CO JE TO ZACHYTÁVÁNÍ, VYUŽÍVÁNÍ A SKLADOVÁNÍ UHLÍKU?

Zachytávání, využívání a ukládání uhlíku (CCUS) je základní technologická metoda ke zmírnění dopadů emisí skleníkových plynů na naši planetu. Jedná se o trojnásobný proces, který zahrnuje zachycování emisí oxidu uhličitého (CO₂) z různých zdrojů, jako jsou elektrárny a průmyslové procesy, využití tohoto zachyceného uhlíku pro různé účely, jako je výroba chemikálií, paliv a stavebních materiálů, nebo alternativně trvalé skladování CO₂ v podzemních geologických formacích. Tento proces pomáhá zabránit uvolňování velkého množství CO₂ do atmosféry, a hraje tak důležitou roli v boji proti změně klimatu.

HISTORIE ZACHYTÁVÁNÍ, VYUŽÍVÁNÍ A SKLADOVÁNÍ UHLÍKU (CCUS)

Historie zachytávání, využívání a ukládání uhlíku (CCUS) sahá až do poloviny 20. století, kdy se počáteční studie zaměřovaly na potenciál zachycování emisí CO₂ z fosilních paliv. Teprve na konci 70. a počátku 80. let však začaly vznikat první velkokapacitní projekty CCUS. Nejvýznamnějším z nich byl projekt ložiska Sleipner v Norsku, který byl zahájen v roce 1996 a je provozován společností Equinor.

Equinor vstřikuje CO₂ do formace Utsira v Severním moři, což z něj činí první projekt CCUS v komerčním měřítku. Ve stejné době byl dalším významným projektem kanadský projekt Weyburn-Midale, který využíval zachycený CO₂ ke zlepšení těžby ropy, což ilustruje aspekt „využití“ CCUS. Tyto průkopnické projekty položily základy pro vývoj a uplatnění technologií CCUS po celém světě.

V letech následujících po počátečních projektech se rozsah a dosah technologií CCUS značně rozšířil. Na počátku 21. století zahájilo několik zemí, včetně Spojených států, Kanady a Austrálie, ambiciózní programy CCUS. Konkrétně Spojené státy dosáhly významného pokroku spuštěním iniciativy Clean Coal Energy Initiative a později projektu FutureGen. Projekt FutureGen byl však nakonec zrušen kvůli nadměrným nákladům a technickým problémům.

Mezitím projekty jako In Salah Gas v Alžírsku a Gorgon v Austrálii prokázaly proveditelnost geologického ukládání CO₂ ve velkém měřítku.

Nejnovější významnou událostí v oblasti CCUS je komerční využití zachyceného CO₂ ve velkém měřítku pro zvýšení těžby ropy (EOR) ve Spojených státech. To bylo podpořeno kombinací technologických pokroků a ekonomických pobídek, včetně daňových úlev pro operace EOR s CO₂.

V současné době je zavádění technologií CCUS důležitější než kdy jindy, vzhledem k naléhavé potřebě snížit emise skleníkových plynů. Vlády a průmysl po celém světě si stále více uvědomují význam CCUS pro dosažení cílů nulových čistých emisí. Toto uznání se odráží v rostoucím počtu politik na podporu CCUS a ve zvýšených investicích do výzkumu a vývoje CCUS. Výsledkem je nová vlna inovací a zavádění technologií CCUS v celé řadě odvětví a regionů.

JAK FUNGUJE ZACHTÁVÁNÍ, VYUŽÍVÁNÍ A SKLADOVÁNÍ UHLÍKU (CCUS)

Proces zachytávání uhlíku

Zachytávání uhlíku je základním kamenem procesu CCUS a je založeno na inovativní technice a pokročilé chemii. Proces začíná v elektrárnách a průmyslových odvětvích, které v rámci své činnosti uvolňují oxid uhličitý (CO₂). V těchto zařízeních se používá rozpouštědlo nebo membrána k absorpci CO₂ z výfukových plynů, což je proces známý jako odsiřování spalin. Tato „promývací“ akce odděluje oxid uhličitý od ostatních plynů. Poté se rozpouštědlo nebo membrána obsahující CO₂ zahřeje. Tento proces zahřívání způsobuje uvolnění koncentrovaného CO₂ z rozpouštědla. Zachycený CO₂ je pak připraven pro další fázi procesu: přepravu na místo skladování nebo na místo, kde může být využit. Ačkoli se proces zachycování může jevit jako jednoduchý, vyžaduje přísnou optimalizaci, aby se maximalizovala účinnost, minimalizovaly ztráty energie a zajistilo bezpečné pracovní prostředí. Neustálý technologický pokrok činí tento proces efektivnějším a rentabilnějším, čímž připravuje cestu k udržitelné budoucnosti.

