Jaderná energie, OZE a klimatické změny

Světoví klimatičtí vědci z IPCC (Mezinárodní panel pro klimatické změny) varují, že již zbývá jen „tucet“ let na to, aby se podařilo ustálit průměrnou globální teplotu na úrovni maximálně 1,5 stupně Celsia nad předindustriální hodnotou. Varovná zpráva byla uveřejněna 8. října 2018; od 3. do 14. 12. na stejné téma zasedala mezinárodní konference COP24 v polských Katowicích.

V souvislosti se změnou klimatu se zdůrazňuje nejenom význam jaderné energie, ale rovněž se konstatuje, že obnovitelné zdroje energie (OZE) samotné nemohou přispět k vyřešení ani klimatické, ani energetické krize. EU právě připravuje svou nízkouhlíkovou strategii do roku 2050. Pozor: dobrými úmysly bývá dlážděná cesta do pekla...

Generální ředitel OSN, Antonio Guterres, prohlásil, že omezení vzrůstu globální teploty o 1,5 stupně Celsia není sice nemožné, ale že bude vyžadovat bezprecedentní kolektivní klimatická opatření.

Varovnou zprávu lze ovšem vykládat i tak, že dosavadní četné mezinárodní klimatické konference a z nich vyplývající opatření na snižování emisí CO₂ nebyly příliš úspěšné, protože se emise nejen nesnižovaly, ale naopak ještě rostly, jak to naznačuje následující graf.

Tento graf uvádí přehled o vývoji světových emisí CO₂ od roku 2000 do roku 2017, kdy emise dosáhly své maximální výše 32,5 miliard tun (Gigatun) (Gt). Není to ovšem tak, že by se jaderná energie a OZE vůbec nepodílely na snižování těchto emisí. Hlavní příčina globálního růstu emisí tkví v tom, že se na světové spotřebě primární energie a na výrobě elektřiny stále nejvíce podílejí fosilní paliva.

Globální spotřeba primární energie v roce 2017

Lze konstatovat, že fosilní paliva se podílela v roce 2017 na světové spotřebě primární energie 67 %.

Globální výroba elektřiny podle zdrojů

Celková situace v roce 2017, pokud jde o výrobu elektřiny ve světě podle jednotlivých zdrojů, dosáhla výroba elektřiny 24 345 TWh, z toho připadlo na fosilní zdroje 68,5 % a na nefosilní zdroje 31,5 %.

Jaderné elektrárny a snižování emisí CO₂

Příkladem k následování byly Francie a Švédsko. Ve Francii se v roce 1995 jaderné elektrárny podílely přibližně 80 % na celkové výrobě elektřiny a emise CO₂ na jednotku vyrobené elektřiny zde byly 61 g/kWh. Ve Švédsku, kde 50 % elektřiny vyráběly jaderné elektrárny a 50 % vodní elektrárny, byly emise pouze 22 g/kWh.

Naproti tomu ve Spojeném království, kde kromě jaderných elektráren byly v provozu i uhelné elektrárny, činily emise 476 g/kWh. Nejhorší situace byla v Dánsku, kde elektřinu vyráběly jen uhelné elektrárny. Zde dosáhly emise rekordních 733 g/kWh.

V roce 1995 zamezily evropské jaderné elektrárny emisím ve výši 700 milionů tun CO₂, což se rovnalo emisím vypouštěným všemi automobily v Evropě. Jednoduchým výpočtem zjistíme, že na každých 1 000 TWh vyrobené elektřiny, připadají nevypuštěné emise ve výši 1 Gt, tj jedné miliardy tun CO₂.

Podle údajů IAEA zabránily JE ve světě v období 1970 až 2015 emisím CO₂ v celkové výši 68,6 miliard tun. Jinak řečeno: pokud by nebyly v tomto období v provozu jaderné elektrárny, byly by emise CO₂ o uvedených 68,8 miliard tun vyšší.

Nelze proto vůbec zpochybňovat význam jaderné energie, pokud jde o přínosy pro životní prostředí. Zajímavý názor vyslovil Jacopa Buongiorno, vědecký pracovník z MIT, když prohlásil: „Kdyby se jaderné elektrárny rozvíjely tempem, které bylo běžné ve Francii a USA v 70. a 80. letech, pak by se s jejich pomocí podařilo dekarbonizovat světovou energetiku do roku 2050.“

Graf uvádí přehled o vývoji výroby elektřiny v jaderných elektrárnách ve světě v období 1970 až 2016. Z uvedených konkrétních údajů vyplývá, že jaderné elektrárny mohou nejen výrazně snižovat emise CO₂ a minimalizovat důsledky změn klimatu, ale mohou přispět i k řešení očekávané světové energetické krize.

