STdDK - Energetyka kluczem do lepszego klimatu - M. Popkiewicz

projekt

Edukacja zawodowa i obywatelska na rzecz przeciwdziałania zmianom klimatu Szkoła Trenerów dla Dobrego Klimatu

warsztat

Energetyka kluczem do lepszego klimatu Bystra, 18–19 stycznia 2014

Energetyka kluczem do lepszego klimatu Marcin Popkiewicz

Niniejszy materiał został opublikowany dzięki dofinansowaniu Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej. Za jego treść odpowiada Stowarzyszenie Pracownia na rzecz Wszystkich Istot, poglądy w nim wyrażone nie odzwierciedlają oficjalnego stanowiska Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej.

edukacja dla dobrego klimatu

Spis treści Ropa

2

Węgiel

6

Gaz

27

Energia jądrowa

46

1

Ropa Zdajemy sobie sprawę, jak ważny dla działania naszej cywilizacji jest niezakłócony dopływ energii i co dzieje się z gospodarką, kiedy zaczyna jej brakować. Znajdujemy się blisko szczytu wydobycia ropy naftowej, która jest dzisiaj naszym kluczowym zasobem energetycznym.

Nawet „urzędowo optymistyczne” raporty samych koncernów naftowych i instytucji finansowych, przedstawiają coraz bardziej napiętą sytuację. Tegoroczny raport Exxon Mobil „Perspektywy dla Energii: spojrzenie do roku 2040” można uznać za takie stanowisko. Exxon Mobil prognozuje dalszy wzrost wydobycia ropy, chociaż…

Rysunek 1. Zmiany w wydobyciu/produkcji paliw ciekłych w okresie 2000-2040 wg prognozy Exxon Mobil, dodana linia pokazuje stan na rok 2013. „Perspektywy dla Energii: spojrzenie do roku 2040”.

2

Warto zauważyć, że zgodnie z definicją podaną przez Exxon Mobil, szczyt wydobycia ropy konwencjonalnej (+kondensatu) miał miejsce już kilka lat temu. Nawet doliczenie wydobycia ropy głębokowodnej i piasków roponośnych pokazuje stagnację na trwającym już od blisko dekady plateau.

Wzrost wydobycia pochodzi ciekłych frakcji gazu ziemnego NGL (dla samych krajów OPEC jest to już blisko 6 mbd, co jest wysokim wzrostem z poziomu około 3 mbd w 2005 roku, z biopaliw (dających obecnie około 2 mbd rocznie), oraz ropy łupkowej. To ostatnie źródło ropy, udostępnione dzięki szybom poziomym i szczelinowaniu hydraulicznemu jest jednak drogie i cierpi na problemy szybkiego spadku wydobycia z poszczególnych odwiertów nawet wg prognozy Exxon pozostaje więc źródłem marginalnym, stanowiąc jedynie uzupełnienie wydobycia, a nie jego podstawę.

Biopaliwa (szczególnie produkowane z upraw w klimacie umiarkowanym, jak amerykański etanol), choć ich ilość mierzy się już w milionach baryłek rocznie i ładnie wyglądają na wykresie, mają EROEI niewiele wyższe od 1, co oznacza, że w ich wyprodukowanie wkładamy prawie tyle samo energii, ile pozyskujemy z ich spalania – wszystko kosztem zmniejszania ilości żywności, zajmowania terenów pod monokultury, erozji gleby i obciążaniem środowiska pestycydami. W klimacie tropikalnym (Brazylia, Indonezja, …) biopaliwa mają wyższe EROEI, ale ich produkcja prowadzi do wycinki lasów deszczowych na masową skalę, utraty ekosystemów, wymierania gatunków i emisji dwutlenku węgla z niszczonych obszarów leśnych i torfowisk.

Ciekłe frakcje gazu ziemnego liczone w baryłkach wyglądają nieźle, ale trzeba pamiętać, że baryłka NGL ma w sobie jedynie 70% energii baryłki ropy. Im większą więc część wydobycia stanowi więc NGL, tym mniej użytecznej energii mamy do dyspozycji.

To ostatnie dotyczy też konwencjonalnych złóż ropy, odwiertów głębokowodnych i piasków roponośnych – im więcej energii/zasobów musimy wkładać w poszukiwania i wydobycie, tym mniej mamy użytecznej energii „na wyjściu”. Są to też coraz trudniejsze w wydobyciu zasoby.

W miarę, jak wyczerpują się wielkie pola naftowe, trzeba sięgać po coraz mniejsze, które szybko wypompowujemy. Szacunki Exxon Mobil, mówiące o stabilizacji wydobycia ropy 3

konwencjonalnej na poziomie trochę ponad 60 mbd są bardzo optymistyczne (ale biorąc pod uwagę, kto to mówi, można zrozumieć to stanowisko).

Trudności są też widoczne przy próbach uruchamiania wydobycia z pól głębokowodnych.

Jeszcze niedawno głośno było o ‘wielkim potencjale wydobycia ropy ze złóż u brzegów Brazylii’. Teraz okazuje się, że brazylijski Petrobras ma poważne trudności z wydobyciem, a prognozy OPEC dla Brazylii mówią nie o eksplozji wydobycia ropy, lecz jego stagnacji. Chociaż więc ten rodzaj zasobów przyciąga coraz więcej inwestorów (w Zatoce Meksykańskiej do 2015 roku przewiduje się uruchomienie 60 szybów głębokowodnych), Exxon Mobil również nie przewiduje tu rewolucji. Prognoza Exxon Mobil nie uwzględnia też potencjalnej destabilizacji sytuacji w krajach Bliskiego Wschodu – w obecnej sytuacji perspektywy ustabilizowania się sytuacji w Egipcie czy Syrii stają się coraz bardziej odległe.

Tak więc, w sumie zwiększamy wydobycie i, jak uważa Exxon, będziemy w stanie jeszcze jakiś czas to robić. Jeśli nam się uda zrealizować prognozę Exxon Mobil, to owszem, wydobycie będzie rosło, ale w tempie zaledwie 0,8% rocznie. Jeśli uwzględnimy niższą ilość energii w każdej baryłce NGL, niskie EROEI biopaliw oraz pochłanianie coraz większej części energii przez sam przemysł wydobywczy, bliższe rzeczywistości będzie stwierdzenie o stagnacji podaży. W zestawieniu z prognozowanym wzrostem gospodarki światowej (choć bardziej na zasadzie ‘chcielibyśmy żeby’ i ‘tak przecież było od pokoleń’ niż w zgodzie z rysującymi się megatrendami) oznacza to, że podaż nie będzie nadążać za popytem – co z kolei będzie oznaczać wzrost (i tak już wysokich) cen.

Zachodnie firmy naftowe w latach 2008-2011 dla zbilansowania przepływów pieniężnych (wraz z kosztami kapitałowymi i dywidendami) potrzebowały cen ropy na poziomie 80$/b.

Jeszcze dekadę temu wystarczały ceny ropy na poziomie 20$/b. Obecnie progiem opłacalności jest już 120$/b.

4

Rysunek 2. Zmiany cen ropy wymaganych przez zachodnie koncerny dla zbilansowania przepływów pieniężnych.. Źródło: Goldman Sachs - Top 380 Global oil price update.

Tanie i łatwe do wydobycia złoża ropy naftowej są niemal na wyczerpaniu. Nigdzie na świecie nie czekają już na odkrycie wielkie, zalegającej blisko powierzchni Ziemi złoża ropy.

Owszem na świecie wciąż są ogromne liczone w tysiącach miliardów baryłek ropy zasoby, ale są to zasoby trudne do wydobycia. Firmy wydobywcze z każdym rokiem będą oczekiwać coraz wyższych rynkowych cen ropy, by wydobycie było opłacalne. Coraz głębiej zalegające, w coraz trudniejszych do eksploracji regionach Ziemi jak np. Arktyka, trzeba coraz bardziej zaawansowanych i kosztownych technologii.

Podsumowując, tania ropa już była, a nasza planeta wciąż skrywa ogromne zasoby ropy, ale są to zasoby po 120, 200 i więcej dolarów za baryłkę. Pytanie tylko: Do jakiego pułapu cenowego będzie w stanie funkcjonować światowa gospodarka?

Ale może możemy zastąpić ropę innymi źródłami energii – słyszymy przecież, że węgla wystarczy na dobre 200 lat, a nasze zasoby gazu łupkowego mogą zaspokoić potrzeby przez 100, a nawet 200 lat. Możemy też budować elektrownie jądrowe, stawiać wiatraki, 5

elektrownie wodne, słoneczne i geotermiczne. Zmienialiśmy już wcześniej źródła energii, więc i bez ropy można sobie poradzić. Jak wobec tego wygląda sytuacja z innymi źródłami energii?

Węgiel Zacznijmy od węgla. „Polska węglem stoi” – słyszymy od lat. Premier Donald Tusk konsekwentnie utrzymuje, że „Polska gospodarka i polska energia, tak jak kiedyś stała na węglu, nadal będzie stała na węglu”. Czy jednak, zgodnie z głęboko zakorzenioną opinią, nadal możemy opierać naszą niezależność energetyczną na węglu? Jak długo? I za jaką cenę?

Dokładanie do interesu Zakładając, że zużycie węgla nie wzrośnie, jego rezerwy (stanowiące 0,9% rezerw światowych) przy obecnym poziomie zużycia wystarczyłyby nam na około 60 lat. Oczywiście wydobycie zaczęłoby spadać znacznie wcześniej – właściwie biorąc pod uwagę, że łatwiejsze złoża węgla już wydobyliśmy i musimy sięgać po coraz trudniejsze, to już teraz zaczynamy mierzyć się z tym problemem.

Problem w tym, że polski węgiel wcale nie jest tani. Pomińmy przy tym przez chwilę liczone w miliardach dotacje dla kopalń, dotacje do górniczego systemu emerytalnego, koszty środowiskowe i inne ukryte koszty ‘taniego’ węgla.

Cena węgla z importu (do odbioru w Rotterdamie – tzw. loco ARA) wynosi obecnie 83 dolary (250 zł) za tonę (10 zł/GJ). Węgiel z Rosji jest jeszcze tańszy. Tymczasem polskie kopalnie, średnio rzecz biorąc, wydobywają węgiel drożej. Koszt wydobycia węgla w największym polskim koncernie węglowym – Kompanii Węglowej S.A., w 2011 roku wyniósł 270,8 zł za tonę, a w wielu kopalniach znacząco przekracza 300 zł. I jest to sam koszt wydobycia, bez marży, kosztów transportu itp.

6

Rysunek 3. Porównanie cen węgla kamiennego z wydobycia w Polsce i na rynku światowym. Źródło: Zmierzch węgla kamiennego w Polsce.

Warto dodać, że światowe ceny węgla znajdują się na bardzo wysokim poziomie, niespotykanym przed 2007 rokiem – a pomimo to i tak ceny te są zbyt niskie, by wydobycie na Śląsku było opłacalne.

Wartość opałowa polskiego węgla energetycznego jest niższa (~22,1 GJ/t) od wartości opałowej węgla importowanego (23,2 GJ/t dla węgla z Rosji i 25,1 GJ/t dla węgla ARA). Do tego zasiarczenie polskiego węgla energetycznego, przeznaczonego do sprzedaży krajowej (0,83%) jest wyższe od tego w węglu importowanym (0,50%) czy węglu rosyjskim (0,45%).

Pod względem ilości popiołu polski węgiel również przegrywa - średnia wartość zapopielenia sprzedawanego w kraju węgla energetycznego to rząd ok. 18,5 proc., natomiast zapopielenie węgla importowanego to średnio 12,0 proc., a w przypadku węgla rosyjskiego 10,5 proc.

Nic dziwnego, że na zwałach kopalnianych, jak Śląsk długi i szeroki, piętrzą się miliony ton węgla.

Wiceprezes Kompanii Węglowej: To jest kryminał Przyjrzyjmy się sytuacji naszego górniczego kolosa - Kompanii Węglowej S.A. Jej sytuacja jest bardzo trudna. Ceny węgla z Kompanii są niekonkurencyjne, spółka nie jest w stanie wygrywać przetargów i węgiel trafia na zwały – na których już się ledwo mieści.

7

Sprywatyzowane spółki energetyczne kupują węgiel z importu. Podobnie prywatne składy z węglem.

W rezultacie Kompania miała 319 mln zł strat na pierwsze półrocze. Jej sytuacja jest fatalna ma problemy z płynnością, płaci kontrahentom po 4 miesiącach. Nie ma żadnego zatwierdzonego planu restrukturyzacji.

Jako odbiorcy węgla ze spółek z udziałem skarbu Państwa pozostają więc zakłady energetyczne z udziałem Skarbu Państwa. Oczywiście również one domagają się obniżek cen węgla i dostosowania ich do cen światowych. W tak ciekawej konfiguracji z tym samym właścicielem po obu stronach negocjacje nie mają rzecz jasna podłoża biznesowego, lecz polityczne.

I tu zaczyna robić się naprawdę ciekawie.

Na wiosnę tego roku zaczęły się problemy z perspektywami budowy nowych bloków elektrowni węglowej Opole. Prezes PGE stwierdził, że inwestycja się nie spłaci i trzeba z niej zrezygnować.

Jednak pod wpływem protestów w regionie oraz nalegań resortu gospodarki Donald Tusk zmienił zdanie. W PGE zaczęto zatem kombinować, jak by tu poprawić rentowność inwestycji, by nie wyglądała na katastrofę biznesową. Wymyślono, że gdyby tak udało się obniżyć ceny węgla dla elektrowni, wówczas (przynajmniej na papierze) poprawiłaby się jej rentowność.

Na początku sierpnia Kompania Węglowa i PGE, w obecności samego premiera Donalda Tuska podpisały umowę. Kompania zgodziła się obniżyć od sierpnia cenę węgla sprzedawanego w tym roku PGE z 12,55 zł/GJ do 9,76 zł/GJ, a więc poniżej kosztów wydobycia. Przyjęcie takich cen w kalkulacji elektrowni Opole pozwoliło ogłosić opłacalność ekonomiczną wycenianego na 11 mld zł projektu. Sukces – nic, tylko wystawić szampana i świętować. Jednak nie wszystko poszło gładko…

Presja na Kompanię Węglową musiała być wielka, skoro we wrześniu 2013 r. wiceprezes spółki Zbigniew Kotlarek, argumentując, że ustalenie takiej ceny to przestępstwo i nie można 8

podejmować decyzji, które pogarszają sytuację spółki, złożył do prokuratury doniesienie o przestępstwie. Prokuratura wszczęła postępowanie, do dymisji podała się szefowa Kompanii Joanna Strzelec-Łobodzińska, a krótko potem odwołany został także Kotlarek. Węglowy thriller trwa dalej.

Smog wawelski i lobby górnicze Kraków, jedno z najpiękniejszych miast świata, dusi się w smogu. W ostatnim europejskim rankingu miast o najgorszej jakości powietrza Kraków uplasował się na podium, zaraz za dwoma miastami w Bułgarii – wyprzedzając w tym wątpliwie zaszczytnym rankingu nawet miejscowości na Górnym Śląsku. W największej mierze winne są piecyki węglowe, których wciąż powszechnie używa się w Krakowie. Dlatego radni miejscy i sejmiku województwa postanowili zakazać palenia węglem.

Spowodowało to gwałtowny kontratak lobby węglowego, chcącego zablokować precedens.

W wyniku presji (oficjalnie motywowanej dobrem najuboższych mieszkańców), zarząd województwa podjął decyzję pozwalającą palić węglem – „…ale tylko wysokiej jakości i w piecach ograniczających emisję szkodliwych pyłów”.

To oczywiście teoria - w Polsce nie ma mechanizmów kontroli rynku węgla i nie ma jak zabronić handlu węglem najgorszej jakości, który nie daje możliwości dotrzymania deklarowanych przez producentów kotłów wartości emisji zanieczyszczeń.

Koniec końców kontratak społeczeństwa obywatelskiego doprowadził do przyjęcia uchwał stopniowo eliminujących opalanie krakowskich domów węglem.

