DWA DO ZERA DLA CZARODZIEJÓW

Wisła w Warszawie jeszcze nigdy nie była tak płytka. Urządzenia IMGW wskazały rekordowe 25 cm”. „Pożary w Kanadzie – z racji ogromnej skali – będą miały wpływ na klimat. Od maja do października 2023 r. średnia temperatura w Kanadzie była o 2,2 st. C wyższa od normy z lat 1991-2020”. „Susza od dwóch lat nęka Sycylię. W ciągu ostatnich dwóch tygodni temperatury sięgały 40 st. C”. Dopiero co załamywaliśmy ręce, że wody jest za mało, teraz jest jej o wiele za dużo - ale powodziowa tragedia rozgrywająca się w Nysie, Lądku Zdroju, Jeleniej Górze, choć wywołana przez zjawisko znane od dekad, też ma związek z ociepleniem klimatu: „Niż genueński w połowie września - to powinno nam dać do myślenia”, „Wydłuża się sezon powodzi”.

To nagłówki tylko z ostatnich dwóch tygodni i tylko z jednego medium. Nie negując ich alarmistycznego wydźwięku i nieszczęścia, jakie wraz z wielką wodą spotyka ludzi od Austrii przez Czechy, Słowację, Polskę po Rumunię i Mołdawię– może pora na dobre wiadomości?

Z jednej strony są prorocy, którzy ostrzegają ludzkość przed zagładą, konsekwencją obranej przez nas ścieżki rozwojowej. Z drugiej – czarodzieje skupiający się na pragmatycznych rozwiązaniach problemów. Naukowcy i, szerzej, ludzie zajmujący się klimatem prezentują dwa ścierające się podejścia – zauważa Charles C. Mann w książce „Czarodziej i prorok: dwóch niezwykłych naukowców i ich konkurencyjne wizje przyszłego świata”.

Protoplastą współczesnych proroków był William Vogt, autor wydanej w 1948 r. książki „Road to Survival” („Droga do przetrwania”). Jako pierwszy w nowoczesny sposób wyraził pogląd o ograniczeniach planetarnych.

Był ekologiem i ornitologiem. W latach 30. władze Peru zatrudniły go do monitorowania i zwiększenia liczby ptaków, które zapewniały… kupy niezbędne dla rozwijającego się wówczas w tym kraju przemysłu nawozowego. W trakcie badań Vogt doszedł do wniosku, że liczbę ptaków (a więc i ilość guano) ograniczają prądy morskie. Jak? Wpływają na dostępność ryb, którymi się żywią. Nie można więc zwiększyć produkcji ptasich kup, bo nie można zwiększyć liczby ptaków. A tego nie da się zrobić, bo nie da się zwiększyć dostępności ryb, gdyż ta jest uzależniona od prądów, nad którymi ludzie nie mają władzy.

Kilka dekad później dzięki upowszechnieniu się metody Habera i Boscha umożliwiającej wytwarzanie na przemysłową skalę związków azotu w oparciu o zawartość tego pierwiastka w powietrzu ludzkość wdrożyła masową produkcję nawozów azotowych. I okazało się, że ograniczenia związane z prądami oceanicznymi przestały mieć jakiekolwiek znaczenie.

I tu wkraczają czarodzieje. Ich uosobieniem był Norman Borlaug – twórca zielonej rewolucji, który wyhodował zboża wyjątkowo odporne na warunki zewnętrzne. W wyniku prowadzonych przez niego w latach 60. prac zwielokrotniono wydajność produkcji rolnej, co pozwoliło na skokowe zwiększenie dostępności żywności na świecie, głównie w krajach niezamożnych. Szacuje się, że Borlaug mógł się przyczynić do uratowania przed śmiercią głodową nawet 600 mln osób.

