Zotavení z minulosti a přechod k lepší energetické budoucnosti

S rostoucí frekvencí a intenzitou extrémních povětrnostních jevů se může stát stále nezbytnější přijmout odvážnější přístup ke změně klimatu, varovala Emily A. Carterová, profesorka Gerharda R. a Andlingera pro energii a životní prostředí na Princetonské univerzitě. Carterová ve svém vystoupení na semináři MIT Energy Initiative (MITEI) Presents: Advancing the Energy Transition na kampusu MIT zdůvodnila, proč energetická transformace sama o sobě nestačí v boji proti klimatickým změnám.

„Pokud se budeme starat pouze o to, co jsme dělali v minulosti – ale nezměníme to, co děláme v budoucnu – budeme se stále potýkat s velmi vážnými problémy,“ řekla. Náš přístup ke zmírnění změny klimatu musí zahrnovat strategie transformace, intervence a adaptace, uvedla Carterová.

Přechod na dekarbonizovaný systém výroby elektřiny je jedním z dílčích kroků. Rostoucí množství solární a větrné energie – spolu s jadernou, vodní a geotermální – pomalu transformují energetickou krajinu, ale Carterová poznamenala, že existují i nové technologie v perspektivě.  

„Pokročilá geotermální energie se může objevit v příštích několika desetiletích. Jaderná fúze začne hrát skutečnou roli až později ve století, ale mohla by poskytovat stabilní elektřinu tak, abychom mohli začít vyřazovat jaderné elektrárny,“ řekla Carterová, která je také hlavní strategickou poradkyní a zástupkyní ředitelky laboratoře v Princetonské laboratoři plazmové fyziky Ministerstva energetiky.  

Carterová dále popsala, jak by se tato bezuhlíková elektřina měla používat k elektrifikaci všeho, co je možné. Zdůraznila průmyslový sektor jako kritickou oblast pro transformaci: „Energetická transformace spočívá v přechodu od fosilních paliv. Pokud se podíváte na výrobní průmysl, je v současné době poháněn fosilními palivy. Je poháněn tepelnými procesy na bázi fosilních paliv.“ Carterová poznamenala, že tepelná energie je mnohem méně účinná než elektřina a zdůraznila strategie poháněné elektřinou, které by mohly nahradit teplo ve výrobě, jako je elektrolýza, plazma, světelné diody (LED) pro fotokatalýzu a Jouleovo teplo.  

Dopravní sektor je také klíčovou oblastí pro elektrifikaci, řekla Carterová. Zatímco v posledních letech se elektrická vozidla stala stále běžnější, těžká nákladní doprava se nedá tak snadno elektrifikovat. Řešení? „Uhlíkově neutrální paliva pro těžkou leteckou a námořní dopravu,“ řekla a zdůraznila, že tato paliva se budou muset stát součástí oběhového hospodářství. „Víme, že když tato paliva spálíme, opět se uvolní CO₂ [oxid uhličitý]. Musí pocházet ze zdroje CO₂, který není fosilní.“  

Dalším krokem je intervence ve formě odstraňování oxidu uhličitého, což pak vyžaduje metody skladování a využití, podle Carterové. „Mnoho se hovoří o výstavbě velkého počtu potrubí pro zachycování CO₂ – z elektráren poháněných fosilními palivy, cementáren, oceláren, všeho druhu průmyslových podniků, které emitují CO₂ – a následném potrubním vedení a skladování v podzemních nádržích,“ vysvětlila. Mořské potrubí jsou mnohem dražší než pozemní, ale mohou zmírnit obavy veřejnosti o jejich bezpečnost. Evropa se z tohoto důvodu soustředí výhradně na mořské potrubí, a totéž by mohlo platit pro Spojené státy, řekla Carterová.  

Jakmile je oxid uhličitý zachycen, komerční využití může poskytnout ekonomickou páku pro urychlení sekvestrace, i když se ročně použije jen několik gigatun, poznamenala Carterová. Prostřednictvím mineralizace může být CO₂ přeměněn na uhličitany, které by se mohly používat ve stavebních materiálech, jako je beton a materiály pro pokládku vozovek.  

Existuje další forma intervence, kterou Carterová v současné době považuje za poslední možnost: solární geoinženýrství, někdy nazývané řízení solární radiace nebo SRM. V roce 1991 došlo k erupci sopky Pinatubo na Filipínách a uvolnění oxidu siřičitého do stratosféry, což způsobilo dočasné ochlazení Země o přibližně 0,5 stupně Celsia po dobu více než jednoho roku. SRM se snaží znovu vytvořit tento chladicí efekt vstřikováním částic do atmosféry, které odrážejí sluneční světlo. Podle Carterové existují tři hlavní strategie: vstřikování stratosférických aerosolů, ztenčování cirrových oblaků (ztenčování oblaků, aby mohlo více infračerveného záření emitovaného Zemí uniknout do vesmíru) a zjasňování mořských oblaků (zjasňování oblaků mořskou solí, aby odrážely více světla).  

„Můj názor je, že doufám, že se k tomu nikdy nebudeme muset uchýlit, ale jsem si jistá, že bychom měli pochopit, co by se stalo, kdyby se někdo jiný prostě rozhodl to udělat. Je to otázka globální bezpečnosti,“ řekla Carterová. „V zásadě to není technologicky tak obtížné, takže bychom rádi skutečně porozuměli a byli schopni předvídat, co by se stalo, pokud by k tomu došlo.“  

U jakékoli technologie je pro nasazení nezbytné zapojení zúčastněných stran a komunity, řekla Carterová. Zdůraznila důležitost jak respektování obav a jejich důkladného řešení, a uvedla: „Doufejme, že bude poskytnuto dostatek informací k utišení jejich obav. Než bude možné zvážit jakékoli nasazení, musíme získat důvěru lidí.“  

Klíčovou součástí této důvěry je odpovědnost vědecké komunity za transparentnost a kritické posuzování práce jeden druhého, řekla Carterová. „Skepse je dobrá. Musíte prokázat svůj důkaz o principu.“