Vytápění domů uhlím škodí víc než elektrárny, říká expert

Kdybychom jako výchozí bod vzali 80. léta, kvalita ovzduší v rámci celé České republiky se bezesporu zlepšila. V 80. letech za znečištěním ovzduší stály hlavně velké průmyslové celky a neodsířené elektrárny v severních Čechách. Po roce 1989 v důsledku úbytku průmyslu a odsíření elektráren tyto zdroje znečištění zásadní měrou poklesly, takže kvalita ovzduší prudce vzrostla.

Začínají se ale objevovat nové zdroje, které předtím byly v pozadí. Jedná se navíc o zdroje, které se velmi obtížně regulují. Velké zdroje, nad jistý instalovaný výkon, se regulují dobře, protože pro jejich provoz existují zákonná opatření, jsou jich řádově jen desítky až stovky, a proto je lze dobře kontrolovat.

Nově se objevující zdroje znečištění jsou malá topeniště na pevná paliva a ta se kontrolují obtížně, protože jich je obrovské množství. Jejich počet dosahuje téměř poloviny počtu rodinných domů v České republice.

Problém se objevuje zejména v sídelních celcích a malých obcích, kde se ale aktuálně znečištění ovzduší neměří. Takže lidé mají dojem, že ve velkých městech je znečištění ovzduší podstatně horší než na vesnici nebo někde v příměstské čtvrti, a počítají s tím, že když si koupí nemovitost třeba v Klánovicích, bude tam kvalita ovzduší podstatně lepší než v Praze. Nic nemůže být dál od pravdy.

Při vytápění rodinných domů spalováním pevných paliv je produkce škodlivin na jednotku produkované energie zhruba desettisíckrát větší než třeba u uhelných elektráren.

Samozřejmě, z kouřícího komínu od kotle do výkonu 25 kilowatt se sice nevalí tak obrovské množství škodlivin jako z komínu elektrárny, ale ústí komínu je podstatně blíže lidem. Navíc problém lokálních topenišť tkví v tom, že se přesně neví, jaká úroveň znečištění je v jejich blízkosti, protože se to prostě systematicky neměří. Je to dáno tím, že v České republice je asi pět tisíc obcí a Český hydrometeorologický ústav, který je zodpovědný za měření kvality ovzduší, má po celé České republice asi 150 stanic.

Ty jsou historicky rozmístěny do oblastí největší akumulace lidí, tedy ve velkých městech nebo v blízkosti bývalých průmyslových celků, jako je to třeba v Kladně.

Kladno jsem nezmínil náhodou, protože jsou tam dvě stanice, jedna blízko centra města a druhá v kladenské čtvrti Švermov. Ten přiléhá k průmyslové čtvrti, která je v současné době už v podstatě mrtvá. Stanice ve Švermově tedy neměří průmyslové znečištění, ale měří znečištění ovzduší v místě, kde je asi tisíc domů a jež je položeno v mělkém údolí.

K velkému překvapení se zjišťuje, že i v této městské čtvrti, přestože není v blízkosti průmyslu a není tam výrazně intenzivní doprava, dochází pravidelně v zimě k překračování limitních koncentrací pro mikročástice, které se vznášejí v ovzduší.

Takové částice se označují jako PM10 nebo PM2,5 podle toho, zda se jedná o částice veliké až 10 nebo 2,5 mikrometru neboli tisíciny milimetru. Ačkoli jsou prostým okem neviditelné, velmi snadno proniknou do dýchacího traktu člověka, a pokud na sebe vážou nějaké škodliviny, tak je člověk vdechne i s těmi škodlivinami a může mu to způsobit zdravotní problémy. Proto existují pro tyto částice limity.

Nabídla se otázka, odkud se znečištění ve Švermově bere. V roce 2016 jsme provedli měření a zjistili jsme, že díky existenci malých topenišť na pevná paliva se ovzduší v údolí poměrně rychle zhorší. Spočítali jsme, že při jisté konstelaci stačí sedm nebo osm kotlů z toho tisíce domů a jen tyto kotle během několika hodin naplní ovzduší údolí spalinami do míry, která překračuje limity.

Navíc znečištění v těsné blízkosti komínů je extrémní. Když studenti procházeli s měřáky ulicemi Švermova, aby určili rozdíly mezi jednotlivými částmi ulic, zjistili v uličním kaňonu koncentrace až 750 mikrogramů PM10 na metr krychlový. Jedná se o dočasné koncentrace, které mohou trvat deset minut, ale i hodinu nebo dvě.

Koncentrace 750 mikrogramů na metr krychlový pro PM10 je pětkrát více než stanovený limit pro vyhlášení smogové epizody ve velkých městech. Jestliže administrativa velkého města jako Ostrava, Mladá Boleslav nebo Praha naměří průměrné koncentrace nad 150 mikrogramů za 24 hodin, musí vyhlásit smogovou epizodu.

