Jak technologia przechwytywania CO2 może uratować klimat?

img_0333-1

Przechwytywanie CO2 to nadzieja na walkę ze zmianami klimatycznymi. W 2025 roku technologie CCS i CCU zyskują na znaczeniu, pomagając redukować emisje i tworzyć nowe możliwości.

Zmiany klimatyczne to jedno z największych wyzwań XXI wieku, a dwutlenek węgla (CO2) jest głównym sprawcą globalnego ocieplenia. W 2024 roku światowe emisje CO2 osiągnęły 37 miliardów ton, z czego Polska odpowiada za około 300 milionów ton, głównie z sektora energetycznego i przemysłowego. Aby osiągnąć neutralność klimatyczną do 2050 roku, zgodnie z unijnymi celami, konieczne jest nie tylko ograniczenie emisji, ale także wychwytywanie i zagospodarowanie już wyemitowanego CO2.  

Tu wkraczają technologie przechwytywania dwutlenku węgla – CCS (Carbon Capture and Storage) i CCU (Carbon Capture and Utilization). Od elektrowni po cementownie, od składowania pod ziemią po produkcję paliw syntetycznych – te innowacje mają potencjał, by zrewolucjonizować walkę z kryzysem klimatycznym. W tym artykule wyjaśniamy, jak działają technologie przechwytywania CO2, jakie mają zastosowania, jakie wyzwania stoją przed ich wdrożeniem w Polsce oraz dlaczego mogą być kluczem do uratowania klimatu.  

Czym jest przechwytywanie CO2 i jak działa?

Przechwytywanie CO2 to proces polegający na wychwytywaniu dwutlenku węgla z emisji przemysłowych lub bezpośrednio z atmosfery, a następnie jego składowaniu lub wykorzystaniu. Technologie te dzielą się na dwa główne nurty:  

  • CCS (Carbon Capture and Storage): Wychwycony CO2 jest oddzielany od gazów spalinowych, sprężany i transportowany do podziemnych składowisk, takich jak wyczerpane złoża gazu czy warstwy solankowe. Celem jest trwałe odizolowanie CO2 od atmosfery.  
  • CCU (Carbon Capture and Utilization): Wychwycony CO2 jest przekształcany w użyteczne produkty, takie jak paliwa syntetyczne, chemikalia, tworzywa sztuczne czy materiały budowlane.  

Proces przechwytywania CO2 obejmuje trzy główne etapy:  

  • Wychwytywanie. CO2 jest oddzielany od innych gazów w elektrowniach, cementowniach czy hutach za pomocą technologii takich jak absorpcja chemiczna (np. z użyciem amin), adsorpcja lub membrany separacyjne.  
  • Transport. Sprężony CO2 jest przesyłany rurociągami lub transportowany cysternami do miejsca składowania lub wykorzystania.  
  • Składowanie lub wykorzystanie. W CCS CO2 jest wtłaczany do podziemnych formacji geologicznych, a w CCU przekształcany w produkty, np. metanol czy beton.  

W Polsce technologie CCS i CCU są na wczesnym etapie rozwoju, ale w 2025 roku planowane jest uruchomienie pierwszych instalacji pilotażowych, m.in. w elektrowni Bełchatów i cementowni Kujawy. Według raportu Międzynarodowej Agencji Energii (IEA) z 2024 roku, globalne zdolności wychwytywania CO2 wynoszą 45 milionów ton rocznie, ale do 2030 roku muszą wzrosnąć do 1,2 miliarda ton, by osiągnąć cele porozumienia paryskiego.  

Jak technologie przechwytywania CO2 mogą uratować klimat?

Technologie przechwytywania dwutlenku węgla (CO₂) mają potencjał, by znacząco przyczynić się do redukcji emisji gazów cieplarnianych i walki ze zmianami klimatycznymi. Poniżej przedstawiono najważniejsze korzyści wynikające z ich wdrażania.

Po pierwsze, technologie CCS (Carbon Capture and Storage) umożliwiają istotną redukcję emisji w sektorze przemysłowym. W Polsce przemysł, w tym produkcja cementu, stali i chemikaliów, odpowiada za około 30% całkowitych emisji CO₂. Wdrożenie technologii CCS w dużych zakładach przemysłowych, takich jak cementownie czy elektrownie węglowe, może pozwolić na wychwycenie nawet 90% emitowanego dwutlenku węgla. Ma to szczególne znaczenie w kontekście polskiego miksu energetycznego, w którym węgiel nadal odgrywa dużą rolę.

