biuletyn wdroeń - Główny Instytut Górnictwa

BIULETYN WDROŻEŃ
CZYSTSZEJ PRODUKCJI
Egzemplarz bezpłatny
5/2009 (29)
Motto: Ziemi nie odziedziczyliśmy po naszych przodkach, Ziemię wypożyczyliśmy od naszych wnuków
Handel gazami cieplarnianymi poprzez projekty SPIS TREŚCI
Wspólnych Wdrożeń szansą na wykorzystanie 1. Handel gazami cieplarnianymi poprzez
metanu kopalnianego i ochronę środowiska
projekty Wspólnych Wdrożeń szansą na
wykorzystanie metanu kopalnianego
Po długim procesie ratyfikacyjnym, 16 lutego 2005 r.
i ochronę środowiska
wszedł w życie protokół z Kioto, stając się źródłem 2. Ocena cyklu życia wyrobu, a jego ślad
prawa międzynarodowego dla 128 krajów. Z dużych
węglowy
krajów rozwiniętych przemysłowo protokołu nie
ratyfikowały jedynie Stany Zjednoczone i Australia. Jednym z trzech mechanizmów, jakie wprowadza
protokół z Kioto w celu ułatwienia realizacji podjętych zobowiązań jest mechanizm wspólnych wdrożeń,
co może przyczynić się do wykorzystania metanu kopalnianego z kopalń węgla kamiennego.
Metan kopalniany, wydzielający się podczas eksploatacji węgla, stwarza wiele problemów w kopalniach
węgla kamiennego. Jest to gaz, który w pewnych stężeniach tworzy z powietrzem mieszanki wybuchowe
i aby uniknąć takich stężeń chodniki i wyrobiska muszą być wentylowane, a gaz kopalniany
wyprowadzany na powierzchnię. Innym sposobem jest ujmowanie tego gazu poprzez system ujęć
metanowych zainstalowanych na dole kopalń i wyprowadzenie go do stacji odmetanowania.
Metan zaliczany jest do gazów cieplarnianych powodujących ocieplanie się klimatu. Najbardziej znanym
gazem cieplarnianym jest dwutlenek węgla i z uwagi na wielkość jego emisji ma on największy udział
w efekcie cieplarnianym, jednak metan znacznie silniej oddziałuje od dwutlenku węgla i jego wskaźnik
efektu cieplarnianego jest 21 razy większy. Jedna tona wyemitowanego metanu powoduje taki sam efekt
cieplarniany jak 21 ton dwutlenku węgla.
Jednym ze sposobów wykorzystania ujętego
metanu kopalnianego jest spalanie go w silnikach
spalinowych. Metan kopalniany jest ujmowany
i spalany w silnikach spalinowych w kilku
kopalniach Jastrzębskiej Spółki Węglowej S.A.
i Kompanii Węglowej S.A. Spalanie gazu
kopalnianego w silniku pozwala na jego
efektywne wykorzystanie poprzez jednoczesną
produkcję energii elektrycznej i ciepła. Układ taki
bywa opłacalny pod warunkiem pełnego
wykorzystania wytworzonej energii, zarówno
elektrycznej jak i cieplnej.
W wyniku spalenia gazu kopalnianego
w silnikach spalinowych ograniczamy jego
emisję do atmosfery, a więc oprócz wytwarzania
ciepła i elektryczności wytwarzamy dodatkowy, trzeci produkt, który można nazwać jednostkami
ograniczonej emisji. Właśnie ten trzeci produkt budzi zainteresowanie niektórych krajów i stał się
przedmiotem handlu. Zainteresowane kraje to te, które również muszą wypełnić swoje zobowiązania
zapisane w protokole z Kioto i mogą to zrobić efektywniej poprzez wspólne inwestycje poza swymi
granicami. Jest to jeden z mechanizmów ułatwiających wdrożenie protokołu z Kioto i wywiązanie się
z podjętych zobowiązań - tzw. mechanizm wspólnych wdrożeń (ang. Joint Implementation, JI).
GŁÓWNY INSTYTUT GÓRNICTWA – Zakład Oszczędności Energii i Ochrony Powietrza
Krajowe Centrum Wdrożeń Czystszej Produkcji
Plac Gwarków 1, 40-166 Katowice
tel.: (032) 259 21 38 e-mail: [email protected] http://cp.gig.katowice.pl
Opracowanie biuletynu: Jacek Boba, Krzysztof Stańczyk Redakcja i skład: Jacek Boba
Biuletyn dofinansowano ze środków Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej
Tego typu rozwiązania, w których strona trzecia inwestuje w przedsięwzięcie zapewniając sobie zakup
jednostek ograniczonej emisji ze spalania metanu kopalnianego w zdecydowany sposób poprawiają
ekonomikę takich układów i sprawiają, że stają się interesujące dla metanowych kopalń węgla
kamiennego.
