Η Κίνα εκθέτει τις φιλοδοξίες της για το κλίμα

Καθώς η πανδημία του COVID-19 ξέσπασε σε όλο τον κόσμο το 2020, με αποτέλεσμα τα lockdowns και έναν τολμηρό αγώνα για τη δημιουργία του πρώτου εμβολίου, ο Κινέζος πρόεδρος Xi Jinping ήθελε να αντιμετωπίσει ένα άλλο τεράστιο επιστημονικό ζήτημα: το κλίμα. Σε μια αιφνιδιαστική ανακοίνωση στη γενική συνέλευση του ΟΗΕ τον Σεπτέμβριο του 2020, ανακοίνωσε ένα τολμηρό σχέδιο για τη μετάβαση της χώρας από έναν από τους μεγαλύτερους παραγωγούς αερίων θερμοκηπίου στον κόσμο σε μια κοινωνία «καθαρού μηδενικού άνθρακα» έως το 2060. 

Αυτός ο φιλόδοξος στόχος προκάλεσε σοκ σε πολλούς στη χώρα, συμπεριλαμβανομένων των περιφερειακών κυβερνητικών αξιωματούχων που εξακολουθούν να επεξεργάζονται τι σημαίνει ο στόχος και ποιες πολιτικές πρέπει να υιοθετήσουν για να τον επιτύχουν. Από την ομιλία του Xi, ωστόσο, έχουν ήδη δημιουργηθεί δεκάδες ινστιτούτα ουδετερότητας άνθρακα σε ολόκληρη τη χώρα. Τον Δεκέμβριο του 2020 το Ινστιτούτο Φυσικής της Ατμόσφαιρας στο Πεκίνο παρουσίασε το ερευνητικό του κέντρο για την ουδετερότητα άνθρακα – το πρώτο του είδους του στην Κίνα – που στοχεύει στην ενίσχυση των τεχνολογιών παρακολούθησης για τις εκπομπές άνθρακα. Εξέχοντα πανεπιστήμια, συμπεριλαμβανομένων των Tsinghua, Fudan και Shanghai Jiao Tong ακολούθησαν το παράδειγμά τους, δημιουργώντας τα δικά τους ινστιτούτα με στόχο την προώθηση των πολιτικών για την ουδετερότητα του άνθρακα. 

Τον Μάρτιο, η Κινεζική Ακαδημία Επιστημών (CAS), εν τω μεταξύ, πρότεινε ένα σχέδιο δράσης για να τεθεί η Κίνα στην πρώτη γραμμή των προσπαθειών για την κλιματική αλλαγή. Αυτό θα επιτευχθεί, σημείωσε η CAS, με την ανάπτυξη τεχνολογιών για την ενίσχυση της καθαρότερης χρήσης ορυκτών καυσίμων και της ασφαλέστερης πυρηνικής ενέργειας, καθώς και με την ενσωμάτωση της ανανεώσιμης ενέργειας στα υπάρχοντα δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας. Αλλά η εφαρμογή τέτοιων πρωτοβουλιών αποτελεί μια δύσκολη πρόκληση. «Η εκπλήρωση των στόχων άνθρακα της Κίνας απαιτεί μια βαθιά, συστηματική κοινωνικοοικονομική επανάσταση, στην οποία [οι επιστήμονες] έχουν να παίξουν σημαντικό ρόλο ενώνοντας τη δύναμη σε διάφορους κλάδους και κάνοντας τεχνολογικές ανακαλύψεις», δήλωσε ο αντιπρόεδρος της CAS Tao Zhang όταν ανακοίνωσε το σχέδιο.

Μέρος αυτού του αγώνα για το καθαρό μηδέν είναι η τρέχουσα εξάρτηση της Κίνας από τον άνθρακα. Αποτελεί περίπου το 60% της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας της χώρας και η περικοπή αυτού του βαριά ρυπογόνου τύπου παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας θα είναι το κλειδί για μια κοινωνία καθαρού μηδενικού άνθρακα. Αυτό μπορεί να απαιτεί την ταχεία εφαρμογή της δέσμευσης, χρήσης και αποθήκευσης άνθρακα (CCUS). Αυτό περιλαμβάνει την εγκατάσταση εγκαταστάσεων απανθρακοποίησης στις καμινάδες των σταθμών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από άνθρακα, όπου ο άνθρακας συλλέγεται και μετασχηματίζεται προτού ταφεί υπόγεια ή στη θάλασσα.

