V rámci komise EAPA pro zdraví a bezpečnost práce (HSE) pracuje od roku 2023 pracovní skupina (Task Force) „TF Decarbonisation“. Na jednání HSE v březnu 2024 předložila tato TF první verzi zprávy o cestě ke klimatické neutralitě v oboru asfaltových vozovek nazvanou „Towards Net Zero, The Decarbonisation Roadmap of the Asphalt Industry“. Tato zpráva byla poté doplněna a v květnu 2024 rozeslána členským organizacím EAPA. Na kongresu Eurasphalt&Eurobitume v Budapešti v červnu 2024 byla tato zpráva na stánku EAPA pro zájemce k disposici. Je již také na webové stránce EAPA na https://eapa.org/eapa-position-papers/. V tomto textu jsou stručně uvedeny hlavní informace ze zmíněné zprávy EAPA. Bylo to provedeno překladem částí textu zprávy. Doplňující informace, neobsažené ve zprávě EAPA, jsou kurzívou.
Zpráva EAPA popisuje možnosti, jak dosáhnout snížení emisí v oboru asfaltových vozovek v souladu s plány EU. (Obecná doporučení EU ohledně cíle pro rok 2040 v zájmu dosažení klimatické neutrality do roku 2050 a navazující odkazy jsou nahttps://commission.europa.eu/news/recommendation-2040-target-reach-climate-neutrality-2050-2024-02-06_cs. Informace k problematice uhlíkové neutrality jsou například na https://faktaoklimatu.cz/explainery/uhlikova-neutralita nebo na https://www.tzus.cz/aktuality/strategie-eu-v-oblasti-uhlikove-neutrality-vypocty-uhlikove-stopy).
EU si stanovila ambiciózní plán, snížení 55 % emisí CO2 do roku 2030 a uhlíkovou neutralitu do roku 2050 (vzhledem k emisím v roce 1990 jako referenční hodnotě). Odvětví dopravy je jedním z těch, kde dochází k velkým emisím skleníkových plynů. Proto bude mít míra snížení emisí v oboru dopravy značný vliv na celkový výsledek na cestě k uhlíkové neutralitě v EU.
Ve zprávě EAPA jsou uvedeny emise CO2 při výrobě a pokládce asfaltových směsí a během celého životního cyklu dle metodiky ČSN EN 15804+A2 Udržitelnost staveb – Environmentální prohlášení o produktu – Základní pravidla pro produktovou kategorii stavebních produktů. Pro vypracování environmentálního prohlášení o výrobku (EPD) byl ve zprávě EAPA použit software norské firmy LCA.no AS (https://lca.no/en/home/). Výsledek je na obrázku 1.
Při výrobě 1 tuny referenční asfaltové směsi v současnosti vychází emise 65,3 kg CO2 ekv. za celý životní cyklus (systém „od kolébky do hrobu“ „cradle to grave“). Při celkové výrobě asfaltových směsí v 27 státech EU to představuje cca 14 milionů tun ekvivalentu CO2 ročně. Podle údajů, uvedených na webu Eurostat (https://ec.europa.eu/eurostat/web/products-eurostat-news/w/ddn-20231115-1), je to přibližně 0,35 % celkových emisí v EU. Pokud jsou uvažovány emise pouze do té doby, než vyrobená asfaltová směs opustí obalovnu (tj. systém „od kolébky k bráně“ „cradle to gate“), který zahrnuje fáze (moduly) A1 až A3 je hodnota 53,3 kg CO2 ekv. Emise ve fázi C1 až C4 dle ČSN EN 15804+A2 jsou emise související s koncem životnosti výrobku. Fáze B se týká emisí při údržbě a rekonstrukci asfaltové vozovky během její životnosti. Fáze B nebyla v analýzách ve zprávě EAPA uvažována, protože tyto údaje závisí na řadě faktorů a jsou individuální pro každý projekt.
Emise, ke kterým dochází při výrobě surovin (fáze A1), představují asi 21 % celkových emisí. Emise při dopravě surovin na obalovnu (fáze A2) jsou asi 23 % a emise během výrobního procesu (A3) asi 38 %. Více než 80 % celkových emisí, vznikajících za celou dobu životnosti asfaltových směsí je tedy produkováno předtím, než asfaltová směs opustí obalovnu. Proto je třeba hledat řešení, která mohou pomoci snížit emise v těchto fázích. Ve zprávě EAPA jsou vyhodnoceny různé možnosti snížení emisí, přičemž je vždy uvedeno, z jakých předpokladů analýza vycházela.
