Zachytávání oxidu uhličitého ze vzduchu a průmyslových komínů je klíčovým nástrojem v boji proti klimatické změně — jenže dosud bylo drahé a energeticky náročné. To se teď možná mění. Vědci z japonské Chiba University vyvinuli zcela nový typ uhlíkového materiálu zvaného viciazites, který dokáže uvolnit zachycený CO2 při teplotě nižší než 60 °C. Průmysl přitom ve většině případů takovýmto odpadním teplem disponuje zadarmo. Výzkum byl zveřejněn 27. února 2026 v odborném časopisu Carbon a světová pozornost na sebe strhuje právě teď.
Proč je zachytávání CO2 tak těžké — a tak drahé?
Globální klimatické scénáře omezující oteplení na 1,5 °C předpokládají, že svět do roku 2030 zachytí miliardu tun CO2 ročně, a do roku 2050 několik miliard tun. Skutečnost je prozatím skromná: v roce 2025 dokázaly provozované stanice zachytit přibližně 50 milionů tun ročně — méně než jedno desetinné procento světových emisí.
Hlavním viníkem je cena. Zachytit a uložit jednu tunu CO2 stojí v závislosti na technologii 50 až 600 dolarů. Největší položkou bývá energie potřebná k „vyprázdnění" sorbentů — materiálů, do nichž se CO2 naváže. Nejrozšířenější průmyslová metoda, takzvaná aminová pračka, potřebuje zahřát velký objem kapaliny nad 100 °C, aby CO2 uvolnila. To je energeticky i finančně nákladné, a pro mnoho provozů prakticky nereálné.
Co jsou viciazites a jak fungují?
Tým vedený docenty Yasuhirem Yamadou (Katedra strojního inženýrství) a Tomonorim Ohbou (Katedra přírodních věd) z Chiba University se zaměřil na stavbu uhlíkových materiálů na atomární úrovni. Klíčovým poznatkem je poloha dusíkových skupin v materiálu — pokud sousedí bezprostředně vedle sebe, zachytávají CO2 efektivněji a zároveň ho uvolňují při daleko nižší teplotě.
Název viciazites pochází z latinského vici (sousední) a azite označujícího dusíkaté uhlíkové materiály. Výzkumníci vytvořili tři varianty:
- Viciazite s primárními aminovými skupinami (-NH2) — selektivita 76 %, vyroben třístupňovým procesem zahřívání koronenu, bromace a následného ošetření amoniakem
- Viciazite s pyrolovými dusíky — selektivita 82 %
- Viciazite s pyridovými dusíky — selektivita 60 %
Nejdůležitější vlastností je teplota desorpce. Zatímco aminová pračka vyžaduje přes 100 °C, viciazite s primárními aminovými skupinami uvolní CO2 již pod 60 °C. To je teplota, které průmyslové podniky — od elektráren přes cementárny až po ocelárny — dosahují jako vedlejšího produktu výroby. Jinými slovy: mohly by zachytávat CO2 takřka zadarmo, z tepla, které dnes vyplouvá do vzduchu.
Průmyslové odpadní teplo: nevyužitý gigant
Potenciál odpadního tepla je obrovský. Odhaduje se, že průmysl celosvětově produkuje stovky terawatthodin nevyužitého tepla s teplotou pod 100 °C ročně. Pokud by tento zdroj mohl pohánět regeneraci sorbentů pro zachytávání CO2, náklady na celý proces by dramaticky klesly — a tím by se dostalo do hry mnohem více provozů, pro něž bylo CCUS (zachytávání, využití a ukládání CO2) dosud ekonomicky nedostupné.
„Klíčem bylo řídit polohu dusíkových skupin na atomární úrovni, ne jen jejich množství," vysvětlil docent Yamada. „To nám umožnilo srovnat selektivitu k CO2 a zároveň výrazně snížit teplotu, při které ho materiál uvolňuje."