Cała ta walka miała w ogóle sens z punktu widzenia zysku lobby węglowego? Bynajmniej. To ponury paradoks, bo ewentualnym zwycięstwem Polscy górnicy wcale nie gwarantowaliby zysków sobie, lecz Rosjanom. ‘Składy Węgla’ nie sprzedają węgla kupowanego w naszych kopalniach – do tego nikt ‘Składów Węgla’ nie zmusi – leży w nich tańszy i lepszy węgiel ze Wschodu.

9

Czarna przyszłość wydobycia Przyczyną obecnego fatalnego stanu Kompanii Węglowej (i większości innych mniejszych konglomeratów górniczych) są nierentowne kopalnie, które ciągną ją finansowo w dół.

Gdyby je zamknąć, a zostawić wyłącznie te zyskowne, średnie koszty wydobycia obniżyłyby się. Na taki wariant nie zgadzają się jednak rządzące w kopalniach związki zawodowe.

Kolejne zarządy boją się podejmować trudne decyzje, a tymczasem sytuacja w Kompanii może wymknąć się spod kontroli. Wystarczy, że pewnego dnia w spółce zabraknie pieniędzy na wypłaty. Kompania jest tykającą polityczną bombą, która lada moment może wybuchnąć rządowi w rękach.

Zamknięcie nierentownych kopalni spowodowałoby też załamanie się wydobycia. I tak już teraz widzimy, że wydobycie spada szybciej od niedawnych prognoz, a zamiast eksporterem węgla nasz kraj stał się jego importerem – co przy wysokich (i szybko rosnących) kosztach wydobycia w Polsce nie powinno zresztą dziwić. Prognoza Ministerstwa Gospodarki pt. „Strategia działalności górnictwa węgla kamiennego w Polsce w latach 2007–2015” przewidywała, że w 2011 roku import węgla kamiennego do Polski wyniesie 5 mln ton – w rzeczywistości wyniósł blisko 15 mln ton. Krajowe wydobycie w 2011 roku zakładano na poziomie 97,5 mln ton, a kopalnie wydobyły 76,4 mln ton – ponad 20 mln ton mniej! No cóż, taka jest wartość prognoz zderzonych z realiami ekonomicznymi.

Analiza bilansowych zasobów geologicznych węgla kamiennego na pozór wygląda jak róg obfitości - mamy 48 500 mln ton w złożach zagospodarowanych i niezagospodarowanych.

Jest to jednak tylko „księgowy” rejestr o czysto teoretycznych parametrach złoża. Wiele szczegółowych opracowań wskazuje, że w 2030 roku w Polsce czynnych będzie jeszcze 12 kopalń, których maksymalna zdolność wydobywcza nie przekroczy 47 mln ton.

W latach 1990–2011 wydobyto w Polsce 2365 mln t węgla kamiennego, a ubytek w geologicznych zasobach bilansowych wyniósł 17 000 mln ton. Zatem stopień wykorzystania tych zasobów wynosi 13,9%. Inaczej rzecz ujmując – wydobycie jednej tony węgla wiązało się ze stratą 7,2 ton w geologicznych zasobach bilansowych. Analizując dalej relację poszczególnych kategorii zasobów, zauważamy poważny ubytek zasobów przemysłowych w latach 1990–2011, który wyniósł 12 600 mln ton. Zasoby przemysłowe to zaledwie 8,6% (wg 10

stanu na koniec 2011 roku) geologicznych zasobów bilansowych, a zarazem ta część zasobów, która objęta jest planem zagospodarowania złoża i może być wydobywana metodami przemysłowymi.

Rysunek 4. Zasoby węgla kamiennego. Źródło: Zmierzch węgla kamiennego w Polsce.

Główną przyczyną wysokich strat w eksploatowanych złożach (przeciętnie 60% zamiast 30%, jak zakładano w projektach zagospodarowania złóż) jest ścianowy system eksploatacji.

Umożliwia on w miarę rentowne wydobycie, ale generuje wysokie straty w zasobach.

Powszechność ścianowego systemu eksploatacji odzwierciedla podstawową sprzeczność polskiego górnictwa, to jest dążenie do rentownego wydobycia kosztem niedostatecznej ochrony zasobów. Zalety tego systemu (duża produkcja, wysoka wydajność i względnie bezpieczne warunki pracy) osłabiane są wadami (generowanie wysokich strat w zasobach, związane z formowaniem ściany wydobywczej o odpowiednio dużej powierzchni i kształcie geometrycznym). Pozostałości parcel po nadaniu im geometrycznego kształtu ścian wydobywczych, jako tzw. resztówki, zaliczane są do strat.

Obszerny raport NIK z roku 2011 „Informacja o wynikach kontroli bezpieczeństwa zaopatrzenia Polski w węgiel kamienny ze złóż krajowych”, stwierdza, że przy obecnym tempie wydobycia węgla kamiennego w Polsce, obecnie eksploatowanych oraz wytypowanych do eksploatacji złóż wystarczy do 2035 roku. Wskazuje też, że wydobycie węgla kamiennego w Polsce nosi cechy gospodarki rabunkowej. Raport ten nie uwzględnia 11

konkurencji tańszego, importowanego węgla, czyli sytuacji zmuszającej do wyboru: albo chronimy krajowe złoża, albo wydobywamy jak najtaniej. W pierwszym przypadku trzeba by dotować wydobycie lub zaprzestać wydobycia (jak to zrobiły Niemcy i Wielka Brytania).

W drugim przypadku wybiera się pokłady grube i połogie, najlepiej płytko zalegające, ale wydobywana jest tylko niewielka część węgla ze złoża.

W dotyczącym Polski raporcie z 2010 roku IEA zauważa, że „zasoby węgla kamiennego nadające się do wydobycia, dostępne z istniejących kopalni, zmniejszają się bardzo szybko.

Produkcja węgla kamiennego może znacznie zmniejszyć się do 2030 roku. Również produkcja węgla brunatnego gwałtownie spadnie do 2030 roku i należy spodziewać się niedoborów, począwszy od 2015 roku.”

W świetle powyższych faktów trudno znaleźć podstawy optymizmu co do „ogromu zasobów”, demonstrowane przez niektórych ekspertów związanych z branżą górnictwa węgla kamiennego. Nadzieje tych ekspertów na możliwość wydobywania w przyszłości węgla z głębokości poniżej 1000 m, wiążą się z wieloma problemami. Przy eksploatacji głęboko położonych zasobów potęgują się zagrożenia naturalne, a skuteczne przeciwdziałanie tym zagrożeniom znacznie zwiększa koszty, obniżając bieżącą rentowność wydobycia. W ocenie NIK niecelowe jest ponoszenie wysokich nakładów inwestycyjnych na udostępnienie głęboko położonych zasobów w sytuacji, gdy w minimalnym stopniu eksploatowane są już udostępnione pokłady cienkie. Poniżej 1000 m głębokości wzrasta przede wszystkim zagrożenie metanowe, termiczne (co 33 m temperatura wzrasta o 1°C), pożarowe i groźba tąpnięć. Na takich głębokościach występuje też szkodliwy dla ludzi mikroklimat, który osłabia percepcję i koncentrację pracowników, a przez to powoduje spadek efektywnego wykorzystania czasu pracy i wydajności oraz zwiększa ryzyko zaistnienia nieszczęśliwych wypadków, czy nawet katastrof górniczych. Przeciwdziałanie tym zagrożeniom powoduje znaczny wzrost kosztów eksploatacji, bez zapewnienia dostatecznie bezpiecznych warunków pracy.

Nieciekawie wygląda również sytuacja z wydobyciem węgla brunatnego. Jego obecnie zagospodarowane złoża wystarczą na 20 lat. Spośród rozpoznanych w Polsce złóż znaczenie ekonomiczne w następnych dziesięcioleciach mogą mieć tylko złoża rejonu Legnica–Lubin– 12

Ścinawa. Ich uruchomienie oznaczałoby nie tylko katastrofę środowiskową na wielką skalę, ale też wysiedlenie dziesiątek tysięcy mieszkańców gmin z terenów mających stać się odkrywką. Mieszkańcy Legnicy, Głogowa i Lubina, zamiast terenów rolnych i lasów – choć nie zostaliby wysiedleni – mieliby zaś za oknami wielką, pylącą dziurę w ziemi. No, ale byłoby niedrogo… pomijając koszty środowiskowe, w przypadku węgla brunatnego rekordowo wysokie.

Koszty „zamiecione pod dywan” Polski węgiel już teraz jest zbyt drogi, by znalazł sobie miejsce na konkurencyjnym rynku światowym. Zasoby kurczą się w szybkim tempie, a ewentualne kolejne kopalnie będą lokalizowane na coraz trudniejszych i droższych złożach, co też nie wróży dobrze hasłu „najtańsze paliwo”.

To, o czy napisaliśmy wcześniej, to tylko koszty widoczne „na powierzchni”. Tymczasem nasz polski biznes węglowy ma wiele wspólnego z górą lodową – nie tylko „jest pod wodą” biznesowo, ale też większość kosztów pozostaje ukryta przed wzrokiem niewtajemniczonego obserwatora. Dla Titanica bliski kontakt z taką grą lodową okazał się brzemienny w skutkach.

A jak kontakt z „węglową górą lodową” znosi nasza gospodarka? Kolejne programy pomocy finansowej dla górnictwa, od połowy lat 1990 do chwili obecnej pochłonęły zawrotne kwoty.

W latach 1990–1992 z budżetu państwa wydatkowano na górnictwo węgla kamiennego w formie dotacji i umorzeń poszło 16 850 mln zł (wszystkie kwoty podane w tym paragrafie są wyrażone w cenach z 2002 roku). Lawinowo narastające zobowiązania branży osiągnęły kwotę 13 370 mln zł – przewyższyły więc należności o 9477 mln zł. W latach 1993-1995 nadwyżka zobowiązań nad należnościami osiągnęła 11 190 mln zł, a wysokość dotacji budżetowych – 3462 mln zł. W okresie 1996-2000 program poprawy rentowności górnictwa węgla kamiennego wsparto dotacją budżetową w łącznej kwocie 3209 mln zł. Kolejny (najbardziej zresztą skuteczny program poprawy rentowności górnictwa autorstwa rządu prof. Jerzego Buzka) z lat 1998-2002 kosztował 7180 mln zł dotacji oraz 6900 mln zł umorzonych zobowiązań. Tych dziesiątek miliardów nie widzimy w cenie węgla.

13

Od momentu wstąpienia Polski do Unii Europejskiej w 2004 roku pomoc publiczna przedsiębiorstwom podlega ścisłej reglamentacji i

każdorazowo wymaga przesłania

notyfikacji do Komisji Europejskiej. W latach 2004–2010 na mocy rozporządzenia Rady (WE) 1407/2002 (tzw. rozporządzenie węglowe), Komisja Europejska wydała cztery decyzje (2005, 2007, 2008, 2010) zezwalające na udzielenie pomocy publicznej górnictwu węgla kamiennego w Polsce. Widać więc, że rząd dba o polski węgiel.

Warto przeanalizować skutki, jakie dała pomoc publiczna wynosząca 6380 mln zł udzielona Kompanii Węglowej S.A. latach 2003–2011. Ten największy przedsiębiorca górniczy w Polsce i Europie, zatrudniający ponad 60 tys. osób, to dobra ilustracja niskiej efektywności pomocy publicznej dla branży wydobycia węgla kamiennego. Pomoc publiczna w okresie 2003-2011 ponad 8-krotnie przewyższyła skumulowany zysk netto tej spółki. Bez ciągłego zasilania finansowego z budżetu państwa Kompania Węglowa dawno by zbankrutowała. Nie widzimy tego w cenie węgla.

Państwo (podatnik) wspiera też wydobycie węgla pośrednio – dotując emerytury górnicze. Średnia emerytura górnika jest wyższa niż średnia emerytura lekarza czy naukowca – są zresztą ku temu powody, bo praca pod ziemią do lekkich nie należy, a jej konsekwencje zdrowotne rzeczywiście bywają paskudne. Emerytury górnicze są nie tylko bardzo wysokie, ale też są przydzielane już po 25 latach pracy pod ziemią lub na odkrywce (25 lat dla mężczyzn, dla kobiet jest to 20 lat). Jednak emerytury takie są przydzielane także osobom pracującym w górnictwie, lecz nie przy wydobyciu – w osoby takie dodatkowo muszą one spełnić warunek wieku powyżej 55 lat. Na sowite emerytury dla młodych emerytów zrzucają się wszyscy podatnicy – nie widać ich w cenie węgla.

Do tego dochodzi pomoc udzielana elektrowniom węglowym w ramach wspierania energii odnawialnej. Tak, to nie dowcip – blisko połowa środków z tzw. zielonych certyfikatów trafia do elektrowni węglowych, współwspalających z węglem biomasę, często wilgotną i przetransportowaną z dużej odległości (w latach 2005-2013 na kwotę 7,4 mld zł). Dochodzą do tego derogacje (darmowe uprawnienia do emisji CO2) w systemie ETS (do 2020 roku 16,2 mld). Znowu więc „zrzucamy się” na tani węgiel.

14

Bardzo wysokie są też koszty środowiskowe: od emisji dwutlenku węgla, przez emisje tlenków siarki, azotu, metali ciężkich (ołów, arsen, kadm, rtęć, …), chloru, fluoru, metanu, pierwiastków promieniotwórczych, aerozoli, pyłów, dioksyn, furanów, rakotwórczych związków organicznych po odpady górnicze w formie popiołów, żużli i ścieków oraz problemy z zapadliskami górniczymi. „Energetyka

węglowa byłaby w pełni czysta gdyby nie oddziaływała na środowisko. Taki stan

jest niemożliwy do osiągnięcia. Możliwe jest dążenie do minimalizacji oddziaływania.” Tak pisze w swej pracy Waldemar Nikodem, specjalista „ENERGOPROJEKTU” Sp. z o.o. Warto przytoczyć cytat z jego pracy: „Wymóg ograniczenia emisji CO2,jeśli nie zostanie zdjęty, a co najmniej radykalnie ograniczony, to będzie on w istocie wyrokiem śmierci dla krajowej energetyki węglowej [...], a przecież należałoby przyjąć, że nie ma obecnie czystego węgla ani czystego spalania węgla.”

Zdaniem tego eksperta, w energetyce węglowej można jedynie częściowo zmniejszać negatywne oddziaływanie na zdrowie człowieka i środowisko. Wyeliminować się go nie da.

Ocenia się, że sama nadmierna ekspozycja na emisję PM2,5 w Polsce powoduje średnie skrócenie życia o 6 lat. Dobrym przykładem oszacowania skutków emisji rtęci dla zdrowia i strat finansowych z tego tytułu jest raport NILU Polska: „koszty zdrowotne wynikające z obniżenia ilorazu inteligencji w Polsce zostały oszacowane dla scenariusza EXEC (Extended Emission Control, zwiększonej kontroli emisji) na 286 mln złotych rocznie oraz dla scenariusza MFTR (Maximum Feasible Technical Reduction) na 117 mln złotych rocznie.”. Nie da się ich wyeliminować, co najwyżej można je zmniejszać. Inne koszty zdrowotne są związane z

chorobami układu krążenia, jak nadciśnienie, zawały serca, przypadki

przedwczesnej śmierci, oraz z nowotworami. Koszty te oszacowano jako siedmiokrotnie wyższe od tych, które związane są z obniżeniem inteligencji. Całkowite koszty zdrowotne zanieczyszczenia rtęcią dla scenariusza EXEC zostały oszacowane na 2,3 mld złotych oraz dla scenariusza MFTR na 935 mln złotych rocznie.

To tylko przykłady. W sumie koszty zdrowotne i środowiskowe pozyskiwania energii z węgla to 12,5-34 mld złotych rocznie. Ale nie widzimy ich w cenie węgla. Dotujemy ten „tani węgiel” naszym własnym zdrowiem i życiem. Pomimo tego, że w Europie i na świecie 15

dostępne są metodyki obliczania kosztów zewnętrznych, w Polsce wciąż nie są one przyjętym standardem – i jest to absolutnie świadome działanie, gdyż ich oficjalne uznanie wyciągnęłoby wszystkie eksternalizowane przez koncerny węglowe koszty na światło dzienne i w rezultacie zmusiłoby je do zinternalizowania kosztów, a przez to do zamknięcia biznesu.

