Zachycování oxidu uhličitého se začíná měnit ze snu na byznys. Zatím jde o velmi malé a nedovyvinuté odvětví, stále ještě spíše sen či představa než skutečný “obchod”, ale náznaky jsou. A protože jde o odvětví tak nedopečené, je jasné, že se v něm bude ještě hodně experimentovat.

Jedním takovým experimentem s velmi smělými plány viditelnými již v názvu je kalifornská společnost Holy Grail, tedy “Svatý grál” (v angličtině se tento výraz používá častěji než v češtině, jde o celkem běžnou metaforu pro cíl, po kterém prahnou všichni). Tento dva roky starý start-up se sídlem v kalifornském Mountain View, přistupuje k řešení problému, jak uhlík zachytit “v malém”.

Start-up staví prototyp malého a modulárního zařízení pro přímé zachycování oxidu uhličitého na vzduchu. To je výrazný rozdíl proti prakticky všem jimým projektům v této oblasti, a to nejen v kalifornském či americkém měřítku. Cílem většina prototypových linek či experimentů je zachycovat oxid uhličitý z velkých centralizovaných zdrojů, jako jsou elektrárny nebo průmyslové podniky.

Začít u sebe?

Podle Pereiry je zařízení na zachycování uhlíku stále ve fázi prototypu a mnoho konkrétních údajů – například předpokládaná velikost konečného produktu a doba, po kterou bude pravděpodobně fungovat – se teprve musí doladit. Nákladově efektivní separace oxidu uhličitého ze vzduchu je technicky sice zvládnutá, ale jde stále o poměrně “pracný” proces. “Současné technologie jsou velmi složité. V zásadě se při nich [k zachycování uhlíku] používá buď teplota, nebo tlak.” Což je samozřejmě hrubé zjednodušení, ale je pravdou, že dnešní separátory oxidu uhličitého z atmosféry byste doma mohli mít těžko. Skutečně jde o průmyslová zařízení, která mají odpovídající spotřebu energií a rozměry.

Pereira uvedl, že společnost chce vyvinout zařízení, které bude velmi jednoduše řečeno stačit “připojit do zásuvky” – nebude potřebovat nic jiného než elektřinu. Bohužel, detailů je opravdu málo. Společnost je v procesu podávání patentů na tuto technologii, takže odmítl být příliš konkrétní ohledně mnoha charakteristik zařízení, včetně toho, z čeho bude vyrobeno (viz například nicneříkající rozhovor pro server CleanTechnica).

Cílem má být vytvořit malou jednotku, jejíž provoz bude možný bez i v malém; ekonomický model by tedy neměl spoléhat na úspory z rosahu. A má být modulární, takže je bude možné stohovat nebo konfigurovat podle požadavků zákazníka.

“Čističe”, jak zařízení nazval Pereira, by měly sloužit pouze k zachycování oxidu uhličitého, nebudou ho měnit například na palivo. Pereira místo toho vysvětlil že jakmile bude jednotka plná, mohla by ji společnost od zákazníka odvézt, ačkoli to, kde tento uhlík skončí, je stále otevřenou otázkou. Firma má evidentně ještě o čem přemýšlet.

Takto nějak by mohl vypadat závod společnosti Carbon Enginnering na odstraňování CO2 z ovzduší v Texasu (kredit Carbon Engineering)
Takto nějak by mohl vypadat závod společnosti Carbon Enginnering na odstraňování CO2 z ovzduší v Texasu (kredit Carbon Engineering)

Společnost začne s prodejem uhlíkových kreditů, přičemž své přístroje využije jako projekt snižování emisí uhlíku. Konečným cílem je prodávat “čističe” komerčním zákazníkům a nakonec i jednotlivým spotřebitelům. Přesně tak: Holy Grail chce, abyste měli vlastní zařízení na zachycování uhlíku, možná dokonce přímo na své zahradě. Společnost má však před sebou pravděpodobně ještě dlouhou cestu.

“V podstatě přesouváme faktor škálování od výstavby velmi velkého megatunového zařízení a projektového managementu a všech těchto věcí k výstavbě zařízení běžným sériovým způsobem jako u jiných spotřebičů.”

Přestože společnost Holy Grail čeká ještě dlouhá vývojová a testovací fáze, nápad zaujal pozornost a kapitál známých investorů a zakladatelů ze Silicon Valley – kteří se snad předem dovzvěděli něco více, než víme my. Společnost tak nedávno získala 2,7 milionu dolarů v počátečním financování od společností LowerCarbon Capital, Goat Capital, zakladatele Stripe Patricka Collisona, Charlieho Songhursta, spoluzakladatele Cruise Kylea Vogta, spoluzakladatele Songkick Iana Hogartha, Starlight Ventures a 35 Ventures. Podíleli se také stávající investoři Deep Science Ventures, Y Combinator a Oliver Cameron, který spoluzakládal Voyage, autonomní vozidlo, které získala společnost Cruise.

Evropská komise uveřejnila s napětím očekávaný přelomový klimatický balíček Fit for 55. Ten upravuje některé ze stávajících cílů a stanovuje i několik zcela nových. K nejvýznamnějším cílům balíčku patří snížit do roku 2030 emise skleníkových plynů o 55 % vzhledem ke stavu v roce 1990 či zajistit, aby od roku 2035 na evropské silnice vyjížděla již jen vozidla neprodukující žádné emise. Balíček rovněž zpřísňuje obchodování s emisními povolenkami, zavádí uhlíkové clo a podporuje rychlejší zavádění obnovitelných zdrojů do energetického mixu. K tomu, aby balíček vstoupil v platnost, jej ještě budou muset schválit parlamenty jednotlivých zemí evropské sedmadvacítky a také Evropský parlament.    

Evropská komise požaduje, aby všechny nové vozy od roku 2035 neprodukovaly žádné emise skleníkových plynů. To fakticky vyřazuje ze hry vozidla se spalovacími motory, protože jejich výroba by se tak stala ekonomicky zcela nerentabilní. Unijní exekutiva chce tímto krokem výrazně podpořit prodej elektromobilů, ale i to, aby jednotlivé členské země budovaly sítě dobíjecích stanic.

