V boji proti změnám klimatu mohou pomoci nové technologie. Dokáží to?

V boji proti změnám klimatu mohou pomoci nové technologie. Dokáží to?

04. prosince 2018

Naše klima se mění, množství oxidu uhličitého v atmosféře stoupá. Realizace politických opatření, která by mohla vést ke změně našeho chování a ke snížení samotného množství oxidu uhličitého vypouštěného do atmosféry, je při současném většinovém způsobu života neuvěřitelně pomalá. Pojďme se společně podívat na způsoby, které by alespoň částečně pomohly.

Nedávno vydaná Zvláštní zpráva Mezivládního panelu pro změnu klimatu ke globálnímu oteplení o 1,5 °C nám říká, že se do 12 let mohou projevit takové dopady změny klimatu, které by silně narušily celý světový ekosystém. Naše blízká budoucnost bude přinejlepším teplejší než dnes, s vyššími hladinami moří, silnějšími bouřkami a také s méně druhy zvířat.

Nová zpráva Světového fondu na ochranu přírody (WWF) uvedla, že průměrná velikost populace obratlovců se za pouhá poslední dvě desetiletí zmenšila o 60 %. K radikálním změnám dochází extrémně rychle. Času je v dnešní době málo, známých rizik zato mnoho. Dle Národní akademie USA je tak ve snaze zmírnit změnu klimatu potřeba využít potenciál technologií a biotechnologií, známé též jako negativní emisní technologie (NET), které zatím ještě nejsou příliš rozšířené. A co si pod pojmem NET představit? Konkrétně se za tyto technologie považují takové, které posilují absorpční schopnost přírodních úložišť uhlíku nebo které odstraňují emise oxidu uhličitého přímo ze vzduchu.

Pohled ze zámoří

Jak již bylo zmíněno, zpráva amerických vědců vydaná v říjnu 2018 vnímá NET jako nezanedbatelnou část řešení globální změny klimatu. Uvádí, že v souvislosti s dosažením cílů v oblasti změny klimatu a ekonomického růstu budou tyto technologie hrát výraznou roli.

Dle studie má „úschova oxidu uhličitého na atmosféru a klima stejný vliv jako současná snaha zabraňovat vypouštění stejného množství oxidu uhličitého do atmosféry“. A co více, zmíněné technologie prý mohou být také levnější a méně rušivé než snahy snižovat emise například v dopravě, zemědělství nebo u dalších způsobů využívání půdy. Tedy v sektorech, které ke změně klimatu razantně přispívají.

Zda budou mít NET v budoucnu klíčovou roli, je v současné době nejasné, realita zatím napovídá spíše opak. Pravdou ale je, že odstranění emisí skleníkových plynů z atmosféry bude se vší pravděpodobností hrát minimálně podpůrnou roli. Důvodem je naléhavost, se kterou je nutné současnou situaci řešit.

Negativní emisní technologie kritickýma očima evropských vědců

Na rozdíl od svých amerických kolegů vyhodnotili vedoucí vědečtí pracovníci z Evropské vědecké akademie potenciální přínos negativních emisních technologií v boji proti změně klimatu za „omezený“. Ve své zprávě z února tohoto roku evropští vědci výslovně varují, že „spoléhat se na možnosti NET kompenzovat nedostatky opatření ke snížení emisí by mohlo mít vážné negativní dopady na budoucí generace“.

Scénáře, ve kterých se počítá se zapojením těchto technologií v souvislosti s dosažením cílů Pařížské dohody, jsou hodnoceny jako příliš optimistické. Vzhledem k současným znalostem by neměly tvořit „základy pro rozvoj, analýzu a srovnávací scénáře dlouhodobých energetických výhledů pro EU“, uvádí evropští vědci. Řada z opatření je kontroverzní, pro mnohé jsou tyto (bio)technologie nebezpečné. Mohou totiž odvést pozornost od způsobů, pomocí kterých lze změnu klimatu skutečně, například systematicky, zmírnit. O jakých technologiích je tedy konkrétně řeč?

Nedoceněná role stromů, rostlin a půdy

Stromy jsou přirozenými pohlcovači oxidu uhličitého. Výsadba nových stromů a péče o zalesněné plochy se tak jeví jako relativně jednoduchá a levná cesta, jak množství emisí v atmosféře snížit. Háček je ovšem v tom, že si vědci nejsou jednoznačně jistí, které stromy jsou těmi nejefektivnějšími pohlcovači. Zároveň je množství emisí v atmosféře tak velké, že plocha potřebných stromů by kolidovala s velikostí plochy potenciálně využitelné pro pěstování potravin. Jedním z částečných řešení by bylo vyšlechtění plodin, které by oxid uhličitý pohlcovaly, vázaly jej a uchovávaly v půdě.

Mezi další opatření může patřit rychlé zalesňování ploch například po požárech, prodloužení životnosti lesů, omezení množství dřeva končícího jako palivo a naopak navýšení toho objemu dřeva, které lze použít na výrobu kvalitního nábytku s dlouhou životností. Udržitelně řízené zemědělství skýtá také nemalý potenciál. Přechod na nízkouhlíkaté zemědělství může mít mnoho podob. Jedním ze základních opatření je například přidávání biouhlí do půdy, čímž se podpoří absorpční kapacita půdy asimilovat oxid uhličitý. Otázkou však zůstává, jak dlouho ho bude půda schopna v sobě udržet.