Při výrobě asfaltových směsí obvyklými postupy se používají teploty okolo 160 °C a spotřebovává se značné množství energie. To vede na velké emise. U nízkoteplotních směsí NTAS jsou emise nižší. Při analýze se uvažovalo, že současný objem výroby NTAS (v celé Evropě), který je okolo 5 %, se do roku 2030 zvýší na 50 % a do roku 2050 na 100 %. To by celkové emise snížilo v roce 2030 o 1,1 % a v roce 2050 o 2,2 %.
Použitím R-materiálu při výrobě asfaltových směsí se šetří surovinové zdroje, snižují se emise z přepravy surovin a emise související s likvidací odpadu. Při analýze se uvažovalo, že současný průměrný obsah R-materiálu cca 13 % se do roku 2030 zvýší na 30 % a do roku 2050 na 50 %. To by celkové emise snížilo o 5,6 % v roce 2030 a o 12,3 % do roku 2050.
Důležitou roli bude hrát přechod od fosilních paliv při výrobě asfaltové směsi na nízkouhlíková nebo uhlíkově neutrální paliva. To zahrnuje nahrazení tradičních zdrojů fosilních paliv, jako je uhlí, nafta a plyn, řešeními jako jsou dřevěné pelety a využití plně obnovitelných zdroje energie, jako je větrná, solární, vodní, geotermální nebo bioenergie či vodíková energie. Pro výpočty se uvažovalo, že v roce 2030 se bude používat pouze plyn (LNG), dřevěné pelety, biopaliva a elektřina, s vyloučením ostatních paliv, jako je uhlí a nafta. Ve scénáři do roku 2050 je eliminován i plyn a zůstávají pouze zelené zdroje energie. Z toho vyšlo snížení celkových emisí v roce 2030 o 7,5 % a v roce 2050 o 14,1 %.
Snížení emisí lze docílit také přechodem z tradičních paliv při ohřevu asfaltů v nádržích na zemní plyn nebo na elektrická topná zařízení. Pro výpočty bylo uvažováno, že v roce 2030 se bude používat pouze elektrické a plynové vytápění (bez nafty), zatímco pro rok 2050 se uvažovalo pouze o elektrickém vytápění. To vedlo ke snížení emisí o 1,2 % v roce 2030 a 1,4 % v roce 2050.
Ke snížení energie potřebné k ohřevu kameniva dojde snížením jeho vlhkosti při skladování. Předpoklád4alo se, že v roce 2030 dojde ke snížení vlhkosti o 2 %. Tím dojde ke snížení emisí o 4,9 %. Stejná hodno1ta se předpokládala pro rok 2050.
Emise na obalovnách lze snížit zavedením energeticky účinných technologií, jako jsou pokročilé systémy hořáků, rekuperace tepla, technologie pro kontrolu emisí a automatizační a řídicí systémy. Pokročilé technologie Asphalt 4.0 a digitální nástroje, jako je umělá inteligence, navíc pomohou optimalizovat efektivitu výrobního procesu a minimalizovat spotřebu energie. Pokračující výzkum a inovace mohou vést ke zlepšování energetické účinnosti a snižování emisí v celém dodavatelském řetězci výroby asfaltových směsí. Vzhledem ke krátké době zbývající do roku 2030 se v roce 2030 počítá jen s malým snížením emisí těmito faktory. Pro výpočty se v roce 2050 uvažovalo s 50 % snížením spotřeby energie a snížením emisí o 1,1 %.
Nahrazení asfaltů, vyrobených z ropy, alternativními pojivy minimalizuje dopad těžby, přepravy a rafinace ropy na životní prostředí. Některé z alternativních pojiv navíc obsahují biogenní uhlík, který představuje příznivý vliv, kompenzující částečně ostatní emise. (Biogenní uhlík je uhlík, který je uložen v biologických materiálech, jako jsou rostliny. Uhlík se v nich hromadí při procesu fotosyntézy. Bioprodukty proto přispívají ke snížení úrovně oxidu uhličitého v atmosféře. Při rozkladu rostlin a biologických materiálů se uhlík opět uvolní do atmosféry. Při využití biologických materiálů k vytápění dochází při jejich spalování k emisím CO2 do atmosféry, což příznivý vliv ukládání biogenního uhlíku kompenzuje. Situace je ovšem jiná při použití biopojiv do asfaltových směsí, kde jsou většinou trvale vázána. Tato problematika se v současné době teprve řeší a jsou na ní různé názory.)
V dnešní době se praktické implementace alternativních pojiv omezují hlavně na experimentální ověřování, ale průmysl a akademická sféra dosahují velkého pokroku. V budoucnu by to mohlo vést k pojivům na olejové bázi vyráběných dekarbonizovaným způsobem. Pro výpočty emisí bylo ve zprávě EAPA uvažováno konkrétní EPD komerčního biopojiva na bázi ligninu. V analýze možného snížení emisí použitím alternativních pojiv byly ale uvažovány i další výrobky tohoto typu. Vliv náhrady konvenčního pojiva alternativními pojivy nebyl v roce 2030 uvažován. V roce 2050 se předpokládalo snížení emisí o 10 %.
Významného snížení emisí skleníkových plynů lze dosáhnout zavedením opatření k dekarbonizaci dopravy surovin, dopravy vyrobené asfaltové směsi na staveniště a asfaltové směsi získané na místě po odfrézování asfaltových vrstev vozovky. Toho lze dosáhnout používáním elektrických nebo hybridních vozidel, využívajících alternativní paliva, jako jsou biopaliva nebo vodík, optimalizací logistiky pro snížení počtu jízd bez nákladu a zlepšení plánování tras. Velkého pokroku dosahuje automobilový průmysl. Nicméně vzhledem ke krátkému času zbývajícímu do roku 2030 se s tímto přínosem pro rok 2030 nepočítá. V roce 2050 se pro výpočty předpokládalo 80 % snížení emisí z dopravy. Celkové emise by se tím měly snížit o 11,4 %.
Dalším faktorem, který se ve zprávě EAPA uvažoval, byla účinnost různých opatření při stavbě. Emise uhlíku ze strojů na staveništi lze snížit zlepšením palivové účinnosti prostřednictvím pokročilých konstrukcí motorů a elektronických systémů vstřikování paliva, optimalizací operací pro minimalizaci prostojů a spotřeby energie, přijetím inovací v procesech manipulace s materiály, jako jsou optimalizované dopravníkové systémy a zavedením elektrických či hybridních technologií. Vzhledem ke krátké době zbývající do roku 2030 se s tímto benefitem v roce 2030 nepočítá. V roce 2050 se pro výpočty předpokládalo 80% snížení emisí. To by vedlo ke snížení emisí o 4,0 %.
Po aplikaci popsaných strategií stále zbývá snížit přibližně 10 % emisí. Očekává se, že to bude pokryto dalším budoucím vývojem, který není ve zprávě EAPA zahrnut do analýzy. Některými příklady jsou použití asfaltových směsí vyráběných za studena s použitím asfaltových emulzí nebo další snížení teplot při výrobě asfaltových směsí za horka („half-warm asphalt“). Dále dekarbonizací výroby elektřiny, dekarbonizací výroby surovin (např. asfaltů a kameniva) nebo implementace systémů zachycování uhlíku. Kdyby se ukázalo, že i přes uplatnění všech nejlepších možných technologií není uhlíková neutralita v našem oboru dosažitelná, bylo by nutné uvažovat s offsetovými strategiemi.
Uhlíkové offsety neboli uhlíkové kompenzace představují způsob, jak vyvážit produkci oxidu uhličitého (CO2) zakoupením kreditů, které snižují nebo zabraňují vzniku odpovídajícího množství těchto emisí. Souhrnná informace o problematice uhlíkové kompenzace je na https://cs.wikipedia.org/wiki/Uhl%C3%ADkov%C3%A1_kompenzace.
Doporučení pro firmy je například na https://efektivniuspory.cz/kompletni-uhlikova-neutralita-je-pro-radu-firem-zatim-nerealna-resenim-jsou-uhlikove-offsety-2/.
Snižování emisí v celé EU se obecně vyjadřuje ve vztahu k hodnotám z roku 1990. Bohužel je k dispozici jen málo údajů o tehdejší situaci v našem oboru. Scénář z roku 1990 byl proto vytvořen na základě určitých předpokladů, přičemž zbytek parametrů byl ponechán bez úprav. To znamená, že se jedná o konzervativní scénář. Uvažované emise jsou pravděpodobně nižší než ty, ke kterým skutečně došlo v roce 1990. Některé z převzatých předpokladů byly 0 % obsahu R-materiálu, 0 % výroby nízkoteplotních asfaltových směsí, o 52 % vyšší spotřeba pohonných hmot při dopravě. Předpokládalo se, že se tehdy používalo na obalovnách 30 % uhelného prachu a 70 % těžkého topného oleje. S těmito předpoklady byly získané emise CO2 v roce 1990 na 1 tunu asfaltové směsi 100,9 kg CO2 ekv. (67,3 kg CO2 ekv. pokud jsou uvažovány pouze moduly A1-A3).
S výše popsanými řešeními a úrovní implementace pro scénář 2030 byly emise CO2 na tunu asfaltové směsi 44,8 kg CO2 ekv. Pokud jsou uvažovány pouze moduly A1-A3 (případ „od kolébky k bráně“) byly emise 32,9 kg CO2 ekv. To znamená snížení o 55,6 % ve srovnání se stavem v roce 1990. Tím by byl splněn evropský cíl 55 % pro rok 2030. Schematicky je celkový pokles do roku 2030 a jeho složky znázorněn na obrázku 2.
Obrázek 2: Předpokládaný pokles ekvivalentu CO2 při výrobě 1 tuny asfaltové směsi v roce 2030 proti počátečnímu stavu v roce 1990
Závěrečné poznámky pisatele
V tomto textu je uvedena ze zprávy EAPA jen část obsahující možné úpravy technologií a jejich předpokládaný dopad na snižování emisí. Celkem má zpráva EAPA 16 stran a je možné si jí stáhnout z webové stránky EAPA.
Zpráva EAPA byla vypracována proto, aby poskytla členským organizacím EAPA a silničářským firmám základní informace o problematice snižování emisí, o různých možnostech úprav stávajícího strojního vybavení a používaných technologií. Dále proto, aby se státní správě a dalším partnerům ukázalo, že výrobci asfaltových směsí a firmy realizující asfaltové vozovky se situací aktivně zabývají a hledají možnosti, jak emise snižovat.
Předpoklady, použité ve zprávě EAPA pro výpočty snižování emisí, jsou nevyhnutelně jen přibližné. Čeští zástupci v EAPA nemají bližší informace k tomu, na základě čeho byly některé použité předpoklady zvoleny, protože zprávu vypracovala malá skupina odborníků na danou problematiku z několika členských organizací EAPA, převážně ze zemí, které mají se zaváděním EPD největší zkušenosti.
S rozšiřováním praktických poznatků o problematice a novým informacím z literatury bude možné různé předpoklady v příštích letech upřesňovat. Výsledky výpočtů ve zprávě EAPA ale poskytují již dnes základní představu o vlivu jednotlivých fází výrobního procesu a dopadu různých opatření pro snížení emisí. Odborníci z českých firem si mohou porovnat použité předpoklady z jejich vlastními poznatky a se stavem v jejich firmě.
Konkrétní situace s dekarbonizací se bude v jednotlivých členských státech EU lišit a může být i jiný přístup státní správy. Ze zprávy EAPA je vidět, že splnění plánů dekarbonizace bude v našem oboru složitou záležitostí. Bude záležet i na tom, zda EU v dalších letech vyhodnotí, zda jsou její ambiciózní klimatické cíle reálně dosažitelné a jaký vliv by současná politika boje s klimatickými změnami měla na konkurenceschopnost evropského průmyslu, situaci výrobních firem a ekonomický dopad na obyvatele členských států EU.
Za zmínku stojí, že v rámci řešení výzkumného projektu „Snižování ropné závislosti při výrobě krytových vrstev netuhých vozovek“, řešeného společností Eurovia a VUT v Brně (Fakulta stavební, ústav pozemních komunikací), se řešitelé zabývají také problematikou EPD. Zatím byla v letošním roce zpracována rešeršní část, ve které jsou popsány přístupy v několika evropských zemích, Austrálii a USA k zavádění EPD pro asfaltové směsi a možnosti jejich uplatnění při zadávání veřejných zakázek. V USA se zatím předpokládá, že klimatické neutrality se dosáhne do roku 2050 stejně jako v Evropě.
Problematikou EPD a hodnocením životního cyklu se také zabývala řada příspěvků na kongresu Eurasphalt & Eurobitume v Budapešti v červnu 2024. Informace z těchto příspěvků, z prezentací a diskusí v několika sekcích kongresu, věnovaných této problematice, budou zpracovány jako článek do časopisu Silnice mosty v letošním roce. Doplňující informace k této problematice je možné v případě potřeby získat od autora tohoto textu.
Zpracoval: Ing. Jiří Fiedler, červenec 2024