Licenta Varianta1 [624538]

1. STUDIU DE LITERATURA PRIVIND EMISII DE DIOXID DE
CARBON DIN SURSE INDUSTRIALE MAJORE

Activită܊ile umane au impact direct cât ܈i indirect asupra climei ܈i asupra compozi܊iei
armosferei terestre. Schimbările climatice provocate de activită܊ile antropice ܈i care emit în
atmosferă cantită܊i importante de gaze cu efect de seră pot fi observate deja.
Schimbările climatice ce nu se referă numai la cre܈terea temperaturii medii anuale la
nivel global ci ܈i la modificările ce au loc la nivelul reparti܊iei ܈i distribu܊iei precipita܊iilor ܈i a
altor aspecte ale vremii precum: cre܈terea constantă a nivelului mării fenomen ce pune în
pericol, prin eroziune, zonele de coastă, inunda܊ii, tipurile de vânt ܈i de precipita܊ii, fenomene
meteorologice extrem.
Gazele cu efect de seră contribuie la încălzirea globală continuă prin împiedicarea
radia܊iilor solare să se reflecte înapoi în atmosferă.
În urma protocolului de la Kyoto (1997) au fost catalogate ca gaze cu efect de seră:
dioxidul de carbon (CO 2) , metanul (CH 4), protoxidul de azot (N 2O), hidrofluorocarburile
(HFC s), perfluorocarburile (PFC s), hexafluorura de sulf (SF 6). De܈i aceste gaze reprezintă
numai o mică parte din compozi܊ia atmosferei, ele au un efect negativ asupra climei
manifestat în mod direct ܈i indirect.

Fig. 1.1 Ponderea emisiilor de gazelor cu efect Fig. 1.2. Ponderea emisiilor de de seră
pe clase de gaze în 2014 [1] CO 2 pe sectoare de activitate [2]

Se observă că mai mult de jumătate din totalul gazelor cu efect de seră emise este
reprezentat de dioxidul de carbon, din care sectoarele industrial și energetic combină și
domină emisiile curente globale de CO 2, acumulând aproape 60% din totalul de emisii de
CO 2.
Alte sectoare ale economiei, cum ar fi sectorul rezidențial și cel de transport au o
contribuție de circa 30% din emisiile de CO 2 globale.
Oricum, volumul de emisii de la sursele punctiforme din aceste sectoare sunt mai
mici în comparație cu cele din industrie și sectorul energetic și sunt distribuite în mod egal și
pe o suprafață mare, comparativ cu cele staționare .
De܈i se poate observa un trend de folosire a unor combustibili cât mai cura܊i, se
a܈teaptă o varia܊ie diferită a emisiilor de CO 2 la nivel global. În timp ce unele proiecte arată o
scădere cu până la 50% din emisiilor provenite din aceste sectoare de activitate pâna în anul
2050, în unele zone ale globului se a܈teaptă să se producă o cre܈tere a emisiilor de CO 2, în
special în zonele foarte dezvoltate sau în curs de dezvoltare.
Oamenii de ܈tiin܊ă au observat o cre܈tere semnificativă a concentra܊iilor de dioxid de
carbon din atm osferă în ultimii 100 de ani comparativ cu era pre- industrială. În anul 2015,
concentra܊ia medie a dioxidului de carbon (399ppm) a fost cu aproximativ 40% mai ridicată
fa܊ă de mijlocul secolului 19, cu o cre܈tere medie de 2ppm/an in ultimii 10 ani [3] .

Fig. 1.3. Varia܊ia con܊inutul de CO 2 din atmosferă (ppm) [Sursă: NASA]

Sursele de emisii de dioxid de carbon pot fi:
 Surse naturale – cum ar fi:
– vegetația – care deopotrivă emite și absoarbe dioxid de carbon ;

– zăcămintele de gaze sau zăcămintele minerale de tip carbonați;
– erupțiile vulcanice – dioxidul de carbon se gase܈te atât în magmă cât ܈i în
cenu܈a vulcaniă;
– emisiile de gaze din fusurile tectonice și vulcanice ;
– apele mărilor, oceanelor.
 Surse artificiale:
– arderea combustibililor în industrii energetice, de prelucrare și activități
neindustriale;
– arderea combustibililor în activități de transport;
– emisii fugitive din carburanți;
– procese de producție;
– agricultura;
– tratarea și depozitarea deșeurilor .
 Alte surse sunt : emisiile fugitive spontane și sporadice de la combusti bili în
timpul stocării, transportului, manipulării .
Sursele industriale majore ce produc mai mult de 0,1 Mt CO 2/an sunt tabelate în
tabelul 1.1 împreună cu cantitatea de dioxid de carbon emisă.

