Nauka

Ślad węglowy a CCS – przykład dla produkcji cementu

Przemysł cementowy, będący jednym z kluczowych sektorów gospodarki, jest także jednym z głównych źródeł emisji gazów cieplarnianych, szczególnie dwutlenku węgla. Emisje procesowe, wynikające z samego procesu produkcji klinkieru, są trudne do wyeliminowania, co sprawia, że przemysł ten jest klasyfikowany jako „hard-to-abate”. W obliczu rosnących wymagań związanych z redukcją emisji, technologie wychwytywania, utylizacji i składowania dwutlenku węgla (CCUS) stają się kluczowym narzędziem w dążeniu do zrównoważonego rozwoju tego sektora.

W artykule zaprezentowano koncepcyjne podejście do implementacji technologii wychwytywania, utylizacji i składowania dwutlenku węgla w polskich cementowniach. W scenariuszu bazowym dominują emisje bezpośrednie (Zakres 1), które odpowiadają za 83% całkowitej emisji gazów cieplarnianych (GHG), przy minimalnym udziale emisji z Zakresów 2 i 3. Wprowadzenie instalacji CCUS prowadzi do zmniejszenia śladu węglowego (ang. Carbon footprint, CF) o 90% w emisjach Zakresu 1, obniżając całkowitą emisję z 735 kgCO2eq/tcmt do 460 kgCO2eq/tcmt. Jednakże, wiąże się to z zwiększeniem udziału emisji z Zakresów 2 i 3, które wynoszą odpowiednio 85% i 58%. Dodatkowo, wprowadzenie CCUS do produkcji energii skutkuje niższym CF wynoszącym około 31 kgCO2eq/tcmt w Zakresie 2, natomiast sieć elektroenergetyczna o niemal zerowej emisyjności może obniżyć emisje w tym zakresie nawet do 7 kgCO2eq/tcmt. Zastosowanie technologii CCUS pokazuje potencjał do maksymalnej redukcji emisji gazów cieplarnianych, uwypuklając znaczenie holistycznego podejścia do kwestii środowiskowych.

Rysunek. Wyniki oceny śladu węglowego dla cementowni referencyjnej (Case 1), wdrożenia CCS na zakładzie (Case 2) oraz implementacji CCS zarówno dla cementowni jak i dla źródeł energii (Case 3), z podziałem na trzy zakresy emisji.

Niniejsze badanie koncentruje się przede wszystkim na aspektach środowiskowych oraz analizuje potencjał technologii CCUS w ramach raportowania ESG (środowisko, społeczeństwo i zarządzanie) w sektorze przemysłowym. Podkreśla konieczność uwzględnienia w kompleksowej analizie obok kwestii środowiskowych, również aspektów społecznych i ładu korporacyjnego. Mimo występujących wyzwań, takich jak ocena wpływu CCUS na ryzyko fizyczne, analiza ta dostarcza cennych wniosków, które mogą pomóc wypełnić luki w strategiach i wspierać zrównoważony rozwój technologii CCUS z punktu widzenia aspektów ekonomicznych i środowiskowych. Ponadto, artykuł uwypukla istotne różnice pomiędzy emisjami z zakresu 1 i 2 w projektach CCUS dla cementowni, podkreślając rolę kompleksowej analizy w osiąganiu efektywności technologicznej, ekonomicznej i środowiskowej.

Carbon capture, utilization and storage as part of environmental, social and governance reporting / Magdalena STROJNY, Magdalena GAZDA-GRZYWACZ, Paweł GŁADYSZ, Aneta MAGDZIARZ, Wojciech NOWAK // ECOS 2024: proceedings of ECOS 2024: 37th international conference on Efficiency, Cost, Optimization, Simulation and environmental impact of energy systems : Rhodes, Greece, 30 June–5 July 2024 : internal proceedings preliminary version / eds. Sotirios Karellas, [et al.].