To m.in. Borlaug zapobiegł np. pewnej apokalipsie przepowiadanej przez proroków. W 1968 r., kilka lat po rozpoczęciu przez agronoma prac nad stworzeniem wydajniejszych odmian zbóż, zostaje wydana niezwykle poczytna książka – „The Population Bomb”. Paul i Anne Ehrlichowie wieścili, że w latach 70. ludzkość czeka klęska głodu wynikająca z niekontrolowanego wzrostu populacji. Ludzie mieli umierać milionami. Nie tylko w najbiedniejszych krajach Afryki i Azji, również w USA i Wielkiej Brytanii. Matematyka wydawała się nieubłagana – przy ograniczonej podaży żywności i stałym bardzo szybkim wzroście populacji (dzietność w latach 60. była naprawdę rekordowo wysoka) wkrótce miało zabraknąć zasobów.

Jedynym sposobem, aby uniknąć zapaści – twierdzili Ehrlichowie – było celowe ograniczenie populacji. Autorzy nie wiedzieli jednak, że prace Borlauga zrewolucjonizują dostęp do żywności do tego stopnia, że dzisiaj na świecie żyje więcej osób z otyłością niż niedożywionych. Nie wiedzieli też, że wraz z rozwojem społeczeństw następuje spadek dzietności i w wielu krajach to nie nadmierny przyrost ludności stanowi wyzwanie, lecz jej brak.

Dwa do zera dla czarodziejów.

Te dwa podejścia – czarodziejów i proroków – ujmują w ramy dzisiejsze dyskursy odnoszące się do katastrofy klimatycznej. Z jednej strony stoją ci, którzy uważają, że czeka nas niemal niechybna katastrofa – jesteśmy na „Titanicu” i duża część pasażerów wciąż beztrosko tańczy, lecz niektórzy dostrzegli już górę lodową i biją na alarm. Z drugiej strony ci, którzy twierdzą, że przyszłość nie została jeszcze napisana; metafora „Titanica” sama w sobie przecież nie jest prognozą – jest jedynie (lub „aż”) opowieścią.

Co tu kryć. Bardziej pociąga mnie wizja czarodziejów. W historii było więcej proroków zagłady niż katastrof, a prognozy sięgające dekady w przyszłość są obciążone bardzo dużą niepewnością. Mamy więc do czynienia nie tyle z konkurencją prawdopodobnych przyszłości, ile z konkurencją opowieści o niej.

W obecnym dyskursie nadreprezentowana jest opowieść proroków – i dobrze, lepiej przestrzegać, niż potem żałować. Niemniej możliwe jest inne wyobrażenie o tym, co nadejdzie. I ta opowieść przebija się rzadziej. Pomóżmy jej.

Na początku trochę liczb, które uzmysłowią nam skalę klimatycznego wyzwania. W 2023 roku wyemitowaliśmy do atmosfery 36,8 mld ton dwutlenku węgla. To o nieco ponad 1 proc. więcej niż w roku poprzednim. Według Global Carbon Project zawartość CO2 w atmosferze w 2023 r. wyniosła średnio 420 cząsteczek na milion (PPM – parts per milion), co jest ponad 50-proc. wzrostem w porównaniu z erą przedprzemysłową.

Podpisując porozumienie paryskie w 2015 r., niemal 195 krajów zaakceptowało długoterminowy cel, jakim jest powstrzymania globalnego ocieplenia na poziomie „dużo poniżej 2 st. C” w porównaniu z erą przedprzemysłową. Optymalnie wartość ocieplenia nie powinna przekroczyć 1,5 st. C. Badacze określili ilość CO2, którą możemy wyemitować, żeby zmieścić się w zadeklarowanych celach. Owe progi nazywane są budżetem węglowym.

Według artykułu w prestiżowym „Nature”, aby zmieścić się z prawdopodobieństwem 50 proc. w celu 1,5 st., możemy – jako ludzkość – wyemitować jeszcze 250 mld ton dwutlenku węgla. To oszacowania dla stycznia 2023 r., a – jak już wiemy – w ub.r. wyemitowaliśmy około 37 mld ton tego gazu cieplarnianego. Oznacza to, że przy dzisiejszej skali emisji budżet węglowy na

1,5 st. wykorzystamy w ciągu mniej więcej pięciu-sześciu lat. Nie mamy się co łudzić – nie uda nam się osiągnąć najbardziej ambitnych założeń porozumienia paryskiego.

