Piotr Wątroba
Inżynier Ekolog
We wrześniu 2023, media obiegła informacja o planach współpracy pomiędzy największym polskim koncernem naftowym, Orlenem, a norweską firmą Horisont Energi AS. Partnerstwo będzie koncentrować się na zagadnieniach związanych z wychwytywaniem i magazynowaniem dwutlenku węgla (CO₂)[1].
Dla polskiego koncernu, technologie wychwytywania i magazynowania CO₂ będą miały kluczowe znaczenie dla zachowania konkurencyjności rodzimego przemysłu, szczególnie w sektorach obciążonych wysokimi kosztami związanymi z emisją dwutlenku węgla. Przewiduje się, że w najbliższych latach będą rosły koszty, związane głównie z opłatami w ramach systemu handlu emisjami (ETS).Wzrost ten będzie wynikiem wprowadzania nowych pakietów legislacyjnych, takich jak europejski pakiet „Fit for 55”, który ma na celu zrealizowanie celu neutralności klimatycznej do 2050 roku, zgodnie z postanowieniami Porozumienia Paryskiego.
W obliczu rosnących cen jednostek uprawnień do emisji (EUA) oraz rosnącej presji zarówno legislacyjnej, jak i społecznej, branże o wysokim poziomie emisji zmuszone są do wprowadzenia zmian technologicznych. Ich celem ma być ograniczenie negatywnego wpływu działalności przemysłowej na jakość powietrza.
W kontekście tych wyzwań, współpraca Orlenu z Horisont Energi AS może okazać się strategicznym krokiem w kierunku zminimalizowania wpływu przemysłu na środowisko. I może nie tylko przyczynić się do poprawy jakości powietrza, ale także pomóc w osiągnięciu celów związanych z ochroną klimatu, stawiając Polskę na drodze do zrównoważonego rozwoju.
Nie wystarczy ograniczyć?
Niestety, nie zawsze eliminacja emisji, czy nawet ich drastyczne ograniczenia są możliwe. Mowa tu o tych sektorach gospodarki, które technologicznie nie są w stanie zniwelować swojego śladu węglowego, jak np. cementownie, hutnictwo czy przemysł chemiczny, zwłaszcza nawozowy.
Stąd tak istotnego znaczenia nabiera wychwyt wyemitowanego CO₂ oraz jego magazynowanie. Dostępnych jest kilka metod zarządzania dwutlenkiem węgla, tzw. carbon capture.
Pierwszą z nich jest CCS (Carbon Capture and Storage) – metoda trwałej sekwestracji CO₂, choćby poprzez związanie go w formach geologicznych.
W metodzie CCS istnieją trzy systemy wychwytu dwutlenku węgla:
- metoda wtórna (post combustion) – polegająca na bezpośrednim wychwycie dwutlenku węgla ze spalin, zaraz po procesie spalania;
- metoda pierwotna (pre-combustion) – dwutlenek węgla jest wychwytywany przed spalaniem w procesie gazyfikacji surowca węglowodorowego;
- spalanie w tlenie – spaliny w tym przypadku zawierają jedynie wodę oraz niewielkie ilości CO₂ łatwe do przechwycenia.
Drugą metodą jest Carbon Capture and Utilisation (CCU). Wychwycony dwutlenek węgla jest wykorzystywany w późniejszych procesach technologicznych, np. w przemyśle spożywczym czy rolnictwie szklarniowym.
Ostatnią metodą gospodarowania dwutlenkiem węgla jest CDR (Carbon Dioxide Removal). Obejmuje ona różne technologie i podejścia mające na celu usuwanie dwutlenku węgla z atmosfery i jego długoterminowe przechowywanie w formie, która uniemożliwia ponowne uwolnienie go do atmosfery[2].
Składowanie CO2
Geologiczne składowanie CO₂, znane również jako geosequestration, to proces, w którym dwutlenek węgla jest przechowywany pod ziemią, zamiast być emitowany do atmosfery. Składowanie odbywa się głównie w wyczerpanych, po wydobyciu gazu i ropy, pokładach ziemi. Ich pojemność do komercyjnego zastosowania wynosi 12 000 Gt (gigaton), zgodnie z danymi opublikowanymi przez Global CCS Institute.
Od 1996 roku, państwem wiodącym w temacie gospodarowania, w tym przechwytywania i magazynowania dwutlenku węgla, jest Norwegia. Rozpoczęto wówczas wychwytywanie i ponowne zatłaczanie CO₂ do podmorskich formacji geologicznych powstałych po wydobyciu gazu ze złoża Sleipner, zlokalizowanym ok. 250 km od wybrzeża Norwegii. Dwutlenek węgla oddzielony od gazów naturalnych wydobywanych ze złoża jest tłoczony do formacji skalnej, gdzie przechowywany jest na głębokości 800 – 1000 m poniżej dna morskiego. Szacuje się, że pojemność miejsca po dawnym złożu Sleipner wynosi ok 600 Gt CO₂.