Po drugie, CCS umożliwia neutralizację emisji w sektorach, które trudno zdekarbonizować. Przykładem może być produkcja cementu, gdzie emisje CO₂ powstają nie tylko ze spalania paliw, lecz także jako efekt uboczny procesów chemicznych. W takich przypadkach elektrfikacja nie jest skutecznym rozwiązaniem, natomiast przechwytywanie dwutlenku węgla może znacząco ograniczyć emisje.

Po trzecie, technologie CCU (Carbon Capture and Utilization) pozwalają na ponowne wykorzystanie CO₂ jako surowca. Umożliwia to rozwój gospodarki o obiegu zamkniętym, w której dwutlenek węgla może być przekształcany w produkty takie jak paliwa syntetyczne (np. dla lotnictwa), tworzywa sztuczne czy materiały budowlane – w tym beton, który pochłania CO₂ z atmosfery.

Kolejną innowacyjną technologią jest DAC (Direct Air Capture), czyli wychwytywanie dwutlenku węgla bezpośrednio z atmosfery. Rozwiązanie to staje się kluczowe w kontekście konieczności osiągnięcia ujemnych emisji w przyszłości, czyli usuwania większej ilości CO₂, niż się emituje.

Według badań Politechniki Warszawskiej z 2024 roku, wdrożenie technologii CCS w polskich elektrowniach mogłoby doprowadzić do redukcji emisji sektora energetycznego o 20–30% do 2030 roku. Z kolei rozwój technologii CCU otwiera nowe możliwości rynkowe, takie jak produkcja paliw syntetycznych. Przykładem jest pilotażowy projekt prowadzony przez PKN Orlen w Płocku, gdzie w 2025 roku testowane są rozwiązania z zakresu produkcji takich paliw.

Technologie przechwytywania CO2 w praktyce

Technologie przechwytywania i wykorzystania dwutlenku węgla (CO₂) odgrywają coraz większą rolę w walce ze zmianami klimatycznymi. Jedną z najczęściej stosowanych metod jest absorpcja chemiczna, wykorzystywana głównie w elektrowniach i zakładach przemysłowych. W tym procesie spaliny przepływają przez roztwór chemiczny, najczęściej zawierający aminy, które skutecznie wiążą CO₂. W Polsce technologia ta jest testowana przez firmę Tauron w elektrowni Łaziska. Charakteryzuje się wysoką skutecznością – możliwe jest wychwycenie nawet do 90% emitowanego dwutlenku węgla. Jej wadą są jednak wysokie koszty energetyczne związane z regeneracją używanego roztworu. Technologia ta znajduje zastosowanie przede wszystkim w elektrowniach węglowych i cementowniach.

Innym rozwijającym się rozwiązaniem jest Direct Air Capture (DAC), czyli wychwytywanie CO₂ bezpośrednio z atmosfery. Proces ten opiera się na działaniu dużych wentylatorów, które zasysają powietrze, oraz filtrów chemicznych, które wiążą zawarty w nim dwutlenek węgla. Choć jest to technologia kosztowna – obecnie koszty wychwycenia jednej tony CO₂ wynoszą od 500 do 600 dolarów – jej zaletą jest możliwość zastosowania w dowolnym miejscu, niezależnie od lokalizacji źródeł emisji. DAC jest szczególnie ważne w kontekście usuwania historycznych emisji CO₂. W 2025 roku firma Climeworks planuje rozpoczęcie współpracy z polskimi uczelniami nad pilotażowymi instalacjami tego typu.

Ważnym obszarem wykorzystania wychwyconego CO₂ jest produkcja paliw syntetycznych w ramach technologii CCU (Carbon Capture and Utilization). W tym procesie dwutlenek węgla łączy się z wodorem – wytwarzanym np. w procesie elektrolizy – aby otrzymać paliwa takie jak metanol czy syntetyczne paliwo lotnicze. Technologię tę rozwija w Polsce PKN Orlen, który prowadzi testy w rafinerii w Płocku i planuje osiągnąć zdolność produkcyjną na poziomie 100 000 ton paliw syntetycznych rocznie do 2030 roku. Zaletą tej technologii jest możliwość ograniczenia emisji w sektorach, które trudno zdekarbonizować, takich jak transport lotniczy. Jej ograniczeniem pozostaje natomiast konieczność wykorzystania tzw. zielonego wodoru, którego produkcja jest nadal kosztowna i wymaga dużych ilości energii ze źródeł odnawialnych.

