyskany dwutlenek węgla jest następnie bezpiecznie i trwale przechowywany albo przetwarzany na produkty przyjazne dla klimatu, takie jak paliwa i materiały neutralne pod względem emisji CO₂, nawozy do szklarni itd. Natomiast ich technologia opiera się wyłącznie na czystej energii, a modułowe kolektory filtrujące można ustawiać tak jak kontenery, aby budować maszyny dowolnej wielkości.

Koszty CDR różnią się znacznie w zależności od zaawansowania zastosowanych rozwiązań. W 2021 r. technologia pozwalająca na oczyszczenie atmosfery z dwutlenku węgla (DAC) kosztowała od 250 do 600 dol. za tonę, w porównaniu do 100 dol. za biowęgiel i mniej niż 50 dol. za rozwiązania oparte na przyrodzie, takie jak np. ponowne zalesianie. Fakt, że biowęgiel ma wyższą cenę na rynku usuwania CO₂ niż rozwiązania oparte na przyrodzie, odzwierciedla kwestię, że jest to trwalszy pochłaniacz, w którym węgiel jest sekwestrowany przez setki, a nawet tysiące lat, podczas gdy rozwiązania oparte na naturze stanowią bardziej niestabilną formę do przechowywania. Najistotniejsze jest tu ryzyko związane z pożarami lasów, szkodnikami, presją gospodarczą i zmieniającymi się priorytetami politycznymi.

Czym jest Carbon Dioxide Removal?

Określane w skrócie CDR — usuwanie dwutlenku węgla, to proces zapobiegania emisji dużych ilości CO₂ do atmosfery z punktowych źródeł zanieczyszczeń, takich jak elektrownie lub fabryki przemysłu ciężkiego. Carbon Dioxide Removal jest w coraz większym stopniu włączany do polityki klimatycznej jako nowy element jej strategii. Metody CDR i GGR (dotyczy redukcji gazów cieplarnianych) są również znane jako technologie ujemnej emisji (NET). Metody CDR obejmują zalesianie, praktyki rolnicze sekwestrujące węgiel w glebie, bioenergię z wychwytywaniem i magazynowaniem dwutlenku węgla, nawożenie oceanów — polegające na wprowadzeniu związków żelaza (ale także azotu lub fosforu) do wód oceanów, co ma stymulować gwałtowny wzrost fitoplanktonu.

Amerykańska Narodowa Akademia Nauk, Inżynierii i Medycyny w raporcie z 2019 r. stwierdziła, że przy użyciu istniejących metod CDR możliwe jest usunięcie i sekwestracja nawet do 10 gigaton CO₂ rocznie. Zrównoważyłoby to emisje 1/5 produkcji gazów cieplarnianych. W 2021 r. Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu przy ONZ (IPCC) stwierdził, że ścieżki emisji, które ograniczą średnie globalne ocieplenie do 1,5 lub 2 st. C. do roku 2100, zakładają szerokie zastosowanie rozwiązań CDR w połączeniu z konwencjonalną redukcją emisji dwutlenku węgla.

Europejski Zielony Ład, czyli zbiór inicjatyw politycznych Komisji Europejskiej, których nadrzędnym celem jest osiągnięcie neutralności dla klimatu w Europie do 2050 r., określa 10 priorytetów, zakładających dokonanie przeglądu każdego istniejącego prawa pod kątem jego wpływu na klimat. W 2021 r. CDR nie został jeszcze objęty system handlu uprawnieniami do emisji EU Allowance, co mocno wpływa na rozwój tej obiecującej technologii.

Wszystkie ręce na pokład

Od początku rewolucji przemysłowej ludzkość zwiększyła stężenie dwutlenku węgla w atmosferze o ponad jedną trzecią. Wywarło to olbrzymie negatywne skutki dla naszej planety. W latach 2011-2020 średnia temperatura Ziemi była o 1,09 st. C. wyższa od tej z lat 1850-1900, przy czym temperatura lądów wzrosła o 1,59 st. C., a oceanu o 0,88 st. C., co spowodowane jest większą pojemnością cieplną wody w stosunku do powietrza.

Z danych ONZ wynika, że podjęte dotychczas kroki nie wystarczą, by powstrzymać ocieplanie się planety. W 2015 r. społeczność międzynarodowa niemal jednogłośnie zgodziła się, że trzeba ograniczyć ocieplanie się klimatu do maksymalnie 2 st. C. W porozumieniu paryskim zalecano, zejście o 1,5 st. C. Na razie jesteśmy jednak od tego daleko. ONZ szacuje, że podjęte dotychczas zobowiązania, czyli ograniczenie zużycia paliw kopalnych i emisji gazów cieplarnianych, doprowadzą do ocieplenia klimatu o 2,7 st. C. Wykorzystywanie technologii CDR (usuwania dwutlenku węgla) równolegle z innymi wysiłkami na rzecz redukcji emisji gazów cieplarnianych, takimi jak np. wdrażanie energii odnawialnej, będzie prawdopodobnie kolejnym kierunkiem wzmacniającym, osiągniecie założeń klimatycznych.

Autor © : Adam Białas, ekspert rynku, dyr. BIALAS Consulting & Solutions, dziennikarz biznesowy