Ekologia: alternatywa dla CCS

jeden hektar lasów pochłania średnio ok. 16 ton dwutlenku węgla na rok

Czy zalesianie nieużytków stanie się receptą na spełnienie unijnych norm redukcji dwutlenku węgla z atmosfery? Koncepcja ta ponownie przebija się coraz silniejszym głosem do opinii publicznej.

O tym, jak sadzenie lasów może stać się alternatywą dla technologi CCS, Trybuna Górnicza pisała już przed laty. Dziś, w oblicznu zbliżajacego się szczytu klimatycznego COP24 temat wydaje się niezwykle aktualny.

Przypominamy więc poniżej naszą archiwalną publikację:

Kosztowna technologia CCS (Carbon Capture and Storage), polegająca na wychwytywaniu i zatłaczaniu pod ziemię dwutlenku węgla, nie jest idealną receptą na redukcję gazów cieplarniach – przekonuje prof. Stanisław Ostaficzuk z Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN. Profesor nawołuje – sadźmy lasy, przyroda sama radzi sobie z nadmiarem dwutlenku węgla, a masę drzewną składujmy w pustkach poeksploatacyjnych. Dzięki takiemu rozwiązaniu nie tylko wypełnimy unijne dyrektywy dotyczące wielkości redukcji emisji, ale także wpłyniemy na realną rekultywację obszarów pogórniczych, poprzez odtwarzanie zasobów zabieranych. Lansowana przez profesora Ostaficzuka teoria zintegrowanego Bio-CCS zaprezentowana została w ostatnich miesiącach miedzy innymi na łamach miesięcznika „Wspólne Sprawy”, wydawanego przez Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Górnictwa.

Słabe strony CCS
Jak wskazuje Stanisław Ostaficzuk technologie przewidziane do zastosowania w dotychczasowej metodzie zawierają kilka istotnych słabych punktów. Profesor uważa, że te „słabe punkty” należy rozumieć przede wszystkim jako wysokie koszty technologiczne. Jego zdaniem dotyczy to wszystkich stadiów przewidywanego funkcjonowania CCS, poczynając od wychwytywania dwutlenku węgla, za pomocą precyzyjnego odseparowania z kominowych wyziewów, przez transport lub umieszczanie w pojemnikach, po zatłaczanie lub magazynowanie w specjalnych przestrzeniach podziemnych razem z olbrzymią ilością ciśnieniowych opakowań, zapewne metalowych. Idea pozbywania się dwutlenku węgla z atmosfery ma także inną wadę.

- Z każdą toną wychwytywanego węgla z atmosferycznego dwutlenku węgla usuwa się 2,7 tony tlenu. Przywracanie „naturalnego” poziomu zawartości dwutlenku węgla w atmosferze powoduje zarazem bezpowrotne usuwanie z tejże atmosfery niemal trzykrotnie większej ilości tlenu – przekonuje profesor.

Przyroda radzi sobie sama
Powołując się na badania NASA z 2010 roku prof. Ostaficzuk utrzymuje, że przyroda radzi sobie z nadmiarem dwutlenku węgla, za pomocą procesów buforowych. Wraz ze wzrostem zawartości tego gazu w atmosferze zwiększa się rozpuszczanie go w wodach oceanicznych, węgiel jest także intensywniej asymilowany przez glony.

- W atmosferze bogatej w dwutlenek węgla zaczyna bujniej wegetować roślinność asymilująca węgiel wykorzystywany przez nią do budowy masy organicznej, podczas gdy czysty tlen powraca w tym procesie do atmosferycznego obiegu. W Polsce jeden kilometr kwadratowy lasu wychwytuje średnio około 20 kt dwutlenku węgla, zwracając do atmosfery 14 kt tlenu rocznie i zatrzymując węgiel na wiele lat w masie drzewnej – tłumaczy naukowiec.

Sadźmy lasy
Rozwiązanie problemu redukcji dwutlenku węgla z atmosfery, wskazane przez profesor Ostaficzuka po raz pierwszy w 2009 roku, polega na trwałym magazynowaniu masy drzewnej i innej masy roślinnej. Materiał ten zawiera w 50 proc. pierwiastek C odebrany przez rośliny z atmosferycznego dwutlenku węgla.

- Magazynowanie wstępne może polegać na utrzymywaniu areałów leśnych jak najdłużej bez ścinki, przy równoczesnym czyszczeniu ich z suszu, podszytu i odpadów, także na powszechnym wykorzystywaniu drewna w budownictwie. Magazynowanie zasadnicze będzie polegać na składowaniu w pustkach poeksploatacyjnych wszelkiej masy roślinnej i wyeksploatowanego drewna – wyjaśnia badacz.

Ostaficzuk, powołując się na dane z Rocznika Statystycznego argumentuje, że powierzchnia lasów w Polsce, zajmujących 30,3 proc. obszaru kraju, jest o blisko 6 proc. mniejsza niż w krajach Unii Europejskiej. Aby dogonić Unię musielibyśmy zalesić 17,7 tysiąca kilometrów kwadratowych gruntów.

- Wielkie zalesienia byłyby prawdopodobnie niewykonalne w czasie do 2020 roku, ale już zalesienie jednej czwartej tego areału wystarczyłoby do odciągania rocznie z atmosfery 88,4 Mt dwutlenku węgla. To jest więcej niż obowiązki sekwestracji przewidziane dla Polski w Dyrektywie UE na rok 2050 – argumentuje profesor.

Składowanie w kopalnianych pustkach
Autor „alternatywnego CCS” przestrzega, że technikę przygotowania i składowania masy roślinnej należy każdorazowo dostosować do warunków geologicznych górotworu. Profesor wskazuje na dwie możliwości składowania: wprowadzenie rozdrobnionej masy roślinnej jako domieszki do przystosowanej podsadzki piaszczysto-mułkowej lub okruchowej albo wprowadzenie masy bez mieszania z innym materiałem. To drugie rozwiązanie ma tę zaletę, że w przyszłości składowaną masę organiczną „będzie można ukierunkować na powolną, kontrolowaną metalizację i uwęglanie pod wpływem wysokich ciśnień zaciskającego się górotworu, wody gruntowej i temperatury podwyższonej stosownie do stopnia geotermicznego”.

Jak puentuje profesor, w ten sposób cykl rekultywacyjny przyrodniczego obiegu węgla może zostać zamknięty. Zdaniem autora koncepcji nie posiada ona słabych punktów technologicznych. Trudności w zastosowaniu metody wynikać mogą natomiast z uwarunkowań prawnych. Wśród najważniejszych profesor Ostaficzuk wymienia konieczność prawnego uznania koncepcji zintegrowanej sekwestracji za instrument alternatywny wobec technologii CCS. A to, ze względu na dotychczasowe zaangażowanie jednostek naukowych i podmiotów gospodarczych w rozwój klasycznego CCS, może być niełatwe.