A klímaaktivisták kedvenc érve, hogy minden fontos megoldás a rendelkezésünkre áll, csak a politikai elhatározás hiányzik ahhoz, hogy komoly lépéseket tegyünk a klímaváltozás megfékezésére. Bár a törvénykezés szempontjából ez az állítás igaz, hogy van jó néhány megoldás, amivel már lehetséges valamilyen eredményeket elérni, technológiai szempontból az állítás sajnos téves, írja a Vox.

Az igazi klímaváltozást megállító lépésekhez tényleges nulla kibocsátást kell elérni, amit aztán effektív negatív kibocsátássá kell változtatni rövid időn belül. Ez azt jelenti, hogy mindent szénmentessé kell tennünk. Minden iparágat. Minden jelenlegi tevékenységet, amely most még fosszilis energiahordozókra épül.

Az a jelenlegi aggasztó valóság, hogy vannak olyan iparágak és ilyen fosszilis energiafelhasználási területek, amelyek esetében még az sem világos, hogyan nézne ki egy működő szénmentes megoldás. Ez a kérdéskör messze túlmutat a közlekedéssel kapcsolatos témákon: az elektromos autókkal ezeket a problémákat nem fogjuk megoldani.

Vegyük példának az ipari hőtermelést.

Mégpedig az extrém magas hőmérsékleteket, amelyek segítségével állítjuk elő az acélt és a cementet. Ezek az iparágak nincsenek a figyelem középpontjában, pedig nagyon fontosak. A nehézipar a teljes szén-dioxid kibocsátás nagyjából 22%-ért felel jelenleg. Ennek a kibocsátásnak 42%-a — a globális kibocsátás 10%-a — magas hőmérsékletű kohók és égetőkamrák működéséből származik, amelyek a cement- és acélgyártás vagy a petrokémiai folyamatok során kulcsszerepet játszanak.

A nehézipar 10%-os részesedése a globális szén-dioxid kibocsátásban nem elhanyagolható mennyiség. Összehasonlításképpen: ez a 10% több, mint az autók által termelt teljes szén-dioxid mennyiség (6%) és a repülés által kibocsátott teljes mennyiség (2%) összesen!

Gondoljunk csak bele, hogy mennyit hallunk az elektromos autók szükségességéről vagy a repülés által okozott problémákról és a hozzájuk köthető kibocsátott szén-dioxid mennyiségről. És most abba, hogy mennyit hallunk a nehézipar hőigényéhez köthető szén-dioxid kibocsátásról...

Nem sokat, vélhetően. Pedig a jelenlegi állapotok alapján ezek a folyamatok szinte kizárólagosan fosszilis energiahordozókat használnak fel, és nincs komolyan vehető, ipari szinten is használható alternatívájuk.

Rengeteg oka van annak, hogy az ipari szintű, magas hőmérséklet előállításának szénmentesítése komoly technológiai és üzleti kihívás. És a legelgondolkodtatóbb része a problémának az, hogy még el sem kezdtünk a megoldásokon igazán dolgozni.

Két új tanulmány azonban megpróbálja a figyelmet erre témára irányítani a Columbia-i Egyetem Center for Global Energy Policy (CGEP) thinktank-jétől. Az első, Zhiyuan Fan és Ke Tang tollából az iparágak számára jelenleg elérhető technológiák helyzetét tárgyalja. A második, amely az Innovation for Cool Earth Forum-mal (ICEF) együttműködve született, a elkövetkező években szükséges technológiai és törvénykezési lépéseket tárgyalja részletesen.

Az egyik legfontosabb oka annak, hogy miért nem lehet igazán szinte semmit sem hallani a nehézipari hőtermelésről az, hogy a hétköznapi fogyasztók számára ez nem fontos termék. Ez az szegmens néhány, csak ipari körökben ismert cégből áll, amelyek nem is törekszenek nagyobb nyilvánosságra. Az autóiparral vagy áramellátókkal szemben ennek a szegmensnek nincs is meg a lehetősége, hogy kisfogyasztókkal érintkezzen. Vagyis a rájuk vonatkozó rendelkezések csak központi, nemzeti vagy nemzetközi egyezmények alapján születnek és módosulnak, a nyilvánosság szinte teljes mellőzésével.