Nie jest jednak wykluczone, że uda nam się zmieścić w celu 2 st. To samo źródło podaje, że budżet węglowy dla osiągnięcia tego zamierzenia z prawdopodobieństwem 50 proc. wynosi 1,2 tys. mld ton CO2. Przy dzisiejszym tempie emisji limit zużylibyśmy za mniej więcej 30 lat. Mamy więc trochę czasu na przekierowanie gospodarki na nowe tory. Proces ten – o czym się za chwilę przekonamy – już się na dobre zaczął.

Teraz trochę liczb, które wymieniliby czarodzieje. Rewolucja energetyczna nie tylko się dzieje, ale również przyspiesza. Według raportu Renewables 2023 opracowanego przez Międzynarodową Agencję Energetyczną (International Energy Agency – IEA) w 2023 r. globalny roczny przyrost mocy z odnawialnych źródeł energii (OZE, energia wiatru, Słońca, pływów, geotermalna czy hydroenergetyka) wzrósł prawie o połowę (do 510 gigawatów) w porównaniu z rokiem poprzednim. Eksperci z organizacji podkreślają, że to 22. rok z rzędu, kiedy mamy do czynienia z rekordem przyrostu zielonej energii.

O tym, z jak gwałtownym procesem mamy do czynienia, mówią choćby dane z Chin. W 2023 r. Państwo Środka dodało do swoich mocy (w uproszczeniu w ten sposób mówi się o wybudowanych nowych źródłach generowania elektryczności) tyle źródeł odnawialnych, co cały świat w 2022 r.

IEA informuje również, że ilość energii elektrycznej generowanej jedynie przez fotowoltaikę wyprzedziła w zeszłym roku tę wytworzoną przez elektrownie wodne. To pokazuje, jak istotnym źródłem energii stają się odnawialne źródła. Organizacja szacuje, że w 2025 r. OZE wytworzą więcej prądu niż węgiel. W 2028 r. odnawialne źródła będą odpowiadać za 42 proc. wytwarzanej na świecie energii elektrycznej.

Może jeszcze jedno zdanie z opracowania IEA: „Świat jest na dobrej drodze, żeby w najbliższych pięciu latach zainstalować więcej mocy z OZE, niż oddano ich do dzisiaj od momentu zbudowania pierwszej komercyjnej elektrowni wykorzystującej energię odnawialną, co miało miejsce 100 lat temu”.

Gwałtowność zachodzącego procesu w zeszłym roku opisał „The New York Times”. Artykuł pod wiele mówiącym tytułem „The Clean Energy Future Is Arriving Faster Than You Think” („Przyszłość czystej energii nadchodzi szybciej, niż sądzisz”) przytacza dane, z których wynika, że w 2023 r. w technologie związane z czystą energią – wiatrakami, panelami fotowoltaicznymi, pojazdami elektrycznymi i akumulatorami – na świecie zainwestowano 1,7 bln (tak, biliona!) dolarów. To 70-proc. wzrost względem roku poprzedzającego tekst. Dla porównania, w inwestycje w paliwa kopalne zainwestowano mniej niż bilion dolarów; 2023 był ósmym z rzędu rokiem, w którym w czystą energię inwestowano więcej niż w węglowodory.

 

Dziennikarze zauważają, że od 2009 r. dzięki rozwojowi technologii koszt generowania elektryczności z fotowoltaiki spadł o ponad 80 proc. Jeśli chodzi o energetykę wiatrową, spadek wynosił ponad połowę. W ciągu trzech dekad koszt akumulatorów litowo-jonowych zmalał o… 97 proc.

Międzynarodowa Agencja Energetyczna w zeszłym roku prognozowała, że zużycie paliw kopalnych osiągnie szczyt w 2025 r. Dwa lata wcześniej, niż wskazywały prognozy z roku poprzedniego. Mało tego, IEA w 2023 r. skorygowała również prognozy z 2022 r. odnoszące się do liczby samochodów elektrycznych w 2030 r. Ma być ich... 20 proc. więcej, niż przewidywała zaledwie rok wcześniej. A wraz ze spadkiem emisji oddala się nam również horyzont, w którym przekroczymy ilość CO2 powodującą ocieplenie o 2 st. Im więc szybciej tniemy emisje, tym mamy więcej czasu na transformację i zmieszczenie się w celu porozumienia paryskiego.