Český Svaz automobilového průmyslu (SAP) s takto přísnými podmínkami nesouhlasí. „Nemyslíme si, že by nařízení mělo v tuto chvíli stanovovat datum pro zákaz prodeje aut se spalovacími motory. Stanovení takového data může snahu o ochranu klimatu naopak zhoršit, spotřebitelé si zakoupí ve větší míře vozidla se spalovacím motorem před tímto datem, potažmo budou svá starší vozidla používat déle. Určitě by měly být reflektovány velmi rozdílné geografické i ekonomické podmínky v jednotlivých členských státech EU,“ řekl Robert Kiml, viceprezident SAP a generální ředitel Toyota Motor Manufacturing Czech Republic.

Na druhé straně řada předních evropských automobilek se již dříve začala na toto očekávané zpřísnění dobrovolně připravovat a do vývoje a výroby elektromobilů již investovala značné finanční prostředky – zmínit můžeme například Volvo, Daimler, BMW, Renault nebo Volkswagen.

Evropská komise v balíčku navrhuje také to, aby členské země zajistily, že na každých 60 kilometrech dálnic či rychlostních silnic se bude nacházet dobíjecí stanice pro elektromobily. Po 150 kilometrech by měly být rozmístěny vodíkové čerpací stanice. Do roku 2030 by tak podle komise mělo být v EU vybudováno více než 6 milionů dobíjecích bodů. Na konci roku 2020 jich přitom bylo jen něco přes 200 000.

Bude třeba budovat také vodíkovou plnicí infrastrukturu, jejíž výstavba v řadě členských států ještě ani nezačala. Z tohoto pohledu je tedy podle SAP pozitivní, že balíček obsahuje také legislativní návrh stanovující povinné cíle pro členské státy v oblasti infrastruktury pro alternativní paliva. Automobilky se v každém případě musejí připravit na zásadní transformaci a masivní nárůst investic do vývoje nových technologií, robotizace a automatizace a také do reskillingu a upskillingu svých pracovníků.

Změna energetického mixu musí být rychlejší

Jedním z klíčových cílů je rovněž snížit do roku 2030 emise skleníkových plynů o 55 % oproti roku 1990. Komise původně usilovala dokonce o 60 %, od tohoto návrhu však bylo po tlaku některých zemí včetně České republiky upuštěno. K dosažení tohoto cíle by mělo přispět výrazné zvýšení podílu obnovitelných zdrojů na výrobě energie, konkrétně na 40 %, tedy na dvojnásobek současného stavu. Řada unijních států včetně České republiky tak bude muset výrazně přebudovat své energetické mixy, aby v nich mnohem větší roli hrály větrná, sluneční a vodní energie a též biomasa. Elektrárny a teplárny s kapacitou přes 5 MW, které zpracovávají biomasu, přitom budou muset nově dokazovat, že produkují méně emisí než podniky používající fosilní paliva. Dosud se tato povinnost týkala pouze podniků s kapacitou nad 20 MW.

Plánovaná energetická opatření kritizoval prezident Hospodářské komory Vladimír Dlouhý. Podle něj by návrhy předpisů měly lépe reflektovat výchozí pozice jednotlivých členských států EU, které jsou v řadě případů velmi odlišné. „To považuji z pohledu naší země za jeden z největších problémů balíčku,“ podotkl Dlouhý.

Povolenkový systém se rozšíří, přibude uhlíkové clo

Pro země, jako je Česká republika, bude mezi největší dopady balíčku patřit zejména oblast energetické účinnosti, v níž má ČR problémy s naplňováním současných, výrazně nižších cílů. Podobně tomu bude i s dopady nového systému obchodování s emisními povolenkami (EU ETS), přičemž například fungování českého teplárenství se už při nynějších cenách povolenek pohybuje na hraně ekonomického přežití.

Povolenkový systém, v němž si znečišťovatelé životního prostředí kupují možnost legálně vypouštět škodlivé emise, se dosud vztahoval pouze na elektrárny, velké průmyslové podniky a komerční leteckou dopravu. Komise ale nyní plánuje, že místo dosavadních 40 % emisí bude systém pokrývat více než polovinu. Nově se rozšíří na veškerou nákladní lodní dopravu v rámci EU a vztahovat se bude i na zhruba polovinu lodní přepravy mezi EU a ostatními zeměmi. S emisními povolenkami by se mělo začít obchodovat i v silniční dopravě a vztahovat by se měly i na vytápění budov.

Unijní exekutiva hodlá dále zavést takzvané uhlíkové clo. To by měly platit podniky vyvážející do EU neekologicky vyráběné průmyslové produkty.

Pokud změny schválí parlamenty jednotlivých členských států EU i Evropský parlament, měly by vstoupit v platnost v roce 2026.

Evropská unie se rozhodla ještě více zpřísnit emisní limity a tlak na automobilky tak dále roste. Nová norma Euro 7/VII (7 pro osobní a lehká užitková vozidla, VII pro nákladní vozidla a autobusy), kterou nyní chystá Evropská komise, sice podle neoficiálních informací zřejmě nakonec nebude tak nekompromisní, jak se původně plánovalo, ale požadavky zůstávají i nadále velmi přísné. Evropská komise by návrh nové emisní normy měla předložit do konce letošního roku s tím, že platit začne v roce 2025.

Zástupci automobilového průmyslu se obávají, že pokud norma projde schvalovacím procesem EU, reálně hrozí konec spalovacích motorů. Podle původní unijní představy, která unikla na veřejnost, se emise CO2 měly snížit ze současných 80 mg/km na 30 mg/km. To je však podle automobilek technicky zcela nesplnitelný požadavek. Spotřeba paliva by se totiž v takovém případě musela pohybovat kolem 1,2 litru nafty na 100 km nebo 1,4 litru benzinu na 100 km.