Nasze czarne złoto?

Węgiel, dający władzę polityczną koncernom węglowym, a pieniądze i posady politykom, niszczy nas nie tylko środowiskowo i zdrowotnie – o czym wiemy, ale co często akceptujemy ze względów gospodarczych, ale też… gospodarczo.

Nasz tani polski węgiel jest droższy od tego z zagranicy, nawet kiedy jest na wiele sposobów hojnie dotowany przez budżet państwa (znaczy nas, podatników), a koszty zdrowotne i środowiskowe są zamiecione pod dywan. Gdybyśmy uczciwie doliczyli do ceny węgla koszty pomocy publicznej (łącznie z takimi jej formami, jak zielone certyfikaty za energię odnawialną trafiające do koncernów węglowych czy sztuczne ceny zakupu węgla), koszty emerytur dla młodych górników, koszty walących się kwartałów Bytomia, zatrutego powietrza, gleby i wody, wtedy okazałoby się, że tania energia z węgla jest jakieś trzy razy droższa, niż wydaje się na pierwszy rzut oka.

W 2010 roku Rada UE (w tym także Polska) na wniosek Komisji Europejskiej przyjęła Decyzję w sprawie pomocy państwa ułatwiającej zamykanie niekonkurencyjnych kopalń węgla (2010/787/UE). W myśl tej Decyzji pomoc publiczna może być udzielona wyłącznie na pokrycie kosztów zamykania kopalń. W dokumencie ustalono, że ostateczne zamknięcie nierentownych kopalń w UE nastąpi najpóźniej do 31 grudnia 2018 roku.

Nie chodzi o to, by zaraz zamknąć wszystkie polskie kopalnie. Nie jest to możliwe, ani z energetycznego, ani ze społecznego punktu widzenia. Powinniśmy po prostu pozwolić im dobiec kresu swojego życia w sposób naturalny. Wydobycie stopniowo, przez 30 lat spadnie do zera, a w międzyczasie wszyscy górnicy przejdą stopniowo na emeryturę.

16

Ale nie brnijmy w to dalej. Nie budujmy nowych kopalni i elektrowni węglowych. Nie próbujmy w XXI wieku udawać, że przyszłością Polski jest system energetyczny i gospodarka z XX (o ile nie XIX) wieku. To nie w coraz głębszych pokładach węgla coraz niższej jakości i nie w zajmujących setki kilometrów kwadratowych odkrywkach węgla brunatnego, leży nasza przyszłość, innowacyjność naszej gospodarki i rozwiązanie naszych polskich, europejskich i światowych problemów energetycznych.

Smok na węgiel Ale na razie pomińmy rosnące koszty wydobycia naszych „coraz trudniejszych” zasobów czy kwestie wysokiej emisji CO2 powstającego przy spalaniu węgla. Ważne jest to, że rynek węgla (jak i innych surowców energetycznych) staje się rynkiem globalnym, a ceny nośników energii są ze sobą powiązane, co dotyczy ceny węgla, zmieniających się w parze z cenami ropy.

Według zestawienia British Petroleum Statistical Review of World Energy z 2001 roku światowe rezerwy węgla wystarczą na 227 lat, w zestawieniu z 2005 roku mowa już tylko o 164 latach, w 2008 roku o 133 latach, a

według zestawienia z 2013 roku rezerw węgla wystarczy na 109 lat.

Horyzont zbliża się w oczach. Wynika to zarówno ze wzrostu zużycia, jak i spadku wielkości rezerw, które są wciąż zmniejszane – okazuje się, że węgla nie ma jednak tak wiele, jak nam się wcześniej wydawało, a ten, który jest, nie kwalifikuje się do opłacalnej eksploatacji – pomimo wzrostu cen! To tak jak z ropą – ropy po 1000 dolarów za baryłkę może być mnóstwo, jednak dużo wcześniej, nim ceny osiągną ten pułap, uzależniona od taniej energii gospodarka rozsypie się w drobny mak.

Rezerwy to ta część zasobów, którą geolodzy uznają za opłacalną w wydobyciu. Większość osób uważa więc, że światowe rezerwy węgla powinny rosnąć wraz z nowymi odkryciami, rozwojem technologii wydobywczych i wzrostem cen. Tymczasem, patrząc na historię zmian oszacowań rezerw węgla, ma miejsce trend dokładnie odwrotny.

Największe na świecie rezerwy węgla – blisko 30% całości zidentyfikowanych rezerw światowych – znajdują się w Stanach Zjednoczonych. W roku 1907, gdy zaczęto obliczać wielkość rezerw węgla, Służba Geologiczna Stanów Zjednoczonych (U.S. Geological Survey – 17

USGS) oszacowała je na 3000 mld ton, stwierdzając, że taka ilość, przy ówczesnym zużyciu, powinna wystarczyć Amerykanom na 5000 lat. Później, w latach 50., ze względu na pojawianie się nowych danych oraz zmianę sposobu obliczeń, USGS wraz z Biurem Kopalnianym Stanów Zjednoczonych zmniejszyły swoje szacunki do 500 mld ton węgla.

Obecnie oficjalne dane mówią o 238 mld ton (z czego większość to niskiej jakości węgiel brunatny). Dzieląc tę liczbę przez roczne zużycie, można stwierdzić, że Stanom Zjednoczonym przy obecnym poziomie zużycia wynoszącego niecały miliard ton rocznie własnego węgla wystarczy na blisko 250 lat.

Mimo że pod ziemią w USA prawdopodobnie rzeczywiście znajduje się tyle węgla, to jednak najnowsze obliczenia wskazują, że tylko niewielka jego część może zostać opłacalnie wydobyta. Prowadzone przez 3 lata przez USGS badania geologiczne i ekonomiczne największych i najbardziej produktywnych krajowych złóż węgla – Gillette w Wyoming – wykazały, że opłacalnie wydobyte (i to przy założeniu cen wyższych od dzisiejszych) może być zaledwie 6% znajdującego się w złożu węgla. Podobne przeszacowania mają miejsce również dla innych złóż.

Nie tylko Amerykanie zmieniają swoje szacunki ilości dostępnego węgla. W Niemczech, po likwidacji dopłat do wydobycia w roku 2004, okazało się, że 99% zasobów jest nieopłacalne w eksploatacji. Polskie rezerwy węgla, jeszcze dekadę temu szacowane na ponad 14 mld ton, według obecnych oficjalnych szacunków spadły do 7,5 mld ton. Niemiecki think tank Energy Watch Group w roku 2007 stwierdził, że szacunki światowych zasobów węgla od roku 1980 zmalały o połowę.

To, co w urzędach jest tylko kwestią liczb, znacznie wyraźniej odczuwają właściciele kopalni.

Koncerny wydobywcze informują, że muszą kopać coraz głębiej, by dostać się do węgla, zaś cennego surowca w wydobytej skale jest coraz mniej, co podnosi koszty wydobycia. Spada też jakość wydobywanego paliwa. W wydobyciu węgla można zauważyć te same trendy, które dostrzegliśmy już w wydobyciu ropy – wyczerpywanie się najlepszych złóż i stopniowe sięganie po węgiel coraz niższej jakości.

Najwyżej cenionym gatunkiem węgla jest błyszczący, twardy i czarny antracyt. Daje przy spalaniu najwięcej energii, zawiera mało wilgoci i domieszek, przez co spala się czysto i jest 18

wysoko ceniony w przemyśle hutniczym. Dalej mamy węgiel kamienny wysokiej jakości (ang. bituminous), potem węgiel kamienny niskiej jakości (ang. subbituminous), a wreszcie węgiel brunatny – dający najmniej energii, zawierający dużo wilgoci i domieszek, nadający się jedynie do spalenia. Jak wygląda wydobycie węgla tych różnych typów w Stanach Zjednoczonych – królestwie węgla, posiadającym jego największe na świecie zasoby, wystarczające na 250 lat?

Rysunek 5. Wydobycie węgla w USA z podziałem na gatunki.

Wydobycie antracytu regularnie spadało, aż niemalże zaprzestano wydobycia tej najwyżej cenionej odmiany węgla. Bynajmniej nie dlatego, że skończył się popyt, lecz dlatego, że jego rezerwy już się wyczerpały. Całość antracytu, liczącego sobie setki milionów lat, została wyczerpana w ciągu stulecia. Już go nie ma.

Naturalną koleją rzeczy, z braku antracytu, górnicy skoncentrowali się na wydobyciu następnego najlepszego w kolejności gatunku węgla. Wydobycie wysokiej jakości węgla kamiennego rosło i osiągnęło szczyt w roku 1990, po czym zaczęło spadać. Ale nie dlatego, że węgiel przestał być potrzebny – około roku 1970 Stany Zjednoczone sięgnęły po węgiel kamienny niskiej jakości i konsekwentnie zwiększały jego wydobycie. Ruszyło nawet wydobycie węgla brunatnego, choć na swoje wielkie wejście będzie on musiał raczej poczekać do chwili osiągnięcia szczytu wydobycia lepszych odmian węgla. Tak wygląda sytuacja w kraju posiadającym największe złoża węgla na świecie.

19

Aby zastanowić się, na jak długo wystarczy węgla i za jaką cenę, wybierzmy się na Daleki Wschód, gdzie chiński smok zaczyna dostawać węglowej zadyszki.

Sądzi się powszechnie, że chińska gospodarka, rosnąca w tempie 7–10% rocznie, jeszcze przez dziesięciolecia będzie oparta głównie na węglu. Dziś taniego węgla jest pod dostatkiem. Chiny wprawdzie rozwijają inne źródła – energetykę słoneczną, wiatrową i atom – ale to nie zmniejsza ich zależności od węgla.

Chiny wydobywają dziś i puszczają z dymem ponad 3,7 mld ton węgla rocznie – to ponad połowa światowego wydobycia węgla. Jak wiele to jest? Elektrownia o mocy 1000 MW w ciągu sekundy spala 100 kg węgla – czyli 6 ton co minutę. W sumie do zasilenia takiej elektrowni potrzeba 3 mln ton węgla rocznie.

A więc 3,7 mld ton węgla wystarczą na roczne utrzymanie pracy ponad 1000 dużych elektrowni. Co kilka dni Chiny oddają do użytku kolejną taką nową elektrownię węglową.

Zużycie węgla w Chinach stale rośnie, proporcjonalnie do wskaźników wzrostu PKB – i nic w tym dziwnego, bo Chiny z węgla wytwarzają ponad 80% energii elektrycznej. To jednak nie może trwać w nieskończoność, po prostu dlatego, że Chiny nie mają na to wystarczająco dużo węgla.

Jeżeli zużycie węgla będzie rosło o, dajmy na to, skromne 7% rocznie, to w 10 lat podwoi się (w ostatniej dekadzie tempo zużycia rosło średnio o 10% rocznie, co oznacza podwojenie co 7 lat, ale poczyńmy konserwatywne założenia). Idąc obecną drogą, do 2020 roku Chiny będą konsumować około 6 mld ton węgla rocznie. Bank inwestycyjny UBS w raporcie z 2010 roku mówi o „jedynie” 5,5 mld ton węgla w 2020 roku.

Czy to dużo? W 2000 roku zużycie węgla w Chinach było tylko nieco większe niż w USA. Dziś przewyższa je ponad czterokrotnie. Czy biorąc to pod uwagę, da się utrzymać agresywny, napędzany węglem wzrost gospodarczy?

Według Światowego Instytutu Węgla (World Coal Institute) i powołującego się nań British Petroleum chińskie rezerwy węgla wynoszą 114,5 mld ton. Przy obecnym tempie konsumpcji, wynoszącym 3,7 mld ton rocznie, wystarczy to na 30 lat. Zakładanie, że przez 30 20

lat Chiny nie będą miały problemu z zaopatrzeniem w węgiel, jest jednak absurdalne.

Musielibyśmy przyjąć, że wydobycie i konsumpcja węgla w Chinach nagle zatrzymają się na obecnym poziomie, który zostanie utrzymany przez 30 lat, kiedy to rezerwy wyczerpią się, a wydobycie nagle spadnie do zera.

W rzeczywistości popyt na węgiel w Chinach będzie rósł. Uwzględniwszy 7% stopę wzrostu konsumpcji, rezerw wystarczy na zaledwie 17 lat. Powinniśmy mieć tę tendencję na uwadze, nawet jeżeli zużycie przestanie rosnąć tak drastycznie. Co więcej, profile wydobycia węgla, podobnie jak ropy, zamykają się w krzywej dzwonowej, startując od zera i na zerze kończąc, ze szczytem wydobycia gdzieś pośrodku. Oznacza to, że wydobycie węgla w Chinach osiągnie szczyt i zacznie spadać znacznie szybciej, niż wynikałoby to z prostego podzielenia rezerw przez poziom wydobycia (30 lat przy ustabilizowanym zużyciu lub 17 lat przy 7% wzroście rocznym).

Dane dotyczące chińskich rezerw węgla mogą być zawyżone – wartość ta jest podawana bez zmian już od 1992 roku. Przypomina to mało wiarygodne manipulacje rezerwami ropy przez kraje OPEC. Od tego czasu Chiny wydobyły 31 mld ton węgla, co na koniec 2009 roku dałoby pozostałe rezerwy równe 83,5 mld ton. W roku 2006 niemieckie Energy Watch Group raportowało chińskie rezerwy na poziomie 96,3 mld ton, w swojej prognozie datując jednocześnie szczyt wydobycia węgla w Chinach na 2015, z szybkim spadkiem jego wydobycia już w latach dwudziestych obecnego stulecia. Scenariusz sprzed zaledwie kilku lat nie docenił chińskiego tempa wzrostu wydobycia węgla.

21

Rysunek 6. Wydobycie węgla w Chinach. Linia czerwona – prognoza z 2006 roku. Linia niebieska – rzeczywiste wydobycie do 2011 roku.

Pokazuje to, jak trudno jest przewidzieć scenariusze wydobywcze, szczególnie przed szczytem wydobycia. Jednym z możliwych następstw jest szybsze osiągnięcie szczytu wydobycia, a później wejście w okres szybkiego spadku. Alternatywnie, znacząco większe rezerwy mogą pozwolić na wyższy i szerszy szczyt wydobycia niż pokazany na wykresie.

David Rutledge z Uniwersytetu Kalifornijskiego szacuje obecnie chińskie całkowite rezerwy węgla na 139 mld ton, z czego w okresie 1896–2009 wydobyto 51 mld ton, a pozostało jeszcze 88 mld ton. Po drugiej stronie spektrum chińscy akademicy Tao i Li, posługujący się oficjalną rządową liczbą 187 mld ton,

przewidują,

że szczyt wydobycia nastąpi między 2025 a

2032 rokiem.

Należy zauważyć, że żadna z tych analiz nie przewidziała tak szybkiego wzrostu wydobycia węgla, jaki miał miejsce w ostatnich kilku latach – wszelkie dane wskazują, że Chiny osiągną szczyt wydobycia węgla w ciągu kilku lub kilkunastu najbliższych lat. Dostrzegając zbliżające się problemy, Pekin planuje wprowadzenie limitu wydobycia węgla do 2015 roku na poziomie maksymalnie 3,7 mld ton. Może to oznaczać zbliżanie się Chin do granic swoich możliwości wydobywczych, a decyzja rządu o wprowadzeniu limitów wydobycia ma stanowić listek figowy dla rzeczywistego braku możliwości zwiększenia wydobycia, którego ujawnienie byłoby dla Chin z wielu względów niekorzystne.

Czy Chiny mogą zwiększyć swoje rezerwy? Teoretycznie tak. Nowe technologie wydobywcze i wyższe ceny węgla mogą spowodować ich zwiększenie. Niemniej jednak na świecie przeważa trend odwrotny – to rezerwy są degradowane do kategorii zasobów, kiedy geologowie wezmą pod uwagę takie ograniczenia, jak: lokalizacja, głębokość, grubość złoża i jakość węgla. To dlatego niektórzy analitycy podają w wątpliwość oficjalne rezerwy Chin, mające wynosić 187 mld ton. Węgiel gdzieś tam jest, ale – podobnie jak w przypadku większości pokładów węgla na świecie – zapewne pozostanie pod ziemią.

