Net Zero — Honba za nemožným

Pobízeny OSN a množstvím radikálních environmentalistických organizací, mnohé industrializované země deklarovaly, že jejich politickým cílem je stahovat z provozu použití fosilních paliv (ropa, zemní plyn a uhlí) a nahradit je celo-elektrickými energetickými systémy poháněnými obnovitelnou energií. Bohužel většina lidí v těchto zemích nerozumí rozsahu fyzikálních, ekonomických a sociálních změn, které budou způsobeny tímto přechodem. Přidávajíce k nesmírnosti této výzvy, mnoho vlád deklarovalo, že toho musí být dosaženo v téměř všech zemích do roku 2050, tedy pouze 27 let od nynějška. Tento cíl je tak zvaná “dekarbonizace” nebo “net-zero”.

Mnoho prominentních expertů se pokoušelo analyzovat z makro-ekonomické perspektivy shora-dolu náklady na dosažení cíle net-zero. Až donedávna nicméně nikdo nepodnikl analýzu zdola-nahoru, která by se snažila modelovat uskutečnitelnost dosažení potřebných fyzikálních změn – produkce minerálů, konstrukce elektráren, zařízení na ukládání elektřiny a související přenosová a distribuční infrastruktura. Jinými slovy, je net-zero vůbec možné?

Koncem roku 2021 skupina vedená Simonem Michaux z Geological Survey of Finland produkovala 1000-stránkové “Zhodnocení navýšení kapacity potřebné pro alternativní energetické systémy pro kompletní nahrazení fosilních paliv” [1]. Zaměřením studie je téměř výhradně zjišťování velikosti fyzikálních podmínek dekarbonizace. Protože data jsou ubohá nebo nedostupná pro mnoho regionů, model používal kalkulace založené na použití energie v roce 2018 pouze v USA, v Evropském Svazu a v Číně.

Důležité nálezy

Globální flotila v roce 2019 dosahovala počtu asi 1,416 miliardy silničních vozidel. Z toho pouze 7,2 milionu bylo elektrických vozidel (EV). Tedy pouze 0,51% flotily silničních vozidel byly EV a 99,49% globální flotily bylo “teprve k nahrazení”. Počet vozidel je mnohem vyšší, než bylo odhadováno předchozími studiemi. Slouží k podtržení velikosti úkolu elektrifikovat světovou flotilu povrchových vozidel. Po 15 letech velkých dotací a zvyšování regulačních podmínek snažících se propagovat EV, pouze půl procenta světových silničních vozidel je plně elektrických.

V roce 2018, 84,7% světové primární energetické spotřeby bylo naplňováno fosilními palivy, zatímco obnovitelné zdroje (solární, větrné, geotermální a biopaliva) zahrnovaly pouze 4,05% a jaderná energie 10,1%.

Celková dodatečná kapacita generování elektrické energie z ne-fosilních paliv, která by byla potřebná na kompletní dekarbonizaci, je kolem 37 671 terawatthodin (TWh). Dodatečných 221 594 nových elektráren by muselo být postaveno na zajištění energetických potřeb dekarbonizovaného světa. Průměrně přes 8 200 elektráren ročně by muselo být stavěno příštích 27 let. V Evropě a v Severní Americe to většinou trvá přinejlepším 12 až 15 let naplánovat, získat povolení a postavit novou elektrárnu, a 20 až 30 let pro jaderné elektrárny.

Aby se to dalo do kontextu, celková globální flotila v roce 2018 byla pouze 46 423 elektráren. Na vyřešení potřeby energie pro kompletní dekarbonizaci, téměř pětinásobek elektráren, než je v provozu nyní, by muselo být postaveno, a to vše by bylo potřeba uskutečnit za 27 let. Pouze v USA by bylo potřeba téměř 16 000 nových elektráren.