Nie da się w tym momencie z dużym prawdopodobieństwem stwierdzić, czy uda nam się zmieścić w zadeklarowanych 2 st. do końca stulecia. Wszystkie prognozy są obciążone wysoką niepewnością. Dziś wydaje się, że cel jest poza naszym zasięgiem. Ale pamiętajmy, że z prostej ekstrapolacji trendów lat 60. małżeństwu Ehrlichów wychodziło, że świat zmierza do klęski głodu.

 

Platforma Climate Action Tracker przedstawia kilka scenariuszy ocieplenia w zależności od przyjętych założeń. Obecnie wdrożony model gospodarowania prowadzi nas do ocieplenia na poziomie 2,5-2,9 st. C w 2100 r. w porównaniu z erą przedprzemysłową. Ale optymistyczny scenariusz mówi nawet o 1,8 st. Pamiętajmy jednak, że zazwyczaj realizują się scenariusze „środkowe”. Wiele zależy od tego, jak szybka będzie dekarbonizacja gospodarek. Kluczowe pytanie: czy w ogóle wystarczy nam zasobów na kontynuowanie transformacji energetycznej? Oddajmy głos prorokom.

 

W artykule „Modernity is incompatible with planetary limits: Developing a PLAN for the future” („Nowoczesność jest niekompatybilna z ograniczeniami planetarnymi: tworzenie PLAN-u na przyszłość”; PLAN jest akronimem organizacji Planetary Limits Academic Network) opublikowanym w 2021 r. w czasopiśmie „Energy Research & Social Science” badacze Thomas Murphy, David Murphy, Thomas Love, Melody Adkins i Benjamin McCall stawiają tezę, że model rozwoju, który nasza cywilizacja obrała wraz z nastaniem ery przemysłowej, nie jest do utrzymania.

„Nowoczesność charakteryzuje się wzrostem zużycia energii, wzrostem gospodarczym, wzrostem zużycia zasobów oraz rosnącym standardem życia – choć nierówno rozłożonym” – piszą, podkreślając, że dzisiejszy system społeczny przedkłada krótkoterminowy zysk nad „skarb, jakim są ekosystemy Ziemi”. A gwałtowny wzrost poziomu życia zawdzięczamy eksploatacji paliw kopalnych, których dostępność maleje. Więc „przyszłość nie będzie wyglądać tak jak ubiegłe stulecie, ponieważ niedrogie paliwa kopalne napędzające obecną epokę nieuchronnie się wyczerpią”.

Naukowcy doceniają postęp: „Dotychczasowe podejście przyniosło wiele godnych pochwały osiągnięć”. Wśród nich jest to, że „miliony, jeśli nie miliardy” ludzi cieszą się lepszym życiem, niż można by było wyobrazić to sobie w odległej przeszłości. Problem w tym, że „każdy chce mieć udział w podziale tego tortu”, lecz natura jest obojętna na ludzkie marzenia.

To, że czegoś chcemy, nie oznacza, że jest to możliwe do zrealizowania; przed nami ściana, której nie sforsujemy – są nią fizyczne ograniczenia naszej planety. I na poparcie swojej tezy przytaczają niezwykle sugestywny argument z historii ostatnich dwustu lat Stanów Zjednoczonych. Zużycie energii w tym okresie cechował średni roczny wzrost 2,4 proc. Odpowiadało to 10-krotnemu przyrostowi w każdym stuleciu. Jeśli przełożylibyśmy to na całą cywilizację, za 1,3 tys. lat ludzkość konsumowałaby więcej energii, niż generuje Słońce. A za 2,4 tys. lat potrzebowalibyśmy energii wszystkich gwiazd całej Drogi Mlecznej. Absurd? Absurd. I ta perspektywa stanowi siłę argumentu naukowców. Konkluzja – musimy zahamować wzrost, który winniśmy zacząć postrzegać jako „umiłowanego wroga”. „Kontynuowanie promocji wzrostu gospodarczego jako celu – nawet jeśli stoją za tą ideą słuszne przesłanki poprawy jakości życia w krajach rozwijających się – grozi przekroczeniem ograniczeń planetarnych, a to poskutkuje światem gorszym dla wszystkich”. To esencja koncepcji „degrowth”.

