ENERGETYKA – GłÓWNE ŹRÓDŁO EMISJI GAZÓW CIEPLARNIANYCH

Fragment publikacji Energetyka a zmiany klimatu zamieszczonej w portalu Instytutu na Rzecz Ekorozwoju

4.1. Ekologiczny ślad produktów
Mineralne zasoby Ziemi są ograniczone, w tym również zasoby paliw kopalnych.
Każdy człowiek zużywa pewną ich część, większą lub mniejszą, odciskając tzw. ślad ekologiczny (ramka 3).
Dotyczy to nie tylko przedstawionego wcześniej łańcucha procesów produkcji i użytkowania
energii, ale także łańcuchów produkcji i zużycia dóbr oraz korzystania z usług.W dobie globalizacji, w warunkach nieskrępowanego światowego przepływu produktów, usług, kapitału i informacji, towary kupuje się tam, gdzie są tańsze i transportuje je na odległe kontynenty. Takie postępowanie wymusza wzrost zużycia energii. Oto przykład: energia zużywana na transport jabłek z Nowej Zelandii do Europy jest 23 razy większa od energii zawartej w owocu [8].
Produkty żywnościowe są coraz bardziej przetworzone. Przetwarzanie także pociąga za sobą wzrost zużycia energii. Na przykład do wyprodukowania puszki kukurydzy potrzeba 13 razy więcej energii niż wynosi wartość energetyczna kukurydzy w tej puszce. Pamiętamy, że energia świetlna emitowana przez żarówkę wymaga zużycia energii pierwotnej w ilości 320 razy większej. Sprawność energetyczna urządzeń, mierzona stosunkiem energii użytecznej do energii paliw wydobytych ze złoża, mieści się w przedziale od 0,1% do 70%. Wynika z tego, że z jednej strony wykorzystujemy zasoby energetyczne Ziemi nadmiernie i nieefektywnie, z drugiej strony – korzystając z nich, emitujemy gazy cieplarniane.
Na przykład na każdego mieszkańca Polski przypada dzienna emisja dwutlenku węgla w ilości prawie 24 kg (rocznie około 8 ton).
Wskali globalnej problemem jest nierówny podział zasobów Ziemi (ramka 3). Ślad ekologiczny przeciętnego Europejczyka czy Amerykanina jest 2-3 razy większy niż ślad, który byłby wynikiem równego podziału zasobów. Jeszcze bardziej zróżnicowane jest zużycie paliw i energii oraz emisja gazów cieplarnianych (patrz: rozdział 4.3).

Silna więź: zużycie energii i emisja gazów cieplarnianych

Istnieje bardzo silna korelacja między zużyciem (spalaniem) paliw i energii a stężeniem dwutlenku węgla w atmosferze. Aż do rewolucji przemysłowej stężenie tego gazu pozostawało w przybliżeniu na tym samym poziomie, czyli wynosiło 260-270 cząsteczek CO2 na milion cząsteczek gazów atmosferycznych, czyli 260-270 ppm (ppm – ang.: parts per million). Rozwój przemysłu i rosnące zużycie paliw kopalnych spowodowały wzrost stężenia CO2 w atmosferze do 382 ppm obecnie [2]. Co gorsza, ten wzrost jest coraz szybszy. Gdybyśmy postępowali jak dotychczas, to do 2050 r. nastąpiłby 2-3-krotny wzrost zapotrzebowania na energię (rys. 9).
Jeżeli chcemy utrzymać stężenie dwutlenku węgla w atmosferze na poziomie 450-
550 ppm, to musimy się liczyć ze wzrostem średniej temperatury powierzchni Ziemi
o 2,0-3,2°C do 2100 r.
Jest to duże wyzwanie dla świata, bowiem z jednej strony rośnie zapotrzebowanie na paliwa i energię (rys. 9), a z drugiej strony utrzymanie stężenia na poziomie 450 ppm wymaga zmniejszenia do 2050 r. emisji gazów cieplarnianych (w stosunku do 2000 r.) o 50-85%. Przy stężeniu 550 ppm ta zmiana powinna wynosić od –30% do +5% (dopuszczalny niewielki wzrost).
W celu stabilizacji stężenia dwutlenku węgla niezbędne są pilne, solidarne działania wszystkich krajów świata, bowiem warunkiem stabilizacji stężenia CO2 na poziomie 450 ppm jest spadek emisji gazów cieplarnianych nie później niż w 2015 r., a warunkiem stabilizacji na poziomie 550 ppm jest wystąpienie spadku emisji CO2 przed 2030 r. [2]

Czy świat jest solidarny?