Převést všechna současná silniční vozidla na krátké vzdálenosti (tedy 1,39 miliardy vozidel) na elektrická by vyžadovalo 65,19 TWh baterií (282,6 milionů tun lithiových baterií), a dalších 6 158,4 TWh elektřiny ročně z přenosové sítě na nabíjení těchto baterií.

Studie předpokládala, že silniční vozidla pro dálkovou dopravu, drážní systém a mořská plavidla by byla poháněna vodíkovými palivovými články. Žádná taková dnes nejsou.

V hybridním scénáři, použitém na zjednodušení výsledků, dalších 958,6 TWh elektrické energie z ne-fosilních paliv by bylo potřebných pro náhradu energie z fosilních paliv, vytápění budov a výrobu oceli. V celkovém součtu roční kapacity ne-fosilních elektrických zdrojů k přidání ke globální přenosové soustavě, jak poznamenáno dříve, byla spočítána na “ohromujících” 37 670,6 TWh. Doufáme, že se nyní hlasitě smějete, jako i my jsme strávili dlouhý čas …

Hojení těchto nemožných absurdit.

282,6 milionů tun lithia pouze pro pohánění 1,39 miliardy silničních vozidel na krátké vzdálenosti přesahuje současné globální zásoby lithia. Navíc každá z těch 1,39 miliardy baterií by měla užitečnou životnost pouze 8 až 10 let, podle odhadů Mezinárodní Energetické Agentury (IEA). Takže 8-10 let po výrobě by byly potřeba nové baterie na výměnu. Recyklování, pokud je možné, bude narážet na významné technické náklady a výzvy pro životní prostředí. Není dost kobaltu v současných rezervách na uspokojení této potřeby. Navíc, tyto odhady ignorují potřebu lithia, niklu a kobaltu na uspokojení dalších průmyslových potřeb těchto minerálů.

Potom je tu problém s úložnými bateriemi. Elektrická energie generovaná ze solárních a větrných zdrojů je velmi nesouvislá v poskytovaných objemech, jednak v 24-hodinovém cyklu, a v sezónním kontextu (tedy sezóny špičky produkce solární a větrné energie jsou odlišné od sezón špičky energetické spotřeby). Následně, vyrovnávací úložiště energie je potřebné, pokud by tyto systémy generování energie měly být používány ve velkém a jako velké procento celkové energetické kapacity. V roce 2018, pumpované úložiště připojené k vodním elektrárnám zodpovídalo za 98% celkové úložné kapacity energie, a jsou geografické limity, kolik pumpovaného úložiště může být přidáno. Advokáti dekarbonizace podporovali ideu, že na banky lithiových baterií by mohlo být spoléháno pro většinu dodatečné úložní kapacity.

Nicméně v tom je nesmírný problém. Kapacita úložiště v bateriích na zmírnění přerušované dodávky na 24-hodinovém základě by byla 2,82 milionů tun. Mnohem víc by bylo potřeba na ochranu před sezónními deficity. Donedávna největší lithiové bateriové úložiště na světě byla Hornsdale 100 MW (nebo 100 MWh?) stanice v Austrálii, postavená za cenu 90 milionů australských dolarů ($80 kanadských dolarů). Celková kapacita úložiště pro poskytnutí čtyř-týdenního nárazníku světu (tedy přibližně polovina toho, co by bylo potřeba na většině severní polokoule) by byla 573,4 TWh. Toto by vyžadovalo 5,7 milionu stanic velikosti Hornsdale, a hmotnost lithiových baterií by byla 2,5 miliardy tun. Tedy v celkovém součtu 2,78 miliard tun lithia by bylo potřeba na vyřešení problému s přerušovaností. Toto představuje pěti-násobek globálních rezerv niklu, 11-násobek globálních rezerv kobaltu v roce 2018, a čtyř-násobek globálních lithiových rezerv.

