Zachytávání a ukládání oxidu uhličitého

Zachytávání a ukládání oxidu uhličitého,[1] či zachycování a ukládání oxidu uhličitého (CCS z anglického carbon capture and storage) je proces zachytání odpadního oxidu uhličitého (CO₂), doprava do úložiště a uložení na místě, kde nebude vstupovat do atmosféry. CO₂ se obvykle zachycuje z velkých bodových zdrojů jako jsou cementárny nebo elektrárny na biomasu, a obvykle je skladován v podzemním geologickém souvrství. Cílem je zabránit uvolňování velkého množství CO₂ do atmosféry z těžkého průmyslu. Jedná se o potenciální prostředek ke zmírňování příspěvku emisí oxidu uhličitého z průmyslu a z vytápění ke globálnímu oteplování a k okyselování oceánů.[2][3] Ačkoli CO₂ byl vstřikován do geologických souvrství pro různé účely po několik desetiletí, včetně vylepšení těžby ropy, dlouhodobého skladování CO₂ je relativně nový koncept.

Schéma znázorňující pozemní a geologické ukládání emisí oxidu uhličitého z uhelné elektrárny

Oxid uhličitý lze zachytit přímo ze vzduchu nebo z průmyslového zdroje (jako jsou spaliny z elektráren) pomocí různých technologií, včetně absorpčních, adsorpčních, chemických smyček, membránové separace plynů nebo technologií hydrátů plynů.[4][5] CCS použitý v moderní konvenční elektrárně by mohl snížit emise CO₂ do atmosféry přibližně o 80–90 % ve srovnání se zařízením bez CCS.[6] Pokud se používá v elektrárně zachycující a stlačující CO₂ se odhaduje, že další náklady na systém zvýší u elektráren na fosilní paliva náklady na watthodinu vyrobené energie o 21–91%;[6] a použití technologie na stávající zařízení by bylo ještě nákladnější, zvláště pokud stojí daleko od místa odnímání. K roku 2020 na světě funguje 26 zařízení CCS, které zachycují asi 40 milionů tun CO₂ ročně,[7] z toho 3,7 (údaj za rok 2017) se ukládá geologicky.[8] Většinou jde o průmyslové zdroje, nikoli elektrárny:[9] průmyslová odvětví, jako je cementárenství, výroba oceli a výroba hnojiv, se těžko oduhlíkují (dekarbonizují).[10]

Je možné, že CCS v kombinaci s využitím biomasou povede k čistým negativním emisím.[11] Zkouška bioenergie se zachycováním a ukládáním uhlíku (BECCS) v jednotce spalující dřevo v elektrárně Drax ve Velké Británii začala v roce 2019: pokud by byla úspěšné, mohla by denně z atmosféry odstraňovat jednu tunu CO₂.[12]

Skladování CO₂ se předpokládá buď v hlubinném geologickém souvrství (viz Geologické ukládání oxidu uhličitého), nebo ve formě minerálních uhličitanů. Rovněž se zkoumá pyrogenní zachycování a skladování uhlíku (PyCCS).[13] Úložiště v hlubinném oceánu se nepoužívá, protože by mohlo oceán okyselit.[14] Geologické souvrství jsou v současné době považovány za nejslibnější místa pro odnímání. Americká Národní energetická technologická laboratoř (NETL) uvedla, že Severní Amerika má při současné rychlosti produkce oxidu uhličitého dostatek úložné kapacity na více než 900 let.[15] Obecným problémem je, že dlouhodobé předpovědi o zabezpečení podmořských nebo podzemních zásobníků jsou velmi obtížné a nejisté a stále existuje riziko, že nějaký CO₂ může unikat do atmosféry.[16]