Europejski przemysł na drodze do zerowej emisji CO2. Jak jeszcze daleko?

Przeczytaj także: CCS w Polsce. Jaki mamy potencjał do składowania CO2?

• Przemysł odpowiada za mniej więcej jedną czwartą światowej emisji gazów cieplarnianych (GHG). Połączenie środków, w tym poprawa efektywności energetycznej, wykorzystanie wodoru i biomasy jako surowca lub paliwa, wytwarzanie ciepła za pomocą energii elektrycznej i przyjęcie technologii wychwytywania dwutlenku węgla, może zredukować emisje CO2 w tym sektorze niemal do zera. Globalna dekarbonizacja sektora przemysłowego według analiz Allianz Trade będzie wymagała inwestycji o łącznej wartości 2,7 bln EUR do 2050 r. Z tego UE potrzebuje 8%, czyli 210 mld EUR, z czego połowa na same inwestycje w elektryfikację. Reszta jest prawie równo podzielona między wykorzystanie wodoru, innowacyjne procesy produkcyjne i nowe technologie. Ponadto, wynoszące 330 mld EUR do 2050 r., całkowite potrzeby inwestycyjne przemysłu UE w zakresie wychwytywania i składowania dwutlenku węgla (CCS) są prawie o 60% wyższe niż inwestycje we wszystkie inne środki dekarbonizacji przemysłu łącznie.
• Aby sprostać tym potrzebom, kraje UE-28 muszą inwestować 3 mld EUR rocznie w latach 2020-2030 i 9 mld EUR rocznie w latach 2030-2050, kiedy technologie będą gotowe do wdrożenia na pełną skalę. Przemysł celulozowo-papierniczy wymaga największych inwestycji ogółem – 78,4 mld EUR do 2050 r. – następnie żelaza i stali (55,4 mld EUR) oraz cementu (37,6 mld EUR). Inwestycje te ograniczyłyby emisje o 265 MtCO2 (-92%), co daje średnią inwestycję w redukcję w wysokości 790 EUR na tCO2.
• W tym kontekście w opinii Allianz Trade rządy powinny wykorzystać dostępne im instrumenty (np. dotacje, podatki od emisji dwutlenku węgla), aby skutecznie dostosować ścieżki sektorowe do nadrzędnych celów przejścia na zerową emisję netto.

Punkt wyjścia

W ciągu ostatnich kilku dekad sektor przemysłowy poczynił znaczne postępy w zakresie redukcji emisji CO2 i poprawy efektywności energetycznej. Do 2010 r. sam przemysł europejski ograniczył swoje emisje o -29%, a do 2020 r. o -39% w porównaniu z poziomami z 1990 r. Pomimo intensywnej międzynarodowej konkurencji z analiz Allianz Trade wynika, że przemysłowi europejskiemu udało się dostosować swoje praktyki i modele biznesowe do celów kontynentu w zakresie klimatu i energii, zachowując jednocześnie opłacalne podejście gospodarcze.

Niemniej jednak sektor ten jest nadal odpowiedzialny za 650 Mt emisji CO2 – przy czym CO2 odpowiada za ponad 90% bezpośrednich emisji gazów cieplarnianych z przemysłu w 2020 r. Sektor cementu, żelaza i stali oraz sektor chemiczny (zob. Wykres 2) mają największy udział w emisji CO2 i przemysłowe zużycie energii: te trzy sektory wygenerowały trzy czwarte emisji przemysłowych w UE-28 w 2020 r.
Co więcej, wszystkie trzy sektory wytwarzają również znaczne emisje procesowe, wahające się od 25% do 50%. Ma to znaczenie, ponieważ emisje z procesów przemysłowych są szczególnie trudne do ograniczenia. W rezultacie nawet w scenariuszu przejścia na zerową emisję netto oczekuje się, że w UE uda się uniknąć tylko trzech czwartych tych emisji.

