Oglekļa uztveršana un uzglabāšana: “modes tendence” vai iespēja? II daļa - Zeme un valsts

Oglekļa uztveršana un uzglabāšana: “modes tendence” vai iespēja? II daļa

cleanenergywire.org, essd.copernicus.org, ipcc.ch, lmsp.lv | 28.05.2025

Raksta https://www.zemeunvalsts.lv/oglekla-uztversana-un-uzglabasana-modes-tendence-vai-iespeja-i-dala turpinājums

9. Kādi ir riski?

Vācijas zinātņu akadēmija raksta: “Iespējamie riski ietver nelielas, lokālas zemestrīces, sālsūdens pārvietošanos pazemē un tā iekļūšanu gruntsūdeņos, kā arī CO noplūdi, kā rezultātā daļa CO atgrieztos atmosfērā, kas samazinātu tā uztveršanas efektivitāti. Daudzi eksperti uzskata, ka pareizi īstenotos projektos un piemērotās vietās, riskus profesionāli pārvaldot, tie ir zemi.” (Erlach et al. 2022) IPCC pieņem, ka katru gadu izplūdīs mazāk nekā 0,001% no piemērotās struktūrās uzglabātā CO, secīgi, ja CCS īsteno rūpīgi, tās riski ir samērā zemi.

Viena no problēmām CCS izmantošanai nepieciešams daudz ūdens. Elektrostacijas, kas izmanto CCS, patērē 25-200% vairāk ūdens nekā elektrostacijas bez CCS tehnoloģijas, savukārt saules un vēja elektrostacijas to darbības laikā ūdeni faktiski nepatērē.

CCS izmantošanai nepieciešamais ūdens daudzums ir saistīts ar augstāku enerģijas patēriņu un nepieciešamību dzesēt iekārtas. CCS iekārtu būvniecība ļoti sausos reģionos (piemēram, ASV dienvidrietumos vai Dienvidaustrumāzijā) vai upēs, kurās pieaug zema ūdens līmeņa risks, vasarās varētu izraisīt elektrostaciju jaudas samazināšanu vai pilnīgu slēgšanu. Šo problēmu varētu mazināt, ja ūdens tiktu efektīvāk izmantots vai pārstrādāts.

Daudzos pētniecības projektos pētī, kā un vai CCS var droši izmantot plašākā mērogā. Piemēram, CO uzglabāšana pazemē nav viegli risināma, ja rodas problēmas (IPCC 2022, AR6, WG3, kopsavilkums politikas veidotājiem, C.11.3).

10. Vai ir jēga izmantot CCS?

Jāapsver atsevišķas dažādās tehnoloģijas, proti, CCS, no vienas puses, un BECCS un DACCS, no otras puses. Principā šīs tehnoloģijas ir nepieciešamas, lai mazinātu klimata pārmaiņas. Visi IPCC apsvērtie ceļi, lai ierobežotu globālo temperatūras paaugstināšanos zem 2 °C vai 1,5 °C, ietver dažādas CCS formas.

Pirmkārt, BECCS un DACCS tehnoloģijas, kas var no atmosfēras izvadīt CO, ko varētu panākt ar dabā balstītiem risinājumiem, piemēram, plašu apmežošanu, lai jauni meži oglekļa dioksīdu neuzkrāj pietiekami. Klimata pārmaiņas strauji palielina mežu ugunsgrēku risku, apdraudot to potenciālu droši uzkrāt oglekli. Mežsaimniecības vai lauksaimniecības pasākumiem nepieciešamas lielas zemes platības, tāpēc to potenciāls ir ierobežots. Saskaņā ar IPCC ir svarīgas tehnoloģiskas metodes, kas izmantojamas kā oglekļa uzkrājēji, jo īpaši bioenerģija ar oglekļa uztveršanu un uzglabāšanu (BECCS) un tieša gaisa uztveršana un oglekļa uzglabāšana (DACCS).

Augsto izmaksu un darba ieguldījuma dēļ šo CCS veidu izmantošana ir iespējama ierobežoti un nevar aizstāt emisiju samazināšanu ar citiem līdzekļiem. IPCC sestā novērtējuma ziņojuma 3. sējumā vispārīgi minēta oglekļa dioksīda noņemšana (CDR): “Oglekļa dioksīda noņemšana (CDR) ir nepieciešama, lai sasniegtu neto nulles CO un siltumnīcefekta gāzu emisijas gan pasaules, gan valstu līmenī, kompensējot “grūti samazināmas” atlikušās emisijas [...] Kā daļa no ambiciozām mazināšanas stratēģijām pasaules vai valstu līmenī bruto CDR var pildīt trīs dažādas funkcijas, papildinot emisiju samazināšanu:

-        samazināt CO vai siltumnīcefekta gāzu emisijas neto daudzumu tuvākajā nākotnē;

-        kompensēt “grūti samazināmas” atlikušās emisijas, piemēram, CO no rūpnieciskās darbības un tālsatiksmes transporta vai CH un slāpekļa oksīdu no lauksaimniecības, lai palīdzētu sasniegt CO vai siltumnīcefekta gāzu emisijas neto daudzumu vidējā termiņā;

-        sasniegt neto negatīvas CO vai siltumnīcefekta gāzu emisijas ilgtermiņā, ja to izmanto līmenī, kas pārsniedz gada atlikušās emisijas (IPCC 2022, AR6, WG3, Box TS.10, Technical Summary).

IPCC uzskata, ka noteikti jāpaplašina CCS varianti, kas tiek uzskatīti arī par oglekļa piesaistītājiem (BECCS un DACCS).

Pētnieki ir vienisprātis: lai vidējā un ilgtermiņā sasniegtu klimata pārmaiņu mazināšanas mērķus, noteiktos rūpnieciskos procesos būs nepieciešama tradicionālā CCS, jo šos procesus nevar padarīt klimatneitrālus citā veidā vai tas iespējams tikai ar lielām grūtībām. Piemēram, cementa ražošanā saskaņā ar IPCC nav alternatīvas CCS izmantošanai, ja ir jāsasniedz nepieciešamais emisiju samazinājums. Ilgtermiņā CCS un CO materiāla izmantošana (CCU) IPCC scenārijos rūpniecības dekarbonizācijai ir izšķiroša nozīme, bet tikai kopā ar, piemēram, pāreju uz emisiju nesaturošu enerģiju, lielāku energoefektivitāti un pāreju uz aprites ekonomiku.

Pētniecība un CCS attīstība rit pārāk lēni, lai nozīmīgi palēninātu globālo sasilšanu nepieciešamajā apjomā. Ziņojuma kopsavilkumā politisko lēmumu pieņemšanai IPCC raksta: “CCS ieviešanai pašlaik ir tehnoloģiski, ekonomiski, institucionāli, ekoloģiski, vides un sociāli kulturāli šķēršļi. Pašreizējie CCS ieviešanas rādītāji pasaulē ir daudz zemāki nekā modelētajos scenārijos, kas paredz globālo sasilšanu ierobežot līdz 1,5 °C vai 2 °C. Šos šķēršļus varētu mazināt atbilstoši apstākļi, piemēram, politikas instrumenti, lielāks sabiedrības atbalsts un tehnoloģiskas inovācijas.” (IPCC 2022, AR6, WG3, kopsavilkums politikas veidotājiem, C.4.6)

11. Vai CCS ir derīga fosilā kurināmā spēkstacijās?

Vācijā, Austrijā un Šveicē CCS neiekļaujas zinātniskajās debatēs par enerģētiku. Reti tiek apspriests, vai CO uztveršana varētu būt risinājums gāzes spēkstacijām, vai to varētu izmantot ūdeņraža ražošanā no dabasgāzes. Ogļu elektrostacijās CCS vairs netiek nopietni apspriesta (atšķirībā no iepriekšējiem gadiem). Tas saistīts ar augstajām tehnoloģijas izmaksām un vāji attīstīto infrastruktūru. Atjaunojamo energoresursu izmantošanas paplašināšana pašlaik ir ievērojami lētāka un mazāk sarežģīta. Lēmums pakāpeniski atteikties no ogļu izmantošanas elektroenerģijas ražošanā ir padarījis šo tematu neaktuālu.

Dažās valstīs CCS var veicināt pāreju uz klimatam draudzīgāku energoapgādi, jo īpaši tur, kur atjaunojamā enerģija nav viegli pieejama. Tajā pašā laikā pieejamās uzglabāšanas iespējas varētu padarīt pievilcīgākas arī citas metodes, piemēram, bioenerģiju ar uztveršanu un uzglabāšanu (BECCS) un galu galā paātrināt fosilā kurināmā izmantošanas pakāpenisku izbeigšanu.

12. Kāda ir Eiropas Savienības nostāja par CCS/CCU?

CCS atgriežas Eiropā, jo bloks cenšas sasniegt klimatneitralitāti. Eiropas Komisija ir uzsvērusi oglekļa uztveršanas un uzglabāšanas (CCS) nozīmīgo vietu ES klimata mērķu sasniegšanā. 2024. gada februārī EK publiskoja priekšlikumu par Eiropas rūpnieciskās oglekļa pārvaldības stratēģiju, izklāstot pamatnostādnes oglekļa uztveršanai, transportēšanai, tirdzniecībai, pastāvīgai uzglabāšanai un izmantošanai kā pamatu ceļā uz klimata neitralitāti līdz 2050. gadam.

