Globalne ocieplenie – podstawowe informacje o zmianach klimatu

W Polsce dwutlenek węgla jest drugim, zaraz po parze wodnej gazem szklarniowym, czyli takim, który utrudnia ucieczkę energii cieplnej w kosmos. Stanowi on ok. 80% emitowanych gazów cieplarnianych. Jednak w opozycji do wyżej wymienionej, jest trucizną. Może nie bardzo silną, ponieważ w niewielkich stężeniach nie jest trujący, ale w większych dawkach jest szkodliwy dla zdrowia, a w skrajnych przypadkach zabójczy, ponieważ jego działanie powoduje powstawanie hiperkapni (m.in. trudności z oddychaniem, duszności).

Tzw. ujemne emisje, czyli usuwanie CO2 z atmosfery kompensują jakieś 10% polskich emisji. Czy można byłoby zwiększyć taką kompensację? Tak, np. poprzez politykę zalesiania. Jeżeli chodzi o procentowe zalesienie, Polska wypada kiepsko na tle innych państw europejskich (nasza lesistość wynosiła 31% na rok 2016, podczas, gdy w tym samym roku lesistość Niemiec wynosiła 33%, Hiszpanii i Portugalii odpowiednio 37% i 35%, a np. Białorusi aż 42%).

Mimo wszystkich zalet zalesiania, jest to niestety tylko leczenie objawów, a nie przeciwdziałanie „chorobie”, jaką jest ciągłe wprowadzanie nowego węgla do cyklu węglowego. Mam tutaj na myśli spalanie paliw kopalnych, szczególnie węgla kamiennego. W Polsce wciąż eksploatuje się złoża węgla kamiennego i za szczególnie ważny uważa się etos górniczy. Blokuje to zmiany w energetyce. W trakcie rozmów na temat zmian klimatu, nawet w środowiskach naukowych, można się zetknąć z opiniami, że opłaty emisyjne, wytyczne dotyczące OZE, są mechanizmami mającymi ograniczyć suwerenność państw narodowych. Kwestionuje się nawet samo zjawisko globalnego ocieplenia. Nic bardziej mylnego, wolny rynek zawsze zapewni nam paliwo, często tańsze i lepszej jakości niż zasiarczony polski węgiel, wydobywany niejednokrotnie z głębokości nieekonomicznych i w warunkach zagrożenia życia. Analizy ekonomiczne pokazują, że wkład kopalń w polskie PKB jest ujemny. Na utrzymanie wydobycia węgla przeznacza się miliardy złotych rocznie.

Według danych Państwowego Instytutu Geologicznego, Polska wcale węglem nie stoi, jak przywykło się mawiać. Licząc matematycznie, zasobów węgla wystarczyłoby na ponad 800 lat, jednak zdając sobie sprawę z braku sensu wydobywania niewielkich iloci węgla z głębokości liczonych w kilometrach, policzono też wystarczalność zasobów operatywnych, czyli takich, przy których uwzględniono straty ponoszone przy wydobyciu. Taka wystarczalność wynosi 40-50 lat, a gdyby wykorzystać wszelkie zasoby niezagospodarowane, to maksymalnie 100 lat. Naturalnie, wszystko liczone przy założeniu, że zapotrzebowanie pozostaje na obecnym poziomie. Mówiąc kolokwialnie, nie jest tak różowo. A przecież trzeba by jeszcze wspomnieć o ogromnym imporcie węgla z zagranicy, w tym z Rosji, według danych Business Insider Polska – 13,47 mln ton. Polskie kopalnie wydobyły w 2018 roku w przybliżeniu 63 mln ton.

Dlaczego kupujemy coraz więcej węgla z zagranicy? Bo tak jest ekonomicznie. Aby powstała kopalnia odkrywkowa w Rosji, Australii czy USA, wystarczy zdjąć względnie cienką warstwę gleby, wprowadzić koparki, i wydobycie gotowe. A u nas kopiemy kilometr w dół, wprowadzamy skomplikowany sprzęt, i co z tego mamy? Średnią produktywność 700 ton na pracownika, podczas gdy w najgorszych kopalniach w USA jest to 2500 ton. Jest różnica, prawda?

