Az emberi civilizációt veszélyeztető legnagyobb válságok között kiemelt helyen szerepel a klímaváltozás és annak hatásai. A megoldást sokan új technológiák megjelenésétől várják, amelyek valamilyen módon képesek lehetnek mérsékelni, esetleg nullára csökkenteni a kibocsátásunkat. Szakértőt kérdeztünk: valóban remélhetjük-e ilyen fejlesztésektől az élhető jövőt.
A Világgazdasági Fórum legfrissebb kockázati jelentésében felsorolt, az emberiséget hosszú távon fenyegető 10 legnagyobb krízis közül legalább négy összefügg a széndioxid-kibocsátással. Ez az üvegházhatású gáz jelentősen hozzájárul a klímaváltozás gyorsulásához, ezzel komplett ökoszisztémákat veszélyeztet, növeli a szélsőséges időjárási jelenségek kialakulásának kockázatát. A szakértők szerint nem kérdés, hogy a légkörbe juttatott szén-dioxid mennyiségét mihamarabb minimálisra kellene csökkenteni, a döntéshozók – főleg gazdasági okok miatt – mégis régóta halogatják a cselekvést, és sokan a zöld átállás helyett inkább olyan technológiákban reménykednek, amelyek képesek lehetnek megkötni az üvegházhatású gázokat, mielőtt azok az atmoszférába jutnának, sőt, akár ki is vonhatják a már ott lévő szén-dioxidot.
Dr. Janáky Csaba elektrokémikus, az eChemicles Zrt. társalapítója és technológiai igazgatója, a széndioxid-hasznosítás magyar úttörője. Beszélgettünk vele, hogy megtudjuk, hogyan működnek az ilyen technológiák, várhatjuk-e a klímaváltozás megoldását ezektől a rendszerektől, vagy csak hiú ábránd, hogy megúszhatjuk az ipar és a mindennapi életünk drasztikus átalakítását az élhető jövő érdekében.
Hogyan lehet kivonni a szén-dioxidot a levegőből?
Janáky Csaba elmagyarázta, hogy létezik két fő megközelítés. A bunker technológiák arra összpontosítanak, hogy a kémiai vagy ipari folyamatokból származó, koncentrált szén-dioxidot megkössék és eltárolják, mielőtt az a légkörbe kerülne. Ez az úgynevezett CCS – Carbon Capture and Storage technológia. A másik, ami sokakban nagyobb reményt kelt, a DAC – Direct Air Capture. Ez közvetlenül a levegőből vonja ki az eloszlott, nagyon alacsony koncentrációjú szén-dioxidot.
A DAC-technológia lényegében nagyméretű szűrőként működik. Nagy mennyiségű levegőt vezetnek át speciális anyagokon, amelyek képesek a szén-dioxidot megkötni. Ezután ezt a megkötött szén-dioxidot különböző módszerekkel – gyakran nagy hőmérséklet vagy más kémiai folyamat segítségével – „leválasztják” a szűrőanyagról, koncentrált, tisztított formában begyűjtik. A keletkező koncentrált szén-dioxidot vagy eltárolják (például mély föld alatti formációkban), vagy felhasználják más termékek előállításához.
Miként tudnak belőle acélt, műanyagot, üzemanyagot gyártani?
„Ez a másik nagy történet,” mondja Janáky. A begyűjtött szén-dioxid alapanyagként felhasználható. A legfontosabb módszer az elektrokémia, ami lényegében a fotoszintézis más, technológiai útvonala. Elektromos áram segítségével a szén-dioxidot és a vízt különböző, hasznos vegyületekre lehet átalakítani. Ez a CCU – Carbon Capture and Utilization folyamat.
A lehetőségek széles skálája terjed ki: elő lehet állítani szén-dioxidból mérnöki alkatrészekhez vagy építőanyagokhoz használt műanyagok alapanyagait. Lehet szén-dioxidból acélötvözeteket gyártani, amelyek a hagyományos acélipar nagy kibocsátású folyamatát helyettesíthetik. De talán a leglátványosabb az üzemanyagok előállításának lehetősége. A szén-dioxidból és vízből elektrokémiai úton szinte bármilyen szénhidrogént – tehát az autókban használt benzint, repülőgépben használt kerozin, vagy tengeri szállításban alkalmazott hajóüzemanyagot – elő lehet állítani. Ez olyan „körkörös” vagy zöld üzemanyagot eredményezne, amelynek előállításához és elhasználásához nettó nulla szén-dioxid kibocsátás járul, mivel a gyártás során a légkörből kivont CO2 kerül vissza a levegőbe az elhasználás során.