I pokud nakonec bude návrh nové emisní normy mírnější, je třeba počítat s nežádoucími efekty. Nové emisní nařízení totiž bude de facto znamenat zákaz prodeje nových automobilů se spalovacími motory a řada lidí si nový vůz, který by byl v souladu s novou normou, zkrátka nebude moci z finančních důvodů dovolit. Bude tedy dále jezdit ve svém starém autě. Vždyť ceny elektromobilů stále výrazně přesahují ceny běžných aut se spalovacím motorem a nelze příliš očekávat, že se tento stav v příštích několika málo letech výrazněji změní. V úvahu je třeba vzít i to, že v mnoha evropských zemích je nezbytná elektromobilní infrastruktura teprve v úplném zárodku. Tímto vynuceným prodloužením průměrného stáří evropských vozidel se tak ekologický záměr nové normy nepochybně oslabí a je jen otázkou, jak velký tento efekt bude.

Dalším nechtěným efektem normy Euro 7/VII pravděpodobně bude nárůst nezaměstnanosti, který způsobí omezování výroby v automobilovém průmyslu.

Výrobci aut pod tlakem

 „Automobilový průmysl je pod obrovským tlakem regulací a technologického vývoje, zároveň jsou firmy vlivem pandemie koronaviru výrazně oslabené, ať již propadem poptávky, či výpadky v dodavatelském řetězci. Současně platné limity škodlivin v rámci Euro 6/VI i pro spotřebu paliva, respektive emise CO2 přitom již dnes výrazně zasahují do modelové nabídky automobilek. Jakkoliv autoprůmysl bere svou zodpovědnost vůči životnímu prostředí vážně, případné drastické zpřísňování podmínek v tak krátké době je pro evropské páteřní průmyslové odvětví nerealistické,“ komentoval plány Evropské komise Zdeněk Petzl, výkonný ředitel Sdružení automobilového průmyslu.

Aktuálně platné normy stanovují limity oxidu uhelnatého, uhlovodíků, oxidů dusíku a pevných částic a metodiku pro měření těchto škodlivin. Chystané normy Euro 7/VII nejenže zpřísňují současné limity a rozšiřují seznam sledovaných škodlivin, ale do hry vstupují rovněž přísnější metody či dokonce sjednocení limitů pro měření v laboratořích i v reálném provozu. První návrhy také počítaly se zařazením extrémních podmínek testování, tedy například při tzv. studeném startu, jízdě do kopce s přívěsem ve vysokých nadmořských výškách nebo za velmi nízkých teplot. Tato kritéria ale fakticky znamenají zákaz spalovacích motorů. „Výrazně nižší emisní norma se nemůže vztahovat na všechny mezní podmínky, a zejména ne na extrémní jízdní podmínky,“ namítá Milan Šlachta ze společnosti Bosch Česká republika.

„Pro výrobce to vše pochopitelně znamená nutnost dalšího vývoje jak samotného spalovacího motoru, tedy např. zvyšování termodynamické účinnosti, tak jeho aftertreatmentu a další senzoriky na motoru či výfukovém potrubí. Zároveň s tím existuje potřeba v co nejširší míře využívat rekuperaci energie pro zlepšení energetické bilance dopravního prostředku. V praxi to přinese další elektrifikaci pohonů u všech kategorií vozidel. Nelze však opomenout ani využití „nových“ perspektivních a relativně čistých paliv, nutných např. pro těžkou dálkovou dopravu – rozšíření využití LNG nebo jiných, synteticky vyráběných uhlovodíkových paliv,“ vysvětluje Luboš Trnka z renomované certifikační společnosti TÜV SÜD.

Příliš málo času

Podle automobilek je zásadním problémem rovněž velmi krátká doba na implementaci takto rozsáhlých opatření. Obvyklá délka vývoje nového typu vozidla je totiž 5 až 7 let, norma Euro 7/VII by však měla začít platit již v roce 2025.

„Nové emisní požadavky by měly být proveditelné a kontrolovatelné, pokud jde o měření a testování. Vyvinout v tak krátké době nová technologická řešení k dosažení takto nastavených limitních hodnot není technicky možné anebo by to bylo za enormní cenu, která by neodpovídala celkovému přínosu,“ varuje Milan Šlachta a dodává: „K dosažení klimaticky neutrální mobility je třeba vzít v úvahu také ostatní možná řešení. Vedle elektromobility také syntetická paliva pro stávající spalovací motory a dále pracovat na jejich vylepšování. Nevytlačovat je nepřímo novou normou z trhu.“

Celý proces implementace nových norem tedy nakonec nemusí nutně znamenat výraznější pozitiva pro životní prostředí. To tvrdí i studie AERIS Europe zveřejněná na webu Evropského sdružení výrobců automobilů (ACEA). Podle ní by sice nové normy jistý pozitivní účinek mít mohly, ale ten by byl jen omezený, i s ohledem na to, že velmi výrazných pozitiv pro kvalitu ovzduší, například v rovině snížení emisí oxidů dusíku, přinesou již nová vozidla podle normy Euro 6/VI. Automobilky navíc mohou využít i jiných možností, jak snížit emise spalovacích motorů, například s pomocí syntetických paliv, která se vyrábějí z obnovitelných zdrojů. Pro klima totiž není největším problémem spalovací motor, ale fosilní paliva.

Evropský parlament schválil nový evropský “klimatický zákon” (EU Climate Law). Jeho součástí je i závazný cíl snížit emisí oxidu uhličitého, a to o 55 % do roku 2030. V roce 2050 už by měla být Evropská Unie klimaticky neutrální. V legislativním procesu zbývá jediný krok, totiž schválení Radou EU.

Tyto cíle si Unie stanovila v rámci “Zelené dohody pro Evropu”(European Green Deal). V jejím rámci bylo na vybranou ze snížení emisí o 50 % až 55 % oproti emisím z roku 1990. Evropská komise v rámci procesu navrhla snížení o 55 % a v této podobě byl cíl schválen i Evropský parlamentem. Legislativní proces je tak z velké části uzavřený a po schválení Radou EU bude předpis zveřejněn v Úředním věstníku EU a vstoupí po dvaceti dnech v platnost.

