Uhlíková stopa – úvod do tématu

Pro širší pochopení významu uhlíkové stopy je třeba si vysvětlit pojmy jako je energie, přeměna a zdroje energie, koloběh uhlíku.

Energie znamená schopnost hmoty konat práci. Tato práce se může vyskytovat v různých formách: schopnost konat pohyb (kinetická energie), schopnost vydávat teplo (tepelná energie), dále třeba elektrická, magnetická energie a mnoho dalších. Zákon zachování energie (neboli první termodynamický zákon) říká, že energii nelze vyrobit ani zničit. Dá se jen libovolně měnit z jednoho druhu na jiný podle toho, jak to příroda a člověk zrovna potřebují.

Primární zdroje energie, tedy zdroje ve formě nacházející se v přírodě, můžeme rozdělit na neobnovitelné zdroje energie (neboli fosilní) (neobnovitelný zdroj energie) a obnovitelné zdroje energie. Nejvýznamnějšími zástupci fosilních zdrojů jsou ropa, uhlí a zemní plyn.1 Výše bylo uvedeno, že energie nevzniká ani nezaniká, jen se přeměňuje. Pokládali jste si někdy otázku z čeho bylo přeměněno tak obrovské množství energie, které se nachází v ložiscích fosilních paliv? Odpověď je jednoduchá – ze slunečního záření.

Po celou historii naší planety je sluneční záření nejdůležitějším zdrojem energie. Prvním z jednoduchých organismů, který dokázal tuto energii uchovat a přetvořit ve svou tělesnou schránku byl mořský plankton rostlinného (Obr. 1) a živočišného (Obr. 2) původu, který se vyvinul před půl miliardou let. Po tuto ohromně dlouhou dobu se odumřelá těla těchto mikroskopických organismů ukládala na mořském dně a sérií geologických a chemických procesů z nich vznikala ropa a zemní plyn.2

Obr. 1: Fytoplankton2    a Obr. 2: Zooplankton2  – viz v Galerii níže

Uhlí vzniklo naopak z rostlin, které se v období prvohor po odumření dostaly na dno bažin nebo jiných vodních ploch. Tam bylo bez přístupu kyslíku nemožné se rozkládat klasickými biologickými procesy a uvolnit svázanou energii zpět do půdy. Vznikla tak vrstva rašeliny, která se pod obrovským tlakem zemské půdy během 250 až 350 milionů let přeměnila na lignit, později hnědé a následně černé uhlí a antracit. Čím déle probíhal proces zuhelňování, tím je uhlí kvalitnější.3

Nejdůležitějším chemickým prvkem, který doprovází vznik jakýchkoliv fosilních paliv, je uhlík. Je to základní stavební kámen veškerých organických a spousty anorganických sloučenin na Zemi. Tedy také odumřelých těl rostlin a živočichů ve formě ropy a uhlí. Na naší planetě se uhlík vyskytuje také v plynném skupenství – například jako součást oxidu uhličitého (CO2), oxidu uhelnatého (CO) a methanu (CH4).4 Oxid uhličitý se nachází v atmosféře v koncentraci přibližně 0,04 %. Koloběh uhlíku probíhá v přírodě přirozeně tak, že rostliny vzdušný uhlík ve formě CO2 fotosyntézou přemění ve svá pletiva. Po odumření se uhlík vrátí do atmosféry tlením nebo hořením opět ve formě CO2.5

Důležitým pojmem v problematice uhlíkové stopy jsou skleníkové plyny. To jsou takové složky atmosféry, které jsou téměř propustné pro sluneční záření mířící k Zemi. Silně však absorbují teplo vyzařované zemským povrchem a emitují jej zpět k povrchu Země. Tím zvyšují jeho teplotu. Je to jev přirozený, bez něj by průměrná teplota na povrchu Země byla přibližně -6°C, tedy o 21°C nižší než reálná průměrná teplota.6 Nejvýznamnějšími skleníkovými plyny jsou oxid uhličitý, vodní pára, methan, ozon, oxid dusný a freony, tedy ve velké míře plynné sloučeniny uhlíku.7

Tyto skutečnosti o energii, uhlíku a skleníkových plynech hrají důležitou úlohu v otázce, proč se vůbec o uhlíkové stopě bavíme. Uhlíková stopa jakékoliv lidské činnosti je totiž množství skleníkových plynů (nejčastěji vyjadřováno v ekvivalentním množství oxidu uhličitého), které je do atmosféry uvolněno přeměnou energie8 – v největší míře právě spalováním fosilních paliv, dále také např. zemědělskou produkcí.7

Tím, že během posledního století došlo k obrovské spotřebě fosilních paliv (uvádí se například, že množství dosud vytěžené ropy je asi 150 miliard tun2 a roční spotřeba uhlí se odhaduje na 7,8 miliard tun9), je do ovzduší během extrémně krátké doby uvolňován uhlík, který byl stovky milionů let svázán pod povrchem Země. Ten nyní ve formě oxidu uhličitého může narušit přirozenou hladinu tohoto skleníkového plynu v atmosféře, tím zvýšit skleníkový efekt, což může mít za následek oteplení planety.10

Uhlíková stopa je jeden z nástrojů, jakým je možné měřit dopad lidské činnosti na životní prostředí. Vyjadřuje se nejčastěji v tunách a říká, kolik oxidu uhličitého a ostatních skleníkových plynů je vypuštěno do atmosféry.8 Subjekt měření může být libovolný. Například emise CO2 životního cyklu 1 kg určitého materiálu, emise CO2 při ujetí 1 km určitým dopravním prostředkem, porovnání uhlíkové stopy jedince žijícího na odlišných kontinentech, uhlíková stopa určitého státu za určitý časový úsek, atd. Rozlišuje se přímá a nepřímá stopa. Přímá obsahuje emise skleníkových plynu bezprostředně spojené se sledovanou aktivitou.11 Například emise spojené se spotřebou elektrické energie a plynu potřebné k užívání domu. Nepřímá je složena z dílčích emisí celého životního cyklu produktu  – například emise spojené se spotřebou energie potřebné na výrobu, dopravu, údržbu a likvidaci stavebních materiálů daného domu.

Diskuse o tom, jestli má člověk přímý vliv na změny klimatu, se vedou už několik desetiletí. Obě strany předkládají jasné a neotřesitelné důkazy o tom, že právě jejich teorie je pravdivá. Tento článek nemá za cíl vyřknout jasný verdikt. Nicméně způsoby, které vedou k nižší spotřebě oxidu uhličitého, by měl každý člověk na svůj život aplikovat, ať už mají vliv na naši planetu, či nikoliv. Jedná se například o střídmou a odpovědnou spotřebu energií, materiálů atd. se snahou o minimalizaci odpadu nebo rozumné snižování energetické náročnosti budov. V globálním měřítku je pak zásadní snaha o co nejnižší míru odlesňování tropických oblastí, dále diskuse o uhlíkové dani a především hledání nových možností pro využívání obnovitelných zdrojů energie.

 

Zdroje

  1. HLAVÁČEK, Jan. Primární zdroje energie: Background report. Pražský studentský summit UNEP. Asociace pro mezinárodní otázky [online]. Praha, 2014, , 28 [cit. 2017-10-26]. Dostupné z: https://www.amo.cz/wp-content/uploads/2016/01/PSS-Prim%C3%A1rn%C3%AD-zdroje-energie-UNEP.pdf
  2. MAXA, Daniel. Vznik ropy. Petroleum.cz [online]. Praha: Vysoká škola chemicko-technologická [cit. 2017-10-26]. Dostupné z: http://www.petroleum.cz/ropa/vznik-ropy.aspx
  3. Jak uhlí vzniklo. OKD [online]. [cit. 2017-10-26]. Dostupné z: http://www.okd.cz/cs/tezime-uhli/jak-uhli-vzniklo
  4. Sloučeniny uhlíku. Masarykova Univerzita [online]. Brno, 2005 [cit. 2017-10-26]. Dostupné z: https://is.muni.cz/el/1431/jaro2005/C2442/skripta/kapitola0603.html
  5. ROŠLAPIL, Ladislav. Koloběh uhlíku v přírodě. Met amatér [online]. [cit. 2017-10-26]. Dostupné z: http://www.metamater.cz/sklenikovy-efekt/kolobeh-uhliku-v-prirode/
  6. Ozónová vrstva a skleníkový efekt. Ostravská Univerzita: Katedra fyziky Přírodovědecké fakulty [online]. Ostrava, , 29 [cit. 2017-10-26]. Dostupné z: http://artemis.osu.cz/Student/OVSE_tex.pdf
  7. TRČÁLEK, Karel. Skleníkové plyny: Oxid uhličitý (CO2) není jediný „hříšník“. Nazeleno.cz: Chytrá řešení pro každého [online]. 2009 [cit. 2017-10-26]. Dostupné z: https://www.nazeleno.cz/nazelenoplus/emise-co2/sklenikove-plyny-oxid-uhlicity-co2-neni-jediny-hrisnik.aspx
  8. Uhlíková stopa. Hra o zemi [online]. Praha, 2007 [cit. 2017-10-26]. Dostupné z: http://www.hraozemi.cz/uhlikova-stopa.html#ekvivalent
  9. Uhlí ve světě. OKD [online]. [cit. 2017-10-26]. Dostupné z: http://www.okd.cz/cs/tezime-uhli/soucasnost-u-nas-i-ve-svete/uhli-ve-svete
  10. VRBOVÁ, Zuzana. Co (ne)víme o skleníkovém efektu. O energetice [online]. 2006 [cit. 2017-10-26]. Dostupné z: http://oenergetice.cz/zivotni-prostredi/co-nevime-o-sklenikovem-efektu/
  11. Co je uhlíková stopa. CI2 [online]. Rudná, 2013 [cit. 2017-10-26]. Dostupné z: http://ci2.co.cz/cs/co-je-uhlikova-stopa