Tabel 1.1 Profilul surselor sta܊ionare majore de dioxid de carbon care produc mai
mult de 1 Mt CO 2/an la nivel mondial. [4]
Proces Concentratie
de CO 2 în
fluxul de
producție Numarul
de surse Emisii
(MtCO 2) % total
emisii de
CO 2 Total emisii
CO 2 Media
emisiilor/sursă
(MtCO 2/sursă)
CO 2 din combustibili fosili sau minerali
Energie
Cărbune 12-15
2,025 7,984 59,69 59,69 3,94
Gaz natural 3 985,000 759,000 5,68 65,37 0,77
Gaz natural 7-10 743,000 752,000 5,62 70,99 1,01
Combustibil
lichid 8 515,000 654,000 4,89 75,88 1,27
Combustibil
lichid 3 593,000 326,000 2,43 78,31 0,55

Alți
combustibili a NA 79,000 61,000 0,45 78,77 0,77
Hidrogen NA 2,000 3,000 0,02 78,79 1,27
Desulfurare
gaze NAb NA 50c 0,37 79,16 –
Producerea de ciment
Complexă 20 1175 932,000 6,97 86,13 0,79
Rafinării 3-13 638 798,000 5,97 92,09 1,25
Industria siderurgică (metalurgică)
Combinate
metalurgice 15 180 630,000d 4,71 96,81 3,50
Alte procesed NA 89 16,000 0,12 96,92 0,17
Industria petrochimică
Etilena 12 240 258,000 1,93 98,85 1,08
Amoniac:
fabricare 100 194 113,000 0,84 99,70 0,58
Amoniac: ardere
combustibil 8 19 5,000 0,04 99,73 0,26
Oxid de etilenă 100 17 3,000 0,02 99,75 0,15
Alte surse
Nespecificate NA 90
7,584 33
13,375 0,25
100 100,00 0,37
1,76
CO 2 din biomasă
Bioenergie 3÷8 213 73 – – 0,34
Fermentație 100 90 17,6 0,2
Legenda:
a – petrol și gaze diferite; gaz obținut prin fermentație anaerobă de la dejecțiile
animaliere (digester gas); gaz obținut din resturi menajere (landfill gas);
b – o fracțiune relativ mică din aceste surse au o concentrație ridicată de CO 2. În
Canada doar două fabrici din totalul de 24 au o concentrație ridicată de CO 2;
c – bazat pe estimarea că aproape jumătate din producția de gaz natural din întreaga
lume conține C O2 în concentrație de aproximativ 4% mol iar acest conținut este redus în mod
normal de la 4% la 2% mol;

d – această cantitate corespunde emisiilor acelor surse care au fost identificate
individual în baza de date de referință. Estimarea totală a emisiilor de CO 2 din întreaga lume
este mai mare decât această cantitate și depășește 1 Gt;
e – doar pentru America de Nord și Brazilia. Toate datele sunt pentru anul
2003, exceptând energia generată de biomasă și reziduuri în America de Nord (date d in
2000).
Emisiile de CO 2 din aceste sectoare sunt generate de boilerele și cuptoarele de ardere
a combustibilului mineral și sunt emise în mod specific din evacuările de la coșuri. Aceste
coșuri pot fi descrise ca surse staționare mari, pentru a le disti nge de sursele mobile cum ar fi
cele din sectorul de transport și de sursele staționare mici ca de exemplu centralele de
apartament.
Dintre nenumăratele activită܊i umane ce au ca efect secundar producere gazelor cu
efect se seră, implicit a dioxidului de carbon, sectorul energetic reprezintă cea mai importantă
sursă de emisii. Dioxidul de carbon rezultat din acest sector de activitate provine în cea mai
mare parte din arderea combustibililor dar ܈i din emisiile fugitive din timpul proceselor de
produc܊ie, stocare ܈i utilizare.
35% din combustibilii fosili, utiliza܊i în toate sectoarele de activitate, se folosesc
pentru generarea de energie electrică, din care 73% sunt cărbuni, 19 % gaze naturale ܈i 8%
܊i܊ei. [5]
Cre܈terea economică ܈i dezvoltarea au dus la o cre܈tere a cerereii de energie.
Necesarul de energie la nivel mondial a crescut cu aproximativ 150% între anii 1971 ܈i 2014,
bazându- se în continuare pe combustibilii fosili ܈i producând o cre܈tere semnificativă a
emisiilor de CO 2.

