Uhlí patří k významným energetickým zdrojům. Ve srovnání s ropou nebo zemním plynem je levné a spolehlivé. Uhlí je ovšem také významným znečišťovatelem ovzduší. Kolik uhlí spotřebováváme? Kde se těží? Vyřeší otázku znečišťování nové technologie?
Zvyšující se poptávka po energiích dělá z uhlí v některých světových regionech žádaný zdroj energie. Ve srovnání s ropou či zemním plynem je poměrně levnou a energeticky spolehlivou surovinou. Na druhé straně patří k „nejšpinavější“ fosilním palivům. Podle WWF vzniká spalováním uhlí o 70 % více emisí CO2 než při spalování zemního plynu. V letech 2000 až 2006 stoupla jeho světová spotřeba o 31 %.
Reklama„Spalováním uhlí vzniká o 70 % více emisí než spalováním zemního plynu.“
Uhlí patří v Evropské unii k významným energetickým zdrojům; v roce 2007 spotřebovalo 27 členských států 455 mil. tun uhlí. Toto množství pokrylo zhruba pětinu energetických potřeb (40 % energetické spotřeby EU-27 tvoří ropa, 24 % zemní plyn, 18 % uhlí, 13 % jaderná energie a 5 % obnovitelné zdroje energie). Všechny země Evropy společně s Ruskem spotřebují 15 % světové spotřeby uhlí. V čele se nachází Severní Amerika s Čínou.
Uhlí a energetika na Nazeleno |
– Ceny uhlí: Přehled + jak ho vybrat– Uhlí končí, budoucnost má jádro?– Ekologická daň zdražila uhlí i elektřinu– Ceny tepla: Uhelné a plynové teplárny |
Podstatnou část na pokrytí energetických potřeb této suroviny si členské státy zajišťují z vlastních zdrojů. V EU nejvíce těží Polsko a Německo – společně až 2/3 produkce. Mezi významné uhelné producenty se řadí i Česká republika, Řecko, Španělsko a Velká Británie. Část uhlí musí EU dovážet – z Jihoafrické republiky, Kolumbie a Ukrajiny.
Poměr využití uhlí při výrobě elektřiny
Uhlí je nezbytnou surovinou pro výrobu oceli, ale téměř 90 % lignitu a 67 % uhlí v EU se použije k výrobě elektřiny. Celkově se v tepelných elektrárnách v EU vyrobí 29 % elektřiny. Rozdíly mezi členskými zeměmi jsou však velké: Na jedné straně je Polsko s podílem uhlí 90 %, na druhé straně Švédsko s 1 %.
Uhlí patří k významným energetickým zdrojům v EU
Uhlí a Slovenská republika
Od roku 2005 na Slovensku platí pravidlo, že v tepelných elektrárnách se spaluje uhlí, které se vytěží v rámci Slovenska. Podle údajů Ministerstva hospodářství a výstavby SR se v letech 2005 – 2009 vyrobilo z domácích zdrojů 8,7 TWh elektřiny. Ministerstvo odhaduje, že v roce 2010 se na Slovensku spalováním uhlí vyrobí 1,9 GWh elektřiny.
Černé uhlí
Slovenská republika nemá zásoby černého uhlí. V roce 2007 se na Slovensko dovezlo 5,3 mil. tun černého uhlí, 0,5 mil. tun koksu a 0,9 mil. tun lignitu. Část dováženého černého uhlí se spotřebuje na produkci koksu, zbytek na výrobu tepla a provoz elektrárny ve Vojanech.
Hnědé uhlí
Hnědé uhlí, které se vytěží na Slovensku, se na energetické skladbě podílí 79 %. Hraje důležitou roli z hlediska zabezpečení dodávek elektřiny. Společně s lignitem jsou ale ložiska, která se těží, v poslední fázi vyčerpání. Přesto hnědé uhlí zůstává jediným neobnovitelným zdrojem, který je nezbytný k zajištění spolehlivosti soustavy.
Největšími doly pro těžbu hnědého uhlí jsou Hornonitrianske bane a Baňa Záhorie. Do roku 2012 se bude těžit také v Bani Dolina ve Velkom Krtíši. Těžba jako taková se provádí všude se státními dotacemi; a protože se netěží povrchovými technologiemi, je proces ve srovnání s konkurencí ze zahraničí nákladnější.