Również na Norweskim Szelfie Kontynentalnym, planowane jest magazynowanie CO₂, którego dotyczy porozumienie Orlenu i Horisont Energi. Składowanie ma się odbywać na złożu Polaris, na które koncesję posiada właśnie Horisont Energi. Pojemność złoża szacuje się na ok 100 milionów ton CO₂, co powinno umożliwić magazynowanie gazu nawet przez 25 lat. Rozpoczęcie zatłaczania przewidywane jest na lata 2028-2029.
Jak wygląda otoczenie prawne?
Przyjęcie przez Unię Europejską prawa o klimacie[3] zobowiązuje państwa członkowskie do osiągnięcia neutralności klimatycznej do roku 2050. To ambitny cel, który wymaga znacznego ograniczenia emisji gazów cieplarnianych, w tym dwutlenku węgla.
W praktyce, osiągnięcie tego celu będzie wiązać się z koniecznością zredukowania emisji gazów w sektorach, które są "trudne do dekarbonizacji", takich jak niektóre gałęzie przemysłu czy rolnictwo. Oznacza to, że nie tylko trzeba będzie zredukować emisje, ale także znaleźć sposoby na wychwytywanie i przechowywanie CO₂ z atmosfery, zarówno przy użyciu naturalnych metod, jak i nowych technologii.
Z analiz przeprowadzonych przez Centrum Analiz Klimatyczno-Energetycznych (CAKE) oraz Krajowy Ośrodek Bilansowania i Zarządzania Emisjami Instytutu Ochrony Środowiska w Warszawie (KOBiZE) wynika, że negatywne emisje[4], będą miały kluczowe znaczenie dla osiągnięcia celu neutralności klimatycznej do 2050 roku. To duże wyzwanie, ale także krok niezbędny do ochrony klimatu i zapewnienia zrównoważonego rozwoju[5].
W kontekście wychwytywania i magazynowania CO₂ (CCS), ważne jest, aby przepisy prawne uwzględniały różne sposoby transportu gazu. Obecnie, prawo zezwala tylko na transport rurociągami, nie biorąc pod uwagę innych metod, takich jak transport barkowy.
Przewożenie CO₂ barką w stanie ciekłym do miejsca, gdzie ma być przechowywany i późniejsze wstrzyknięcie go z powrotem do ziemi, jest w obecnych regulacjach kwalifikowane jako emisja niekorzystna dla środowiska. Dlatego ważne jest, aby zaktualizować przepisy, tak aby obejmowały one również inne sposoby transportu CO₂, w tym transport przez granice państw. To pozwoli na lepsze wykorzystanie technologii CCS w działaniach na rzecz ochrony środowiska[6].
Aktualne przepisy prawa geologicznego i górniczego w Polsce zezwalają na przyznawanie koncesji na badania oraz praktyczne wdrażanie podziemnego składowania CO₂, ale tylko w ramach projektów demonstracyjnych. Na chwilę obecną takie projekty jeszcze nie zostały zrealizowane.
Ministerstwo Klimatu i Środowiska planuje zaktualizować obowiązujące przepisy, aby umożliwić składowanie CO₂ nie tylko na lądzie, ale także w obszarach morskich oraz w złożach węglowodorów. Ważnym elementem nowelizacji jest również otwarcie drzwi dla projektów komercyjnych, nie tylko demonstracyjnych[7].
Jak wygląda strona finansowa?
Aby zrealizować ambitny cel Unii Europejskiej, czyli osiągnięcie neutralności klimatycznej do 2050 roku, konieczne jest nie tylko znaczące ograniczenie emisji gazów cieplarnianych, ale także wdrożenie skutecznych metod pochłaniania dwutlenku węgla (CO₂) z atmosfery. W tym kontekście pojawia się koncepcja kredytów węglowych, które mogą stać się ważnym narzędziem finansowym wspierającym działania na rzecz ochrony klimatu.
Kredyty węglowe to swego rodzaju "certyfikaty" potwierdzające, że określona ilość CO₂ została usunięta z atmosfery lub że emisja gazu nie nastąpiła, gdyż podjęto działania takie jak: zalesianie czy wychwytywanie metanu ze składowisk odpadów. Każdy taki kredyt odpowiada redukcji emisji o jedną tonę CO₂.
