Czarny węgiel - szansa dla LPG

fot. Eric Johnson/Atlantic ConsultingNiska przejrzystość powietrza na pekińskim Placu Niebiańskiego Spokoju to nie efekt mgły. To także nie szarówka spowodowana wczesną porą, bowiem zdjęcie wykonano w środku dnia. Nad placem zalega gęsty smog, nasycony cząstkami stałymi zawierającymi czarny węgiel

Za głównego sprawcę efektu cieplarnianego uważa się dwutlenek węgla. W zasadzie słusznie, choć wymaga to pewnego doprecyzowania. Otóż, CO₂ stanowi najpoważniejszy z tych czynników wywołujących ocieplenie klimatu, z którymi mamy jako taką szansę w ogóle walczyć. Pierwszym i największym winnym jest... para wodna, pochodząca z naturalnego obiegu wody w przyrodzie. Z tym nie tylko nie mamy jak, ale wręcz nie powinniśmy starać się nic robić, zresztą emisja pary pozostaje na stałym poziomie, więc nawet nie bardzo jest po co (chyba że dla zrównoważenia rosnących ilości innych gazów cieplarnianych, ale to i tak mrzonka). W obawie przed stopieniem czap lodowych na biegunach i spełnieniem się scenariusza z apokaliptycznej wizji filmowej Wodny Świat ludzkość powzięła zatem krucjatę przeciwko dwutlenkowi węgla, którego znaczące ilości sama produkuje i wysyła do atmosfery. Zapomniano o nieco mniej groźnym w kontekście efektu cieplarnianego, ale w pewnych obszarach wyraźnie bardziej śmiercionośnym czarnym węglu.

Cóż to takiego i skąd taka nazwa, skoro węgiel z natury jest czarny? Czarny węgiel (z ang. black carbon lub po prostu BC) to występujący w kilku pokrewnych odmianach węgiel w czystej postaci, powstający na

fot. Eric Johnson/Atlantic ConsultingCząstki stałe, czyli drobiny sadzy, zawierają niemalże całe zło świata skumulowane w bardzo zwartej, niestety łatwo przyswajalnej przez nasze organizmy formie

skutek niedokładnego spalania paliw kopalnych, biopaliw i biomasy, powstający zarówno wskutek działalności człowieka (antropogeniczny), jak i mający źródło naturalne (erupcje wulkanów, pożary lasów czy stepów itp.). Stanowi przede wszystkim składnik cząstek stałych (oprócz toksyn, metali ciężkich, związków siarki i azotu oraz organicznych związków węgla), pochodzących w dużej mierze ze spalania oleju opałowego i napędowego – paliw niezbędnych dla rozwoju i utrzymania w ruchu machiny każdej nowoczesnej gospodarki. W czasach, gdy wiele krajów przeżywa dynamiczny rozkwit (patrz: Chiny, Indie czy Brazylia), zapotrzebowanie na „życiodajny płyn” dla ciężarówek i maszyn budowlanych rośnie, a wraz z nim emisja czarnego węgla.

Co to oznacza dla środowiska, a konkretnie dla atmosfery? Krążące w powietrzu cząstki czarnego węgla powodują wzrost temperatury, ponieważ przyciągają i kumulują światło słoneczne, a więc i jego energię cieplną, a gdy opadną (zwłaszcza na jasne podłoże, np. śnieg czy lód), zmniejszają naturalną zdolność powierzchni ziemi do odbijania promieniowania, dodatkowo w ten sposób przyczyniając się do ogrzewania klimatu. Na szczęście cykl życia BC jest stosunkowo krótki i wynosi od kilku dni do

fot. Eric Johnson/Atlantic ConsultingTen szarobury obłok zalegający nad środkową Azją to nie niewinne chmury, ale pełen dymu i potencjalnie zabójczy smog, który w tym rejonie świata zbiera obfite ponure żniwo

maksymalnie kilku tygodni, podczas gdy dwutlenek węgla potrafi pozostawać w atmosferze nawet 100 lat! Tyle że CO₂ to związek całkowicie nietoksyczny, który można wdychać do woli i w najgorszym wypadku dostanie się zadyszki, podczas gdy czarny węgiel przenika wgłąb układu oddechowego i zagnieżdża się w pęcherzykach płucnych, a z nich przenika do krwiobiegu. W ten sposób przyczynia się do rozwoju schorzeń dróg oddechowych (m. in. astmy) i układu sercowo-naczyniowego, a nawet nowotworów, pośrednio powodując przedwczesną śmierć co najmniej 340 tys. osób rocznie w samych tylko Chinach i Indiach, a i to według ostrożnych szacunków. Niektórzy badacze mówią bowiem o znacznie większych liczbach ofiar czarnego węgla, sięgających milionów. Wśród pomniejszych konsekwencji działalności BC (jako skutków jego wniknięcia w glebę) wymienia się także niepłodność (w wyniku spożywania zanieczyszczonych warzyw) oraz niedobór potrzebnych roślinom środków odżywczych, wchłanianych przez drobiny węgla. Naprawdę podła kanalia z tego czarnego węgla, czyż nie?

fot. Eric Johnson/Atlantic ConsultingDiesel paliwem ekologicznym? Gdy w rachunku emisji uwzględnić czarny węgiel, "zielony" wizerunek oleju napędowego pęka jak bańka mydlana

Na tym tle zaznacza się przewaga i potencjał LPG. Podczas gdy emisja CO₂ jest w przypadku samochodu napędzanego gazem tylko minimalnie niższa niż w odpowiedniku dieslowskim, po uwzględnieniu innych gazów i cząstek wzmagających ocieplanie się klimatu (w tym przede wszystkim naszego czarnego – dosłownie i w przenośni – charakteru) widać, że olej napędowy nie wypada już wcale tak korzystnie i ekologicznie. Okazuje się bowiem, że zamiast o 10% (porównując tylko na podstawie dwutlenku węgla) diesle emitują o połowę więcej czynników wywołujących efekt cieplarniany niż modele na gaz. Sprawę częściowo rozwiązują pojawiające się coraz powszechniej w nowych samochodach filtry cząstek stałych, ale ich zasięg pozostaje wciąż ograniczony, a w krajach rozwijających się dominują stare konstrukcje, które z jakimikolwiek normami emisji spalin mają tylko tyle wspólnego, że żadnej z nich nie spełniają.

Sprawy mają się jeszcze lepiej dla gazu skroplonego, gdy przeciwstawić go drewnu, wciąż popularnemu

fot. Eric Johnson/Atlantic ConsultingPomimo krótkiego cyklu życia w atmosferze, czarny węgiel odpowiada aż za 15% całego efektu cieplarnianego, warto więc intensywnie działać, by się go pozbyć

jako paliwo do zastosowań gospodarczych w wielu rozwijających się rejonach świata. Jeżeli uznamy drewno za neutralne pod względem pozostawianego śladu węglowego (co ma związek z pochłanianiem CO₂ z atmosfery przez rośliny), łączna emisja czynników cieplarnianych przez LPG będzie wyższa (choć złoży się na nią praktycznie sam dwutlenek węgla, podczas gdy w przypadku drewna będzie to głównie czarny węgiel), jednak gdyby patrzeć nie relatywnie, a obiektywnie, czyli pod względem emisji netto, drewno „wystrzeliwuje” gwałtownie w górę. Emisja czarnego węgla nie zmienia się od tego, za to poziom CO₂ owszem, i to bardzo. Jeszcze gorzej wypada na tle gazu nieprzetworzony węgiel, który pozostawia po sobie niemal 44-krotnie większy ślad niż propan-butan. Wszystko za sprawą składu chemicznego oraz tzw. gęstości energetycznej (wydajności wg masy), dzięki którym LPG, w porównaniu z węglem (przetworzonym i nieprzetworzonym) oraz drewnem (neutralnym i nieneutralnym węglowo), powoduje znacznie niższą emisję czarnego węgla i CO₂ na megadżul otrzymanej energii.

fot. Eric Johnson/Atlantic ConsultingDrewno i węgiel są naturalne, więc nieszkodliwe, prawda? Fałsz! Nawet drewno uznane za neutralne węglowo powoduje znacznie wyższą emisję dwutlenku węgla na megadżul uzyskanej energii, jednak niechlubnym rekordzistą okazuje się nieprzetworzony węgiel

Cóż jednak zrobić ze świadomością zgubnego działania czarnego węgla i potencjału gazu płynnego w niwelowaniu jego skutków? Zdaniem Erica Johnsona, przede wszystkim konieczne są kampanie przybliżające temat szerszej opinii publicznej, ponieważ zagadnienie pozostaje nieznane lub bywa bagatelizowane. Jak uważa prelegent warszawskiej konferencji, czarny węgiel może być dobrym przyczynkiem do ogólniejszej dyskusji o nowych zastosowaniach LPG i dalszej popularyzacji gazu, choć niekoniecznie spowoduje odwrót od diesli na rzecz modeli napędzanych gazem. W każdym razie nie w Europie, gdzie kultura techniczna i poziom zaangażowania w poprawę stanu środowiska stoją na wysokim poziomie, węgla i drewna do ogrzewania i gotowania już się prawie nie używa (poza energetyką w krajach „nowej” Unii, opartą w dużej mierze na węglu), a w krótkim czasie wszystkie nowe „ropniaki” pojawiające się na drogach będą mieć seryjne, wymagane przepisami i zaostrzającymi się wymaganiami emisyjnymi filtry cząstek stałych, eliminujące lwią część problemu. Ponieważ jednak świat nie składa się z samej Europy, dyskusja nad czarnym węglem musi trwać, jednocześnie prowokując dyskusję nad LPG. W końcu to wyjątkowa energia!

Eric Johnson/Atlantic Consulting