Cíle se tak pro EU stanou právně závaznými. Jde o zásadní krok, který dále zrychluje cestu Evropy za dekarbonizací. Do roku 2020 platil cíl snížení emisí CO2 o 20 %, pak byl v rámci tzv. zimního balíčku schváleno snížení emisí o 40 %. Legislativa také stanoví také samostatný cíl ve snižování emisí oxidu uhličitého i pro rok 2040. Ten ovšem zatím není součástí návrhu. Bude stanoven až po roce 2023, po analýze plnění Pařížské klimatické dohody.

Přestože tento tzv. “právní rámec pro klima” stanoví hlavní cíl, mnohem důležitější budou následné změny energetických a klimatických předpisů. Ty plánuje Evropská komise představit v rámci tzv. “Fit for 55 Package”, který, jak název napovídá, má umožnit dosažení stanoveného emisního cíle do roku 2030.

Balíček bude představen ve dvou fázích, první část předpisů má být představena 14. července tohoto roku, ta druhá v letošním čtvrtém čtvrtletí. Úpravy by se měly týkat zejména emisního obchodování, emisí v zemědělství a také připravovaného emisního cla.

Evropa připravuje legislativu, která by nabourala zavedená pravidla mezinárodního obchodu. Chystá se zdanit dovážené zboží na základě jeho uhlíkové stopy, tedy množství skleníkových plynů vypuštěných při výrobě daného zboží. Plán vzbudil pozdvižení ve světových dodavatelských řetězcích a zneklidnil velké obchodní partnery EU, jako jsou USA, Rusko a Čína.

Plán Evropské unie, jehož zveřejnění se očekává příští měsíc, vyvolal debatu před summitem vedoucích představitelů zemí G7, který začal 11: června, a jehož hlavním tématem byla mezinárodní reakce na změnu klimatu.

Návrh EU by otevřel v tomto boji obrazně řečeno “novou frontu”: poprvé by stanovil limity pro uhlíkové emise v obchodovaném zboží. Blok 27 evropských zemí tvrdí, že s jeho pomoc chce zabránit přesunu náročné průmyslové výroby mimo Evropu. Výrobci se tak vyhnout povinnosti na dodržování evropských emisních limitů, a nejsou v podstatě nijak penalizováni při zpětném dovozu do EU. Ekonomicky silná EU by tímto návrhem také vyslala důrazný signál ostatním zemím, aby začaly regulovat emise oxidu uhličitého.

Uhlík za evropskou cenu

Návrh přichází v době, kdy se prezident Biden a evropští představitelé snaží vdechnout nový život Pařížské klimatické dohodě poté, co Trumpova administrativa stáhla USA z dohody a některé evropské země nesplnily své vlastní emisní cíle.

Rozvojové země na dubnovém zasedání o klimatu označily uhlíkové clo za ” hluboce znepokojivé” a uvedly, že podkopává klíčovou zásadu pařížské dohody o klimatu, podle níž by chudší země měly nést menší část zátěže za snižování emisí než Evropa a další bohaté země. Výrobci v Číně, Indii a v celém rozvojovém světě jsou obvykle závislí na elektřině z uhlí; to znamená, že by pravděpodobně museli při vývozu do EU platit vysoké uhlíkové clo. Americké společnosti se zase obávají, že návrh vytvoří novou byrokratickou překážku, která bude bránit jejich přístupu na evropský trh.

Podle návrhu legislativy, kterou měl k dispozici deník The Wall Street Journal, by si dovozci určitých typů do EU museli kupovat certifikáty v hodnotě odpovídající uhlíkovým emisím vzniklým při jeho výrobě. Server Carbon Pulse uvedl, že systém bude velmi podobný evropským povolenkám: subjekty, které budou povinny se účastnit uhlíkového cla, budou nakupovat certifikáty, jejichž cena bude zrcadlit cenu povolenky v systému EU ETS.

Cena by se uplatňovala na každou tunu oxidu uhličitého vypuštěného při výrobě dováženého zboží. Přitom hodnota povolenek se od začátku roku 2021 vyšplhala na více než 50 eur za metrickou tunu oxidu uhličitého (tak vysoko, že oxid uhličtý už opravdu začíná být ekonomický problém). Obchodníci totiž očekávají, že blok ještě letos bude dále zvyšovat tlak na ceny za uhlík a povolenek bude vydávat méně.

Představitelé EU tvrdí, že systém uhlíkového cla je v souladu s pravidly Světové obchodní organizace, která zakazují vládám diskriminovat zahraniční společnosti. Oxid uhličitý vypouštěný v rámci bloku i mimo něj by totiž měl mít stejnou cenu. Zda argumentace obstojí, to se teprve uvidí. Na summitu G7 se USA a EU dohodly pouze na tom, že spolu budou dále o navrhovaném mechanismu jednat. Prostředníkem by přitom mohla být právě Světová obchodní organizace.

Dovozci, kteří odebírají zboží z těch několika málo zemí, které již stanovily cenu za emise uhlíku, by si podle návrhu mohli tyto náklady odečíst od navrhovaného dovozního cla. Toto ustanovení by mohlo být problémem pro výrobce ve Spojených státech, které žádný celonárodní systém uhlíkové daně nemají.

TSS Earnslaw (foto Bernard Spragg)
Uhlí nás uvedlo do průmyslového věku, jak dlouho je ještě budeme používat? (foto Bernard Spragg)

Zprvu exkluzivní, pak pro všechny

Zpočátku by se pravidla vztahovala na čtyři silně znečišťující odvětví: výrobu oceli, hliníku, cementu a hnojiv, uvádí se v návrhu. Postupně by byla zahrnuta i další odvětví. Návrh uvádí, že pravidla by mohla vstoupit v platnost během přechodného období počínaje rokem 2023 a plně platit od roku 2025, i když podle úředníků se tato data mohou v konečném návrhu změnit.

