IEF: Ποιά υλικά εμποδίζουν τις προοπτικές της απαλλαγής από τον άνθρακα;

Από τον χάλυβα έως το τσιμέντο, η ενεργειακή μετάβαση θα απαιτήσει να επανεξετάσουμε τον τρόπο με τον οποίο παράγουμε και καταναλώνουμε τα πιο απαραίτητα υλικά για την καθημερινή ζωή.

 

Η πρόκληση της απεξάρτησης από τον άνθρακα καθίσταται πιο δύσκολη λόγω της αναγκαιότητας μεταβολής του τρόπου παραγωγής ορισμένων από τα πιο σημαντικά υλικά που παράγονται σήμερα. 

 

Το τσιμέντο, ο χάλυβας, το πλαστικό και η αμμωνία χρησιμοποιούν συνολικά το 17% της παραγόμενης ενέργειας και η παραγωγή τους βασίζεται σε μεγάλο βαθμό στα ορυκτά καύσιμα 

 

 

Η τσιμεντοβιομηχανία είναι ο τρίτος μεγαλύτερος παράγοντας εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα. Αυτό οφείλεται σε μεγάλο βαθμό σε ένα στάδιο της παραγωγής τσιμέντου κατά το οποίο ο ασβεστόλιθος θερμαίνεται, απελευθερώνοντας μεγάλο μέρος της μάζας του ως CO2.

 

Η βιομηχανία έχει μειώσει τις εκπομπές CO2 από το 1990, χάρη στη μερική μετάβαση σε ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και στο κλείσιμο των πιο αναποτελεσματικών εργοστασίων, αλλά το τσιμέντο παραμένει ένα υλικό με μεγάλο ανθρακικό αποτύπωμα. Περίπου 3,5 Gt τσιμέντου παράγονται ετησίως, αντιπροσωπεύοντας το 8% των συνολικών εκπομπών CO2.

 

Τα καλά νέα είναι ότι υπάρχουν πολλοί τρόποι για να μειωθούν περαιτέρω οι εκπομπές τσιμέντου: μετάβαση σε εναλλακτικές λύσεις όπως η βιομάζα- εισαγωγή της δέσμευσης, αξιοποίησης και αποθήκευσης άνθρακα (CCUS) στις μονάδες- ανάμειξη υλικών στο σκυρόδεμα που επιτρέπουν χαμηλότερη περιεκτικότητα σε τσιμέντο- ακόμη και αντικατάσταση κάποιου σκυροδέματος με υλικά όπως η  ξυλεία. 

 

Ερευνητές από το Imperial College του Λονδίνου διαπίστωσαν ότι οι εκπομπές τσιμέντου θα μπορούσαν να μειωθούν σημαντικά με ένα συνδυασμό αυτών των παρεμβάσεων.

 

 

Η χαλυβουργία αναγνωρίζεται ως μια βιομηχανία έντασης άνθρακα, που είναι δύσκολο να εξαλειφθεί, κυρίως λόγω των ακραίων θερμοκρασιών που απαιτούνται στους κλιβάνους για τη μείωση του σιδηρομεταλλεύματος. Κάθε τόνος χάλυβα που παράγεται απελευθερώνει 1,85 τόνους CO2 - συνεισφέροντας συλλογικά περίπου το 8% των παγκόσμιων εκπομπών CO2.

 

Η αύξηση της ενεργειακής απόδοσης είναι απίθανο να αποφέρει την επιθυμητή μείωση των εκπομπών. 

 

Ως εκ τούτου, υπάρχει μεγάλο ενδιαφέρον μεταξύ των χαλυβουργών για τον εκσυγχρονισμό των διεργασιών τους μέσω δύο βασικών προσαρμογών: την εφαρμογή CCUS για την αποτροπή των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα που φτάνουν στην ατμόσφαιρα και την αντικατάσταση του άνθρακα με υδρογόνο. Πολλές χαλυβουργίες λειτουργούν ήδη πιλοτικές εγκαταστάσεις για να αξιολογήσουν τον αντίκτυπο των διαφόρων στρατηγικών απαλλαγής από τον άνθρακα.