Możliwości sprzedaży jednostek zredukowanej emisji
Parlament Europejski i Rada Unii Europejskiej Dyrektywą 2003/87/WE ustanowiły system handlu
przydziałami emisji gazów cieplarnianych we Wspólnocie Europejskiej w celu wspierania redukcji emisji
gazów cieplarnianych w sposób ekonomicznie efektywny. Dyrektywa ma na celu przyczynienie się do
wykonania zobowiązań Wspólnoty Europejskiej i jej państw członkowskich dotyczących redukcji
antropogenicznych emisji gazów cieplarnianych, zgodnie z protokołem z Kioto zatwierdzonym decyzją
Rady 2002/358/WE w dniu 25 kwietnia 2002 roku.
Dyrektywa wprowadza przepisy pozwalające na realizację projektów ograniczenia emisji poprzez
zastosowanie mechanizmu czystego rozwoju (Clean Development Mechanism, CDM) oraz wspólnych
wdrożeń (Joint Implementation, JI). Pozwoli to na zwiększenie różnorodności niskonakładowych
rozwiązań prowadząc do zmniejszenia całkowitych kosztów realizacji protokołu z Kioto. Można się
spodziewać, że poprzez zwiększenie popytu na kredyty związane z mechanizmem JI przedsiębiorstwa
wspólnotowe będą inwestować w rozwój i transfer przyjaznych dla środowiska zaawansowanych
technologii.
Państwa Członkowskie mogą zezwolić operatorom na wykorzystanie poświadczonych redukcji emisji
(Certified Emission Reduction, CER), począwszy od 2005 roku i jednostek redukcji emisji (Emission
Reduction Units, ERU) od roku 2008. Warunki i procedury dotyczące systemu rejestrów, mającego na
celu wykorzystanie CER oraz ERU są zawarte w rozporządzeniu Komisji.
W celu nabycia uprawnień do emisji, a następnie możliwości sprzedaży tych uprawnień określony
podmiot musi zgodnie z procedurą zarejestrować przedsięwzięcie powodujące obniżenie emisji gazów
cieplarnianych. Przedsięwzięcie może zrealizować samodzielnie bądź skorzystać z któregoś
z mechanizmów przewidzianych protokołem z Kioto np. z mechanizmu wspólnych wdrożeń. W każdym
z wymienionych przypadków przedsiębiorstwo musi przygotować zestaw dokumentów, z których będzie
wynikało, w jakim stopniu dany projekt przyczyni się do redukcji gazów cieplarnianych. Podstawowymi
dokumentami pozwalającymi zakwalifikować projekt do handlu zredukowanymi jednostkami emisji są:
dokumentacja projektowa przedsięwzięcia (Project Design Document, PDD), biznes plan, walidacja
dokumentacji projektowej oraz oficjalne stanowisko Ministerstwa Środowiska w formie listu
popierającego, a następnie zatwierdzającego przedsięwzięcie.
Realizacja przedsięwzięcia polegającego na budowie układu energetycznego do wytwarzania ciepła
i energii elektrycznej z metanu kopalnianego będzie skutkowała zmniejszeniem emisji metanu do
atmosfery i spełniała formalne warunki stawiane projektom wspólnych wdrożeń.
Przy uwzględnieniu korzyści płynących ze sprzedaży jednostek zredukowanej emisji przedsięwzięcie jest
bardzo opłacalne, a jego opłacalność będzie uzależniona od wartości jednostek zredukowanej emisji i od
okresu, w którym można spodziewać się handlu emisjami zbywalnymi. Ponadto funkcjonujący od
1 stycznia 2005 roku w Europie system handlu emisjami zbywalnymi, który dotyczy dużych jednostek
spalania paliw (powyżej 50 MWt zainstalowanej mocy) prawdopodobnie w przyszłości obejmie również
inne gazy cieplarniane (w tym metan) oraz mniejsze jednostki wytwarzające ciepło czy elektryczność.
