V snahe o zmiernenie klimatických zmien a dosiahnutie dlhodobého teplotného cieľa Parížskej dohody (článok 2.1.a), rýchle a hlboké znižovanie emisií skleníkových plynov (GHG) je nevyhnutné vo všetkých sektoroch. Samotné znižovanie emisií však nestačí; na dosiahnutie „rovnováhy medzi antropogénnymi emisiami zo zdrojov a odstraňovaním pohlcovačmi skleníkových plynov v druhej polovici tohto storočia“ (článok 4.1 Parížskej dohody) bude potrebné odstraňovanie oxidu uhličitého (CDR). CDR je definované ako „antropogénne činnosti odstraňujúce CO2 z atmosféry a trvalo ho ukladajúce v geologických, terestrických alebo oceánskych nádržiach alebo v produktoch“. Trvácnosť – spolu so škálovateľnosťou a udržateľnosťou – je kľúčovou podmienkou úspešnosti CDR a závisí od (i) dĺžky skladovania CO2 a (ii) rizika zvrátenia takéhoto skladovania.

Trvácnosť z pohľadu klimatickej vedy: Trvanie skladovania a riziko zvrátenia

Koncept „trvácnosti“ v súvislosti s CDR sa týka časového rozsahu, počas ktorého je CO2 skladovaný mimo atmosféry. Pre zmiernenie klimatických zmien je nevyhnutná dostatočne dlhá doba skladovania CO2. Ak je jediným cieľom CDR vyvážiť antropogénne emisie, skladovanie musí byť účinné tak dlho, ako dlho by emitované skleníkové plyny narúšali atmosféru, teda tisíce rokov pre fosílne CO2. CDR však hrá kľúčovú úlohu aj pri dosahovaní krátkodobých až strednodobých cieľov (desiatky až storočie). Menej trvácne CDR môže prispieť k dosiahnutiu čistého zníženia emisií GHG v najbližších desaťročiach a znížiť veľkosť a trvanie teplotného vrcholu, čím sa znížia negatívne dopady na prírodu a ľudí.

Doba skladovania CO2 sa značne líši medzi jednotlivými metódami CDR v závislosti od fyzikálnej a chemickej stability foriem ukladania uhlíka.

• Technologické (inžinierske) metódy CDR, ako je priame zachytávanie CO2 zo vzduchu a ukladanie (DACCS) alebo zrýchlené zvetrávanie hornín (ERW), môžu CO2 skladovať tisíce rokov, najmä ak je CO2 zachytené pod hrubým, málo priepustným tesnením alebo premenené na tuhé minerály.
• Prírodné (konvenčné) metódy CDR, ktoré zachytávajú CO2 fotosyntézou a ukladajú ho v rastlinnej biomase a pôdnej organickej hmote (napr. zalesňovanie/opätovné zalesňovanie, obnova rašelinísk/mokradí), môžu skladovať uhlík po stáročia v drevitej biomase a až tisícročia v hlbších pôdnych vrstvách.

Riziko zvrátenia sa vzťahuje na pravdepodobnosť, že uložený uhlík bude úplne alebo čiastočne opätovne uvoľnený do atmosféry.

• Geologické ukladanie uhlíka má spočiatku relatívne vysoké riziko zvrátenia, kým sa CO2 nestabilizuje, ale v priebehu času sa toto riziko asyptoticky priblíži k nule. Napríklad imobilizácia CO2 v čadičových horninách môže nastať v priebehu rokov.
• Naopak, profil rizika zvrátenia pri CDR zahŕňajúcom biologické ukladanie je variabilnejší a menej predvídateľný. Novovytvorené ekosystémy môžu byť zraniteľné vo svojich počiatočných fázach a neskôr získavajú zvýšenú odolnosť, avšak faktory ako požiare, škodcovia, odlesňovanie alebo poľnohospodárske postupy prispievajú k zvýšenému riziku zvrátenia. Silné záruky a investície do návrhu a riadenia projektov však môžu pomôcť riadiť riziká zvrátenia pri prírodných metódach.

Trvácnosť v tvorbe politiky: Zodpovednosť a záväzky

Tvorcovia politík musia riešiť výzvu trvácnosti pri vytváraní stimulov pre zavádzanie CDR. Pri formulovaní politík musia definovať trvácnosť v kontexte konkrétnej politiky alebo investície, pričom zohľadňujú okrem vedy aj uskutočniteľnosť, politickú prijateľnosť a sociálne a environmentálne prínosy.

CDR hrá kľúčovú úlohu v národných a korporátnych cieľoch čistých nulových emisií GHG alebo CO2. V súlade s tým, ako bude CDR začlenené do týchto cieľov a aký bude konkrétny cieľ zmiernenia, bude potrebné definovať trvácnosť a priradiť zodpovednosť za skladovanie CO2. Je dôležité poznamenať, že súčasné politiky a zmluvy o CDR majú tendenciu pokrývať oveľa kratšie časové rámce (zriedka presahujúce niekoľko desaťročí a takmer nikdy nie viac ako storočie), než aké sú zvažované vedou pri diskusii o trvácnosti. V prípade zvrátenia skladovania CO2 by bolo potrebné stratený uhlík plne nahradiť, napríklad ďalšími úsilím o CDR.

Komplementárny prístup k implementácii CDR metód

Namiesto uprednostňovania technologických CDR metód pred prírodnými, komplexné a diverzifikované portfólio CDR metód je pravdepodobnejšie, že zmierni riziká (vrátane rizík zvrátenia a udržateľnosti) a zároveň zvýši rozsah odstraňovania. Žiadna metóda CDR v súčasnosti nespĺňa všetky kritériá pre pripravenosť a škálovateľnosť, udržateľnosť a trvácnosť v trvaní niekoľkých storočí.

