🛰️ Znižovanie emisií CO2 zo spaľovania fosílnych palív je kľúčové pre kontrolu globálneho otepľovania, čo je hlavným cieľom Parížskej dohody UNFCCC. Približne polovica globálnych emisií CO2 z fosílnych palív pochádza z veľkých zariadení, ako sú elektrárne. Pre podporu transparentnosti v rámci Parížskej dohody by mohol byť užitočný prístup založený na pozorovaní na kvantifikáciu emisií z týchto zariadení.

Nedávna štúdia sa zamerala na kvantifikáciu emisií CO2 z najväčšej elektrárne na fosílne palivá v Európe – Elektrárne Bełchatów v Poľsku. Vedci použili údaje o CO2 z misií NASA Orbiting Carbon Observatory (OCO-2 a OCO-3) získané pri desiatich preletoch v rokoch 2017 až 2022.

Vesmírne sledovanie emisií CO2

Satelity OCO-2 a OCO-3 merajú koncentráciu CO2 v stĺpci vzduchu (XCO2). OCO-2, spustený v roku 2014, pozoruje z obežnej dráhy s obmedzenými zobrazovacími schopnosťami, merajúc XCO2 v úzkom páse. OCO-3, spustený na Medzinárodnú vesmírnu stanicu (ISS) v roku 2019, má vylepšené skenovacie schopnosti prostredníctvom funkcie Snapshot Area Mapping (SAM), ktorá umožňuje získavať snímky XCO2 na ploche veľkosti mesta.

Na odhad emisií z elektrárne Bełchatów použili vedci namerané hodnoty XCO2 a aplikovali model Gaussian plume. Tento model simuluje rozptyl CO2 v závislosti od rýchlosti a smeru vetra, ako aj od atmosférickej stability. Pre výpočet emisií je dôležité presne určiť hodnotu „pozadia“ – teda typickú koncentráciu CO2 v okolitej oblasti, ktorá nie je ovplyvnená emisiou z elektrárne. Štúdia skúmala rôzne metódy definovania pozadia a súvisiacich neistôt, aby lepšie pochopila ich vplyv na výsledky.

Výsledky a overenie redukcií emisií

Štúdia zanalyzovala jeden prelet OCO-2 z marca 2017 a deväť preletov OCO-3 (v režime SAM) z rokov 2020-2022. Vesmírne odhady emisií CO2 ukázali zmeny emisií s trendom, ktorý je konzistentný s nezávisle hláseným trendom hodinovej výroby energie. Tieto zmeny v produkcii energie sú výsledkom trvalých aj dočasných odstávok blokov elektrárne.

Odhady emisií z OCO-2 a OCO-3 sa zhodujú s nezávislými odhadmi emisií v rámci ich príslušných 1σ neistôt v 9 z 10 prípadov. Tento súlad je významný a demonštruje schopnosť existujúcich satelitných pozorovaní CO2 kvantifikovať znižovanie emisií pre veľké zariadenia, ak je k dispozícii dostatočné pokrytie a časté prelety.

Prvý vesmírny dôkaz o redukcii emisií

Táto práca predstavuje prvý vesmírny pozorovací dôkaz znižovania antropogénnych emisií CO2 na úrovni jedného zariadenia. Tým sa demonštruje uskutočniteľnosť monitorovania emisií na úrovni zariadení na podporu úsilia o sledovanie redukcií emisií CO2 v rámci Parížskej dohody.

Výsledky štúdie sú informatívne pre pochopenie očakávaných schopností a potenciálnych obmedzení plánovanej misie Copernicus Anthropogenic CO2 Monitoring (CO2M) a ďalších budúcich satelitov. Misia CO2M, ktorá by mala byť spustená v rokoch 2025–2026, je navrhnutá tak, aby umožnila monitorovacie a verifikačné schopnosti (MVS) ďaleko presahujúce možnosti súčasných misií. Jedným z hlavných cieľov CO2M je detekcia a monitorovanie emisných hotspotov, ako sú elektrárne, na posúdenie znižovania/zvyšovania emisií a sledovanie vplyvu národne stanovených príspevkov (NDC) podľa Parížskej dohody.

Štúdia tiež poukazuje na oblasti, kde je potrebné ďalšie zlepšenie na zníženie neistôt v kvantifikácii emisií CO2 z vesmíru, najmä v oblasti presnosti získavania údajov o XCO2 a kvality externých meteorologických údajov (vetra). Napriek určitým obmedzeniam táto rozvíjajúca sa schopnosť monitorovania a verifikácie (MVS) môže zohrať dôležitú úlohu pri podpore znižovania antropogénnych emisií CO2 s cieľom dosiahnuť ciele stanovené v Parížskej dohode. JaroR