Miért nehéz feladat leállni az üvegházhatású gázok kibocsátásával?

GettyImages-1067918218

Ha megnézzük az idei nyár slágertémáit a nyugati és a magyar sajtóban, egyértelműen látszik, hogy a globális felmelegedés áttörte az ingerküszöböt. Az Európát sújtó páratlan júniusi hőhullám a legszkeptikusabb hangokat is elhallgattatta, miközben a klímapolitika egyre inkább politikai vonalon is megjelenik, elég csak a zöld pártok előretörésére, vagy a svéd tinédzser, Greta Thunberg tiltakozó hullámának sikerére gondolni.

 A téma egyáltalán nem új, az ENSZ már 1992-ban klímacsúcsot tartott Rio de Janeiroban, de a helyzet mára érett meg arra, hogy az átlagember egyre több figyelmet fordít erre, sőt megjelent a klímaváltozás okozta depresszió, mint mentális betegség.

Honnan jönnek az üvegház hatású gázok?

A globális felmelegedést alapvetően négy üvegház hatású gáz (CO2, metán, nitrogén oxidok és fluorozott szénhidrogének) koncentrációjának növekedése okozza. Ez a koncentráció növekedés döntően az emberi tevékenységhez köthető, sőt maga az átlaghőmérséklet emelkedés is erősítheti a folyamatot. A négy anyag közül a szén-dioxidot bocsátjuk ki a legnagyobb mértékben, ez a teljes volumen 76%-a.

A hatásmechanizmusokat a tudósok sem tudják teljes precízséggel modellezni, de az biztosan állítható, hogy a klímaváltozás lassítása az üvegházhatású gázok, főleg a CO2 nettó kibocsátás mérséklése nélkül nem elképzelhető. Ha az üvegházhatású gázok forrását nézzük meg szektoronként, érdekes képet látunk.

Forrás: IPCC (2014), EPA (2017)
Forrás: IPCC (2014), EPA (2017)

Az üvegház hatású gázok kibocsátásának 25 százaléka az elektromos áram termeléséhez, 21 százaléka az iparhoz, 14 százalék a szállításhoz, 10 százalék pedig egyéb energetikai felhasználáshoz kötődik.

Az épületek energetikai és fűtésigénye miatt fellépő kibocsátás 6 százalékot tesz ki, míg 24 százalék a mezőgazdaság részaránya, aminek a két-harmada az állattenyésztéshez kapcsolódó metán, illetve a szintetikus és természetes műtrágya felhasználás és talajerózió okozta nitrogén-dioxid kibocsátás.

Nézzük meg röviden, hogy a különböző területek esetében milyen kibocsátás csökkentési lehetőségek vannak és ez mennyi idő alatt történhetnek meg. Előrevetítem, hogy

az eredmény elkeserítő lesz azokra nézve, akik optimisták a klímaváltozás megoldásával és az üvegházhatású gázok kibocsátásnak csökkentésével kapcsolatban:

az energetikai rendszerek és az emberi mentalitás megváltoztatása évtizedes feladat. Ráadásul a már most a légkörben lévő többlet üvegházhatású gázok a következő 15-20 évben szinte biztosan fenntartják a klímaváltozás ütemét. Abban senki se bízzon, hogy pár év alatt megoldjuk ezt a kérdést, aztán mehet minden a régiben.

A megújulók olcsó és hatékony tárolás nélkül nem jelentenek áttörést

Talán a legjobb technológiai lehetőségeink ezen a területen vannak, mivel az elmúlt években jelentősen javult a megújuló energia, főleg a szél és a napenergia termelés hatásfoka. Mára gyakorlatilag eljutottunk oda, hogy szabályozástól és körülményektől (napsütéses órák száma, megfelelő szélenergiával rendelkező helyszín) függően ez az energiaforrás versenyképes költségben is a fosszilisekkel szemben.

Csakhogy a megújuló energia nem áll állandóan rendelkezésre, az elektromos áramot tárolni hatékonyan, alacsony költséggel és főleg nagy volumenben alig lehetséges.

A szél és napenergiát ezért egyelőre nem lehet 25-30%-nál nagyobb mértékben beépíteni egy elektromos rendszerbe.

Egyébként a megújuló rendszerek kiépítése igencsak CO2-igényes, elég csak egy szélerőműre ránézni, mennyi acél vagy beton szükséges a kivitelezéshez. A jóval kisebb kibocsátással rendelkező nukleáris ipar nyugaton haldoklik az elszálló költségek és időtúllépés miatt, míg környezetvédelmi szempontból a kiégett fűtőelemek elhelyezésének a kérdése nem megoldott.