• Technologické metódy ponúkajú vyššiu trvácnosť a nižšie riziko zvrátenia.
• Konvenčné prírodné metódy sú však okamžitejšie nasaditeľné vo veľkom rozsahu, sú nákladovo efektívnejšie a prinášajú významné spoločné výhody pre ľudí a prírodu, ako je posilnenie biodiverzity a ekosystémových služieb.

Prírodné a technologické metódy CDR, ktoré vykazujú komplementárne časové a rizikové profily, môžu byť nasadené v synergických balíkoch na vyváženie podmienok trvácnosti, uskutočniteľnosti a sociálnej a environmentálnej udržateľnosti. Politiky by mali stimulovať časovo a kontextovo relevantné kombinácie metód CDR, ktoré sa začnú ihneď, maximalizujú škálovateľnosť a sú udržiavané dlhodobo, aby viedli k očakávanej stabilizácii klímy. Je však kľúčové zdôrazniť, že žiadna investícia do CDR nemôže ospravedlniť oneskorenie rýchleho a trvalého znižovania emisií skleníkových plynov. JaroR

Glosár kľúčových pojmov

• Antropogénne emisie (Anthropogenic Emissions): Emisie skleníkových plynov, ktoré sú výsledkom ľudskej činnosti, ako je spaľovanie fosílnych palív.
• Bioenergia so zachytávaním a ukladaním uhlíka (BECCS): Metóda CDR, ktorá zahŕňa pestovanie biomasy, jej spaľovanie na výrobu energie a následné zachytávanie a ukladanie emisií CO2.
• Biochar: Forma dreveného uhlia, ktorá sa vyrába z biomasy a ktorá sa pridáva do pôdy, aby zlepšila jej úrodnosť a ukladala uhlík.
• Čisté nulové emisie (Net-Zero Emissions): Stav, v ktorom sú akékoľvek zostávajúce emisie skleníkových plynov do atmosféry vyvážené ekvivalentným odstránením z atmosféry.
• Čisté záporné emisie (Net-Negative Emissions): Stav, v ktorom sa z atmosféry odstraňuje viac skleníkových plynov, ako sa ich emituje, čo vedie k celkovému poklesu atmosférických koncentrácií.
• DACCS (Direct Air Carbon Capture and Storage): Technológia, ktorá zachytáva CO2 priamo z okolitého vzduchu a následne ho ukladá.
• Durability (Trvácnosť): Doba, počas ktorej zostáva CO2 uložený mimo atmosféry, a riziko jeho uvoľnenia. V klimatickej vede ide o odstupňovaný pojem.
• ERW (Enhanced Rock Weathering): Proces, ktorý urýchľuje prirodzené chemické zvetrávanie hornín, ktoré viažu CO2 z atmosféry.
• Geologické úložiská (Geological Reservoirs): Podzemné geologické útvary, ako sú slané formácie alebo vyčerpané ropné a plynové polia, ktoré sa používajú na trvalé ukladanie CO2.
• Globálny teplotný cieľ Parížskej dohody: Cieľ obmedziť globálne otepľovanie na výrazne pod 2 °C nad predindustriálnymi úrovňami a usilovať sa o 1,5 °C.
• IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change): Medzivládny panel pre zmenu klímy, hlavný medzinárodný orgán pre hodnotenie zmeny klímy.
• Kyotský protokol: Medzinárodná zmluva, ktorá stanovila záväzné ciele pre zníženie emisií skleníkových plynov pre industrializované krajiny.
• LT-LEDS (Long-Term Low GHG Emission Development Strategies): Dlhodobé stratégie rozvoja s nízkymi emisiami skleníkových plynov, ktoré krajiny predkladajú podľa Parížskej dohody.
• Nature-based Conventional CDR (Prírodné konvenčné metódy CDR): Metódy, ktoré využívajú alebo zlepšujú prirodzené procesy na zachytávanie a ukladanie uhlíka (napr. zalesňovanie, obnova mokradí).
• Novel Engineered CDR (Nové inžinierske metódy CDR): Metódy, ktoré využívajú technológiu na zachytávanie a ukladanie uhlíka (napr. DACCS, ERW).
• Overshoot scenáre: Scenáre, v ktorých globálna teplota dočasne prekročí cieľovú hranicu (napr. 1,5 °C) pred opätovným poklesom prostredníctvom rozsiahleho CDR.
• Paris Agreement (Parížska dohoda): Kľúčová medzinárodná zmluva o zmene klímy.
• Permanence (Permanencia): Koncept na uhlíkových trhoch, ktorý odkazuje na dlhodobé (často storočia) ukladanie uhlíka, aby sa zabezpečili trvalé výhody pre zmierňovanie zmeny klímy.
• Reversal Risk (Riziko zvrátenia): Pravdepodobnosť, že predtým uložený uhlík bude opätovne uvoľnený do atmosféry.
• Sinks (Záchyty): Procesy, aktivity alebo mechanizmy, ktoré odstraňujú skleníkový plyn, aerosól alebo prekurzor skleníkového plynu z atmosféry.
• Sources (Zdroje): Procesy alebo aktivity, ktoré uvoľňujú skleníkové plyny do atmosféry.
• Sustainable Development (Trvalo udržateľný rozvoj): Rozvoj, ktorý uspokojuje potreby súčasnosti bez toho, aby ohrozoval schopnosť budúcich generácií uspokojovať svoje vlastné potreby.
• Synergistic CDR Portfolios (Synergické portfóliá CDR): Kombinácia rôznych metód CDR s komplementárnymi časovými a rizikovými profilmi na optimalizáciu celkových výhod a minimalizáciu rizík.