Přesah za zachytávání CO2
Viciazites přitom nejsou jednoúčelové. Díky přizpůsobitelným povrchovým vlastnostem by mohly najít uplatnění při odstraňování kovových iontů z odpadních vod nebo jako průmyslové katalyzátory. Výzkumníci zdůrazňují, že jde o celou novou třídu materiálů s konfigurovatelnou chemií — ne o jednu konkrétní sloučeninu.
To je z pohledu vývoje technologií vzácné: místo slepé uličky vznikla platforma pro další výzkum, která může postupně optimalizovat vlastnosti materiálu pro konkrétní průmyslové aplikace.
Kde dnes stojí globální zachytávání CO2?
Přes veškerý výzkum je realita střízlivá. Aktuálně provozované CCUS kapacity zachycují méně než 0,1 % světových emisí. Ve výstavbě či přípravě je sice přes 600 projektů s meziročním růstem přibližně 15 %, investice se přibližují 6,4 miliardám dolarů ročně — ale k ambiciózním klimatickým cílům je cesta stále dlouhá.
Příznivým signálem je studie publikovaná v časopisu Communications Sustainability, která ukázala, že zachytávání CO2 s vysokou účinností by mohlo být nákladově efektivním nástrojem dekarbonizace evropského energetického sektoru — ovšem pouze pokud se podaří snížit provozní náklady. Přesně na to japonský průlom cílí.
Konkrétním příkladem rozvíjejícího se odvětví je holandský projekt u ammoniakového závodu Yara, kde od roku 2026 zachytí a uloží až 800 000 tun CO2 ročně pod dno Severního moře. Jde o jeden z největších provozních CCUS projektů na světě — ale stále jen kapka v moři celosvětových emisí přesahujících 37 miliard tun ročně.
Japonský objev v kontextu klimatické krize
Zpráva Světové meteorologické organizace (WMO) zveřejněná 23. března 2026 potvrdila, že roky 2015–2025 jsou nejteplejšími jedenácti lety v historii měření. Energetická nerovnováha planety narůstá, hladina oceánů stoupá rekordním tempem a průmyslové emise zatím zůstávají vysoké navzdory boomu obnovitelných zdrojů.
V tomto kontextu je každý pokrok v zachytávání CO2 vítanou zprávou. Viciazites zatím prošly laboratorní fází — cesta k průmyslovému nasazení bude trvat roky. Japonský tým nicméně podle ScienceDaily plánuje spolupráci s průmyslovými partnery na škálování technologie. Klíčovým krokem bude ověření trvanlivosti materiálů po tisících cyklech zachytávání a uvolňování CO2.
Pokud viciazites obstojí v reálných podmínkách, mohly by se stát jedním z mála skutečně přelomových materiálů v historii zachytávání uhlíku — a pomoci splnit klimatické závazky, které se dnes zdají vzdálené.
Jak se liší viciazites od běžných metod zachytávání CO2?
Tradiční aminová pračka zachytí CO2 do kapalného roztoku a uvolní ho zahřátím nad 100 °C — to je energeticky nákladné. Viciazites jsou pevný uhlíkový materiál, který uvolní zachycený CO2 již pod 60 °C, čímž může využívat průmyslového odpadního tepla místo drahou energie. To by mohlo dramaticky snížit provozní náklady.
Kdy by mohly viciazites fungovat v průmyslovém provozu?
Výzkum je zatím ve fázi laboratorního ověřování. Tým z Chiba University plánuje spolupráci s průmyslovými partnery na škálování technologie, ale realistický horizont nasazení v průmyslových provozech jsou spíše roky než měsíce. Klíčovým testem bude trvanlivost materiálů po opakovaných cyklech.
Může zachytávání CO2 samo o sobě zachránit klima?
Samo o sobě ne. Zachytávání CO2 je doplňkový nástroj, nikoliv náhrada za snižování emisí u zdroje. Klimatické scénáře počítají s CCUS jako součástí širší palety opatření — spolu s obnovitelnými zdroji, energetickou účinností a změnou chování. Bez dramatického snížení emisí samotné zachytávání nestačí.