Je dosažení uhlíkové neutrality průmyslu reálné?

ABSTRACT: On 27 January 2023, the European Commission published the document „Transition Pathway for the Chemical Industry“. Its sub-parameters and their numerical expressions are based on very ambitious assumptions and their feasibility is questionable.

PŘECHODOVÁ CESTA PRO CHEMICKÝ PRŮMYSL

Tyto transformační plány měly nabídnout „lepší pochopení rozsahu, nákladů, dlouhodobých přínosů a podmínek opatření potřebných k doprovodné souběžné transformaci“ pro nejdůležitější průmyslové ekosystémy, což podle Komise povede k „proveditelnému plánu pro udržitelnou konkurenceschopnost“, které musíme důvěřovat a aktivně se do ní zapojit (po vzoru ostatních zemí EU). Jedním ze 14 definovaných odvětví je chemický průmysl.

Dne 27. ledna 2023 Evropská komise zveřejnila dokument „Transition Pathway for the Chemical Industry“ (Přechodová cesta pro chemický průmysl). „Přechodová cesta pro chemický průmysl“ se skládá z osmi základních bloků (viz obrázek 1).

Původní návrh pro přechodovou cestu navrženou Evropskou komisí se skládá ze 187 opatření, která jsou uvedena v 8 kapitolách – stavebních blocích (Udržitelná konkurenceschopnost, Právní rámec a veřejná správa, Sociální rozměr, Věda, výzkum a inovace, Infrastrukturní sítě, Investice, Vzdělání a dovednosti, Přístup k energii a surovinám). Opatření mají být řešena na úrovni Evropské unie nebo členských států nebo na úrovni průmyslových odvětví. Některá budou relevantní pro konkrétní členské státy, jiná pro ně budou méně relevantní.

Vznikající český národní plán pro přechodovou cestu je inspirován plánem EU a je rozdělen do 7 bloků. Pro každý z bloků budou ve spolupráci průmyslu a státních orgánů vypracovány karty opatření, které by se strany zavázaly odpovídajícím způsobem postupně plnit. Spolu s ekologickou a digitální transformací chemického průmyslu je tak hlavním cílem zvýšit jeho odolnost a udržitelnou konkurenceschopnost.

Obrázek č. 1: Základní bloky pro Přechodovou cestu pro chemický průmysl

Zdroj: Evropská komise, 2023

NAVAZUJÍCÍ ČESKÝ MODEL PRO CHEMICKÝ PRŮMYSL

Za účelem definování možných podmínek pro dosažení uhlíkové neutrality do roku 2050 byl vytvořen model českého chemického průmyslu na příkladu 16 vybraných klíčových chemických komodit s vysokou tonáží relevantních pro český chemický průmysl zohledňující výrobu a poptávku v ČR a reprezentujících rozhodující část odvětví z pohledu tržeb, ziskovosti, ekologické zátěže a investic. Byl využit model iC2050 (Model iC2050 byl vyvinut ve spolupráci Cefic a Deloitte s vybranými univerzitami a použit pro modelování vývoje chemického průmyslu EU.) provedený ve dvou základních scénářích a dvou cílových konceptech (celkem pak ve 14 podscénářích). Z výstupů modelování je patrné, že cíl dosažení klimatické (uhlíkové) neutrality není dosažitelný, nebudou-li vytvořeny následující podmínky a předpoklady:

• Elektřina je k dispozici za přijatelnou cenu, aby byla zaručena globální konkurenceschopnost odvětví.

• Intenzita skleníkových plynů v odvětví energetiky (elektřina) se sníží a v roce 2050 dosáhne nulové hodnoty (pro dílčí scénář „Elektrifikace“), nebo se intenzita skleníkových plynů sníží o 96 % ve srovnání s rokem 2019 (pro dílčí scénář „Obnovitelné zdroje“).

• Dostatečné množství udržitelné biomasy dostupné pro chemický průmysl v České republice se pohybuje v úrovni 1 milionu tun.

• Disponibilita ověřených funkčních technologií přispívajících ke snížení emisní zátěže, např. elektrifikované jednotky parního krakování (etylenu) budou, alespoň částečně, k dispozici v roce 2033.

• Vytvoření dostatečných finančních prostředků pro investice (dostatečná ziskovost odvětví by měla vytvořit potřebné financování z vlastního kapitálu a udržitelnost investic).

• Bude zajištěna dostupnost dostatečných veřejných zdrojů pro případnou provozní a investiční podporu nových technologií.

• Budou zavedená moderní energetická, digitální, CCUS (Carbon Capture Use and Storage) a recyklační infrastruktura (viz dostupnost vybraných technologií, které jsou spolehlivě zásobovány vstupy a řešeními pro polymery s ukončenou životností).

Z kritického hlediska je nutné konstatovat, že chemický průmysl se musí řídit především dostupností technologií, jejich výkonností (OPEX a CAPEX) a vhodnými a stabilními právními předpisy.