Fig. 1.4. Cantitatea emisiilor de CO 2 produse la arderea combustibililor fosili. [6]

Combustibilii fosili sunt deosebit de importanți pentru producerea de energie. Mult
peste 50% din producția de energie a Uniunii Europene provine în prezent din combustibili
fosili. Sectorul energetic, incluzând combustibilii consuma܊i pentru generarea de energie
electrică ܈i energie termică, a contribuit cu 41% la totalul emisiilor de CO 2 din 2010, dintre
care, aproximativ jumătate dintre aceste emisii au provenit din China ܈i SUA, cele mai mari
consumatoare de energie din lume.
Dintre combustibilii fosili, cărbunele este cea mai răspandită sursă de producere a
energiei electrice ܈i cel mai poluant din punct de vedere al emisiilor de CO 2, eliberând o
cantitate mult mai mare de emisii de CO 2 comparativ cu ܊i܊eiul ܈i de două ori mai mult decât
gazul natural.
Pentru a întreține rolul important al combustibililor fosili în amestecul energetic,
trebuie găsite soluții care să reducă impactul folosirii lor la niveluri compatibile cu obiectivele
legate de un climat durabil. Cu toate acestea, se așteaptă ca și pe viitor să se continue
utilizarea combustibililor fosili pentru producerea de energie.
După sectorul energetic, procesul de fabricare a cimentului produce, cele mai mari
cantit ă܊i de CO 2. Cimentul este produs prin încălzirea carbonatului de calciu până la ob܊inerea
de var var ܈i dioxid de carbon. La fabricarea a 1000 kg de ciment rezultă aproxim ativ 900 kg
de dioxid de carbon.
Rafinăriile sunt complexe industriale în care emisii le provin dintr-un numar mare de
surse. De obicei, cuptoarele care folosesc combustibili gazo܈i împreună cu boilerele
furnizează cele mai mari cantită܊i de CO 2, dar emisiile cuprind ܈i gazele de ardere din
procesul de fabricare a hidrogenului prin reformar ea hidrocarburilor grele precum ܈i din alte
procese ce au loc la nivelul unei rafinării.
De asemenea, o altă sursă de CO 2 este reprezentată de multe procese petrochimice.
De exemplu, 20% din gazele de ardere de la procesul de fabricare a o܊elului este CO 2.

܇i la nivelul ܊ării noastre emisiile de gaze cu efect de seră reflectă în principal
trendurile dezvoltării economice. Emisiile au început să crească după anul 1989 ca o
consecin܊ă a revitalizării economiei. În 2009, emisiile au scăzut semnificativ compar ativ cu
nivelul înregistrat in anul 2008, această scădere continuând ܈i în 2010, din cauza crizei
economice. În 2011, ponderea emisiilor a înregistrat din nou o cre܈tere urmată însă de o
descre܈tere urmând aceea܈i direc܊ie precum a activită܊ilor economice.
Totalul emisiilor de gaze cu efect de seră la nivelul Romăniei, sunt prezentate în
tabelul următor.

Tabel 1.2 Contribu܊ia fiecărui gaz cu efect de seră la totalul emisiilor în anul 1989 ܈i
2014. [7]
GHG 1989 (%) 2014 (%)
CO 2 69,39 66,84
CH 4 23,63 26,06
N2O 5,69 5,80
HFCs 0,0000 0,0125
PFCs 1,29 0,01
SF6 0,00000 0,00047

Se poate observa că cel mai mare contributor este CO 2, din care cea mai mare parte provine
din sectorul energetic 84,27 % în anul 2014.

