Odborně-vzdělávací a zpravodajský portál z oblasti strojírenství a navazujících oborů
Články >> Atraktivní projekty: Energie jako politikum
Chcete dostávat MM Průmyslové spektrum ZDARMA až do Vaší schránky? Více informací zde.

Atraktivní projekty: Energie jako politikum

Nejnovější krize na Ukrajině není jen politická, ale i ekonomická. Jednou z jejích hlavních charakteristik je dimenze vědeckotechnická, potažmo energetická.

Jeden z amerických novinářů hledal ve svém komentáři nazvaném „Proč nás Rusové nerespektují?“ odpověď na otázku, proč Rusko nebere USA vážně. A dochází k odpovědi, že je to právě energetická nedostatečnost Ameriky. Rusko se Ameriky nebojí. Když Američané nasadí ekonomické sankce, Putin jim sebere technologická zařízení, která americké firmy nasadily do společných těžařských firem. Rusko nedokázalo své nerostné bohatství bez americké techniky vytěžit. Američané jim pomohli a nyní by snadno mohli o své investice přijít. Roční objem ruského exportu ropy a plynu činí 160 miliard dolarů, a to je jeden z Putinových trumfů. Podle agentury Bloomberg spálí Evropská unie, Turecko a země na Balkáně asi třicet procent své spotřeby plynu právě z Ruska. Není proto divu, že s ostudou skončily sankce EU proti Rusku už před šesti lety, kdy Putin podobně jako na Krym vtrhl do Gruzie.


Elektrárna Kemper je obrovské staveniště.

Klíč je v energetické soběstačnosti

Zdá se, že si politici EU uvědomují, že klíčem k evropské suverenitě je jedině energetická nezávislost na Rusku. Česká republika sice minulý měsíc přiměla k odchodu firmu, jež chtěla u nás hledat ložiska břidlicového plynu, ale některé evropské země o možnosti jeho těžby vážně uvažují. V břidlicovém plynu vidí budoucnost.


Na leteckém snímku je vidět i kulovitý reaktor technologie CCS.

Velvyslanci zemí Visegrádské čtyřky (V4) proto vyzvali dopisem šéfy obou komor amerického Kongresu k odstranění překážek, které brání vývozu této suroviny. „Dodávky amerického zemního plynu by byly ve střední a východní Evropě velmi vítány,“ uvádí se v dopise. Situaci komentoval velvyslanec České republiky v USA Petr Gandalovič: „Energetická bezpečnost se od politických otázek nedá odtrhnout. Je jasné, že se tady jedná o cenu plynu – pokud by byl americký plyn k dispozici v Evropě, vytvořilo by to tlak na cenu plynu, která v Evropě nyní panuje.“

Těžba břidlicového plynu v USA a export této komodity do Evropy a jiných (především asijských) zemí výrazně oslabí hospodářskou a potažmo i politickou pozici Ruska – jak ukazuje nedávno zveřejněný Výhled ruské energetické politiky do roku 2040. Spojené státy mají díky prudkému nárůstu těžby z břidličných formací přebytky plynu a tamní těžaři už začínají usilovat o jeho zvýšený vývoz ve zkapalněné podobě. Prezident Obama nyní prý uvažuje, že by zvýšil počet vývozních licencí.


V těsné blízkosti se nachází lignitový důl.

Ani s rostoucí produkcí břidlicového plynu však nedojde k velkému snížení americké spotřeby ropy. USA jsou největším konzumentem ropy na světě. Denně spotřebují patnáct milionů barelů. A dovážejí 10 až 11 milionů barelů každý den.

Prezident Obama samozřejmě dobře ví, že by měl podporovat větší energetickou nezávislost, ale na druhé straně se pod tlakem ekologických hnutí bojí zvyšovat těžbu ropy a plynu na vlastním území. Do naší uzávěrky například nerozhodl o tom, zda bude prodloužen ropovod Keystone XL, respektive jeho poslední úsek pro přepravu ropy z Kanady do rafinerií na pobřeží Mexického zálivu. Váhá už dva roky.


Elektrárna Peterhead v Aberdeenshiru ve Skotsku

Sporná technologie

Jedním z bodů Obamovy připravované strategie na ochranu životního prostředí jsou přísnější emisní normy pro více než 1 000 uhelných elektráren, které jsou v současnosti v USA v provozu. Splnit náročné podmínky má pomoci nová technologie.


Kresba představuje princip elektrárny Peterhead.

Obama uvažuje, že by povolil kontroverzní technologii CCS (Carbon capture and storage). Tato metoda zachycování a ukládání oxidu uhličitého zahrnuje tři oddělené, ale na sebe navazující procesy separace oxidu uhličitého, jeho dopravy a ukládání. Jednotlivé prvky jsou sice testovány, ale komplexní technologie nebyla zatím v praxi dlouhodobě vyzkoušena.

Technologický zázrak je podroben silné kritice. Důvodů je několik. Za prvé CCS zvyšuje spotřebu paliva a tím zvyšuje množství emisí, jež se musí snižovat. Za druhé hrozí vážná rizika spojená s podzemním ukládáním uhlíkových emisí. Dostupné studie podle některých odborníků nedostatečně zkoumaly korozivní a toxické vlastnosti ukládaných exhalací v plynné, kapalné a pevné formě. Zachycené plyny by mohly s určitým časovým odstupem unikat do ovzduší, čímž by zařízení ztratilo na významu. Navíc by mohlo smrtelně ohrozit okolí.

