Szanse na czystą gospodarkę są także poza OZE

06.05.2019
Miliony ludzi domagają się świata bez pieców węglowych, lecz gdzie indziej kilka miliardów chce pełnego dostępu do energii. Dramat ekologiczny wywołany przez człowieka jest niezaprzeczalny, ale nadzieje na szybkie opanowanie kryzysu klimatycznego dzięki zielonej energii kreślone są na wyrost.

Światowe zużycie węgla zmniejsza się nieznacznie (fot. Envato)


Emisja CO2 do atmosfery związana z pozyskiwaniem energii wzrosła w 2018 r. o 1,7 proc., osiągając historyczny rekord w wysokości 33 mld ton – wyliczyła Międzynarodowa Agencja Energii (IEA). Z wydanego w Austrii raportu „World Mining Data 2018” wynika z kolei, że globalne wydobycie wszelkich minerałów było w 2016 r. dwa razy mniejsze – 16,9 mld ton. Nie chodzi w tym zestawieniu o porównywanie wielkości nieporównywalnych, ale o uświadomienie skali emisji.

IEA uważa, że zeszłoroczne nasilenie emisji było skutkiem niekorzystnej pogody i wzrostu popytu na ogrzewanie i chłodzenie. W górę poszła emisja w Chinach i Stanach Zjednoczonych, spadła w Wielkiej Brytanii, Francji, Niemczech i Japonii. Mimo zatem pojedynczych sukcesów i mnóstwa optymistycznych oczekiwań, powietrze nad nami jak gęstniało, tak gęstnieje. Można być entuzjastą starań o czyste niebo i ziemię, ale przestrzegać jednocześnie, że przez wiele jeszcze dekad eliminacja paliw kopalnych jest niemożliwa i wyciągać z tego wnioski.

Węgiel nie ustępuje

W 2017 r. zużycie węgla w Indiach wzrosło o 27 mln ton, czyli o niemal 5 proc. Do węglowych kotłów dosypano znacznie więcej niż w poprzednim roku także w Bangladeszu, Pakistanie, Filipinach i Korei Południowej. W Chinach wzrost zużycia węgla był nieco mniejszy. Dwa z wymienionych państw są ekstremalnie ludne, a pozostałe to demograficzni potentaci. Światowe zużycie węgla (3,73 mld ton w 2017 r.) wprawdzie spada, ale dotyczy to przede wszystkim demokratycznych państw rozwiniętych i jest ogółem ledwo o 134 mln ton mniejsze niż w szczycie z 2013 r.

Największa firma węglowa świata wydobyła w 2017 r. 560 mln ton węgla, a na 2020 r. ma w planie 1 miliard ton.

Coal India, największa firma węglowa świata, wydobyła w 2017 r. 560 mln ton węgla, lecz już na 2020 r. ma w planie 1 mld ton. Rząd Indii sądzi, że w 2030 r. wydobycie węgla dojdzie tam do co najmniej 1,3 mld ton, ale górne widełki założeń to nawet 1,9 mld ton. Wiatry znad Himalajów roznoszą dymy i CO2 z indyjskich pieców po całym świecie, ale plany rządu z subkontynentu nie wchodzą na czołówki zachodnich mediów.

Wyłomy w bardziej werbalnym niż wykonywanym sprzeciwie wobec węgla – fakt, że nieznaczne – zdarzają się także w pro klimatycznej Europie. Radni północno angielskiego hrabstwa Cumbria jednogłośnie poparli w marcu 2019 r. wydrążenie tam pierwszej od 30 lat w Zjednoczonym Królestwie nowej kopalni węgla. Wydobycie ma wynosić 3 mln ton rocznie, a urobek będzie kierowany głównie do przemysłu stalowego, który podobnie jak cementowy i kilka innych bardzo istotnych dziedzin (m.in. transport morski i lotniczy, ogrzewanie) cierpi na brak konkurencyjnych technologii nie węglowych lub nie naftowych.

Plany ratowania planety przed globalnym ociepleniem i dewastacją mają w dużej mierze charakter woluntarystyczny. Zbyt dużo ludzi wierzy, że skoro jest wola, to będzie dobrze. Tymczasem, szczere zatroskanie i bezpodstawna skądinąd wiara w błyskawiczny postęp techniczny to stanowczo za mało, zwłaszcza gdy z powodów kosztowych i wydajnościowych, wysiłki pro klimatyczne skupiają się na niewielkim, zachodnioeuropejskim skrawku globu.

