Najwięcej dwutlenku węgla (ponad 21 proc.) emitują do atmosfery elektrownie, w tym zwłaszcza te, które na energię elektryczną przetwarzają w tradycyjny sposób paliwa kopalne – ropę naftową, gaz ziemny a nade wszystko węgiel. Ok. 14 proc. emitowanego w świecie do atmosfery dwutlenku węgla pochodzi ze spalania paliw w silnikach samochodowych. Udział w emisjach CO2 pochodzącego z działalności rolniczej, uprawiania ziemi, pozyskiwania kopalin oraz z gospodarstw domowych mieści się – w każdej z tych dziedzin – w przedziale od 10 do 12,5 proc.
Postęp techniczny, przede wszystkim w rozwoju i wykorzystaniu odnawialnych źródeł energii, w tym zwłaszcza fotowoltaiki, pozwala przypuszczać, że w perspektywie najbliższych 30 lat gwałtownie obniżą się koszty pozyskania energii. Również transport będzie w stanie (albo będzie musiał) obyć się bez tradycyjnych paliw silnikowych. Dzięki temu realna jest w tym czasie możliwość ograniczenia emisji dwutlenku węgla o 40 – 50 proc. Wciąż to jednak za mało dla zatrzymania nieustannego ocieplania się atmosfery ziemskiej, z wszystkimi tego negatywnymi konsekwencjami klimatycznymi.
Najtrudniejszym orzechem do zgryzienia może okazać się ograniczenie emisji dwutlenku węgla w tradycyjnych dziedzinach przemysłu, określanych mianem ciężkiego. Największe znaczenie ma wśród nich produkcja stali, cementu oraz wyrobów chemicznych, bez których to podstawowych materiałów trudno sobie dziś wyobrazić jakikolwiek rozwój gospodarczy. W okresie dwóch ostatnich dekad – przypomina opublikowany w końcu maja 2022 r. raport Międzynarodowej Agencji Energetycznej – ludność świata powiększyła się o 25 proc. W tym czasie globalny PKB podwoił się, ale produkcja i zużycie stali wzrosło szybciej – o 110 proc., cementu o 140 proc., a jedynie wyrobów chemicznych tylko o 80 proc.
Najtrudniejszym orzechem do zgryzienia może okazać się ograniczenie emisji dwutlenku węgla w tradycyjnych dziedzinach przemysłu, określanych mianem ciężkiego.
W tych trzech najbardziej emisyjnych dziedzinach przemysłu kluczowe znaczenie ma spalanie lub przetwarzanie paliw. Wynika to albo ze stosowanych technologii albo z chęci pozyskania znajdujących się w paliwach składników chemicznych, niezbędnych do dalszego przemysłowego przetwórstwa, co też wymaga użycia energii. Ekologicznym kosztem tych procesów jest emisja ok. 6 gigaton (GT) dwutlenku węgla rocznie (6 miliardów ton), co odpowiada ok. 70 proc. wszystkich przemysłowych emisji. Skupia na nich obecnie swoją główną uwagę Międzynarodowa Agencja Energetyczna (MAE).
Ograniczenie zużycia energii i emisji w ciężkich gałęziach przemysłu jest ważną częścią powstałej rok temu ambitnej strategii zrównoważenia do 2050 r. dalszego globalnego rozwoju i emisji. W odpowiedzi na tę alarmistyczną prognozę MAE powstały liczne globalne i regionalne inicjatywy zmierzające w kierunku ograniczenia zużycia energii i emisji. Należy do nich m.in. pakiet zmian prawnych i regulacyjnych Unii Europejskiej znany pod hasłem Fit for 55 (Gotowi na 55). Chodzi w nim o osiągnięcie pośredniego celu, jakim jest redukcja w krajach UE 55 proc. emisji w porównaniu z sytuacją z początku lat 90. Celem strategicznym pozostaje zapewnienie do 2050 r. neutralności klimatycznej w rozwoju.
Osiągnięcie postawionych celów – strategicznego i pośredniego – wymaga zastosowania nowych technologii produkcyjnych. Wiele przyszłościowych rozwiązań jest już dziś, w sensie koncepcji, znanych. Największe nadzieje wiązane są z trzema z nich. Chodzi o wykorzystanie w procesach hutniczych wodoru, zastosowanie w przemyśle technologii CCUS (wychwytywanie, transport, składowanie i utylizacja dwutlenku węgla) – co może być rozwiązaniem konkurencyjnym wobec wodoru oraz technologii bezpośredniej elektryfikacji. Żadna z nich nie jest jednak technicznie na tyle dojrzała by móc znaleźć zastosowanie w poważniejszej skali.