Natomiast inne sektory przemysłu, takie jak przemysł spożywczy i tytoniowy, papierowy, celulozowy oraz poligraficzny i metali nieżelaznych, generują głównie emisje pośrednie i bezpośrednie, przy czym te pierwsze wynikają głównie z centralnie wytwarzanej energii elektrycznej, a te drugie - z wytwarzania ciepła. Są one mniej lub bardziej „automatycznie” redukowane poprzez dekarbonizację wytwarzania energii i ciepła. Na przykład blisko 55% emisji CO2 w tych sektorach wynika z wykorzystania energii elektrycznej wytwarzanej centralnie, głównie z gazu ziemnego i węgla, na potrzeby nisko- i średniotemperaturowego zapotrzebowania na ciepło.

Poniższy wykres ilustruje gigantyczne zadanie dostosowania przemysłu do ścieżki zerowej emisji netto: do 2050 r. emisje muszą zostać zredukowane o 92%, a niektóre sektory generują nawet emisje ujemne, tj. wychwytują więcej emisji CO2 niż wytwarzają.

Na wykresie porównano prognozy sieci dla zazieleniania systemu finansowego (NGFS) z oceną Komisji Europejskiej (KE) dotyczącą unijnego Zielonego Ładu. Oba źródła stosują różne definicje granic pokazanych sektorów, a także alokacji emisji procesowych i emisji energetycznych. W rezultacie emisje sektorowe różnią się, a linia bazowa NGFS jest nieco wyższa, ponieważ kategoria Inne branże jest szersza. Trend podążania ścieżką 1,5°C jest podobny w obu ocenach, a emisje netto w 2050 r. są również porównywalne, chociaż NGFS wyraźnie zgłasza ujemne emisje.

Opcje wyścigu o zerowej wartości netto

Różne opcje dekarbonizacji można ogólnie pogrupować w ramach efektywności energetycznej, zastępowania paliw kopalnych zrównoważonymi paliwami lub elektryfikacji i CCS. Jednak efektywność energetyczna i elektryfikacja często idą w parze, ponieważ są to dwie strony tego samego medalu.

Weźmy na przykład pompy ciepła, jedną z głównych technologii elektryfikacji, które również zwiększają efektywność wykorzystania energii. Ilekroć potrzebne jest chłodzenie, ciepło będzie wytwarzane jako produkt uboczny, i odwrotnie. Pompy ciepła wykorzystują tę zależność i zmniejszają straty energii w procesach ogrzewania lub chłodzenia. Chociaż są one obecnie stosunkowo powszechne w środowiskach mieszkalnych, są one znacznie rzadziej wykorzystywane do celów przemysłowych.

Duże przemysłowe pompy ciepła (IHP) mogą być zasilane energią odnawialną lub pozyskiwać energię odpadową z budynków i procesów. Mogą być instalowane w procesach termicznych, na przykład w przemyśle spożywczym, papierniczym czy chemicznym.

Na przykład w przemyśle mleczarskim mleko musi być schłodzone przed transportem i spożyciem, podczas gdy ciepło jest potrzebne do procesu pasteryzacji. Ciepło odpadowe z procesu chłodzenia można odzyskać i wykorzystać jako źródło ciepła do pasteryzacji. Jednak znaczącym wyzwaniem w wielu branżach jest to, że para jest zwykle używana do przenoszenia ciepła w całym obiekcie, co skutkuje projektami systemów wysokotemperaturowych. Przejście na powietrze lub wodę w stanie ciekłym wymaga nowych rur, pomp i projektów procesów, co wiąże się z wysokimi kosztami inwestycyjnymi i potencjalnymi zakłóceniami.

Dekompozycja inwestycji według krajów

Markus Zimmer, Senior Economist ESG
Arne Holzhausen, Head of Insurance, Wealth and Trend Research
Patrick Hoffmann, Research Fellow
Anand Pamar, Research Assistant
Stefan Landau, Research Assistant