Svět je v ohrožení. Půjde ještě geoinženýrsky opravit?

Někdy je potřeba napravit to, co člověk zkazil. Nejde jen o zničené věci, ale v rámci ochrany životního prostředí se „opravují“ třeba mokřady. Nyní se začíná uvažovat, že bychom mohli „opravit“ klima celé Země, zabránit jejímu dalšímu globálnímu oteplování a časem ji snad i vrátit do „původního“ předindustriálního stavu. Má k tomu posloužit takzvaný geoinženýring včetně zachytávání a ukládání skleníkových plynů pod zem. Zdá se totiž, že současné způsoby, jak udržet oteplování Země v přijatelných mezích, selhávají.

Většina vědců, která se oteplováním zabývá, dospěla k závěru, že bychom neměli zvyšovat teplotu Země v průměru o více než 1,5 stupně Celsia oproti předprůmyslové době. Nebo nárůst alespoň udržet pod dvěma stupni, a proto je v odpovídajícím rozsahu potřeba omezit emise skleníkových plynů, které člověk produkuje a které zahřívají planetu.

Protože pouze v tomto případě se můžeme vyhnout radikálním změnám klimatu a obrovským přímým i nepřímým nákladům, jak se jim přizpůsobit. Donedávna se zdálo, že taková redukce emisí je technicky možná a politicky průchodná, proto v roce 2015 tento cíl odsouhlasili v Paříži zástupci téměř dvou stovek zemí, tedy naprostá většina světa. Jenže realita, jak se nyní ukazuje, je zcela jiná. Loni už byla celá Země teplejší právě o 1,5 stupně oproti předindustriální éře.

Mohlo by se zdát, že jde o mimořádnou událost, která dlouhodobě nemá význam. Bohužel tomu tak není. Pokud budeme v omezování emisí pokračovat jako nyní, směřujeme k oteplení Země o tři stupně s tím, že některá území se stanou v podstatě neobyvatelnými, dojde ke značnému nárůstu hladiny oceánů, což vyvolá obrovskou migraci. Pokud se udělá vše, co politici slíbili a o čem se mluví jako o plánech pro budoucnost, dostaneme se k teplotě vyšší o 2,5 stupně. A když dosáhneme uhlíkové neutrality, tedy budeme stejně skleníkových plynů, zejména oxidu uhličitého, vypouštět jako pohlcovat, měli bychom skončit s teplotou vyšší o dva stupně ve srovnání se začátkem masového využívání průmyslu člověkem. Výsledek tedy také nebude nic moc. Dá se tomu nějak zabránit? Můžeme „přidat“ s omezováním emisí, ale nezdá se, že by pro to existovala politická podpora. Naopak, vypadá to, že minimálně v Evropě se možná bude omezovat vypouštění emisí pomaleji.

Naštěstí existuje možnost, jak nezrychlovat omezování emisí a zároveň zmírnit oteplování a celkovou změnu klimatu – ovlivnit ho v opačném směru, nějak zařídit ochlazování působící proti oteplování. Tyto metody se nazývají geoinženýring a donedávna měly nádech zla nebo byly minimálně pro část vědců a politiků tabu. Tvrdilo se totiž, že pokud si lidé uvědomí, že lze takto bojovat s globálním oteplováním, už nebudou chtít snižovat emise, což povede k ještě větším problémům v budoucnosti.

Bohužel se ukázalo, že ochota snižovat emise je i bez toho nedostatečná, a proto byl geoinženýring vzat na milost. Jak se situace v uplynulých letech radikálně změnila, nedávno popsal týdeník The Economist. Zatímco v roce 2011 na vědecké konferenci organizované World Climate Research Program, což je mezinárodní program, který pomáhá koordinovat globální výzkum klimatu, po geoinženýringu nikdo ani nevzdechl, loňská konference ve Rwandě ho byla plná.

Politická podpora geoinženýringu sílí zejména v chudých zemích, které jsou klimatickou změnou často tvrdě zasaženy. Jak řekl loni americkému časopisu The New Yorker Anote Tong, bývalý prezident ostrovního státu Kiribati: „Pokud budeme s omezováním emisí skleníkových plynů způsobujících oteplování Země pokračovat stejně liknavě jako nyní, brzy se dostaneme do situace, kdy budeme mít volbu mezi použitím geoinženýringu a totální destrukcí Země.“ Tong dobře věděl, o čem mluví, většina ostrovního Kiribati totiž ční nad hladinu moře jen jeden až tři metry a často ani to ne, a proto tuto zemi nejvíc na světě ohrožuje vzestup mořské hladiny v důsledku globálního oteplování.