Tady máte 750 mikrogramů a nikdo o ničem neví. Někdo může argumentovat tím, že nejste na ulici celý den, takže expozice nemusí být tak vysoká. Vezměte si ale případ, kdy je v blízkosti kouřícího komínu mateřská škola. Pravidlem je, že zhruba 70 procent toho, co je venku, se postupně dostane do vnitřních prostor. I kdyby pronikla méně nežli polovina, řekněme 300 mikrogramů, jedná se o dvojnásobek limitu pro smog a může se stát, že takovým koncentracím budou děti vystaveny celé dopoledne a nikdo o tom neví.

Navíc veřejné budovy, jako jsou školy, musí ze zákona poměrně intenzivně odvětrávat a nelze je jednoduše utěsnit. Rodiče odvádějí své děti do škol v domnění, že se jedná o bezpečné místo, ale kvůli blízkému kouřícímu komínu může být opak pravdou. Znečištění ovzduší je přitom druhou nejčastější příčinou zkrácené doby života.

Kromě akutních dýchacích potíží způsobuje i to, co na první pohled vypadá, že se znečištěním ovzduší nesouvisí, a to jsou infarkty myokardu, mozkové mrtvice nebo genetické poškození. Vysoký výskyt astmatu u dnešních předškoláků v Teplicích v Čechách se vysvětluje právě poškozením genů lidských vajíček jejich maminek. Příčinou zdravotních potíží dnešních školáků tak je expozice vysoké hladiny znečistění ovzduší u jejich babiček během smogových epizod v osmdesátých letech.

Když provozujete kotel na pevná paliva, můžete spalovat uhlí nebo dřevo a záleží na způsobu spalování a od toho se odvíjejí emise škodlivin. Když budete mít kotel na uhlí a budete dodržovat vysokou teplotu v topeništi, mohou být emise podstatně lepší, než když budete mít kotel na dřevo, do něhož budete dávat mokré dřevo a budete to dusit. Přístup kyslíku do topeniště nebude takový, jaký má být, a tím pádem jsou emise podstatně horší. Nezáleží tedy jen na typu topeniště, ale také na tom, jak se s ním zachází.

Zajímavé je, že jsme zjistili, že emise škodlivin z jednotlivých kotlů příliš nesouvisí se sociálním statusem člověka. Nejedná se o problém chudoby. Většina lidí bohužel nedbá na to, že se jim z komína kouří, vychází z něj něco nebezpečného, i když mají peníze na to, aby to zlepšili.

U nás se kouřící komín nepovažuje za velký prohřešek, není vytvářen sociální tlak. Tak aby znečišťovateli, když přijde do hospody, ostatní řekli: Podívej se, co ti vychází z komína, já si s tebou pivo nedám. Podobně jako když soused sousedovi hodí do studny mrtvého králíka. S ovzduším je to ale ještě horší. Vodu ze studny totiž nemusíte pít hned, ale když sousedův komín kouří, musíte dýchat, ať se děje, co se děje.

Jde zejména o zdraví dětí. Ráno vybavíte děti na cestu do školy kvalitní svačinou, ale pak už můžete jenom bezmocně pozorovat, jak nekvalitní vzduch dýchají během této cesty kvůli kouřícím komínům. Je to často mrazivý pocit. U dětí je to ještě horší v tom, že na jednotku hmotnosti prodýchají podstatně větší množství vzduchu než dospělí.

Málo se obecně ví, že člověk za 24 hodin prodýchá asi 170 hektolitrů vzduchu. Když to srovnáte s množstvím potravin, člověk jich obvykle spotřebuje do pěti kilogramů denně. Když přepočteme množství spotřebovaného vzduchu na hmotnost, jedná se o asi 20 kilogramů. Když sportujete, běháte, může to být i dvojnásobek.

Samozřejmě spalování plynu je alternativa, která je přijatelná, nic ale není zadarmo. Spalování plynu zvyšuje koncentrace oxidů dusíku ve spalinách. To má své následky v městském ovzduší, ale je to podstatně lepší alternativa než spalovat hnědé uhlí.

Je dobré si uvědomit, co znamená, že palivo hoří. Dřevo samo o sobě nehoří. Plamen nevychází přímo z materiálu, ale z té části, která se nejdříve zplyní. Teprve plyn potom reaguje za dostatečně vysoké teploty s kyslíkem a vytváří plamen. V topeništi musíte zvýšit teplotu natolik, abyste ze dřeva vypudili organické látky, které potom hoří. Pokud nezvýšíte teplotu dostatečně, dochází k tomu, že organické látky zcela neshoří a vycházejí komínem, a to je pak ta špatná emisní charakteristika.

Z hlediska principu spalování je tedy nejlepší plyn, ale ten má nevýhodu, že teplota v hořáku je poměrně vysoká. Dochází tak ke štěpení molekul atmosférického kyslíku na atomy, které se sloučí s atmosférickým dusíkem a vytvoří oxidy dusíku. Nejlepší vytápění je spotřebovat co nejméně energie.

Měření kvality ovzduší v malých sídlech vyžaduje získávání informací o kvalitě ovzduší co nejčastěji a s co největší prostorovou hustotou. Optimální je kombinace stacionárních a mobilních měření. Při mobilních studenti opakovaně procházejí po předem stanovené trase ulicemi obce a zaznamenávají každou vteřinu svoji polohu a současně koncentrace škodlivin.