Rámec bude následně nekompromisně testován pravidly trhu, spojenými se zásadami bezpečnosti a spolehlivého provozu a sociálními aspekty vyplývajícími z realizace Zelené dohody (Green Deal). Pokud mají být ambiciózní cíle Green Deal naplněny, je třeba se více zaměřit na řadu zcela zásadních podmínek v oblasti legislativy, regulace a finančních nástrojů, které musí zajistit skutečnou konkurenceschopnost a dlouhodobou odolnost evropského, potažmo českého (chemického) průmyslu. Model založený na stimulaci „zeleného podnikání“ (viz USA - IRA) by mohl být úspěšnější než model založený především na regulacích a dotacích. K tomuto cíli směřuje například i aktivita reprezentovaná Antverpskou deklarací, která byla iniciována evropským chemickým průmyslem za podpory dalších energeticky náročných odvětví a byla prezentována v březnu 2024 zástupcům Evropské komise – viz https://antwerp-declaration.eu/ (více viz samostatný článek v tomto čísle, pozn. red.). Dosažení uhlíkové neutrality je ve skutečnosti pouze o podmínkách, v nichž bude (také chemický) průmysl fungovat. Podmínkou sine qua non je skutečnost, že přechod musí být (dlouhodobě!) financovatelný z vlastních zdrojů průmyslu. Pokud toho nebude dosaženo, na konci přechodu žádný takový průmysl nebude! Z dotací lze přežít jen nějakou dobu.

Obrázek č. 2: Grafické znázornění celkové bilance CO2 ve scénáři Elektrifikace

Zdroj: Model iC2050 pro ČR 

VÝSTUPY ANALÝZ DEKARBONIZACE JSOU ALARMUJÍCÍ

Z provedených analýz vybraného segmentu chemického průmyslu vyplývají následující hlavní kvantifikované výstupy (které lze multiplikovat 1,2-1,5x pro charakterizaci potřeb celého odvětví) pro celkové období 2019 - 2050 (tj. cca 30 let):

• V případě zavádění řešení pro snižování emisí si dosažení uhlíkové neutrality vyžádá ve výše uvedeném období investice ve výši 17,2 - 20,6 miliardy EUR (Předpokládá se tedy, že investiční výdaje budou činit přibližně 0,5 až 1,0 miliardy EUR ročně, což představuje dalších přibližně 60 % „obvyklých“ ročních investičních výdajů na rozvoj v tomto odvětví.). Analyzované varianty se od sebe liší různým rozfázováním a typem investic do technologií potřebných k dosažení uhlíkové neutrality.

• Průmysl spotřebuje 80 až 110 TWh elektřiny. Spotřeba elektřiny pro definovanou část odvětví se postupně zvýší ze současných 1,5 TWh/ročně na 5 až 7,5 TWh/ročně (v závislosti na zvoleném dílčím scénáři).

• Celková poptávka po biomase v daném období činí 17-21 milionů tun, což v poslední dekádě sledovaného období představuje přibližně 1 milion tun ročně.

• Během tohoto období bude vypuštěno 100-130 milionů tun CO₂, zachyceno bude 3,3–8,7 milionu tun CO₂ (z toho 2,6–8,5 milionu tun CO₂ bude uloženo (CCS) a 0,2–0,7 milionu tun CO2 bude využito (CCU)). Emise fosilního CO₂ ve výši cca 2 mil. t/rok v roce 2050 bude kompenzováno stejným množstvím biogenního uhlíku uloženého (CCS) anebo využitého ve výrobcích dlouhodobé spotřeby.

• Pro zajištění předpokládaného vývoje poptávky po vybraných chemických komoditách bude zachováno zpracování ropy v cca 70 % současné kapacity pro potřeby petrochemického průmyslu, přičemž bude plně ekologizována výroba energetických komodit.

• Pro zajištění uhlíkové neutrality budou aplikovány přístupy cirkulární ekonomiky a vyráběné plasty budou v množství min. 400 tis. t/rok recyklovány mechanicky a min. 200 tis. t/rok zpracovány chemickou recyklací.

Celková bilance emisí CO₂ je znázorněna na grafu (obrázek 2) na příkladu jednoho z hodnocených scénářů.

Z provedených analýz je patrné, že kaž­dé energeticky náročné odvětví bude významně závislé od energetického mixu v ČR a jeho cesta k uhlíkové neutralitě bude závislá na disponibilitě nízkoemisní elektrické energie v dostatečném množství.

O AUTORECH

Ing. IVAN SOUČEK, Ph.D., působil na technických pozicích ve společnosti Kaučuk, ve společnosti Unipetrol zastával pozici ředitele rozvoje a člena představenstva, několik let byl generálním ředitelem společnosti Koramo, v letech 2002–2011 předsedou představenstva a generálním ředitelem České rafinérské. V současnosti je ředitelem SCHP ČR a působí na VŠCHT Praha na Ústavu ekonomiky a managementu.

Kontakt: ivan.soucek@schpcr.cz