27. 09. 2022
|
emovio.cz logo

Vyrostou nebo zajdou? Start-upy, které sázejí na boj proti uhlíku

CO2 (GerdAltmann / Pixabay)
CO2 (GerdAltmann / Pixabay)

Krátce představujeme půl tuctu začínajících společností, které chtějí různými způsoby pomoci zachycovat uhlík z atmosféry.

Omezování emisí uhlíku už dalo vzniknout několika novým odvětvím s různě velkým „tržním potenciálem“. Jedním z těch, které prakticky vůbec nefungují, ale podle některých mohou být jednou skvělým byznysem je i přímé odstraňování uhlíku z atmosféry.

Nechejme stranou otázku, kdy a do jaké míry se obor skutečně může rozvinout, a pojďme si představit několik začínajících firem s různými přístupy, které chtějí na tuto technologii vsadit svou obchodní budoucnost.

Jde o šest finalistů New Energy Challenge – soutěže pro evropské startupy vyvíjející řešení pro přechod na novou energetiku, kterou společně pořádají společnosti Rockstart, Shell, Unknown Group a YES!Delft. Vítězové těchto tedy mají reálnou šanci dostat se k prostředkům, které jim zajistí další rozvoj.

RepAir 

Jednou z metod snižování emisí oxidu uhličitého je přímé zachycování vzduchu, technologie, která využívá chemické reakce k vytahování uhlíku ze vzduchu. Existují dva přístupy – „mokrý“, kdy vzduch prochází chemickým roztokem, který CO2 odstraní, a „suchý“, při kterém se skleníkový plyn váže pevně na filtry v zařízení. V každém případě jde zatím o proces drahý, který spotřebovává velké množství energie.

Jeden z finalistů evropské soutěže, izraelská společnost RepAir, používá k přímému zachycování vzduchu přístroj na elektrochemické bázi. Naama Gluzová, vedoucí jejího výzkumu, říká, že výhodou technologie má být (relativně) nízká spotřeba energie, která může probíhat za poměrně nízkých teplot a tlaků.

Společnost RepAir má zatím svůj postup ověřený pouze laboratorními metodami. V současné době pracuje na stavbě většího ověřovacího zařízení. Co se týče skladování zachyceného uhlíku, na této otázce spolupracuje s dalšími společnostmi.

„Postupujeme od laboratorního prototypu, a pak se budeme snažit zvětšit a škálovat samotnou elektrodu. Pak můžeme několik elektrod zapojit do jednoho většího celku,“ řekl Gluzová pro server Sifted.

Carbominer

Další technologii zachycování vytváří ukrajinská společnost Carbominer, která využívá kombinaci výše zmíněného mokré a suché technologie. „První zařízení, první prototyp jsme postavili loni v září,“ řekl šéf firmy Nick Osejko (skutečně s tímto zvláštním americko-ukrajinským jménem).

Od ruské invaze na Ukrajinu se tým z části rozptýlil po Ukrajině, někteří odešli do Polska. Když však začátkem dubna ruská vojska opustila severní Ukrajinu, tak se týnm Carbominer se znovu sešel v kyjevské laboratoři a znovu pustil do práce.

„V říjnu letošního roku chceme provést pilotní projekt a díky němu dojde k ověření naší technologie,“ řekl Osejko. „Doufáme, že se nám tak podaří zajistit si další kolo [financování] a budeme si moci postavit zkušební linku ve východním Polsku.“

Barton Blakeley Technologies

Společnost Barton Blakeley Technologies má sídlo ve Velké Británii má za cíl vyrábět důležité průmyslové materiály s využitím zachyceného CO2. Nabízí například S využitím oxidu uhličitého chce vyrábět například různé variace oxidu křemičitého.

Malá firma mluví o používané technologii velmi vágně, takže se zdržujeme veškerého hodnocení. Pokud ovšem její tvrzení o snižování uhlíkové stopy a zároveň snižování nákladů na výrobu materiálů s vysokou mírou čistoty jsou alespoň z větší části pravdivé, o klienty by v příštích letech neměla mít nouzi.