Využití zachyceného uhlíku

Po zachycení uhlíku je dalším krokem využití zachyceného oxidu uhličitého, tzv. zachycování a využití uhlíku (CCU). V současné době je nejrozšířenějším využitím zachyceného CO₂ stále vylepšené získávání ropy (EOR), při kterém se CO₂ vstřikuje do ropných ložisek za účelem optimalizace jejich produkce. Kromě toho se CO₂ používá v potravinářském a nápojovém průmyslu, například při karbonizaci nápojů a konzervaci balených potravin. Používá se také v medicíně pro určité anestetické postupy a v zemědělství pro urychlení růstu rostlin ve sklenících. Dalším významným způsobem využití CO₂ je výroba suchého ledu. Suchý led, neboli pevný CO₂, se používá hlavně k chlazení během přepravy, zejména u zboží, které musí být udržováno zmrazené nebo chlazené, jako jsou farmaceutické výrobky a potraviny. Používá se také v čisticím průmyslu, kde se používá k čištění povrchů.

Kromě současných aplikací CO₂ mnoho výzkumných a vývojových snah připravuje půdu pro různé nové a inovativní způsoby využití zachyceného CO₂. Slibnou cestou je přeměna CO₂ na hodnotné produkty, jako jsou plasty, beton a dokonce i paliva, což by mohlo výrazně snížit závislost na fosilních palivech. Dalším zajímavým oblastí výzkumu je využití CO₂ k výrobě biopaliv z řas. Vědci také zkoumají potenciál hnojiv na bázi CO₂ pro podporu růstu rostlin. Tyto budoucí způsoby využití nejenže představují příležitosti pro snížení emisí skleníkových plynů, ale také stimulují hospodářský růst vytvářením nových průmyslových odvětví kolem zachyceného uhlíku. Celý potenciál využití CO₂ ještě nebyl objeven, což nás posune směrem k udržitelnější a uhlíkově neutrální budoucnosti.

Skladování nevyužitého uhlíku

Skladování zachyceného oxidu uhličitého, který nelze využít pro komerční účely, je klíčovým aspektem našeho boje proti změně klimatu. Tento proces, známý jako zachycování a skladování uhlíku (CCS), zachycuje emise CO₂ a bezpečně je ukládá pod zemí, čímž zabraňuje jejich uvolňování do atmosféry.

Za tímto účelem je zachycený CO₂ stlačen a přepraven plynovody, lodí nebo nákladními vozy na místo skladování, kde je vstřikován do velkých hloubek pod zemí do geologických formací, obvykle vyčerpaných ložisek ropy a zemního plynu nebo hlubokých slaných vodonosných formací. Tyto přírodní geologické bariéry zajišťují, že CO₂ zůstane bezpečně zachycen.

Skladování CO₂ tímto způsobem nejen pomáhá snižovat naši uhlíkovou stopu, ale také připravuje cestu k udržitelnější budoucnosti. Jedná se o praktické řešení, které v kombinaci s přechodem na obnovitelné zdroje energie může významně přispět ke zmírnění škodlivých dopadů klimatických změn.

ZACHYTÁVÁNÍ, VYUŽÍVÁNÍ A SKLADOVÁNÍ UHLÍKU (CCUS) A CÍL NULOVÝCH ČISTÝCH EMISÍ

Zachytávání, využívání a ukládání uhlíku (CCUS) hraje klíčovou roli při dosahování nulových čistých emisí uhlíku, zejména s ohledem na současnou celosvětovou poptávku po energii. Podle Mezinárodní energetické agentury (IEA) by CCUS mohlo přispět ke snížení globálních emisí CO₂ téměř o 20 % (asi 37 GtCO₂ ročně do roku 2050) a zároveň snížit náklady na boj proti změně klimatu přibližně o 70 %. Kromě toho Global CCS Institute tvrdí, že CCUS spolu s dalšími nízkouhlíkovými technologiemi může přispět ke snížení emisí CO₂ v průmyslových odvětvích až o 90 % do roku 2050. Vzhledem k těmto číslům je zřejmé, že CCUS je nezbytným nástrojem v našem arzenálu pro dosažení cílů nulových emisí a boj proti změně klimatu.

