Problematyka emisji ditlenku węgla w Polsce.pdf
(
225 KB
)
Pobierz
m-15-malopolska-zarebska.vp
GOSPODARKA
SUROWCAMI
MINERALNYMI
Tom 24
2008
Zeszyt 3/3
MONIKA MA£OPOLSKA*, KATARZYNA ZARÊBSKA**
Problematyka emisji ditlenku wêgla w Polsce
Wprowadzenie
W ostatnich latach du¿¹ uwagê poœwiêca siê tematyce zwi¹zanej z ochron¹ œrodowiska,
a gwa³towny rozwój œwiadomoœci spo³ecznej o stan œrodowiska, zarówno lokalnego jak
i globalnego jest spowodowany jego postêpuj¹c¹ degradacj¹. W myœl polskiego prawa
zanieczyszczenie to emisja, czyli wprowadzanie bezpoœrednio lub poœrednio, w wyniku
dzia³alnoœci cz³owieka, do powietrza, wody, gleby lub ziemi: substancji b¹dŸ energii takich
jak ciep³o, ha³as, wibracje lub pole elektromagnetyczne. Zanieczyszczenia powietrza, ze
wzglêdu na ich ³atwoœæ rozprzestrzeniania siê w tej czêœci œrodowiska s¹ problemem glo-
balnym. Wiele substancji szkodliwych, zw³aszcza o du¿ych rozmiarach cz¹stek (> 10
m),
m) s¹
przenoszone do warstwy troposfery. Przenoszenie substancji szkodliwych w atmosferze
zale¿y od wysokoœci, któr¹ osi¹gaj¹, rozmiaru ich cz¹stek i czynników klimatycznych.
Ditlenek wêgla przez wiele lat uznawany by³ za gaz neutralny, gdy¿ stanowi naturalny
sk³adnik powietrza atmosferycznego i wa¿ne ogniwo w obiegu wêgla w przyrodzie. Pow-
staje on we wszystkich procesach spalania (Karaczun, Indeka 1999). Dopiero gwa³towny
wzrost jego stê¿enia w atmosferze spowodowa³ zmianê tego pogl¹du. Obecnie traktowany
jest na równi z innymi zanieczyszczeniami powietrza i uwa¿any za najwa¿niejszy z tzw.
gazów cieplarnianych.
* Mgr, ** Dr, Wydzia³ Paliw i Energii AGH, Kraków; e-mail: zarebska@agh.edu.pl
pozostaje w warstwie granicznej, ale gazy i aerozole o ma³ych cz¹stkach (< 5
188
1. ród³a emisji CO
2
wPolsce
Udzia³ ca³kowitej emisji CO
2
w Polsce zmniejszy³ siê z 494 885,88 Gg w 1988 r. do
326 510 Gg w 2005 r. Zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych zwi¹zane jest z ogra-
niczeniem zu¿ycia energii w gospodarce krajowej oraz zmianami struktury zu¿ycia paliw
(Molenda 2001, KCIE 2008). Porównanie wielkoœci emisji CO
2
w Polsce z ostatniego
stulecia wskazuje, ¿e wielkoœæ emisji ditlenku wêgla w Polsce w latach 1900–1940 by³a na
sta³ym poziomie. W czasie II wojny œwiatowej notuje siê jej dwukrotny wzrost, trwaj¹cy a¿
do lat osiemdziesi¹tych ubieg³ego wieku, spowodowany przede wszystkim spalaniem paliw
kopalnych w celu zaspokojenia rosn¹cych potrzeb energetycznych. Od roku 1988 ci¹g
emisji CO
2
ma tendencjê spadkow¹. Najwiêksze zmiany mo¿na zaobserwowaæ w latach
1988–1990. Zjawisko to jest spowodowane spadkiem aktywnoœci przemys³owej. Tendencja
spadkowa w dalszych latach wynika ze zmiany jakoœci stosowanych paliw oraz modernizacji
i restrukturyzacji przemys³u (rys. 1). Emisja pochodz¹ca z paliw sta³ych naœladuje generalny
trend, emisja ze spalania paliw p³ynnych i gazowych jest niewielka (Tarkowski 2005).