Na základě návrhu by vznikla nová agentura, která by vymáhala dodržování pravidel a vydávala certifikáty soukromým společnostem, jež by si dovozci najímali pro výpočet obsahu uhlíku v dováženém zboží. Dovozci zboží, na které by se poplatek vztahoval, tzv. mechanismus přeshraničního uhlíkového zúčtování (Carbon Border Adjustment Mechanism), by podle předlohy návrhu museli být zmocněni touto novou agenturou. Podle úředníků by legislativa vytvořila nový velký trh pro firmy s odbornými znalostmi v oblasti výpočtu tzv. uhlíkového obsahu dovážených výrobků.

Evropská komise, výkonná složka EU, připravuje návrh legislativy, který pak musí schválit vlády členských států bloku a Evropský parlament. Myšlenka již má širokou politickou podporu napříč celým blokem: členské státy EU ji schválily na loňském summitu a Evropský parlament tak učinil letos.

Tim Figures ze společnosti Boston Consulting Group pro WSJ řekl, že diskuse o nových pravidlech již nutí výrobce podnikat konkrétní kroky. “Naši klienti to vnímají jako další výzvu, aby se zabývali dekarbonizací svých dodavatelských řetězců,” řekl Figures. Podle něj se tak k tlaku investorů a etickému tlaku na snižování emisí skleníkových plynů přidává další faktor.

V Rusku, které by bylo tímto clem postiženo nejvíce, začal těžký průmysl vyvádět vysokoemisní výrobu do samostatných společností. Hliníkový gigant Rusal minulý měsíc uvedl, že vyčlení své hutě s vyššími emisemi oxidu uhličitého do samostatné společnosti, která bude prodávat převážně na domácím trhu. Rusal by se přejmenoval na AL+ a držel by hutě poháněné nízkouhlíkovou vodní energií na Sibiři. (Mluvčí společnosti na dotaz WSJ dodal, že rozdělení bylo motivováno Pařížskou dohodou, nikoli návrhem EU, ale časová shoda je nápadná.)

Rizika

Nevýhodou unijního přístupu je, že se opatření nebude prozatím vztahovat na výrobky, které se nacházejí na vyšších stupních hodnotového řetězce. Zdaňovány budou hliníkové desky, ale nikoli hliníkové plechovky nebo automobilové díly. Výrobci by tak mohli zdanění obcházet dovozem hotových výrobků.

Z tohoto a dalších důvodů evropští výrobci hliníku lobbovali u Komise, aby hliník nebyl do systému zařazen, ačkoli jejich hlavní konkurencí jsou čínští producenti, kteří hliník získávají s pomocí uhelných elektráren, které produkují obrovské množství oxidu uhličitého. “Nechceme být v systému, protože na základě toho, co víme, si myslíme, že to nemůže fungovat,” řekl Emanuele Manigrassi, manažer pro styk s veřejností v průmyslovém sdružení European Aluminium.

Systém má i svá další rizika. Někteří ekonomové tvrdí, že zámořští výrobci by také mohli systém obelstít tím, že by své vysoce emisně náročné zboží přesměrovali do třetí země nebo by si pro evropský trh vyhradili zboží vyrobené v nízkouhlíkových továrnách, zatímco pro zákazníky jinde by nadále vyráběli zboží v provozech s výrazně vyššími emisemi uhlíku.

Jinak řečeno, aby systém obelstily, pokusí se zamést své vlastní stopy a udělat ho co nejméně přehledný a čitelný. Mohla by tak údajně vzniknout “obluda”, kterou nikdo vytvořit nechtěl, nikdo nepotřebuje a bude jen všem na obtíž. Zatím je ovšem na hodnocení brzy, systém je známý pouze zprostředkovaně z úniků do médií. U tak nového nařízení s potenciálně velmi zajímavým a globálním dopadem je ovšem opatrnost nepochybně na místě.

Nizozemský soud dnes rozhodl, že britsko-nizozemský ropný koncern Royal Dutch Shell musí do roku 2030 snížit své emise skleníkových plynů o 45 procent ve srovnání s rokem 2019. Toto zásadní rozhodnutí by mohlo připravit půdu pro právní kroky proti dalším energetickým firmám po celém světě, uvedla agentura Reuters. Firma má možnost se proti verdiktu odvolat a již uvedla, že svého práva využije.

Firma Shell v současnosti čelí stále většímu tlaku ze strany investorů, ekologických aktivistů i vlád, aby se postupně vzdala fosilních paliv a přešla na obnovitelné zdroje energie, uvádí Reuters. Stejnému tlaku čelí energetické firmy po celém světě. Proces, který dnes prozatím skončil průlomovým rozsudkem, iniciovalo sedm uskupení, včetně organizace Greenpeace. Podle agentury Reuters je to poprvé, co se ochránci životního prostředí obrátili na soudy, aby přiměli velkou energetickou společnost změnit strategii.

„Soud nařizuje společnosti Royal Dutch Shell, aby prostřednictvím své podnikové politiky snížila do roku 2030 emise CO2 o 45 procent s ohledem na úroveň z roku 2019, pro skupinu Shell i pro její dodavatele a zákazníky,“ uvedla ve verdiktu soudkyně Larisa Alwinová.

Podle agentury Reuters si Shell už letos stanovil jednu z nejodvážnějších klimatických strategií v oboru. Firma si dala za cíl snížit uhlíkovou náročnost svých produktů nejméně o šest procent do roku 2023, o 20 procent do roku 2030, o 45 procent do roku 2035 a do roku 2050 být zcela uhlíkově neutrální. Všechny tyto cíle se vztahovaly k hodnotám z roku 2016, uvádí Reuters.

Podle soudu však politika Shellu stran životního prostředí „nebyla konkrétní a byla plná podmínek a to není dostatečné“. Akcie Shellu na londýnské burze odpoledne reagovaly propadem o 0,7 procenta, zatímco akcie širšího evropského energetického sektoru stouply o 0,8 procenta.

