spot_img
AcasăAnalizaTehnologii promițătoare pentru viitorul economiei și energiei (Corneliu Bodea)


Tehnologii promițătoare pentru viitorul economiei și energiei (Corneliu Bodea)

de Corneliu Bodea

Problematica schimbărilor climatice este dezbătută de două principale curente de gândire, distincte clar și cu adepți consacrați, una dintre acestea având o categorie mai largă de susținători, cealaltă beneficiind de o clasă mai îngustă de simpatizanți, inclusă oricum în cea dintâi. Prima sferă se referă la cei ce cred în realitatea schimbărilor climatice, fără să creadă în același timp că acestea au un caracter antropic, iar cea de-a doua, la cei ce pun schimbările climatice pe seama activității omului de la începutul revoluțiilor industriale și până în prezent.

Ceea ce este însă clar pentru imensa majoritate, atât a specialiștilor cât și a oamenilor simpli, este faptul că schimbările climatice reprezintă cea mai mare provocare a omenirii în acest secol. Așa cum declara Nicholas Stern, șef al serviciului economic al guvernului Marii Britanii și fost economist șef al Băncii Mondiale, încă din anul 2006, la aproape 10 ani de la Protocolul de la Kyoto care a reprezentat prima recunoaștere oficială a efectelor activității umane și primul angajament global privind reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră, „schimbările climatice reprezintă eșecul cel mai mare și de cea mai mare amploare de până acum” (Agenția Europeană a Mediului, 2016)[1].

În cele ce urmează abordez tematica luptei împotriva schimbărilor climatice din perspectiva acțiunilor pragmatice în contextul tehnologic actual și previzibil pe termen scurt. În prezent, conform Agenției Internaționale pentru Energie (World Energy Outlook, 2023)[2] și tuturor surselor oficiale, peste 80% din energia consumată global în toate industriile, inclusiv în necesarul consumului casnic, este produsă din combustibili fosili. Dezavantajul major al utilizării combustibililor fosili constă în emisiile de gaze cu efect de sera, preponderent emisii de dioxid de carbon (CO2), care au dus conținutul acestui gaz în atmosferă la peste 420 ppm la finalul anului 2023 de la aproximativ 300 ppm în anul 1960 sau de la cca 270 ppm înainte de epoca industrială (NOAA, 2023)[3] și (UNEP, 2024)[4]. Pentru referință, nivelul de concentrație a CO2 în atmosferă nu a depășit nivelul de 300 ppm în ultimii 800.000 de ani (Mulhern, 2020)[5]. Devine astfel unanim acceptată legătura dintre concentrația acestui gaz și efectele de încălzire globală de-a lungul evoluției Terrei.

Aceste realități au determinat leadership-ul politic să adopte atât la nivel global cât mai ales la nivelul Uniunii Europene ținte de reduceri masive, exprimate mai ales în cantități de emisii sau în limitarea creșterii temperaturii medii globale cu până la 1,5 OC. Acordul de la Paris din anul 2019, Pactul Verde European din anul 2021 sau pachetul Fit for 55 din anul 2022, reprezintă reglementări concrete, măsuri și reforme necesare atingerii unor obiective de limitare a creșterii temperaturii globale, fapt cu efecte greu de estimat în măsura în care nu este gestionat urgent.

Întocmai, Agenția Europeană pentru Energie a arătat că suntem deja la 1,20C peste perioada pre-industrializata, iar conform acțiunilor întreprinse de guvernele lumii (nu ce spunem că facem, ci ceea ce facem efectiv), ne plasează în scenariul de creștere a temperaturii globale la peste 2-2,5 0C până în 2100 (IEA, 2021)[6]. În acest sens s-au întocmit bugete de emisii de carbon în scopul contabilizării mai stricte a acestora, realitatea fiind aceea că din emisiile de cca. 37 gigatone de CO2 anual, mediul natural format din oceane, sol și păduri reușește să absoarbă numai cca 10 gigatone, restul rămânând în atmosferă și generând efect de seră.

În acest context dificil, una dintre măsurile principale a fost aceea de a migra sectorul transporturilor dinspre utilizarea combustibililor fosili spre electrificare, iar generarea de electricitate spre surse regenerabile de energie. Astfel, în domeniul producerii de electricitate, lupta împotriva schimbărilor climatice a ajuns să fie sinonimă cu lupta împotriva combustibililor fosili.

Față de acest ultim aspect, cred că direcția abordată este, dacă nu greșită, dificil de implementat atât datorită termenelor de implementare cât și costurilor și implicit fezabilității. Înlocuirea a cca 80% din cantitatea de energie din punct de vedere a modului de producere ar putea fi un obiectiv mult prea îndrăzneț în perspectiva acestui secol, presupunând că am avea atât de mult timp.