Novocarbo

Mnohem přístupnější a pochopitelnější je metoda německá společnost Novocarbo, dalšího finalisty evropské soutěže. Využívá totiž materiálu, o kterém se v souvislosti s ukládáním uhlíku mluví již delší dobu, a na němž není nic záhadného: „biouhlu“, tedy v podstatě dřevěného uhlí.

Rozdíl je jen v tom, že se výsledný produkt – uhel – nepoužije jako palivo (nedojde k jeho rychlé oxidaci), ale vpraví se v jemnozrnné formě do půdy. V tomto případě jej označujeme jako biouhel (z angl. biochar). To proto, že jde o uhel z biomasy ponechávaný v půdě coby „intenzívní“ biosféře. Uhel má pak v půdě životnost staletí až tisíciletí, až o dva řády vyšší, než je životnost uhlíku z biomasy nezuhelnatělé – tím se půda stává spolehlivým úložištěm uhlíku.

Ve skutečnosti se do půd dostávaly zuhelnatělé zbytky biomasy odedávna. Jako neprodejná, příliš rozdrobená složka z výroby dřevěného uhlí (to mělo být kusové) a především jako produkt požárů, lesních i stepních. I u nich totiž jen část biomasy shoří úplně, „na popel“. Z části se jen teplem uvolní těkavé látky, ale pokud se doutnáním neudrží horká, zuhelnatělé zbytky se nezoxidují. Uhlík v uhlu z požárů tvoří celosvětově až několik procent organického uhlíku obsaženého v půdách (ve vrchních vrstvách černozemí je to až 10 %).

To, že z požárů vzniká i drobnozrnný uhel, zná každý dobře na příkladu ohniště. I pokud se neuhasí vodou, po jeho vychladnutí v něm nějaký uhel zbude. Černé vrstvy jím „obarvené“ prozrazují v půdních profilech dávné lidské osídlení i po desítkách tisíc let. Stabilizace uhlíku z biomasy jejím zuhelnatěním je tak velmi dobře ověřená. Je proto nepochybné, že ukládání uhlu do půdy se dá využít k dlouhodobému odstranění části uhlíku z rychlého přírodního koloběhu a tím i z atmosféry.

Přesně to v průmyslovém měřítku chce dělat i Novocarbo: „Vezmeme atmosférický uhlík a transformujeme ho procesem zvaným pyrolýza do stabilní formy, do pevné formy uhlíku, která vypadá jako dřevěné uhlí,“ říká Venna Lepelová, obchodní ředitelka startupu.

Využití získaného „biohlu“ se podle Lepelové stále zkoumá, ovšem nejslibněji se jeví využití, které už jsme zmínil, a které máme ověřené od přírody. „To, co je nejlépe prozkoumáno, je vlastně funkce jako půdního doplňku,“ říká Lepel. „Zvyšuje úrodnost půdy a zabraňuje vyplavování živin z půdy.“

Cílem přitom je v tomto případě „kruhová“ (cirkulární) ekonomika. „Nemá smysl skladovat biouhel pod zemí nebo ho ukládat někde v horách. Chceme ho využít, protože uhlík potřebujeme,“ řekla Lepelová.

PYREG

Dalším začínajícím výrobcem biouhlu je německá společnost PYREG. Henriette zu Dohna, její manažerka pro PR a komunikaci, říká, že díky vysoce porézní struktuře může tento materiál absorbovat jak vodu, tak živiny důležité pro růst rostlin. Díky tomu je vhodný pro použití v zemědělství.  

„Skutečnost, že jde o biologicky jen těžko odbouratelný materiál, znamená, že ho lze považovat za efektivní dlouhodobý způsob skladování uhlíku,“ říká. Dodává, že jej lze použít jako přísadu do krmiv, podestýlku ve stájích nebo při zpracování hnoje.

Podle zu Dohny je „technologie PYREG plně ověřená a komercializovaná“ a do konce roku 2022 bude mít startup 50 instalací s roční kapacitou ukládat do biouhlu zhruba množství uhlíku odpovídající 30 tisíc tun oxidu uhličitého.