Více porozumění může být získáno ohledně limitací, tvořených současnými dostupnými zásobami minerálů, porovnáním hmotnosti minerálů, potřebných na výrobu všech těch potřebných lithiových baterií, se současnou (2018) úrovní roční produkce těchto minerálů. Sumarizoval jsem to v Tabulce 1.

Tabulka 1

Roční produkce klíčových minerálů, potřebných na jednu generaci baterií pro vozidla

Zdroj: Geological Survey of Finland

Tabulka 1 naznačuje, že obzvláště v případě niklu, kobaltu, lithia a grafitu, roky potřebné ke globální produkci vysoce převyšují, co by bylo potřebné pro výrobu jedné generace baterií pro zcela elektrifikovanou flotilu globálních povrchových vozidel.

Jak dlouho by trvalo radikálně zvětšit produkci? Proces prozkoumání a rozpracování minerálních zdrojů nesleduje žádné fixní nebo předvídatelné načasování. Když jsou zdroje nalezeny, další čas je potřebný na vybudování dolů a rozšíření kapacity existujících dolů, kde je to možné. Typicky v Severní Americe, postup od objevu minerálů k první důlní produkci trvá nejméně 15 let, ale může to trvat mnohem déle, pokud je opozice od environmentalistů, domorodců a dalších organizací zdržena soudy kvůli politickým rozhodnutím. I jen tyto úvahy vrhají pochybnosti na důvěryhodnost současných časových rozvrhů “net-zero”.

Jeden scénář zkoumal proveditelnost náhrady všech současných použití ropných produktů palivy z biomasy (tedy bioethanol a biodiesel). Toto je někdy nabízeno jako cesta na prudkou redukci emisí skleníkových plynů z letecké dopravy, protože hmotnost a velikost baterií činí elektrifikaci komerčních letadel neuskutečnitelnou. Odhadovaná potřeba orné půdy pro produkci biomasy potřebné v roce 2018 by byla přes 40 milionů čtverečních kilometrů. Toto je více než tři a půl násobek stávajícího světového využití půdy pro pěstování plodin. Další potřebná země, pokud by bylo možné změnit ji na produkci plodin, by vyústila k téměř kompletní deforestaci zbývajících lesů na Zemi. Zjevně by nebylo dost země k dispozici pro pěstování potravin. Jednoduše nahradit globální zdroje benzínu palivy z biomasy by vyžadovalo 16 milionů čtverečních kilometrů půdy. To je desetinásobek orné půdy ve Spojených Státech. Nahradit pouze současné palivo pro letadla biopalivy by vyžadovalo 831 000 čtverečních kilometrů půdy, nebo asi dvojnásobek množství orné půdy v Kanadě.

Advokáti dekarbonizace přikládají relativně málo, pokud nějakou, pozornosti důsledkům postupného zastavování použití petrochemických hnojiv, herbicidů a pesticidů. Přibližně 9% globální potřeby zemního plynu je používáno na výrobu čpavku (amoniaku) pro průmyslovou výrobu hnojiv, která je poté kritická pro globální produkci potravin. Autoři studie Geological Survey of Finland uvádí, že “nebyli schopni citovat žádnou uskutečnitelnou náhradu pro použití zemního plynu pro produkci petrochemických hnojiv”. Rozmarně doporučovali použití organického farmaření. Nicméně, bez moderních hnojiv by dekarbonizace snížila produkci potravin více než o 50% a miliardy lidí by zemřeli hlady.

Finální souhrn referátu zahrnuje následující vyjádření:

“Zásadní závěr je, že náhrada systémů poháněných fosilními palivy (ropa, plyn a uhlí) použitím obnovitelných technologií, jako jsou solární panely a větrné turbíny, není možná pro globální lidskou populaci v pouhých několika dekádách. Prostě není čas ani zdroje to učinit. Co může nastat je zásadní redukce společenské poptávky po všech zdrojích všech druhů. Toto implikuje velmi odlišnou společenskou smlouvu a velmi odlišný systém vládnutí místo toho, který je tu dnes.”