Fig. 1.5 Evolu܊ia emisiilor de CO 2 în România (1990-2010) [8]

Schimbărilor climatice sunt considerate în prezent în forumurile internaționale de
specialitate ca reprezentând o amenințare cu potențial ireversibil pentru societate și planeta
noastră de aceea se încearcă adoptarea unor măsurilor de reducere a emisiilor de gaze cu efect
de în conformitate cu obiectivele și principiile din Conven ția-Cadru a Națiunilor Unite privind
Schimbările Climatice și a Protocolului de la Kyoto .
Protocolul de la Kyoto include o obliga܊ie pentru ܊ ările semnatare ܈i obiective
individuale obligatorii din punct de vedere juridic , de reducere a emisiilor, în special pentru

܊ărilor dezvoltate ele fiind responsabile pentru ce a mai mare parte din emisiile curente ܈i
istorice de gaze cu efect de seră.
În cadrul primei perioade de angajament sub Protocolul de la Kyoto, respectiv 2008-
2012, majoritatea Statelor Membre, inclusiv România, și -au asumat o țintă de reducere a
emisiilor de gaze cu efect de seră cu 8% față de anul de bază 1989. România ܈i -a îndeplinit ܈i
depă܈it obiectivul de 8 % asumat, pentru reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră.
A doua perioadă de angajament sub Protocolul de la Kyoto a fost stabilită prin
prevederile „Amendamentului de la Doha” și vizează intervalul 2013 – 2020. Pentru cea de a
doua perioadă de angajament a Protocolului de la Kyoto, UE și -a luat angajamentul de a
reduce emisiile cu 20 % în perioada 2013- 2020 față de 1990.
܉intele Uniunii Europeane în ceea ce prive܈te reduc erea emisiilor de gaze cu efect de
seră ܈i promovarea energiei regenerabile până în 2050, fig. 1.7, perioadă de timp împăr܊ită în
3 etape, sunt:
 Până în 2020 se dore܈te:
 Reducerea cu 20% a emisiilor de gaze cu efect de seră comparativ cu
anul 1990;
 20% di n totalul energiei consumate să provină din surse regenerabile;
 Cre܈terea eficien܊ei energetice cu 20%.

 Până în 2030 se dore܈te:
 Reducerea cu cel pu܊in 40% a emisiilor de gaze cu efect de seră fa܊ă de
anul 1990;
 Minim 27% din totalul energiei consumate să provină din surse
regenerabile;
 Cre܈terea eficien܊ei energetice cu cel pu܊in 27%.

 Până în 2050, UE încearcă reducerea substan܊ială a nivelului de emisii: 85 –
90% comparativ cu nivelul anului 1990.

Efectul măsurilor adoptate pentru reducerea gazelor cu efect de seră se pot observa
deja, în anul 2014 inregistrandu- se o scădere cu 23% a emisiilor, în compara܊ie cu valorile
înregistrate în anul 1990. Aproape toate sectoarele, cu excep܊ia arderii combust ibililor în
activită܊ile de transport ܈i avia܊ie interna܊ională au contribuit la diminuarea emisiilor. Un

rezultat pozitiv a fost înregistrat ܈i din punct de vedere al surselor de energie regenerabile,
furnizând 16% din totalul de energie consumată în UE. Progrese au fost făcute ܈i spre
atingerea obiectivului eficien܊ei energetice, în 2014, la nivelul UE s -a consumat cu 12% mai
pu܊ină energie din surse primare fa܊ă de anul 2005. [9 ]
Fig. 1.6 Emisiile gazelor cu efect de seră ܈i proiec܊iile UE, 1990 -2050 [9]