 

 

Η ζήτηση για πλαστικό - από πολλές απόψεις ένα θαυματουργό υλικό - έχει τετραπλασιαστεί τα τελευταία σαράντα χρόνια και συνεχίζει να αυξάνεται. 

 

Τα τελευταία χρόνια, όλο και περισσότεροι κατανοούν ότι ο περιβαλλοντικός αντίκτυπος των πλαστικών υπερβαίνει τη ρύπανση από τα απόβλητα, καθώς είναι επίσης από τα πιο ανθρακούχα υλικά που παράγονται. 

 

Η συντριπτική πλειονότητα των πλαστικών κατασκευάζεται από χημικές ουσίες που προέρχονται από ορυκτά καύσιμα, και το CO2 απελευθερώνεται σε κάθε τμήμα του κύκλου ζωής τους: από την εξόρυξη του πετρελαίου μέχρι την ανακύκλωση, την αποτέφρωση ή την υγειονομική ταφή.

 

Η απαλλαγή της βιομηχανίας πλαστικών από τον άνθρακα δεν είναι απλή υπόθεση, ιδίως επειδή τα πλαστικά μπορούν να συμβάλουν στην έμμεση μείωση των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα, όπως για παράδειγμα διατηρώντας τα τρόφιμα φρέσκα για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα. 

 

Ωστόσο, ορισμένα μέτρα μπορούν να συμβάλουν στη μείωση των κλιματικών επιπτώσεων του πλαστικού. Ένα έγγραφο του Nature Sustainability προτείνει ότι μια τετραπλή στρατηγική θα μπορούσε να είναι πιο αποτελεσματική: στροφή προς τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, επέκταση των βιολογικών και βιοδιασπώμενων πλαστικών, αύξηση της ανακύκλωσης και μείωση της ζήτησης πλαστικού.

 

 

Λίγες ουσίες είναι τόσο σημαντικές για τον σύγχρονο κόσμο όσο η αμμωνία, από την οποία προέρχονται όλα τα ορυκτά αζωτούχα λιπάσματα. Έχει όμως κόστος - η εμπορική παραγωγή αμμωνίας χρησιμοποιεί φυσικό αέριο τόσο ως πηγή υδρογόνου όσο και ως πηγή ενέργειας. 

 

Με βάση την ενεργοβόρα διαδικασία Haber-Bosch, η παραγωγή αμμωνίας αντιπροσωπεύει σχεδόν το 2% της κατανάλωσης ενέργειας.

 

Η απαλλαγή της παραγωγής αμμωνίας από τις ανθρακούχες εκπομπές δεν θα μείωνε μόνο το αποτύπωμα άνθρακα που σχετίζεται με τη γεωργία. Όπως και ο στενός χημικός της συγγενής, το υδρογόνο, η αμμωνία έχει τη δυνατότητα να συμβάλει στην ενεργειακή μετάβαση - ως ευέλικτος, ανανεώσιμος, μηδενικών εκπομπών άνθρακα ενεργειακός φορέας - εάν μπορεί να παραχθεί μέσω μιας διαδικασίας χαμηλών ή μηδενικών εκπομπών. 

 

Όπως και ο χάλυβας, η παραγωγή αμμωνίας χωρίς άνθρακα θα απαιτήσει την κλιμάκωση της παραγωγής πράσινου υδρογόνου ή τη χρήση CCUS, με πιλοτικά έργα σε εξέλιξη.

 

Η κλιματική πρόκληση είναι συνολική. Η απαλλαγή από τον άνθρακα απαιτεί θεμελιώδεις αλλαγές στον τρόπο με τον οποίο κατασκευάζονται και χρησιμοποιούνται ορισμένα από τα πιο βασικά υλικά μας.