OZE na początku drogi

Marsz OZE (odnawialnych źródeł energii) jest widoczny, ale daleko nie dotarł. W ujęciu globalnym jesteśmy nadal na początku bardzo długiej drogi. W okresie 1995-2017 udział węgla w światowej produkcji elektryczności praktycznie nie uległ zmianie i tak jak wynosił tak wynosi w granicach 38 proc. Większy o ok. 8 punktów procentowych jest udział gazu ziemnego wynoszący 23 proc., ale spalanie tej kopaliny, nie niesie za sobą ekologicznego przełomu. Z 20 proc. w 1985 r. do ok. 16 proc. spadł udział hydroenergetyki. Odnawialne źródła energii zapewniają światu produkcję 8-9 proc. prądu.

Z powodu mizerii technologicznej maskowanej entuzjazmem mediów szukających na siłę coraz to nowych lecz nie istniejących przełomów, OZE są i długie jeszcze lata pozostaną w sytuacji pokerzysty grającego różnokolorowymi blotkami. Miejmy nadzieję, że kiedyś dostaną lepsze karty.

Największa porażka ostatnich dekad to odwrót od energetyki jądrowej, gdzie powstaje już tylko 10 proc. prądu, podczas gdy w końcu XX wieku jej udział zbliżał się do 20 proc. Tymczasem, w obiektywnej ocenie rozszczepianie atomu to najprzyjaźniejszy dziś sposób zaspokajania potrzeb energetycznych ludzkości. Mimo to, w odczuciu ludzi, elektrownia atomowa to fabryka strasznej śmierci. Skojarzenie ze złą siłą jest nie do odparcia, również dlatego, że uginają się przed nim nawet rozsądni politycy, m.in. Angela Merkel.

W światowym górnictwie rocznie ginie ok. 15 tys. osób.

Liczba rejestrowanych ofiar śmiertelnych w światowym górnictwie wynosi do 15 tys. rocznie. Poważnych wypadków w siłowniach nuklearnych było dotychczas mniej niż 10, a liczba ich ofiar śmiertelnych relatywnie bardzo mała. Bezpośrednio na skutek wybuchu w Czarnobylu zginęły dwie osoby, w walce z pożarem 31, a 29 kolejnych strażaków zmarło wkrótce z powodu napromieniowania. W wyniku tsunami w rejonie Fukushimy zginęło w wodzie i błocie ok. 1600 osób, tyle samo miało umrzeć z powodu stresu ewakuacyjnego, ale bezpośrednio z powodu zniszczeń i podwyższonej radiacji po uszkodzeniu tamtejszej elektrowni atomowej nie zmarł jeszcze nikt.

Nie ma w pełni wiarygodnych szacunków przyspieszonych zgonów z powodu napromieniowania. W przypadku Czarnobyla niektórzy naukowcy twierdzą, że było ich w całej Europie w okolicach 16 tys., ale są też tacy, którzy utrzymują, że właściwa liczba to 30 000 do 60 000. Wiemy zatem, że prawie nic nie wiemy, ale nieracjonalny strach ma wielkie oczy, co sprawia, że w szerokim odbiorze atom zdaje się być równie groźny, a może nawet i groźniejszy od szczepionek i kleszczy. Pewną szansę na złagodzenie podejścia szerokich mas do energii atomowej niosą prace nad stworzeniem reaktorów jądrowych niedużej mocy (do 300 MW), które mogłyby zastąpić elektrownie węglowe jako konieczne uzupełnienie zielonej mocy na czas, gdy wiatr nie wieje i słońce nie świeci.

Według Międzynarodowej Agencji Energi Atomowej (IAEA), w różnych fazach prac projektowych i studialnych jest obecnie pół setki konceptów dotyczących SMR (small modular reactor), a cztery przedsięwzięcia w Argentynie, Chinach i Rosji są już w stadium zaawansowanej budowy. W przewidywaniach przyszłości nie ma nic pewnego, lecz wydaje się, że SMR byłyby skuteczniejszym rozwiązaniem problemu tzw. intermittency (nieciągłości wytwarzania) OZE, niż baterie, ponieważ magazynowanie energii, zwłaszcza wielkich ilości, wymaga olbrzymiego przełomu, którego oznak nie sposób dziś dostrzec. SMR rozmieszczane w relatywnie niewielkich odległościach od siebie mogłyby też zmniejszyć koszty i straty w przesyłaniu energii elektrycznej na większe odległości.

