Dekarbonizacja przemysłu – nie ma jednego prostego scenariusza dekarbonizacji przemysłu!
Dekarbonizacja jest jednym z głównych trendów, jaki w najbliższym czasie będzie miał olbrzymi wpływ na rozwój sektora przemysłowego. Wynika to z rosnącej świadomości co do negatywnego wpływu wykorzystania węgla jako głównego źródła wytwarzania energii elektrycznej. Konieczność przeprowadzenia „zielonej transformacji” i uzyskania większej niezależności energetycznej będzie wymagała od przedsiębiorstw wdrażania różnorodnych rozwiązań, które pozwolą w większym stopniu uniezależnić się od wykorzystania węgla.
Spis treści
- Co to jest dekarbonizacja?
- Dekarbonizacja przemysłu – rozwiązania i technologie
- Węgiel paliwem nie tylko polskiego przemysłu
- Dekarbonizacja to czysty zysk dla przedsiębiorstwa
Co to jest dekarbonizacja?
Dekarbonizacja jest procesem, którego celem jest systematyczne ograniczanie emisji dwutlenku węgla i innych gazów cieplarnianych (powstałych głównie na skutek eksploatacji węgla i ropy naftowej) do atmosfery aż do całkowitego zaprzestania ich emitowania. Ponieważ jest to z założenia proces długotrwały (nie da się z dnia na dzień zrezygnować z wykorzystywania węgla czy ropy naftowej), należy prowadzić równolegle szereg różnych działań, które pozwolą ograniczyć wytwarzanie dwutlenku węgla.
Działania te powinny być podejmowane we wszystkich sektorach, nie tylko tych odpowiedzialnych za największe emisje CO2, czyli energetykę, przemysł wydobywczy i wytwórczy, rolnictwo, transport oraz budownictwo. Ważne jest przy tym zmniejszanie śladu węglowego z punktu widzenia całego przedsiębiorstwa (czy innej organizacji), jak i każdego produktu i całego jego cyklu życia. Korzyści bowiem będą niewielkie albo wręcz żadne, jeśli produkt nie będzie wprawdzie emitował w ogóle gazów cieplarnianych podczas jego eksploatacji, ale za to na etapie jego produkcji czy recyklingu przeprowadzane procesy przyczynią się do dużej emisji CO2.
Dekarbonizacja przemysłu wymaga jednoczesnego wdrażania nowych technologii, które będą w mniejszym stopniu zależne lub całkowicie niezależne od paliw kopalnych, jak i zmian zachowań społecznych. Bez odpowiedniego nastawienia ludzi do proponowanych zmian i wdrażanych nowych technologii cała transformacja będzie trwała o wiele dłużej, o ile w ogóle będzie możliwa. Gospodarstwa domowe, choć w mniejszym stopniu w porównaniu do sektora przemysłowego, również przyczyniają się bowiem do wytwarzania gazów cieplarnianych.
Dekarbonizacja przemysłu – rozwiązania i technologie
Nie ma jednego prostego scenariusza dekarbonizacji przemysłu, który zapewni szybkie i bezproblemowe przestawienie gospodarki na bezemisyjne źródła energii. Zbyt duże są bowiem różnice pomiędzy różnymi sektorami przemysłu, różne jest ich zapotrzebowanie na energię elektryczną, różny jest też ich stopień zaawansowania technologicznego i możliwość adaptacji do nowych wymagań rynkowych. Z całą pewnością niezbędna jest restrukturyzacja całego przemysłu i gospodarki pod kątem wykorzystywania innych metod pozyskiwania energii, a także połączenie różnych środków – zarówno tych, które już funkcjonują na rynku, jak i znajdujących się dopiero w różnych fazach badań i eksperymentów.