Mik akadályozzák ennek a fontos technológiának a térnyerését?
A fő akadály, amit Janáky hangsúlyoz, nem a technológia, hanem a gazdaságosság és az energia. A DAC-technológia nagyon energiaköltséges. A levegőből kinyerni az alacsony koncentrációjú szén-dioxidot sok energiát igényel. A világ számos DAC-pilot projektje – például Izlandon vagy az Amerikai Egyesült Államokban – még mindig nagyon kis kapacitású és aránytalanul nagy energiát fogyaszt.
A gazdaságosság kulcsfontosságú. A jelenlegi DAC-technológiával egy tonna szén-dioxid kivonása több száz dollárba kerül, míg a világon kibocsátott CO2 tonnák száma több milliárd per év. A piaci logika szerint: ha a kibocsátás megengedési költsége (például az Európai Unióban működő kibocsátási jogok ára) alacsonyabb, mint a kivonás költsége, akkor senki nem fog a kivonást választani. Csak akkor terjedhet el a technológia, ha vagy a kivonás költsége csökken (ami technológiai fejlődéshez kapcsolódik), vagy a kibocsátás költsége nő (ami szigorúbb környezetpolitikát jelent).
A másik döntő tényező az energiaforrás. Ha a DAC-technológia vagy a CO2-felhasználás sok elektromos energiát igényel, és az energiát fosszilis forrásokból (szén, gáz) termeljük, akkor a folyamat nettó eredménye lehet, hogy még több szén-dioxid kerül a légkörbe a villamosenergia-termelés során, mint amennyit kivonnak. Tehát a technológia csak akkor környezetbarát, ha az általa igényelt energiát teljesen zöld forrásokból – nap, szél, víz – származó villamosenergiával látjuk el.
Miért nem lesz elegendő csupán ez a módszer a klímaváltozás legyőzéséhez?
Janáky ezt a kérdést a realitás visszaállításának nevezte. A DAC és a CO2-felhasználás fontos és inspiráló technológia, de nem egy ezüstkalád, amely megoldja minden problémát.
Az első számbeli problémát mutat. A világ évente több milliárd tonna szén-dioxidot bocsát ki. A legnagyobb DAC-gyárak napjainkban évente néhány ezer tonna kapacitással működnek. Még ha technológiailag tökéletesítjük és energiaköltségét csökkentjük, az infrastruktúra megépítése és a kapacitás felépítése ahhoz, hogy évi milliárd tonnákat vonjunk ki, egy szinte lehetetlen méretű szabványosítási és anyagi feladat.
Janáky hangsúlyozta, hogy a klímaváltozás megoldásának első és legfontosabb lépése nem a kivonás, hanem a kibocsátás drasztikus csökkentése. Vissza kell térni a „ki, ki” alapelvre: amit ki tudunk vonni, csak kiegészítő lehet ahhoz, amit már nem bocsátunk ki.
A másik probléma az idő. A klímaváltozás már zajlik. A hatások – mint az emelkedő hőmérséklet, a tengerek növekvő pH-értéke (acidifikáció), vagy a szélsőséges időjárási események – már jelentkeznek. A DAC-technológia fejlődése, nagy kapacitású rendszerek kiépítése évtizedes időskálán történik. A klímaváltozás megállításához és hatások visszafordításához szükséges lépéseket sokkal gyorsabban kell megtenni. A DAC tehát egy lehetőség a jövő problémák részleges kezelésére, de nem a jelen válság teljes megoldása.
Janáky legfontosabb üzenete: a technológia csodálatos, és egyértelműen van szerepe a jövő energiamixben és anyaggyártásában. De a klímaváltozás megoldására az első és legfontosabb stratégia a kibocsátások csökkentése: a fosszilis energiákról a zöld energiákra, a fosszilis alapú ipari folyamatokról a körkörös, szén-dioxid-alapú folyamatokra való átállás. A DAC-technológia és a CO2-felhasználás ezen átállás kiegészítője lehet, de nem helyettesítheti. A jövőért az elsődleges feladatunk nem technológiai álomkeresés, hanem a mindennapi élet, az ipar és az energiaellátás valódi, gyors, és néha drasztikus megváltoztatása.