Kolejną innowacyjną metodą jest mineralizacja CO₂, polegająca na trwałym wiązaniu dwutlenku węgla w materiałach budowlanych, takich jak beton czy kruszywa. CO₂ jest w tym procesie wtryskiwany do materiałów, gdzie reaguje z minerałami i tworzy trwałe związki chemiczne, takie jak węglany wapnia. W Polsce technologia ta jest testowana przez firmę Lafarge w cementowni Kujawy. Mineralizacja znajduje zastosowanie głównie w sektorze budownictwa i stanowi formę trwałego składowania CO₂ w produktach, które będą wykorzystywane przez dziesięciolecia. Głównym ograniczeniem tej metody jest jej skalowalność – obecnie może być stosowana jedynie w wybranych rodzajach materiałów i nie pozwala na pochłanianie dużych ilości CO₂ w krótkim czasie.

Wszystkie te technologie – od wychwytywania CO₂ w miejscu emisji, przez usuwanie go z atmosfery, aż po jego przekształcanie i trwałe wiązanie – mogą odegrać istotną rolę w transformacji klimatycznej Polski i wspierać proces dekarbonizacji przemysłu i energetyki.

Wyzwania dla technologii przechwytywania CO2 w Polsce

Mimo dużego potencjału technologii wychwytywania i wykorzystania dwutlenku węgla (CCS i CCU), ich wdrażanie w Polsce napotyka szereg istotnych barier. Jedną z głównych przeszkód są wysokie koszty. W zależności od zastosowanej technologii, wychwycenie jednej tony CO₂ kosztuje od 50 do nawet 200 dolarów amerykańskich. Tak wysokie nakłady inwestycyjne sprawiają, że realizacja projektów wymaga znaczącego wsparcia ze środków publicznych, zwłaszcza z funduszy unijnych, takich jak Fundusz Modernizacyjny.

Drugim istotnym wyzwaniem jest brak odpowiedniej infrastruktury. Polska nie dysponuje obecnie rozwiniętą siecią rurociągów do transportu CO₂ ani wystarczającą liczbą składowisk geologicznych, które są niezbędne do bezpiecznego i trwałego magazynowania dwutlenku węgla. Najbliższe planowane składowisko CCS ma powstać w rejonie Morza Bałtyckiego w ramach międzynarodowego projektu ECO2CEE, ale jego realizacja wymaga czasu i koordynacji między krajami regionu.

Kolejną barierą jest niska świadomość społeczna na temat tych technologii. Według raportu firmy Interzero z 2024 roku, jedynie 20% Polaków słyszało o technologii wychwytywania CO₂. Taki poziom wiedzy w społeczeństwie znacznie utrudnia budowanie akceptacji dla projektów CCS i CCU, zwłaszcza w kontekście lokalnych inwestycji czy składowisk.

Dodatkowym wyzwaniem jest wysokie zużycie energii związane z procesem wychwytywania CO₂. Jeśli energia ta pochodzi z paliw kopalnych, istnieje ryzyko, że całkowity bilans emisji nie ulegnie poprawie, a nawet może się pogorszyć. Aby wychwytywanie CO₂ rzeczywiście przynosiło korzyści klimatyczne, konieczne jest więc zapewnienie, że procesy te będą zasilane energią odnawialną.

Co to oznacza dla Polski?

Wdrożenie technologii przechwytywania i wykorzystania dwutlenku węgla (CO₂) w Polsce może przynieść szereg istotnych korzyści środowiskowych, gospodarczych i strategicznych. Przede wszystkim, zastosowanie technologii CCS (Carbon Capture and Storage) w elektrowniach oraz cementowniach mogłoby prowadzić do redukcji emisji CO₂ na poziomie 10–20 milionów ton rocznie do 2030 roku. Taka skala ograniczenia emisji odpowiada 5–7% całkowitych emisji generowanych obecnie w Polsce, co stanowi istotny wkład w realizację krajowych celów klimatycznych.

Kolejnym pozytywnym efektem może być wzrost zatrudnienia w sektorze zielonych technologii. Rozwój infrastruktury CCS i CCU stworzy zapotrzebowanie na wysoko wykwalifikowanych pracowników – zarówno w budowie i obsłudze instalacji wychwytujących CO₂, jak i w projektowaniu systemów transportu i magazynowania. Może to oznaczać powstanie tysięcy nowych miejsc pracy w różnych regionach kraju.

Technologia CCU (Carbon Capture and Utilization) otwiera również możliwości rozwoju gospodarki obiegu zamkniętego. Wychwycony CO₂ może być przekształcany w wartościowe produkty, takie jak paliwa syntetyczne, tworzywa sztuczne czy materiały budowlane. Dzięki temu przemysł może ograniczyć swój wpływ na środowisko, jednocześnie zwiększając efektywność wykorzystania zasobów i wspierając zrównoważony rozwój.

Podłącz się do źródła najważniejszych informacji z rynku energii i przemysłu