Je však důležité si uvědomit, že CCUS je pouze jedním z mnoha dílků skládačky nulových emisí. Dosažení cíle nulových emisí bude vyžadovat mnohostranný přístup, který bude zahrnovat také přechod na obnovitelné zdroje energie, jako je větrná, solární a vodní energie, podporu energetické účinnosti a úspory energie a přijetí udržitelných postupů v zemědělství, lesnictví a dalších způsobech využívání půdy. Tato komplexní strategie zabrání překročení kritické hranice globálního oteplení o 1,5 stupně Celsia a zachrání naši planetu pro budoucí generace.

VÝZVY PŘI VYUŽÍVÁNÍ CCUS PRO DOSAŽENÍ CÍLE NULOVÝCH ČISTÝCH EMISÍ

Ačkoli potenciál CCUS je nepopiratelný, jeho zavedení není bez problémů. V současné době je jednou z hlavních překážek vysoká cena technologií pro zachycování uhlíku s vysokou kapacitou. To, spolu s absencí komplexních zákonných a regulačních daní (nebo systémů odměn) na CO₂, je pro mnoho průmyslových odvětví z hlediska návratnosti investic (ROI) stále neatraktivní, zejména pro rozvojové země, které jsou hlavními přispěvateli do globálních emisí CO₂. Kromě toho je problémem také přijetí zachycování a ukládání uhlíku (CCS) veřejností, vzhledem k obavám z možných úniků a souvisejících environmentálních rizik.

Navzdory těmto překážkám se na obzoru rýsují pozitivní pokroky, které by mohly urychlit zavádění CCUS. Technologický pokrok, jako jsou vysoce účinná rozpouštědla nebo nová membránová řešení, snižuje náklady spojené s procesy zachycování uhlíku. Vlády po celém světě uznávají nutnost CCUS pro dosažení svých klimatických cílů a začínají zavádět podpůrné politiky v kombinaci se zvýšením daní z CO₂. Například daňová úleva "45Q" ve Spojených státech pro zachytávání, využívání a ukládání uhlíku je krokem správným směrem. Kromě toho mezinárodní spolupráce, jako je zahájení „Globální iniciativy CCUS“ ze strany Ministerstva pro čistou energii, naznačuje větší globální závazek k této důležité technologii.

Závěr 

Závěrem lze říci, že zachytávání, využívání a ukládání uhlíku (CCUS) je klíčovou technologií na naší cestě k dekarbonizaci, a to navzdory výzvám, kterým v současné době čelí, jako jsou vysoké náklady, složitost předpisů a problémy s přijetím ze strany veřejnosti. Situace se však pozitivně mění díky technologickým pokrokům, které snižují náklady, a podpůrným vládním politikám, jako je daňová úleva "45Q" v USA nebo uhlíkové daně v EU. V této souvislosti je nezbytné, aby společnosti známé svou uhlíkovou stopou pozorně sledovaly trendy v oblasti CCUS a vyvíjely strategie pro využití jejího potenciálu. Kromě toho by společnosti měly podporovat aktivní účast v globálních iniciativách, jako je „Globální iniciativa CCUS“ Ministerstva pro čistou energii.

Do budoucna Mezinárodní energetická agentura (IEA) předpokládá, že do roku 2050 by strategie CCUS mohly přispět 20 % k celkovému snížení emisí potřebnému k omezení globálního oteplování pod 2 °C. To znamená dvacetinásobné zvýšení nasazení CCUS ve srovnání se současnou úrovní, což podtrhuje transformační potenciál této technologie. Proto jsou neustálé inovace, politická podpora a mezinárodní spolupráce zásadní pro plné využití výhod CCUS a dosažení našich klimatických cílů.

Chcete se dozvědět více o této technologii? Navštivte webové stránky nejnovější obchodní jednotky CCUS společnosti Messer: https://zecarb.messergroup.com/