Odpad může ušetřit miliardy tun emisí. IEA ukazuje, kde leží skutečný potenciál

Svět každoročně vyprodukuje přibližně 2,6 miliardy tun komunálních odpadů a jejich množství dál roste. Současně přichází o cenné suroviny, energii vloženou do výroby i ekonomickou hodnotu materiálů. Nová zpráva Mezinárodní energetické agentury ukazuje, že změna přístupu k výrobě, spotřebě a nakládání s odpady může do roku 2035 snížit globální emise o více než 1,5 miliardy tun ekvivalentu CO₂ ročně. Největší příležitosti přitom leží už ve fázi návrhu výrobků a využívání materiálů.

Odpadové hospodářství se stále výrazněji propojuje s energetikou, průmyslovou výrobou a surovinovou bezpečností. Právě tuto souvislost zdůrazňuje nová zpráva Mezinárodní energetické agentury (IEA) s názvem Synergies Between Waste Reduction, Resource Efficiency and Energy Systems Decarbonisation, připravená na žádost tureckého předsednictví klimatické konference COP31. Dokument se zabývá tím, jak mohou předcházení vzniku odpadů, účinnější využívání zdrojů a dekarbonizace energetických systémů společně přispět ke snížení emisí skleníkových plynů.

Pro mezinárodní klimatickou politiku představuje zpráva IEA důležitý argument. Turecké předsednictví COP31 si stanovilo cíl snížit do roku 2035 alespoň o polovinu předpokládaný růst roční produkce komunálních odpadů ve světě. Je přitom důležité správně chápat význam tohoto závazku. Cílem není snížit současnou produkci odpadů na polovinu, nýbrž omezit její očekávaný nárůst ve srovnání se scénářem pokračování dosavadního vývoje.

Podle scénářů Světové banky by při běžném vývoji mohla světová produkce komunálních odpadů vzrůst z přibližně 2,7 miliardy tun v roce 2022 na 3,2 miliardy tun v roce 2035. Ambicióznější scénář počítá s objemem přibližně 2,9 miliardy tun. Právě rozdíl mezi těmito trajektoriemi představuje prostor, který má globální iniciativa pomoci využít.

Odpadový sektor a jeho významný podíl na emisích metanu

Každoročně vzniká na světě více než 23 miliard tun odpadů, přičemž do tohoto odhadu nejsou zahrnuty například odpady z těžby, elektronická a zdravotnická zařízení. Samotné komunální odpady představují přibližně 2,6 miliardy tun ročně. Jejich odstranění, zpracování a energetické využití se podle souhrnných údajů podílejí přibližně 4 % na globálních emisích skleníkových plynů. Významnou část tvoří metan vznikající při rozkladu biologicky rozložitelného odpadu.

Zpráva pracuje také s podrobnějším rozborem přímých emisí odpadového sektoru. V roce 2025 dosáhly podle analýzy IEA přibližně 1,9 miliardy tun ekvivalentu CO₂. Zhruba 85 % tohoto objemu připadalo na metan. Odpadový sektor tak představoval téměř 18 % antropogenních emisí metanu. Pro srovnání, energetika se podílela přibližně 36 % a zemědělství 47 %. Zatímco v Evropské unii a Severní Americe přímé emise z odpadového hospodářství od devadesátých let klesají, v řadě rozvíjejících se ekonomik pokračují v růstu.

Metan přitom představuje mimořádně významný faktor mající vliv na globální oteplování. V horizontu sta let má přibližně třicetinásobný oteplovací účinek oproti oxidu uhličitému. Při hodnocení dvacetiletého období je jeho účinek přibližně osmdesátinásobný. V atmosféře se přitom udržuje zhruba dvanáct let. Omezení jeho úniků z odpadů proto může přinést poměrně rychlý klimatický přínos.

Odpad jako ztracená energie a surovina

Přímé emise při skládkování, spalování a dalších způsobech nakládání s odpady představují jen část celkové environmentální bilance. Podstatná část emisí vzniká mnohem dříve, při těžbě surovin, jejich zpracování, výrobě materiálů, dopravě a samotném používání výrobků. Právě zde vidí IEA jednu z největších příležitostí.

Typickým příkladem jsou potraviny. Pokud do hodnocení zahrneme zemědělskou produkci, zpracování, distribuci a spotřebu, připadá na potravinové ztráty a plýtvání přibližně 6 až 8 % globálních emisí skleníkových plynů. Samotný odpadový sektor přitom představuje přibližně 4 %. Každá potravina, která skončí v odpadu, tak představuje také zbytečně spotřebovanou energii, vodu, půdu, hnojiva a práci.

