GSW

Možnosť zachytávania a uskladnenia uhlíka (CCS-Carbon capture and storage) sa čoraz viac „skloňuje“ po celom svete ako potenciálny prostriedok pre znižovanie negatívnych dopadov na životné prostredie a tým zmiernenie zmeny klímy. Ukladanie oxidu uhličitého je zachytávanie oxidu uhličitého produkovaného spaľovaním fosílnych palív a ich ukladanie v bezpečnej vzdialenosti od atmosféry. Tento potenciálny nástroj už bol v mnohých krajinách a medzinárodných organizáciách zahrnutý v rôznych ich dlhodobých stratégiách ako možnosť znižovania emisií uhlíka.
O čo vlastne ide? Len nedávno sme začali premýšľať o zachytávaní uhlíka z ekologických dôvodov. Každý deň svet produkuje oxid uhličitý, ktorý je vypúšťaný do zemskej atmosféry a ktorý tam zotrvá naďalej ešte ďalších sto rokov. Spaľovanie fosílnych palív a následné uvoľňovanie oxidu uhličitého pokračuje ako dominantná príčina zvyšujúceho sa množstva skleníkových plynov v atmosfére. Tento zvýšený obsah oxidu uhličitého zvyšuje teplo našej planéty a je hlavnou príčinou tzv. „globálneho otepľovania„. Jednou z odpovedí na globálne otepľovanie je nahradiť existujúce technológie s alternatívnymi, ktoré by mali porovnateľný alebo lepší výkon samozrejme pri predpokladu neuvoľňovania oxidu uhličitého. Environmentálne problémy, ktorým v súčasnosti čelíme a ktoré si čoraz viac uvedomujeme, pochádzajú z človekom narušeného prirodzeného kolobehu uhlíka na Zemi spôsobený prenosom veľkého množstva pozemného uhlíka (uhlie, ropa a zemný plyn) do atmosféry, väčšinou vo forme oxidu uhličitého – CO2. Uhlík nie je v žiadnom prípade iba samotný prvok, ktorého sme prirodzený cyklus narušili. Na uhlík sa viaže značné množstvo prvkov, vrátane fosforu, síry, medi a platiny a to z prirodzených zdrojov a rúd vytvorených v priebehu miliónov rokov a neprirodzenou podobou, čo nazývame ako odpad alebo znečistenie. Avšak, naša úplná závislosť na uhlíkovom cykle znamená, že jeho negatívne dopady si zaslúžia osobitnú pozornosť, pretože sa teraz prejavujú v takých anomáliách, ako sú klimatické zmeny dôsledkom globálneho otepľovania. Rovnako ako u všetkých chorôb, porúch a zmien v materiáloch, sa môžeme usilovať aj o zmiernenie problému (stavu) a to:

1./ dematerializácia: znížením spotreby, odbremenenie
2./ rematerialization: zmenou v spôsobe, zmenou zásadnej suroviny, materiálu, technológie
3./ transmaterialization: zmenou nášho postoj k zdrojom a odpadom

V súčasnej dobe sa väčšina výskumov zameriava na zachytávanie uhlíka pri spaľovaní fosílnych palív napájaných energetických zariadení, ktoré sú zdrojmi väčšiny emisií CO2. Technológia zachytávania a skladovania uhlíka má významný potenciál ako technika pre zmiernenie zmeny klímy, a to ako v rámci Európy, tak aj na medzinárodnej úrovni, najmä v krajinách s veľkými zásobami fosílnych palív a rýchlo sa zvyšujúcom dopyte po energii. Ukladanie oxidu uhličitého je spôsob, ako znížiť emisie skleníkových plynov. Dopĺňa ďalšie dva hlavné prístupy pre znižovanie emisií skleníkových plynov, najmä zlepšenie energetickej účinnosti a zvýšenie využívania neuhlíkových zdrojov energie. Záujem rastie v možnosti sekvestrácie uhlíka, pretože je veľmi kompatibilný s veľkovýrobou energie a dodávky infraštruktúry v mieste.
„Nízkouhlíková“ mantra (predstava, sen a modla), ktorá je všeobecnou spojnicou od mimovládnych organizácií, cez nadnárodné spoločnosti až po miestne orgány a národné vlády je založená na kombinácii bodov (1.) a (2.) Docielenie vyššej účinnosti znižovania uhlíkovej spotreby na obyvateľa bude reálna, len nahradením fosílnych zdrojov energie obnoviteľnými zdrojmi energie. „Nízkouhlíková“ je vo svojej podstate nižšia hodnota aspoň čo sa týka surovín, hoci verzia (2.) pri využití biomasy sa uplatní najmä ak budeme používať zdroje uhlíka, ktoré sú obnoviteľné v časovom horizonte. Existuje však ďalší obnoviteľný prírodný zdroj uhlíka, ktorý je široko dostupný a pre vyššie využívanie by pomohlo obnoviť materiálovú bilanciu a prirodzený cyklus z hľadiska zdrojov a odpadov. CO2, snáď najviac diskutovaný v modernej spoločnosti, ktorý je zásadným pre naše prežitie tak ako napríklad voda. Z toho pohľadu musíme lepšie pochopiť potreby človeka, rovnako ako prirodzenú produkciu a spotrebu CO2 tak aby sme sa mohli pokúsiť dostať ich do udržateľnej rovnováhy. Existujú tri hlavné kroky na zachytávanie a ukladanie uhlíka (CCS):