Přímé vzdušné zachycení a uložení uhlíku a krystalizace

Některá opatření už byla převedena do skutečné praxe. Řeč je například o přímém vzdušném zachycení a uložení uhlíku. Do komerčního provozu vstoupilo již minulý rok švýcarské zařízení, které je součástí startupového projektu Climeworks AG a které je schopno ročně zachytit 900 tun oxidu uhličitého přímo z atmosféry. Zachycený oxid uhličitý se dále využívá například v potravinářském průmyslu nebo na energetickém trhu.

Ačkoliv se jedná pouze o pilotní projekt, jeho zakladatelé jsou přesvědčeni, že v porovnání s například výše uvedenými opatřeními je ten jejich projekt k životnímu prostředí ten nejohleduplnější. Projekt totiž není příliš náročný ani na vodu, ani na půdu. Zda má tato technologie silný potenciál se teprve uvidí. Zakladatelé Climeworks AG si vytyčili jasný cíl – do roku 2025 má jejich zařízení zachytit 1 % celosvětových emisí oxidu uhličitého.  

Dalším již zrealizovaným opatřením je karbonizace. Při té jsou určité horniny vystaveny oxidu uhličitému, který s nimi chemicky reaguje a následně je jimi zachycen a uložen v pórech. Oxid uhličitý se tak vlastně přemění na krystaly. Toto opatření je podporováno na Islandu. Do jiných zemí se zatím příliš nerozšiřuje, a to převážně z důvodu finanční náročnosti.

Bioenergetika související se zachycením a uložením uhlíku

Propojení bioenergetiky se zachycením a uložením uhlíku (BECCS) je teoreticky jednoduché. Pointou je vypěstování energetických plodin, které zachytí oxid uhličitý a které jsou následně energeticky využity pro výrobu elektřiny, zatímco uvolněný oxid uhličitý je zachycen a uchován natrvalo v půdě. Tato varianta se však nejeví jako reálná, neboť velikost plochy, která by byla pro vypěstování energetických plodin zapotřebí, by se dle odhadů pohybovala okolo 40 % celkové zemědělské půdy.

Výše zmíněná americká studie však nově připouští možnost, že by tato metoda mohla ze vzduchu odstranit až 5 miliard tun oxidu uhličitého. Podmínkou ale je, aby se elektřina vyráběla z odpadních produktů. Jednoznačnou výzvu proto představuje sběr a logistika ekonomicky dostupného zemědělského, lesního a komunálního odpadu.

Ekosystémy modrého uhlíku

Obrovský nevyužitý potenciál skýtají živé rostliny a sedimenty, které lze najít v bažinatých oblastech poblíž moří nebo v okolí ústí řek. Jedná se například o mangrovníky, mořské řasy nebo rostliny nacházející se v přílivových oblastech. Možná to pro vás bude překvapením, ale jak uvádí například BBC, dohromady zadržují tyto mokřady podstatně větší množství uhlíku na jednotku plochy než jakýkoliv jiný ekosystém. Ochrana těchto území a jejich rozšíření by měly za následek urychlení současného tempa absorpce oxidu uhličitého o dvojnásobek. Další výhodou je cena – absorpce jedné tuny oxidu uhličitého by stála 20 amerických dolarů.

Současně však právě pobřežní ekosystémy patří k nejvíce ohroženým oblastem na světě. Odhaduje se, že každoročně dojde ke zničení 340 000 až 980 000 hektarů těchto oblastí. Paradoxem zůstává, že při ničení mokřadů se oxid uhličitý dostává z rostlin a půdy zpět do atmosféry, čímž se projevy změny klimatu posilují. Situaci nepomáhá ani fakt, že ke ztrátě těchto již tak vzácných území napomáhají i zvyšující se hladiny moří, která je postupně zaplavují. Kapacita absorbovat tzv. pobřežní modrý uhlík je proto při současném množství bažin, mangrovníků či mořských řas nedostatečná.

Vítězem se stává…

Pohledy amerických a evropských vědců na NET se různí. Pravdou však je, že uvedené technologie jsou součástí řady scénářů vedoucích k dosažení cíle nezvýšit globální průměrnou teplotu o více než 1,5 °C od doby před průmyslovou revolucí. S technologiemi NET je tak nutné počítat, nicméně všechna opatření mají vedlejší dopady. Ať už se jedná o oblast využití půdy, nebo požadovaného rozsahu opatření, vždy je nutné posoudit i společenské dopady jejich zavedení. Co se tedy doporučuje a co je relevantní pro evropský kontinent?

Evropští vědci nechtějí přeceňovat roli NET. Primárně doporučují zemím, aby urychleně snížily emise skleníkových plynů dle národních plánů. Připomínají také, že zvýšení půdního uhlíku a lesní biomasy je technologicky nejosvědčenějším přístupem k NET, v realitě však spatřujeme spíše ztrátu ploch lesů, degradaci půdy a deforestaci. Za třetí upozorňují, že opatření na zachycování a ukládání uhlíku (například výše zmíněnou formou BECCS nebo přímým zachycováním a ukládáním uhlíku) musí reagovat na ekonomické stimuly, které jsou v tuto chvíli pro rozvíjení těchto metod omezené. Samotné NET jsou podfinancovány a jen stěží tak mohou efektivně napomáhat zmírnění stále na síle nabývajících projevů změny klimatu.

Zdroje: Panda, AVČR, BBC, NAP, ClimeWorks, EASAC