Ponieważ ważność ustaleń zapisana w protokole z Kioto wygasa z końcem 2012 roku, zostały już tylko
trzy lata, aby zrealizować tego typu przedsięwzięcie i czerpać z nich korzyści ze sprzedaży jednostek
redukcji emisji. Obecnie w polskim górnictwie przygotowane są dwa projekty wspólnych wdrożeń, jeden
w Jastrzębskiej Spółce Węglowej S.A. i jeden w Kompanii Węglowej S.A. Przy odpowiedniej mobilizacji
i sprawnym działaniu, również w innych kopalniach, realizacja tego typu projektów pozwoli na
osiągnięcie korzyści ekonomicznych i przyczyni się do ochrony środowiska. (KS)
Więcej informacji na temat mechanizmu wspólnych wdrożeń: doc. dr hab. inż. Krzysztof Stańczyk, Kierownik Zakładu
Oszczędności Energii i Ochrony Powietrza, Głównego Instytutu Górnictwa, Plac Gwarków 1, 40-166 Katowice, e-mail:
[email protected]
2
Ocena cyklu życia wyrobu, a jego ślad węglowy
Definicja śladu węglowego
Ślad węglowy (carbon footprint - CF) – nazywany również profilem węglowym - definiowany jest, jako
całkowita ilość dwutlenku węgla (CO2) i innych gazów cieplarnianych (greenhouse gases - GHG)
emitowanych do atmosfery (np. metan, podtlenek azotu, sześciofluorek siarki), związanych z wyrobem,
uwzględniająca jego łańcuch dostaw, emisje na etapie użytkowania oraz emisje związane z odzyskiem
i składowaniem na etapie końca cyklu życia wyrobu. Emisje te spowodowane są – między innymi wytwarzaniem energii elektrycznej, ogrzewaniem z wykorzystaniem paliw kopalnych, operacjami
związanymi z transportem oraz innymi procesami przemysłowymi i rolniczymi. Norma ISO 14040
definiuje pojęcie „wyrób” zarówno, jako towary (np. towary konsumpcyjne), jaki i usługi (nawet tak
złożone usługi jak konferencje i wystawy).
Ocena ilościowa śladu węglowego dokonywana jest z wykorzystaniem wskaźnika takiego jak potencjał
ocieplenia globalnego (Global Warming Potential - GWP). Międzyrządowy Panel do spraw Zmian
Klimatu (Intergovernmental Panel on Climate Change - IPCC) definiuje GWP jako wskaźnik, który
odzwierciedla efekt możliwej względnej zmiany klimatu w odniesieniu do kilograma gazu cieplarnianego
w określonym przedziale czasowym, takim jak np. 100 lat (GWP100).
Potencjały globalnego ocieplenia dla różnych emisji (patrz tablica 1) mogą być sumowane w celu
uzyskania pojedynczego wskaźnika, który wyraża całkowity wpływ na zmianę klimatu wyrobu w całym
jego cyklu życia.
Tablica 1. Potencjał globalnego ocieplenia (GWP100)
wybranych gazów cieplarnianych (źródło: IPCC, 2007)
Rodzaj gazu cieplarnianego
GWP100
Dwutlenek węgla, CO2
Metan, CH4
Podtlenek azotu, N2O
Fluorowęglowodory, HFC
Perfluorowęglowodory, PFC
Sześciofluorek siarki, SF6
1
25
298
124 - 14800
7390 – 12200
22800
Mierzenie śladu węglowego wyrobu
Aby zmierzyć ślad węglowy wyrobu należy przeprowadzić ograniczoną ocenę jego cyklu życia (Life
Cycle Assesment - LCA). Ślad węglowy jest podzbiorem danych objętych przez bardziej kompleksową
ocenę cyklu życia. LCA jest znormalizowaną w skali międzynarodowej metodą oceny wpływu na
środowisko oraz zużycia zasobów w całym cyklu życia wyrobu, obejmującym wydobycie surowców,
wytwarzanie wyrobów, ich użytkowania przez konsumentów końcowych lub świadczenie usług,
recykling, odzysk energii oraz ostateczne unieszkodliwienie pozostałego odpadu. Oceny cyklu życia
dotyczą normy: ISO 14040 oraz ISO 14044.
Jedną z kluczowych kategorii wpływów, rozważaną w LCA, jest zmiana klimatu, zwykle wykorzystująca
współczynniki charakteryzacji IPCC. W związku z powyższym ślad węglowy stanowi ocenę cyklu życia
(wyrobu), w ramach której przeprowadzaną analizę ograniczono do emisji, które mają wpływ na zmianę
klimatu. Z tego powodu odpowiednimi źródłami danych dotyczących śladu węglowego są zbiory danych
inwentarzowych cyklu życia, dostępne w istniejących bazach danych LCA. Wspomniane zbiory danych
zawierają typowe dane LCA dotyczące wyrobów i usług, które można nabywać, jak również dane wielu
podstawowych materiałów, źródeł energii, transportu i innych usług. Zbiory danych LCA, specyficzne
dla producenta, udokumentowane są w deklaracjach środowiskowych wyrobu, zgodnych z normą ISO
14025 i w konsekwencji również z normami ISO 14040 oraz ISO 14044.
Ślad węglowy dotyczy tylko wpływów na zmianę klimatu, chociaż zbudowany jest na podejściu opartym
na ocenie cyklu życia. Jeżeli do wspierania decyzji dotyczących zamówień lub doskonalenia wyrobów
3
i usług wykorzystuje się jedynie dane dotyczące śladu węglowego, inne ważne wpływy na środowisko są
pominięte.
