CO2 na prodej

Technologie zachytávání oxidu uhličitého nejsou žádné sci-fi. V tepelných elektrárnách, cementárnách, ocelárnách, papírnách a celulózkách, chemičkách, úpravnách plynu a dalších průmyslových podnicích se využívají už dávno a ani idea odebírání oxidu uhličitého přímo ze vzduchu není žádnou novinkou. Jestli jste někdy četli verneovku Dvacet tisíc mil pod mořem, tak si možná vzpomenete, jak profesor Aronnax spekuluje, jestli Nautilus zachytává nedýchatelný plyn louhem draselným. V ponorkách se skutečně tato technologie běžně používá. Myšlenka rozšířit její účinnost na globální úroveň se ale ujala až nedávno.          

V současnosti se na špičce technologií jímání oxidu uhličitého pohybují dvě společnosti. Jako první odstartovala své závody firma Carbon Engineering, která v roce 2015 zprovoznila na univerzitě v Calgary experimentální lapač CO₂ s denní kapacitou cca 100 kg (množství odpovídá zhruba provozu 15 automobilů). Švýcarský startup Climeworks se zapojil takřka vzápětí. V roce 2017 instaloval s pomocí malého grantu EU na Islandu lapač CO₂ , který každý rok zachytí a pohřbí pod zem kolem 50 tun CO₂ (cca produkce jedné domácnosti). V malém měřítku sice obě zařízení fungují spolehlivě, ale vzhledem k tomu, že bychom podle závěrů analýz IPCC měli do poloviny století ročně odčerpávat tun miliardu, to není žádná sláva. Všem vývojářům tedy bylo hned od počátku jasné, že hlavní výzvou bude dimenzovat jejich zařízení do průmyslových rozměrů. A vypadá to, že by se mohlo k něčemu takovému schylovat.          

Carbon Engineering totiž nedávno oznámil, že díky partnerství s americkým petrolejářským gigantem Occidental Petroleum vyvíjí továrnu, která by už v roce 2022 odčerpávala každý rok ze vzduchu milion tun CO₂ . U její technologie navíc nepředstavuje navyšování kapacity velké komplikace, protože funguje na poměrně jednoduchém principu. Velké turbíny nasávají vzduch a prohání ho přes soustavu lapačů napuštěných chemikálií, která oxid uhličitý zachytává. Nasycený roztok pak putuje do nádrže, kde reakcí s oxidem vápenatým (nehašené vápno) vzniká pevná krystalická látka – uhličitan vápenatý, jinak známý jako vápenec. Ten je pak možné buď ukládat do podzemních úložišť, anebo ho využívat jako surovinu pro výrobu čistého CO₂ .          

Možná se teď ptáte, proč bychom měli vynakládat tolik úsilí a peněz na zachytávání CO₂ ze vzduchu, abychom ho pak znovu uvolňovali. Nic divného na tom však není, protože pro čistý oxid uhličitý máme řadu využití. Mezi největší spotřebitele patří petrochemické koncerny, které ho rády využívají jako hnací plyn pro pumpování ropy z hlubinných vrtů. Výhodou tohoto procesu je vysoká účinnost a také fakt, že samotný plyn zůstává uložený pod zemí a vlastně se ho tak zbavujeme. Řada firem, mezi nimi například právě už zmiňovaná Occidental Petroleum, má ale o oxid uhličitý zájem i jako o primární surovinu, ze které lze vyrábět v podstatě cokoliv, co dnes vyrábíme z fosilních paliv.        

Asi největší potenciál nachází CO₂ ve stavebnictví. Je zajímavé, že technologie jeho využití v podstatě kopíruje přírodní procesy, kterými se naše planeta zbavuje přebytečného oxidu uhličitého už po miliardy let. Během takzvaného velkého uhlíkového koloběhu reaguje CO₂ s minerály rozpuštěnými ve vodě, které klesají na mořské dno, kde je posun tektonických vrstev pomalu, ale jistě zasouvá do rozžhavených hlubin planety. My sice takový obří koloběh zajistit neumíme, ale co dokážeme, je zabudovat CO₂ do pevné minerální hmoty, a sice do betonu. Vzhledem k objemu jeho spotřeby a účinnosti vázání CO₂ by se tak mohl stavební průmysl – dnes generující kolem 8 % celkových emisí – stát uhlíkově neutrálním, nebo dokonce negativním.

CO₂ lze používat i v oblastech, o kterých bychom před několika lety ještě ani neuvažovali. Největší perspektivu mají nové materiály na bázi uhlíku, kam patří v poslední době tolik zmiňovaný grafen nebo uhlíková nanovlákna. Ta jsou v podstatě univerzálně využitelná jako zpevňovač ostatních materiálů, například oceli, hliníku, textilií nebo keramiky, uplatnění najdou při výrobě miniaturní elektroniky a v dalších oborech.