Wcześniej wspominałem o zasiarczeniu polskiego węgla. Najprościej mówiąc, chodzi o jego zanieczyszczenie licznymi związkami siarki. Zasiarczenie polskiego węgla w sprzedaży krajowej wynosi prawie dwa razy tyle co węgla rosyjskiego. Podobnie wygląda popielność, po polskim węglu zostaje blisko dwukrotnie więcej popiołów.
Niestety, również środowisko geologiczne nie ułatwia eksploatacji. Kiedyś w Polsce fedrowano na głębokościach 200-500 m, teraz jakieś 800 do 1300 m, a głębokości wciąż będą rosły. Oczywiście wraz z głębokością rośnie zagrożenie związane z wybuchami metanu, wzrasta temperatura, na głębokości 1 km wynosi około 40 stopni C, i zagrożenia sejsmiczne, np. tąpnięcia. Pokłady węgla w Polsce są położone głęboko, stromo, są pocięte licznymi uskokami, co wydobycia nie ułatwia, a naturalnie podnosi też koszty, no i utrudnia bądź uniemożliwia mechanizację. W krajach bazujących na górnictwie odkrywkowym pokłady są zazwyczaj nachylone łagodnie, trochę ponad 200 m pod ziemią. Takie ułożenie pokładów wpływa na ich większą dostępność – nie trzeba budować szybów, gdyż można wykorzystać po prostu kolej.

Unia Europejska prowadzi politykę ochrony klimatu. Musimy liczyć się z tym, że ceny uprawnień do emisji gazów szklarniowych raczej nie zmaleją, wręcz przeciwnie, będą wciąż rosły. Wiele osób zapyta co mamy zrobić? Zawsze ogrzewaliśmy domy węglem, co teraz? Teraz musimy wprowadzać jak najwięcej odnawialnych źródeł energii (OZE), w każdej możliwej formie: panele fototermiczne i fotowoltaiczne, siłownie wiatrowe o pionowych osiach, biogazownie przy oczyszczalniach ścieków, składowiskach odpadów komunalnych lub dużych zakładach spożywczych. Często wystarczy lepiej ocieplić swój dom, wymienić okna, porządnie zrobić dach, z izolacją….. No i oczywiście elektrownie bądź elektrociepłownie jądrowe. Naprawdę mamy z czego wybierać. Nie wierzmy w zabobony, tylko w naukę.

 

Autor tekstu:
Michał Paweł Bijata jest studentem Uniwersytetu Warszawskiego  Międzywydziałowych Studiach Ochrony Środowiska w Uniwersyteckim Centrum Badań nad Środowiskiem Przyrodniczym i Zrównoważonym Rozwojem .
Źródła:
Literatura:
„Nauka o Klimacie” Popkiewicz, Kardaś, Malinowski
Wykłady MSOŚ UCBS UW.

Co roku do atmosfery wysyłane jest  przeszło 32 mld ton CO2, najważniejszego gazu cieplarnianego. Obecnie stężenie tego gazu w powietrzu wynosi ok. 400 ppm. Przed wybuchem rewolucji przemysłowej (ok.1870 r.) wynosiło < 280 ppm. Wysokie stężenie CO2 w powietrzu (najwyższe od 800 tys. lat)! przekłada się na rosnącą temperaturę Ziemi (w ostatnim stuleciu wzrosła o 0,85 oC) i zmiany klimatyczne. Wzrost temperatury zależy od całkowitych skumulowanych emisji – czyli tego, ile CO2 wyemitujemy.

67% światowej energii elektrycznej pochodzi ze spalania paliw kopalnych, odpowiedzialnych za emisję gazów cieplarnianych. Wśród nich największe emisje CO2 przypadające na jednostkę wyprodukowanej energii powoduje spalanie węgla (43%), ropy (33%), gazu (18%), z produkcji cementu (5,3%).

 

Naukowcy z amerykańskiego Krajowego Instytutu ds.Oceanów i Atmosfery (NOAA), Krajowego Centrum ds. Informacji o Środowisku (NCEI) i Innowacyjnego Programu Badawczego (IRP), dokonali korekty poprzednich wyliczeń podając, że wzrost średniej temperatury powietrza w skali naszej planety w ostatnich latach był szybszy, niż w drugiej połowie XX w. W latach 2000-2014 średni globalny wzrost temperatury wynosił 0,116st. C na dekadę, a w latach 1950-1999 wynosił 0,113st. C. Naukowcy w ten sposób poprawili V sprawozdanie ONZ-owskiego Międzyrządowego Panelu ds. Zmian Klimatycznych

(IPCC), wydawane w etapach między IX 2013, a XI 2014 r., na którego łamach stwierdzono, że w latach 1998-2012 temperatura rosła globalnie wolniej, niż w latach 1951-2012. Zgodnie z II rozdziałem raportu IPCC w latach 2002-11 średnia temperatura w Europie była o 1,3st.C wyższa od średniej z lat 1850-99. Od połowy XX w. rośnie liczba fal upałów, a fale zimna stają się coraz rzadsze.