Sázka na pět miliard USD

Uhlí pokrývá přibližně 40 % energetických potřeb USA. Vzhledem k tomu, že je ho dostatek a může být efektivně využito, je podle amerických médií klíčovou součástí energetické strategie prezidenta Obamy. Ústředním prvkem je Clean Coal Research Program, který má zvýšit energetickou bezpečnost a snížit obavy o životní prostředí.

Agentura na ochranu životního prostředí Environmental Protection Agency (EPA) požaduje omezit emise oxidu uhličitého z uhelných elektráren na 1 100 liber za megawatthodinu, ze současného průměru asi 1 800 liber. Takové snížení samozřejmě vyžaduje nové technologie. A do jejich výzkumu a vývoje vložilo
Ministerstvo energetiky USA miliardy dolarů.

Příkladem je elektrárna Kemper u okresního města DeKalb ve státě Mississippi. Jako první ve Spojených státech začne přes mnohá varování využívat ve velkém měřítku technologii CCS pro odstranění emisí oxidu uhličitého. Ekology má uchlácholit lákavý plán, podle něhož by se tak odstranilo až 65 % škodlivin, zatímco navrhovaný požadavek EPA je asi 40 %.

Rozpočet před šesti lety počítal s náklady 2,4 miliardy dolarů, což je o jednu miliardu víc než kolik stojí výstavba tradiční uhelné elektrárny. Původní výpočet byl značně překročen. Nyní je to vlastně sázka na novou technologii v hodnotě pěti miliard dolarů.

Kemper je obrovské stanoviště, protože není jen elektrárnou s parními turbínami, ale také chemickým komplexem. Stojí na výhodném místě nedaleko lignitového dolu, takže předností jsou relativně nízké náklady na dopravu paliva. A CO2 se má ukládat do dvou starých ropných vrtů. Stavba má proti harmonogramu zpoždění pět měsíců a náklady překračují rozpočet už o dvě miliardy dolarů.


Celková situace

Kemper o výkonu 582 MW bude elektřinou zásobovat 189 000 domácností. Menší podobné zařízení se staví v Saskatchewanu v Kanadě. Asi 24 elektráren po celém světě je podle Technologies Program na Massachusetts Institute of Technology (MIT) ve fázi plánování.

Další čtyři elektrárny

V USA se připravuje výstavba dalších čtyř elektráren s touto technologií; jedna z nich má být u Bakersfieldu v Kalifornii. „Osud těchto záměrů je však nejasný,“ řekl Howard J. Herzog, vedoucí výzkumný inženýr energetického programu MIT. Ministerstvo energetiky sice financuje 10 % až 50 % nákladů na tyto elektrárny, ale pokud stavba nezačne do poloviny roku 2015, kdy se mají finanční prostředky vyčerpat, může se stát, že se projekty nikdy nebudou realizovat.

Také Evropa se hlásí

Minulý měsíc podepsal koncern Shell s vládou Spojeného království smlouvu o strategické podpoře plynové elektrárny Peterhead v Aberdeenshiru ve Skotsku, která přejde na technologii CCS. Projekt, který je považován za demonstrační, si klade za cíl uložit během následujících deseti let asi 10 milionů tun CO2.

Elektrárna byla původně plánovaná na spalování ropy o dvou blocích, každý o výkonu 676 MWe. Stavba začala v květnu 1973, první blok zahájil provoz v roce 1980 a druhý o dva roky později. Nedaleko byl později postaven plynový terminál St. Fergus, což umožnilo, že kotle byly převedeny i na spalování plynu. Ten sem byl – jako odpadní – přiváděn z ropného pole Brent.


Opuštěná ropná plošina Goldeneye se znovu využije.

Technologie CCS tak bude poprvé instalována na plynové elektrárně. Bude využívat postspalovací postup, kdy se CO2 zachytává do kapalného rozpouštědla. Potrubím se povede sto kilometrů do ropné plošiny Goldeneye, kde se v letech 2004–2011 těžil plyn v hloubce 2,5 km. Do podmořského rezervoáru se vháněla slaná mořská voda, která nyní bude vytlačena CO2. Prostor ve skalním dně prý vystačí na celou dobu životnosti elektrárny. Jeho kapacita se totiž odhaduje na třicet milionů tun CO2.

Předpokládá se, že se díky projektu Peterhead nebude vypouštět do ovzduší tolik CO2, kolik na britských silnicích produkuje půl milionu běžných, tzv. rodinných aut.

Budoucnost s otazníkem

Fosilní paliva pokrývají celosvětově asi 80 % energetických potřeb. Mají ovšem negativní dopad na životní prostředí. V současné době je proto po celém světě ve výstavbě nebo v provozu 21 malých i větších projektů s technologií CCS, což je o padesát procent víc než v roce 2011. Mají schopnost zachytit až 40 milionů tun CO2 ročně, což odpovídá emisím, které vypustí osm milionů aut.

Poptávka po energii se v letech 2000 až 2050 zdvojnásobí, protože světová populace vzroste až na devět miliard lidí. Mezinárodní agentura pro energii (IEA) je přesvědčena, že se technologie CCS může rychle rozvíjet a snižovat možná rizika.

Karel Sedláček

sedlacek.kar@seznam.cz

Další články

Všeobecné strojírenství
Výzkum/ vývoj
Ekologie
Energetické strojírenství

Komentáře

Nebyly nalezeny žádné příspěvky

Sledujte nás na sociálních sítích: