BECCS – cesta k dekarbonizaci, nebo falešný spasitel?

Část vědecké společnosti se domnívá, že pokud BECCS aktivně nezapojíme do stávajících i budoucích projektů na zmírnění dopadů klimatických změn, překročíme na konci tohoto století kritický limit 2 ℃ předindustriální éry. Koncept a technologie BECCS byly vyvíjeny po několik dekád a v dalších dekádách se ukáže, do jaké míry a jak efektivně je budeme schopni integrovat do environmentálních strategií.

BECCS v plenkách

V dubnu 2001 se student Stockholmské královské akademie Kenneth Möllersten vydal na univerzitu v Cambridge, aby tu prezentoval svou dosud nepublikovanou práci. Předchozích dvanáct měsíců se zamýšlel nad tím, jaký finanční prospěch by mohl švédský papírenský průmysl získat na základě dohod Kjótského protokolu, pokud by továrny své vyprodukované emise zachycovaly a izolovaly pod zemí. Mezi posluchači tehdy seděl Michael Obersteiner, vědec z rakouského Mezinárodního institutu pro analýzu aplikovaných systémů (IIASA). Po přednášce Kennetha Möllerstena oslovil. „Byl docela nadšený a měl zájem o spolupráci, a tak jsme se rozhodli, že spolu něco vyzkoušíme,“ vzpomíná Kenneth Möllersten.

O několik týdnů později si zavolali. „Kenneth mi zavolal a zeptal se mě, zda by papírenské mlýny měly za zachycené a uložené emise nárok na dvojnásobný uhlíkový kredit,“ popisuje. „V té době mě obrovsky štvalo, že obecně přijímaný limit 450 částic na milion je tak vysoký jen proto, že integrované měřicí modely nedokázaly projektovat méně než to. A tak jsme – nadšeni představou, že je možné, aby průmyslové provozy vytvářely negativní emise ve velkém – usedli a během dvou týdnů vypracovali studii.“

Krátká, ale velmi hodnotná studie byla publikována v časopise Science a vyvolala pozitivní i kritickou odezvu ve značně různorodém vědeckém světě. Studie mimo mnohé jiné zdůrazňovala skutečnost, jak velkou roli budou mít v našich životech technologie, které budou schopny efektivně a rychle odstranit skleníkové plyny z atmosféry, a to zejména v případech, kdy nepředvídané škody způsobené průmyslovými katastrofami významně sníží lidský blahobyt a přírodní kapitál. „V dlouhodobém výhledu by technologie zachycování a ukládání uhlíku mohly být tak rozšířené a integrované, že by zvládly neutralizovat historické emise vyprodukované fosilními palivy a uspokojit významnou část poptávky po globální energii a surovinách,“ stojí v ní také.

Projekt byl původně určen pro papírenské provozy

„Pro mě to celé začalo, když jsem pracoval na doktorátu,“ říká Kenneth Möllersten. Soustředil jsem se na papírenský a celulózový průmysl, jež jsou velmi důležitou součástí švédského energetického systému. Zamýšlel jsem se nad tím, k jakým opatřením by bylo potřeba přistoupit, aby provozy dosáhly významného snížení uhlíkových emisí. Zjistil jsem, že velmi mnoho výzkumů se zabývá tím, jak emise – výhradně z fosilních paliv – zachytit a uložit. Jednoduše jsem vše postavil do kontextu papírenského a celulózového průmyslu. Celou tu dobu jsem hledal systém, který bude mít negativní uhlíkový rozpočet. Byl jsem z toho nadšený,“ přiznává Kenneth Möllersten.

Ve spolupráci s Michaelem Obersteinerem určili některé ze základních energetických cyklů, které mohly být využity v papírenském závodě. „Dívali jsme se na to, jak z jednoho procesu získat dvě či tři komodity: elektřinu, průmyslové teplo a negativní emise. O tom v té době nikdo nikde nemluvil, maximálně v souvislosti se společným spalováním fosilních paliv a biomasy,“ popisuje Kenneth Möllersten zrod BECCS. „Když zachycování a ukládání uhlíku aplikujete na fosilní paliva, nedostanete se nikdy na úplnou nulu. A tak jsem zkusil jít o krok dále a vyzkoušet svůj nápad na systému fungujícím čistě na spalování biomasy a na uznání skutečnosti, že snažit se o negativní emise je dobré a že taková snaha by měla být nějakým způsobem oceněna. A tak jsem přirozeně pátral po modelu, který by za negativní emise oceňoval papírenský provoz.“

Během následujících let se z prvotní myšlenky zrodil celistvý koncept – BECCS, bioenergie se zachycováním a ukládáním uhlíku. O co tedy přesně jde?

BECCS

BECCS si dává za cíl zachytit oxid uhličitý z bioenergetických aplikací a buď jej uskladnit (CCS), nebo znovu využít (CCUS). Toto teoretické odstraňování vyžaduje spalování velmi velkého množství za tím účelem vypěstovaných rostlin, stromů nebo rostlinných zbytků k vygenerování energie v podobě elektřiny nebo tepla či jejich přeměnu na etanol ke spálení. Oxid uhličitý, který z takového spalování vzniká, je poté – podle teorie konceptu – vyfiltrován od ostatních plynů, většinou s dalším využitím energie z pospalinového záchytu. V případě CCS je zachycený oxid uhličitý stlačen do kapalné formy a odvezen na místo, kde může být napumpován pod zem k – opět teoreticky – dlouhodobému uložení. CCUS je pak návrh na „uložení“ zachyceného CO2, většinou dočasného, ve vyráběném zboží nebo syntetických palivech. Proto je BECCS považována za „uhlíkově negativní“, protože bioenergie je chybně považována za „uhlíkově neutrální“, neboť se vychází z předpokladu, že rostliny narostou znovu a zachytí oxid uhličitý, jenž byl předtím vypuštěn.

Někteří vědci ovšem poukazují na to, že takové označení nezapočítává emise vznikající ze změny užívání půdy a oxid uhličitý vznikající během obdělávání půdy, při sklizni a při přepravě. BECCS proto sklízí i velmi ostrou kritiku.