 -zachytenie a oddeľovanie CO2 od ostatných plynov
– preprava zachyteného CO2 na úložisko
– ukladanie CO2 ďaleko od atmosféry (pozemné úložisko – geologická sekvestrácia). Geologické zabavenie zahŕňa vstrekovanie CO2 do podzemných horninových formácií pod zemským povrchom. Vzhľadom k tomu, že sa môže dostať do priestorov v poréznych horninách, môže byť veľké množstvo CO2 uložené v relatívne malom priestore.
– minerálne sekvestrácie (nasycovanie), minerálna karbonatizácia (za prírodných podmienok je to veľmi pomalý proces)
– priemyselné využitie ako plyn, kvapalina alebo ako surovina na výrobu chemických látok. Táto technológia má potenciál vytvoriť úplne nové odvetvie, kde by sa ako odpad oxid uhličitý použil na výrobu alternatívnych pohonných látok a priemyselných chemikálií. Konverzia oxidu uhličitého do oleja (čiže prevod oxid uhličitý a vody do syntetických kvapalných uhľovodíkov) sa môže stať  priekopníkom revolučného paliva z obnoviteľných zdrojov, ktorý zabezpečí bezpečné, stabilné a udržateľné alternatívy globálnej neistoty o budúcnosti fosílnych palív a energií z fosílnych ropných produktov.

CCS nie je jedinou technológiou, ale odkazuje na celý rad technológií, ktoré majú za cieľ zachytiť emisie CO2 z fosílnych palív, buď pred alebo po spaľovaní palív elektrární a ukladať zachytené CO2 do podzemných geologických formácií, ako sú napríklad prázdne vrty, banské podzemné priestory a iné hlbinné a geologické možnosti. Akonáhle je CO2 vstrekovaný do hlbokého podzemia (obvykle viac než 800 metrov), je uviaznutý v malých póroch horninovej štruktúry a tým pádom zostáva tam po niekoľko storočí. Avšak bezpečnosť podzemného skladovania CO2 a jeho následná možnosť úniku do atmosféry je horúcou témou bezpečnostných analytikov, ktorá generuje zároveň verejnú diskusiu a vyzýva na ďalší a dôslednejší výskum. Väčšina energetických scenárov, ktoré analyzujú možnosti zmierňovania zmeny klímy očakávajú, že zachytávanie CO2 významne prispeje ku globálnemu zníženiu emisií CO2 v najbližších desaťročiach. Ak majú fosílne palivá hrať významnú úlohu až v 21. storočí, hromadeniu oxidu uhličitého vo vzduchu, musí byť zabránené.
CCS je technológia, ktorá môže výrazne znížiť emisie oxidu uhličitého z uhoľných elektrární. Celosvetovo uhlie je stále prevládajúce palivo na výrobu elektriny. To predstavuje zhruba 40% celosvetových emisií CO2  a podľa rôznych publikácií, môže narásť využívanie uhlia ako paliva v najbližších desaťročiach. Aj keď v súčasnej dobe CCS je často spájané so spaľovaním uhlia pri výrobe elektrickej energie, môže byť tiež použité pre elektrárne, ktoré využívajú zemný plyn namiesto uhlia, alebo akékoľvek emisie CO2 z priemyslu. Ďalšia perspektívna technológia je konverzia uhlíka na syntetický plyn, ktorý vo svojej najmodernejšej podobe je tiež účinnejší a menej uhlíkovo náročný ako klasické spaľovanie uhlia.
V súčasnej dobe je nevyhnutný pre projekty CCS permanentný rozvoj a zlepšenie technológií zachytávania v rôznych aplikáciách a preukázanie možnosti bezpečného a  dlhodobého skladovania CO2. Zachytávanie oxidu uhličitého s komínov a ich ukladanie do podzemia by výrazne prispelo k znižovaniu globálneho otepľovania. Zachytávanie oxidu uhličitého zo vzduchu je určite možné aj napriek bujnejúcej kritike a nákladovosti. Živým príkladom relevancie tejto možnosti sú rastliny, ktoré pri fotosyntéze sa rutinne zhosťujú tejto náročnej úlohy podmieňujúc život na zemi.
Naskytuje sa otázka, prečo nevyužiť zachytený oxid uhličitý na ďalšie priemyselné spracovanie?
Rozsah problému je obrovský. V poslednej dobe intenzívnejšie pociťujeme, že je životne dôležité pre jednotlivcov a najmä vlády, aby začali brať tieto problémy vážnejšie, pokiaľ bude príliš neskoro. Emisie oxidu uhličitého pochádzajú z mnohých zdrojov (mimo priemyslu) – napríklad osobných a nákladných, alebo obytných a komerčných budov.
Ostáva nám buď si vybrať rýchly rozvoj nukleárnej energie, ktorá má nízku uhlíkovú stopu, alebo sa vehementne zaoberať CCS technológiou.