Po energetickém sektoru a ocelárnách je výroba cementu největším znečišťovatelem ovzduší v Číně: za rok 2020 při ní bylo vyprodukováno 1,37 miliard tun CO₂.
Jen pro představu, o jak obrovská čísla jde, je můžeme srovnat se zeměmi Evropské unie. Ty za rok 2021 vyprodukovaly 2,73 miliard tun CO₂ – celkově. Ve všech odvětvích za celou populaci. To znamená, že pouhý cementárenský průmysl v Číně za rok vyprodukuje stejné množství CO₂ jako půlka EU.
Čína je zdaleka největším producentem cementu. Většina se spotřebuje na tamním trhu.
Čínská produkce betonu, s kterým výroba cementu úzce souvisí, je obrovská. V roce 2021 se 57 % globálně vyrobeného cementu vyprodukovalo právě v Číně. Do povědomí se před několika lety dostala především hrozivá statistika z let 2011-2013, kdy Čína za tři roky stavebního boomu spotřebovala stejné množství betonu jako Spojené státy za celé minulé století.
Tento trend se naštěstí zpomalil, stále jde ale o hrozbu, která má na globální klima enormní dopad – větší než kterýkoliv sektor v Evropě nebo Severní Americe.
Krizová samoregulace
Spotřeba cementu v Číně kulminovala v roce 2014, kdy dosáhla na 2,5 miliard tun. Drtivá část byla spotřebována v zemi původu. Vzrůstající trend se v letech 2015 a 2016 otočil a od té doby klesá – nemohou za to ekologická opatření či regulace, ale především krize na trhu s nemovitostmi.
Tu urychlila politika nulové tolerance v průběhu covidové pandemie, v jejímž průběhu se vážně hovořilo o bankrotu developerského giganta Evergrande. Kromě betonářského průmyslu krize zasáhla i ten ocelárenský, který je rovněž na realitní trh úzce vázán. Ani tato tržní regulace ale zdaleka neznamená, že není třeba produkci CO₂ při výrobě cementu rapidně omezit.
CO₂ přímo i nepřímo
Při výrobě jedné tuny cementu se vyprodukuje asi 0,58 tuny CO₂ a bez výrazných změn v technologickém postupu a využití alternativních surovin se při dekarbonizaci naše klima neobejde. Asi 95 % produkce CO₂ dojde při kalcinaci vápence. Ten se po nadrcení zahřívá v rotačních pecích na teploty od 850 do 1 500°C, finálním produktem je slínek, základní materiál cementu.
Zahřívání vápence pro výrobu slínku je extrémně energeticky náročné. Zatímco v Evrpě přes polovinu energie dodají čisté zdroje, v Číně jsou to z 98 % fosilní paliva.
Potřebné teploty se neobejdou bez enormní spotřeby energie, která v případě Číny z většiny pochází z uhelných elektráren. Toto nepřímé znečištění tvoří asi 40 % vyprodukovaného CO₂ při kalcinaci. Zbytek má na svědomí samotná chemická reakce, kdy se vápenec (CaCO₃) při vysokých teplotách dekarbonizuje, tedy vzniká oxid vápenatý (CaO) a oxid uhličitý (CO₂).
Obsáhlá zpráva neziskové organizace RMI hovoří o několika způsobech, jak by se měla produkce cementu proměnit, aby bylo do roku 2060 dosaženo dlouhodobých klimatických cílů. Nepřímou produkci CO₂ při spalování uhlí bude snižovat postupná přeměna čínského energetického mixu, který bude víc spoléhat na obnovitelné zdroje energie.
Komunistická vláda ve svém ambiciózním plánu počítá v roce 2060 s výrobou 80 % veškeré energie ze zelených zdrojů. A pokud se totalitní režim pro takovou transformaci rozhodne, může být plán uskutečněn efektivněji než v demokratických částech světa.
Předpoklad počítá s útlumem poptávky po cementu (a slínku jako základní surovině) v Číně.
Režim jedné strany nezastaví byrokracie a velkou výhodou bude i technologický pokrok. Především v případě solární energie je drtivá většina panelů i akumulátorů produkována právě v Číně, která tak bude sedět přímo u globálního zdroje. Pro transformaci energetiky tak bude mít ideální podmínky.
Neoddiskutovatelnou změnou budou i optimalizace při výrobě. Mezi technologické možnosti patří například předehřev vápence odpadním teplem, počítá se ale například i s použitím alternativních příměsí, které by snížily obsah slínku v cementu.
Chytit a nepustit
Asi 2/3 procesních emisí CO₂, které při výpalu slínku vznikají, nejde nijak ovlivnit. Ani přidáním alternativních příměsí nebo optimalizací výroby. Na řadu se tak (podobně jako v dalších odvětvích) dostane aktivní zachytávání produkovaného CO₂. Se zkratkou CCUS (Carbon capture, utilisation and storage) se budeme setkávat stále častěji a bude jednou z klíčových otázek při výrobě cementu.
Technologických projektů, které se snaží CO₂ zachytit, skladovat či recyklovat ještě před únikem do atmosféry je celá řada, žádnému z nich se ale nepodařil opravdový průlom. Překážkami zatím jsou především enormní náklady a také nízká efektivita.