EK plāno izveidot “vienotu Eiropas rūpnieciskā oglekļa pārvaldības tirgu”, kura mērķis ir nākamajos gadu desmitos palielināt apjomus, lai līdz gadsimta vidum nodrošinātu atlikušo siltumnīcefekta gāzu emisiju uztveršanu un uzglabāšanu, vai līdzsvarošanu.

ambiciozā priekšlikuma līdz 2040. gadam par 90% samazināt siltumnīcefekta gāzu emisijas daļu, Eiropas Komisija ir aicinājusi plaši ieviest CCS, kā galveno stimulu izmantojot pakāpeniski pieaugošo oglekļa cenu emisiju kvotu tirdzniecības sistēmā (ETS). Stratēģijā* paredzēts līdz 2050. gadam uztvert 450 miljonus tonnu CO, no kuriem 250 miljonus noglabās pazemē.

Atlikušais uztvertais CO tiks pārstrādāts sintētisko degvielu (e-degvielu) ražošanā aviācijā, ķīmiskajā rūpniecībā un plastmasas ražošanā, pakāpeniski aizstājot fosilos resursus un radot ilgtspējīgus oglekļa ciklus. 2040. gada ietekmes novērtējumā teikts, ka līdz gadsimta vidum aptuveni 150 miljoni tonnu CO tiks izmantoti e-degvielai, vēl 60 miljoni tonnu sintētiskajiem materiāliem, lai gan liela daļa šī oglekļa atkal nonāks atmosfērā.

Eiropā turpina pieaugt interese par CCS. Saskaņā ar Globālā CCS institūta datiem, 2023. gada beigās 119 CCS projekti atradās dažādās attīstības, būvniecības vai ekspluatācijas stadijās. Pašlaik četri projekti darbojas ES, Norvēģijā un Islandē. Vācijas Ekonomikas ministrija norāda, ka šajā jomā vadošās valstis ir Dānija, Nīderlande, Beļģija un Norvēģija, kurās tiek īstenoti projekti, kurus varētu savstarpēji koordinēt.

Ziemeļjūras teritorijas joprojām ir vēlamākās vietas CO uzglabāšanai ES, lai gan Dānija un Polija apsver arī uzglabāšanu sauszemē. Citas valstis, piemēram, Šveice, Zviedrija, Somija un Beļģija, neapsver uzglabāšanu uz sauszemes.

Neskatoties uz progresu, ES aktīvās uzglabāšanas jaudas joprojām ir niecīgas, līdz šim ir veikti tikai izmēģinājuma testi. Piemēram, Dānijas projekts “Greensand” 2023. gada pavasarī demonstrēja CO ievadīšanu tunelī. Plānots līdz 2025.-2026. gadam uzglabāt līdz 1,5 miljoniem tonnu gadā, līdz 2030. gadam apjomu palielinot līdz 8 miljoniem tonnu gadā.

13. Vai CCS ir aizliegta Vācijā?

CCS Vācijā ir daļēji aizliegta, valdība strādā, lai pielāgotu tiesisko regulējumu, CCS un CCU tehnoloģiju piemērošanas atvieglošanai. Pašlaik regulējums ir sadrumstalots, CO uztveršanai, uzglabāšanai un transportēšanai ir atsevišķi noteikumi.

Uztveršana: Vācijā ir bijuši CCS pilotprojekti, piemēram, “Schwarze Pumpe” (“melnā sūkņa”) uztveršanas demonstrācijas rūpnīca Brandenburgā. Lai gan pašlaik Vācijā nav oglekļa uztveršanas rūpnīcu, saskaņā ar Federālo emisiju kontroles likumu jau tagad būtu iespējams saņemt nepieciešamo atļauju.

Uzglabāšana: Pašlaik Vācijā nav iespējams uzsākt CO uzglabāšanas projektu. 2012. gada CO uzglabāšanas likums, ar ko īstenoja ES minimālās prasības CO uztveršanai, transportēšanai un uzglabāšanai, teorētiski atļāva ierobežotus pētījumus un izmēģinājuma projektus. Tomēr daudzas federālās zemes noteica reģionālus aizliegumus, līdz likuma 2016. gada termiņam netika iesniegts neviens projekta pieteikums.