Společnost Shopify si podepsala letos rekordní smlouvu na odstranění části své “uhlíkové stopy” z atmosféry. Má se o to postarat unikátní zařízení v USA.

Texas je jedním z několika zón, kde kde lidstvo ve velkém dopravuje na povrch pod zemí uložený uhlík. Samozřejmě ne kvůli uhlíku samotnému, ale jeho snadno dostupné energii, která je ve vazbách uhlíku s dalšími prvky uložena. V příštích několika letech by tu ovšem měl vzniknout závod, který tok uhlíku má otočit. Zatím probíhá vývoj, provoz by měl být hotový v roce 2024. Už teď je ovšem ojedinělý provoz zčásti rezervovaný. Zatím největší předběžnou objednávku udělala společnost Shopify, která si zamluvila odstranění 10 tisíců tun oxidu uhličitého.

Za projektem stojí několik hráčů. Hlavním je kanadská společnost Carbon Engineering, která se už několik let věnuje vývoji technologie odstraňování CO2 – o tom si více dále v článku. Jejími “spoluhráčem” v projektu je investiční společnost, za kterou z velké části stojí těžařská společnost Occidental Petroleum Corp..

Jinak řečeno, projekt texaské “průmyslové čističky vzduchu” je příkladem toho, jak tradiční firmy inovují a hledají nové zdroje příjmů. Těžaři potřebují nový byznys a věří, že by jím mohlo být odstraňování druhotných následků činnosti, na které vydělávali v posledních 150 letech. Je to vidět i na tom že, mezi investory do firmy Carbon Engineering se najde více velkých společností z oboru těžby fosilních paliv: Chevron či uhelný „gigant“ BHP. Tak jak má jejich nový byznys vypadat?

Jde o cenu

Otázka odstraňování oxidu uhličitého “čištěním” ze vzduchu byla v minulosti otázkou čistě akademickou. Kolektivní analýza týmu znalců z různých institucí v roce 2011 uváděla možný rozptyl cen v rozmezí mezi 50 až 1000 dolary za tunu tohoto plynu. Jinak řečeno, nebylo jasné, zda je o sci-fi, nebo reálně nasaditelnou technologii. Za 50 dolarů za tunu by se totiž při současné ceně emisních povolenek v EU totiž podobná technologie v podstatě vyplatila, protože cena povolenek se pohybuje už i kolem 50 euro. Za ceny kolem 1000 dolarů je její nasazení prakticky nereálné za jakýchkoliv okolností.

Carbon Engineering už více než 10 let snaží tento rozptyl zúžit a cenu srazit. Přitom chce ve velkém měřítku využívat postupy, které jsou známé již dlouho. Firma zvolila technologii zachycování CO2 v zásaditém roztoku, která je podle nich dobře škálovatelná. V podstatě ve všech krocích využívá postupy a reakce známé z jiných oborů, například papírenství. Proces poměrně podrobně popsala v loňské publikaci v časopise Joule (zde v PDF).

V provozu firmy Carbon Engineering se k zachycení používá čtyřstupňového procesu, jehož chemický zápis a hrubou energetickou bilanci najdete na připojeném schématu. Firma zvolila technologii zachycování CO2 v zásaditém roztoku, která v podstatě ve všech krocích využívá postupy a reakce využívané v jiných oborech, například papírenství. (schéma Carbon Engineering, SPE)

Práce je jedním z mála fakticky založených pohledů na technologii, od které si někteří neslibují nic a jiní všechno. Přitom, jak je známo, na papíře jsou všechny projekty postavené z běžně dostupných dílů, přesně na čas a podle rozpočtu, zatímco ve skutečnosti… Ve skutečnosti bývá všechno jinak. Carbon Engineering se v textu snaží jednoznačně ukázat, že její projekt je více než jen teoretický. Přesně popisuje nejen jednotlivé kroky procesu, tak i konkrétní dodavatele jednotlivých klíčových komponentů.

Cenu za odstranění tuny CO2 tým Carbon Engineering odhaduje na zhruba 100 až 230 dolarů za tunu, a to včetně kapitálových výdajů na stavbu linky. Externí odborníci odhadují, že za ceny kolem 250 dolarů by nebyl problém provoz spustit už dnes. Cena pod 100 dolarů by mohla být dosažitelná v poměrně blízké budoucnosti a za předpokladu, že půjde o větší linku, při jejímž budování se mohou uplatnit úspory z rozsahu.

Kdo to zaplatí?

Podobná separace oxidu uhličitého z atmosféry není (a s výjimkou špatných sci-fi ani nikdy nebude) způsob, jak výrazně snižovat množství tohoto skleníkového plynu v atmosféře. Carbon Engineering v Texasu chce postavit komerční provoz schopný za rok z atmosféry odstranit zhruba milion tun oxidu uhličitého. Celosvětové emise činí v posledních letech něco přes 30 miliard tun CO2 ročně.

Nejde o řešení problému světového klimatu, ale problému obchodního. Cena za vypouštění uhlíku do atmosféry bude minimálně v některých částech světa zřejmě dále stoupat. O evropských povolenkách jsme mluvili, ale není to jediný trh. Bidenova administrativa se zdá nějaké formě uhlíkové daně nakloněna a některé velmi “modré” americké státy už podobné kroky mají naplánovány. Například v Kalifornii by měl postupně začít platit tzv. nízkouhlíkový palivový standard, který žádá postupné snižování uhlíkové stopy prodávaných paliv s penalizací 150 dolarů za tunu uhlíku.