Wzrost gospodarczy warunkowany jest dostępem do energii, a Chiny potrzebują wzrostu, by utrzymać wewnętrzną stabilność polityczną i międzynarodową konkurencyjność. Jeżeli 22

zacznie brakować węgla do podtrzymania tego wzrostu, konieczne będą inne rozwiązania.

Chińskie złoża ropy i gazu nie wystarczą nawet na zaspokojenie popytu na te surowce, o zastąpieniu węgla w ogóle nie wspominając. Chiny są wręcz na drodze do wydrenowania do cna całego światowego rynku ropy.

Państwo Środka rozwija alternatywne źródła energii, ale czy z tym zdąży?

To mocno wątpliwe. Chiny planują do 2020 roku zainstalować 100 gigawatów (GW) w wietrze i osiągnąć 20 GW w energetyce słonecznej. Te cele robią wrażenie i jeżeli Chiny choćby tylko się do nich zbliżą, to staną się światowym liderem odnawialnych źródeł energii.

Jest jeden szkopuł: cała moc zainstalowana dziś w chińskiej elektroenergetyce wynosi 1300 GW i rośnie w tempie 7% rocznie. Oznacza to, że w 2020 roku zapotrzebowanie na prąd wyniesie jakieś 1 800 GW. Wiatr i słońce razem wzięte będą stanowić niecałe 7% mocy, a jeśli uwzględnić, że odnawialne źródła energii dostarczają prąd jedynie przez około 30% czasu, to będą dostarczać zaledwie 2–3% całości elektryczności (czyli około 1% całości energii). Jedynym sposobem podniesienia ich udziału jest drastyczne ograniczenie wzrostu popytu na prąd – do poziomu 2% rocznie.

Podobnie wygląda sytuacja energetyki jądrowej. Chiny dysponują elektrowniami atomowymi o mocy 11 GW i planują zwiększyć ich moc do 2020 roku do 40 GW. Daje to jednak mizerne 3–5% całkowitego zapotrzebowania na prąd, zależnie od tempa jego wzrostu.

Wnioski są niepokojące, ale nieuniknione: Chiny nie zmniejszą istotnie swojego uzależnienia od węgla, dopóki tak mocno będzie rósł popyt na prąd. Nawet jeżeli zapotrzebowanie się ustabilizuje, a źródła alternatywne będą rozwijane w ekspresowym tempie, zaspokojenie popytu na węgiel ze źródeł krajowych będzie nie lada wyzwaniem.

Import też nie pomoże. Jeszcze do niedawna Chiny były w zakresie węgla samowystarczalne, nieco importując, ale też równocześnie eksportując mniej więcej tyle samo. Teraz import zaczyna przewyższać eksport. W 2010 roku Chiny sprowadziły 150 mln ton węgla, dwa razy więcej niż rok wcześniej. To nie tak wiele w stosunku do całkowitego zużycia węgla w Chinach. Jednakże te 150 mln ton to ponad 60% całkowitego eksportu Australii, największego eksportera węgla na świecie. Jeżeli chiński import znów się podwoi – co jest całkiem prawdopodobne – Chiny zaimportują więcej węgla, niż może dostarczyć Australia.

23

Jeszcze jedno podwojenie i Chiny zechcą zakupić 600 mln ton rocznie, mniej więcej tyle, ile w 2009 roku sprzedali wszyscy eksporterzy węgla łącznie. Czy ktokolwiek jest w stanie zaspokoić ten prawdziwie smoczy apetyt?

Globalny rynek eksportu węgla jest zdominowany przez pięć krajów. Obserwowany w ostatnich latach wzrost eksportu pochodzi głównie z Australii i Indonezji.

Czy Australia może zwiększyć wydobycie? Naturalnie, i na pewno to zrobi. Podobnie jak Indonezja i RPA. Ale czy nadążą za wzrostem chińskiego popytu? Wzrost eksportu będzie ograniczony nie tylko przez moce wydobywcze, ale i przez infrastrukturę transportową: statki, porty, koleje. Takie inwestycje wymagają czasu.

Rosnąca zależność Chin od importu węgla to niedobra wiadomość dla wszystkich importerów węgla, w tym dla Indii i dla Europy. Indie puszczają z dymem 500 mln ton węgla rocznie, a że chcą rozwijać gospodarkę w tempie 7% rocznie, w ciągu 20 lat planują zwiększyć jego zużycie czterokrotnie. Jednak już dziś zaczynają odczuwać braki własnego surowca.

Oczywiste rozwiązanie? Import węgla.

W sumie skala ekspansji energetyki węglowej na świecie jest tak wielka, że planowane na najbliższe 25 lat elektrownie węglowe po uruchomieniu wyemitują więcej CO2 niż wszystkie jego źródła od początku rewolucji przemysłowej w XVIII wieku do dnia dzisiejszego.

Jeszcze do niedawna węgiel był surowcem zużywanym głównie na miejscu, w kraju wydobycia.

Międzynarodowy

handel

odpowiadał

za

niewielki

odsetek

węgla

konsumowanego globalnie, inaczej niż w przypadku ropy, której ponad połowa jest przeznaczana na eksport. Obserwuje się jednak trend ku zintegrowanemu globalnemu rynkowi obrotu węglem. Oznacza to, że jeżeli chiński i indyjski popyt na węgiel podniesie cenę węgla w obrocie globalnym (a tak się niechybnie stanie i mogą to być wzrosty drastyczne), ceny węgla wzrosną na całym świecie – również w krajach, które mają własne, wystarczające zasoby węgla. Koniec końców, jeżeli kopalnia w USA czy Polsce może uzyskać za swój węgiel dwukrotnie wyższą cenę za granicą niż u siebie, dlaczego ma tego nie wykorzystać? O ile rządy nie wprowadzą restrykcji eksportowych lub cen regulowanych, międzynarodowa cena węgla stanie się ceną krajową w każdym zakątku świata.

24

Chiny stały się zapleczem produkcyjnym świata w dużym stopniu dlatego, że mogły zwiększać podaż energii szybko i tanio. W tym świetle chiński wkład w gospodarkę globalną jest funkcją chińskiego wkładu w światową produkcję energii. Wydobycie węgla w Chinach, w kategoriach wkładu energetycznego w światową gospodarkę, ponad dwukrotnie przewyższa wydobycie ropy w Arabii Saudyjskiej. Jeżeli Chiny zderzą się z ograniczeniami surowców, całą światową gospodarkę czekają problemy energetyczne i gospodarcze poważniejsze i szybsze, niż się powszechnie przewiduje. Niezaspokojony chiński apetyt na węgiel podniesie jego ceny na całym świecie. Chiny nie utrzymają dłużej ekspansji przemysłowej zasilanej węglem, a światowa gospodarka nie utrzyma wzrostu. Będzie też można zapomnieć o pomysłach na zastąpienie wyczerpującej się ropy syntetyczną ropą z węgla. Dowody na to wszystko są jasne, przytoczone liczby niekontrowersyjne, a arytmetyka wzrostu wykładniczego prosta.

Chińska bańka gospodarcza w pewien sposób obrazuje całą erę przemysłową – stanowiącą krótki okres urbanizacji, ekspansji napędzanej paliwami kopalnymi, technologicznej innowacji i bezprecedensowej eksplozji konsumpcji. Zaledwie 20 czy 30 lat zajęło Chinom osiągnięcie tego, na co inne narody pracowały przez pokolenia. Może to jednak oznaczać, że implozja Chin nastąpi równie szybko.

To w gruncie rzeczy fascynujący spektakl. Fakty są jednak takie, że jeśli się nie obudzimy i nie chwycimy za hamulec bezpieczeństwa tego rozpędzonego pociągu, zapewniając miękkie lądowanie w rzeczywistości bez wzrostu gospodarczego, dla nikogo nie będzie szczęśliwego zakończenia. Mówimy nie tylko o Chinach. Globalizacja uwrażliwiła Polskę na to, co dzieje się w odległych miejscach globu, szczególnie że sami obniżamy naszą odporność na kryzys kopalin, uporczywie pielęgnując zależność od węgla.

Według zestawień sprzed dekady światowe rezerwy węgla powinny wystarczyć na 227 lat, a według ostatnich przewidywań – już tylko na niecałą połowę tego okresu. Rezerwy wciąż są redukowane i przesuwane do kategorii zasobów wirtualnych, a potrzeby wciąż rosną. 109 lat, tak?

Załóżmy, że światowe zasoby węgla przy obecnym poziomie zużycia wystarczyłyby na 100– 150 lat. Przy każdej okazji słyszymy słowa: „Przy obecnym tempie zużycia”. Wiesz już, co o 25

nich myśleć. Jeśli dalej będziemy podążać ścieżką wzrostu wykładniczego, wkrótce zużycie się podwoi, co spowoduje, że rezerwy węgla spadną do 50–75 lat eksploatacji. Potrojenie zużycia i możemy już mówić o okresie 30–50 lat. A szczytu wydobycia węgla doczekalibyśmy się jeszcze szybciej.

Ale to jeszcze nie wszystko. Co się stanie, jeśli w związku z załamywaniem się wydobycia ropy postanowimy zastąpić ją paliwami syntetycznymi wytwarzanymi z węgla? To jeden z dyskutowanych pomysłów na produkcję paliw ciekłych. Robiły to już Niemcy w czasie II wojny światowej, stosując proces syntezy Fischera–Tropscha, w którym 4–6 ton węgla przerabia się na 1 tonę paliw ciekłych. Aby zaspokoić choćby ⅓ obecnego światowego zapotrzebowania na paliwa ciekłe, należałoby podwoić wydobycie węgla.

Proces CTL (Coal–To–Liquids) jest na tyle drogi i kosztowny energetycznie, że od czasu II wojny światowej na większą skalę stosowany był jedynie przez objęty embargiem naftowym reżim apartheidu w RPA. Kiedy ceny ropy sięgnęły rekordowych poziomów, pojawiło się zainteresowanie tym procesem w innych krajach, w tym w Chinach, Japonii, USA, Australii, Indiach, Nowej Zelandii, Indonezji, Botswanie i na Filipinach. W 2006 roku największa chińska kompania węglowa Shenhua wraz z firmami Shell i Sasol (RPA) rozpoczęła program CTL. Plany obejmowały budowę do 2020 roku ośmiu zakładów przerobu węgla w paliwa ciekłe o wydajności 0,6 mln baryłek dziennie. Jednak w sierpniu 2008 rząd chiński zatrzymał większość projektów, aby zaoszczędzić węgiel dla energetyki.

Klimatolodzy ostrzegają, że węgiel to bardzo brudne źródło energii, którego wykorzystanie wiąże się z wysoką emisją dwutlenku węgla. Jako remedium na ten problem proponuje się technologię „czystego węgla”, czyli wyposażenie elektrowni węglowych w instalacje wychwytu i składowania dwutlenku węgla (tzw. CCS – Carbon Capture and Storage). Procesy wychwytu dwutlenku węgla (bardzo problematyczny w dominujących elektrowniach pyłowych), kompresji gazu do ciśnienia 100 atmosfer, przesyłu (rurociągami, przy których blednie dzisiejsza infrastruktura do przesyłu gazu i ropy) i pompowania pod ziemię wymagają jednak olbrzymich ilości energii, odpowiadających konieczności dodatkowego spalania około 30% węgla. To tak, jakby do każdych 3 elektrowni węglowych dobudowywać jeszcze jedną,

26

działającą jedynie w celu zasilania procesu wyeliminowania 80% pochodzącego z elektrowni dwutlenku węgla (20% i tak trafi do atmosfery).

Gdybyśmy rozpoczęli programy budowy zakładów CTL i/lub elektrowni z CCS, to rezerwy węgla wyczerpałyby się naprawdę szybko. Najprawdopodobniej jednak zarówno wielkoskalowe instalacje CTL, jak i CCS pozostaną jedynie w sferze rozważań – wysokie ceny węgla i instalacji zabiją oba te pomysły.

Po podliczeniu całości kosztów inwestycji w CCS cena energii z takiej elektrowni byłaby wyższa o 40–80%. W świecie kryzysu gospodarczego inwestycji w CCS nie będzie.

Technologii czystego węgla, poza opowieściami węglowych lobbystów, nie ma i wcześniej niż za 20–30 lat nie będzie. CCS pochłania fundusze i odciąga zasoby od innych rozwiązań, stanowiąc listek figowy dla rządów i koncernów energetycznych, przyklejających metkę „gotowa na CCS” elektrowni o zwykłej konstrukcji, obok której zostawiany jest pusty plac na zbudowanie „czegoś”, co kiedyś ma wychwytywać dwutlenek węgla.

Gaz Jeśli węgiel nie bardzo nadaje się na paliwo przyszłości, to może gaz? Światowe zasoby gazu są całkiem spore. Na koniec 2010 roku potwierdzone złoża gazu na świecie wyniosły blisko 200 000 mld m3 – co odpowiada energii 1500 mld baryłek ropy. Odnotowany ostatnio postęp w eksploatacji złóż gazu łupkowego pozwala też myśleć o eksploatacji nawet trzy lub czterokrotnie większych zasobów. Można więc powiedzieć, że energia zgromadzona w konwencjonalnych złożach gazu jest zbliżona do energii zgromadzonej w konwencjonalnych złożach ropy, a w złożach niekonwencjonalnych (gaz ciasny i łupkowy) jest podobna do energii w niekonwencjonalnych złożach ropy. Ponieważ światowe zużycie gazu jest mniejsze od zużycia ropy, przy obecnym poziomie zużycia światowe rezerwy gazu wystarczyłyby więc na 60 lat.

Dodajmy też, że gaz ziemny jest najczystszym z paliw kopalnych. Przy spalaniu węgla czy ropy emitujemy do atmosfery tlenki siarki, metale ciężkie, pyły i inne szkodliwe związki. Spalanie metanu prowadzi jedynie do powstania dwutlenku węgla i pary wodnej (i pewnych ilości 27

tlenków azotu). Do pewnego stopnia gaz też może służyć jako paliwo w transporcie, zastępując ropę.

Konwencjonalne zasoby gazu, przy obecnym poziomie zużycia wystarczające na 60 lat, to jednak wcale nie tak wiele. Po pierwsze, zapotrzebowanie na gaz rośnie, zarówno z powodu zastępowania nim coraz trudniej dostępnej ropy, jak i ze względu na zastępowanie nim wciąż jeszcze dość taniego, lecz bardzo brudnego węgla. Po drugie, łatwe złoża są już na wyczerpaniu i musimy sięgać po złoża znacznie trudniejsze i kosztowniejsze w eksploatacji.

Podobnie jak w przypadku ropy, sięgamy po złoża gazu głęboko pod dnem oceanu, w Arktyce i niestabilnych krajach – nie dlatego, że lubimy wyzwania, ryzyko i drogi gaz, lecz dlatego, że łatwy gaz już się kończy. Europa znajduje się w dość trudnej sytuacji, mając swój szczyt wydobycia gazu za sobą. W 2009 roku jedynie niewiele ponad⁄31 zużywanego w Unii Europejskiej gazu pochodziło ze źródeł wewnętrznych. Reszta była importowana, głównie z Rosji i Afryki Północnej.

Położone na Morzu Północnym intensywnie eksploatowane złoża brytyjskie szybko się wyczerpują, a Wielka Brytania z eksportera gazu stała się jego importerem. Maleje wydobycie gazu w Holandii, a rząd holenderski przyjął limity wydobycia na największym polu gazowym Europy – Slochteren. Wydobycie w Norwegii dotychczas rosło, jednak kraj ten zdecydował się zamrozić poziom wydobycia gazu ze względu na chęć zaoszczędzenia jego zasobów na przyszłość.

Europa stoi w obliczu wyjątkowo niekorzystnej sytuacji – wzrostu zapotrzebowania i spadku własnej produkcji, czyli głębokiego uzależnienia od importu gazu.