Transports: Pašlaik Vācijā liela apjoma CO transportu kavē specializētas cauruļvadu infrastruktūras trūkums, ir jāizmanto vilcieni, kravas automašīnas un kuģi. Valdība atzīst, ka novecojušas normas un tiesiskā nenoteiktība ir kavējušas šādas infrastruktūras attīstību, un ir apņēmusies veikt reformas. CO transports ir regulēts ar uzglabāšanas likumu un papildus ar bīstamo kravu tiesību aktiem.

Valdība klasificējusi šo tehnoloģiju kā gatavību sasniegušu un drošu. Iepriekšējās valdības oglekļa pārvaldības stratēģijas projekts ir vērsts uz nozarēm ar grūti samazināmām emisijām, piemēram, cementa, kaļķa, pamata ķīmisko vielu ražošanu un atkritumu sadedzināšanu, kā arī uz lietojumiem, kur “elektrifikācija vai pāreja uz ūdeņraža izmantošanu nav iespējama rentabli paredzamā nākotnē”. CCS/CCU gāzes elektrostacijās arī būtu atļauta, bet nesaņemtu valsts atbalstu. Iepriekšējā valdība plānoja nodrošināt CO uzglabāšanu rūpnieciskā mērogā gan zem jūras gultnes, gan ārvalstīs, bet ne uz sauszemes.

Jaunā valdība ir paziņojusi, ka turpinās centienus, lai CCS/CCU kļūtu iespējama Vācijā, un paredzams, ka tā savu darbu galvenokārt balstīs uz iepriekšējās Vācijas vadības izstrādātajiem likumprojektiem, kas tagad parlamentā jāiesniedz atkārtoti.

Pēc CCS lobēšanas organizācijas Zero Emissions Platform (ZEP) informācijas, pieci CCS/CCU projekti Vācijā varētu sākt darboties līdz 2030. gadam, ja tiks ieviesta atbalstoša politika un finanšu sistēma (situācija uz 2025. gada martu). Divos projektos CCS tiek izmantota rūpniecībā, bet citā tiek pētīta un izmēģināta CO cauruļvadu infrastruktūra.

Vācijas ekonomikas ministrija uzsvēra, ka CCS/CCU izmantošanai jābūt saskaņā ar siltumnīcefekta gāzu samazināšanas mērķiem un 2045. gada klimata neitralitāti. Jautājumu un atbilžu sadaļā teikts, ka jaudu palielināšana līdz 2030. gadam šķiet reāla, ja likumdošanas grozījumi ātri stāsies spēkā.

14. Kāpēc šis teksts atspoguļo “zinātnisko konsensu”?

Zinātnieki ir uzkrājuši daudz informācijas par dažādu tehnoloģiju efektivitāti, tā ir atrodama, piemēram, IPCC sestajā novērtējuma ziņojumā, kas ir vairāk nekā 2000 lappuses garš.

Lai uzsvērtu avotu izvēles svarīgumu, šajā projektā, jautājumos un atbildēs ir iekļauti avoti “akadēmiskā stilā”, lai atgādinātu lasītājiem, ka apkopojumā sniegtā informācija pēc iespējas precīzāk atspoguļo zinātnisko konsensu.

Ņemot vērā šo mērķi, avoti ir sarindoti secībā, kurā daudz lielāka nozīme ir atbilstībai, nevis publikācijas datumam:

1) Ja vien iespējams, teksti balstās uz IPCC, kas sniedz ļoti uzticamu pētījumu stāvokļa kopsavilkumu un novērtējumu.

2) Otrā vietā ir vispusīgi metapētījumi (pētījumi, kuros novērtēti daudzi citi pētījumi), kā arī lielu pētniecības konsorciju vai organizāciju sintēzes ziņojumi, kuros parasti piedalās plašs dalībnieku loks un notiek intensīvi pārskatīšanas procesi.

3) Trešajā vietā ir izmantoti atsevišķi pētījumi, kas publicēti atzītos zinātniskos žurnālos, kuri garantē recenzēšanu, kas nozīmē, ka katru publikāciju pārbauda kompetenti speciālisti.

Šie jautājumi un atbildes, kā arī cita informācija, balstās informācijā, ko publicējis vācu valodā iznākošais projekts Klimafakten, ko sarakstījuši žurnālisti un divkārt pārbaudījuši attiecīgi eksperti. Redakcionālo apkopojumu vadīja Cleanenergywire speciālists Toralfs Stauds, atbalstīja – Marga und Kurts Molgārdi-Štiftungi un Deutsche Bundesstiftung Umwelt.

https://eur-lex.europa.eu/resource.html?uri=cellar:6c154426-c5a6-11ee-95d9-01aa75ed71a1.0001.02/DOC_1&format=PDF

Pievienot komentāru