Vykreslením takové procházky do mapy obce a porovnáním s výsledky stacionárních měření se pak odhalí místa se statisticky významnou zhoršenou kvalitou ovzduší v obci. Měření obvykle probíhají v topném období po dobu jednoho měsíce. V současné době díky grantu Technologické agentury ČR vyvíjíme technologie, jež bude možné použít pro měření jak akumulace, tak šíření škodlivin z ovzduší malých sídel.

S pomocí vzducholodi například měříme v údolí Berounky, kde dochází velmi často k inverzním situacím v ovzduší. Vzducholoď už jsme použili při měření na Ostravsku v roce 2014, kde se nám díky měření přímo nad předpokládanými zdroji znečištění podařilo kvantifikovat příspěvek průmyslu v Radvanicích a Bartovicích, jedné z nejpostiženějších lokalit znečištěním ovzduší v Česku.

V rámci projektu CONSPIRO aneb Dýcháme společně, financovaného Evropskou unií v rámci podunajského regionu, spolupracujeme s Německem, Bulharskem a Srbskem. Projekt má za úkol vyzkoušet logistiku měření ve vybraných obcích a zkusit porovnat, jak na tom kdo je.

Při měření na česko-německé hranici byla u nás míra znečištění ovzduší asi dvakrát vyšší než v Německu. Je to způsobené logicky i tím, že v Německu většinou vytápějí domy elektřinou nebo plynem, u nás naopak lidé většinou domy vyhřívají spalováním pevného paliva. V Srbsku byla situace podobná jako u nás.

Naprosto nejhorší ale byla v Bulharsku. Tam jsme měřili v podhorské obci, která je současně lázeňským střediskem a velmi výjimečně tam někdo topí plynem nebo elektřinou. Situace tam byla katastrofická. Ráno byly ještě koncentrace podobné jako u nás, večer byla ale maxima až kolem 15 tisíc mikrogramů na metr krychlový, což je stokrát víc, než je režim pro vyhlášení smogové epizody.

Kvalita ovzduší tedy není problém jen České republiky, v Bulharsku je ještě větší. Souvisí to s rozvojem společnosti, s plynofikací. Topit si elektřinou nemůže z finančních důvodů každý.

Největším znečišťovatelem je zde doprava. Obecně ale platí, že zhruba 80 až 90 procent emisí, které jdou z dopravy, jde ze špatně udržovaných motorů. Většina dobře vedených aut má velmi nízký emisní potenciál, ale všechno to vynahradí kouřící auta. Když před vámi jede kouřící auto, tak je to extrémně nebezpečné a ostatních sto aut zdaleka nevyprodukuje tolik nebezpečných látek.

Nicméně společným problémem kvality evropského vzduchu je snížení kvality ovzduší v okrajových čtvrtích měst. Je to dáno tím, že tam jsou rodinné domy, v nichž si lidé zhusta pořizují krb, a to ne kvůli vytápění, ale domácí pohodě. Režim spalování v krbu je nepříznivý pro emise. To se například děje v Německu.

Loni jsme například prováděli měření v Šestajovicích u Prahy. Kdybyste si tam chtěl pořídit rodinný dům, tak byste musel sáhnout hluboko do kapsy. Předpokládáte, že si postavíte vilu a kvalita bydlení a ovzduší tomu bude odpovídat, ale vůbec to tak není.

Měřili jsme v rodinném domě, kde přes ulici byl kouřící komín. Koncentrace PM10 v uličním kaňonu dosahovaly běžně přes 1000 mikrogramů na metr krychlový a projevily se i uvnitř rodinného domu. Večer v domě pomalu narostly a pak začaly pomalu klesat. Když v šest ráno vstanete, zjistíte, že jste unavení, a není se čemu divit, když jste měli během spánku v domě kolem 200 mikrogramů na metr krychlový.

Musíme rozlišovat míru vystavení lidí nekvalitnímu ovzduší. Výfuky automobilů či komíny rodinných domů mají ústí řádově v metrových vzdálenostech od člověka. Logicky se nabízí otázka omezit zdroje znečištění, které jsou nejblíže lidem, stejně jako si myslím, že je správný trend zavádění bezemisních zón.

Většina elektřiny u nás se vyrábí spalováním uhlí v elektrárnách, ale je třeba si uvědomit, že produkce škodlivin na jednotku vyráběné kilowatty energie je u elektrárny o čtyři řády nižší než v malých topeništích.

Měli jsme možnost měřit reálné emise nad elektrárnou Chvaletice. Maximální koncentrace se v kouřové vlečce pohybovaly kolem 350 mikrogramů na metr krychlový. V uličním kaňonu malých obcí běžně měříme 700. Věřím tomu, že nikdo by nechtěl dýchat vzduch, jako by bydlel nad komínem elektrárny, ale v podstatě tomu tak v důsledku kouřících komínů rodinných domků mnohdy právě je.