Przyczynê zmniejszenia emisji CO
2
w roku 2003 wzglêdem roku 1988 t³umaczy fakt, ¿e
zu¿ycie energii chemicznej paliw w 2003 roku stanowi oko³o 74% zu¿ycia z roku 1988.
Jednoczeœnie zmieni³a siê struktura paliw, tj.: udzia³ paliw wêglowych zmniejszy³ siê z 78,7%
(1988 r.) do 61,8% (2003 r.), paliw ciek³ych wzrós³ z 12,5 do 22,6%, paliw gazowych wzrós³
z 7,5 do 11,0%, ³¹cznie udzia³ paliw wêglowodorowych wzrós³ z 20,0 do 33,6%, udzia³ bio-
masy wzrós³ z 1,3 do 4,6%. Wzrost udzia³u paliw wêglowodorowych o znacz¹co mniejszych
Rys. 1. Zmiany emisji CO
2
z g³ównych sektorów w latach 1988–2005 (KCIE 2008)
Fig. 1. CO
2
emission changes in main sectors in1988–2005
189
wartoœciach wspó³czynników emisji w stosunku do paliw wêglowych, mia³ wp³yw na zmniej-
szenie emisji CO
2
w roku 2003 w porównaniu z rokiem 1988 (KCIE 2008).
2. G³ówne Ÿród³a emisji ditlenku wêgla w Polsce
G³ównym Ÿród³em emisji du¿ych iloœci ditlenku wêgla w Polsce jest energetyka oraz
przemys³. W 2003 r. sumaryczna emisja CO
2
wynios³a 319 082,4 Gg, energetyka by³a
Ÿród³em 96,2% emisji, a na emisjê z procesów przemys³owych przypad³o 3,6%. Wi¹zanie
ditlenku wêgla przez zmiany u¿ytkowania terenów i leœnictwo stanowi³o 8,1% ca³kowitej
emisji. Oszacowano równie¿ emisjê CO
2
ze spalania odpadów komunalnych oraz po raz
pierwszy z zastosowania rozpuszczalników i innych produktów – ³¹cznie 0,16%. Strukturê
emisji CO
2
w Polsce w 2003 r. przedstawiono na rysunku 2.
Rys. 2. Struktura emisji CO
2
w Polsce w 2003 r. [Gg] (KCIE 2008)
Fig. 2. CO
2
emissionstructureinPolandin2003[Gg]
3. Energia
Spalanie paliw kopalnych odpowiada za zdecydowan¹ wiêkszoœæ emisji antropoge-
nicznego ditlenku wêgla. Wartoœæ opa³owa i iloœæ emitowanego ditlenku wêgla zale¿y od
rodzaju u¿ytego paliwa. Aby uzyskaæ ten sam efekt cieplny przy spalaniu wêgla kamiennego
wydziela siê dwa razy wiêcej CO
2
ni¿ w przypadku gazu ziemnego. Zgodnie z klasyfikacj¹
IPCC do kategorii emisji energia zalicza siê dwie grupy (KCIE 2008):
— spalanie paliw – 306 887,06 Gg CO
2
(99,93%) obejmuj¹ce emisjê z produkcji energii
elektrycznej i ciep³a (58%), przemys³u wytwórczego i budownictwa (15%), trans-
portu (10%), innych dzia³ów (17%);
— emisja lotna z paliw – 212,73 Gg CO
2
co stanowi jedynie 0,07%.
190
Produkcja energii elektrycznej i ciep³a w 2003 r. by³a odpowiedzialna za emisjê 167 000 Gg
ditlenku wêgla, co stanowi³o 50% emisji w ramach kategorii Energia. Ze spalania paliw
sta³ych pochodzi³o 98% tej emisji, 2% natomiast z paliw ciek³ych i gazowych. Gospodarka
polska opiera siê na wykorzystaniu wêgla kamiennego i brunatnego. Spalanie tych paliw
odpowiedzialne by³o za 45% ca³kowitej emisji CO
2
, przy czym udzia³ wêgla kamiennego
wyniós³ 56%, a wêgla brunatnego 44%.Udzia³ emisji CO
2
powsta³ej w wyniku spalania
paliw kopalnych w sektorze Przemys³ wytwórczy i budownictwo wskazuje na najwiêkszy
udzia³ Przemys³u ¿elaza i stali – 5,3% (Uliasz-Bocheñczyk, Mokrzycki 2003).
4. Procesy przemys³owe
Ditlenek wêgla stanowi produkt uboczny powstaj¹cy w procesach przemys³owych,
a jego iloœæ jest ró¿na i zale¿y od procesu w jakim te gazy powstaj¹. W obrêbie kategorii
Procesy przemys³owe zaliczamy nastêpuj¹ce grupy: produkty mineralne – 73,8% emisji,
przemys³ chemiczny – 20,5%, produkcja metali – 5,7% (KCIE 2008). Strukturê emisji
ditlenku wêgla w obrêbie kategorii Procesy przemys³owe przedstawiono na rysunku 3.
Rys. 3. Struktura emisji CO
2
w kategorii Procesy przemys³owe w Polsce w 2003 r. [Gg] (KCIE 2008)
Fig. 3. CO
2
emission structure in category of industrial processes in Poland in 2003
W zak³adach przemys³u chemicznego znaczne iloœci ditlenku wêgla emitowane s¹ do
atmosfery w zak³adach produkuj¹cych nawozy azotowe. Gaz ten emitowany jest w kilku
procesach technologicznych, g³ównie przy produkcji gazu syntezowego. Powstaj¹cy w tym
procesie CO
2
wykorzystywany jest do produkcji mocznika oraz ciek³ego CO
2
, pozosta³a
czêœæ jest bezpoœrednio emitowana do atmosfery. S¹ te¿ zak³ady, gdzie ditlenek wêgla
pochodz¹cy z produkcji gazu syntezowego w ca³oœci emitowany jest do atmosfery. Emi-
towany przy produkcji ¿elaza i stali ditlenek wêgla pochodzi ze spalania paliw oraz z pro-
cesów przemys³owych. Gaz ten jest emitowany w trakcie produkcji: koksu, spieku, stali
konwertorowej, spustu z wielkich pieców, stali elektrycznej, w mniejszych iloœciach przy
produkcji stali martenowskiej i odlewów ¿eliwnych. Najwiêksze iloœci CO
2
powstaj¹ w in-
stalacjach do produkcji surówki i stali. W urz¹dzeniach do ci¹g³ego odlewania emisja CO
2
pochodzi z nastêpuj¹cych Ÿróde³: z surowców do produkcji, z paliw konwencjonalnych, ze
191
œrodków redukuj¹cych, z gazów technologicznych, ze zu¿ycia elektrod grafitowych,
z innych paliw. Powstaj¹cy w procesie konwertorowym gaz konwertorowy zawiera oko³o
90% CO i 10% CO
2.
Spaliny z krajowych pieców martenowskich zawieraj¹ 14–18% CO
2
,
2–5% O
2
, zawartoϾ CO i SO
2
dochodzi do 0,5%, zawartoœæ wody do 25%. Nale¿y
podkreœliæ, ¿e nowe technologie produkcji ¿elaza i stali, wprowadzane równie¿ w Polsce,
wp³ywaj¹ znacz¹co na zmniejszenie emisji CO
2
z tych procesów (Tarkowski 2005).
W cementowniach emisja CO
2
pochodzi z nastêpuj¹cych Ÿróde³: z kalcynowania wa-
pienia wystêpuj¹cego w surowcach, ze spalania paliw konwencjonalnych, paliw alterna-
tywnych, z biomasy oraz paliw nie stosowanych w piecach. Procesem technologicznym
w przemyœle cementowym, w którym powstaje najwiêcej ditlenku wêgla jest proces kon-
wersji (dekarbonizacji) wêglanu wapnia CaCO
3
.
Tradycyjnym, podstawowym noœnikiem energii stosowanym w przemyœle cementowym
jest wêgiel kamienny. Stosowane s¹ równie¿ inne paliwa, takie jak: koks naftowy, gaz
ziemny, olej opa³owy, jak równie¿ ró¿ne rodzaje paliw alternatywnych. Ze spalania 1 kg
wêgla kamiennego emisja tlenków wêgla wynosi 84,6–94,6 kg/GJ (Uliasz-Misiak, Tar-
kowski 2005).
5. WielkoϾ emisji CO
2
w Polsce w latach 2002–2005
Emisja CO
2
by³a wy¿sza w 2003 roku, w porównaniu z emisj¹ z roku 2002 o 33%.
Wzrost ca³kowitej krajowej emisji tego gazu wynika³ ze zwiêkszenia o 2,8% emisji
w sektorze spalanie paliwa oraz w podkategorii przemys³ chemiczny o 198%. W przypadku
przemys³u energetycznego decyduj¹ce znaczenie we wzroœcie emisji mia³a produkcja
energii elektrycznej w elektrowniach zawodowych. W ramach tej podkategorii emisja CO
2
wzros³a o prawie 6500 Gg w stosunku do roku 2002. Ta zmiana wynika ze wzrostu iloœci
spalonego wêgla kamiennego i brunatnego w tym podsektorze. Przyczyn¹ wzrostu emisji
z transportu by³ g³ównie wzrost zu¿ycia w transporcie drogowym oleju napêdowego i LPG.
Wzrosty emisji wyst¹pi³y te¿ w podkategoriach: emisja lotna z systemu ropy naftowej i gazu
(o 3,9%), przemys³ mineralny (o 3,3%), produkcja metali (49,5%) i spalanie odpadów (o po-
nad 163%). Chocia¿ procentowa zmiana emisji w niektórych z wymienionych podkategoriii
jest znacz¹ca, nie mia³o to tak istotnego wp³ywu na zmianê ca³kowitej krajowej emisji CO
2
,
ze wzglêdu na zdecydowanie ni¿szy udzia³ tych podkategorii w emisji globalnej (Olen-
drzyñski i in. 2005). Emisjê CO
2
w 2005 roku oszacowano na 326,5 milionów ton. Jest to
wartoœæ o 34% mniejsza w porównaniu z rokiem bazowym (1988). Emisja CO
2
stanowi³a
81,8% ca³kowitej emisji gazów cieplarnianych w Polsce w roku 2005. G³ównym Ÿród³em
emisji CO
2
jest podkategoria spalanie paliw. Udzia³ tego sektora stanowi³ 94,9% w ca³-
kowitej emisji CO
2
w roku 2005, a udzia³y g³ównych podkategorii by³y nastêpuj¹ce:
przemys³ energetyczny – 55,3%, przemys³ wytwórczy i budownictwo – 11,4%, transport –
10,8%, inne sektory – 15,4%. Dla procesów przesy³owych udzia³ w ca³kowitej emisji CO
2
w 2005 roku wyniós³ 4,7%. W tym sektorze g³ównym Ÿród³em emisji s¹ produkty mineralne.
Plik z chomika:
katasza1982
Inne pliki z tego folderu:
barwniki.pdf
(1916 KB)
Najczęstsze błędy żywieniowe(1).ppt
(2739 KB)
Najczęstsze błędy żywieniowe.ppt
(2739 KB)
GMP w wytwórniach kosmetyków.pdf
(182 KB)
Procesy utleniania węglowodorów alkiloaromatycznych w fazie ciekłej.ppt
(4649 KB)
Inne foldery tego chomika:
Gilian McKeith - Jestes tym co jesz
Weganizm, wegetarianizm
Zgłoś jeśli
naruszono regulamin