Kína megfogalmazza klímavédelmi ambícióit

Ahogy a COVID-19 világjárvány 2020-ban az egész világon tombolt, aminek eredményeként bezárások és merész versenyfutás történt az első vakcina megalkotásáért, Hszi Csin-ping kínai elnök egy másik hatalmas tudományos kérdéssel, az éghajlattal foglalkozott. 2020 szeptemberében az ENSZ közgyűlése elé terjesztett meglepetésszerű bejelentésében egy merész tervet jelentett be, amely szerint az országot a világ egyik legnagyobb üvegházhatású gázkibocsátójából a „nettó nulla szén-dioxid-kibocsátású társadalommá” kívánják 2060-ra átállítani. 

Ez az ambiciózus cél sokakat megrázott az országban, beleértve a regionális kormányzat tisztviselőit is, akik még mindig azon dolgoznak, hogy mit jelent a cél, és milyen politikát kell elfogadniuk annak eléréséhez. Hszi beszéde óta azonban már több tucat szén-dioxid-semlegességgel foglalkozó intézet jött létre országszerte. 2020 decemberében a pekingi Atmoszférikus Fizikai Intézet bemutatta szén-dioxid-semlegességgel foglalkozó kutatóközpontját – ez az első ilyen Kínában –, amelynek célja a szén-dioxid-kibocsátás megfigyelésére szolgáló technológiák megerősítése. A neves egyetemek, köztük a Tsinghua, a Fudan és a Shanghai Jiao Tong követték a példát, és létrehozták saját intézeteiket, amelyek célja a szén-dioxid-semlegességi politika előmozdítása. 

Eközben márciusban a Kínai Tudományos Akadémia (CAS) cselekvési tervet javasolt annak érdekében, hogy Kína az éghajlatváltozással kapcsolatos törekvések élvonalába kerüljön. A CAS megjegyezte, hogy ezt a fosszilis tüzelőanyagok tisztább felhasználását és a biztonságosabb nukleáris energiát ösztönző technológiák fejlesztésével, valamint a megújuló energia meglévő villamosenergia-hálózatokba való integrálásával lehetne elérni. Az ilyen kezdeményezések végrehajtása azonban komoly kihívást jelent. „Kína szén-dioxid-kibocsátási céljainak eléréséhez mélyreható, szisztematikus társadalmi-gazdasági forradalomra van szükség, amelyben [a tudósoknak] nagy szerepe van azáltal, hogy egyesítik erőiket a különböző tudományágakban és technológiai áttöréseket érnek el” – mondta a CAS alelnöke, Tao Zhang a terv bejelentésekor.

A nettó nulla elleni küzdelem része Kína jelenlegi szénfüggősége. Az ország villamosenergia-termelésének körülbelül 60%-át teszi ki, és ennek az erősen szennyező áramtermelésnek a visszaszorítása kulcsfontosságú lesz a nulla nettó szén-dioxid-kibocsátású társadalom szempontjából. Ehhez szükség lehet a szén-dioxid-leválasztás, -használat és -tárolás (CCUS) gyors megvalósítására. Ez azt jelenti, hogy szénerőművek kéményeibe szén-dioxid-mentesítő létesítményeket telepítenek, ahol a szenet összegyűjtik és átalakítják, mielőtt a föld alá vagy a tengerbe temetik.

A kínai tudósok 2004 óta tanulmányozzák a CCUS-technológiákat, és eddig 35 demonstrációs projektet építettek fel, amelyek teljes átlagos befecskendezési kapacitása évi 1.7 millió tonna szén. 2060-ra ez a besajtolási kapacitás az előrejelzések szerint körülbelül 1–3 milliárd tonna lesz. A CCUS-technológiák azonban potenciális kockázatokkal járnak, beleértve a tárolást és a szállítást is. Ning Wei, a vuhani CAS Kőzet- és Talajmechanikai Intézet munkatársa, aki körülbelül két évtizede dolgozik ezen a területen, azt mondja, hogy Kína le van maradva néhány kulcsfontosságú CCUS-technológiában, például a szivárgások megfigyelésében és kockázatértékelésében, hogy megakadályozzák a kiáramlást. szén-dioxid-kibocsátás, amelynek megoldásán csapata most dolgozik. 

Az ilyen technológia széles körű alkalmazása valószínűleg drágítja az energiát – legalábbis rövid távon. Wei szerint a széntüzelésű energiatermelés költsége várhatóan 20-30 centtel emelkedik kilowattóránként, ha a CCUS-t széles körben alkalmazzák. Amint azonban ezek a technológiák kiforrtak, a költségek várhatóan 50%-kal csökkennek.