W sytuacji szczytu wydobycia gazu przewidywanego na kilkanaście lat po szczycie wydobycia ropy naftowej uzależnienie od importu oznacza dalsze, coraz dalej idące „puszczanie z dymem” miliardów euro wysyłanych za granicę, a także wystawienie się na szantaż energetyczny eksporterów i utratę siły politycznej. Czy wspomniałem już, że Chiny planują znaczący wzrost zużycia gazu ziemnego i budują gazociągi łączące je z Rosją i krajami Azji Środkowej, na których gaz tak bardzo liczy Europa? Na długo więc, zanim eksport gazu z Rosji spadnie do zera, może się okazać, że dla Europy, w tym Polski, gazu nie będzie.

28

Polskie wydobycie na poziomie 4 mld m3 wystarcza na zaspokojenie około 30% potrzeb – resztę importujemy, głównie z Rosji.

Sytuację na rynku gazu złagodziło opracowanie w ostatnich latach w Stanach Zjednoczonych technologii eksploatacji gazu łupkowego, umożliwiającej sięgnięcie po nowe wielkie zasoby gazu. W USA wydobycie gazu łupkowego przekroczyło wydobycie gazu konwencjonalnego, a terminale LNG budowane w celu importu gazu są przebudowywane pod kątem jego eksportu.

EIA szacuje, że zasoby gazu łupkowego pozwolą zaspokoić potrzeby USA przez kolejne 100 lat, przewiduje też znaczne zwiększenie jego wydobycia, do tego po umiarkowanych cenach.

Prezydent Obama ogłosił, że gaz ma stanowić fundament zaopatrzenia USA w energię i zapewniać bezpieczeństwo energetyczne, a znacząca część pojazdów będzie zasilana gazem.

No dobrze, ale co to jest gaz łupkowy i jak się go eksploatuje?

Rysunek 7. Schemat wydobycia gazu łupkowego.

Metan (gaz ziemny) powstaje pod ziemią z resztek organicznych poddanych długotrwałemu działaniu wysokiej temperatury i ciśnienia. Jeśli w skale macierzystej (z materiałem 29

organicznym przekształconym w gaz) istnieją pory i szczeliny pozwalające na przemieszczanie się gazu, przesącza się on w górę i albo ucieka na powierzchnię, albo trafia na pułapkę z nieprzepuszczalnej skały, gdzie się gromadzi.

Tak powstaje konwencjonalne złoże, do którego możemy się dowiercić i wydobywać z niego gaz. Jeśli jednak skała macierzysta jest nieprzepuszczalna, to gaz nie może przemieszczać się do góry i pozostaje w niej. Jeśli dowiercimy się do takiego pokładu, nie ma z niego wielkiego pożytku, bo gaz nie przesącza się do odwiertu w ilościach wystarczających do opłacalnej jego eksploatacji. Jednak rozwój technologii odwiertów poziomych i kruszenia hydraulicznego pozwolił na dobranie się do gazu w takich złożach. Dochodzący do złoża odwiert z pomocą sterowanych głowic wiertniczych skręca i idzie poziomo nawet przez 2 kilometry. W powstałym tunelu dokonuje się mikrowybuchów, które kruszą skałę, tworząc w niej sieć szczelin. Następnie do każdej studni pompuje się pod ciśnieniem setek atmosfer 10–30 mln litrów wody i 100 lub więcej ton ceramicznego granulatu lub piasku, przy czym ten proces szczelinowania hydraulicznego dla pojedynczego odwiertu możne być powtarzany nawet kilkanaście razy. Woda ma za zadanie rozsadzić skały, a granulat zapobiec ponownemu zaciśnięciu się szczelin. Dodatkowo 0,5–2% tej mieszanki stanowią chemikalia – kwasy, środki rozpuszczające osady, płyny zmniejszające tarcie, biocydy, inhibitory korozji, zagęszczacze, demulgatory, pochłaniacze tlenu i wiele podobnych substancji. Przez powstałą sieć kanalików do odwiertu sączy się gaz, który można gromadzić i wykorzystywać.

Wszystko pięknie, ale czy faktycznie jest to takie proste? Zacznijmy od często poruszanych kwestii środowiskowych. Z jeziorkiem wpompowanej do odwiertu i pełnej chemikaliów wody trzeba coś zrobić. W sumie na publicznie dostępnej, liczącej setki pozycji liście używanych przy szczelinowaniu chemikaliów znajdują się związki rakotwórcze, neurotoksyczne i mutagenne, a wiele związków stosowanych przy wydobyciu w ogóle nie zostało zbadanych pod kątem szkodliwości.

Co gorsza, George W. Bush w 2005 roku wyłączył wydobycie gazu z ustawy o ochronie złóż wodonośnych (Safe Drinking Water Act), przez co wydobycie gazu jest praktycznie nieuregulowane, a skład chemiczny stosowanej przez koncerny wydobywcze mieszanki stanowi ich tajemnicę handlową. Przy wypompowywaniu gazu na powierzchnię wraca 30– 30

70% wpompowanego do odwiertu toksycznego płynu wymieszanego z solami mineralnymi wypłukanymi ze skał, tworząc miliony litrów silnie korodujących ścieków poprodukcyjnych.

Wymagają one kosztownej utylizacji bądź wpompowania z powrotem pod ziemię. Dla obniżenia kosztów eksploatacji firmy wydobywcze idą jednak zwykle „na skróty”, odzyskując jedynie około 3% wlewanej do odwiertów wody. Cała reszta jest albo rozpylana w powietrzu, aby odparowała, albo rozwożona ciężarówkami po okolicy i zrzucana wzdłuż dróg, albo przewożona do miejskich oczyszczalni ścieków. Wszystkie te sposoby pozbywania się problemów skutkują zanieczyszczeniem powietrza, wód i gleby.

Podobnie wydobywany na powierzchnię metan jest zanieczyszczony parą wodną i lotnymi związkami organicznymi, takimi jak benzen, toluen czy ksylen, które oddziela się od metanu w separatorze. Oczywiście najtaniej jest to wszystko po prostu wypuścić do atmosfery.

Nie sposób dokładnie przewidzieć, jak przebiegnie szczelinowanie i jak zareagują sąsiadujące warstwy skał. W rezultacie metan ze złoża może zacząć ulatniać się do otoczenia, może też rozpuszczać się w wodach gruntowych. Podwyższone stężenia metanu powodują bóle głowy, nudności, uszkodzenia mózgu, a nawet śmierć. Metan jest gazem palnym, a w związku z eksploatacją gazu łupkowego w USA dochodzi do tak spektakularnych przypadków, jak buchająca ogniem woda w kranie czy eksplozja domu. Z rozszczelnionego złoża wraz z metanem do wód gruntowych może przenikać mieszanka szczelinująca, zatruwając je. Może dochodzić do eksplozji szybów, prowadzącej do wydostania się mieszanki do środowiska, jak w 2011 roku w Pensylwanii, kiedy w wyniku takiej eksplozji chemikalia z odwiertu trafiły do pobliskiej rzeki.

Udokumentowano już ponad tysiąc przypadków zatruć wody w Kolorado, Nowym Meksyku, Alabamie, Ohio, Wyoming i Pensylwanii. W bogatym w łupki gazonośne Wyoming, w regionach wydobycia można spotkać studnie, w których zalega oleista brązowa ciecz. Testy „Scientific American” wykazały, że rejestrowany w studniach poziom wywołującego białaczkę benzenu przekraczał dopuszczalny poziom nawet 1500 razy. Mimo to firmy wydobywcze zapewniają, że ponieważ łupki gazonośne znajdują się głęboko poniżej źródeł wody pitnej, a eksploatacja złóż łupkowych z definicji dotyczy złóż o niskiej przepuszczalności, to zanieczyszczenie wód jest niemożliwe. W stanie Nowy Jork planuje się 31

wywiercenie 80 000 studni, w sąsiedniej Pensylwanii – 100 000. Ponieważ są to tereny zaopatrujące w wodę Nowy Jork, przeciwko odwiertom zaprotestowały władze miejskie, szacując, że w razie zanieczyszczenia wód budowa stacji uzdatniania będzie kosztować nawet 20 mld dolarów, a jej funkcjonowanie milion dolarów dziennie. Gdy już raz zanieczyści się złoża podziemne, ich oczyszczenie jest niezwykle kosztowne, a często wręcz niemożliwe. W Polsce, ze względu na głębsze położenie złóż, można przynajmniej mieć nadzieję, że metan nie przedostanie się do pokładów wodonośnych (choć oczywiście z drugiej strony koszt eksploatacji takich głębszych złóż będzie wyższy).

Wokół szkodliwości wydobycia gazu łupkowego narosło sporo kontrowersji. Wiele z nich zostało poruszonych w głośnym filmie Gasland, ostro skrytykowanym przez lobby gazowe.

Do momentu wyjaśnienia tych kontrowersji w wielu miejscach uchwalono wstrzymanie wydobycia. W Pensylwanii władze lokalne zaczęły wprowadzać zakazy wydobycia gazu łupkowego metodą szczelinowania hydraulicznego, a władze stanu Nowy Jork ustanowiły czasowe moratorium na nowe pozwolenia wydobywcze. Podobną drogą poszły władze kanadyjskiej prowincji Québec, blokując wydobycie aż do momentu przeprowadzenia badań naukowych sprawdzających szkodliwość tego procesu. Również Francja i Szwecja stwierdziły, że ze względów środowiskowych (a w przypadku Szwecji także z chęci uniezależnienia się od paliw kopalnych) nie będą eksploatować swoich złóż gazu łupkowego. Amerykańska Agencja Ochrony Środowiska rozpoczęła kompleksowe badania mające określić stopień szkodliwości wydobycia gazu łupkowego.

Polscy eksperci nie mają jednak najmniejszych wątpliwości, że eksploatacja gazu łupkowego będzie bezpieczna dla środowiska. Oby mieli rację.

W sumie sytuacja jest prosta i podobna do tej z innymi źródłami energii – może być tanio albo bezpiecznie dla lokalnych społeczności i środowiska. Przy zachowaniu właściwych środków ostrożności i technologii gaz łupkowy może być eksploatowany w sposób relatywnie bezpieczny – jego wydobycie nie będzie wtedy jednak tanie. Z drugiej strony można uprościć proces wydobycia, nie zawracając sobie głowy ewentualnymi problemami „ubocznymi”, i przenieść koszty na społeczeństwo, dzięki czemu cena gazu będzie niska, a zyski wydobywających go firm wysokie. Obecnie Polska prowadzi działania mające na celu 32

zablokowanie unijnych przepisów regulujących środowiskowe aspekty wydobycia gazu łupkowego, otwarcie przyznając, że mogłyby one być zbyt uciążliwe i nadmiernie podnosić cenę gazu. Cóż, wiele wskazuje na to, że niezależnie od takich czy innych kosztów środowiskowych, w naszej pogoni za energią prawdopodobnie raczej zignorujemy je i uznamy, że w imię wydobycia gazu powinniśmy się z nimi pogodzić.

I tu pojawia się krytyczne pytanie: „Na jakie wydobycie gazu łupkowego rzeczywiście można liczyć?”. Według przemysłu gazowego, polityków i mediów gaz łupkowy będzie w stanie zaspokoić potrzeby energetyczne przez dziesiątki lat. Ale czy tak optymistyczne wyobrażenie odzwierciedla rzeczywistość?

Bo może być ono zbyt optymistyczne. Przemysł wydobycia gazu łupkowego ma niewątpliwą motywację, by przedstawiać różowe perspektywy, licząc na wzrost cen swoich udziałów i przyciągnięcie kapitału – sprzyja temu rozpoczęcie wydobycia od najlepszych miejsc i ekstrapolacja rezultatów na inne potencjalne regiony. Z kolei establishment polityczny, wraz z podlegającymi mu agencjami (jak amerykańska EIA lub polski Państwowy Instytut Geologiczny), nerwowo rozglądając się za źródłami energii będącymi w stanie zasilić przyszły wzrost gospodarczy i zapewnić bezpieczeństwo energetyczne, bezkrytycznie przyjmują to optymistyczne spojrzenie i za pośrednictwem mediów przekazują je społeczeństwu.

Podchwytują to nawet niektóre organizacje ekologiczne, widząc w gazie „paliwo przejściowe”, mogące zastąpić węgiel. W ten sposób wiele środowisk opiniotwórczych może mieć skłonność do kreślenia nadmiernie optymistycznego obrazu.

Wnioski dotyczące perspektyw wydobycia wyciągane są z doświadczeń z najobfitszymi i najłatwiejszymi w eksploatacji złożami. Podczas gdy początkowe wypływy gazu z odwiertów po skruszeniu skały są bardzo wysokie, to zwykle już w ciągu pierwszego roku maleją nawet o 85%, a przepływy gazu z odwiertów po kilku latach ustalają się na bardzo niskich poziomach. W celu choćby utrzymania wydobycia na niezmienionym poziomie liczba odwiertów musi rosnąć. Zadanie staje się coraz bardziej kosztowne, szczególnie że kolejne instalacje wydobywcze będą lokowane w coraz trudniejszych w eksploatacji i dających mniejszy zwrot z inwestycji miejscach. W pewnym momencie nie da się dłużej utrzymać

33

wzrostu tempa produkcji zarówno ze względu na ograniczenia finansowe, jak i z powodu niedostatku wykwalifikowanych pracowników.

Zakładając, że wszystkie trudności zostaną pokonane, to jak wiele gazu mogą mieć Stany Zjednoczone – „ojczyzna gazu łupkowego”? Według przemysłu gazowego całkowite zasoby gazu w USA szacowane są na 60 000 mld m3. Rezerwy gazu wynoszą jednak tylko 7720 mld m3. Przy zużyciu na poziomie 683 mld m3 własne rezerwy gazu wystarczyłyby więc Stanom Zjednoczonym na niecałe 12 lat. Oczywiście, gdy znane rezerwy zostaną wydobyte i spalone, sięgniemy po złoża, których dzisiaj za rezerwy nie uważamy. Jednak będą to złoża położone głębiej, trudniejsze w eksploatacji i po prostu droższe. Gdyby zaś jeszcze Stany Zjednoczone, w obliczu rosnącej ceny ropy i problemów z jej importem, podjęły decyzję o zastąpieniu jej gazem, to (przy uwzględnieniu rocznego zużycia ropy na poziomie 7 mld baryłek) rezerwy gazu wystarczyłyby na 4–5 lat, a zasoby (o ile ich eksploatacja okaże się wykonalna) na kilkadziesiąt lat.

Polska może posiadać bardzo obfite złoża gazu łupkowego. Według geologów może to być nawet 1500–3000 mld m3 możliwego do wydobycia w przyszłości gazu, czyli 100–200 razy więcej, niż wynosi nasze obecne roczne zużycie. Amerykańska EIA mówi nawet o 5300 mld m3 gazu łupkowego, choć ze względu na długą historię hurraoptymistycznych, lecz negatywnie weryfikowanych przez rzeczywistość oszacowań, liczba ta może być znacząco zawyżona.

W kontekście wyczerpywania się naszych pokładów węgla odkrycie i eksploatacja tych zasobów mogą nam pomóc w sytuacji, gdy świat coraz wyraźniej staje w obliczu niedoborów energetycznych. Może to również wzmocnić naszą gospodarkę, zredukować zależność energetyczną od Rosji i poprawić bilans płatniczy.

Nie wiemy, jak wiele gazu łupkowego znajdziemy. Może się okazać, że polskie złoża nie nadają się do eksploatacji – mogą leżeć za głęboko, być zbyt małej grubości, może być w nich zbyt mało materii organicznej, materia organiczna może być w niewystarczającym stopniu przetworzona w gaz, w gazie może być zbyt wiele azotu, ciśnienie gazu może być zbyt niskie, żeby przesączał się do kanalików, formacje geologiczne mogą być niepodatne na szczelinowanie, mieć skomplikowaną strukturę geologiczną lub być w inny sposób trudne w 34

eksploatacji. Nie wystarczy, że gaz po prostu gdzieś tam jest. Aby eksploatacja złoża była opłacalna, większość tych warunków musi być spełnione łącznie, co ma miejsce tylko w szczególnych przypadkach.

