CO2 a energetika: jak emise přispívají ke změně klimatu a proč je to problém?

8 min. čtení
  1. Energetika patří mezi hlavní zdroje emisí skleníkových plynů na světě. V Česku se podílí zhruba na 32,6 % všech emisí.
  2. Problém není oxid uhličitý jako takový – výzvou je množství, které vzniká lidskou činností, a rychlost, která nemá v historii lidstva obdoby.
  3. Posledních asi 800 tisíc let bylo množství CO2 v atmosféře stabilní, ale od počátku průmyslové revoluce se jeho koncentrace prudce zvyšuje a pokořuje miliony let staré rekordy.

Skleníkový efekt nesmí být příliš silný

Hned na úvod je potřeba říci, že určité množství oxidu uhličitého (CO2) a dalších skleníkových plynů (metanu, oxidu dusného a vodní páry) v atmosféře je pro život na Zemi nezbytné. Například rostliny využívají CO2 při fotosyntéze a nutně jej potřebují k růstu. Platí dokonce, že čím více CO2 mají rostliny k dispozici, tím rychleji rostou.

Skleníkové plyny v atmosféře kromě toho zachycují část odraženého slunečního záření od povrchu Země a vrací jej zpátky, čímž planetu ohřívají. Jde o tzv. skleníkový efekt. Přirozený a žádoucí jev, který udržuje průměrnou teplotu na planetě okolo 15 °C a umožňuje rozkvět rozličných forem života. Bez těchto plynů by průměrná teplota na naší planetě dosahovala přibližně −18 °C a prakticky by zde nemohl existovat život.

Problém nastává, pokud je skleníkových plynů v atmosféře příliš mnoho a skleníkový efekt moc silný. V té chvíli se planeta až příliš otepluje. Jestliže toto nastává postupně po malých krůčcích, život na Zemi se do jisté míry dokáže přizpůsobit. Pokud k tomu ale dochází náhle a skokově, je to pro život na planetě problém.

Průmyslová revoluce nás rychle zavedla do extrému

Koncentrace CO2 v atmosféře se měří v jednotkách ppm (parts per million) a po velmi dlouhou dobu byla stabilní. Posledních přibližně 800 tisíc let se pohybovala v rozmezí 180–300 ppm, v procentuálním vyjádření tedy 0,018–0,03 %.

K narušení této dlouhodobé rovnováhy došlo ve chvíli, kdy lidé začali ve velkém spalovat fosilní paliva. Množství CO2 v atmosféře v té chvíli začalo rychle přibývat. Pro představu:


  • kolem roku 1930 byla koncentrace CO2 přibližně 308 ppm,
  • v roce 1960 asi 317 ppm,
  • v roce 1995 přibližně 360 ppm,
  • v dubnu 2026 už koncentrace přesahuje 430 ppm
EMPTY
EMPTY

Možná si říkáte, že rozdíl mezi 280 a 430 ppm (nebo ještě lépe mezi 0,028 % a 0,043 %) není dramatický. Je to však nárůst o více než polovinu. V globálním klimatickém systému navíc nejde jen o samotné číslo. Důležité je i to, jak rychle ke změně došlo. To, co se dříve měnilo tisíce let, se teď událo během několika desetiletí.

Velké zrychlení po roce 1950

Za prudkým růstem koncentrace CO2 stojí zejména spalování fosilních paliv. Uhlí, ropa a zemní plyn jsou zásoby uhlíku, který byl miliony let uložen pod zemí. Když je nyní vytěžíme a spálíme, vracíme tento uhlík zpět do atmosféry.

Po roce 1950 se tento proces výrazně zrychlil, a proto se navazující období často označuje jako tzv. velké zrychlení. Rostla světová populace, průmyslová výroba, doprava, mezinárodní obchod i spotřeba energie na člověka. Moderní civilizace tak začala fungovat na stále vyšší energetické spotřebě, kterou pokrývala hlavně fosilní paliva.

Co můžou vysoké koncentrace CO2 v atmosféře způsobit

Nikdo na světě přesně neví, co se stane, pokud hodnoty CO2 vystoupají na 450–500 ppm, ke kterým už téměř jistě míříme. Z historie dokážeme odhadnout jen to, že při takových koncentracích bylo na Zemi výrazně tepleji, hladina oceánů byla o několik metrů výše a ekosystémy vypadaly úplně jinak. Před mnoha miliony let bylo v atmosféře dokonce i přes 1 000 ppm CO₂ (0,1 %). Jenže v těch dobách byla Země nehostinnou pustinou a život na souši prakticky neexistoval.

Veškeré snahy o snížení emisí jsou tak hlavně preventivního charakteru – už teď jsme v zóně, ve které lidstvo za celou svou historii nikdy nebylo, a nechceme pokoušet, co nás čeká při dalším prudkém zvyšování koncentrace CO2.

Nejde navíc jen o růst průměrné teploty. S rostoucí koncentrací skleníkových plynů se v klimatickém systému zadržuje více energie, což vede také k častějšímu výskytu extrémních jevů (sucha, povodně, tornáda atp.). Součástí tohoto vývoje jsou i tzv. body zvratu neboli tipping points. Jde o prahové jevy, po jejichž překročení může dojít k nevratným změnám, například k tání permafrostu, změnám oceánského proudění nebo oslabení schopnosti ekosystémů pohlcovat uhlík.