Οι επιστήμονες στην Κίνα μελετούν τις τεχνολογίες CCUS από το 2004 και έχουν κατασκευάσει μέχρι στιγμής 35 έργα επίδειξης που έχουν συνολική μέση ικανότητα έγχυσης 1.7 εκατομμυρίων τόνων άνθρακα ετησίως. Μέχρι το 2060 αυτή η ικανότητα έγχυσης προβλέπεται να είναι περίπου 1-3 δισεκατομμύρια τόνοι. Ωστόσο, οι τεχνολογίες CCUS έχουν πιθανούς κινδύνους, μεταξύ άλλων κατά την αποθήκευση και τη μεταφορά. Ο Ning Wei από το CAS Institute of Rock and Soil Mechanics στο Wuhan, ο οποίος εργάζεται σε αυτόν τον τομέα για περίπου δύο δεκαετίες, λέει ότι η Κίνα υστερεί σε ορισμένες βασικές τεχνολογίες CCUS, όπως η παρακολούθηση και η αξιολόγηση κινδύνου των διαρροών για την πρόληψη της εκροής διοξειδίου του άνθρακα, το οποίο η ομάδα του εργάζεται τώρα για να αντιμετωπίσει. 

Η ευρεία εφαρμογή μιας τέτοιας τεχνολογίας είναι πιθανό να κάνει την ενέργεια πιο ακριβή – τουλάχιστον βραχυπρόθεσμα. Ο Wei λέει ότι το κόστος για την παραγωγή ενέργειας με καύση άνθρακα αναμένεται να αυξηθεί κατά 20-30 σεντς ανά κιλοβατώρα εάν εφαρμοστεί ευρέως το CCUS. Ωστόσο, μόλις ωριμάσουν αυτές οι τεχνολογίες, ελπίζεται ότι το κόστος αυτό θα μειωθεί κατά 50%.

Ανανεώσιμη βάση

Μπορεί να αποτελεί έκπληξη για ορισμένους το γεγονός ότι η Κίνα είναι ο μεγαλύτερος παραγωγός ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στον κόσμο, με περίπου το ένα τέταρτο της ζήτησης να καλύπτεται από την υδροηλεκτρική, την αιολική και την ηλιακή ενέργεια. Ωστόσο, η Κίνα δεν επαναπαύεται στις δάφνες της, με σχέδια να επεκτείνει τον τομέα των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας με την οικοδόμηση των αποκαλούμενων «πράσινων ενεργειακών βάσεων» στις βορειοδυτικές περιοχές της ερήμου. Η χώρα στοχεύει να έχει το ένα τρίτο της ηλεκτρικής της ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές έως το 2025, με συνδυασμένη αιολική και ηλιακή ισχύ 1200 GW μέχρι το τέλος της δεκαετίας. «Η θέα από τα δυτικά προκαλεί έκπληξη – και φθόνο», λέει ο ειδικός σε θέματα τεχνολογικής πολιτικής David Elliott από το Open University στο Ηνωμένο Βασίλειο. 

Καθώς η ανανεώσιμη ενέργεια μπορεί να είναι διακοπτόμενη και ασταθής, μια σημαντική πρόκληση είναι η ενσωμάτωσή της στο ηλεκτρικό δίκτυο. Αυτό ώθησε τους ερευνητές να εξετάσουν διαφορετικές τεχνικές αποθήκευσης ενέργειας. «Η αποθήκευση ενέργειας είναι το κλειδί για την ευρεία εφαρμογή των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, επειδή παρέχει έναν ορισμένο βαθμό ευελιξίας στο σύστημα ισχύος που απαιτεί άκαμπτη ισορροπία σε πραγματικό χρόνο», σημειώνει ο Xianfeng Li από το Ινστιτούτο Χημικής Φυσικής CAS στο Dalian. Ο Li μελετά τις «μπαταρίες ροής», μια από τις πιο υποσχόμενες λύσεις για σταθερή αποθήκευση ενέργειας χάρη στην υψηλή ενεργειακή πυκνότητα και το χαμηλό κόστος. Η ομάδα του επιδιώκει να χρησιμοποιήσει προηγμένα υλικά και σχεδιασμό για να βελτιώσει την αποτελεσματικότητα και την αξιοπιστία τους, ενώ μειώνει το κόστος της εμπορευματοποίησης και της εκβιομηχάνισης. «Θα θέλαμε να δούμε ισχυρότερη χρηματοδότηση για την ανάπτυξη τεχνολογιών αποθήκευσης ενέργειας, έναν καλύτερα καθορισμένο μηχανισμό αγοράς για τέτοιες τεχνολογίες και προϊόντα και ένα κέντρο καινοτομίας κορυφαίου επιπέδου που θα ηγείται των προσπαθειών της χώρας στην έρευνα αποθήκευσης ενέργειας», προσθέτει ο Li. 