Revenind la ideea luptei împotriva schimbărilor climatice și nu împotriva combustibililor fosili, o tehnologie promițătoare și care capătă tracțiune este captarea și stocarea carbonului, binecunoscuta sub abrevierea CCS (Carbon Capture and Storage). Aceasta tehnologie ar permite continuarea utilizării combustibililor fosili în condițiile captării și stocării CO2, existând rezerve dovedite suficiente pentru acest secol, de gaze naturale pentru următorii 50 de ani, petrol pentru următorii aproape 60 de ani și cărbune pentru următorii aprox. 140 de ani (Our World in Data, 2020)[7].

Aceasta tehnologie, așa cum îi sugerează numele, presupune 3 etape: captarea, transportul și stocarea carbonului rezultat din procesele industriale și emisiile aferente. Metodele de captare presupun sechestrarea carbonului înainte de combustie, după combustie sau captarea direct din atmosferă. Transportul carbonului se poate realiza prin conducte, nave sau chiar rutier, în funcție de distanța și infrastructura disponibilă. Stocarea se face pentru termen lung în rezerve epuizate de gaz sau petrol, mine, sau într-un pat submarin format din roci permeabile. Așa cum se poate lesne înțelege din succinta descriere de mai sus, tehnologia CCS are dezavantajul major al costurilor suplimentare ce trebuiesc regăsite în prețul energiei sau al altor bunuri și mărfuri produse utilizând această tehnologie.

Exista în mod evident o serie de avantaje și dezavantaje ale acestei tehnologii, prezentate pe scurt în cele ce urmează:

  1. Reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră: Cel mai mare avantaj al CCS este capacitatea sa de a reduce semnificativ emisiile de CO2 din surse mari, cum ar fi centralele electrice pe bază de combustibili fosili și industriile grele, ajutând astfel la atingerea obiectivelor climatice.
  2. Utilizare în industrii greu de decarbonat: CCS este deosebit de valoroasă în industriile unde reducerea emisiilor este dificilă prin alte mijloace, cum ar fi producția de oțel, ciment și chimicale.
  3. Permite tranziția energetică: CCS poate servi ca o soluție de tranziție, permițând utilizarea continuă a resurselor de combustibili fosili într-un mod mai curat în timp ce tehnologiile regenerabile si de eficienta energetica sunt dezvoltate și implementate pe scară largă.
  4. Potențial economic: Utilizarea CO2 capturat în agricultura și procese industriale, cum ar fi producerea de bicarbonat de sodiu sau utilizarea îmbunătățită a recuperării petrolului (EOR), poate crea noi oportunități economice.
  5. Contribuție la securitatea energetică: Prin permiterea utilizării continuă a combustibililor fosili într-un mod mai sustenabil, CCS poate contribui la securitatea energetică, oferind mai mult timp pentru dezvoltarea și adopția surselor regenerabile de energie.
  6. Complementaritate cu alte tehnologii de reducere a carbonului: CCS poate fi utilizată în combinație cu alte tehnologii de reducere a carbonului, cum ar fi energia regenerabilă și eficiența energetică, pentru a crea un sistem energetic mai curat și mai diversificat.
  7. Potențial de dezvoltare a noilor tehnologii: Investițiile și cercetările în domeniul CCS pot duce la dezvoltarea de noi tehnologii și procese care pot fi aplicate în alte domenii pentru reducerea emisiilor de carbon.

Cu toate aceste avantaje, este important de menționat că CCS nu este o soluție universală și trebuie să fie parte a unui portofoliu mai larg de strategii de reducere a emisiilor, incluzând dezvoltarea energiilor regenerabile și îmbunătățirea eficienței energetice. De asemenea, există provocări legate de costurile ridicate, infrastructura necesară și acceptarea publică.

Deși tehnologia de Captare și Stocare a Carbonului (CCS) are avantaje semnificative în lupta împotriva schimbărilor climatice, există și o serie de provocări asociate cu aceasta:

  1. Costuri ridicate: Implementarea tehnologiei CCS este costisitoare. Acest lucru include costurile pentru dezvoltarea și construcția infrastructurii necesare, precum și costurile operaționale continue pentru captarea, transportul și stocarea CO2.
  2. Eficiența energetică redusă: Procesele de captare a CO2 pot consuma o cantitate semnificativă de energie, ceea ce poate reduce eficiența generală a unei instalații care utilizează CCS.
  3. Risc de scurgeri: Există un risc potențial ca CO2 stocat să scape din locurile de depozitare, ceea ce ar putea anula beneficiile de reducere a emisiilor și ar putea prezenta riscuri pentru sănătatea umană și mediu.
  4. Necesități de spațiu și locație: Locațiile potrivite pentru stocarea CO2 sunt limitate și trebuie să fie geologic stabile. De asemenea, trebuie să fie suficient de aproape de sursele de emisii pentru a minimiza costurile și emisiile asociate cu transportul.
  5. Impactul asupra utilizării terenurilor: Construirea infrastructurii necesare pentru CCS poate avea un impact semnificativ asupra utilizării terenurilor și poate afecta ecosistemele locale.
  6. Managementul pe termen lung: Stocarea sigură a CO2 pe termen lung necesită monitorizare și management continuu, ceea ce ridică întrebări despre responsabilitatea pe termen lung și sustenabilitatea financiară.