Wiele wskazuje na to, że w porównaniu z warunkami w amerykańskich złożach, takich jak np.

Barnett Shale, nasze złoża charakteryzują się znacznie niższymi parametrami, a szacunki EIA są zawyżone. Ale załóżmy, że dzielenie skóry na niedźwiedziu zakończy się pomyślnie i rzeczywiście mamy nadające się do eksploatacji pokłady gazu w maksymalnej rozważanej ilości 5000 mld m3 – co oznaczałoby, że mamy rezerwy gazu większe niż konwencjonalne rezerwy gazowe Norwegii lub wszystkich krajów Unii Europejskiej razem wziętych. Czy rozwiązuje to nasze polskie problemy energetyczne i na jak długo?

Rysunek 8. Właśnie w takich skałach mogą występować niekonwencjonalne złoża gazu. Po lewej: piaskowce z otworu Września (gaz zamknięty), po prawej: łupki z otworu Tłuszcz (gaz łupkowy). Źródło: Państwowy Instytut Geologiczny

Dzisiaj gaz zaspokaja niecałe 13% naszego zużycia energii. Tak więc „gaz na 100 lat przy obecnym poziomie zużycia” to tylko energia na 13 lat naszych obecnych potrzeb energetycznych, o ich wzroście czy eksporcie nawet nie wspominając. Nawet złoża gazu „na 200 lat” to 25 lat naszych potrzeb energetycznych. Nowe złoża to rzeczywiście manna z nieba, mogąca przedłużyć działanie obecnego modelu, jednak za cenę wejścia na jeszcze wyższy poziom złożoności systemu pozyskiwania energii. No i mało który kraj ma tak duże zasoby gazu łupkowego, jak (być może) Polska, więc gaz łupkowy na skalę świata nie rozwiąże problemu, a co najwyżej opóźni kryzys energetyczny.

35

Być może gaz jest „paliwem przyszłości”, jednak pamiętajmy, że możemy tak mówić, mając na myśli jedynie najbliższe lata, lecz nie pokolenia. Opierając się na gazie i kierując naszą uwagę i środki w tym kierunku, możemy zaniedbać technologie bezwęglowe, poświęcając ich rozwój na ołtarzu szybkich korzyści oferowanych przez gaz.

Nie powinniśmy traktować odkryć złóż gazu konwencjonalnego, ciasnego czy łupkowego jako docelowego rozwiązania naszych problemów energetycznych. Może to stworzyć iluzję bezpieczeństwa energetycznego i umocnić nas w fałszywej wierze, że zawsze coś się wymyśli i postęp technologii wydobywczych będzie przesuwać granicę w nieskończoność.

Hydraty metanu Większość osób pytanych o hydraty (klatraty) metanu robi wielkie oczy – co to w ogóle jest?

Kto widział hydraty metanu? Faktycznie, nie bardzo jest gdzie je oglądać. Hydraty metanu to podobna do lodu krystaliczna forma wody i metanu – cząsteczki metanu są uwięzione w „klatkach” z cząsteczek wody. Są też łatwopalne, a ze względu na ich olbrzymie zasoby zastanawiano się nawet nad wykorzystaniem ich jako źródła energii.

Dlatego też mało kto je widział – ich pokłady są zgromadzone w stokach oceanicznych, a w większości są przykryte warstwą osadów.

Hydraty metanu są stabilne w warunkach wysokiego ciśnienia i niskiej temperatury. Im niższa temperatura wody, tym mniejsze ciśnienie wystarcza do zapewnienia hydratom stabilnych warunków. Dlatego w zimnych wodach Arktyki hydraty są stabilne już na głębokości 300 metrów. Hydraty metanu w osadach oceanicznych sięgają do pewnej głębokości po dnem oceanicznym – głębiej temperatura wzrasta, uniemożliwiając ich istnienie.

36

Rysunek 9. Zdjęcie po lewej: hydraty metanu określane są też jako „płonący lód". Wyzwalany przez ciepło metan zapala się, produktem spalania są woda i dwutlenek węgla. W lewym górnym rogu struktura „klatki” z cząsteczek wody wiążących cząsteczkę metanu. Zdjęcie po prawej: głębinowe hydraty metanu.

Metan wchodzący w skład hydratów produkowany jest przez bakterie w procesie fermentacji beztlenowej resztek organicznych zalegających w osadach oceanicznych, a ich pokłady gromadziły się przez dziesiątki milionów lat. Szacunki ilości metanu w złożach (zarówno w formie hydratów, jak i znajdujących się pod nimi bąbli metanowych) są bardzo przybliżone i wahają się w przedziale 500–10 000 mld ton, co mniej więcej odpowiada łącznej ilości ropy, węgla i gazu. Eksperci z USGS szacują, że zasoby w światowych złożach hydratów są przynajmniej dwukrotnie większe, niż w pozostałych paliwach kopalnych razem wziętych. Warto zaznaczyć, że 1 m3 hydratów metanu po rozłożeniu na wodę i metan da 0,8 m3 wody i aż 170 m3 metanu.

Złoża hydratów metanu mogą zawierać więcej energii niż cała reszta paliw kopalnych razem wzięta. Jednak ich eksploatacja byłaby bardzo trudna. Hydraty metanu nie są podobne do ropy i gazu, które po wykonaniu odwiertu wypływają pod ciśnieniem na powierzchnię.

Znajdują się głęboko pod wodą w osadach oceanicznych. I mają konsystencję styropianu.

Na razie złóż hydratów nie eksploatuje się na masową skalę, choć podjęto pierwsze próby. W 2001 roku międzynarodowe konsorcjum złożone z organizacji rządowych i komercyjnych z USA, Kanady, Japonii, Niemiec i Indii podjęło próbę eksploatacji złóż w delcie rzeki Mackenzie w Kanadzie, w okolicy miejscowości Mallik. Do złóż wtłoczono wodę o temperaturze 60°C i po kilku godzinach na powierzchnię zaczął wydobywać się metan. Szczegóły utajniono. Nad wydobyciem gazu z hydratów pracuje też Japonia.

37

Próby wydobycia metanu z hydratów bazują przede wszystkim na wtłaczaniu do złóż gorącej wody, mającej roztopić lód, oraz dokonywaniu odwiertów w celu obniżenia ciśnienia.

Metoda ta jest jednak mało wydajna i chaotyczna w przebiegu. Bardziej efektywne jest użycie w odwiercie niewielkiego palnika (przy kontrolowaniu wielkości płomienia poprzez ograniczanie dopływu tlenu). Spala się wówczas 10% metanu, jednak resztę można wykorzystać. Za perspektywiczną metodę uznaje się też użycie mikrofal o określonej częstotliwości w celu ogrzania hydratów. Wszystko to jednak przyszłość i rozważania teoretyczne.

Naukowcy zauważają, że mamy bardzo ograniczone zrozumienie wpływu eksploatacji hydratów na środowisko, a zwłaszcza możliwej destabilizacji złoża i uwolnienia do atmosfery olbrzymiej ilości metanu, czemu może towarzyszyć tsunami i wybuch metanu o mocy porównywalnej z całością arsenałów jądrowych. Tak znaczące powiększenie puli dostępnych do spalenia paliw kopalnych oznaczałby też zwielokrotnienie emisji gazów cieplarnianych, co praktycznie zagwarantowałoby doprowadzenie do najczarniejszych scenariuszy zmiany klimatu.

„Nie ma alternatywy dla paliw kopalnych” Ile razy słyszeliśmy, że nie ma alternatywy dla paliw kopalnych, że to najlepsze, najtańsze i najwygodniejsze źródło energii? Ich zwolennicy podkreślają, że to właśnie paliwa kopalne umożliwiły nam bezprecedensowy rozwój cywilizacji i osiągnięcie obecnego poziomu i długości życia. Bez ropy, gazu i węgla nie ma energetyki, transportu, budownictwa, ogrzewania, przemysłu ani współczesnego rolnictwa. Gdyby nie one, na Ziemi nie mogłoby żyć blisko 7 mld ludzi, lecz jedynie 1-2 mld, a poziom życia nie miałby wiele wspólnego z tym, który znamy i lubimy.

Jak zauważają zwolennicy produkcji energii z paliw kopalnych, alternatywne źródła energii (zarówno odnawialne, jak i jądrowe) są droższe, gorsze i nie są w stanie skutecznie zastąpić ropy, węgla i gazu pod względem skali wytwarzanej energii, ceny, dostępności, możliwości przechowywania czy możliwości przewozu.

38

Jednak coraz szybsze zużywanie paliw kopalnych prowadzi do wyczerpywania się tych nieodnawialnych przecież źródeł energii, na których oparliśmy nasz sposób życia. Kraje rozwijające się, z Chinami i Indiami na czele, naśladują nasz sposób życia, a osiągnięcie go przez kolejne miliardy ludzi oznaczałoby kilkukrotny wzrost światowego zapotrzebowania na ropę, gaz i węgiel.

Osiągnęliśmy lub wkrótce osiągniemy szczyt wydobycia ropy naftowej, a wydobycie gazu i węgla po wzroście w najbliższych dekadach również zacznie spadać – a już wcześniej spowolnienie tempa wzrostu wydobycia i ceny paliw kopalnych zacznie nasilać problemy gospodarcze.

Rysunek 10. Przewidywania ilości energii dostępnej z paliw kopalnych z podziałem na ropę, węgiel i gaz z 2008 roku według Energy Watch Group.

Jeśli jednak spróbujemy zastąpić ropę i gaz węglem, to wcale nie wystarczy go na 100–150 lat, tylko znacznie krócej.

Stwierdzenie: alternatywne źródła energii nie są w stanie skutecznie zastąpić paliw kopalnych, jest jak najbardziej prawdziwe. Przynajmniej tu i teraz.

A więc, jeśli rację mają ci, którzy uważają, że nie ma szans na zastąpienie paliw kopalnych innymi źródłami energii, to mamy przegwizdane: już wkrótce czeka nas szok energetyczny, załamanie gospodarcze, konflikty i wojny o zasoby, a nawet głód i załamanie się porządku społecznego – czyli mało przyjemny koniec świata, który znamy. Gdy do tego dojdzie, 39

znalezienie, rozwinięcie i wielkoskalowe wdrożenie alternatywnych źródeł energii nie będą proste – o ile w ogóle będą w tej sytuacji możliwe.

To właśnie dążenie do skutecznego i masowego zastąpienia ropy, gazu i węgla alternatywnymi źródłami energii daje perspektywę przejścia na niewyczerpywalne, bezpieczne (także pod kątem konfliktów o zasoby i bezpieczeństwo energetyczne) i przyjazne środowisku źródła energii.

Patrząc na sytuację z pozycji analityka megatrendów, dostrzegam gorzki paradoks. To właśnie zwolennicy paliw kopalnych spowalniają postęp i rozwój alternatywnych technologii źródeł energii, a ich poglądy o ich nieopłacalności mogą doprowadzić do załamania cywilizacji, upadku miast i zakwaterowania ludzi w jaskiniach i szałasach, czyli tego, o co zwolennicy paliw kopalnych sami oskarżają swoich adwersarzy.

Abstrahując nawet od grup interesów – od górniczych związków zawodowych przez koncerny energetyczne i motoryzacyjne po szukających poparcia i dotacji polityków, to w wielu przypadkach takie poglądy są głoszone z pełnym przekonaniem – przecież już od pokoleń węgla, ropy i gazu mamy, ile chcemy – nie umiemy więc sobie nawet wyobrazić, że mogłoby być inaczej.

Kiedy usłyszysz jakąś wariację na temat „nie ma alternatywy dla paliw kopalnych”, popartą którymś z wcześniejszych uzasadnień, to pomyśl, że lepiej, żeby nie była to prawda i że powinniśmy jak najszybciej podjąć działania, aby taka alternatywa była.

Być może uda się nam skutecznie sięgnąć do nieosiągalnych dzisiaj zasobów – złóż ropy znajdujących się kilometry pod dnem głębokiego oceanu, do ropy w Arktyce i na Antarktydzie, piasków roponośnych, łupków bitumicznych i gazu łupkowego. Nie jest to jednak rozwiązanie „na zawsze”, lecz raczej na kilkadziesiąt lat, z olbrzymim kosztem klimatycznym.

Jest absolutnie krytyczne, aby poczucie, że mamy piaski roponośne czy gaz łupkowy (czego wcale nie możemy być pewni), nie uśpiło nas. Jeśli chcemy, żeby cywilizacja miała energię, musimy znaleźć inne jej źródła i wykorzystać dostępne zasoby do stworzenia alternatywy dla obecnego systemu.

40

Odnawialne dylematy Na pewno zdarzyło Ci się słyszeć lub przeczytać, że w przyszłości biopaliwa mogą zastąpić tradycyjną ropę, że mamy niezmierzone zasoby energii słonecznej, wodnej, wiatrowej i geotermicznej i wystarczy, że tylko zechcemy po nie sięgnąć, a energii będziemy mieć, ile dusza zapragnie. Z drugiej strony na pewno znasz opinie, że energia odnawialna jest droga, na jej dostawach nie można polegać, instalacje są zawodne, a ich skala absurdalnie wielka.

Dyskutujący te kwestie zwykle nie mają wiedzy o tym, ile jakie źródło może dać nam energii, jaka skala instalacji i jakie kwestie wiążą się z jego wykorzystaniem. Już trzy razy słyszałem od różnych osób, że „same elektrownie na rzekach pomorskich zapewniały przed II wojną światową energię elektryczną portowi morskiemu w Gdyni, Kartuzom oraz Gdańskowi i jego okolicom, co daje wyobrażenie, jak duży potencjał mają elektrownie wodne”. Tylko że w sumie ich moc wynosiła tylko kilkanaście MW (dla porównania elektrownia Bełchatów ma moc 4320 MW), a do tego wcale nie zasilały „same”, lecz głównie jako szczytowe uzupełnienie konwencjonalnych elektrowni węglowych.

Słyszałem też, że „geotermia może nam dać ponad 100 razy więcej energii, niż jej obecnie zużywamy”. Tylko że to gruszki na wierzbie. W chwili obecnej instalacje geotermiczne na świecie dostarczają jedynie 67 TWh elektryczności z 20 000 TWh całości światowego zużycia, a więc jedynie 0,3%. Źródła geotermiczne nadają się do ogrzewania domów, szklarni i basenów oraz dostarczania ciepła przemysłowi, jednak ze względu na dość niską temperaturę wody elektrownie geotermiczne są w stanie przetworzyć w prąd jedynie 10– 20% energii cieplnej. Obiecująca technologia wykorzystania ciepła gorących skał i magmy istnieje zaś dopiero na deskach kreślarskich.

Słyszałem też od zaangażowanych entuzjastów, że możemy zrezygnować z ropy i przerzucić się na biopaliwa z rzepaku i miskantu. Niestety, nie byłoby ich dość, nawet gdybyśmy zajęli pod ich uprawę wszystkie ziemie orne.

Jak wiele energii mogą nam więc zapewnić wiatr, słońce (fotowoltaika, fototermia, biomasa), elektrownie rzeczne, fale, pływy i geotermia? Jak ma się to do naszego zużycia energii i czy odnawialne źródła energii mogą zaspokoić nasze potrzeby energetyczne?

41

Odpowiedzi na te pytania i stojące za tym wyliczenia znajdziesz w dostępnej nieodpłatnie książce Zrównoważona energia – bez pary w gwizdek, napisanej przez prof. Davida J.C. MacKaya z Cambridge, obecnie głównego doradcę naukowego w brytyjskim DECC (Department of Energy and Climate Change), uzupełnioną przeze mnie o obliczenia dla Polski. Tutaj przytoczę tylko liczby pokazujące potencjał poszczególnych źródeł energii i towarzyszące im założenia.

