W ciągu ostatnich 30 lat kraje Unii Europejskiej zredukowały emisje gazów cieplarnianych o 20 proc. Teraz w ciągu zaledwie dekady będą musiały dokonać niemal dwukrotnie większej redukcji (licząc 1990 rok jako punkt odniesienia) niż w ciągu tych 30 lat. Wprawdzie cele nie dotyczą poszczególnych krajów tylko całej UE, ale jasne jest, że redukcje emisji w Polsce też będą radykalne.
Aby pokazać, w jakim jesteśmy punkcie wyjścia, zaprezentowałem na wykresie wielkość emisji gazów cieplarnianych (w mln ton ekwiwalentu dwutlenku węgla) w podziale na emitujące sektory oraz średnioroczną zmianę w ostatniej dekadzie*. Z danych tych wypływa kilka ciekawych wniosków, które pozwalają zorientować się w największych wyzwaniach stojących przed nami w nadchodzących latach.
Po pierwsze, redukcja emisji w energetyce miała do tej pory największy wkład w obniżenie ogólnych emisji gazów cieplarnianych w Polsce, choć zmiana technologiczna w tym sektorze musi wyraźnie przyspieszyć. W ostatniej dekadzie sektor zmniejszał ilość wypuszczanych do atmosfery gazów w tempie ok. 1 proc., czyli ok. 1,7 mln ton rocznie. W najbliższych 30 latach redukcja będzie musiała wynieść średnio ponad 4 mln ton rocznie. Można to osiągnąć poprzez masowe przestawienie produkcji energii na odnawialne źródła, głównie wiatrowe i słoneczne, z uzupełnieniem na przykład w postaci energii atomowej. Choć toczy się zażarta debata, czy energia atomowa jest niezbędna do uzupełnienia systemu opartego o źródła odnawialne. Alternatywą dla atomu mogłyby być elektrownie wodorowe lub wielkie magazyny energii regulujące stabilność systemu opartego o wiatr i słońce, choć dostępne dziś technologie są wciąż albo mało efektywne albo wręcz niemożliwe do wielkoskalowego zastosowania (jak w przypadku magazynów).
Po drugie, stopniowo poprawia się efektywność energetyczna domów mieszkalnych w Polsce i w tej dziedzinie dalszy postęp powinien być relatywnie łatwy do osiągnięcia. Łatwy nie w ujęciu bezwzględnym, ale w porównaniu z tym, co potrzebne jest w innych sektorach. Wymiana systemów ogrzewania, czy zwiększenie efektywności energetycznej budynków, to są zmiany, do których niezbędne technologie już są dostępne na rynku i których koszty nie są drastycznie wysokie – przynajmniej gdy zostaną rozłożone na lata i odpowiednio zamortyzowane przez pomoc publiczną, m.in. z Unii Europejskiej.
Po trzecie, największym wyzwaniem może być obniżenie emisji w transporcie. Ten sektor zwiększał ilość gazów wypuszczanych do atmosfery w tempie aż 4,7 proc. rocznie, a odpowiada on za ok. 10 proc. emisji. Niestety na horyzoncie nie widać efektywnych technologii, które pozwoliłyby odwrócić ten trend. O ile samochody będą powoli przechodzić na napęd elektryczny, a udział kolei w transporcie może się zwiększać, o tyle transport drogowy towarów, transport lotniczy oraz transport morski mogą mieć problem by przestawić się na nowe źródła zasilania. Największą nadzieją w tej dziedzinie może być paliwo wodorowe, które nie generuje emisji. Problem jednak polega na tym, że bezemisyjna produkcja samego paliwa wodorowego jest droga – podczas produkcji występuje utrata dużej części energii.
Po czwarte, wciąż rosną emisje pochodzące z procesów przemysłowych i w niektórych przypadkach nie widać możliwości odwrócenia tego trendu. Największy problem mogą mieć producenci cementu, ponieważ w tej branży nie ma w ogóle komercyjnie dostępnej technologii bezemisyjnej produkcji. Dużym wyzwaniem będzie też bezemisyjna produkcja stali. Rozwiązania w tym obszarze są dwa. Albo postęp technologiczny przyspieszy, albo na szerszą skalę trzeba będzie korzystać z technologii przechwytywania i magazynowania dwutlenku węgla (CCS – carbon capture and storage).
Po piąte, dużym wyzwaniem będzie też redukcja wytwarzania gazów przez rolnictwo, czyli głównie hodowlę bydła i uprawę zbóż (ich nawożenie). Na dziś bardzo trudne wydaje się zeroemisyjne wytwarzanie i zastosowanie nawozów, ponieważ nie ma właściwie do tego dobrych technologii. Można jedynie istotnie zwiększać efektywność upraw, co już w Europie dzieje się na dużą skalę. Podobnie jest z hodowlą bydła. Dlatego niektórzy eksperci uważają, że jedynym sposobem na bardzo dużą redukcję emisji w tej dziedzinie będzie odejście od konsumpcji mięsa.
Najważniejszym powodem do optymizmu jest fakt, że postęp technologiczny systematycznie redukuje koszty bezemisyjnej produkcji szybciej od prognoz eksperckich. Prognozy są zwykle liniowe, a postęp technologiczny bywa często wykładniczy. W dziedzinie produkcji eelektryczności udało się osiągnąć większą redukcję kosztów niż oczekiwano. Może podobnie będzie z innymi technologiami.
*W tym podziale pokazana jest emisja bezpośrednia, a nie w rozbiciu na finalne zużycie energii – czyli na przykład w przypadku ogrzewania budynków mieszkalnych są to emisje bezpośrednio z domów, a nie pośrednie emisje przez elektrociepłownie dostarczające ciepło.