China își expune ambițiile climatice

Pe măsură ce pandemia de COVID-19 s-a răspândit în întreaga lume în 2020, ducând la blocări și o cursă îndrăzneață pentru crearea primului vaccin, președintele chinez Xi Jinping a fost dornic să abordeze o altă problemă științifică uriașă: clima. Într-un anunț surpriză adresat Adunării Generale a ONU din septembrie 2020, el a anunțat un plan îndrăzneț de tranziție a țării de la unul dintre cei mai mari emițători de gaze cu efect de seră din lume la o societate „net zero” carbon până în 2060. 

Acest obiectiv ambițios a fost un șoc pentru mulți din țară, inclusiv pentru oficialii guvernelor regionale care încă procesează ce înseamnă obiectivul și ce politici trebuie să adopte pentru a-l îndeplini. De la discursul lui Xi, totuși, au apărut deja zeci de institute de neutralitate carbon din întreaga țară. În decembrie 2020, Institutul de Fizică Atmosferică din Beijing și-a dezvăluit centrul său de cercetare privind neutralitatea carbonului – primul de acest fel din China – care își propune să consolideze tehnologiile de monitorizare a emisiilor de carbon. Universități proeminente, inclusiv Tsinghua, Fudan și Shanghai Jiao Tong, au urmat exemplul, creându-și propriile institute menite să promoveze politicile de neutralitate a emisiilor de carbon. 

În martie, Academia Chineză de Științe (CAS), între timp, a propus un plan de acțiune pentru a plasa China în fruntea eforturilor privind schimbările climatice. Acest lucru ar fi realizat, a menționat CAS, prin dezvoltarea tehnologiilor care să stimuleze utilizarea mai curată a combustibililor fosili și a energiei nucleare mai sigure, precum și prin integrarea energiei regenerabile în rețelele electrice existente. Dar implementarea unor astfel de inițiative reprezintă o provocare grea. „Atingerea obiectivelor de carbon ale Chinei necesită o revoluție socio-economică profundă, sistematică, în care [oamenii de știință] au un rol major de jucat, unind forțele între discipline și realizând progrese tehnologice”, a spus vicepreședintele CAS, Tao Zhang, când a anunțat planul.

O parte a acestei lupte net-zero este dependența actuală a Chinei de cărbune. Reprezintă aproximativ 60% din producția de energie electrică a țării, iar reducerea acestui tip de energie puternic poluant va fi cheia pentru o societate cu zero carbon net. Acest lucru poate necesita implementarea rapidă a captării, utilizării și stocării carbonului (CCUS). Aceasta presupune instalarea de instalații de decarbonizare în coșurile centralelor pe cărbune, unde carbonul este colectat și transformat înainte de a fi îngropat în subteran sau în mare.

Oamenii de știință din China au studiat tehnologiile CCUS din 2004 și au construit până acum 35 de proiecte demonstrative care au o capacitate totală medie de injectare de 1.7 milioane de tone de carbon pe an. Până în 2060, se estimează că această capacitate de injecție va fi de aproximativ 1-3 miliarde de tone. Cu toate acestea, tehnologiile CCUS prezintă riscuri potențiale, inclusiv în timpul depozitării și transportului. Ning Wei de la Institutul CAS de mecanică a rocilor și solului din Wuhan, care lucrează în acest domeniu de aproximativ două decenii, spune că China rămâne în urmă cu unele tehnologii cheie CCUS, cum ar fi monitorizarea și evaluarea riscurilor scurgerilor pentru a preveni scurgerea. de dioxid de carbon, pe care echipa sa lucrează acum să o rezolve. 

Implementarea pe scară largă a unei astfel de tehnologii este probabil să facă energia mai scumpă – cel puțin pe termen scurt. Wei spune că costul producției de energie pe cărbune va crește cu 20-30 de cenți pe kilowatt-oră dacă CCUS este implementat pe scară largă. Cu toate acestea, odată ce aceste tehnologii s-au maturizat, se speră ca astfel de costuri să scadă cu 50%.