Zachycováním CO2 by pro producenty paliv mohl být například způsob, jak na trh dostávat palivo s velmi nízkou uhlíkovou stopou, protože se při něm ve skutečnosti neuvolní uhlík navíc. Za zachyceného uhlíku by se vyráběly jednoduché uhlovodíky, určené ke spalování. Samozřejmě, v praxi je celý proces složitější než na papíře. Vyžaduje kromě separace CO2 také vhodný zdroj levného vodíku, který je dalším důležitým stavebním kamenem případného paliva a tvoří údajně větší část výrobní ceny. Dnes se prakticky veškerý vodík získává ze zemního plynu, což ovšem výrazně mění uhlíkovou bilanci případného syntetického paliva a tím i potenciální rentabilitu.

Aritmetika se může změnit, pokud budou nadále klesat ceny elektřiny z obnovitelných zdrojů. Časem (možná již během této dekády) by mohly být tak nízké, aby se ceny vodíku získávaného elektrolýzou dostaly na ceny srovnatelné s cenami vodíku ze zemního plynu.

Výroba paliva za zachyceného oxidu uhličitého je ovšem nejspíše zbytečně komplikovaný proces. Jednodušší bude nejspíše využít expertízy těžařů.

Experimentální jednotka společnosti Carbon Engineering (foto Carbon Engineering)
Experimentální jednotka společnosti Carbon Engineering (foto Carbon Engineering)

Vy špiníte, my čistíme

Druhou možností by zřejmě mohlo být provozovat velký filtr na CO2 jako „uhlíkový odpustek“ za prodej klasického paliva. V tom případě by se zachycený CO2 musel samozřejmě někam uklidit – a tady je příležitost pro tradiční producenty ropy a plynu. Za prvé mají nejvíce zkušeností s pumpováním všelijakých látek do velkých hloubek, a za druhé se jim CO2 hodí, alespoň tedy v určité míře.

Oxid uhličitý by totiž mohl sloužit těžařům, kteří ho mohou pumpovat do ložisek a tím zvýšit jejich výnos. Na postupu není nového nic než zdroj plynu. Jinak jde o postup osvědčený, který a poskytuje zajímavé výsledky.

Samozřejmě, poptávka po oxidu uhličitém pro těžební účely není neomezená a nejspíše bude klesat. Počítá se tedy obecně s tím, že plyn se bude jednoduše pumpovat pod zem jako do trvalého zásobníku. Tak to je v rámci norského projektu Sleipner, který běží už od roku 1996. V podstatě vznikl proto, že v daném ložisku je obsahu CO2 v plynu tak vysoký (cca 9%), že producent by musel platit příliš veliké uhlíkové daně. A tak ho raději oddělí a natlačí na zem, do „podzemního jezera“ (slaného akviferu) hluboko pod dnem Severního moře.

Provozovatel přitom samozřejmě ještě dosáhl na dotace pro vývoj a zkušební provoz této technologie. Projekt je rozsahem malý, od roku 1996 tak pod zem bylo uloženo něco přes milion tun oxidu uhličitého. Další pokusy o zachycování a ukládání tohoto skleníkového plynu ale skončily spíše hůře. Například snahy o zavedení “čistého uhlí”.

Prvním projektem, který v běžném provozu začal využívat technologii “odchytu a ukládání” CO2 při výrobě elektřiny, se stal blok č. 3 elektrárny Boundary Dam v kanadském státě Saskatchewan. Uveden do provozu byl v roce 2014. Tento projekt se ovšem proti původním plánům výrazně prodražil a provozní výsledky také nebyly nijak dobré. Zařízení bylo méně účinné, než se počítalo, a navíc mělo celou řadu technických problémů. V prvních dvou letech zhruba 40 procent času stálo kvůli opravám. Ostatně o tom, že projekt nebyl žádné velké terno, svědčí i rozhodnutí z roku 2018 nerozšiřovat systém na zachytávání CO2 na další bloky (tedy jednoduše řečeno další kotle).

Ještě dražším neúspěchem se stala elektrárna Kemper ve státě Mississippi. Ta měla podle původních plánů stát 2,4 miliardy dolarů a začít fungovat v roce 2014. Nakonec ovšem byl v roce 2017 projekt stavby elektrárny na “čisté uhlí” zcela zrušen a elektrárna přešla jen na spalování zemního plynu. Toho bylo v USA díky těžbě z břidlic dostatek, ba dokonce nadbytek. (I Boundary Dam nakonec bude odstavena, aby se místo ní stavěly bloky na zemní plyn.)

Zklamání z nenaplněných nadějí je patrné i při zběžném rozhovoru s některým z odborníků, kteří se věnují výzkumu konceptu označovanému jako CCS (Carbon Capture and Storage). Po přelomu 21. století se všeobecně očekávalo, že technologie se dočká rychlého rozšíření, ve skutečnosti byl ovšem pokrok mnohem pomalejší, než se předpokládalo. Potíže jsou přitom jak technického rázu, tak také čistě finanční.

Byť technologie může v řadě případů fungovat, byla prostě příliš drahá. Poměry se ovšem pomalu začínají měnit. Například proto, že velmi výrazně roste cena emisních povolenek v Evropské Unii, který (přesně podle plánu, dodejme) výrobu tepla a elektřiny z uhlí začíná velmi výrazně prodražovat.

V Česku stále přes 300 tisíc domácností využívá uhlí pro lokální vytápění. Čtyři z deseti českých domácností jsou pak vytápěny ze systému zásobování teplem, přičemž 60 % tepla je vyrobeno na bázi uhlí. Co a jak by se mělo změnit, aby se systém přizpůsobil novým požadavkům na snižování emisí oxidu uhličitého a také škodlivých emisí?

Cestu se pokouší najít nová studie Fakulty elektrotechnické ČVUT (zde v PDF), která zkoumá různé cesty postupného přechodu k ekologickým řešením, včetně dočasného využití zemního plynu. Jde o první scénář realistické dekarbonizace teplárenství ve střední Evropě.

Jak to udělat doopravdy

Domácnosti ve střední a východní Evropě jsou typicky závislé na uhlí a plynu v teplárenství a mezinárodní výzkumné týmy podle českých odborníků problém doposud patřičně neřešily. Podle studie bude potřeba do roku 2030 investovat do teplárenství přes 98 miliard korun, zemní plyn může být ale vzhledem k cíli klimatické neutrality pouze přechodným palivem.