Na území Slovenské republiky se nachází 18 ložisek hnědého uhlí a lignitu, které lze těžit: Hnědé uhlí – Nováky, Cígeľ, Handlová, Modrý Kameň, Ľuboriečka, Žihľava, Horné Strháre, Veľký Lom, Červeňany, Štúrovo; Lignit – Gbely, Kúty, Štefanov, Lakšárská Nová Ves, Beladice, Pukanec, Kosorín a Hnojné.
Podle slovenské legislativy je těžba a produkce elektřiny z uhlí v obecném hospodářském zájmu státu i v letech 2011-2020
Legislativa a uhlí na Slovensku
Usnesením vlády SR č. 722/2004 byla schválena Surovinová politika Slovenské republiky pro oblast nerostných surovin. Dokument stanoví, že je ve společenském zájmu efektivně těžit uhlí jako energetickou surovinu. V usnesení č. 356/2005 se píše, že využívání domácího uhlí na produkci elektřiny je obecným hospodářským zájmem Slovenské republiky. Má sloužit jako nástroj pro garantování bezpečného a stabilního provozu elektrorozvodné soustavy.
V lednu 2010 vláda SR schválila návrh na doporučení Ministerstva hospodářství o podpoře výroby elektřiny z domácích zdrojů uhlí. Dokument uvádí, že těžba a produkce elektřiny z uhlí je v obecném hospodářském zájmu státu i v letech 2011 – 2020. Ministerstvo argumentovalo bezpečností dodávek elektřiny a sociálně-ekonomickými důvody v období hospodářské krize.
Uhlí: Otázky a odpovědi
Znečišťování životního prostředí
Spalování uhlí je i přes stále modernější technologie největším znečišťovatelem ovzduší. Látky, které se spalováním dostávají do atmosféry, jsou především následující: emise CO2, rtuť (Hg), oxidy dusíku (NOx) a oxidy síry (SOx). Na důsledky těchto emisí nejvíce trpí Asie. Podle World Wildlife Fund (WWF) je třetina území Číny zasažena kyselými dešti, které způsobuje spalování uhlí v továrnách. Předpokládá se, že emise uhlíku v Asii v příštích dvou desetiletích zvýší až o 85 %.
EU se aktivně snaží o snižování emisí uhlíku, které pocházejí z tepelných elektráren. Kromě environmentální legislativy podporuje výzkum technologií „čištění uhlí“, tedy jeho efektivnějšího spalování. Mezi nejznámější technologie patří:
- Integrated Gasification Combined Cycle (IGCC),
- Fluidised Bed Combustion (FBC),
- Pressurised Pulverised Coal Combustion (PPCC),
- Carbon Capture and Storage (CCS).
Technologie IGCC
Integrované zplynování a kombinovaný cyklus (IGCC – Integrated Gasification Combined Cycle) je technologie, která je účelným spojením zplynování paliv s konvenčním paroplynového cyklu. Výhodou je univerzálnost ve smyslu paliva, protože může zpracovat uhlí s nejnižší kvalitou a největším obsahem síry.
Princip fungování spočívá v tom, že zpracované uhlí vstoupí do zplynovače a následně reaguje s kyslíkem a párou. Vznikne surový syntézní plyn, který se po vyčištění a odsíření dostane do plynové turbíny. Výsledným produktem je teplo, vytvoření páry a generování elektrické energie. Ve srovnání s konvenčními metodami spalování má IGCC výhodu v tom, že sirné a dusíkaté látky se dají odstranit přímo ze syntézního plynu. Také objem plynu, který je třeba zbavit emisí je řádově nižší.
Spalováním uhlí vznikají významné emise. Řešením mají být nové technologie, jako např. zachycování a ukládání oxidu uhličitého
Technologie CCS
Technologie zachycování a skladování CO2 (angl. carbon capture and storage – CCS) dokáže oddělit oxid uhličitý od ostatních plynů produkovaných v tepelných elektrárnách při spalování uhlí a uskladnit ho. Tím, že jsou emise uskladněné pod zemí, nepřispívají k oteplování atmosféry.