S asi nejprogresivnějším nápadem však přišla finská firma Solar Foods, která chce čistý oxid uhličitý využívat pro výrobu potravin. CO₂ využíváme v potravinářství už dnes jako konzervant nebo pro výrobu alkoholu. Solar Food jde ale mnohem dále. Ve svých laboratořích rozkládá pomocí sluneční energie elektrolýzou vodu na kyslík a vodík, kterým „krmí“ speciální mikrobiální kultury. Ty pak procesem podobným klasické fermentaci zpracovávají uhlík na hmotu bohatou na cukry a bílkoviny. Solar Food hodlá rozjet sériovou výrobu „Soleinu“ už příští rok a doufá, že způsobí revoluci v potravinářství. Je dost dobře možné, že za pár let budeme běžně kupovat pečivo nebo jogurty vyrobené z CO₂ .

Vzhledem ke stále větším možnostem využití oxidu uhličitého lákají technologie k jeho zachytávání řadu investorů. Kromě přílivu peněz do oboru – a tím pádem větších možností vývoje účinnějších lapačů – to znamená ještě jednu zásadní změnu: stále větší množství CO₂ bude ze vzduchu mizet. Podle závěrů analýz projektu The Global Carbon Initiative bychom mohli pro účely průmyslového využití ze vzduchu odčerpávat až 15 % všech světových emisí. Naskýtá se tedy otázka: Pokud jsou v CO₂            byznysu tak velké peníze a plyn sám má tak velké využití, proč ho ještě vlastně ze vzduchu netěžíme ve velkém už dávno?

Jak už to u nových technologií bývá, jednou z hlavních překážek rozšíření lapačů CO₂ jsou peníze. V současnosti se pohybuje cena odsátí a zpracování tuny oxidu uhličitého kolem 600 dolarů, což je hranice, kterou budeme moct prolomit až po aplikaci nejnovějších materiálů a inženýrských postupů. Což samozřejmě není nepředstavitelné.

Firma Carbon Engineering publikovala v létě roku 2018 zprávu, ve které odhaduje, že se v závislosti na použité technologii postupně dostane na náklady 94 ‒ 232 dolarů za tunu CO₂ . I její velký konkurent Climeworks uvádí, že do pěti až deseti let klesne cena pod 100 dolarů na tunu.              

I kdyby se ale jejich optimismus potvrdil, bude zachycený uhlík jako surovina stále dražší než ten získávaný přímo z fosilních paliv či produktů vzniklých při jejich těžbě. Pro porovnání – podle firmy Carbon Engineering stojí výroba jednoho litru syntetického benzínu asi 1 dolar. Jeho rafinace přímo z ropy přijde (v závislosti na místě těžby) i jen na desetinu. Pokud tedy budeme chtít technologii učinit finančně atraktivní, budou muset přijít ke slovu finanční nástroje, které její cenu podpoří, či naopak zatíží těžbu ropy uhlíkovou daní. Ani ty ale nepomohou vyřešit druhý zásadní problém, který přímou těžbu CO₂ ze vzduchu provází.

Vzhledem k tomu, že technologie odsávání CO₂ vyžaduje vynaložení energie, dostáváme se v jejím případě trochu do bludného kruhu. Abychom oxid uhličitý zachytili, používáme energii, jejíž výroba ho naopak generuje. Na tento paradox poukazuje řada kritiků celého konceptu těžby CO₂ , například profesor Mark Z. Jacobson ze Stanfordské univerzity. Ten v článku publikovaném v časopise Energy and Environmental Science píše, že technologie přímého zachytávání oxidu uhličitého přináší víc škody než užitku. Podle jeho výpočtů totiž lapače odstraní pouze asi desetinu emisí, které samy vyprodukují. Ani varianta, při níž by lapače poháněla čistá energie z obnovitelných zdrojů, podle něj nedává smysl, protože samotný přechod na OZE má na množství skleníkových plynů daleko větší dopad než jejich odsávání.

Přes skeptické postoje kritiků budeme o technologiích těžby CO₂ v nadcházejících letech slýchat stále častěji. Přes všechna probíhající opatření ho totiž neustále pumpujeme do atmosféry gigantické objemy. Na začátku průmyslové revoluce byl jeho obsah ve vzduchu asi 270ppm (parts per million). V 60. letech už to bylo 313ppm a dnes dosahují koncentrace CO₂ hodnot kolem 400ppm. Podle analýz klimatologů se tímto tempem někdy kolem roku 2034 dostaneme na hodnoty přes 450ppm, které způsobí nezvratitelné změny klimatu. Abychom tento hrozivý proces zvrátili, měli bychom se vrátit na hodnoty nejvýše 350ppm nebo nižší. A je otázkou, jestli se budeme moci spolehnout na přirozené přírodní mechanismy anebo jim budeme muset aktivně pomáhat. Ale pokud dokážeme dnešního nepřítele číslo jedna využít k něčemu užitečnému, tím lépe.