Maciej Jamiołkowski IIc Zmiany klimatyczne

Czy klimat naprawdę się zmienia? Tak, dzisiaj zdecydowanie większość naukowców odpowiada twierdząco na to pytanie. Obszarem sporów naukowców są przyczyny powodujące obecne zmiany klimatu. Dyskutowane poglądy: Zmiany klimatu spowodowane są przemysłową nieodpowiedzialnością człowieka powodując lawinowy „efekt cieplarniany” (emisja dwutlenku węgla i innych gazów cieplarnianych) Obserwowane zmiany klimatyczne na Ziemi są efektem naturalnych wahań temperatury klimatu obserwowanego na przestrzeni wieków. Przyczyny zmian są złożone i zależne m.in. od aktywności Słońca.

Obserwowany wzrost temperatury w Warszawie Średnie temperatury roczne rejestrowane w Warszawie przez przedsiębiorstwo energetyczne Vattenfall Heat Poland S.A

Na czym polega efekt cieplarniany? Należy rozróżnić pojęcie naturalnego i zjawiska nadmiernego „efektu cieplarnianego”. Naturalny efekt cieplarniany powoduje ze średnia temperatura powierzchni Ziemi wynosi ok. 33 stopnie powyżej poziomu niż było by w przypadku, gdyby efekt cieplarniany nie miał miejsca. Jest to dobrodziejstwo, gdyż naturalny efekt cieplarniany tworzy na powierzchni ziemi strefy klimatyczne, w których może rozwijać się życie, a rodzaj ludzki może żyć w relatywnie łagodnych warunkach. W przeciwnym razie Ziemia byłaby bardzo zimną i nieprzyjazną planetą jak np. Mars czy Wenus. Z drugiej strony zwiększony nadmierny efekt cieplarniany odnosi się do wzrostu średniej temperatury powierzchni ziemi powyżej poziomu tworzonego przez naturalny efekt cieplarniany. Powodowane jest to przypuszczalnie nadmierną koncentracją gazów cieplarnianych generowanych przez przemysłową działalność człowieka. Takie globalne ocieplenie może prowadzić do nieodwracalnych zmian klimatu np. zmiany opadów atmosferycznych , gwałtownych burz i huraganów , wzrostu poziomu mórz. Słowo „nadmierny” jest zwykle pomijane lecz nie powinno być zapominane w trakcie dyskusji o „efekcie cieplarnianym”

Gazy powodujące „efekt cieplarniany” Gaz cieplarniany Wzór Wkład w globalne ocieplenie Porównanie do CO2 Czas istnienia w atmosferze (lata) Dwutlenek węgla CO2 60% 1 50 -200 Metan CH4 20% 21 12 Podtlenek azotu N2O 6% 310 300 Węglowodory halogenowane HFCs 5% 140 -11 700 1.5 - 264 Perfluorowęglowodory PFCs 6 500 – 9 200 3 200 – 50 000 Sześciofluorek siarki SF6 <1% 23 900 3 200

Pochodzenie gazów cieplarnianych Gaz cieplarniany Źródło emisji Dwutlenek węgla Spalanie paliw kopalnych, erozja, wylesianie Metan Hodowla bydła, składowiska odpadów, procesy fermentacyjne Podtlenek azotu Spalanie paliw stałych, nawozy sztuczne Węglowodory halogenowane Nośnik aerozoli, czynnik chłodniczy Perfluorowęglowodory Sześcio fluorek siarki Instalacje średniego i wysokiego napięcia, okna, opony

Inne wyjaśnienia „efektu cieplarnianego” Problem efektu cieplarnianego jest bardzo złożony. Nie ma jednoznacznego wyjaśnienia, co powoduje wzrost temperatury na powierzchni Ziemi. Mimo tego publikowanych jest wiele alternatywnych wyjaśnień i teorii : Wzmożona aktywność Słońca w ostatnich 25 latach mogła spowodować większość obserwowanych zmian. Zwiększona aktywność wulkanów w ostatnich latach. Zwiększona aktywność prądu El Nino w ostatnich kilku latach. Zwiększająca się ilość aerozoli węglowych ( pyłów ) w atmosferze. Pyły w śniegu. Zwiększająca się zawartość ozonu stratosferycznego. Wewnętrzne zmiany w cyrkulacji wód oceanicznych.