Statystyki pokazują, że światowe emisje CO2 w 2012 r. osiągnęły poziom 35,6 miliardów ton, co oznacza 2,6 procentowy wzrost w stosunku do roku 2011 i 58% w stosunku do lat 90.! W każdej sekundzie do atmosfery trafia 1,1 miliona kg CO2. Gazy cieplarniane osiągnęły rekordowy poziom w 2013 r. gdy stężenie CO2w powietrzu wyniosło 96,0 cząsteczek na milion (p.p.m), o 2,9 p.p.m więcej, niż w 2012 r.

To największy roczny wzrost od 1984 r., kiedy zaczęto przeprowadzać wiarygodne globalne pomiary tego typu i stwierdzono, że emisja zanieczyszczeń jest ważnym wskaźnikiem potencjalnego ocieplenia.

Wyższa średnia temperatura oznacza m.in. więcej ekstremalnych zjawisk pogodowych i podnoszenie się poziomu morza. Naukowcy uważają, (raport IPCC z 2015 r.), że aby wzrost temperatury nie przekroczył 2st.C w porównaniu ze średnią z ery przedprzemysłowej, należałoby do połowy wieku ograniczyć emisję gazów cieplarnianych o 40-70 %. w porównaniu z 2010 r., a do końca wieku sprowadzić ich emisję do zera. Być może należałoby też wprowadzić ich ujemną produkcję czyli usuwać nadmiar dwutlenku węgla z atmosfery.

Kluczowym ustaleniem Szczytu Klimatycznego w Paryżu z XII 2015 r. jest zawarte w Art.2 utrzymanie wzrostu globalnych średnich temperatur poniżej 2st.C ponad poziom przedindustrialny i kontynuowanie wysiłków na rzecz ograniczenia wzrostu temperatur do 1,5st. Na szczycie klimatycznym w 2014 r. UE postawiła przed sobą cel redukcji emisji o 40% względem 1990 r. Kraje UE ustaliły też, że po konferencji COP21 w Paryżu dokonają przeglądu celu i mogą go zmodyfikować zależnie od ustaleń szczytu klimatycznego. Przed konferencją 2015 r. 187 krajów złożyło dobrowolne zobowiązania do redukcji emisji, określane jako INDC (Intended Nationally Determined Contributions). Obejmują one cele do realizacji w okresie 2020-2030. Ich realizacja pozwoliłaby na ograniczenie ocieplenia do 2,7- 3,5°C do końca stulecia i znacznie więcej później.

Realizacja celu zatrzymania wzrostu średniej temperatury powierzchni Ziemi poniżej 2°C, a szczególnie 1,5°C będzie bardzo trudna. Ocieplenie już przekroczyło 1st.C, a niezbędne do osiągnięcia celu ograniczenia wzrostu temperatury redukcje emisji są olbrzymie. Osiągnięcie celu ograniczenia ocieplenia do 2st. C oznacza konieczność spadku emisji netto do zera około 2050 r., a ograniczenia ocieplenia do 1,5 st.C to spadek emisji netto do zera już do 2030 r. Porozumienie paryskie, choć zdecydowanie niewystarczające, jest milowym krokiem na drodze do rozwiązania kryzysu klimatycznego. Przede wszystkim został wytyczony długoterminowy cel i wspólna wizja transformacji gospodarki i sposobu w jaki pozyskujemy i wykorzystujemy energię. To wyraźny sygnał dla rynków: inwestycje w paliwa kopalne, zwłaszcza węgiel i piaski roponośne to przeszłość, przyszłość zaś jest w czystych źródłach energii i innych elementach nowego systemu energetycznego: sieciach inteligentnych, magazynach prądu i ciepła, elektryfikacji transportu, domach zero- i plusenergetycznych itp.

Raport IPCC na kilka najbliższych lat stanie się naukową podstawą politycznych decyzji dotyczących radzenia sobie z globalnym ociepleniem. Według różnych scenariuszy, zależnych od ilości emitowanych gazów cieplarnianych, do końca wieku średnia wieloletnia temperatura Ziemi wzrośnie o 0,3-4,8 st.C w porównaniu ze średnią z przełomu XX i XXI w. Autorzy dokumentu podkreślają, że redukcje emisji gazów cieplarnianych mogą być osiągnięte poprzez mocne zwrócenie się ku odnawialnym źródłom energii i zmniejszenie produkcji energii z węgla i ropy.