Dekarbonizacja najważniejszym zadaniem ludzkości

Spalanie paliw kopalnych daję nam zdecydowaną większość energii, której potrzebujemy do funkcjonowania. Jednocześnie powoduje to emisję gazów cieplarnianych, które przyczyniają się do globalnego ocieplenia. Żeby zmienić ten stan rzeczy konieczna jest dekarbonizacja. To trudne słowo, ale jeszcze trudniejsze będzie jej przeprowadzenie.

Najpierw ustalmy fakty:

  • nie jesteśmy w stanie zrezygnować z korzystania z energii – jest ona nam po prostu niezbędna do życia,
  • ponad 80% energii na świecie produkują elektrownie spalające paliwa kopalne (węgiel, ropę, gaz),
  • energia jądrowa zapewnia nieco ponad 4% światowego zapotrzebowania na energię,
  • wytwarzanie energii w oparciu o spalanie paliw kopalnych powoduje emisje CO2 (około 33 gigaton rocznie),
  • większość scenariuszy pokazuje, że zapotrzebowanie na energię będzie wciąż rosło, zwłaszcza w Azji i Afryce,
  • musimy ograniczyć emisje gazów cieplarnianych, aby utrzymać wzrost temperatury na poziomie 1,5-2°C i spowolnić katastrofę klimatyczną.

Co zatem powinniśmy zrobić, żeby dalej się rozwijać i funkcjonować na dotyczasowym poziomie (albo lepszym), a jednocześnie przeżyć w świecie ze zmieniającym się klimatem?

Dekarbonizacja byle szybko!

Przede wszystkim konieczna jest szybka i skuteczna dekarbonizacja w najbliższej przyszłości. Żeby ją przeprowadzić trzeba na masową skalę postawić na efektywność energetyczną oraz przestawić produkcję energii na źródła zeroemisyjne. Oczywiście zielona energia z wiatraków albo energia słoneczna słońca od razu przychodzi nam do głowy. Ale jak przeczytałem w książce „Energia dla klimatu” ona nam nie wystarczy. Najlepiej od razu zacytuję odpowiedni fragment:

„(…) to co świat może osiągnąć w ciągu 10 do 20 lat przy użyciu energii jądrowej zajmie ponad 100 lat przy wykorzystaniu wyłącznie energii odnawialnej. Opowieść o korzystaniu wyłącznie z odnawialnych źródeł energii wydaje się przekonująca, ale skala zastosowania jest zbyt mała, aby szybko przeprowadzić dekarbonizację na całym świecie.”

Autorzy książki – Joshua S. Goldstein i Staffan A. Quist – powołując się na różne dane i badania przekonują, że bez energii jądrowej dekarbonizacja nie będzie możliwa. Dlaczego? Między innymi dlatego, że choć najbardziej pożądane jest stosowanie odnawialnych źródeł energii, to ma to też swoje wady.

Czy scenariusz 100% OZE jest możliwy?

Energia z odnawialnych źródeł takich jak wiatr i słońce źródeł ma to do siebie, że nie jest stała. To znaczy, że czasem wiatr wieje, a czasem świeci słońce. Czasem z kolei jest pochmurno i nie wieje. Póki tanie technologie magazynowania energii nie będą dostępne, póty będzie potrzeba, żeby braki zielonej energii pozyskiwać z innych, stabilnych źródeł.

Obecnie takimi stabilnymi źródłami są elektrownie węglowe, gazowe i jądrowe. Ale udział tych kopalnych paliw w miksie energetycznym musi maleć z uwagi na konieczność ograniczania emisji gazów cieplarnianych. Jednak mimo imponujących wzrostów mocy zainstalowanej OZE, które są przewidywane chociażby przez Międzynarodowa Agencję Energii (IEA) albo firmę doradczą McKinsey, do połowy obecnego stulecia emisje CO2 spadną tylko o 22%. To zdecydowanie za mało, żeby myśleć o zatrzymaniu wzrostu globalnej temperatury poniżej 2°C.

dekarbonizacja-spadek-emisji-co2-2050

Przewidywane spadki w emisji CO2 są nadal zbyt małe by osiągnąć cele Porozumienia paryskiego / Źródło: Global Energy Perspective 2019, McKinsey

Oczywiście istnieją scenariusze, które pokazują, że pozyskiwanie energii w 100% z OZE jest możliwe. Na podstawie analiz wykonanych na Uniwersytecie Stanforda została nawet utworzona mapa, na której można sprawdzić, jak w 2050 roku może wyglądać całkowicie zeroemisyjny miks energetyczny różnych państw (nawet w Polsce). Z kolei inna analiza Global Energy Perspective 2019 pokazuje, że w skali globalnej udział OZE może sięgnąć co najwyżej 70% produkcji energii do połowy wieku. To może jednak…

Energia (jądrowa) dla klimatu

Czytając książkę „Energia dla klimatu” można odnieść wrażenie, że energia jądrowa jest panaceum na kryzys klimatyczny i jedynym sposobem na szybką redukcję emisji CO2. Muszę przyznać, że różne argumenty przywoływane przez autorów brzmią całkiem wiarygodnie. Zwłaszcza te, pokazujące jakie jest faktyczne promieniowanie radioaktywne w różnych miejscach (byście się zdziwili). Albo jak wyglądały faktyczne skutki katastrof związanych z energią jądrową (czy w ogóle takowe były?).

