Európska únia (EÚ) v súčasnosti intenzívne diskutuje o svojich klimatických cieľoch na rok 2040, pričom Komisia navrhuje 90 % čisté zníženie emisií skleníkových plynov (GHG) oproti úrovniam z roku 1990. Dosiahnutie tohto ambiciózneho cieľa si vyžiada nielen hlboké zníženie emisií, ale aj odstraňovanie a využívanie CO2. Odhaduje sa, že do roku 2040 bude potrebné ročne zachytiť viac ako 250 Mt CO2 na skladovanie a použitie. V tomto kontexte zohrávajú kľúčovú úlohu technológie priameho zachytávania zo vzduchu (Direct Air Capture – DAC).

Čo sú technológie DAC?

DAC je technológia, ktorá zachytáva CO2 priamo z atmosféry. Existujú dva hlavné typy:

• Solid-DAC (S-DAC): Využíva pevné sorbenty. Ponúka výhody ako modularita a využitie nízkoteplotného tepla, čo je vhodné pre integráciu so zdrojmi odpadového tepla.
• Liquid-DAC (L-DAC): Využíva kvapalné rozpúšťadlá. Spolieha sa na osvedčené materiály a procesy, podporujúc škálovateľnosť a úspory z rozsahu.

Keď sa CO2 zachytený pomocou DAC trvalo uloží do geologických formácií alebo mineralizáciou, nazýva sa to DAC s ukladaním uhlíka (DACCS) a umožňuje trvalé odstránenie CO2. Ak sa zachytený CO2 použije na výrobu palív alebo materiálov, ktoré nahrádzajú uhlíkovo náročnejšie alternatívy, označuje sa to ako DAC s využitím uhlíka (DACCU) a môže znížiť čisté emisie prostredníctvom substitúcie. Obe technológie čelia vysokej energetickej náročnosti a nákladom.

Náklady a environmentálne aspekty

Náklady na DACCS sú v súčasnosti značné a sprevádzajú ich veľké neistoty v dôsledku obmedzených údajov a málo podrobných technicko-ekonomických hodnotení. Odhadované náklady na prvú svojho druhu prevádzku sa pohybujú v rozmedzí 200 – 900 €/tCO2 pre L-DAC a 600 – 2400 €/tCO2 pre S-DAC. Očakáva sa, že prostredníctvom výskumu a vývoja (R&D), rozsahu a politickej podpory sa tieto náklady významne znížia. Budúce prevádzky by mohli dosiahnuť náklady 100 – 600 €/tCO2 (L-DAC) a 100 – 1200 €/tCO2 (S-DAC), pričom stredné hodnoty sú 210 – 330 €/tCO2 a 360 €/tCO2. DAC technológie vyžadujú rozpúšťadlá a sorbenty a nepriamo sú závislé od kritických materiálov potrebných na rozšírenie obnoviteľných zdrojov energie. Ich hlavné environmentálne vplyvy súvisia s vysokou spotrebou energie, vody a chemikálií. Výber nízkouhlíkového zdroja energie pre proces DACCS je kľúčový, pretože významne ovplyvňuje environmentálne vplyvy a potenciál odstraňovania CO2. DACCS si vyžaduje menej pôdy v porovnaní s mnohými inými metódami odstraňovania CO2, najmä s tými, ktoré sa spoliehajú na biomasu.

Úloha DACCS v klimatických cieľoch EÚ

Trvalé odstraňovanie CO2 je potrebné popri hlbokom znižovaní emisií, aby sa splnili klimatické ciele EÚ a globálne ciele. Je však nevyhnutné, aby prioritou zostalo znižovanie emisií, pretože samotné odstraňovanie nedokáže zvrátiť prekročenie uhlíkového rozpočtu. Na dosiahnutie rozsiahlych trvalých odstránení CO2 sú najsľubnejšími možnosťami DACCS a bioenergia so zachytávaním a ukladaním uhlíka (BECCS). Oba prístupy budú potrebné v Európe, pričom obmedzená dostupnosť biomasy pre BECCS alebo klesajúce uhlíkové záchyty v sektore využívania pôdy by pravdepodobne zvýšili závislosť od DACCS.

Napriek vysokým nákladom modelovanie scenárov naznačuje, že DACCS môže byť potrebné na dosiahnutie 40 – 60 Mt odstránenia CO₂ ročne do roku 2040, aby EÚ zostala na ceste ku klimatickej neutralite. Avšak neistoty týkajúce sa vývoja nákladov a nepreukázané rozsiahle nasadenie znamenajú, že jej budúca úloha je ťažko predvídateľná, a nadmerné spoliehanie sa na technológie ako DACCS by sa malo vyhnúť.