Technologie, które mogą wpierać osiągnięcie neutralności klimatycznej to między innymi BECCS (Bioenergy with Carbon Capture and Storage), czyli produkcja bioenergii z jednoczesnym wychwytywaniem i składowaniem CO₂ oraz DACCS (Direct air carbon capture and storage), polegające na bezpośrednim wychwytywaniu CO₂ z atmosfery i jego przechowywaniu. Te rozwiązania są jeszcze w fazie rozwoju i ich wprowadzenie do użytkowania wiąże się z wysokimi kosztami, znacznie przekraczającymi obecne ceny kredytów węglowych.
Mimo że rynek kredytów węglowych doświadczył spowolnienia w 2022 roku, to jednak eksperci z Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu[8] podkreślają, że technologie usuwające CO₂ z atmosfery będą miały kluczowe znaczenie w dążeniu do ograniczenia globalnego ocieplenia do 2°C lub mniej do roku 2100.
Dla skutecznego rozwoju i wdrażania nowych technologii, konieczne jest zrewidowanie mechanizmów rynkowych i stworzenie warunków, które pozwolą na efektywne finansowanie działań związanych z pochłanianiem CO₂. To ogromne wyzwanie, ale także szansa na zbudowanie zdrowszego i bardziej zrównoważonego świata dla przyszłych pokoleń[9].
Ministerstwo Klimatu i Środowiska zwraca uwagę, że rozwój technologii wychwytywania, użytkowania i składowania dwutlenku węgla w Polsce będzie w dużej mierze zależał od indywidualnych decyzji inwestycyjnych różnych firm i instytucji. Technologie te mają duży potencjał w wielu sektorach gospodarki, w tym przemyśle cementowym, stalowym, chemicznym, naftowym, a także dla energetyki i ciepłownictwa.
Ministerstwo podkreśla, że obiekty, które emitują duże ilości CO₂ i które mogłyby skorzystać z nowych technologii CCUS (Carbon Capture, Utilization and Storage), są rozproszone po całym kraju, choć większe ich skupiska można znaleźć w centralnej i południowej Polsce.
Stąd decyzje inwestycyjne w tym zakresie, muszą być rozpatrywane zarówno pod kątem kosztów wprowadzenia technologii CCUS, lokalizacji potencjalnych miejsc do składowania CO₂ oraz na możliwości i trasy transportu gazu[10].
Niewątpliwym impulsem do rozwoju rynku wychwytywania i magazynowania CO₂ będą rosnące ceny uprawnień do emisji w systemach ETS oraz planowane zmiany i ich rozszerzenie. Już obecne ceny sięgające 100 Euro za 1 EUA są na tyle znaczące, że firmy podejmują działania zmierzające do ograniczania emisji. Niemniej, tam gdzie jest to niemożliwe, swoistym panaceum mogą okazać się technologie CCS.
Pewne jest, że potrzebne są działania służące dekarbonizacji produkcji i niwelowaniu emisji gazów do atmosfery. W finansowaniu inwestycjach na te cele, a także innych umożliwiających uzyskanie oszczędności energetycznych i rozwój OZE, wpiera Bank Ochrony Środowiska. Oferuje on szereg rozwiązań finansowych oraz wsparcie doświadczonej kadry inżynierów ekologów dysponujących wiedzą z zakresu ekologii i finansów.
Więcej informacji: www.bosbank.pl
Kontakt do inżynierów ekologów: www.bosbank.pl/EKO/nasz-zespol
[1] https://www.cire.pl/artykuly/serwis-informacyjny-cire-24/orlen-bedzie-magazynowac-co2-pod-dnem-morza
[2] https://magazynbiomasa.pl/o-co-chodzi-w-carbon-capture/
[3] Rozporządzenie (UE) 2021/1119 ustanawiające ramy na potrzeby osiągnięcia neutralności klimatycznej i zmieniające rozporządzenia (WE) nr 401/2009 i (UE) 2018/1999 (Europejskie prawo o klimacie)
[4] więcej gazu pochłoniętego niż wyemitowanego
[5] Raport z rynku CO2 – czerwiec 2023, Raport z rynku CO2 (kobize.pl)
[6] https://www.chemiaibiznes.com.pl/artykuly/wychwytywanie-i-magazynowanie-dwutlenku-wegla-ccs
[7] https://www.parkiet.com/analizy-rynkowe/art38125671-nowa-szansa-dla-technologii-zmniejszajacej-emisje-co2
[8] Intergovernmental Panel on Climate Change, w skrócie IPCC
[9] Raport z rynku CO2 – czerwiec 2023, Raport z rynku CO2 (kobize.pl)
[10] https://www.parkiet.com/analizy-rynkowe/art38125671-nowa-szansa-dla-technologii-zmniejszajacej-emisje-co2