Możliwości wszystkich źródeł energii wyrazimy w kilowatogodzinach na osobę dziennie, niezależnie od tego, czy wytwarzają prąd, czy też energię w innej postaci (na przykład ciepła lub paliw ciekłych). Kilowatogodzina na dobę jest przyjemną jednostką używaną dla potrzeb jednego człowieka: większość osobistych energochłonnych czynności pochłania energię na poziomie niewielkiej liczby kilowatogodzin dziennie. Na przykład jedna żarówka o mocy 40 W, świecąca bez przerwy, zużywa blisko jedną kilowatogodzinę dziennie (0,04 kW × 24h = 0,96 kWh). Jedna kilowatogodzina na dobę to mniej więcej moc, jaką możesz uzyskać z jednego służącego – człowieka pracującego fizycznie. Tak więc liczba kilowatogodzin dziennie, które zużywasz, jest równa liczbie służących, których masz, by pracowali za Ciebie.

Całkowite zużycie energii w Polsce wynosi 80 kWh na osobę dziennie, w Wielkiej Brytanii jest to 120 kWh na osobę dziennie, a w Stanach Zjednoczonych 250 kWh na osobę dziennie – nie licząc szarej energii w importowanych towarach.

Polak zużywa dziennie średnio 10 kg węgla, 1,8 kg ropy i 0,7 kg gazu, co odpowiada 45 kWh z węgla, 24 kWh z ropy i 11 kWh z gazu ziemnego – łącznie 80 kWh. Z tych 45 kWh przypadającego na Polaka węgla około 30 kWh zostało zużyte na wytworzenie 10 kWh prądu (z efektywnością mniej więcej 33%).

W tym kontekście możemy zobaczyć, jak wiele energii udałoby się pozyskiwać z różnych źródeł odnawialnych.

•

Energia wiatrowa (ląd): zakładając, że zabudujemy farmami wiatrowymi, wiatrak przy wiatraku, 10% powierzchni Polski, uzyskamy 30 kWh na osobę dziennie.

•

Energia wiatrowa (morze): zakładając, że zabudujemy morskimi farmami wiatrowymi, wiatrak przy wiatraku, 40% powierzchni naszych wód terytorialnych, uzyskamy 4 kWh na osobę dziennie.

42

•

Energia słoneczna (kolektory do ogrzewania na dachach): zakładając, że wyłożymy dachy kolektorami o powierzchni 10 m2 na osobę, uzyskamy 16 kWh dziennie na osobę (w postaci ciepła, co na wykresie jest zobrazowane kolorem białym).

•

Energia słoneczna (PV – panele fotowoltaiczne na dachach): zakładając, że wyłożymy dachy drogimi panelami fotowoltaicznymi o 20–procentowej sprawności, o powierzchni 10 m2 na osobę, uzyskamy 6 kWh dziennie na osobę.

•

Energia słoneczna (panele fotowoltaiczne – farmy): zakładając, że wybudujemy farmy słoneczne pokryte panelami o 10–procentowej sprawności o powierzchni 200 m2 na osobę (czyli 2,5% powierzchni Polski), to uzyskamy 60 kWh dziennie na osobę. Jednak musimy liczyć się z kosztem rzędu miliona złotych na osobę.

•

Energia słoneczna (biomasa): zakładając, że obsadzimy roślinami energetycznymi całość ziem uprawnych (czyli 60% powierzchni Polski), to uzyskamy 36 kWh dziennie na osobę.

•

Energia wodna: zakładając, że zabudujemy tamami całość polskich rzek, udałoby nam się pozyskać 1,6 kWh dziennie na osobę.

•

Energia fal i pływów: w Polsce nie uzyskamy z nich znaczących ilości energii.

•

Energia geotermiczna: zakładając, że rozpoczniemy szeroko zakrojony program rozwoju geotermii, może udałoby się nam pozyskać 20 kWh ciepła dziennie na osobę.

W sumie, przy bardzo agresywnych założeniach, uzyskaliśmy około 180 kWh dziennie na osobę – to dwukrotnie więcej niż zużycie energii przypadające na Polaka. Właściwie powinno więc wystarczyć, prawda?

Owszem, technicznie rzecz biorąc, mamy „olbrzymie” zasoby odnawialne.

Jednak realistycznie podchodząc do rzeczy, nie wydaje mi się, żebyśmy byli w stanie żyć w oparciu o swoje własne zasoby odnawialne – a w każdym razie – nie przy obecnym sposobie życia. Trudno nie dojść do takiej konkluzji, słysząc wciąż chór oponentów witających każdy duży projekt odnawialnych 43

źródeł energii. Ludzie lubią energię odnawialną, tylko nie u nich i o ile nie jest większa od listka figowego. Jeśli jesteśmy w czymś dobrzy, to jest to mówienie NIE. – Farmy wiatrowe?

– Nie! Są hałaśliwe i brzydkie.

– Panele słoneczne na dachach?

– Nie! To zepsuje widok na ulicach.

– Spalanie odpadów?

– Nie! Obawiam się zagrożenia zdrowia, korków, pyłu i hałasu.

– Elektrownie wodne?

– Dobrze, ale nie za duże – to szkodzi środowisku.

– Energia fal lub geotermiczna?

– Nie! To zdecydowanie za drogo.

– Biogazownie?

– Nie ma mowy! Gnojowica i obornik będą śmierdzieć.

Po wyrażeniu i przyjęciu do wiadomości wszystkich tych zastrzeżeń obawiam się, że wszystko, czym będziemy dysponować w kwestii odnawialnych źródeł energii, będzie podobne do tego czegoś pokazanego na rysunku poniżej.

Rysunek 11. Odnawialne źródła energii po konsultacjach społecznych. Obawiam się, że wszystko, co Polska będzie w stanie pozyskać z energii odnawialnej, można oszacować na 12 kWh dziennie na osobę.

Kluczowy wniosek, jaki możemy z tego wyciągnąć, jest taki, że instalacje wytwarzania energii odnawialnej, o ile mają dać znaczący wkład energetyczny, to muszą mieć skalę kraju.

Bazujące na energii odnawialnej rozwiązania energetyczne z konieczności będą też duże i przeszkadzające, przygotowanie jakiegokolwiek planu zaspokojenia naszych potrzeb energetycznych w oparciu o lokalne źródła energii odnawialnej będzie bardzo trudne, a jego wdrożenie kosztowne i czasochłonne.

44

To były rachunki dla Polski. A jak jest dla świata? Potencjał (z wyłączeniem energii słonecznej) dla populacji 7 mld jest następujący. Wiatr 20 kWh/d/o, energetyka wodna 3 kWh/d/o, pływy 0,3 kWh/d/o, fale 0,4 kWh/d/o, geotermia 7 kWh/d/o, co w sumie daje około 30 kWh/d/o. Jeśli jako punkt odniesienia traktować zużycie energii przez oszczędnego Europejczyka, na poziomie 80 kWh/d/o (co odpowiada⅓ zużycia energii przez przeciętnego Amerykanina), to konkluzja jest jasna – potencjał nieopartych na słońcu odnawialnych źródeł energii może i jest „ogromny”, ale nie jest wystarczający. Dopiero zredukowanie zużycia energii do poziomu 30 kWh/d/o mogłoby tu pomóc (co jest realne, ale wymaga daleko idącej polityki oszczędzania energii).

Wiemy więc, że trudno będzie nam oprzeć się tylko na naszych własnych odnawialnych źródłach energii. Ale może by tak skorzystać z energii odnawialnej z zagranicy?

Jared Diamond w książce Upadek zauważa, że jest wiele czynników warunkujących upadek cywilizacji, jednak wspólną cechą wszystkich upadków jest zbytnie zagęszczenie ludności.

Miejsca takie jak Europa są w opałach, bo mają duże zagęszczenie ludności, a wszystkie dostępne odnawialne źródła energii dostarczają niewiele energii na jednostkę powierzchni i z konieczności muszą zajmować duży teren. W poszukiwaniu ratunku powinniśmy zwrócić się ku krajom, które mają niskie zagęszczenie ludności, dużą powierzchnię oraz energię odnawialną o wysokiej gęstości energetycznej. To kraje takie jak Libia, Kazachstan, Arabia Saudyjska czy Algieria, które dysponują dużą ilością energii słonecznej, którą można wykorzystać na przykład za pomocą technologii koncentrowania energii słonecznej (concentrating solar power – CSP), opierającej się na zwierciadłach i soczewkach ogniskujących światło słoneczne.

Aby zaspokoić obecne potrzeby energetyczne świata, należałoby całkowicie zabudować lustrami ogniskującymi kwadrat na Saharze o wielkości 1000 × 1000 km. To obszar ponad trzykrotnie większy od Polski. Dodatkowo, jeżeli chcielibyśmy, żeby inni na świecie też mieli dostęp do energii na obecnym poziomie zachodnioeuropejskim, potrzebowalibyśmy na to dwóch kwadratów 1000 × 1000 km. Z tego na potrzeby Polski pracowałyby elektrownie na obszarze o rozmiarach 100 × 100 km.

45

Organizacja o nazwie Desertec promuje pomysł wykorzystania elektrowni CSP w słonecznych krajach śródziemnomorskich i przesyłu tej energii na pochmurną północ liniami prądu stałego o wysokim napięciu. Według planów Desertec najpierw należałoby wykorzystać tereny nadmorskie. Elektrownie CSP umieszczone nad morzem mogłyby jednocześnie odsalać wodę. Ten produkt uboczny stanowiłby cenne źródło wody pitnej i na potrzeby rolnicze. „Potencjał ekonomiczny” projektu Desertec z nawiązką zapewniłby 125 kWh dziennie na osobę 1 miliardowi ludzi. Całkowity „potencjał nadbrzeżny” zapewniłby temu miliardowi 16 kWh na osobę dziennie.

Jest to technologicznie realne, rozwiązania nie bazują na futurystycznych technologiach, lecz na wielkiej liczbie luster i rur. Jednak skala projektu robi wrażenie, a czas jego realizacji, nawet przy dużej determinacji z naszej strony, może być mierzony w dekadach.

W każdym zaś przypadku odnawialnych źródeł energii wytwarzających moc z przerwami (jak farmy wiatrowe czy słoneczne) pojawi się kwestia magazynowania energii. Paliwa kopalne można spalić w każdym momencie, kiedy jest to potrzebne – nasz system energetyczny w każdej chwili wytwarza tyle energii, ile wynosi na nią popyt (obecnie niezależny od podaży) – magazynowanie energii elektrycznej (na bardzo małą w porównaniu z całością systemu energetycznego skalę) odbywa się głównie w elektrowniach szczytowo-pompowych, które – gdy w sieci jest nadwyżka mocy – pompują wodę do wysoko położonego zbiornika, a gdy potrzeba więcej energii – spuszczają z niego wodę, wytwarzając elektryczność jak zwykła elektrownia wodna. Magazynowanie energii w przypadku zasilania sieci z niestabilnych źródeł odnawialnych wymagałoby zmiany w elektrownie szczytowo–pompowe znacznej liczby naszych dolin górskich. Inne rozwiązania, jak sprężanie powietrza, koła zamachowe, gromadzenie energii w akumulatorach samochodów elektrycznych czy regulowanie zużycia energii za pomocą inteligentnej sieci energetycznej (smart grid) to wciąż pieśń przyszłości.

Jeśli na serio myślimy o oparciu naszej energetyki o odnawialne źródła energii, to nie tylko musimy kilkudziesięciokrotnie rozbudować ich instalacje, ale też rozbudować systemy magazynowania energii ze źródeł odnawialnych oraz powszechnie wprowadzić inteligentne sieci zarządzające poborem energii tak, aby był on dopasowywany do produkcji energii. Być może na etapie przejściowym konieczne będzie dostosowywanie czasu pracy wymagających 46

dużej ilości energii fabryk do podaży mocy z elektrowni wiatrowych i słonecznych (czy innych źródeł energii dostarczających jej wtedy, kiedy są dobre warunki, a nie przez cały czas), podobnie jak przy pracy dawnych wiatraków, które mełły ziarno lub pompowały wodę wtedy, kiedy wiał wiatr.

Energia jądrowa A może właściwym rozwiązaniem jest energia jądrowa? Polski rząd planuje budowę elektrowni jądrowych o mocy 6,4 GW, co odpowiada 4 kWh elektryczności na Polaka dziennie. Czy powinniśmy agresywnie rozwijać program atomowy? Czy powinien robić to cały świat? A jeśli tak, to jaką energetykę jądrową warto rozwijać – taką jak dziś czy zupełnie inną?

Poglądy w społeczeństwie na temat energetyki jądrowej są skrajnie spolaryzowane. Mamy z jednej strony ludzi i organizacje, które ostro protestują przeciwko energetyce jądrowej, a z drugiej tych, którzy mówią, że powinniśmy ją rozwijać i traktować jak receptę na wyczerpywanie się paliw kopalnych i zmiany klimatu. Merytorycznej dyskusji prawie nie ma, co jest zresztą bardzo typowe dla tematów trudnych, naukowych i wymagających znacznej wiedzy.

W latach 50. i 60. XX wieku energetyka jądrowa jawiła się jako naturalny kierunek rozwoju – miała dostarczać taniej, bezpiecznej i obfitej energii, bo elektrownie jądrowe niewątpliwe mają szereg zalet.

Idea działania elektrowni jądrowej jest bardzo prosta. W standardowej elektrowni węglowej spalamy węgiel, ciepło ogrzewa parę wodną, która napędza turbinę kręcącą wytwarzającym prąd generatorem. W elektrowni jądrowej kluczowa różnica polega na tym, że ciepło zamiast paleniska wytwarza reaktor, reszta jest podobna do instalacji z elektrowni węglowej.

Elektrownia jądrowa daje bardzo dużą moc przy małej powierzchni instalacji. Cena energii jest znacząco wyższa niż dla elektrowni węglowej czy nawet wiatrowej, co wynika szczególnie z wysokiego kosztu wybudowania samej elektrowni przy wyśrubowanych przepisach bezpieczeństwa oraz demontażu i neutralizacji promieniowania na terenie starej 47

elektrowni. Jednak jest to cena, która pozostaje na akceptowalnym poziomie, a wysoki koszt samej elektrowni jest kompensowany relatywnie niskim kosztem paliwa.

Ilość zużywanego paliwa i odpadów jest bardzo mała – do pracy elektrowni węglowej o mocy 1000 MW potrzeba rocznie około 3 mln ton węgla, a ilości wytwarzanych podczas pracy elektrowni szkodliwych gazów i pyłów również idą w miliony ton, a wszystko to trafia do atmosfery i na hałdy. Elektrowni jądrowej o tej mocy wystarcza rocznie około 30 ton paliwa, a wytwarzane przez rok pracy wysokoaktywne odpady promieniotwórcze mają objętość kilku metrów sześciennych i nie są po prostu wyrzucane do otoczenia. Zamienia się je w szklane bloki, te bloki pakuje do pancernych kontenerów, a następnie zakopuje w wybranych pokładach geologicznych setki metrów pod ziemią.

Elektrownie jądrowe nie emitują gazów cieplarnianych (choć są emisje związane z budową i wydobyciem rud uranu), mogą też dostarczać energię w sposób nieprzerwany (z czym ma problem wiele odnawialnych źródeł energii, jak farmy wiatrowe czy słoneczne).

Jest to sprawdzona i bezpieczna technologia – w całej historii energetyki jądrowej jedynym poważnym wypadkiem, niosącym za sobą ofiary śmiertelne (pomijając poparzenia czy przygniecenia przez elementy konstrukcyjne), była katastrofa w Czarnobylu. Bezpośrednio śmierć poniosło 57 osób, jednak rozproszone w wypadku izotopy promieniotwórcze odpowiadają za choroby (głównie raka) u znacznie większej liczby ludzi. Oficjalne analizy (WHO, UNSECAR, IAEA) mówią zwykle o kilku tysiącach przedwczesnych zgonów, jednak opracowania wydane przez Lekarzy Przeciw Wojnie Nuklearnej, Greenpeace czy Nowojorską Akademię Nauk podnoszą tę liczbę do dziesiątek, a nawet setek tysięcy ofiar. Jednak nawet gdyby przyjąć te radykalne, wysokie oszacowania liczby ofiar Czarnobyla (czyli aż do katastrofy w Fukushimie całej energetyki jądrowej), to w skali świata nie są to wcale tak wielkie liczby. Na świecie z głodu co roku umierają miliony ludzi, a w wypadkach samochodowych ginie ponad milion ludzi. Na korzyść energetyki jądrowej przemawia także porównanie z liczbą ofiar energetyki węglowej. Tylko w chińskich kopalniach, według danych oficjalnych, co roku giną tysiące górników, a zanieczyszczenia produkowane przez energetykę i przemysł węglowy na obszarach zamieszkanych przez miliony ludzi powodują skrócenie ich życia nawet o kilka lat. Należy też zauważyć, że nowoczesny, moderowany 48

wodą reaktor w sytuacji nagłego wzrostu mocy zamiast eksplodować – jak w Czarnobylu – samoczynnie wygasza swoją moc bez żadnych uszkodzeń.