Investičné potreby a infraštruktúra

Rozšírenie DACCS v rokoch 2030 až 2040 si vyžiada podstatné blízke investície. Odhadované náklady na dosiahnutie 40 Mt odstránenia CO2 do roku 2040 sa pohybujú v rozmedzí 12 – 24 miliárd €, v závislosti od budúcich znížení nákladov. Priemyselné nasadenie tiež závisí od rozšírenia infraštruktúry na prepravu CO2, ktorá si do roku 2050 vyžiada 9 – 23 miliárd €, a rýchleho zvýšenia kapacity geologického ukladania nad cieľ 50 Mt pre rok 2030, aby sa do rokov 2040 – 2050 dosiahlo 250 Mt/rok, čo pokryje potreby fosílneho CCS, BECCS a DACCS.

Odporúčania pre politický rámec EÚ

Pre účinné nasadenie DACCS v EÚ je nevyhnutný súdržný a perspektívny politický rámec. Kľúčové odporúčania zahŕňajú:

• Stanovenie jasných, záväzných cieľov pre odstraňovanie uhlíka, ktoré uznajú DACCS ako legitímne klimatické riešenie a poskytnú istotu pre investorov.
• Plné začlenenie DACCS do klimatických stratégií EÚ a vnútroštátnych stratégií a legislatívy, s jasne definovanou úlohou, aby sa zabránilo greenwashingu alebo vytláčaniu nevyhnutných znížení emisií.
• Zahrnutie DACCS do systému EÚ ETS alebo prostredníctvom povinných kreditov za odstraňovanie uhlíka na vytvorenie stabilného investičného signálu, avšak s opatrnou implementáciou, aby sa udržal tlak na znižovanie emisií.
• Centralizovaný regulačný rámec EÚ na zjednodušenie povoľovania a zníženie administratívnej zložitosti.
• Zvýšená podpora pre R&D DACCS prostredníctvom programov ako Horizon Europe na zníženie nákladov a pokrok v technológii.
• Podpora spoločného umiestnenia zariadení DACCS v blízkosti vhodných geologických skladovacích miest na zníženie nákladov na prepravu a zjednodušenie povoľovania.

Rozhodnutia v blízkej budúcnosti budú kľúčové pri určovaní dlhodobej úlohy technológií DACCS pri plnení klimatických cieľov. JaroR

Slovník kľúčových pojmov

• Priame zachytávanie zo vzduchu (DAC): Technológia, ktorá zachytáva CO2 priamo z okolitého vzduchu.
• DACCS (Direct Air Capture with Carbon Storage): Proces zachytávania CO2 priamo z atmosféry a jeho trvalého geologického skladovania alebo mineralizácie.
• DACCU (Direct Air Capture with Carbon Utilisation): Proces zachytávania CO2 priamo z atmosféry a jeho následné využitie na výrobu produktov (napr. palív, materiálov), ktoré môžu nahradiť uhlíkovo intenzívnejšie alternatívy.
• Pevné DAC (S-DAC): Typ technológie DAC, ktorá využíva pevné sorbenty na selektívne viazanie molekúl CO2. Často sa vyznačuje modularitou a schopnosťou využívať nízkoteplotné teplo.
• Kvapalné DAC (L-DAC): Typ technológie DAC, ktorá využíva kvapalné rozpúšťadlá (napr. hydroxid draselný) na absorpciu CO2 zo vzduchu. Zvyčajne sa spolieha na etablované chemické procesy.
• Dekarbonizácia: Proces znižovania alebo eliminácie uhlíkových emisií (najmä CO2) do atmosféry, často s cieľom dosiahnuť klimatickú neutralitu.
• Čisté zníženie emisií: Odkazuje na celkové zníženie emisií skleníkových plynov, pričom sa zohľadňujú odstraňovania uhlíka, ktoré kompenzujú zvyškové emisie.
• Technologická úroveň pripravenosti (TRL): Mierka používaná na posúdenie vyspelosti technológie, pričom nižšie TRL označuje počiatočné fázy výskumu a vývoja a vyššie TRL označuje preukázané a komerčne dostupné technológie.
• Bioenergia so zachytávaním a skladovaním uhlíka (BECCS): Technológia, ktorá zahŕňa zachytávanie emisií CO2 uvoľnených pri spaľovaní biomasy a ich následné skladovanie, čo vedie k čistému odstraňovaniu CO2 z atmosféry.
• Systém obchodovania s emisiami EÚ (EU ETS): Systém „cap-and-trade“ pre emisie skleníkových plynov v EÚ, ktorý stanovuje limit na celkové emisie a umožňuje obchodovanie s emisnými povolenkami, aby sa zabezpečilo nákladovo efektívne zníženie emisií.