Energia jądrowa jawi się generalnie jako wysoce niebezpieczna. Jednak realne zagrożenie dla ludzkości jest zdecydowanie mniejsze niż to powodowane przez elektrownie węglowe. Z danych, które znalazłem w nowej książce Wydawnictwa PWN pt. „Smog w Polsce – przyczyny, skutki, przeciwdziałanie” wynika, że liczba przedwczesnych zgonów w przeliczeniu na 1 miliard wyprodukowanych kWh to 32,6 dla spalania węgla brunatnego i 24,5 dla węgla kamiennego. Natomiast w przypadku energii jądrowej wartość ta wynosi 0,052. Ogromna różnica!

Odpady radioaktywne vs. katastrofa klimatyczna

Oczywiście korzystając z atomu powstaje problem odpadów radioaktywnych. Tylko że ich ilość jest minimalna w stosunku do ilości wyprodukowanej energii. Zwłaszcza gdy porównamy ją z ilością różnego rodzaju zanieczyszczeń emitowanych razem z pyłami elektrowni spalających węgiel. Do końca 2013 roku z reaktorów na całym świecie powstało łącznie około 370 000 ton zużytego paliwa, z czego około jedną trzecią (120 000 ton) poddano ponownemu przetworzeniu.

Dodatkowo, zużyte paliwo może być bezpiecznie składowane, a nawet ponownie wykorzystane w przyszłości (przy założeniu, że technologia na to pozwoli). Trzeba też pamiętać o tym, że po latach użytkowania paneli fotowoltaicznych i turbin wiatrowych również powstają problematyczne odpady, więc nie ma idealnie bezodpadowych technologii.

skladowanie-odpadow-radioaktywnych

Planowane podziemne składowisko odpadów radioaktywnych w Forsmark w Finlandii / Źródło: world-nuclear-news.org

Powstaje jednak pewien dylemat – czy mamy przerzucić na przyszłe pokolenia kolejny problem w postaci odpadów radioaktywnych w imię dekarbonizacji? Oraz co jest większym problemem – kryzys klimatyczny obejmujący zasięgiem całą planetę, czy kilkaset tysięcy ton wypalonego paliwa składowanych w kilkuset punktach rozlokowanych po całym globie? Jakby tego było mało, to…

Dekarbonizacja budzi kontrowersje

Takie stwierdzenie może wydawać się dziwne, bo przecież wszystkim powinno zależeć na tym, żeby emisje CO2 spadły do zera. Tyle tylko, że nie ma ogólnoświatowej zgody na to, w jaki sposób ma się to odbyć. Jedna strona mówi, że mamy zabrać się do realizacji scenariusza 100% OZE. Druga twierdzi, że wprawdzie OZE jest czystą energią, ale ma swoje wady i dlatego pilnie trzeba rozbudowywać energetykę jądrową. O tym, jakie ten temat budzi emocje wystarczy wejść na którąś z „energetycznych” albo „środowiskowych” grup na Facebooku.

fota4climate-protest-przed-elektrownia-jadrowa

Protest członków Fota4Climate przed zamykaną elektrownią jądrową w Phillipsburgu / Źródło: Facebook Fota4Climate

Kolejnych argumentów przeciwko inwestowaniu w atom może dostarczyć opublikowany dosłownie kilka dni temu przez Fundację im. Heinricha Bölla „Raport o stanie światowego przemysłu jądrowego 2019”. W wielkim skrócie najważniejszy wniosek płynący z tego raportu jest taki, że „obecnie energia jądrowa jest zbyt droga i zbyt wolna w budowie, aby skutecznie zaradzić zagrożeniu ze strony zmiany klimatu„.

Koniec końców wszystko sprowadza się do pieniędzy. Nawet mając przysłowiową kupę hajsu nowe elektrownie jądrowe nie powstaną w krótkim czasie. Przyjmuje się, że na proces polityczno-formalno-budowlany potrzeba średnio od 7 do 13 lat. I to przy założeniu, że nic się nie opóźni (a to się akurat często zdarza). Budowa farm fotowoltaicznych albo wiatrowych trwa zdecydowanie krócej, a na dodatek jest też tańsza. Analiza kosztów niesubsydiowanych wykonywana corocznie przez agencję finansową Lazard wskazuje, że 1 MWh z lądowych wiatraków to koszt w przedziale 28-54 dolarów. Farma słoneczna wyprodukuje 1 MWh za około 32-44 dolarów. Natomiast energia uzyskana z atomu to już 118-192 dolary za 1 MWh. Choć akurat w książce „Energia dla klimatu” podawane są dużo bardziej korzystne kwoty w przypadku atomu.