La 10 ani de la ratificarea Protocolului de la Kyoto, s-a organizat Summitul de la Paris
ce î܈i propune să pună bazele unor programe na܊ionale, planuri ܈i măsuri de combatere ܈i
diminuare a schimbărilor climatice ܈i de adaptare la efectele ei. De asemenea, Conven܊ia
obligă ܊ările să contribuie cu tehnologie, să asigure suport financiar ܈i să coopereze în scopul
reducerii emisiilor, în special din sectorul energetic, transport, industrie, agricultură,
silvicultură, managementul de܈eurilor, domenii ce produc împreună aproape toate emisiile de
gaze cu efect de seră atribuite activită܊ilor umane.
În perioada ianuarie – mai 2005 a fost elaborată Strategia Națională a României
privind Schimbările Climatice (SNSC) și Planul Național de Acțiune pentru Schimbările
Climatice (PNASC) care definesc politicile României privind respectarea obligațiilor
internaționale prevăzute de Convenția Cadru a Națiunilor Unite asupra Schimbărilor
Climatice (UNFCCC) și de Protocolul de la Kyoto, precum și prioritățile naționale ale
României în domeniul schimbărilor climatice.
În calitate de stat membru al Uniunii Europene, România a încercat transpunerea în
legisla܊ia na܊ională a Directivelor Comisiei Europene din domeniul mediului.

De܈i contribu܊ia României la emisiile globale este nesemnificativă (numai 0,3% din
emisiile de gaze cu efect de seră ale lumii ܈i mai pu܊in de 3% din emisiile totale ale ܊ărilor
UE), România a fost prima ܊ară care a ratif icat Protocolul de la Kyoto ܈i și-a reduse emisiile
GES cu apro ximativ 50% pînă la sfârșitul prim ei perioade de angajament (2008-2012).
Până în anul 2020, România va trebui, de asemenea, să îndeplinească ܊intele „20 -20-
20” din cadrul “Pachetului Energie și Climă” al UE: o reducere cu 20% a emisiilor de gaze cu
efect de seră fa܊ă de nivelurile din 1990; cre܈terea cotei de consum de energie provenită din
surse regenerabile cu 20%; ܈i o îmbunătă܊ire cu 20% a eficien܊ei energetice . [10]
EU ETS este primul sistem internațional de comercializare al emisiilor de CO 2 din
lume , însumând aproximativ 12000 de instalații mari consumatoare de energie de pe teritoriul
Uniunii Europeane precum: instalațiile de ardere, instalațiile de producere fontă și oțel,
fabricile de ciment și var, fabricile de ceramică, hârtie, sticlă și rafină riile de petrol care emit
aproape jumătate din emisiile de CO 2 din Europa.
Pe termen lung, mari reduceri ale emisiilor ar putea, teoretic, să se realizeze printr -o
comutare pe scară largă la surse de energie non -fosile, cu condiția ca acestea să fie sigure și
accesibile. Cu toate acestea, adoptarea în privința combustibililor a unei astfel de treceri la
surse non- fosile, și introducerea într -un ritm realist a unor măsuri de eficiență, nu vor fi
suficiente pentru a îndeplini cerințele necesare în prezent de reducere a 2CO .
Captarea și stocarea geologică a dioxidului de carbon (CSC) constituie o punte
tehnologică prin care se va contribui la limitarea schimbărilor climatice.

2. CAPTAREA POST-COMBUSTIE A DIOXIDULUI DE CARBON

BIBLIOGRAFIE:
1. EPA (Agen܊ia Americană pentru protec܊ia mediului), Global Greenhouse Gas
Emissions Data, 2014
2. IEA (Agen܊ia Interna܊ională a Energiei), Annual Report, 2012
3. IEA, Key Trends In CO 2 Emissions From Fuel Combustion, 2016
4. IPCC (Grupul Interguvenramental privind Schimbările Climatice), Summary for
policymakers: a report of working group I of the intergovernmental panel on climate change,
2005
5. IEA, Energy and Climat Change – World Energy Outlook Special Report, 2008
6. Centrul de Analiză Informa܊ională a CO 2, Laboratorul Na܊ional Oak Ridge,
Tennessee, Statele Unite ale Americii, 2013
7. Ministerul Mediului, Romania’s Greenhouse Ga s Inventory 1989-2014, 2016
8 . Comisia Na܊ională de Prognoză , Evaluarea impactului reducerii emisiilor de gaze
cu efect de seră asupra economiei românești prin utilizarea relațiilor tehnologice și de
interdependență dintre ramuri, 2012
9. Eurostat Statistic Explained, Europe 2020 indicators – climate change and energy,
2016
10. Strategia na܊ională privind schimbările climatice ܈i cre܈terea economică bazată pe
emisii reduse de carbon, 2015