Jednak entuzjazm dla energetyki jądrowej stopniowo przygasł. Obecnie zamyka się bloki energetyczne o większej mocy, niż oddaje do użytku nowych – udział energetyki jądrowej w produkcji elektryczności, który jeszcze w roku 1993 wynosił 18%, w 2012 roku spadł do 11%.

Już i tak złą sytuację energetyki jądrowej pogorszyła katastrofa w japońskiej elektrowni jądrowej Fukushima, w następstwie której doszło do masowej rezygnacji z planów budowy elektrowni jądrowych, co praktycznie pogrzebało plany światowego renesansu nuklearnego.

Rząd Japonii, dotychczas silnie zaangażowany w rozwój energetyki jądrowej, ogłosił, że kraj odstąpi od planu zwiększenia udziału energetyki jądrowej w produkcji energii elektrycznej z 30 do 50%, a zamiast tego głównym filarem polityki energetycznej kraju stanie się energia odnawialna. Również Niemcy podjęły decyzję, że do 2022 roku zaprzestaną wykorzystywania energii atomowej, a wszystkie istniejące elektrownie jądrowe zostaną do tego czasu zamknięte. W ich ślady poszły Włochy. Oznacza to, że już trzy kraje grupy G–8 porzuciły plany rozwoju elektrowni jądrowych. Za nimi mogą pójść kolejne państwa.

Spadek mocy wytwarzanej w elektrowniach jądrowych wynika z szeregu problemów, z którymi boryka się dzisiejsza energetyka jądrowa, bazująca na zasilanych uranem

U

235

lekkowodnych reaktorach ciśnieniowych LWR. W dużym stopniu wynika to z oporu społeczeństw, którym elektrownie jądrowe kojarzą się z technologią wojskową,

Czarnobylem

i

odpadami promieniotwórczymi. Te ostatnie, choć powstają w niewielkiej ilości, mają bardzo długi czas życia – zanim promieniotwórcze aktynowce stanowiące część odpadów staną się nieszkodliwe, muszą minąć dziesiątki tysięcy lat. To przerzucanie problemu na przyszłe pokolenia. Po takim czasie nikt nie będzie już wiedział, gdzie znajdują się odpady.

Dochodzą do tego uzasadnione obawy związane z możliwością rozpowszechniania się broni nuklearnej. Gdyby wszystkie kraje na świecie zaczęły budować elektrownie jądrowe wraz z zakładami wzbogacania uranu, wiele z nich mogłoby nie oprzeć się pokusie wzmocnienia swojej pozycji z pomocą bomb atomowych. Możliwość dostania się materiałów rozszczepialnych (lub nawet głowic atomowych) w ręce terrorystów także stanowi poważne ryzyko.

49

Elektrownie atomowe są drogie w budowie – co w dużym stopniu wynika z niewielkiego wolumenu produkcji i wynikającej z tego niestandardowej konstrukcji każdej elektrowni (jednak gdyby ruszyła masowa produkcja zestandaryzowanych reaktorów, ich cena mogłaby znacząco spaść).

Kluczową kwestią dla przyszłości energetyki jądrowej są ograniczone zasoby uranu. Obecnie na świecie działa około 430 elektrowni o mocy 370 GW, do których zasilania potrzeba rocznie 65 000 ton naturalnego uranu (zawierającego 0,7% 235U, będącego właściwym paliwem). Międzynarodowa Agencja Atomowa (IAEA – International Atomic Energy Agency) w Czerwonej Księdze szacuje zasoby uranu na 5,5 mln ton, z czego 3,3 mln ton są uważane za pewne, 2,2 mln ton czekają zaś na odkrycie. Pozwoliłoby to na dostarczanie paliwa do reaktorów o obecnej mocy przez następnych kilkadziesiąt lat. Sześciokrotne zwiększenie zainstalowanych mocy – co pozwoliłoby (wraz z istniejącymi odnawialnymi źródłami energii) na zaspokojenie obecnego zapotrzebowania na prąd bez zużycia paliw kopalnych – oznaczałoby jednak wyczerpanie rezerw uranu w ciągu 12 lat. Podobne dane przedstawia Euronuclear. To bardzo niewiele, nie daje też praktycznie marginesu pozwalającego na znaczące zwiększenie mocy elektrowni jądrowych.

Ilość zasobów uranu dostępnych do eksploatacji to kluczowa kwestia dla ewentualnego rozwoju opartej na uranie energetyki jądrowej. Można spotkać się z opiniami, że zasoby uranu mogą okazać się nawet skromniejsze, niż szacuje to IAEA, a wydobycie uranu ze względu na wyczerpywanie się złóż wysokiej jakości może wkrótce stać się nieopłacalne nie tylko finansowo, ale wręcz energetycznie. Poglądy takie przedstawiają m.in. analitycy Energy Watch Group czy Ceedata. Odmienną opinię prezentuje jednak np. Instytut Energii Atomowej, według którego zasoby uranu są praktycznie niewyczerpane i wystarczą nam na stulecia.

Co ciekawe, obie strony sporu korzystają z tych samych danych dotyczących ilości rud uranu o różnej jakości. Jednak radykalnie różnią się w spojrzeniu na możliwość eksploatacji rud o niskiej koncentracji uranu.

Im niższa zawartość metalu w rudzie, tym bardziej znaczący jest spadek efektywności eksploatacji i wzrost kosztów. Wyprodukowanie 1 kg uranu z rudy o dwukrotnie niższej 50

koncentracji uranu wymaga przerobu ponad dwukrotnie większej ilości rudy. To samo dotyczy zużycia chemikaliów, których ilość zależy od ilości rudy, a nie od ilości znajdującego się w niej uranu. Mniejszej koncentracji metalu w rudzie nie można nadrobić zwiększonym przerobem, ponieważ koszt wyprodukowania koncentratu gwałtownie rośnie.

A to jeszcze nie wszystko – cały proces zderza się z granicą opłacalności, gdy koncentracja metalu spada poniżej tzw. bariery mineralogicznej. Uran, podobnie jak większość innych pierwiastków, występuje w skorupie ziemskiej w tak małych koncentracjach, że ich jony łatwo wchodzą w skład tlenków i krzemianów, przez co są dość równomiernie „rozrzucone” po całej skale macierzystej. Aby powstały minerały uranowe, muszą zadziałać szczególne, a przez to rzadko zdarzające się procesy geologiczne, powodujące lokalne zwiększenie koncentracji uranu. Przy odpowiednio wysokiej koncentracji zaczynają się tworzyć minerały uranowe, takie jak UO2, tworzące małe ziarna rozrzucone wśród krzemianów skały macierzystej. Dlatego typowa ruda uranu składa się z wielkiej ilości bezwartościowych krzemianów wymieszanych z niewielką ilością ziaren skoncentrowanego minerału uranowego. Wydobycie uranu polega na rozkruszeniu skały na małe fragmenty i poddaniu jej działaniu czynnika rozpuszczającego minerał uranu (np. rozcieńczonego kwasu siarkowego), który jednocześnie nie działa na stanowiące większość materiału minerały krzemu.

W skałach z zawartością uranu mniejszą od bariery mineralogicznej nie będzie ziarenek minerału uranowego. Zamiast tego uran będzie rozproszony w całej masie skały – mamy wtedy do czynienia z tzw. stałym roztworem uranu w skale. Przykładami są skały fosforanowe i granity – nie jest możliwe pozyskiwanie z nich uranu metodami selektywnymi – czy to fizycznymi, czy chemicznymi. Aby wyciągnąć uran z takiej skały, trzeba ją całą rozpuścić i zamienić w roztwór. Po przekroczeniu bariery mineralogicznej niezbędne do pozyskania metalu nakłady materiałowe i energetyczne rosną 10–100 razy. Dla niekonwencjonalnych złóż uranu, jak fosforany czy granity, koszty (zarówno finansowe, jak i energetyczne) są naprawdę wysokie. W przypadku złóż granitowych (o typowej koncentracji uranu rzędu 4 cząsteczek na milion) w celu wydobycia uranu do zasilenia jednego reaktora o mocy 1 GW przez rok trzeba wydobyć, zmielić na proszek i rozpuścić kwasem siarkowym lub innymi chemikaliami 80 mln ton skały. To blok granitu wysoki na 100 metrów, szeroki na 100 metrów i o długości 3 km.

51

Wielkie ilości uranu są rozpuszczone w wodzie morskiej, jednak o opłacalnej eksploatacji nawet nie marzmy w tym stuleciu.

Jakie są więc zasoby rud uranu, nawet o niskiej koncentracji, które można skutecznie i opłacalnie wydobyć? To trudne pytanie, na które nie ma dobrej i jednoznacznej odpowiedzi.

•

Czy podawane powszechnie rezerwy na poziomie 4 mln ton są realne? Raczej tak.

•

Czy możliwe jest kilkukrotne zwiększenie rezerw uranu, co zaspokoiłoby kilkanaście procent światowych potrzeb energetycznych przez kilkadziesiąt lat? To też całkiem prawdopodobne.

•

Czy możliwe jest kilkudziesięciokrotne zwiększenie rezerw uranu, co wystarczyłoby na zaspokojenie całości światowego zapotrzebowania na energię przez kilkadziesiąt lat? To możliwe, lecz mało prawdopodobne.

•

Czy możliwe jest kilkusetkrotne zwiększenie rezerw, co pozwoliłoby uznać, że znaleźliśmy rozwiązanie naszych problemów energetycznych na dłuższy czas? Prędzej schrupię swój notes.

Nawet kilkukrotne zwiększenie rezerw przy jednoczesnym zwiększeniu mocy elektrowni jądrowych tak, żeby zaspokajały chociaż kilkanaście procent światowego zapotrzebowania na energię, oznaczałoby wyczerpanie się zasobów uranu w ciągu kilkudziesięciu lat.

Aby zaspokoić obecne potrzeby energetyczne świata (nie mówiąc w ogóle o przewidywanym wzroście zużycia energii) z pomocą elektrowni jądrowych, należałoby zwiększyć ich ilość 40-krotnie. Aby to zrobić, musielibyśmy wybudować kilkanaście tysięcy elektrowni jądrowych o mocy 1 GW każda. A gdybyśmy tego dokonali, to obecny model liniowego przetwarzanie paliwa – od rudy uranu do odpadów radioaktywnych – poskutkowałby tym, że w ciągu kilku lat wyczerpałyby się rezerwy stosowanego jako paliwo uranu

235

U. Zwiększenie potrzeb

energetycznych świata dodatkowo zwiększyłoby liczbę potrzebnych elektrowni i zużywanego uranu. Nie tędy droga.

Opierając nasz system na zaawansowanych technicznie elektrowniach jądrowych, musimy też pamiętać o tym, że dodajemy w naszym kruchym globalnym systemie kolejną warstwę złożoności mającą na celu utrzymanie status quo. Elektrownie jądrowe to skomplikowana i 52

delikatna technologia, do bezpiecznego działania wymagająca bardzo starannej obsługi, co niestety nie zawsze ma miejsce. Do katastrofy w Czarnobylu doszło właśnie w wyniku szeregu poważnych błędów w obsłudze reaktora (swoją drogą bardzo wrażliwego na takie błędy). Jednak zaniedbania, pomijanie procedur bezpieczeństwa, ignorowanie usterek i sygnałów alarmowych oraz wprowadzanie w błąd opinii publicznej miały miejsce nie tylko w Rosji, ale nawet w tak znanych z dobrej organizacji i staranności krajach jak Wielka Brytania czy Japonia. W Polsce nie ma elektrowni jądrowych, jeśli jednak mają powstać, to lepiej, żeby procedury bezpieczeństwa były traktowane poważnie, a nie tak jak na przykład w kopalniach węgla, gdzie mierniki metanu – aby nie przeszkadzały w pracy – są przewieszane pod strumień czystego powietrza wypływający z przewodów wentylacyjnych lub zaklejane taśmą izolacyjną, a ich odczyty alarmowe są nagminnie ignorowane.

Czy to znaczy, że energetyka jądrowa w ogóle nie ma sensu? Owszem ma, ale jeśli na poważnie myślimy o tym źródle energii, to powinniśmy zrobić to inaczej niż dziś. Jak? Zadajmy sobie pytanie: „Jaką energetykę jądrową chcielibyśmy widzieć?”.

Chcielibyśmy dysponować praktycznie nieograniczonymi zasobami paliwa na skalę co najmniej tysięcy lat, nawet przy wzroście średniego zużycia energii na osobę na świecie do poziomu europejskiego. Chcielibyśmy, by energetyka jądrowa była bardziej przyjazna środowisku, w szczególności nie wymagała destrukcyjnego dla środowiska wydobycia surowców i nie tworzyła długo żyjących odpadów. Chcielibyśmy, żeby bezpieczeństwo było zapewnione przez podstawowe prawa fizyki, a nie skomplikowane i zawodne systemy bezpieczeństwa.

Chcielibyśmy,

żeby

cykl

paliwowy

sam

w

sobie

zapobiegał

rozprzestrzenianiu się broni jądrowej. Chcielibyśmy, żeby reaktory miały wysoką wydajność energetyczną, mogły być nie tylko wielkie, ale też małe, a cała technologia była prosta w konstrukcji, tania i możliwa do wdrożenia na skalę, która zrobi różnicę w zaopatrzeniu świata w energię.

Zarówno ci, którzy wyrażają obawy przed budową dzisiejszych reaktorów, jak i ci, którzy mówią „Budujmy!”, woleliby widzieć taką energetykę. Ale czy to nie gruszki na wierzbie? Czy to w ogóle jest możliwe? A jeśli tak, to dlaczego energetyka jądrowa nie wygląda w ten sposób?

53

Jest to możliwe, jednak dla reaktorów o zupełnie innej konstrukcji oraz dla zupełnie innego cyklu paliwowego. Nie obawiaj się, nie będę opowiadał tu o izotopach pierwiastków promieniotwórczych, przekrojach czynnych i nadkrytyczności. Jeśli wolisz wersję uproszczoną, to brzmi ona tak: budujemy reaktory IV generacji wykorzystujące ciekłe sole toru. To jest do zrobienia.

Chcę podkreślić, że takich reaktorów nie produkuje żadna firma – technologia jest teoretycznie opracowana i wygląda obiecująco, jednak jej doszlifowanie i rozpowszechnienie na skalę, która mogłaby „zrobić różnicę”, to horyzont 20 i więcej lat. To nie tylko kwestia wybudowania elektrowni i wygenerowania odpowiedniej ilości elektryczności – cała nasza obecna infrastruktura transportowa bazuje na ropie, a nie na elektryczności, i należałoby ją dopiero przebudować.

A synteza termojądrowa – to fantastyczne źródło energii, w oparciu o które świeci Słońce?

Jak na razie od pół wieku mówi się, że ta technologia jest odległa o 50 lat. Wciąż jest odległa o 50 lat. I wiele wskazuje, że tak już przez dłuższy czas pozostanie. Liczenie na technologię, której nie ma i może nigdy nie być, nie jest najmądrzejszym podejściem, szczególnie że na zmiany mamy już naprawdę niewiele czasu.

Wychodzący poza paliwa kopalne plan zaspokojenia potrzeb energetycznych musi oprzeć się na wybranych formach energetyki słonecznej lub na atomie (albo obu naraz), a przede wszystkim powinien zakładać daleko idące zmniejszenie zapotrzebowania na energię – czyli zmianę światowych trendów energetycznych.

54