ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ «ΑΝΘΡΩΠΙΝΑ ΙΚΤΥΑ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΕΠΙΜΟΡΦΩΣΗΣ-Β ΚΥΚΛΟΣ» ΕΡΓΟ «ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΥΝΑΜΙΚΟ ΓΙΑ ΤΗΝ ΜΕΙΩΣΗ ΤΩΝ ΕΚΠΟΜΠΩΝ ΙΟΞΕΙ ΙΟΥ ΤΟΥ ΑΝΘΡΑΚΑ ΥΝΑΤΟΤΗΤΕΣ ΠΡΟΟΠΤΙΚΕΣ ΤΩΝ ΕΛΛΗΝΙΚΩΝ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΕΩΝ» O ρόλος των τεχνολογιών CCS ως τεχνολογική επιλογή αντιµετώπισης της κλιµατικής αλλαγής ρ. Ν. Κούκουζας Φ. ΖΙΩΓΟΥ Αθήνα, Ιούλιος 2008
Περιεχόµενα Συνέπειες της κλιµατικής αλλαγής Εκποµπές CO2 Τάσεις ενεργειακής χρήσης Ενεργειακοί πόροι Τεχνολογικές επιλογές αντιµετώπισης της κλιµατικής αλλαγής Αναγκαιότητα των τεχνολογιών CCS Συµπεράσµατα
Αύξηση της ατµοσφαιρικής θερµοκρασίας - Global warming προερχόµενη από την αύξηση των αερίων του θερµοκηπίου που προκαλούνται από τον άνθρωπο.
Συνέπειες του φαινοµένου του θερµοκηπίου Γενική θερµοκρασιακή αύξηση Λιώσιµο των πάγων/παγετώνων Άνοδος της στάθµης της θάλασσας και πληµµύρες ακτών Αλλαγή του ph των ωκεανών και των οργανισµών που ζουν σε αυτούς Επηρεάζονται τα θαλάσσια ρεύµατα και το σχετιζόµενο µε αυτά κλίµα Τοπικοί σχηµατισµοί νεφών, επίδραση στις καιρικές συνθήκες Αλλαγή συνθηκών καθίζησης, πληµµύρες Σοβαρές µετεωρολογικές αλλαγές, έντονες καταιγίδες, ακραίες ξηρασίες
Αέριο Συγκέντρωση στην ατµόσφαιρα ιάρκεια παραµονής στην ατµόσφαιρα (έτη) Σχετική συνεισφορά στο φαινόµενο του θερµοκηπίου Κύρια προέλευση CO 2 370 ppm >100 1 Χρήση ορυκτών καυσίµων (>75%) Αποψίλωση δασών (20%) Χρήση ορυκτών καυσίµων (27%) CH 4 1,8 ppm 7-10 20/30 Καλλιέργεια (40%) Αποτέφρωση απορριµάτων (11%) Ενέργεια από καύσιµα (20%) Χηµική βιοµηχανία (15-40%) N 2 O 0,31 ppm 150 200 Βιοκαύσιµα (~20%) Επεξεργασία εδάφους, λιπάσµατα (20-40%) O 3 25 ppb 0,01/0,1 <2000 Έµµεσα από NOx, κινητές πηγές κλπ. FCHC s 0,5 ppb 60/ 100 10000/17000 Σπρέι, χηµικά H 2 O 2,6% <200
Συνεισφορά των ΑΦΘ στο φαινόµενο του θερµοκηπίου
IPCC 4 th Assessment Report (2007) Κατά γενική οµολογία µε τις παρούσες πολιτικές και πρακτικές για αντιµετώπιση της κλιµατικής αλλαγής και για βιώσιµη ανάπτυξη, θα συνεχιστεί η αύξηση των εκποµπών ΑΦΘ σε παγκόσµιο επίπεδο τις επόµενες δεκαετίες The IPCC Special Report on Emission Scenarios (SRES, 2000) προβλέπει αύξηση των εκποµπών GHG κατά 25-90% σε παγκόσµιο επίπεδο (CO2-eq) µεταξύ 2000 και 2030 ενώ τα ορυκτά καύσιµα θα κατέχουν τον κυρίαρχο ρόλο στο παγκόσµιο ενεργειακό µίγµα από το 2030 και µετά
Προβλέπεται αύξηση 60% στην κατανάλωση ενέργειας µέχρι το 2030 Παγκόσµια ενεργειακή ζήτηση Τα ορυκτά καύσιµα θα εξακολουθήσουν να είναι η κύρια πηγή ενέργειας και υπολογίζεται να συµβάλλουν κατά 90% στην αύξηση της ενεργειακής ζήτησης Source: IEA WEO 2004
20 000 Αύξηση των παγκόσµιων εκποµπών CO 2 κατά 60% µέχρι το 2030 16 000 Mt of CO2 12 000 8 000 4 000 0 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030 OECD Transition economies Developing countries Source: IEA WEO 2004
Η µεγάλη αύξηση σε εκποµπές CO 2 προέρχεται από την παραγωγή ενέργειας και τις µεταφορές Στην Ευρώπη, ο τοµέας παραγωγής ενέργειας είναι υπεύθυνος για 80% των εκποµπών σε αέρια του θερµοκηπίου 93% των ευρωπαϊκών εκποµπών CO 2 million tonnes of CO 2 18 000 16 000 14 000 12 000 10 000 8 000 6 000 4 000 2 000 0 1990 2002 2010 2020 2030 Power Generation Other Transformation Industry Transport Other Sectors Source: IEA WEO 2004