Ale czy na pewno na końcu drogi „growth” zawsze jest przepaść?

Jak wiemy, tworzenie prognoz na kilka dekad do przodu jest raczej rodzajem intelektualnej zabawy, bo trendy zawsze nas zaskoczą – pojawią się zjawiska, których dzisiaj przewidzieć się nie da. Vogt nie mógł przewidzieć upowszechnienia się metody Habera i Boscha, Ehrlichowie nie mogli przewidzieć zielonej rewolucji ani spontanicznego ograniczania dzietności. Badacze z „Energy Research & Social Science” zakładają, że przyszłość będzie radykalnie inna, bo „dobiegnie końca era tanich paliw kopalnych”. Z pewnością będzie inna – ale kończąca się era tanich paliw kopalnych nie musi mieć z tym większego związku. Zaczyna się bowiem era taniej niskoemisyjnej energii. A ekstrapolacja odnosząca się do konsumpcji energii może być, cóż, pozbawiona sensu – według danych U.S. Energy Information Administration zużycie energii w Stanach Zjednoczonych rosło, ale już nie rośnie – osiągnęło plateau około roku 2007. Kolejny punkt dla czarodziejów.

Zobaczmy więc, jak przy dzisiejszej trajektorii transformacji energetycznej wyglądają zasoby niezbędne do jej przeprowadzenia. Inaczej mówiąc: czy fizycznie wystarczy nam surowców? Transformacja energetyczna opiera się na trzech filarach: będziemy musieli przez dekady dodawać gigantyczne moce pochodzące z OZE, będziemy potrzebowali ogromnej liczby akumulatorów, żeby dekarbonizować m.in. środki transportu, będziemy potrzebować jakichś źródeł energii stabilizujących system wtedy, kiedy nie wieje wiatr ani nie świeci Słońce. Dzisiaj najlepszym pretendentem do tej roli jest energetyka atomowa.

Każdy z tych filarów wymaga surowców: metali ziem rzadkich w przypadku OZE, ogromnych ilości litu, kobaltu i niklu w przypadku akumulatorów/baterii, miedzi do produkcji aut elektrycznych oraz modernizacji sieci elektroenergetycznych, a także uranu będącego paliwem w elektrowniach atomowych. Raport Polskiego Instytutu Ekonomicznego „Afrykańskie surowce krytyczne i bezpieczeństwo ekonomiczne Unii Europejskiej” mówi, że do 2040 r. zapotrzebowanie na lit wzrośnie 42-krotnie, na grafit 25-krotnie, roczne wydobycie kobaltu będzie musiało wzrosnąć ponad 20 razy, niklu niemal 20 razy, metali ziem rzadkich 7 razy, miedzi – 3 razy.

Żeby zrozumieć skalę wyzwań, przyjrzyjmy się produkcji samochodów. Samochód jest czymś, co wszyscy znamy, więc pomoże nam przełożyć abstrakcyjne wielkości złóż surowców na konkret możliwy do zwizualizowania. Zbudowanie „uśrednionego” konwencjonalnego, spalinowego auta wymaga około 22 kg miedzi i 11 kg magnezu. W przypadku samochodu elektrycznego to ponad 50 kg miedzi, 9 kg litu, 40 kg niklu, 13 kg kobaltu i około pół kilograma metali ziem rzadkich.

Nim skupimy się na kilku kluczowych  materiałach,  na które zapotrzebowanie wzrośnie skokowo w najbliższych dekadach - na licie, kobalcie, niklu, miedzi oraz uranie niezbędnym do produkcji energii w elektrowniach jądrowych - wyjaśnijmy kilka kwestii związanych ze złożami surowców. Eksploatacja wielu jest nieopłacalna z uwagi na technologię, którą obecnie dysponujemy. niektóre surowce mogą leżeć za głęboko lub ich obecność w rudach  może być zbyt niska. Poza tym nie o wszystkich złożach wiemy. Im jednak będzie rosło znaczenie  poszczególnych materiałów, tym więcej  firmy państwa będą inwestowały w poszukiwania. przykład - we wrześniu ubiegłego roku ogromne  złoża litu odkryto na granicy Nevady i Oregonu. Może się tam znajdować nawet około 120 mln ton tego surowca.  skoro budowa przeciętnego  elektryka wymaga ok 10 kg litu, nietrudno policzyć, że złoże mogłoby zaopatrzyć w akumulatory 12 mld aut!