Komentář

Tento referát obsahuje studnici faktických informací o fyzikálních požadavcích na produkci energetických zdrojů a implikace snah změnit současný globální energetický systém. Čísla jsou poněkud ohromující a často tak velká, že jsou nepochopitelná pro průměrného člověka. Referát také přidává cenný detail k našemu porozumění uskutečnitelnosti dekarbonizace během pár dekád, ačkoliv se zastavuje těsně před přiznáním očividného – dekarbonizace do roku 2050 je naprosto nemožná. Ve skutečnosti, požadavky plné globální dekarbonizace na světové minerální rezervy může být tak enormní, že je nemožná v jakémkoliv časovém rámci.

Přístup zdola-nahoru, použitý v tomto referátu, zatímco poskytuje důležité vhledy, ale také vynechává většinu toho, co je získáno ze studií shora-dolu. Například absence jakýchkoliv komentářů o ekonomických a politických omezeních, která ovlivňují dekarbonizaci, je zásadní závada tohoto referátu. Důležité otázky překypují. Je možné ignorovat důsledky vládních pokusů zbavení zákazníků spolehlivých a dostupných zdrojů energie? Podporovala by veřejnost v zemích s demokratickou vládou přechod na centrálně-plánovaný a mimořádně dotěrný politický systém? V zásadě, jak je možno obhajovat politiku, která ukládá enormní náklady, neposkytuje žádné “klimatické” výhody a vyčerpává minerální zdroje Země nepředstavitelným tempem? Kdo ponese náklady – náklady vnucení použití neekonomických zdrojů energie, ztrátu příjmů zemím, které produkují fosilní paliva, následky vyčerpávání zdrojů, ztrátu přístupu k letectví pro dopravu cestujících a nákladů, a tak dále a tak dále? Proč bychom měli připustit, že miliardy musí zemřít hlady, abychom “zachránili planetu”?

Kulhající závěry studie, že potřebujeme “odlišnou společenskou smlouvu a systém vládnutí, než je tu dnes” je tence zahalené schvalování anti-růstového manifestu inspirovaného totalitou, které jsme slýchali zároveň od užitečných idiotů jako Greta Thunberg, a od více sofistikovaných a mocných reprezentantů jako Světové Ekonomické Fórum (WEF). I když dokumentují praktickou nemožnost “net-zero”, advokáti dekarbonizace se připravují na horor jejích pravděpodobných důsledků.

Nejnižší mez tohoto naprostého výsměchu je, že eliminace fosilních paliv je jistá cesta k masovému vyhynutí života na Zemi.

Komentář překladatele:

Článek navíc opomíjí zmínit zdroje dalších minerálů jako kovy vzácných zemin, potřebné na výrobu solárních panelů a větrníků, jejich neekologickou produkci i likvidaci a nemožnost jejich recyklace a tím způsobené další náklady na životní prostředí… Zároveň je opomenuto zmínit, že CO₂ je velmi užitečné pro zelenou přírodu a čím víc tím lépe a jeho omezování je zásadně anti-zelené a škodlivé…

Inu, když je něco nemožné, tak to prostě nejde… Nebo možná je za všemi těmi jejich rádoby-klimatickými lžemi, kromě podvodnické snahy okrást obyvatele “zdaněním” pod falešnou záminkou tohoto škodlivého omezování CO₂, ještě něco víc? Kdyby snížili dopravu stonásobně, a také produkci a dopravu potravin, třeba stonásobným snížením populace, tak by jim ty počty vyšly? Ale to by se spíš politici přepočítali, že by jim to prošlo…

[1] https://tupa.gtk.fi/raportti/arkisto/42_2021.pdf

Robert Lyman a Dr. Jay Lehr, Vydáno 21.12.2022 na PA Pundits – International, překlad P.A.Semi 28.12.2022, česky na Pokec24