A világ egyértelműen a földgáz felé nyit, ami lényegesen jobb CO2-szempontból, mint a kőszén, kb. fele annyi CO2-kibocsátással lehet azonos mennyiségű áramot termelni földgázból, mint kőszénből. A német adatok szerint kb. 200 kg CO2-kibocsátással jár egy MWh elektromos áram termelése földgázból, míg feketekőszénből 340 kg-os, lignitből 370-410 kg-os CO2-kibocsátás keletkezik. A földgáz sem semleges tehát üvegházhatású gáz kibocsátási szempontból, bár lényegesen kevesebb CO2-kibocsátást jelent egy megújuló-földgáz mix, mint egy tiszta szénalapú rendszer.

Az energetika már közel 150 éve próbál megoldást találni az elektromos áram olcsó és hatékony tárolására, azonban ebben a kérdésben nem sikerült valódi áttörést elérni.

A földgáz jelent ebből a szempontból inkább megoldást, mivel egy földgáz-alapú erőmű alkalmas leginkább a percenként változó feszültségű, megújuló termelés kiegyensúlyozására.

Több egyéb korláttal is szembesülünk, ami lehetetlenné teszi a gyors változást az elektromos áram termelésben. Nézzük meg például Kína esetét: az ország 907 GW széntüzelésű elektromosáram-termelő kapacitásának (a teljes elektromos áram termelő kapacitás 77%-a) döntő részét az elmúlt 20 évben adták át. Reális elképzelés az, hogy az egyébként 40-80 évre tervezett új szénerőműveket bezárná ez az ipari nagyhatalom, mert a világ erre kényszeríti?

Kíváncsi vagyok, hogy a komoly iparosodás előtt álló India vagy Afrika milyen erőforrásra fogja alapozni a következő két évtizedben kiépítendő elektromos rendszereit.

A jól kipróbált fosszilisekre vagy a még bizonytalan megújulóra? Az elektromosság használatának vannak más oldalról is korlátai. Nagyon hideg hőmérséklet esetén vagy az infrastruktúra hiányában például nem tudunk elektromosan fűteni, itt a fosszilis energia, a földgáz, a biomassza vagy a kőszén szerepe jó eséllyel fennmarad.

Hogyan helyettesítjük a fosszilis energiát a repülésben és a hajózásban?

Az elektromos személyautó fejlődését nagy érdeklődés övezte az elmúlt években, azonban nem szabad elfelejteni, hogy a könnyű gépjárművek az olajfogyasztás 20%-át jelentik mindössze, a mostani elektromos autó technológia pedig meglehetősen korlátozott felhasználását tesz lehetővé (hatótáv, vontatás, töltőhálózat elégtelensége stb).

Sokkal nehezebb feladat a személygépkocsikon túl a mezőgazdasági gépek, teherautók vagy egyéb nehézgépjárművek elektromos vagy más alternatív meghajtásra (hidrogén, földgáz) való átállítása. Ezenkívül van két terület, ahol még nehezebb a feladat: a repülés és a tengeri hajózás. A repülés a teljes globális kőolajfelhasználás 7%-át, a tengeri hajózás pedig 5%-át teszi ki, viszont mindkét közlekedési mód iránti kereslet dinamikusan növekszik. Elég csak arra gondolni, hogy 2018-ban a világban 1,4 milliárd határon túli turisztikai átlépés volt, ez a szám 3-4%-kal nő évente, mely drasztikusan növeli a repülés iránti igényt.

A repülés és a szén-dioxid

A repülőgép a leggyorsabb formája a helyváltoztatásnak, de sajnos CO2 kibocsátási szempontból a legrosszabb. Egy magyar állampolgár átlagos egy főre jutó CO2 kibocsátása 4-5 tonna között mozog, 2014-ben a magyar mutató 4,27 tonna volt a Világbank adatai szerint

Ez alatta van egy átlag EU állampolgár 8,4 tonnás értékének. Egy Budapest- London – Budapest járat esetében közel 600 kg CO2 bocsátunk ki, ha turista osztályon utazunk. Ha viszont egy tengerentúli járatra nevezzünk be, mondjuk New Yorkba repülünk és vissza, máris 2,6 tonnánál tartunk, vagyis teljesítettünk egy bő féléves magyar átlagot. Az üzleti osztályon ennek közel a duplájával lehet számolni (5 tonna).

Acélgyártás, műtrágyagyártás, cementipar – a láthatatlan és elengedhetetlen hármas

Az egyik legnehezebb feladat a fosszilis energiahordozók kiiktatása az ipari folyamatokban. A műtrágyagyártás, az acéltermelés vagy a cement előállítására lényegében alig van alternatívánk, vagy ami létezik, az drasztikusan nagyobb költségű. Ez a három tevékenység a teljes globális CO2 kibocsátás 16%-át teszi ki.

Megoldás lehetne a hidrogén alapú gazdaságra való átállás, azonban az acélgyártás esetén ez sem tudja teljesen helyettesíteni a koksz égetését.