„Naše studie ukazuje cestu, jak dekarbonizovat Česko a snížit produkci skleníkových plynů bez nerealistických slibů. Počítáme nutné investice v oblasti teplárenství, přičemž spoléháme na krátko až střednědobé využití zemního plynu, který však sám o sobě není považovaný za udržitelný zdroj vytápění. Klíčové je tedy připravit podmínky pro přechod sektoru na jiná, alternativní paliva a postupně počítat i s masivním nástupem výroby tepla prostřednictvím tepelných čerpadel. Ta dobrá zpráva navíc je, že víme, jak na to a kolik to bude stát,” uvádí studii jedna z jejích autorek dr. Michaela Valentová z ČVUT.

Podíl paliv na dodávkách tepla v ČR (v PJ)
Podíl paliv na dodávkách tepla v ČR (v PJ) (graf Knápek a kol.)

Michaela Valentová dále doplňuje: „Ačkoli využití zemního plynu přináší okamžité snížení emisí skleníkových plynů ve srovnání s uhlím o 40 až 50 %, není to cesta k dosažení uhlíkové neutrality a nesmí tak v současném technologickém prostředí představovat trvalé řešení, které by bránilo dosažení dlouhodobých cílů v oblasti dekarbonizace.“ Zemní plyn bude muset být v nadcházejících desetiletích postupně nahrazen jinými, bezuhlíkovými technologiemi.

Plány na transformaci výroby tepla musí zároveň zohlednit očekávaný rozvoj obnovitelných zdrojů energie (solární kolektory, fotovoltaické elektrárny, tepelná čerpadla) spolu s akumulací tepla a navrhnout celý vývoj systémů dodávky tepla tak, aby umožňoval postupnou integraci decentralizovaných zdrojů tepla založených na obnovitelných zdrojích.

Za kolik?

Podle scénáře, který počítá s nejnižšími náklady, jsou celkové potřebné investice v sektoru teplárenství v období 2021–2030 odhadovány na 98,3 miliardy Kč a v konzervativním scénáři na 107,2 miliardy Kč. Pro srovnání: vletech 2014–2019 bylo do opatření na snižování emisí skleníkových plynů v sektoru teplárenství investováno celkem 33,1 miliardy Kč, tedy pouhá třetina částky, kterou bude potřeba vynaložit v následujících deseti letech.

Michaela Valentová také zdůrazňuje další důležitý aspekt: „Z pohledu současných pravidel pro regulaci emisí jsou dvě třetiny dosavadních investic v teplárenství neudržitelné a dnes by nezískaly investiční podporu z veřejných zdrojů. Klíčové tedy bude při transformaci teplárenství investovat inovativně.”

Studie také upozorňuje, že dekarbonizace na straně výroby tepla musí rovněž odrážet prioritizaci zvyšování energetické účinnosti na straně spotřebitelů a tedy očekávaný pokles spotřeby tepla a změnu profilu spotřeby tepla v průběhu roku.

Investiční potřeby pro přechod českého teplárenství v letech 2021-2030, v milionech korun
Investiční potřeby pro přechod českého teplárenství v letech 2021-2030, v mil. Kč (graf Knápek a kol.)

Biomasa může plně nahradit uhlí pouze v malých či středních zařízeních, pro velká zařízení musí být zajištěna dlouhodobá dodávka udržitelné biomasy, což je náročné. Řešení poptávky po teple ve velkých městských oblastech by vyžadovalo velké množství biomasy, které je zřídka možné získávat lokálním, udržitelným způsobem. Navíc transformace teplárenství musí respektovat realistický, dlouhodobě udržitelný potenciál biomasy využitelný pro výrobu a dodávku tepla.

Energetické využití odpadu je zpravidla řešením menšího rozsahu, které může zajistit udržitelné a spolehlivé zásobování energií a současně uspokojit potřeby udržitelného nakládání s odpady.Realizace tohoto přístupu však může být provedena pouze dohodou a spoluprací s okolními obcemi, pro které bude tato koncepce součástí jejich strategie nakládání s odpady.

Hlavně menší zdroje

Většinu investic budou vyžadovat zařízení do 50 MWt, přičemž největší objem investic bude potřeba pro výstavbu nových kogeneračních jednotek a rekonstrukci stávajících kogeneračních jednotek. Mezi lety 2025 a 2030 proběhne hlavní část požadované rekonstrukce pokrývající asi 70–80 % výrobní základny. Od roku 2030 do roku 2035 bude rekonstruována poslední část asi 10–15 % výrobní základny a vyřazena poslední zařízení spalující uhlí.

Očekává se, že klíčovou roli při podpoře investic bude hrát Modernizační fond, ve kterém je na podporu teplárenství vyčleněno přibližně 40 miliard Kč. Dalšími zdroji pak bude systém provozní podpory a také facilita na podporu oživení a odolnosti. Úroveň podpory investic bude velmi důležitá pro to, aby se transformace teplárenství co nejméně promítla do ceny tepla pro konečného zákazníka.

Ředitel teplárny C-Energy Planá pan Libor Doležal k tomu uvádí: „Klíčem k optimalizaci provozu naší teplárny a snížení nákladů jsou diverzifikace palivové základy a vysoká flexibilita provozu. V Plané jsme vyměnili tři staré uhelné kotle za dva fluidní kotle vybavené systémem pro odsiřování spalin a zrekonstruovali turbogenerátor.

V kotlích je dnes ze 45 % spoluspalována dřevní štěpka. Dále jsme instalovali již celkem šest vysokoúčinných kogeneračních jednotek o celkovém výkonu 60 MW se spalinovými kotli. Máme také největší bateriové úložiště v ČR. Ještě minulý rok bylo naší vizí v letech 2025 až 2030 postupně vyřadit uhlí a dosáhnout uhlíkové neutrality, dnes však víme, že s uhlím skončíme do roku 2023.“

Načíst další