Megújuló alap

Egyesek számára meglepő lehet, hogy Kína a világ vezető megújuló energiatermelője, a kereslet mintegy negyedét víz-, szél- és napenergia fedezi. Kína mégsem pihen a babérjain, a tervek szerint a megújuló szektor bővítését úgynevezett „zöld energiabázisok” építésével tervezi északnyugati sivatagi régióiban. Az ország célja, hogy 2025-re villamos energia egyharmadát megújuló energiaforrásokból állítsa elő, az évtized végére pedig 1200 GW együttes szél- és napenergia-kapacitást. „A kilátás nyugatról csodálkozik – és némi irigység” – mondja David Elliott technológiapolitikai szakértő, az Egyesült Királyság Open University munkatársa. 

Mivel a megújuló energia időszakos és instabil lehet, nagy kihívást jelent a villamosenergia-hálózatba történő integrálása. Ez arra késztette a kutatókat, hogy megvizsgálják a különböző energiatárolási technikákat. „Az energiatárolás kulcsfontosságú a megújuló energia széles körű alkalmazásában, mert bizonyos fokú rugalmasságot biztosít az energiarendszernek, amely merev, valós idejű egyensúlyt igényel” – jegyzi meg Xianfeng Li, a CAS Dalian Kémiai Fizikai Intézetének munkatársa. Li az „áramlási akkumulátorokat” tanulmányozta, amelyek az egyik legígéretesebb megoldás a helyhez kötött energiatárolásra, köszönhetően nagy energiasűrűségének és alacsony költségeinek. Csapata korszerű anyagok és formatervezés alkalmazására törekszik, hogy javítsa azok hatékonyságát és megbízhatóságát, miközben csökkenti a kereskedelmi forgalomba hozatal és az iparosítás költségeit. „Szeretnénk, ha erősebb finanszírozást kapnánk az energiatárolási technológiák fejlesztésére, egy jobban definiált piaci mechanizmust az ilyen technológiákra és termékekre, valamint egy csúcsszintű innovációs központot, amely az ország energiatárolási kutatási erőfeszítéseit irányítaná” – teszi hozzá Li. 

Egyes kutatók úgy vélik, hogy az atomenergia alacsony szén-dioxid-kibocsátású megoldás lehet az időszakos űr betöltésére. Kína jelenleg 55 GW nukleáris kapacitást termel 53 atomerőműben – ez az ország villamosenergia-termelésének körülbelül 5%-a –, de a nettó nulla eléréséhez 560 GW atomerőmű telepítésére lehet szükség 2050-ig. Ez azonban óriási kihívást jelentene. tisztviselők sürgetik a kormányt, hogy évente legalább hat projektet hagyjon jóvá, hogy 180-re a teljes kapacitást 2035 GW-ra emeljék. 

Ennek érdekében Kína a negyedik generációs atomreaktorokkal halad előre. 2021 szeptemberében megnyílt egy kísérleti reaktor a Góbi-sivatag szélén. Tóriumot használ üzemanyagként és olvadt sókat elsődleges hűtőközegként, hogy viszonylag biztonságos és olcsó energiatermelést érjen el. Két hónappal később egy demonstratív, magas hőmérsékletű gázhűtéses atomreaktort csatlakoztattak az elektromos hálózathoz a Shidao-öbölben, a keleti part menti Shandong tartományban, amely a világon először alkalmazta a kavicságyas reaktortechnológiát atomreaktorokban. Nem mindenki gondolja azonban, hogy az atomenergia a válasz a nettó nullára. „Úgy érzem, ez drága, veszélyes elterelés” – jegyzi meg Elliott.

Míg Kína kibocsátáscsökkentése általában az energiakínálati oldalra összpontosul, a keresleti oldal ugyanilyen figyelmet érdemel. Ez magában foglalja, hogyan lehet több embert rávenni az elektromos járművek használatára, és hogyan lehet napelemeket integrálni a lakóépületekbe. Mindenekelőtt egy olyan országban, amely minden más nemzetnél több üvegházhatást okozó gázt bocsát ki, a kibocsátás visszaszorítása paradigmaváltást igényel nemcsak a kormányzat, az ipar és a tudományos élet, hanem minden polgár részéről is. 

Kína már a nemzeti fejlesztés mennyiségi céljává tette a szén-dioxid-kibocsátás csökkentését – ez a lépés megköveteli, hogy az ország hátat fordítson a fosszilis tüzelőanyagoknak, és a megújuló energiára, esetleg az atomenergiára összpontosítson –, és a következő évtizedekben a szén-dioxid-semlegesség nemzeti stratégiává válik. És miközben a tudósok jobb technológiák kifejlesztésére törekednek e cél elérése érdekében, Daizong Liu, a World Resources Institute pekingi irodájának munkatársa úgy véli, hogy Kína képes lenne ezt kezelni anélkül, hogy erre szükség lenne. „Számításaink szerint Kína képes lesz kibocsátásának 89%-át csökkenteni pusztán a meglévő technológiák tömeges alkalmazásával” – teszi hozzá Liu. "Egy egész nemzedék fog együtt dolgozni, hogy ezt elérje."