Przykłady rozwiązań:
- zwiększenie sprawności istniejących, konwencjonalnych instalacji spalania węgla, co pozwoli zmniejszyć zużycie paliwa na jednostkę wytworzonej energii i wielkość emisji szkodliwych substancji do atmosfery,
- poprawa efektywności energetycznej istniejących technologii i procesów, dzięki czemu zmniejszy się zapotrzebowanie przedsiębiorstwa na energię elektryczną,
- zwiększanie udziału energii pochodzących z odnawialnych źródeł, biogazu, biomasy i energetyki jądrowej w łącznym mikście energetycznym,
- wykorzystanie wodoru (zwłaszcza zielonego wodoru) jako paliwa,
- kogeneracja/trigeneracja, czyli wytwarzanie w jednym procesie technologicznym energii elektrycznej i ciepła (oraz chłodu w przypadku trigeneracji), dzięki czemu zużycie paliwa jest mniejsze niż w przypadku, gdyby te procesy były realizowane oddzielnie,
- energia z odzysku pozwala ponownie wykorzystać tzw. energię odpadową powstałą przy okazji różnych procesów, która w normalnych warunkach byłaby bezpowrotnie tracona do otoczenia, np. w postaci gorących spalin,
- wykorzystywanie technologii wychwytywania dwutlenku węgla
Węgiel paliwem nie tylko polskiego przemysłu
Węgiel kamienny przez długie lata był najważniejszym paliwem stałym wykorzystywanym w różnych gałęziach polskiego przemysłu, co oczywiście było m.in. pokłosiem dużych złóż tego surowca znajdujących się na terenie naszego kraju. Węgiel wciąż stanowi podstawę naszego przemysłu energetycznego i ciepłowniczego, choć jego rola stopniowo maleje. Szacuje się, że obecnie węgiel kamienny pokrywa ok. 75% zapotrzebowania krajowej branży energetycznej. Polska pod tym względem należy do światowej czołówki, jednak węgiel w różnym stopniu wykorzystuje większość światowych gospodarek. Trzeba też dodać, że węgiel wykorzystywany jest nie tylko do wytwarzania energii elektrycznej czy ciepła. Stosuje się go w wielu innych branżach, w tym m.in. branży farmaceutycznej, kosmetycznej, a nawet jubilerskiej.
Wykorzystanie węgla w przemyśle pociąga za sobą jednak negatywne skutki dla środowiska naturalnego związane z emisją gazów cieplarnianych, w tym dwutlenku węgla i metanu. Szacuje się, że roczna globalna emisja tylko dwutlenku węgla wynosi ok. 37 miliardów ton (największy udział w emisji gazów z paliw kopalnych mają Chiny, USA, UE, Indie, Rosja i Japonia). Następstwem tego jest postępujące zjawisko tzw. efektu cieplarnianego, zanieczyszczenie powietrza, wód i gleby, a także np. kwaśne deszcze.
Dlatego też w 2015 r. światowi przywódcy podpisali porozumienie paryskie, którego celem utrzymanie globalnego ocieplenia na bezpiecznym poziomie. Liderem walki ze zmianami klimatycznymi jest Unia Europejska, która, wprowadzając kolejne programy, w tym Europejski Zielony Ład i pakiet „Fit for 55”, dąży do tego, żeby do 2050 r. stać się gospodarką w pełni neutralną klimatycznie. W tym samym roku gospodarką zeroemisyjną mają się stać Stany Zjednoczone, a Chiny 10 lat później.
Bez dekarbonizacji przemysłu cel ten nie zostanie osiągnięty.
Dekarbonizacja to czysty zysk dla przedsiębiorstwa
Choć przyjęło się, że dekarbonizacja jest istotna z punktu widzenia przede wszystkim środowiska naturalnego, to jednak może ona przynieść również wymierne korzyści ekonomiczne dla przedsiębiorstwa produkcyjnego. Wprawdzie wdrożenie nowych technologii czy też przeprojektowanie istniejących procesów będzie wymagało od firmy często sporych nakładów inwestycyjnych, jednak prędzej czy później zmiany te przyniosą pozytywne skutki.
Wystarczy podać tu tylko dwa najbardziej jaskrawe przykłady: zmniejszenie ilości emitowanego dwutlenku węgla przełoży się na mniejsze opłaty związane z emisją tego gazu, natomiast poprawa efektywności energetycznej to realne oszczędności związane z mniejszym zapotrzebowaniem na energię elektryczną.
Nie można także nie docenić pozytywnego wizerunku przedsiębiorstwa, które zdecydowało się postawić na zrównoważoną produkcję, produkcję o obiegu zamkniętym i zwiększenie efektywności wykorzystania energii i innych zasobów.
Z cyklu "Nowe technologie w przemyśle" polecamy artykuły:
