CO2 ve službách lidstva

Oxid uhličitý, jinak též kysličník uhličitý, lidově zvaný sodovkový plyn, je označován za škůdce klimatu.

Respektive za lidmi produkovaného strůjce antropogenního globálního oteplování (AGW). Málo kdo už mluví o jeho zužitkování, nebo využití při skladování či dokonce výrobě enegie. Přitom však díky CO2 můžeme na nejrůznějších lokalitách ukládat elektřinu, kterou vyprodukují místní obnovitelné zdroje na období kdy slunce nesvítí, nebo vítr nefouká. Jedná se o princip zkapalňování a opětovného vypařování plynu, který se do úspěšného konce podařilo jako prvnímu dotáhnout italskému startupu Energy Dome se sídlem v Miláně. Kdy jejich technologie CO2 BATTERY, využívající kysličník uhličitý, solárním parkům umožňuje nákladově efektivní skladování velkého množství energie.

Kysličník uhličitý, jako jeden z mála plynů, který lze kondenzovat a skladovat jako kapalinu pod tlakem při teplotě okolí, se využívá v uzavřeném termodynamickém procesu při skladování energie s vysokou hustotou bez extrémně nízkých (kryogenních) teplot. Na podobném principu zkapalňování a opětovného vypařování plynu, označovaném zkratkou LAES (Liquid Air Energy Storage), se pro skladování elektrické energie začal využívat i zkapalněný vzduch. Jenže ten je třeba uchovávat za velmi nízkých teplot, konkrétně při –196 stupních Celsia. Jinak řečeno, skladování energie z obnovitelných zdrojů pomocí nových technologií nám ukazuje, že zlořečeného CO2 lze využívat k nápravě toho, co podle klimatologů způsobuje. Tedy že v našem područí i on může, jak se dnes říká, bojovat s globálním oteplováním. Ovšem kromě skladování energie může sloužit i k její výrobě, jako je tomu třeba u superktirických turbín: https://www.youtube.com/watch?v=M55XzxjmON0

Z oxidu uhličitého lze díky moderním technologiím vyrábět širokou škálu produktů. CO2 tak přestáváme vnímat pouze jako odpadní skleníkový plyn a stává se z něj surovina. Široké využití CO2 je technologicky možné, ale často energeticky náročné, kdy cílem do budoucna je tyto produkty vyrábět s využitím čisté energie, aby tak byl celý proces uhlíkově neutrální. Jako třeba při výrobě syntetických paliv (e-paliva), kdy pomocí elektřiny a vodíku lze CO2 přeměnit na methanol, naftu, benzín nebo letecké palivo.

Ale CO2 se využívá i jako náhrada fosilních surovin při výrobě plastů a polymerů, jako třeba polyuretanu, který se používá do matrací, izolací, nebo autosedaček. Na stavbách se CO2 ukládá do betonu, čímž se tak beton stává pevnějším a zároveň se CO2 trvale „uzamkne“. A dokonce z něho lze vyrobit grafen nebo uhlíková nanovlákna, což jsou superpevné a lehké materiály pro průmysl a elektroniku. Kromě toho se v potravinářství CO2 využívá nejen k sycení nápojů (limonády, pivo, víno), nebo v pevné formě jako suchý led, ale existují už technologie pro výrobu umělých tuků a napodobenin bílkovin. Kdy koncepce tuků a olejů vyráběných z kysličníku uhličitého se může zdát poněkud zvláštní, ale jejich potenciál je obrovský: https://blog.idnes.cz/karelwagner/maslo-vyrabene-z-uhliku.Bg24070427

I když je oxid uhličitý sám o sobě skleníkovým plynem, pokud je z prostředí odebrán a izolován v uzavřeném energetickém cyklu, nepřispívá ke skleníkovému efektu. V turbínách se dá CO2 (Carbon Dioxide) využívat jako super kritický kysličník uhličitý. Superkritické CO2 turbíny mají vyšší tepelnou účinnost než stávající parní turbíny a odpovídají celkovým cílům malých modulárních reaktorů (SMR) při nižších investičních nákladech a menších rozměrech, aniž by došlo k přílišnému snížení tepelné účinnosti. Mílovými kroky v tomto směru postupuje Čína, která v prosinci 2025 spustila první superkritickou CO2 turbínu pro výrobu energie z odpadního tepla v ocelárně. Přičemž v Evropě již běží projekt CO2OLHEAT pro využití potenciálu průmyslového odpadního tepla a jeho přeměnu prostřednictvím superkritických cyklů CO2 na elektřinu. Dokonce se začíná u nás testovat CO2 turbína v cementárně společnosti CEMEX v Prachovicích, kde evropský projekt CO2OLHEAT bude demonstrován v reálném průmyslovém prostředí : https://co2olheat-h2020.eu/demonstration-site/

Zlořečený oxid uhličitý tak v turbínách přináší zvýšení efektivity, vylepšení flexibility a spolu se škálovatelností lepší integraci do stávajících průmyslových závodů.