Porozumienie zawarte na konferencji klimatycznej COP21 odbywającej się w Paryżu na początku grudnia 2015 roku zostało uznane za przełomowy koniec ery węgla i innych kopalin. Czy jednak niespójne i niewiążące deklaracje polityczne wygrają z rzeczywistością, która w ostatniej dekadzie stworzyła węglowi fantastyczne warunki do rozwoju?
Węgiel, a konkretnie energia wytwarzana w elektrowniach węglowych, stały się niemalże wrogiem publicznym w wielu miejscach na świecie. Presja generowana przez ekologów i polityków, będące jej konsekwencją porozumienie klimatyczne, a także uroczyste zamykanie ostatnich kopalń w Niemczech i Wielkiej Brytanii oraz transformacja gospodarki Chin sprawiają wrażenie, że dla węgla nie ma już przyszłości we współczesnym świecie.
Pierwsze 13 lat nowego milenium było dla węgla złotą erą permanentnego rozwoju – koniec prosperity nie oznacza jednak końca całej gałęzi. Nadzieją dla przemysłu węglowego jest nie tylko Azja, która staje się jego nowym domem, ale także technologia, która powinna umożliwić powstanie prawdziwego „czarnego złota”, czyli węgla czystego, nieinwazyjnego dla środowiska.
Koniec złotej ery węgla?
Popyt na energię wzrasta i będzie dalej wzrastał wraz ze zwiększającą się liczbą ludności oraz powiększającą i bogacącą się klasą średnią w Chinach, Indiach i innych krajach południowo-wschodniej Azji. Marzeniem zachodnich polityków jest, by ów przyrost popytu zaspokoić ze źródeł odnawialnych, co może okazać się niemożliwe. Chiny już wytwarzają 24% światowej energii elektrycznej, będąc globalnym liderem w tej dziedzinie, z dużą przewagą nad drugimi USA.
O ile jednak w Ameryce wzrost produkcji energii wyhamował, osiągając szczyt w 2007 roku, o tyle w Chinach maksimum raczej nie zostanie osiągnięte w tej dekadzie. Zapotrzebowanie na energię wzrasta dynamicznie także w innych krajach regionu, jak Indie, Bangladesz, Wietnam czy Indonezja.
Unia Europejska od 2010 roku z każdym rokiem wytwarza coraz mniej energii elektrycznej, zwiększając efektywność jej zużycia bez uszczerbku dla odbiorców. Produkcja elektryczna w Europie należy też do najczystszych na świecie – UE odpowiada za 10,4% emisji CO2, mimo że wytwarza 13,5% światowej produkcji energii. Chiny przeciwnie: choć wytwarzają 24% światowej energii, to emitują przy tym 27,5% światowej emisji CO2.
Między innymi za sprawą Chin węgiel stał się w XXI wieku drugim niemal równie ważnym źródłem energii pierwotnej co ropa naftowa. Rok 2014 był jednak pierwszym od 1999, kiedy globalna produkcja węgla spadła, w dużej mierze za sprawą Chin, gdzie nie tylko mniej wydobywano, ale także mniej importowano. Spadek produkcji dotknął wszystkie rodzaje węgla oprócz węgla koksowego.
Spadek wydobycia ostatecznie nie powinien zaszkodzić rynkowi, bowiem był on obciążony nadpodażą surowca, co odbiło się na jego cenach. Chińscy producenci w 2014 roku starali się zastosować strategię podobną do tej stosowanej przez państwa OPEC: bronili własnego udziału w rynku poprzez cięcie cen. W wyniku tego wielu producentów musiało więc radzić sobie ze stratami. Wywiadownia gospodarcza Wood Mackenzie szacuje, że ponad 65% światowej produkcji węgla jest przy obecnych cenach nieopłacalna1. Pokłosiem tego, a także kwestii środowiskowych, jest wycofanie się z inwestycji węglowych m.in. przez fundusz Axa2 oraz banki Credit Agricole3 i ING4.
Nadzieja w ubóstwie energetycznym
Klimat dla węgla rzeczywiście nie jest korzystny. Spadek popytu na ten surowiec w Unii Europejskiej i Stanach Zjednoczonych jest nieunikniony. Najnowsze prognozy IEA wieszczą ponadto koniec złotej ery węgla w Chinach, gdzie zużywana jest połowa podaży tego surowca.
Globalny spadek popytu w Europie i Ameryce być może zostanie zrekompensowany jego wzrostem w Indiach i krajach Azji południowo-wschodniej. Hinduski rząd zamierza zapewnić dostęp do elektryczności 240 milionom ludzi, którzy stanowią póki co lwią część światowego ubóstwa energetycznego. To niemal połowa liczby mieszkańców UE. Ich potrzeby w największej części zostaną spełnione dzięki energii generowanej w elektrowniach węglowych (60% wg IEA), bo to po prostu najtańsza opcja.