Na przeszkodzie stoją nie tylko problemy techniczne, ale także ekonomiczne. Można mówić o wzajemnym ich sprzężeniu. Produkcja i handel wyrobami hutniczymi, cementem i innymi materiałami budowlanymi, a także produktami ciężkiej chemii odbywają się na globalnych, bardzo konkurencyjnych rynkach – zwraca uwagę raport MAE. Niskie marże jakie są na nich osiągane nie zachęcają producentów do większych inwestycji, zwłaszcza że są one w tych dziedzinach bardzo kapitałochłonne.
Indywidualni producenci nie chcą w tej sytuacji podejmować pospiesznych decyzji o nowych kosztownych inwestycjach, chyba że zostaną do nich albo finansowo nakłonieni – dopłatami, ulgami, albo zmuszeni przyjmowanymi regulacjami, dotyczącymi na przykład dopuszczalnego poziomu emisji.
Indywidualni producenci nie chcą w tej sytuacji podejmować pospiesznych decyzji o nowych kosztownych inwestycjach, chyba że zostaną do nich albo finansowo nakłonieni – dopłatami, ulgami, albo zmuszeni przyjmowanymi regulacjami, dotyczącymi na przykład dopuszczalnego poziomu emisji. I w tym właśnie eksperci MAE widzą szczególną rolę najbardziej rozwiniętych krajów świata.
Gospodarki krajów G7, siedmiu najbardziej uprzemysłowionych państw świata – ich szefowie obradowali właśnie w niemieckich Alpach m.in. nad globalną przyszłością energetyczną – mniej niszczą środowisko niż reszta świata. Razem tworzą mniej więcej 40 proc. globalnego PKB, zużywają 30 proc. energii i emitują 25 proc. dwutlenku węgla. Wytwarzają tylko 17 proc. stali, 8 proc. cementu i 28 proc. produktów ciężkiej chemii. Dysponują jednak zarazem największym kapitałem i możliwościami wdrożenia technologii pozwalających ograniczyć zużycie energii oraz emisje gazów cieplarnianych.
Niezbędnym ku temu etapem jest budowa pilotażowych fabryk i instalacji pozwalających sprawdzić na skalę przemysłową technologie znane na razie z laboratoriów. Przykładem takiej inwestycji jest budowa w Szwecji fabryki wodoru i zastosowania go do wytopu stali. Pilotażowy zakład HYBRIT ma być gotowy w 2026 r. Są i inne przykłady. ArcelorMittal przy współpracy z rządem Kanady buduje w prowincji Ontario kosztem ponad 1,7 mld dol. kanadyjskich zakład wychwytywania dwutlenku węgla z huty stali. Stosowanie wodoru w wytwarzaniu stali testują na dużą skalę także Chiny, największy jej producent (53 proc.) w świecie.
Eksperci MAE uważają, że rządy państw G7 – taka jest intencja raportu o emisjach w ciężkim przemyśle – powinny przyjąć na siebie rolę liderów we wdrażaniu nowych technologii i w torowaniu im drogi do powszechnych zastosowań komercyjnych. W praktyce oznacza to większe zaangażowanie środków publicznych. Nic w tym specjalnie nowego jeśli pamięta się, że takie urządzenia jak komputer, telefon komórkowy czy baterie słoneczne też by nie powstały gdyby nie początkowe wsparcie z pieniędzy publicznych.
Zaangażowanie rządów najbogatszych państw świata stało się jeszcze bardziej palące w kontekście agresji Rosji wobec Ukrainy i sankcji wobec gospodarki rosyjskiej ze strony cywilizowanego świata. Na krótką metę wojna spowodowała gwałtowny wzrost cen energii, zwłaszcza w krajach uzależnionych dotychczas od importu gazu i ropy z Rosji. Rządy wielu krajów, m.in. Niemiec z obawy przed inflacją uruchamiają na nowo wyłączone wcześniej z powodu nadmiernych emisji elektrownie węglowe.
Czy oznacza to odwrót albo opóźnienie w realizacji polityki klimatycznej? Najwyżej chwilowy. Boleśnie odczuwany przez konsumentów wzrost cen energii – podobnie jak to było po poprzednich kryzysach energetycznych – zwiększać będzie opłacalność rozwiązań zmniejszających jej zużycie i eliminujących przy okazji szkodliwe dla środowiska i atmosfery ziemskiej emisje.
>>> Międzynarodowa Agencja Energetyczna o emisjach w przemyśle