Podobná analogie platí pro plasty, kovy, stavební materiály nebo elektroniku. Výroba primárních materiálů vyžaduje značné množství energie a často je spojena s vysokými emisemi. Pokud se podaří snížit jejich spotřebu, prodloužit životnost výrobků a vracet materiály zpět do výroby, přínos se projeví napříč celým hodnotovým řetězcem.

Materiálová účinnost může snížit spotřebu i průmyslové emise

IEA proto upozorňuje na pět průmyslových odvětví, která mají z hlediska materiálové účinnosti mimořádný význam. Jde o výrobu oceli, cementu, chemických látek včetně plastů, hliníku a papíru. Společně dnes představují přibližně 65 % průmyslové spotřeby energie a 75 % průmyslových emisí CO₂. Jejich přímé emise odpovídají téměř pětině celosvětových emisí CO₂ spojených s energetikou.

Významnou část spotřeby těchto materiálů určují konkrétní výrobky a infrastruktura. Stavebnictví spotřebovává prakticky veškerý cement a přibližně polovinu celosvětově používané oceli. Automobilový průmysl a další druhy dopravy představují přibližně pětinu poptávky po hliníku a 15 % poptávky po oceli. Obaly, spotřební výrobky a textilní průmysl společně spotřebovávají více než 70 % vyráběných plastů.

Právě konstrukce budov, výrobků a obalů proto významně ovlivňuje budoucí materiálovou náročnost ekonomiky. IEA zdůrazňuje potřebu navrhovat výrobky s ohledem na jejich životnost, opravitelnost, opětovné použití a následnou recyklaci. Ve stavebnictví může významné úspory přinést rekonstrukce a nové využití existujících objektů namísto demolice a výstavby nových budov. Ve výrobě zase přesnější řízení procesů, omezení výrobních ztrát, efektivnější logistika nebo využívání druhotných surovin.

Zajímavým příkladem je budova Quay Quarter Tower v australském Sydney. Při její přestavbě bylo zachováno více než 65 % původních konstrukčních prvků. Projekt tak ušetřil přibližně 7 300 tun emisí CO₂ ve srovnání s variantou demolice a nové výstavby. V dánském Aarhusu zase funguje městský systém opakovaně použitelných kelímků, které se vracejí do oběhu prostřednictvím zapojených provozoven.

Materiálová účinnost má podle modelového scénáře IEA potenciál snížit do roku 2035 globální poptávku po vybraných energeticky náročných materiálech v průměru přibližně o 6 % oproti scénáři vycházejícímu z deklarovaných politických opatření. U oceli, cementu a vysoce hodnotných chemických látek přesahuje potenciální pokles 5 %. U papíru je nižší než 5 %.

V přepočtu na emise by tato opatření mohla do roku 2035 přinést přibližně 0,7 miliardy tun ekvivalentu CO₂ ročně. Vedle environmentálních přínosů se přitom nabízí i ekonomická úspora. Nižší spotřeba materiálů znamená menší závislost na těžbě, dovozu a výkyvech cen komodit. Delší životnost výrobků a efektivnější využití existujících aktiv mohou současně snižovat náklady podniků i domácností.

Recyklace potřebuje kvalitní materiál i odbyt

Druhou významnou oblastí je sběr, třídění a recyklace. Zpráva upozorňuje na značné rozdíly mezi jednotlivými materiálovými toky. Celosvětově se daří shromažďovat přibližně 83 % komunálních odpadů. Z množství, které je sebráno, se v průměru recykluje přibližně 18 % a dalších 7 % se kompostuje nebo zpracovává anaerobní digescí. Zbytek končí na oficiálních skládkách, neřízených skládkách nebo ve spalovnách.

U kovů existují poměrně dobře zavedené systémy druhotných surovin. Celosvětová míra recyklace oceli dosahuje přibližně 80 % a u hliníku zhruba 65 %. Důvodem je především vysoká ekonomická hodnota kovového šrotu, rozvinuté technologie a relativně snadná separace materiálů. U papíru činí průměrná míra recyklace přibližně 55 %.

Podstatně odlišná situace panuje u plastů. Podle IEA se celosvětově přibližně 20 % plastových odpadů dostává do sběru určeného k recyklaci. Kvůli ztrátám při třídění a zpracování se však do výroby nových plastů vrací přibližně 15 % původního množství. Část recyklovaného materiálu navíc nachází uplatnění ve výrobcích s nižšími nároky na kvalitu, než měl původní produkt.