Din aceste motive, CCS este adesea văzută ca o parte a soluției, și nu ca o panacee, în eforturile de reducere a emisiilor de carbon și de combatere a schimbărilor climatice. Este important ca dezvoltarea și implementarea CCS să fie echilibrate cu investiții în energii regenerabile și în alte tehnologii de reducere a emisiilor.

Având în vedere potențialul acestei tehnologii, precum și importanța deosebită în economia luptei împotriva schimbărilor climatice, s-au înființat mai multe inițiative globale sau locale care să ajute la dezvoltarea și promovarea acesteia, majoritatea monitorizate și raportate de Institutul Global pentru CCS[8]. Țări precum Statele Unite ale Americii sau Canada, Țările de Jos sau Marea Britanie în Europa investesc masiv în dezvoltarea de capacități CCS. În prezent capacitățile de captare și stocare depășesc 50 de milioane de tone, iar proiectele aflate în dezvoltare, la punerea în funcțiune vor totaliza o capacitate de aproximativ 360 de milioane de tone CO2 (Global CCS Institute, 2023)[9]. Este astfel lesne de înțeles că ne aflăm încă departe de nivelul emisiilor de cca 37 gigatone CO2 pe an, chiar dacă am scădea capacitatea mediului natural de absorbție de cca 10 gigatone CO2 pe an, diferența fiind substanțială.

Devine astfel crucial ca ritmul de punere în funcțiune al acestei tehnologii să depășească un factor de 2-3 anual  (astăzi fiind de numai 35% pe an) pentru a spera ca în anul 2050 utilizarea combustibililor fosili pentru cca 50% din producția de electricitate consumată să se facă fara emisii de CO2.

Toate estimările privind efectele devastatoare (financiare și umane) ale schimbărilor climatice în perspectiva anului 2050 ne fac să înțelegem importanța dezvoltării de tehnologii care să asume creșterea accelerată previzibilă a consumului de electricitate și energie în general, în condițiile reducerii emisiilor de carbon. Nu există în mod evident o singură metodă magică de a realiza aceste obiective, iar alături de creșterea ponderii producerii de energie din surse regenerabile (biocombustibili, solar, eolian, etc), dezvoltarea de noi capacități nucleare sigure, utilizarea de combustibili fosili în condițiile captării emisiilor de carbon, reprezintă una din metodele esențiale limitării creșterii temperaturilor globale.

Dezvoltarea omenirii în toata istoria acesteia a avut la baza inovația. Dați-mi voie să fiu optimist și să consider că odată ce am acceptat aportul nefericit pe care l-am avut la modificarea ecosistemului prin evoluția tehnologică și dezvoltarea industrială, vom avea înțelepciunea necesară de a dezvolta și inova în așa fel încât să asiguram viitorul multor generații ce ne vor urma.

[1] Agentia Europeana a Mediului, 2016, Despre schimbarile climatice, Despre schimbările climatice — Agenţia Europeană de Mediu (europa.eu)

[2] Agentia Internationala pentru Energie, 2023, World Energy Outlook, World Energy Outlook 2023 – Analysis – IEA

[3] Administratia Nationala a Oceanelor si Atmosferei – NOAA, 2023, Gazele cu efect de sera continua sa creasca rapid in 2022, Greenhouse gases continued to increase rapidly in 2022 | National Oceanic and Atmospheric Administration (noaa.gov)

[4] Programul de Mediu al Natiunilor Unite – UNEP, 2024, Concentratia de CO2 in atmosfera, Atmospheric CO2 Concentration | WESR – Climate Change (unep.org)

[5] Mulhern, O., 2000, O istorie grafica a nivelurilor de CO2 in atmosfera, A Graphical History of Atmospheric CO2 Levels Over Time | Earth.Org

[6] Agentia Internationala pentru Energie, 2021, Scenarii de traiectorii si temperatura, Scenario trajectories and temperature outcomes – World Energy Outlook 2021 – Analysis – IEA

[7] Our World in Data, 2020, Rezerve de combustibili fosili, Years of fossil fuel reserves left, 2020 (ourworldindata.org)

[8] Home – Global CCS Institute

[9] Global CCS Institute, 2023, Status global al CCS in 2023, Global-Status-of-CCS-Report-Update-23-Nov.pdf (cloudinary.com)


















RELATED ARTICLES