Εκτιµήσεις για αποθέµατα και χρήση ορυκτών καυσίµων 40 έτη για πετρέλαιο 65 έτη για αέριο > 150 έτη για άνθρακα Coal Oil Gas Uranium* Europe Russian Federation North America Middle East China South America Africa Other Asia/Pacific Australia/New Zealand Sources: BP Statistical Review 2005; WEC Survey of Energy Resources 2001; Reasonably Assured Sources plus inferred resources to US$80/kg U 1/1/03 from OECD NEA & IAEA Uranium 2003; Resources, Production & Demand updated 2005; *energy equivalence of uranium assumed to be ~20,000 times that of coal
Νέες µονάδες ηλεκροπαραγωγής µε ορυκτά καύσιµα 2003-2030 2030 2.000 1.391 1.883 Lifetime Carbon Coal = 145 GtC Gas = 63 GtC Oil = 20 GtC 1.500 GW 1.000 500 237 0 Coal Gas Oil
Stabilization level (ppm CO 2 - eq) Χαρακτηριστικά των σεναρίων σταθεροποίησης Global mean temp. increase at equilibrium (ºC) Year CO 2 needs to peak Year CO 2 emissions back at 2000 level Reduction in 2050 CO 2 emissions compared to 2000 445 490 2.0 2.4 2000-2015 2000-2030 -85 to -50 490 535 2.4 2.8 2000-2020 2000-2040 -60 to -30 535 590 2.8 3.2 2010-2030 2020-2060 -30 to +5 590 710 3.2 4.0 2020-2060 2050-2100 +10 to +60 710 855 4.0 4.9 2050-2080 +25 to +85 855 1130 4.9 6.1 2060-2090 +90 to +140 Η επίτευξη του στόχου των 2ºC απαιτεί σηµαντικές προσπάθειες µείωσης εκποµπών GHG τις επόµενες 2-3 δεκαετίες Source: IPCC 2007
Μέτρα για τη µείωση των εκποµπών CO 2 Βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης Αντικατάσταση των καυσίµων υψηλής έντασης άνθρακα (άνθρακας) από - carbon-lean (e.g. natural gas) - carbon-neutral (bio-mass) - carbon-free fuels (nuclear, non-c-renewables) Αύξηση του βαθµού απόδοσης - αντικατάσταση παλαιών σταθµών (< 35% 45%) - βελτίωση νέων σταθµών (> 45% 50%) έσµευση και αποθήκευση CO 2 (efficiency penalty 7-10%)
Ο ρόλος των CCS τεχνολογιών για την αντιµετώπιση της κλιµατικής αλλαγής IPCC Special Report (2005) συνεισφορά των CCS στη µείωση εκποµπών CO2 κατά 15-55% εως το 2100 IEA Technology Perspectives (2006) συνεισφορά των CCS στη µείωση εκποµπών CO2 κατά 20-28% εως το 2050 µετά τη βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης Stern Report (2006) συνεισφορά των CCS στη µείωση εκποµπών CO2 κατά ~10% εως το 2025 και ~20% εως το 2050. Χωρίς τις CCS τεχνολογίες το κόστος αντιµετώπισης της κλιµατικής αλλαγής θα αυξηθεί κατά ~60%.
45 42 Gt 40 Reference Scenario CCS in industry - 3% CCS in power generation - 9% Nuclear - 13% 35 Renewables - 20% Switching from coal to gas - 8% Gt of CO 2 30 25 27 Gt 450 Stabilisation Case End Use electricity efficiency - 17% End Use fuel efficiency - 30% 20 23 Gt 15 10 2005 2010 2015 2020 2025 2030 Source: WEO 2007
ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Οι τεχνολογίες CCS αποτελούν µέρος των απαιτουµένων µέτρων για την αντιµετώπιση της κλιµατικής αλλαγής επιτρέποντας τη συνεχιζόµενη και αειφόρο χρήση των διαθέσιµων ορυκτών ενεργειακών πόρων Όσο χαµηλότεροι στόχοι τίθενται για τη σταθεροποίηση της συγκέντρωσης των ΑΦΘ (550 ppm CO2-eq ή χαµηλότερα) τόσο µεγαλύτερη είναι η ανάγκη για εντατικές προσπάθειες Ε&Α και επενδύσεις σε νέες τεχνολογίες τις επόµενες δεκαετίες Το εκτιµώµενο οικονοµικό δυναµικό για τις CCS τεχνολογίες ποικίλει µεταξύ 220-2200 Gt CO2, που σηµαίνει ότι το 15-55% της παγκόσµιας προσπάθειας για µείωση του αερίου µέχρι το 2100 θα µπορούσε να επιτευχθεί µε τη χρήση των παραπάνω τεχνολογιών. Κρίνεται επιτακτική η ανάγκη για άµεση επίτευξη της εµπορικής βιωσιµότητας των CCS τεχνολογιών