W krótkiej perspektywie, skupienie globalnych wysiłków naukowo-technicznych na dalszej poprawie bezpieczeństwa energetyki jądrowej byłoby rozsądniejsze od koncentrowania się na wietrze i słońcu, gdy nierozwiązany jest olbrzymi problem magazynowania energii oraz kosztów i strat w trakcie jej przesyłania na wielkie odległości.

Nasz drogi klimat

W próbie zejścia na ziemię dowiedzieć się można, że jakie takie rozwiązanie problemu klimatycznego wymagałoby wydawania na ten cel w skali globalnej przez najbliższe trzy dekady, tj. do 2050 r., po przynajmniej 3,5 biliona dolarów rocznie. Razem byłoby to ponad 100 bilionów dzisiejszych dolarów, czyli sporo więcej niż suma PKB wszystkich państwa świata w 2018 r. wynosząca dziś 88,1 bilionów dol. Szacunek ten sporządzony został przez IEA. Obecne inwestycje energetyczne całego świata mieszczą się w granicach 1,6 biliona dolarów. Nadzieje na ponad dwukrotne ich zwiększenie wydają się dziś płonne.

Nie oznacza to jednak, że musimy jako ludzkość przegrać wojnę z samymi sobą o znośny klimat. Na fali autentycznego przejęcia bogatych społeczeństw Zachodu zagrożeniem klimatyczno-ekologicznym powodzenie jest możliwe. Warunek to realne podejście, uznanie, że „nie od razu Kraków zbudowano”, uświadomienie, że OZE w obecnym stadium rozwoju nie jest cudownym panaceum, że nie można wyrzucać paliw kopalnych już teraz na śmietnik historii, bo nie ma dla nich alternatywy, że lepiej poprawiać i udoskonalać to, co znane, niż liczyć, że ni stąd ni zowąd pojawi się wyśniony postęp i sprawę od ręki załatwi.

Zmarły przedwcześnie sir David MacKay, brytyjski matematyk i główny doradca naukowy tamtejszego Ministerstwa Energii i Zmian Klimatycznych, przekonywał w słynnej książce „Sustainable Energy – Without the Hot Air”, że „trzeba myśleć i działać wewnątrz naszego pudełka, a nie poza nim”. Mówił tymi słowy, że im bardziej tzw. zeroemisyjne technologie korzystać będą z istniejących systemów zbudowanych z myślą o paliwach kopalnych, tym mniejsze ryzyko wyrzucenia na złom sprawnego wyposażenia i urządzeń wartych biliony dolarów oraz mniejsza potrzeba radykalnej zmiany zachowań i postaw miliardów konsumentów. Podawał przykłady przesyłania wodoru gazociągami, paliw syntetycznych do odrzutowców w celu przedłużenia żywota istniejących silników, czy zeroemisyjnych hut aluminium. Zgodny z myśleniem Mackaya jest przykład reaktorów SMR pochodzący z dziedziny nieźle już spenetrowanej.

W sprawach związanych z ochroną środowiska niezbędna jest szeroka współpraca międzynarodowa.

MacKay zauważył równie słusznie, że z wyzwaniem klimatycznym nie poradzimy sobie wyłącznie dzięki konkurencji napędzającej postęp techniczny, poszukiwany w oczekiwaniu ponadprzeciętnych zwrotów finansowych. Niezbędna jest jak najszersza współpraca międzynarodowa. Bez niej stracić możemy ogromnie dużo. Radził zaś przede wszystkim, żeby myśleć DUŻYMI LITERAMI, dowodząc, że jeśli każdy zrobi coś małego, to i wynik końcowy będzie mały. Pożądana alternatywa to czynić wielkie rzeczy.

Przykładem do naśladowania może być Wielki Zderzacz Hadronów, czyli największa maszyna świata zbudowana przez Europejski Ośrodek Badań Jądrowych CERN. W zależności od tego jak liczyć, koszty tego przedsięwzięcia wyniosły dotychczas od kilku do kilkunastu miliardów euro, ale odkrycie tzw. bozonu Higgsa warte jest chyba każdej ceny. Na zderzacz łoży CERN oraz rządy Niemiec, Wlk. Brytanii, Francji, Włoch i Hiszpanii. Dokładają też Amerykanie, Rosjanie i Hindusi. Można wyobrazić sobie podobną i jeszcze ściślejszą współpracę w skali globalnej nad projektami z dziedziny rozwoju OZE, magazynowania CO2 oraz rozwoju niskoemisyjnych technologii produkcji stali, cementu, aluminium, czy napędów dla ciężkiego transportu.