Ropný průmysl patří k průkopníkům této technologie, protože těžební společnosti musí mačkat plyn do ložisek, aby takto vytiskly uhlovodíky blíže k povrchu a těžba byla méně technologicky a finančně náročná. Pokud nahradí technický (zemní) plyn CO2, bude se moci využít pro jiné průmyslové účely.
Kritici technologii vyčítají velkou finanční zátěž spojenou s výzkumem, jakož i potenciální ekologické důsledky. Týkají se možného úniku CO2 podél geologických zlomů. CO2 se má skladovat pod vysokým tlakem, hrozí tedy nebezpečí mikro-zemětřesení. Ekologové poukazují také na zápornou energetickou bilanci CCS technologie, neboť systém separace, zpracování a transportu vyžaduje dodatečnou energii. Může to znamenat zvýšení vlastní spotřeby, které se promítne do snížení účinnosti té které elektrárny.
CCS technologie je stále pouze ve svých počátcích. Pilotní CCS elektrárna Schwarze Pumpe byla spuštěna do provozu v roce 2008 ve městě Lausitz v Spolkové republice Německo. Instalovaný výkon elektrárny je 30 MW.
Do technologie CCS plánují významně investovat zejména členské země OECD. Nejambicióznější plán představilo Irsko, které chce do roku 2020 snížit emise o 40 % a zdvojnásobit rozpočet pro CCS. USA vyčlenily na projekt zachycování uhlíku 4 mld. dolarů, přičemž z průmyslových zdrojů pochází dalších 7 mld. finančních prostředků.
CCS technologií se mimo jiné zabývá i 7. rámcový program Evropské unie na období let 2007-2013. EU na podzim 2009 zahájila Demonstrační projekt evropské sítě zachycování a skladování CO2 (The European Carbon Dioxide Capture and Storage Demonstration Project Network). Má pomoci posílit koordinaci mezi prvními provozovatelům technologie. Evropská komise v prosinci 2009 představila 6 projektů CCS technologie, které budou podpořeny finančními dotacemi. Rozdělí si celkem 1 miliardy. EUR z Evropského programu pro hospodářskou obnovu (obnovy – European Economic Recovery Plan). Podpořenými projekty jsou:
- Belchatow (Polsko),
- Compostilla (Španělsko),
- Hatfield (Velká Británie),
- Jänschwalde (Německo),
- Porto Topla (Itálie),
- Rotterdam (Nizozemsko).
Cílem programu obnovy je snižovat důsledky hospodářské krize.
Stanoviska
Mezinárodní energetická agentura (MEA) vyzvala v rámci boje proti klimatickým změnám k většímu využívání technologie CCS. Iniciativy se podle MEA mají chopit zejména země OECD. Technologie by se mohla uplatnit i v rozvojových zemích závislých na uhlí jako Čína.“Existuje shoda, že je nutné, aby země ve světě financovaly demonstrační projekty tak, jak to děláme my v Británii. Potřebujeme technologickou spolupráci pro budování know-how a kapacit,“ prohlásil bývalý britský ministr pro energetiku a klimatické změny Ed Miliband.
Bývalý komisař pro energetiku Andris Piebalgs zdůraznil význam soukromých investic do CCS: „Je však také čas na významné investice soukromého sektoru, abychom komercializovali demonstrační projekty a technologie CCS dovedly na úroveň ekonomické proveditelnosti.“
Administrativa Baracka Obamy je z pohledu investovaných prostředků silným podporovatelem technologie zachycování uhlíku. „Věřím, že se naším cílem musí stát rozvinutí technologie CCS na úroveň, aby se za 8 – 10 let mohlo začít její plošné, dostupné uplatňování,“ řekl Steven Chu, americký ministr energetiky.
Maciej Wozniak, hlavní energetický poradce polského premiéra Donalda Tuska, osvětluje důvody Polska pro dokončení dvou jaderných elektráren do roku 2025. Tímto krokem se země chce odchýlit od závislosti na spalování uhlí, která dnes dosahuje více než 90%.
Článek vyšel původně na stránkách magazínu Energia.sk.