Osiągnięcie zrównoważonej produkcji i konsumpcji wymaga jednoczesnego rozważenia i oceny
wszystkich stosownych wpływów na środowisko, takich jak na przykład kwaśny deszcz, letni smog,
eutrofizacja, wpływ kancerogenny oraz wykorzystanie ziemi. To może być zapewnione jedynie przez
pełniejszą ocenę cyklu życia.
Jeżeli organizacje zbierają obecnie dane dotyczące śladu węglowego, to sensowne jest również ocenienie
innych emisji niebędących gazami cieplarnianymi, np. NOx, cząstki stałe, SO2. Wysiłek dla organizacji
jest tyko trochę większy a korzysta się z tych samych danych źródłowych.
Międzynarodowe normy ISO 14040 oraz ISO 14044 dostarczają solidnych i sprawdzonych w praktyce
wymagań dotyczących wykonywania przejrzystych i akceptowanych obliczeń śladu węglowego.
Na przestrzeni ostatnich piętnastu lat szeroki konsensus w zakresie obliczeń dotyczących zmian klimatu
w kontekście cyklu życia wyrobu został wypracowany w społeczności naukowej i z powodzeniem
zastosowany przez wiele wiodących przedsiębiorstw we wszystkich sektorach.
Normy ISO wspierają również specyficzne potrzeby komunikacyjne w obszarze zmian klimatu.
Oznakowania środowiskowe ISO typu I oraz deklaracje środowiskowe wyrobu typu III stanowią
najlepszy poziom odniesienia dla zweryfikowanych stwierdzeń strony trzeciej, dotyczących własności
węglowych wyrobów.
W skali globalnej, informacje oparte na cyklu życia, wykorzystywane są do opartego na wiedzy
podejmowania decyzji w kontekście zrównoważonej konsumpcji i produkcji.
Minimalizacja śladu węglowego
Ślad węglowy w odniesieniu do osoby fizycznej, kraju lub organizacji można
zmierzyć w wyniku przeprowadzenia oceny emisji gazów cieplarnianych.
Jeżeli znana jest wielkość śladu węglowego, można określić strategie
zredukowania go - na przykład przez rozwój technologiczny, lepsze
zarządzanie procesem lub wyrobem, zmiany dotyczące zielonych zamówień
publicznych lub prywatnych (Green Public or Private Procurement - GPP),
wychwytywanie węgla, strategie konsumpcji i inne działania.
Zmniejszenie śladu węglowego przez opracowanie i wdrożenie projektów
alternatywnych, takich jak wykorzystanie energii słonecznej lub energii
wiatru oraz zalesianie, prezentuje jedną z dróg zredukowania śladu
węglowego i zwane jest często offsetem węglowym.
Kilka organizacji obliczyło ślad węglowy wybranych wyrobów. Agencja
Ochrony Środowiska USA (US EPA) uczyniła to w odniesieniu do papieru,
tworzyw sztucznych, szkła, puszek, dywanów i opon. Australia zajęła się
surowcami pochodzenia drzewnego i innymi materiałami budowlanymi.
Naukowcy z Australii, Korei i USA obliczyli ślad węglowy dla dróg
o nawierzchni utwardzonej. Przedsiębiorstwa, organizacje non-profit i
naukowcy uczyniły to w odniesieniu do produkcji i użytkowania
samochodów, autobusów, pociągów, statków i rurociągów.
Firma Carbon Trust współpracowała z brytyjskimi producentami żywności, koszul
i detergentów wprowadzając w marcu 2007 r. oznakowanie dotyczące CO2
Oznakowanie pozostaje w zgodzie z nową brytyjską, dostępną publicznie
specyfikacją PAS 2050 (uwaga: nie jest to norma) i jest aktywnie testowane przez
firmę Carbon Trust oraz różnych partnerów przemysłowych. (JB)
Materiały źródłowe:
1. Ulotka CARBON FOOTPRINT - what it is and how to measure it, Komisja Europejska, JRC, wersja 3, luty 2009 r.
2. PN-EN ISO 14040:2009 Zarządzanie środowiskowe - Ocena cyklu życia - Zasady i struktura
3. PN-EN ISO 14044:2009 Zarządzanie środowiskowe - Ocena cyklu życia - Wymagania i wytyczne
4. PN-EN ISO 14025:2009 Etykiety i deklaracje środowiskowe. Deklaracje środowiskowe III typu. Zasady i procedury
5. www.ipcc.ch
6. http://lca.jrc.ec.europa.eu/
7. http://en.wikipedia.org/wiki/Carbon_footprint
4