Důvodů je několik. Plastové výrobky obsahují různé druhy polymerů, přísad, barev a dalších materiálů. Často jde o vícevrstvé nebo kombinované obaly, jejichž separace je technologicky i ekonomicky náročná. Mechanická recyklace dobře funguje zejména u čistých a homogenních materiálových toků, například u nápojových lahví. U směsných a kontaminovaných plastů jsou možnosti podstatně omezenější.

Chemická recyklace, například pyrolýza nebo rozpouštění polymerů, může rozšířit spektrum zpracovatelných materiálů. Její energetická náročnost je však zpravidla vyšší než u mechanické recyklace a výsledný přínos závisí na konkrétní technologii, kvalitě vstupního materiálu a použité energii.

IEA proto očekává, že právě plasty mají největší prostor pro další růst recyklace. V jejím scénáři nulových čistých emisí do roku 2050 by se podíl recyklovaných vstupů na celosvětové poptávce po plastech mohl do roku 2035 zvýšit z přibližně 10 na 20 %. U oceli a hliníku bude další růst založen také na postupném zvyšování dostupnosti šrotu. Podíl druhotné oceli na kovových vstupech by mohl vzrůst z přibližně 32 na 39 % a u hliníku z 36 na 44 %.

Rozdíl v energetické náročnosti primární a druhotné výroby je přitom značný. Výroba oceli ze šrotu v elektrických obloukových pecích spotřebuje přibližně 12 % energie potřebné pro výrobu z železné rudy. U sekundárního hliníku představuje spotřeba primární energie přibližně 5 % ve srovnání s výrobou z primárních surovin.

Recyklace tak přispívá k omezení těžby, snižuje spotřebu energie a vytváří domácí zdroje druhotných surovin. Její potenciál však závisí na kvalitě sběru, třídicích technologiích, dostupnosti zpracovatelských kapacit a především na existenci odbytu pro recyklované materiály.

Samotné zvýšení množství vytříděného odpadu proto ještě nezaručuje jeho skutečné materiálové využití. Významnou roli hraje také konstrukce výrobků a obalů, kvalita recyklátu a ekonomické podmínky jeho uplatnění na trhu. Celkový potenciál opatření v oblasti sběru, třídění a recyklace vyčísluje IEA nejméně na 0,4 miliardy tun ekvivalentu CO₂ ročně do roku 2035.

Biologický odpad jako domácí zdroj energie

Třetí oblast se zaměřuje na energetické využití zbytkových odpadů. IEA přitom důsledně vychází z hierarchie nakládání s odpady. Přednost mají prevence vzniku, opětovné použití, recyklace a kompostování. Energetické využití nachází své místo u materiálů, které již nelze rozumně využít jiným způsobem.

Zvláštní pozornost zpráva věnuje biologicky rozložitelným odpadům. Potravinové zbytky, zahradní odpad, čistírenské kaly, zemědělské zbytky nebo hnůj mohou při nevhodném nakládání vytvářet významné emise metanu. Jejich oddělený sběr a zpracování anaerobní digescí umožňuje získávat bioplyn a současně produkovat digestát využitelný jako hnojivo.

Bioplyn lze využívat k výrobě elektřiny a tepla, případně jej upravit na biometan, který může sloužit jako náhrada zemního plynu. Významnou možnost představuje také zachytávání skládkového plynu. Jeho účinnost se však výrazně liší podle konstrukce skládky, vlastností odpadu a technického provedení jímacího systému.

Podle prostorové analýzy IEA by bylo možné z dnešních toků organických odpadů udržitelně vyrábět téměř 900 miliard metrů krychlových bioplynů ročně v přepočtu na energetický ekvivalent zemního plynu. To odpovídá přibližně 32 exajoulům energie a více než pětině současné celosvětové spotřeby zemního plynu.

Samotné komunální odpady by mohly představovat zdroj téměř 100 miliard metrů krychlových, tedy přibližně 3,5 exajoulu. Přibližně 70 % tohoto potenciálu se nachází v rozvíjejících se ekonomikách, především v Číně, Indii a Brazílii. Odhad přitom vychází z již vznikajících a shromažďovaných odpadů, aniž by předpokládal další rozšiřování sběru nebo změny současných podílů recyklace a kompostování.

Současná světová produkce bioplynů z odpadových a dalších organických vstupů dosahuje přibližně 1,6 exajoulu. IEA považuje za ambiciózní, ale dosažitelný cíl její zvýšení na téměř šest exajoulu do roku 2035. Takové čtyřnásobné navýšení by mohlo přinést přibližně 0,5 miliardy tun ekvivalentu CO₂ ročních emisních úspor. Zhruba 70 % tohoto potenciálu připadá na rozvíjející se ekonomiky.