Świat jest uzależniony od paliw kopalnych Paliwa stałe 64,4% Wodne 17,1% Nuklearne 16,9% Inne 1,6% Światowa produkcja energii zależy i będzie zależała od paliw kopalnych jeszcze przez długi czas, nawet jeśli produkcja energii odnawialnych będzie sukcesywnie wzrastać.

Inne źródła energii Energia słoneczna Energia wodna Spalanie Energia odpadów Energia pływów Energia wiatrowa Energia atomowa Geotermia

Ograniczanie emisji gazów cieplarnianych Redukcja emisji Powstrzymanie wylesiania Zwiększenie pochłaniania gazów cieplarnianych poprzez zalesianie Adaptacja do zwiększonej temperatury

Główne możliwości redukcji emisji Ograniczanie zużycia paliw kopalnych ( węgla kamiennego , węgla brunatnego , ropy i gazu w produkcji ciepła i energii elektrycznej). Nowe technologie spalania z wykorzystaniem wychwytywania i podziemnego składowania CO2 (CCS) Odnawialne źródła: Hydroelektrownie Elektrownie wiatrowe Spalanie biomasy Elektrownie słoneczne Geotermia Energia pływów Ogniwa paliwowe Oszczędna gospodarka energią: Termoizolacja budynków Energooszczędne oświetlenie Komunikacja zbiorowa Napędy hybrydowe i wodorowe w komunikacji

Istnieją także inne metody ograniczenia emisji gazów cieplarnianych Istnieją także inne metody ograniczenia emisji gazów cieplarnianych. W programie emitowanym przez BBC „5 Ways To Save The World” zostały przedstawione 5 pomysłów na ocalenie klimatu. 1) Profesor Roger Angel z Arizony proponuje wystrzelenie na obite Ziemską tysięcy luster odbijających światło powodujące nagrzewanie się Ziemi. Zrealizowanie tego pomysłu było by dość trudne ponieważ wytworzenie i wysłanie takiej ilości luster bez uszkodzeń na orbitę byłoby bardzo kosztowne i czasochłonne.

Holenderski profesor Paul Crutzen, zdobywca Nobla za odkrycie przyczyn powodujących powstawanie dziur ozonowych, proponuje wysłanie setek rakiet z siarką do stratosfery tworząc w ten sposób warstwę rozległego ale bardzo cienkiego „płaszcza” z siarki wokół Ziemi. W ten sposób część promieni słonecznych odbije się od tej „pokrywy” przez co zmniejszy się nagrzewanie Ziemi przez promienie słoneczne. Trzecim sposobem brytyjskiego Profesora Johna Latham’a i Stephena Salter’a jest stworzenie zdalnie sterowanego statku. Wytwarzałyby one parę wodą z wody morskiej tworząc w ten sposób chmury, powodujące wzrost gęstości chmur. Gęstsze chmury odbijałyby promienie słoneczne

Australijski Profesor Ian Jones proponuje „nakarmić” plankton specjalnym nawozem. Spowoduje to wzrost liczby planktonu w oceanach, który zaabsorbuje dwutlenek węgla z powietrza. Jest jednak też zła strona tego pomysłu. Mnóstwo ryb może zginąć od nadmiernej ilości planktonu.

Profesor Klaus Lackner z Nowego Jorku jest pomysłodawcą kolejnego projektu. Zaproponował on skonstruowanie „syntetycznego drzewa” do przechwytywania CO2, które byłoby później składowane pod ziemią. Są już koncerny które wykorzystują technologie składowania CO2 pod ziemią.