Μερικοί ερευνητές πιστεύουν ότι η πυρηνική ενέργεια θα μπορούσε να είναι μια επιλογή χαμηλών εκπομπών άνθρακα για να καλύψει αυτό το διακοπτόμενο κενό. Η Κίνα παράγει επί του παρόντος 55 GW πυρηνικής ισχύος σε 53 πυρηνικούς σταθμούς – περίπου το 5% της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας της χώρας – αλλά για να επιτευχθεί το καθαρό μηδέν μπορεί να απαιτηθεί εγκατάσταση 560 GW πυρηνικής ενέργειας έως το 2050. Ωστόσο, αυτό θα ήταν μια τεράστια πρόκληση με αξιωματούχοι που προτρέπουν την κυβέρνηση να εγκρίνει τουλάχιστον έξι έργα ετησίως για να ανέλθει η συνολική ισχύς στα 180 GW έως το 2035. 

Για να γίνει αυτό, η Κίνα προωθεί με πυρηνικούς αντιδραστήρες τέταρτης γενιάς. Τον Σεπτέμβριο του 2021 ένας πειραματικός αντιδραστήρας άνοιξε στα περίχωρα της ερήμου Γκόμπι. Χρησιμοποιεί θόριο ως καύσιμο και λιωμένα άλατα ως κύριο ψυκτικό υγρό για να επιτύχει σχετικά ασφαλή και φθηνή παραγωγή ενέργειας. Δύο μήνες αργότερα, ένας επίδειξης υψηλής θερμοκρασίας αερόψυκτος πυρηνικός αντιδραστήρας συνδέθηκε στο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας στον κόλπο Shidao, στην ανατολική παράκτια επαρχία Shandong, που σηματοδότησε την πρώτη χρήση στον κόσμο τεχνολογίας αντιδραστήρων με βότσαλο σε πυρηνικούς αντιδραστήρες. Δεν πιστεύουν όλοι, ωστόσο, η πυρηνική ενέργεια είναι η απάντηση στο καθαρό μηδέν. «Νιώθω ότι είναι μια ακριβή, επικίνδυνη εκτροπή», σημειώνει ο Elliott.

Ενώ η μείωση των εκπομπών της Κίνας τείνει να εστιάζεται στην πλευρά της προσφοράς ενέργειας, η πλευρά της ζήτησης αξίζει την ίδια προσοχή. Αυτό περιλαμβάνει πώς να πειστούν περισσότεροι άνθρωποι να χρησιμοποιούν ηλεκτρικά οχήματα και πώς να ενσωματώσουν ηλιακούς συλλέκτες σε κτίρια κατοικιών. Πάνω από όλα, για μια χώρα που εκπέμπει περισσότερα αέρια θερμοκηπίου από οποιοδήποτε άλλο έθνος, ο περιορισμός των εκπομπών απαιτεί μια αλλαγή παραδείγματος όχι μόνο στην κυβέρνηση, τη βιομηχανία και τον ακαδημαϊκό κόσμο, αλλά και από κάθε πολίτη. 

Η Κίνα έχει ήδη καταστήσει τη μείωση του άνθρακα ποσοτικό στόχο για την εθνική ανάπτυξη – μια κίνηση που θα απαιτήσει από τη χώρα να γυρίσει την πλάτη της στα ορυκτά καύσιμα και να επικεντρωθεί στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και πιθανώς στην πυρηνική ενέργεια – και τις επόμενες δεκαετίες η ουδετερότητα του άνθρακα θα γίνει εθνική στρατηγική. Και ενώ οι επιστήμονες επιδιώκουν να αναπτύξουν καλύτερες τεχνολογίες για την επίτευξη αυτού του στόχου, ο Daizong Liu από το Γραφείο του Παγκόσμιου Ινστιτούτου Πόρων στο Πεκίνο πιστεύει ότι η Κίνα θα μπορούσε να το διαχειριστεί χωρίς να χρειάζεται να το κάνει. «Σύμφωνα με τους υπολογισμούς μας, η Κίνα θα είναι σε θέση να μειώσει το 89% των εκπομπών της απλώς με τη μαζική εφαρμογή των υπαρχουσών τεχνολογιών», προσθέτει ο Liu. «Μια ολόκληρη γενιά θα συνεργαστεί για να το πετύχει».