Energetické využití odpadů vyžaduje kontrolu emisí metanu

Důležitým předpokladem je ovšem kvalita provozu bioplynových stanic. Úniky metanu z fermentorů, úpraven bioplynu a související infrastruktury mohou významně snížit výsledný klimatický přínos. Podle zprávy dosahují průměrné emise metanu z bioplynových zařízení ekvivalentu přibližně 6 % jejich produkce. Mezi účinná opatření patří uzavřené skladování digestátu, spalování odplynů při úpravě bioplynu a pravidelná kontrola a opravy netěsností. Dánské provozy například v roce 2021 vykazovaly průměrné ztráty metanu ve výši 2,5 %.

Vedle bioplynu počítá IEA také s využíváním tuhých alternativních paliv v průmyslu a energetice. Významnou roli může mít například cementářský průmysl, jehož rotační pece dokážou zpracovávat různé druhy odpadních paliv včetně materiálů s omezenými možnostmi dalšího využití. Podíl obnovitelných odpadních paliv na tepelných potřebách výroby cementu by podle scénáře IEA mohl vzrůst ze současných přibližně 6 na 18 % v roce 2035.

U spalování směsných komunálních odpadů je ovšem třeba posuzovat konkrétní složení vstupu a skutečný energetický přínos. Plasty tvoří přibližně 12,5 % hmotnosti komunálních odpadů a při spalování produkují na jednotku získané energie více CO₂ než zemní plyn. Výsledná emisní bilance zařízení proto závisí na skladbě odpadu, účinnosti výroby tepla a elektřiny i na tom, jaké jiné zdroje energie jejich produkce nahrazuje. Odpovídající čištění spalin a kontrola dalších znečišťujících látek zůstávají nezbytnou součástí provozu.

Celkový potenciál udržitelného energetického využití zbytkových odpadů vyčísluje IEA nejméně na 0,6 miliardy tun ekvivalentu CO₂ ročně do roku 2035. Přibližně 0,5 miliardy tun připadá na bioplyny a zhruba 0,1 miliardy tun na využívání organických tuhých odpadů při výrobě energie a v průmyslu.

Změna začíná už při návrhu výrobku

Souhrnný potenciál všech tří oblastí přesahuje 1,5 miliardy tun ekvivalentu CO₂ ročně do roku 2035. Největší část připadá na materiálovou účinnost a předcházení vzniku odpadů, následuje energetické využití a zlepšení sběru, třídění a recyklace.

Pro dosažení těchto výsledků bude podle IEA zapotřebí změnit také způsob, jakým státy nastavují hospodářské a odpadové politiky. Významnou roli mohou sehrát pravidla pro konstrukci výrobků, požadavky na jejich opravitelnost a životnost, rozšířená odpovědnost výrobců, podpora opakovaného použití a veřejné zakázky zohledňující materiálovou a emisní náročnost.

Důležité je také financování sběru, třídění a recyklačních zařízení včetně jejich následného provozu. Zpráva upozorňuje, že samotná investice do infrastruktury nestačí. Systémy musí mít zajištěné dlouhodobé financování, jasně rozdělené kompetence a dostatečnou institucionální kapacitu. Vhodnou roli mohou sehrát ekonomické nástroje, například daně ze skládkování, systémy zálohování, pobídky pro využívání druhotných surovin nebo podpora výroby bioplynu a biometanu.

IEA zároveň upozorňuje na potřebu přizpůsobit opatření konkrétním podmínkám jednotlivých zemí. Státy s nedostatečným sběrem odpadů potřebují nejprve vybudovat základní infrastrukturu a zajistit kontrolované nakládání s odpady. Země s rozvinutými systémy mohou více pozornosti věnovat kvalitě recyklace, konstrukci výrobků, materiálové účinnosti a pokročilým technologiím.

Zpráva také varuje před dlouhodobým uzavíráním smluv na dodávky odpadů do energetických zařízení bez zohlednění budoucího poklesu jejich produkce v důsledku prevence a recyklace. Energetické využití má doplňovat materiálové využití a poskytovat řešení pro zbytkové odpady. Dlouhodobé investice proto musí počítat s postupným vývojem celého systému.

Mohlo by vás zajímat:

Evropa bude prvním klimaticky neutrálním kontinentem, věří Miko. Co přinese COP31 v turecké Antalyi?