Podatek węglowy na ratunek

Skoro jesteśmy przy kasie, to jednym z możliwych i w teorii skutecznych narzędzi do dekarbonizacji może być podatek węglowy. To dodatkowa opłata fiskalna nakładana na emitentów CO2 (np. elektrownie, rafinerie, zakłady przemysłowe). Im droższe są produkty lub usługi wysokoemisyjne, tym bardziej opłaca się przejść na zieloną stronę mocy. Pieniądze z podatku byłyby dalej dystrybuowane wśród społeczeństwa (jako rekompensata wyższych kosztów życia) lub przeznaczane na proklimatyczne inwestycje, żeby zwiększyć ich konkurencyjność.

Jeden z wybitnych amerykańskich ekonomistów – William Nordhaus – stwierdził, że sensowną kwotą za emisję 1 tony CO2 byłoby 25 dolarów w roku 2020. Kwota podatku miałaby corocznie wzrastać aż do 160 dolarów za tonę w połowie stulecia. Dlaczego akurat tyle? Z wyliczeń Nordhausa wynika, że taki poziom kwotowy podatku pozwoliłby na zmobilizowanie gospodarki do zmniejszania emisji by utrzymać wzrost globalnej temperatury o 2,5°C do końca XXI wieku. Niezły wynik, choć to i tak przynajmniej o pół stopnia za dużo w stosunku do tego, co zostało przyjęte w Porozumieniu klimatycznym z Paryża.

dekarbonizacja-elektrownia-weglowa

Elektrownie węglowe byłyby objęte podatkiem węglowym, tak jak są obecnie objęte w UE systemem handlu emisjami / Źródło: zasoby własne

Problem jednak w tym, że ciężko sobie obecnie wyobrazić wprowadzenia takiego podatku węglowego na skalę globalną. Wystarczy sobie przypomnieć ile czasu potrzeba było na skuteczne wynegocjowanie Porozumienia paryskiego będącego następcą Protokołu z Kioto. A i tak zapisy Porozumienia są ostatecznie niewiążące dla krajów-sygnatariuszy. Niemniej jednak niektóre kraje (np. Szwecja lub Kanada) wprowadziły podatek węglowy. W Unii Europejskiej, ale także m.in. w Kalifornii, działa coś takiego jak system handlu emisjami. Co do zasady również ma mobilizować emitentów CO2 do redukcji własnych emisji. Pytanie tylko, czy  polityczna współpraca ponad podziałami, która doprowadzi do wprowadzenia globalnego podatku węglowego jest obecnie realna?

Gdzie ja widzę rozwiązanie?

Wiemy na pewno, że bez ograniczania emisji gazów cieplarnianych nie powstrzymamy globalnej katastrofy klimatycznej. Wprawdzie ostatnio skutkiem epidemii koronawirusa jest spadek zapotrzebowania na energię (zwłaszcza w Chinach), ale raczej nie tutaj powinniśmy upatrywać wybawienia. Potrzebna jest zatem szybka i ogólnoplanetarna dekarbonizacja. Czy jest w niej miejsce na energetykę jądrową?

dekarbonizacja-energia-jadrowa

Dekarbonizacja bez udziału energetyki jądrowej może być trudna do wykonania / Źródło: zasoby własne

Moim zdaniem bez korzystania z atomu najprawdopodobniej będzie nam ciężko zrealizować wystarczająco szybką redukcję emisji CO2. W pierwszej jednak kolejności szukajmy i wdrażajmy gdzie tylko się da rozwiązania z zakresu efektywności energetycznej. Równolegle inwestujmy w OZE oraz w badania w obszarze magazynowania energii (najlepiej pieniądze pochodzące z podatku węglowego). Ale w tym samym czasie nie wyłączajmy sprawnych elektrowni atomowych i nie zastępujemy ich elektrowniami na węgiel lub gaz!

Jak dobrze pójdzie, to za kilkadziesiąt lat, korzystając z rozwoju technologicznego oraz 10 najlepszych rozwiązań dla poprawy klimatu, można będzie rezygnować z atomu. Odnawialne źródła wspierane systemami magazynowania zapewnią nam wtedy 100% zielonej energii. Pytanie tylko, czy ludzkości faktycznie dobrze pójdzie ta cała dekarbonizacja…

 

Źródła: książka „Energia dla klimatu” (Wydawnictwo PWN), IEA – World Energy Outlook 2019, 100.org, EnergyPost.org, world-nuclear.org, McKinsey – Global Energy Perspective 2019, Raport o stanie światowego przemysłu jądrowego 2019, Lazard

Partnerem wpisu jest Wydawnictwo Naukowe PWN SA.

(Visited 255 times, 1 visits today)