Zielona moc

Grupa liderów zatroskanych sprawami energii utworzyła forum pn. Energy Transitions Commission (ETC). Działają w nim przemysłowcy, politycy, urzędnicy, społecznicy. Koncentrują się na dekarbonizacji wytwarzania cementu, stali i tworzyw sztucznych oraz ciężkiego transportu drogowego, morskiego i lotniczego. Jest o czym myśleć, ponieważ powodowana przez te branże emisja cieplarniana stanowi obecnie aż 40 proc. całości. Do uporania się z tym ciężarem nie wystarczy stawianie wiatraków. Problem jest coraz poważniejszy, ponieważ lawinowo rośnie popyt na wszelkie produkty i usługi ze strony miliardów ludzi zamieszkujących kraje jeszcze niebogate i te zupełnie biedne. W ETC oszacowano, że w scenariuszu wzrostu średnich temperatur o 2 stopnie C. udział emisji z tych źródeł wzrośnie w 2040 r. do 60 proc. Nie wygląda to różowo, a zapewne będzie jeszcze gorzej.

Przesadzone są oczekiwania związane z przyjaznym wytwarzaniem energii elektrycznej. Rośnie wprawdzie wydajność turbin i paneli, spadają koszty jednostkowe produkcji, ale to kropla w morzu potrzeb. Według ocen ETC, jeśli w 2050 r. cała energia elektryczna miałaby być produkowana przez wiatraki i panele słoneczne, to począwszy od teraz ich moc instalowana co roku powinna rosnąć 10-krotnie.

Problem ma wiele wymiarów, więc tylko jeden przykład. Szef duńskiego potentata wiatrakowego Ørsted Henrik Poulsen twierdzi, że na płytkich wodach europejskich na Atlantyku, Bałtyku i Morzu Północnym można zakotwiczyć wiatraki z turbinami dającymi 600 000 MW (600 GW) mocy. Obecnie elektrownie morskie dają 16 000 MW, tj. 16 GW, a wszystkie polskie elektrownie mają niecałe 44 GW mocy. Pełne „uskrzydlenie” mórz europejskich to zatem bardzo ambitne zadanie na bardzo długie lata, a horyzont nowego etapu industrializacji klimatycznej nie jest tak bliski, jak się wydaje.

Koncern naftowy BP już od prawie 70 lat zajmuje się analizowaniem i prognozowaniem rynku energii. W najnowszym scenariuszu z początku 2019 r., jego eksperci przewidują, że odnawialne źródła energii niemal wyczerpią całą dynamikę przyrostu podaży energii pierwotnej, a gaz ziemny wyprzedzi węgiel w zestawieniu najważniejszych jej źródeł. Tym dobrym wiadomościom towarzyszy jednak znacznie gorsza, że w 2040 r. OZE nadal stanowić będą zaledwie 15 proc. podaży energii pierwotnej. Będzie to konsekwencja rosnącego stale, bardzo szybko i nieubłaganie azjatyckiego i afrykańskiego popytu na wszelkie formy energii, za którym przyrost OZE nie jest w stanie nadążać.

Najkorzystniejsze dla świata zagrożonego przez energetyczne potrzeby ludzi byłoby skoncentrowanie środków i ścisła współpraca międzynarodowa w ośrodkach w rodzaju CERN. Tak zorganizowana skupiałaby się nie na poszukiwaniu św. Graala OZE, ale przede wszystkim na doskonaleniu i oczyszczaniu obecnych, brudnych technologii. Równolegle prowadzone powinny być prace nad przemysłową, opłacalną produkcją wodoru jako nośnika energii oraz nad sposobami sekwestrowania CO2 oraz wychwytywania z atmosfery gazów cieplarnianych już tam „osiadłych”.

Przydałby się podatek klimatyczny naliczany od zużycia energii i zauważalny w portfelach konsumentów oraz bilansach przedsiębiorstw. Zastosowanie go w skali globalnej jest nierealne i poniekąd niesprawiedliwe, ale już czołówka 20-25 największych gospodarek Zachodu + Chiny powinna wziąć na siebie ten ciężar. Popytu to mocno nie zdławi, pojawiłoby się natomiast transparentne źródło funduszy na badania i rozwój w kierunkach prowadzących ku bardziej zielonym mocom.


Tagi


Artykuły powiązane

Popularne artykuły

test