Aktuální koncentrace skleníkových plynů v atmosféře

  • Oxid uhličitý (CO₂): Přibližně 0,043 % (430 ppm)
  • Metan (CH₄): Přibližně 0,0002 % (1,8 ppm)
  • Oxid dusný (N₂O): Přibližně 0,00003 % (0,3 ppm)
  • Vodní pára (H₂O): 0–4 % (koncentrace se liší podle podmínek)

Opravdu za nárůst CO2 v atmosféře může člověk?

V diskusích často zaznívá argument, že nemůžeme vědět, zda za nárůstem koncentrace CO2 skutečně stojí člověk, nebo zda jde o jeden z dalších přirozených cyklů planety. Věda má však silné důkazy, že tento cyklus způsobujeme my lidé. Jedním z nejpřesvědčivějších je tzv. izotopový podpis uhlíku. Ne každý atom uhlíku je totiž stejný – existují různé izotopy uhlíku a z nich dokážeme poznat, odkud uhlík pochází.

Fosilní paliva mají charakteristické izotopové složení. A právě tento „podpis“ dnes vědci pozorují v atmosféře. Vidíme tedy, že růst CO2 odpovídá uhlíku ze spalování fosilních paliv. Současně se v atmosféře snižuje množství kyslíku, což také odpovídá procesu spalování.

Hypotézu, že za zvyšováním koncentrace CO2 v atmosféře stojí člověk, potvrzuje také rychlost nárůstu. Ano, v historii Země už bylo CO2 v atmosféře dokonce více než dnes, ale obvykle šlo o důsledek extrémního jevu (extrémní sopečná činnost, pád meteoritu) a změny i přesto trvaly mnoho tisíc let, nikoliv desítky let, jako je tomu nyní.

Energetika tvoří třetinu našich emisí a její transformace je nevyhnutelná

Ve snaze snížit emise CO2 je energetika klíčovým odvětvím. Celosvětově je totiž největším zdrojem emisí právě výroba elektřiny a tepla – podle dat Climate Watch z roku 2021 tvořila zhruba 29,7 % všech emisí.

Také v Česku má energetika na emisích významný podíl. Podle dat Fakta o klimatu připadalo v Česku na výrobu elektřiny a tepla 33,72 milionu tun CO2e ročně, tedy 32,6 % celkových emisí (do těchto emisí se nepočítá doprava).

Naše energetika dlouhodobě stojí hlavně na spalování uhlí, zejména hnědého uhlí, které patří mezi nejvíce emisní paliva. Zároveň jsme průmyslová země s vysokou spotřebou energie – potřebujeme stabilní dodávky elektřiny i tepla pro výrobu, domácnosti i infrastrukturu.

Paradoxně i sama energetika dopady oteplování a extrémního počasí pociťuje. Vyšší teploty zvyšují spotřebu energie na chlazení, sucho může komplikovat provoz některých elektráren a extrémní počasí zatěžuje přenosové i distribuční soustavy. V případě tepla a sucha je problém například s chlazením jaderných elektráren, což často pociťuje Francie.

Pokud tedy chceme zpomalit a časem zcela zastavit nárůst koncentrace CO2 v atmosféře, je ozelenění energetiky (a s ní související dopravy) naprosto nezbytným předpokladem.

Kolik emisí připadá na jednoho Čecha

Zaslechli jste někdy argument, proč by Evropa (nebo Česko) měla snižovat své emise, když jiné země vypouštějí skleníkových plynů mnohem více?

Aby bylo možné objektivně porovnávat jednotlivé země, přepočítávají se emise na obyvatele. V Česku se pohybujeme okolo 9 tun CO2e na osobu ročně, což je vyšší číslo než průměr EU (6,5 t) a vyšší než v mnoha dalších mimoevropských zemích.

Pro srovnání:

  • Německo: cca 8 t CO2e na osobu

  • Francie: cca 4,5 t

  • Švédsko: cca 3,5 t

  • průměr EU: cca 6–6,5 t

  • USA: cca 14–15 t

  • Čína: cca 8 t

  • Indie: cca 2 t

Mohlo by vás také zajímat:

Velké srovnání: Kolik CO2e vzniká při výrobě 1 MWh elektřiny z uhlí, jádra či obnovitelných zdrojů?
Pokud chceme porovnat reálný dopad jednotlivých zdrojů energie, nestačí se dívat jen na to, kolik emisí vyprodukují při výrobě.
Přečíst celý článek
Obnovitelné zdroje a cena elektřiny: co elektřinu skutečně zdražuje a proč?
Obnovitelné zdroje energie (OZE) jsou nejlevnějším výrobním zdrojem elektřiny – pokud bychom teoreticky dokázali uspokojit poptávku pouze z nich, bude cena elektřiny velmi nízká.
Přečíst celý článek
Konec uhlí v Česku: vše, co o něm doposud víme
Česká vláda se na začátku roku 2022 v programovém prohlášení zavázala, že Česko nejpozději v roce 2033 skončí s uhlím – přestane jej těžit i z něj vyrábět elektřinu a teplo.
Přečíst celý článek