Pred pätnástimi rokmi vyšiel vo vedeckom časopise Science opis modelu možného prechodu svetovej energetiky na "bezuhlíkovú". Práca sa stala hojne citovanou a čítanou medzi zástancami rýchleho a radikálneho znižovania emisií CO2. Nastolila, že aby nedošlo k zvýšeniu teploty o viac ako 2 ° C, musela by sa svetová energetika počas nasledujúcich 30 rokov úplne zásadne premeniť. A aby sa to stalo, svet by musel v súčasnosti každý deň uvádzať do prevádzky "bezuhlíkové" zdroje s výkonom zhruba 1100 megawattov (MW).
Hlavný autor, Ken Caldeira z Carnegie Institution, sa po rokoch k svojej práci vrátil, aby sa pozrel, ako to vlastne vyzerá v skutočnosti. A výsledok ho príliš nepotešil - v skutočnosti dnes svet pridáva každým dňom zhruba 150 MW nových nízkoemisných zdrojov. Rádový rozdiel znamená, že "prestavba" energetiky do podoby, ktorú by zástancovia výrazného znižovania emisií CO2 preferovali, by netrvala 30 rokov, ale zhruba tri a pol storočia, uvádza Technet.cz.
Caldeirov výpočet je samozrejme len približný, ale rádovo sa zhoduje s ďalšími podobnými odhadmi. Tohtoročný výhľad Medzinárodnej agentúry pre obnoviteľnú energiu (IRENA) hovorí napríklad niečo veľmi podobné: podľa neho by sa mala rýchlosť budovania nových obnoviteľných zdrojov zvýšiť zhruba šesťnásobne, aby obnoviteľné zdroje mohli v roku 2050 tvoriť dve tretiny celkovej konečnej spotreby energie a 85 percent výroby elektriny. Caldeirove odhady boli len o trochu ambicióznejšie, a tak je jeho výhľad ešte o niečo "pesimistickejší".
Nechajme stranou veľké neistoty okolo závislosti globálnej teploty na hladine CO2, nepresnosti klimatických modelov aj legitímnu otázku, do akej miery sa oplatí proti klimatickým zmenám bojovať. Na mnoho z nich jednoducho nemáme vhodné odpovede a možno ani nikdy mať nebudeme. Venujme sa oveľa praktickejšej a pre rozhodovanie o našej budúcnosti dôležitejšej otázke: prečo zmena nejde rýchlejšie, keď väčšinový názor (a to zrejme ako odborný, tak verejný) sa dnes stavia zrejme na stranu zástancov názoru o nutnosti obmedzovania emisií a rizikách globálneho otepľovania. Prečo po zhruba 20 rokoch, keď otázka zmeny klímy je predovšetkým vo vyspelých štátoch na popredných miestach verejného záujmu, sa vlastne nič nezmenilo.
A zrejme sa v najbližšej dobe ani meniť nebude. Do polovice tohto storočia by mala podľa odhadov svetová spotreba energie vzrásť zhruba o tretinu. Len samotná Čína bude v nasledujúcich desaťročiach zrejme potrebovať zdroje schopné vyprodukovať ročne zhruba rovnako energie, koľko robí dnešná celková energetická spotreba USA (tj. výroba všetkých primárnych energetických zdrojov), teda zhruba 25 petawatthodín (PWH).
Je to veľa práce
Čitateľ nám snáď odpustí, ale ešte chvíľu sa zdrží pri číslach, ktorá ilustrujú gigantické rozmery takejto úlohy: prechod k novej energetike by vyžadoval stavbu rádovo zhruba desiatok tisíc veľkých jadrových elektrární alebo inštaláciu solárnych panelov na ploche veľmi zhruba zodpovedajúcemu Nemecku.
Tvárou v tvár takým číslam je až prekvapivé, že si niekto predstavoval rýchlejšiu zmenu. Minulosť nám pomerne jasne ukazuje, že niečo také chce čas i za veľmi vhodných okolností. Podľa hojne citovaných údajov pôvodom Čechoslováka, ale dnes v podstate naturalizovaného Kanaďana Václava Smila aj minulé "energetické prechody" trvali veľmi dlho. Podiel uhlia na svetovej spotrebe energie sa z 5 na 25 percent zvýšil približne počas 35 rokov. Pri rope to trvalo 40 rokov a pri zemnom plyne 55 rokov.
Asi ste si všimli, že je trendom predlžovanie energetických prechodov. Nielen Smil sa domnieva, že hlavnou príčinou pritom je zvyšujúca sa technická náročnosť týchto postupných premien. Uhlie nahradilo drevo, ktoré je v podstate veľmi podobným palivom. Deriváty ropy už vyžadovali nové technológie, zemný plyn zase nové - a v mnohých ohľadoch náročnejšie (moderné plynové turbíny sú technologické "divy", ktoré si náročnosťou a úrovňou spracovania hocikedy nezadajú s kozmickými technológiami).