Trzecia sprawa związana ze złożami to wydobycie: nie wszystkie odkryte i opłacalne złoża są eksploatowane. Wiemy, że istnieją, ale wciąż nie rozpoczęto  wydobycia (z przyczyn inwestycyjnych czy logistycznych). 

Zostańmy przy licie. według danych portalu Statista.com najwięcej na świecie ma go Chile - ponad 9 mln ton.  Później są Australia - 6,2 mln ton - i Argentyna z 2,7 mln ton. Światowe "opłacalne" złoża  szacuje się  na ok. 23-25 mln ton, co wystarczyłoby do  wyprodukowania akumulatorów do ok. 2,3-2,5 mld aut. A jak wygląda   wydobycie? Według danych United States Geological Survery w 2022 r.  było zdominowane przez trzy kraje: Australię (61 tyś. ton), Chile (39 tys. ton) i Chiny (19 tys. ton). a więc roczne wydobycie, o ile surowiec byłyby użyty  tylko na potrzeby budowy elektryków,  wystarczyłoby na kilkanaście milionów aut. Jeśli chodzi o kobalt, to szacuje się, że  jego aktualne światowe złoża wynoszą około 8,3 mln ton, z czego  połowa występuje w Kongu Jeden elektryk pochłania około 13 kg tego pierwiastka. Oznacza to, że obecnie znane zasoby wystarczą na około650 mln aut elektrycznych.

Przejdźmy do niklu. Według Statista.com światowe odkryte rezerwy wynoszą ok. 100 mln ton. Jeśli do wyprodukowania auta elektrycznego potrzebujemy 40 kg teg pierwiastka, to  złoża starczą  na 250 mln pojazdów. wydaje się, że w chwili obecnej to materiał najbardziej "deficytowy" ze wszystkich, o których  wspomnieliśmy.

Została nam miedź. Jej globalne zasoby szacuje się  na ok. 890 mln ton, co wystarczy do wyprodukowania 1,7 -1,8 mld pojazdów. Największe pokłady miedzi  maja Chile, Peru, Australia i Chiny. Jednocześnie  na portalu Statista możemy znaleźć informacje, jak  rosły globalne rezerwy tego pierwiastka od 2010r., kiedy szacowano je na nieco ponad 600 mln ton. Przez dekadę wzrosły więc 30-40 proc. 
Co ważne, w przypadku samych odnawialnych źródeł energii, czyli fotowoltaiki oraz wiatraków, potrzebne są głównie powszechnie występujące surowce  i materiały jak: krzem, aluminium, szkło, stal;  domieszka metali ziem rzadkich  jest  niewielka.  Z tego gąszczu danych można wyłowić kilka wniosków.

Po pierwsze, surowców jest naprawdę dużo, bardzo dużo. Oczywiście "samochodowy  benchmark" jest spory, uproszczeniem - wiele innych  sektorów potrzebuje wskazanych materiałów. Wydaje się jednak, że przez kilka dekad nie będziemy mieć problemu z tym, że  na przykład wykopiemy całą miedź. To oczywiście  nie oznacza, że  wszystko pójdzię gładko. i tu dochodzimy do  kolejnego zagadnienia:  surowce są nierówno rozłożone na Ziemi, co rodzi wiele problemów. Chiny, Chile, Rosja, Kongo - wiele złóż znajduje się w krajach  o niskich standardach, jeśli chodzi o poszanowanie praw człowieka, praw pracowniczych  i ochrony środowiska. to oznacza, że  wewnętrzne  i zewnętrzne podmioty mogą rywalizować o złoża w sposób - delikatnie mówiąc - niezbyt uczciwy...

Przyszłość będzie też stała pod znakiem  nowych  rozgrywek geopolitycznych - rożne  kraje będą chciały zachować kontrolę nad jak największą częścią łańcucha dostaw.

...

źródło, Magazyn Gazety Wyborczej