Obnovitelné zdroje energie a snižování emisí CO₂

Podle grafu o produkci elektřiny z OZE (dle IEA) bylo v roce 2006 vyrobeno 3 600 TWh elektřiny, což by znamenalo 3,6 Gt nevypuštěných emisí CO₂. Byla by to pro obnovitelné zdroje energie velmi příznivá zpráva.

Je s tím ale jeden problém, který se skrývá v návazném grafu, který uvádí přehled o OZE v EU podle jednotlivých druhů. Zarážející na tomto grafu je skutečnost, že největší podíl ve výši 64 % zde představuje biomasa, zejména v pevné formě.

Biopaliva první generace

Asi před deseti lety se v médiích začaly objevovat termíny jako bioetanol, bionafta, biolíh, biobutanol, bioplyn, atd., a také rostliny, ze kterých byla tato kapalná, případně plynná paliva vyráběna, jako je cukrová třtina, řepka olejka, kukuřice na zrno, cukrová řepa, sójové boby a palma olejná. Biopaliva první generace se rychle dostávala na trh a byla podporována dotacemi, protože se předpokládalo, že Evropě pomohou snižovat emise CO₂ a zmírňovat změnu klimatu. Rozvoj výroby těchto biopaliv v USA byl zase realizován především z obav o energetickou bezpečnost.

Aniž bychom zacházeli do podrobností, je potřeba konstatovat, že orientace na tato biopaliva vedla ve světě ke zvyšování cen potravin, k potravinové krizi v chudých zemích, k hladovým bouřím a nakonec i k revolucím v některých arabských zemích.

Největším zklamáním mnoha příznivců OZE byla ale skutečnost, že se nepotvrdil předpoklad, že orientace na biopaliva povede ke snižování emisí CO₂. Naopak, desítky studií ve světě prokázaly, že uhlíková stopa různých druhů biopaliv byla ve většině případů ještě větší, než v případě fosilních paliv, neboť k získání výsledného produktu bylo třeba realizovat celou řadu technologických postupů, které vyžadovaly i velkou spotřebu energie s následnými emisemi. I když se nakonec podařilo alespoň utlumit produkci biopaliv z potravinových plodin, přesto poukazují nejnovější informace na to, že se v souvislosti s biopalivy emise CO₂ i nadále zvyšují.

Dnes se symbolem destrukce životního prostředí v mnoha částech světa stává palmový olej. Polovina palmového oleje, který se dováží do Evropy, je přeměňována na bionaftu pro pohon osobních a nákladních automobilů. Jen tato akce ztrojnásobila emise uhlíku oproti spalování fosilních paliv, místo aby je snižovala. V roce 2017 dosáhla produkce palmového oleje 65 milionů tun, z toho 20 % bylo použito k výrobě bionafty. V lednu 2018 hlasoval Evropský parlament o zastavení používání palmového oleje k výrobě biopaliv, ale konečné rozhodnutí bude záviset na Evropské komisi.

Kácení a vypalování pralesů v Malajsii, Indonésii a v jiných zemích k získání nové půdy pro pěstování palmy olejné povede k dalším emisím CO₂, a navíc k tisícům přírodních požárů. Riziko většího odlesňování se ještě zvýšilo tím, že Indonésie plánuje přeměňovat palmový olej i na palivo pro leteckou dopravu. Spotřeba palmového oleje byla v roce 2017 v Evropě o 7 % vyšší než v roce 2016 a růst spotřeby byl způsoben téměř jen zvýšením spotřeby biodieslového paliva. Podle společnosti Oilworld se asi 51 % palmového oleje spotřebovalo jako pohonná látka v automobilech a dalších 10 % k výrobě elektřiny.

Také v USA jsou biopaliva velkým energetickým zdrojem v rámci OZE, tentokrát se jedná hlavně o pevnou biomasu, zejména dřevo a dřevní odpad. Lesnické komerční společnosti zde bohatnou tím, že kácejí stromy a technologicky upravené dřevo prodávají do Evropy v mylné představě obou kontinentů, že se tím snižují emise CO₂. Existují obavy, že rovněž Indonésie, Brazílie a Konžská republika budou aplikovat stejný přístup a začnou kácet své lesy k získávání energie.

Předpoklad, že spalování biomasy je z hlediska uhlíku neutrální, přispívá k tomu, že na získávání bioenergie se vynakládají miliony dolarů z kapes daňových poplatníků. A aby toho ještě nebylo dost, ukazuje se, že i „ekologicky přátelské“ kotle na dřevo představují dnes riziko pro čistotu ovzduší, zdraví a klima. Největší zdravotní problémy zde představují mikročástice (označované jako PM-25) vznikající při spalování dřeva. Nakonec se ukazuje, že dobré úmysly nemusí vždy vést k dobrým výsledkům...