„Carbon Capture and Storage” „Carbon Capture and Storage” to innowacyjna technologia pozwalająca na zagospodarowanie szkodliwego dwutlenku węgla. Pomysł polega na oddzieleniu CO2 ze spalin powstających w elektrowniach, sprężeniu (zmniejszeniu objętości) CO2, a następnie na zamianie jego stanu skupienia z gazowego w ciekły i składowaniu go w odpowiednich formacjach geologicznych głęboko pod ziemią. Technologia ta była do tej pory stosowana do zwiększania wydobycia ropy i gazu z pól naftowych. W trakcie eksploatacji naturalne ciśnienie gazu ulega zmniejszeniu ograniczając możliwości wydobycia tych niezbędnych surowców. Wtłaczając dwutlenek węgla do złoża utrzymuje się jego stale ciśnienie pozwalające na utrzymanie niezmiennej wydajności wydobycia. Po wyczerpaniu złoża może być ono wykorzystane do podziemnego składowania ogromnych ilości CO2 pochodzących ze spalanie paliw stałych w elektrowniach.

Jedną z pierwszych elektrowni testującą technologie CCS jest instalacja pilotowa w Schwarze Pumpe w Niemczech (Koncern Vattenfall). Przeładunek CO2 do cysterny Instalacja pilotowa w Schwarze Pumpe

Koszt redukcji CO2 dla różnych technologii Potencjał przy założeniu kosztów na poziomie poniżej 40 EUR/t

Porozumienia międzynarodowe Protokół z Kioto - finalne uzupełnienie Ramowej Konwencji Narodów Zjednoczonych w sprawie zmian klimatu i jednocześnie międzynarodowe porozumienie dotyczące przeciwdziałania globalnemu ociepleniu. 1992 – Konwencja Ramowa ONZ ds. zmian klimatu – porozumienie w sprawie zwalczania zmian klimatu powodowanych przez człowieka 1997 – Protokół z Kioto: cele i harmonogram działań redukcyjnych dla krajów uprzemysłowionych 2001 – USA odmawia ratyfikacji Protokołu z Kioto 2001 – Konwencja z Marrakeszu określa procedury wprowadzenia w życie Protokołu z Kioto 2002 – Unia Europejska i jej członkowie ratyfikuje Protokół z Kioto 2002 – Polska ratyfikuje Protokół z Kioto 2004 – Rosja ratyfikuje protokół z Kioto powodując jego wejście w życie 2005 – Protokół z Kioto formalnie wchodzi w życie

COP 14 czyli Szczyt w Poznaniu COP to skrót od Conferences Of the Parties czyli corocznej konferencji stron zaangażowanych w walkę ze zmianami klimatu. Spotkania te organizowane są przez ONZ co roku w rożnych krajach świata. W ubiegłym roku 2008 Poznań gościł przedstawicieli z całego świata dyskutujących o problemach zmian klimatu. Głównym celem spotkania COP 14 w Poznaniu było przygotowanie porozumienia o przyszłych celach redukcyjnych emisji CO2 po roku 2012. W obradach wzięło udział 8 tys. uczestników. Konferencji towarzyszyły wystawy promujące technologie ekologiczne na terenie Targów Poznańskich. Po 12 dniach negocjacji w Poznaniu przedstawicielom krajów z całego świata udało się osiągnąć założony cel: znaczne zbliżenie stanowisk krajów odnośnie nowego porozumienia w sprawie zmian klimatu. Kraje uzgodniły m.in. uruchomienie Funduszu Adaptacyjnego, Poznańską Strategię Transferu Technologii oraz zamknięto przegląd Protokołu z Kioto. W przyszłym roku ( 2010) na COP 15 w Kopenhadze zakłada się podpisanie kolejnego porozumienia Kioto 2, dotyczącego celów redukcyjnych obowiązujących po roku 2012.

Wystawa technologii CSS Vattenfall’a na targach w Poznaniu

…dziękuję za uwagę…