Az acélra és cementre ráadásul növekvő kereslet várható, hiszen a fejlődő világ, főleg Ázsia és Afrika csak most kezdi kiépíteni azt az infrastruktúrát, amit a fejlett világ vagy Kína már gyakorlatilag megtett. A növekvő lakosságszám és húsfogyasztás bővülése miatt a műtrágyagyártás volumene is nőhet.

Az acél, cement és műtrágyagyártás számokban

A világ acéltermelés 1,81 milliárd tonna volt 2018-ban. 1 tonna acél előállítása 1,83 tonna CO2 kibocsátással jár, ami azt jelenti, hogy 2018-ban a teljes 37,1 milliárd tonna globális CO2 kibocsátás 8,9%-ért felelt az acélgyártást. Az egyik legnagyobb acélfelhasználó az autóipar: egy 1.978 kilogramm önsúlyú Skoda Octaviához (motor, karosszéria, alváz stb.) például kb. 1,2 tonna minőségi acél szükséges. Egy tonna jó minőségű nyersacél előállításához hozzávetőlegesen 600 kilogramm kokszra van szükség, amihez úgy 1,1 tonna kokszolható szénre van szükség – ennyi szenet körülbelül kétnapi munkával hoz a felszínre egy bányász (legalábbis annak a cseh bányának a mutatói szerint, amelyben személyesen is jártam). Mellesleg 2,2 tonna CO2-vel növeljük a légköri szén-dioxid mennyiséget ennyi acél gyártásával, tehát egy ilyen új autó megvásárlásakor is egy félévi átlag magyar ökológiai lábnyomot hagyunk.

A világ globális cementgyártása 4,1 milliárd tonnát tett ki tavaly, ebből Kína 2,4 milliárd tonnát termelt. Egy tonna cement előállítása a technológiától függően 300-800 kilogramm CO2 kibocsátással jár. A 2018-as becsült CO2 kibocsátási érték kb. 2,2 milliárd tonna a globális cementipar felől, vagyis a világ CO2 termelésének 6%-a. 

A világ tavaly 169 millió tonna ammóniát termelt, ami a nitrogén alapú műtrágya alapanyaga. 1 tonna ammónia előállítása közel 2,87 tonna CO2 kibocsátás párosul, ami azt jelenti, hogy az ammóniatermelés adta a világ CO2 kibocsátásának 1,3%-át. A nitrogén alapú műtrágya adja a teljes műtrágyatermelés 63%-át, tehát a teljes műtrágyagyártás ennél több CO2-t bocsát ki.

Épületállomány: ösztönzők és szabályozók nélkül nincs változás

Az épületek fűtése és energiafelhasználásának megváltoztatása szintén időigényes folyamat: elég arra gondolni, hogy az ingatlanállomány átlagban 60-150 év alatt cserélődik le. Jelentős megtakarítást okozott volna önmagában az, ha Kína az energiatakarékosságot jobban szem előtt tartó módon építette volna fel az épületek és felhőkarcolók sokaságát az elmúlt két évtizedben.

Az alacsony fosszilis ár nem ösztönzött arra, hogy megfelelő szigetelést építsenek ki a beruházók. Itt valószínűleg szigorúbb szabványokra és magasabb energiaárakra lenne szükség világszerte, hogy a felújításoknál és új beruházásoknál az energiatakarékosság szerepe döntő legyen.

Mezőgazdaság, erdészet és más földhasználat: a pazarlás csúcsa

Az élelmiszertermeléshez köthető kibocsátás drasztikus mivolta abból a szempontból különösen megdöbbentő, hogy a megtermelt élelmiszer 30-40%-át elpazarolja a fejlett világ

Ez egyébként nem főleg a háztartási szinten történik, hanem a teljes élelmiszer lánc alapvetően pazarló. Különösen a húsfogyasztás (marha és a bárány a csúcstartó) ökológiai lábnyoma hatalmas. Csak összehasonlításképpen: 1 kg marhahús előállítása 27 kg CO2 kibocsátással jár, míg 1 kg rizs esetében ez mindössze 2,7 kg.

A nyugati világ 80-90 kg-os fejenkénti éves húsfogyasztási értéke feleslegesen magas,

élelmezési szempontból a szükséges fehérje bevitel évi 20-30 kg hús elfogyasztásával fedezhető lenne egy felnőtt ember esetében. A legnagyobb lépéseket rövidtávon itt tehetnénk, de ehhez komoly mentalitásváltozás vagy szigorú szabályozói lépesekre lenne szükség, mondjuk az adórendszer megváltoztatásával.

Klímaváltozás, környezettudatosság, fenntartható jövő.
Ezek nem csak trendi hívószavak, hanem a közös valóság, amiben mindannyian élünk. A Zöld Indexen mi is kiemelt figyelemmel foglalkozunk ezekkel a témákkal. Ha te is fontosnak tartod, hogy azoknak is élhető bolygójuk legyen, akik ma születnek, csatlakozz hozzánk a Zöld Indexen.