Kraje biedne mają wciąż mniejszy udział w zużyciu paliw i energii niż kraje rozwinięte (zrzeszone w OECD – ang.: Organization for Economic Cooperation and Development, Organizacja Współpracy  gospodarczej i Rozwoju), ale za kilkanaście lat ich udział będzie przeważający (rys. 10). Zużycie paliw i energii na mieszkańca jest na świecie głęboko zróżnicowane.
W pobliżu skrajnych wartości znajdują się: z jednej strony Katar (ponad 1100 GJ na mieszkańca) i Singapur (prawie 450 GJ na mieszkańca), z drugiej strony Indie (niespełna 20 GJ na mieszkańca) [10]. Jest to źródłem braku zgody krajów biednych na podpisanie konwencji dotyczącej ograniczenia emisji gazów cieplarnianych.
Na rys. 11 na prawo od Polski (w której zużycie energii na mieszkańca wynosi 100 GJ) znalazły się przede wszystkim kraje biedne. Gdyby każdy z ich mieszkańców zużywał tyle samo energii co mieszkaniec Polski, to światowe zapotrzebowanie na energię. zwiększyłoby się ponaddwukrotnie.
Jakie będą skutki osiągnięcia przez państwa biedne poziomu rozwoju krajów bogatych, takich jak Kanada, USA i większość krajów Unii Europejskiej? Z analiz wynika, że nie dałoby to najmniejszych szans na stabilizację stężenia CO2 w atmosferze na poziomie 450-550 ppm. Nie pozostaje nam więc nic innego, jak solidarnie i sprawiedliwie dzielić zasoby przyrody: kraje bogate powinny 2-3-krotnie zmniejszyć zużycie paliw i energii na mieszkańca, a kraje biedne i średnio zamożne – nie zwiększyć tego zużycia ponad poziom, jaki obecnie występuje w Turcji czy Argentynie (rys. 12). Dodatkowym warunkiem jest to, że połowa energii zużywanej przez ludzi na całym świecie powinna pochodzić z odnawialnych źródeł energii.
Korelację między emisją CO2 na mieszkańca a poziomem rozwoju gospodarczego, mierzonego wartością produktu krajowego brutto (PKB) na mieszkańca, ilustruje rys. 12.

Jak na tle świata prezentuje się Polska?

W 2005 r. wartość PKB na mieszkańca wynosiła u nas 13894 USD, a zostało to „okupione” emisją 8,53 t CO2 na mieszkańca. Wniosek: statystyczny mieszkaniec Polski emituje o około 30% więcej CO2 niż średnio mieszkaniec innego kraju o zbliżonej zamożności [10].
Są dwie podstawowe przyczyny wysokiej emisji CO2 w Polsce. Pierwsza z nich to wysoki udział węgla w bilansie paliw pierwotnych, a szczególnie w produkcji energii elektrycznej (rys. 13).
Wyprodukowanie 1 kWh energii elektrycznej z różnych rodzajów energii pierwotnej powoduje następującą emisję CO2:
• energia wodna i inne odnawialne źródła energii 0 kg
• energia jądrowa 0-0,03 kg
• energia z gazu ziemnego 0,4-0,45 kg
• energia z ropy naftowej 0,72-0,76 kg
• energia z węgla kamiennego 0,9-1,02 kg
• energia z węgla brunatnego 1,02-1,30 kg
Drugą przyczyną jest nadmierna energochłonność gospodarki. Zużycie energii pierwotnej w stosunku do wartości PKB jest w Polsce o 50% wyższe niż średnio w 25 krajach Unii Europejskiej [6].