Poručíme větru, dešti

Idea upravit klima uměle není nová. V roce 1965 vědci tehdejšího amerického prezidenta Lyndona B. Johnsona informovali, že existuje nebezpečí globálního oteplování způsobeného skleníkovými plyny vypuštěnými člověkem a jaké problémy to představuje pro lidstvo a konkrétně pro USA. Autoři zprávy jako řešení nenavrhovali omezení emisí skleníkových plynů. To jim přišlo v době rozvíjejícího se automobilismu a triumfující techniky nemyslitelné. Chtěli místo toho jejich účinek eliminovat umělým ochlazováním. Prezidentův poradní vědecký výbor navrhl rozprášit ve vzduchu nad oceány částice, které by odrážely část sluneční energie zpět do vesmíru, a tím Zemi ochladily.

V Sovětském svazu zase zhruba o deset let později klimatolog Michail Budyko, který v padesátých letech svými modely změnil klimatologii z kvalitativní na kvantitativní fyzikální vědu, prosazoval vypouštění oxidů síry do atmosféry, což mělo zvýšit odrazivost a ochladit Zemi. Problém byl v tom, že by to bylo drahé. Ať už bychom použili letadla, či rakety, vše by stálo v minulém století astro­nomické částky, které na něco takového nikdo nechtěl věnovat. V tomto století však výrazně klesly náklady na dopravu látek do atmosféry, dokonce i do vesmíru, takže jde o nyní proveditelnou zále­žitost. Časopis The Economist uvedl odhad, podle kterého by snížení zemské teploty o jeden stupeň vyšlo na několik desítek miliard dolarů ročně, zatímco roční odhadované náklady na snižování vypouštění oxidu uhličitého jako jednoho z hlavních skleníkových plynů do atmosféry přijdou na biliony dolarů.

Jenže je tu jiný problém. Geoinže­nýring, zejména některé jeho metody, v sobě skrývá rizika větší, než byl původně obávaný morální hazard. Například u zmíněných metod ochlazování Země je třeba si uvědomit, že dopad oxidů síry trvá jen omezenou dobu. Museli bychom mít flotilu letadel či balonů, které by vypouštěly látky do vzduchu neustále, a pokud by emise skleníkových plynů stále významně rostly, pak vypouštět do vzduchu stále více oxidů síry. Skleníkové plyny totiž přetrvávají v atmosféře dlouhou dobu a kumulují se tam, tudíž je potřeba stále více látky na jejich „vyvážení“. Pokud by však nějaká událost přerušila vynášení odrazivých látek do vzduchu, nastalo by náhlé skokové oteplení Země.

Dalším problémem je, že ochlazování by nejspíš nebylo rovnoměrné a ovlivnilo by například deště a monzuny. Jaký dopad by to mělo, nikdo přesně neví, byť podle nejnovějších výzkumů by někde „jen“ víc pršelo. Ale i pouhé záplavy a neúrody by mohly připravit o střechu nad hlavou, či dokonce o život desítky či stovky milionů lidí. Zatím to vypadá, že lepší než ochlazovat Zemi odrazem slunečních paprsků by bylo ochladit ji tím, že se skleníkové plyny odčerpají z atmosféry.

Nejjednodušší metodou, jak to udělat, je sázet stromy, které pohlcují víc oxidu uhličitého, než ho vypouštějí. Navíc je to přírodní postup a zdálo se, že by mohl fungovat. Jenže se to jen zdálo. Ve skutečnosti by to nestačilo, protože stromů by muselo být enormní množství, musely by růst velmi rychle, navíc na některých místech podporují zahřívání Země, protože jsou tmavší než okolí, proto postrádá smysl sázet je všude, kde je volná půda. Zkrátka, toto momentálně nefunguje, dokonce ani teoreticky.