CarbonSpace

Dalším způsobem sekvestrace uhlíku je využití řešení založených na přírodě. Například irská společnost CarbonSpace navrhla satelitní energetický nástroj, který může jednoduše odhadovat, kolik uhlíku daná oblast produkuje. S jeho pomocí je tak možné snadno identifikovat oblasti, ze kterých se uhlík masivně uvolňuje, případně naopak najít místa, která jsou jeho rezervoárem – kde se tedy ukládá.

„Uhlíkové účetnictví a projekty uhlíkových „off-setů“ vyžadují manuální měření a ověření třetí stranou,“ říká Emma Fourdanová, která vede obchodní rozvoj v regionu EMEA. „To komplikuje spolehlivé odhady a pro některé zákazníky je to kvůli složitosti téměř nedostupné.“ (Nemluvě o tom, že v podobných případech se objevila řada velmi pochybných projektů, které slibují naprosto nereálné „úspory“ oxidu uhličitého, protože za podobná tvrzení vlastně neexistuje žádný postih.)

Vzhledem k tomu, že technologie se opírá o dálkové snímání a nevyžaduje obsluhu na místě, je podle Fourdanové snadno škálovatelná. Dodává, že společnost CarbonSpace již odhadla uhlíkovou stopu více než 3 milionů hektarů půdy.  „Do ukládání uhlíku v přírodních rezervoárech investovala celá řada energetických firem,“ říká Fourdanová. „My se chceme postarat, aby šlo o opravdu efektivní nástroj.“

Kolik vypouštíme oxidku uhličitého a kolik ještě můžeme?

Lidstvo do atmosféry vypouští v posledních letech cca 33 gigatun (Gt) CO2. Všech skleníkových plynů vypouštíme více. Aby se představa zjednodušila, uvádí se tato hodnota po přepočtu na oxid uhličitý, tedy jako „ekvivalent CO2“. Činí zhruba 46 Gt. (Ekvivalentní tyto plyny jsou opravdu jen z bilančního hlediska, fyzikálně a klimaticky jsou mezi nimi důležité rozdíly, do kterých se ale nebudeme pouštět.)

Těžko představitelná „hausnumera“ si zkusme přibížit nejprve pomocí veličiny, o které se mluví jako o „zbývajícím uhlíkovém rozpočtu“. V podstatě říká, kolik emisí lze vypustit, a tedy kolik fosilních paliv celkem ještě můžeme spálit, abychom dosáhli nějakého teplotního cíle. Neurčuje se tedy, kdy přesně má dojít ke spálení poslední tuny, jen počítá, jak velkou máme ještě rezervu.

Začněme odspodu: pro udržení oteplení pod hranicí 1,5 °C (oproti průměru z let 1850–1900) byl v roce 2020 zbývající uhlíkový rozpočet řádově 400 Gt CO2. Tedy zhruba 12násobek dnešních ročních hodnot emisí oxidu uhličitého, a méně než desetinásobek všech ročních emisí skleníkových plynů. Asi v tuto chvíli chápete, proč dosažení této hranice považují všichni za krajně nepravděpodobné. Pro udržení oteplení pod hranicí 2 °C je rezerva, tedy zbývající uhlíkový rozpočet, několikanásobně vyšší, zhruba 1150 Gt CO2.

Hodnoty nelze brát zcela jako exaktní čísla. Například oba výše zmíněné údaje jsou pro 67% pravděpodobnost nepřekročení dané teplotní hranice. Co to znamená? Proto se i uhlíkový rozpočet vztahuje k určité pravděpodobnosti, že daná hranice oteplení nebude překročena. Pokud například chceme mít alespoň 50% šanci, že nepřekročíme hranici oteplení 2 °C, můžeme vypustit již pouze 1400 Gt CO2. Na 67 % to alespoň podle současných modelů bychom neměli do ovzduší vypustit více než 1100 Gt CO2. Čím vyšší chceme mít jistotu, tím méně oxidu uhličitého si můžeme dovolit vypustit.

(Úvodní foto: CO2 / GerdAltmann, Pixabay)

Podobné články

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.

Oblíbené články

Témata