Snáď ešte dôležitejšiu úlohu má tiež zvyšovanie skutočnej spotreby. V roku 1965 svetová spotreba energie činila podľa odhadov približne 51 PWH. Dnes je zhruba trojnásobná, niekde nad 150 PWH, a v roku 1900, keď drevo pomaly začalo predbiehať uhlie ako primárny zdroj energie ľudstva, bola celková spotreba snáď okolo 10 PWH. V menšom systéme sa zmeny prejavujú rýchlejšie.
Energetika je dnes najväčšie priemyselné odvetvie vôbec a situácia sa logicky môže meniť len pomaly (a umocňuje to ešte všeobecne známy fakt, že investičné rozhodnutia v energetike sa robia na desaťročia). Napríklad v rozvinutom svete ropa na začiatku 70. rokov dodávala polovicu celkovo spotrebovanej energie (tj. vrátane dopravy), dnes je to približne 35 percent.
Z podielu ukrojili len celkom zanedbateľnú časť "nové" obnoviteľné zdroje, ktoré dnes majú podiel niečo vyše 2 percentá. Oveľa väčšiu úlohu hral zemný plyn (z 19 na 27 percent), jadrová energetika (z 1 percenta na 10) a väčší vplyv než OZE mali aj biopalivá a spaľovanie odpadu (ich podiel stúpol z 2 percent na necelých 6). Podiel uhlia sa za rovnakú dobu znížil z približne 22 percent na 17 a v štátoch skupiny OECD dnes teda platí, že zemný plyn prekonal význam uhlia a je medzi všetkými palivami "dvojkou".
Minulosť nás tiež učí, že "stará energetika" mizne nerada. Nové zdroje staré ani tak nenahradili, zatiaľ ich vždy skôr dopĺňali. Uhlie máme síce od školských rokov spojené s priemyselnou revolúciou, avšak aj v 21. storočí je stále kľúčovým zdrojom. V celkovej spotrebe energie je však druhým najväčším zdrojom vôbec (za ropou a jej derivátmi) a vo výrobe elektriny je jednoznačnou jednotkou.
"Slabé" Slnko a vietor
Súčasná situácia sa ale od minulých aj v niektorých ohľadoch líši - a nie je to v zmysle pre ňu príhodnom. Historicky povedané sa prechody k novým zdrojom energie diali (až na malé lokálne výnimky) smerom od menej výdatných zdrojov k bohatším. Tým máme na mysli nielen dostupnosť, ale aj energetickú hustotu jednotlivých zdrojov. Vyschnuté drevo obsahuje nejakých 15 až 20 megajouloch na kilogram (MJ/kg), uhlie od 10 do 30 MJ/kg, ropa niečo málo cez 40 MJ/kg a metán, ktorý je hlavnou zložkou zemného plynu, potom okolo 55 MJ/kg. (Dodajme, že plyn má istú nevýhodu vo väčšom objeme.)
Obnoviteľné zdroje, ktoré sa majú podľa niektorých predstáv stáť minimálne dominantným zdrojom energie, avšak so svojimi predchodcami v tomto smere úplne zásadne prehrávajú. Nie je celkom jednoduché urobiť porovnanie, pretože OZE nepoužívajú palivo a v tomto ohľade majú teda nižšie náklady, na druhej strane však vyžadujú napríklad veľké množstvo voľnej plochy. Úplne neporovnateľné s tým, aké potrebujú klasické zdroje.
Aby mala dnešnou technológiou vybavená fotovoltaická elektráreň maximálny výkon zhruba porovnateľný s výkonom temelínských dvoch blokov, teda cca 2 000 MW, musela by mať plochu vyše 50 km². A to je výkon za ideálnych podmienok, ktoré nastávajú zriedkakedy.
Plánovaný prechod k obnoviteľným zdrojom ide teda konzumentom elektriny "proti srsti"; ide o historicky výnimočný prípad prechodu od komfortnejšieho zdroja k menej komfortnému.
Konzumentom teda nové zdroje vlastne nič nové neprinášajú. Uhlie umožnilo ľudstvu uskutočniť priemyselnú revolúciu, ktorú by biomasa podľa prepočtov poháňať nedokázala. Už dlho totiž platí, že ľudstvo spáli za rok podstatne viac fosílnych palív, než koľko môže za rovnaký čas reálne povedané získať z biosféry.
Elektrinu, ktorú zabezpečujú fotovoltaické či veterné elektrárne, už vyrábajú v rovnakej kvalite zdroja staršie (nechajme teraz bokom nepredvídateľnosť OZE). Môžu sa nájsť niektoré drobné výhody - napríklad batériové systémy sa ukazujú naozaj ako zaujímavý systém na poskytovanie sieťových služieb a udržanie ich stability - ale v zásade neprinášajú používateľom možnosti, ktoré by predtým nemali. Cieľom je kúriť, svietiť, jazdiť či lietať rovnako ako dnes, nie lepšie. Odpadá tak jedna z hlavných motivácií, ktorá poháňala minulé energetické "revolúcie".