Oxid uhličitý, co o něm (ne)víme?

Oxid uhličitý, co o něm (ne)víme?

Oxid uhličitý (CO₂) je běžnou součástí zemské atmosféry a vzhledem k tomu, že je produktem spalování, kvašení a také lidského dýchání, je všude okolo nás. Oxid uhličitý je plynem, který nabízí celou řadu využití, má však i své stinné stránky. Co vše o něm víme a jaké jsou jeho hlavní výhody a nevýhody vám přihlížíme v následujícím článku.

Oxid uhličitý je chemická anorganická sloučenina uhlíku a kyslíku. Jedná se o bezbarvý plyn bez chuti a zápachu, který je běžnou součástí zemské atmosféry (0,04 %). Vzniká během spalování a oxidačních procesů v přírodě. Byl objeven v 18. století Janem Baptistem von Helmont z Bruselu.

Jaký je rozdíl mezi oxidem uhličitým a oxidem uhelnatým?

Oxid uhličitý bývá často zaměňovaný za oxid uhelnatý. Oba tyto plyny jsou při určité koncentraci nebezpečné. Navíc se jedná o bezbarvé plyny bez chuti a zápachu, které není možné smysly odhalit.

Oxid uhelnatý ovšem vzniká nedokonalým spalováním fosilních paliv, ke kterému dochází při nedostatečném přísunu vzduchu při spalování. Tento plyn, který je někdy nazývan jako tichý zabiják, způsobuje zdravotní potíže už při nízké koncentraci a jeho vysoká koncentrace bývá smrtelná. Ročně se v České republice oxidem uhelnatým otráví více než 1 000 lidí, proto je doporučeno využívání detektoru oxidu uhelnatého (CO) i v domácnosti.

Využití oxidu uhličitého

Oxid uhličitý se hodí k nejrůznějším průmyslovým účelům jak v plynném i pevném (v menší míře kapalném) skupenství. Používá se při sycení nápojů, jako chladicí médium, v chemickém průmyslu slouží jako základní surovina řady organických látek, uplatňuje se jako ochranný plyn při svařování, představuje náplň hasicích přístrojů, zejména používaných pro hašení elektrických zařízení. V zemědělství bývá používán ve sklenících pro podporu růstu pěstovaných rostlin, případně může být použit pro sycení vody v rybnících za účelem vyšší produkce vodních řas, které mohou být následně použity pro výrobu biopaliva.

Jaké jsou výhody oxidu uhličitého?

Z výše uvedeného vyplývá, že zásadní výhodou oxidu uhličitého je, že nabízí bohaté možnosti využití, například v potravinářském nebo ve farmaceutickém průmyslu. Vědci se navíc snaží neustále přicházet s novými způsoby, jak tento plyn využít. Nedávno například objevili způsob, jak měnit emise CO₂ na palivo.

Nevýhody oxidu uhličitého/řešení

Nevýhodou oxidu uhličitého je, že při vyšších koncentracích může způsobovat otravu, ztrátu vědomí a smrt. V krvi se totiž váže na hemoglobin a vytěsňuje tak kyslík, který se pak z plic obtížněji dostává do mozku a tkání těla.

Účinným způsobem, jak zvýšeným koncentracím oxidu uhličitého v domácnosti přecházet, je pravidelně a dostatečně větrat. Obměnu vydýchaného vzduchu za čerstvý může kromě otevírání oken zajistit i moderní systém rekuperace vzduchu.

Zdravotní rizika jsou spojená i s kapalným oxidem uhličitým a suchým ledem, přímý kontakt totiž může vést ke vzniku omrzlin.

Oxid uhličitý má také negativní dopad na životní prostředí, přispívá ke vzniku tzv. skleníkového efektu, který má přímý dopad na oteplování planety. Jeho dopad na životní prostředí je tak velmi závažný. Plyn v atmosféře absorbuje infračervené záření zemského povrchu, které by jinak uniklo do vesmírného prostoru.

Problémem je nejen zvyšování teploty Země ale také rozpouštění oxidu uhličitého v moři (s rostoucí koncentrací CO₂ ve vzduchu, jímají přebytky oceány) čímž dochází k okyselování vody (vzniká kyselina uhličitá), což způsobuje problémy korýšům s vápníkovou schránkou a také korálům., To má zásadní vliv na potravní řetězce a následné porušování rovnováhy i v oceánech.

Přítomnost oxidu uhličitého v atmosféře je pro život nezbytná – jednak představuje zdroj uhlíku pro zelené rostliny (fotosyntéza) a také udržuje díky skleníkovému efektu stabilní a příznivé atmosférické podmínky pro život. V počátcích vývoje Země byl oxid uhličitý emitovaný vulkanicky nezbytnou podmínkou pro vývoj příznivého klimatu na Zemi, což vůbec umožnilo vznik a vývoj života. Současný problém spočívá v tom, že např. spalování fosilních paliv člověkem emituje do atmosféry ohromné množství oxidu uhličitého, množství větší, než jsou schopny přirozené pochody zpětně odstranit. Proto koncentrace oxidu uhličitého v atmosféře od průmyslové revoluce neustále stoupá.

Mezi metody odstraňování oxidu uhličitého patří zalesňování, obnova lesů, zemědělské postupy, které zachycují uhlík v půdě (uhlíkové zemědělství), obnova mokřadů a přístupy založené na modrém uhlíku, bioenergie se zachycováním a ukládáním uhlíku, hnojení oceánů, zvyšování alkalinity oceánů a přímé zachycování uhlíku v ovzduší v kombinaci s ukládáním. Příkladem takového ukládání je na Islandu, kde se mění oxid uhličitý ve skálu. Více zde: https://www.lidovky.cz/orientace/veda/na-islandu-meni-oxid-uhlicity-ve-skalu.A190610_110438_ln_veda_ape

Nízká hladina oxidu uhličitého zaručuje, že Země neztrácí své teplo. Nárůst této látky by nás však vrátil zpět do geologického období kambria (před 500 miliony let), kdy teploty nebyly vhodné pro život, jak víme dnes. Stanovení přijatelné hodnoty a definování opatření, která je třeba podniknout pro omezení koncentrace oxidu uhličitého, je předmětem debaty týkající se „změny klimatu“, která nyní probíhá.

Ing. Hana Matějková
Ekologické centrum Most a Kralupy n/Vlt.
Výzkumný ústav pro hnědé uhlí a.s., Most 

Foto: archiv autora

Zdroje:

https://www.irz.cz/latky-v-irz/oxid-uhlicity-co2
https://www.bola.cz/poradna/oxid-uhlicity-k-cemu-se-pouziva-a-kdy-je-nebezpecny
https://arnika.org/toxicke-latky/databaze-latek/oxid-uhlicity
https://www.messer.cz/en/carbon-dioxide