Węgiel nie stanie się więc z dnia na dzień zbędny, jedynie będzie powoli tracić dominującą pozycję wśród źródeł energii elektrycznej (w 2013 roku odpowiadał za 41% światowej produkcji prądu, niemal dwa razy więcej niż gaz). Do 2020 roku, zgodnie z przewidywaniami IEA, pozostanie jednym z filarów globalnego „miksu energetycznego”.
Wygra ekonomia?
W Niemczech, gdzie presja społeczna na zmniejszenie emisji CO2 jest ogromna (Niemcy odpowiadają za 20% emisji Unii Europejskiej), węgiel wydawał się być od dawna na straconej pozycji. Tymczasem w 2014 roku dalej odpowiadał on za 43% produkcji energii elektrycznej, przy 26%-owym udziale źródeł odnawialnych. Na dodatek w lepszej pozycji był tańszy i łatwiejszy w pozyskaniu węgiel brunatny, którego Niemcy są największym na świecie producentem i który okazał się substytutem dla wycofywanej energii jądrowej, mimo że jest jeszcze bardziej niekorzystny dla środowiska niż węgiel kamienny.
Jak więc widać, nawet w niesprzyjających okolicznościach politycznych czasem górę bierze pragmatyzm i mechanizm rynkowy. Przemysł bazujący na węglu ma jeszcze kilka lat, by przekonać światową opinię, że czarne złoto może być czyste i nietrujące. Obecnie węgiel odpowiada za niemal 50% światowej emisji CO2, co jest ogromnym wyzwaniem dla tych, którym najmniej zależy na dekarbonizacji. Uzyskanie niskoemisyjnego lub zeroemisyjnego węgla, będzie teraz priorytetem badaczy w branży. Szansą jest też znalezienie innego zastosowania dla surowca.
Czysty węgiel jest możliwy?
Mowa o zgazowaniu, zwanym też gazyfikacją węgla. Mówi się, że jest to proces efektywniejszy i czystszy w stosunku to tradycyjnego spalania węgla, a pozwala uzyskać gaz służący np. do produkcji energii (technologia IGCC). Liderem rozwoju tej technologii, znanej już od XVIII wieku, są Chiny i USA. Problemem jest jednak to, że w trakcie zgazowywania emisja CO2 jest dwukrotnie większa niż przy spalaniu w elektrownii węglowej, stąd prowadzone są prace nad gazyfikacją węgla pod ziemią, w miejscu występowania złóż.
Wiąże się to z technologią magazynowania dwutlenku węgla (CCS). Rozwój i ewentualne masowe wykorzystywanie tego systemu nie daje jednak gwarancji bezpieczeństwa. Nie można mieć bowiem całkowitej pewności, że nagromadzony dwutlenek węgla nie zacznie się wydostawać w niekontrolowany sposób na powierzchnię, co mogłoby doprowadzić do katastrofy takiej, jak ta w 1986 roku nad kameruńskim jeziorem Nyos, gdzie w ciągu nocy zginęło 1700 osób. Tragedia ta była skutkiem naturalnych procesów, jednak uświadamia ona wielkość zagrożenia wynikającego z magazynowania dwutlenku węgla pod ziemią.
Największe nadzieje można więc wiązać z zastosowaniem nowoczesnych i bardziej wydajnych bloków energetycznych oraz z technologiami pozwalającymi na emisję czystego strumienia dwutlenku węgla i przez to jego łatwiejsze wychwytywanie i składowanie. Problemem jest opłacalność. Jeśli więc inżynierowie z działów R&D staną na wysokości zadania i jeśli powiedzie się komercjalizacja technologii zastosowania czystego węgla, wtedy czarne złoto wróci do łask. Jeśli jednak nauka zawiedzie, ludzkość powoli zarzuci korzystanie z tego źródła energii.
References:
1. Two thirds of world’s coal output is loss-making, Wood Mackenzie estimates Source: SMH 10-12-2015
More than 65 per cent of world coal production operates at a loss, according to a new report.
2. Axa to divest from high-risk coal funds due to threat of climate change Source: Guardian 22-05-2015
Insurance company to move £350m out of coal companies and triple investments in green technologies
3. Credit Agricole stops financing coal mining Source: Reuters 20-05-2015
French bank Credit Agricole said on Wednesday it would no longer finance coal mining or miners as lenders grow increasingly uneasy about funding coal due to environmental concerns.
4. ING Bank ends financing, credit to new coal plants Source: NLTimes 27-11-2015
Dutch bank ING decided to stop financing new coal plants with immediate effect. The bank will also no longer provide credit to new clients in the energy industry that rely on coal more than 50 percent.
Sources:
Medium-Term Coal Market Report 2015, Source: IEA 18-12-2015
Coal Information 2015, Source: IEA 2015
World Energy Outlook Special Report on Southeast Asia 2015, Source: IEA 2015
Coal gasification: The clean energy of the future?, Source: BBC 14-04-2014,
Dirty it may be, but coal is cheap.
What is coal gasification?, Source: Science: How stuff works 2015,
Coal is best known for its role supplying electricity throughout the United States—nearly half of the country’s electricity comes from coal.
Źródło: shutterstock.com