Baza regenerabila

Ar putea fi o surpriză pentru unii că China este cel mai mare producător mondial de energie regenerabilă, cu aproximativ un sfert din cerere satisfăcută de energie hidro, eoliană și solară. Cu toate acestea, China nu se odihnește pe lauri, cu planuri de a-și extinde sectorul regenerabil prin construirea așa-numitelor „baze de energie verde” în regiunile sale deșertice din nord-vest. Țara își propune să obțină o treime din energie electrică din surse regenerabile până în 2025, cu o capacitate combinată eoliană și solară de 1200 GW până la sfârșitul deceniului. „Vederea dinspre vest este una de uimire – și o oarecare invidie”, spune expertul în politici tehnologice David Elliott de la Open University din Marea Britanie. 

Deoarece energia regenerabilă poate fi intermitentă și instabilă, o provocare majoră este integrarea acesteia în rețeaua electrică. Acest lucru i-a determinat pe cercetători să examineze diferite tehnici de stocare a energiei. „Depozitarea energiei este cheia pentru aplicarea pe scară largă a energiei regenerabile, deoarece oferă un anumit grad de flexibilitate sistemului de alimentare care necesită un echilibru rigid în timp real”, notează Xianfeng Li de la Institutul CAS de Fizică Chimică din Dalian. Li a studiat „bateriile cu flux”, una dintre cele mai promițătoare soluții pentru stocarea staționară a energiei datorită densității sale mari de energie și costurilor reduse. Echipa sa caută să folosească materiale și design avansat pentru a le îmbunătăți eficiența și fiabilitatea, reducând în același timp costurile de comercializare și industrializare. „Ne-am dori să vedem o finanțare mai puternică pentru dezvoltarea tehnologiilor de stocare a energiei, un mecanism de piață mai bine definit pentru astfel de tehnologii și produse și un centru de inovare la nivel înalt care să conducă eforturile țării în cercetarea stocării energiei”, adaugă Li. 

Unii cercetători cred că energia nucleară ar putea fi o opțiune cu emisii scăzute de carbon pentru a umple acel decalaj de intermitență. China produce în prezent 55 GW de capacitate nucleară în 53 de centrale nucleare – aproximativ 5% din producția de energie electrică a țării – dar pentru a contribui la atingerea zero net ar putea necesita instalarea a 560 GW de energie nucleară până în 2050. Aceasta ar fi o provocare uriașă, totuși, cu oficialii cerând guvernului să aprobe cel puțin șase proiecte pe an pentru a aduce capacitatea totală la 180 GW până în 2035. 

Pentru a face acest lucru, China continuă cu reactoare nucleare de a patra generație. În septembrie 2021, un reactor experimental a fost deschis la periferia deșertului Gobi. Folosește toriu ca combustibil și săruri topite ca agent de răcire principal pentru a obține o generare de energie relativ sigură și ieftină. Două luni mai târziu, un reactor nuclear de înaltă temperatură, răcit cu gaz, a fost conectat la rețeaua electrică din golful Shidao, în provincia de coastă estică Shandong, ceea ce a marcat prima utilizare din lume a tehnologiei reactoarelor cu pietricele în reactoare nucleare. Cu toate acestea, nu toată lumea crede că energia nucleară este răspunsul la zero net. „Simt că este o diversiune scumpă și periculoasă”, notează Elliott.

În timp ce reducerea emisiilor din China tinde să se concentreze pe partea ofertei de energie, partea cererii merită o atenție egală. Aceasta include modul de a convinge mai mulți oameni să folosească vehicule electrice și modul de integrare a panourilor solare în clădirile de locuințe. Mai presus de toate, pentru o țară care emite mai multe gaze cu efect de seră decât orice altă națiune, reducerea emisiilor necesită o schimbare de paradigmă nu numai în guvern, industrie și mediul academic, ci și din partea fiecărui cetățean. 

China a făcut deja din reducerea carbonului un obiectiv cantitativ pentru dezvoltarea națională – o mișcare care va cere țării să întoarcă spatele combustibililor fosili și să se concentreze pe energia regenerabilă și, eventual, pe nucleare – iar în următoarele decenii neutralitatea carbonului va deveni o strategie națională. Și în timp ce oamenii de știință caută să dezvolte tehnologii mai bune pentru a îndeplini acest obiectiv, Daizong Liu de la Biroul din Beijing al Institutului Mondial de Resurse consideră că China ar putea gestiona acest lucru fără a fi nevoie să facă acest lucru. „Conform calculelor noastre, China va putea reduce cu 89% din emisiile sale doar prin aplicarea masivă a tehnologiilor existente”, adaugă Liu. „O întreagă generație va lucra împreună pentru a-l atinge.”