Mohlo by se však využít moří a místo stromů řas. Jedním z kdysi populárních nápadů bylo hnojit moře železem, což by urychlilo růst řas a planktonu, jež by odstranily oxid uhličitý z atmosféry. To by však mohlo poškodit oceánské ekosystémy, jak naznačují některé studie, což by vedlo k větší produkci skleníkových plynů oceány. Bezpečně vypadá využití hornin, které na přírodní bázi zachytávají atmosférický uhlík při zvětrávání. Jenže k tomu by byly potřeba rozsáhlé plochy, které však nejsou k dispozici. Nelze totiž půl Evropy pokrýt rozemletými křemičitany bohatými na vápník a hořčík, aby přírodně zachytily oxid uhličitý a staly se z nich uhličitany, tedy neškodná hornina.

Obchodníci se vzduchem

Zbývá využití průmyslové technologie – zachytávat oxid uhličitý z atmosféry a ukládat ho buď v horninách, nebo prostorech v zemi, či ještě lépe pod mořem pod pevninským šelfem. O takových zařízeních se uvažuje už dlouho, a už když se schvalovaly cíle takzvané Zelené dohody pro Evropu, bylo zřejmé, že budou nutná. Mimo jiné proto, že určité procesy, například výroba cementu, téměř nejde udělat tak, aby se při nich ne­uvolňovaly skleníkové plyny do atmosféry. Podle nedávných výpočtů bude muset Evropská unie do roku 2030 zachytit nejméně 50 milionů tun oxidu uhličitého ročně a do roku 2050 až450 milionů tun ročně. Je to potřeba kvůli takzvaným „zbytkovým emisím“ zejména ze  zemědělství a průmyslu, které nelze zcela dekarbonizovat.

Problém zatím spočívá v tom, že průmyslové zachytávání oxidu uhličitého je nesmírně energeticky náročné. Aby se přitom neuvolňovalo do atmosféry více emisí, než se pohltí, je nutné použít „zelenou“ bezemisní elektřinu, které není dostatek. Navíc je celý proces v současnosti extrémně drahý. Používají se filtry, které navážou oxid uhličitý, následně se v uzavřené komoře zahřejí, poté se z nich plyn znovu uvolní, odčerpá a uloží do podzemí, případně se nechá reagovat s vhodnou horninou a naváže se v ní.

Firma Climeworks, která má takové zařízení na Islandu, si účtuje za zachycenou tunu oxidu uhličitého z ovzduší více než tisíc dolarů. Povolenku na vypouštění tuny těchto emisí šlo loni v Evropě koupit za zhruba 110 dolarů a letos její cena klesla na polovinu.

Tato společnost tvrdí, že na konci desetiletí klesne cena na polovinu a vyvíjí i „umělé stromy“, kde by operační náklady na zachycení tuny emisí mohly být sto až dvě stě dolarů. Jenže i to je moc, a to nepočítáme náklady na výrobu a vývoj takového „stromu“. Další firmy se snaží vyvinout levnější varianty zachycení uhlíku, ale stále je to drahé. Je třeba najít novou technologii.

Nadějně vypadá například objev z Lehigh University v Betlehemu v americkém státě Pensylvánie, kde se podařilo vyvinout nový absorpční materiál, který by měl pomocí roztoku mědi zvýšit dvakrát až třikrát množství zachyceného uhlíku oproti současnosti. Ten by se pak měnil na jedlou sodu, jež by se ukládala do oceánů. Mohlo by jít o relativně levné řešení založené na současných technologiích. Tedy pokud se ukáže, že lze nový pohlcovač vyrábět průmyslově. A pokud jde o elektrickou energii potřebnou pro zachycování uhlíku, šlo by zřejmě v budoucnu využít například elektřinu vyrobenou z větrných elektráren. Je totiž téměř nemožné ji v potřebných objemech skladovat, a když fouká a není pro ni spotřeba, prodává se na trhu za zápornou cenu. Tím by se celý proces i výrazně zlevnil.

Nicméně investoři věří, že se objeví další novinka. Zatímco celkově loni a předloni investice do startupů zabývajících se bojem proti klimatické změně klesly, firmy specializující se na systémy zachycování uhlíku a jeho uskladňování získaly více peněz. Ostatně Evropská unie letos přišla s návrhem, který má ze zachyceného oxidu uhličitého udělat obchodovatelnou komoditu, kterou si znečišťovatelé budou moci kupovat jako odpustky za své emise.