Az ipari hőtermelés legnagyobb fogyasztói a cement-, acél-, üveg- és műtrágyagyártók a petrokémiai üzemek és olajfinomítók mellett. Ezek az iparágak három fontos tulajdonsággal rendelkeznek.

Először is mindegyikük a nemzetközi alapanyag kereskedelem része, vagyis az áraik nagyrészben nem helyi tényezők, hanem nagyobb piaci szegmensek mentén és globális okok hatására változik. Ezek az iparágak globális szinten és magasan optimalizált anyagforgalommal (supply chain) és alacsony nyereséggel működnek. Ha a nyereségük nemzeti okok miatt csökkenne (pl. különadók miatt), viszonylag könnyen tudnak más kedvezőbb gazdasági eredményeket biztosító piacokra kiterjeszkedni.

Az acél- és cementipar rendszerint nemzeti fontosságú szakág, és a fenti okok miatt rendszerint a "szent tehén" státuszát élvezi politikai téren vagy szabványok vagy előírások szempontjából. Ennek egyik legkézenfekvőbb bizonyítéka az, hogy a nemzeti acél, cement, alumínium, vegyipari és olajfinomító vállalatok rendszerint környezetvédelmi és/vagy szén-dioxid kibocsátási kiváltságoknak örvendeznek, még olyan országokban is, amelyek egyébként komoly előírásokat követelnek más iparágaktól.

Másodszor, ezek az iparágak rendszerint 20 és 50 év közötti befektetéssel számolnak a termeléshez szükséges berendezések és gyártósorok élettartama miatt. Ezek hosszútávú befektetések, viszonylag alacsony megtérüléssel. A meglévő gyárak közül keveset fognak bezárni, főleg a fejlődő országokban, ami miatt a jelenleg is alkalmazott technológiák lecserélése nem lesz magától értetődő. Minden olyan technológia, amely a jelenlegi ipari megoldásokkal kompatibilis, előnyt élvez majd a váltás során.

Harmadszor pedig, a működési elvárások egyszerre nagyon szigorúak és rendkívül változatosak ezekben az iparágakban. A közös ismérvük az, hogy magas hőmérsékleten kell nagy mennyiségű hőt leadniuk folyamatosan, megbízhatóan és állandó (vagy alig változó) mennyiségben. Meghibásodás és a vele járó termelés kiesés rendszerint rendkívül magas költségeket von maga után.

Mindezek mellett az iparágtól függően rendkívül specializált megoldások vannak jelenleg alkalmazásban. Például a vas és acélgyártás során alkalmazott koksz (előizzított és tisztított kőszén) feladata nemcsak a hőtermelés, de egyben a koksz a kémiai redukáló ágens, ez tartja a vasércet a megfelelő helyen a kohóban, és biztosítja a porozitást ahhoz, hogy az égéstermékek el tudjanak távozni és az olvadt fém lefolyhasson a kohó aljába a csapolójáratokhoz. Ha tehát valaki a kőszén alapú kokszot akarja kiváltani egy szénmentes megoldással, nemcsak a hőtermelést kell megoldania, hanem a sor másik fontos szerkezeti és működési feladatot is egyben.

A cementégetés vagy a vegyipari, olajfinomítási vagy üveggyártási folyamatok mind másfajta megoldásokat követelnek. Emiatt aztán nincs olyan technológia, amely egymagában megoldást tudna kínálni ezen iparágak összesített igényeinek. Mindemellett, ha találunk is egy vagy több megoldást, ezek költsége csak minimálisan növelheti a teljes költségalapot, hiszen a nemzetközi ultrakompetitív piacon ez könnyen okozhatja egy cég csődjét.

Ezekre a problémákra jelenleg nincs ipari szinten alkalmazható általános megoldás vagy csak kezdeti állapotban levő részmegoldások találhatók. A leggyakrabban emlegetett ötletek közül a hidrogén felel meg a hőmérséklet, rendelkezésre álló mennyiségek és felhasználhatóság szempontjából. Azonban a hidrogén (még) költséges és minél inkább "zöldebb", annál drágább megoldás jelenleg.

Mik a hosszútávú esélyeink az ipari hőtermelés szénmentesítésére? Ezt a következő posztban tárgyaljuk majd.