Energetyka jest bardzo ważnym elementem naszego życia. W praktyce możemy mówić o energii cieplnej produkowanej w ciepłowni oraz energii elektrycznej powstającej w użytecznej formie w elektrowniach. Produkcja obu form energii skutkuje dużą emisją gazów cieplarnianych, gdyż aż 85% energii produkowanej na świecie pochodzi z ropy, gazu i węgla. Energetyka w „węglowej” Polsce ma bardzo wielki wpływ na emisję; wg Krajowego Ośrodka Zarządzania Emisjami w 2010r. udział energetyki w emisji całkowitej wyniósł ok. 82%. To pokazuje, jak wielki jest potencjał do obniżenia emisji dzięki konsekwentnemu wprowadzaniu energetyki odnawialnej.

Odnawialne Źródła Energii 

Odnawialne źródła energii to takie źródła jak: woda, wiatr, powietrze, biomasa czy promieniowanie słoneczne. Ich głównym atutem jest to, że są naturalnie regenerującymi się zasobami, a w czasie produkcji energii nie są emitowane gazy cieplarniane. 16% globalnego rynku energetycznego to energia pochodząca z odnawialnych źródeł. Poniżej przedstawiono najważniejsze typy energii odnawialnej.

1) Energia wiatrowa

W miejscach, gdzie istnieją dość silne (od ok. 4m/s) i stałe wiatry, mogą powstać elektrownie wiatrowe. Mają one postać turbin, które w czasie obracania produkują energię. Najczęściej używa się turbin o mocy 1,5 – 3MW, ale moc może dochodzić nawet do 5MW. W Polsce najlepsze warunki dla tych elektrowni są na północy Polski. Udział w produkcji całkowitej energii elektrycznej w naszym kraju to zaledwie 0,96%. Mamy w sumie 484 instalacji wiatrowych o łącznej mocy 1489MW. Dla porównania w Niemczech, największym producencie tego typu energii w Europie, do 2010 r. zainstalowano ponad 21 000 turbin o łącznej mocy ponad 27 000 MW, co w przeliczeniu daje 6% udziału w produkcji energii. Dania z kolei, w której produkowanych jest większość turbin wiatrowych, może pochwalić się ponad 3700 MW mocy z turbin, których produkcja zaspokaja ponad 20% zużycia energii elektrycznej w kraju. Jednym z liderów jest również Hiszpania zaspokajająca prawie 12% zapotrzebowania na energię energetyką wiatrową.

2) Energia wodna 

Istnieje kilka sposobów na czerpanie energii z wody. Najczęściej występują hydroelektrownie przepływowe, ale nie można ich nazwać ekologicznymi. Bazują na produkcji energii ze spadku wody, która porusza turbiny produkujące prąd. Stąd często buduje się wielkie tamy, zmieniając ekosystem i przesiedlając ludzi. Na mniejszą skalę pozyskuje się również energię z pływów morskich czy fal morskich.

3) Energia słoneczna

Energia słoneczna służy nie tylko do produkcji prądu w ogniwach fotowoltaicznych, ale także do produkcji ciepła. Fotoogniwa są używane w wielu miejscach, od pojedynczych domów przez kalkulatory, budki telefoniczne, samochody, samoloty, a nawet statki kosmiczne. Kolektory słoneczne mogą zamieniać promieniowanie słoneczne na ciepło. Najczęściej mówimy o ogrzewaniu wody, która jest nośnikiem ciepła.

4) Energia z biomasy

Biomasa to ogół materii zawarty w organizmach. Biomasę można spalić i wykorzystać do produkcji energii elektrycznej, zazwyczaj przez turbiny. Biomasę stanowią m.in.: odchody zwierząt, osady ściekowe, odpady organiczne, oleje roślinne i zwierzęce. Istnieją również specjalne gatunki roślin uprawiane specjalnie, by wyprodukować biomasę: wierzba wiciowa, kukurydza, słonecznik bulwiasty itp. Często przy produkcji zachodzi fermentacja, która skutkuje produkcją biogazu – paliwa używanego m.in. do ogrzewania wody lub jako napęd do silników CNG (Compressed Natural Gas). Biomasa jest bardziej ekologiczna niż tradycyjne paliwa kopalne, bo ten dwutlenek węgla, który się wytwarza w trakcie spalania, niedawno był pochłonięty przez rośliny, więc bilans emisji jest zerowy.

5) Energia geotermalna

Energia geotermalna wykorzystuje energię wnętrza Ziemi, a konkretniej wody podgrzanej przez intruzje magmowe we wnętrzu Ziemi. Woda „wraca” na powierzchnię, ale już o bardzo wysokiej temperaturze. Energię tę wykorzystuje się do ogrzewania lub do produkcji energii elektrycznej. W Polsce jak dotąd jest 9 zakładów ciepłowniczych opartych na tym źródle. Islandia aż 30 % produkcji energii elektrycznej czerpie z energii geotermalnej.

Czy wiesz, że…

… w marcu 2011r. grupa badaczy z MIT (Massachusetts Institute of Technology) ogłosiła opracowanie modelu fotosyntezy możliwego do zastosowania w praktyce. Konwencjonalne panele słoneczne produkują energię, która jest używana do rozkładu wody na wodór i tlen w ogniwie paliwowym. Cały układ jest zbudowany z dość łatwo dostępnych elementów. Uczeni twierdzą, że panel słoneczny o powierzchni 1m2 byłby w stanie pokryć zapotrzebowanie na energię elektryczną zarówno w dzień, jak i na noc (energia jest magazynowana) w przeciętnym domostwie w kraju rozwiniętym. Na razie jednak jest to technologia w fazie testów.

Fakty i mity

Na temat zmian klimatu istnieje wiele fałszywych przekonań. Jednym z nich jest to, że emitowanie CO¬2 jest naturalne, bo związane z oddychaniem. Skoro każdy z nas oddycha, to dlaczego mamy ograniczać emisję tego tlenku z innych źródeł? Faktem jest, że oddychanie jest elementem naturalnego cyklu obiegu energii na Ziemi, więc to nie oddychanie jest kluczem problemu globalnych zmian klimatu. Emisja z oddychania, pobieranie dwutlenku węgla przez rośliny, zawartość CO2 w powietrzu – te czynniki przed erą industrialną były w równowadze. Problemem jest dodatkowy wkład człowieka w światową pulę CO2 przez spalanie paliw kopalnych. Ta aktywność jest głównym winowajcą, a nie oddychanie i ją powinniśmy ograniczać.

Porada:

Każdy z nas ma wpływ na zmiany klimatu i każdy z nas może podjąć działania, by ten wpływ ograniczyć. Jednym ze sposobów jest unikanie podróży samolotem. Podróż samolotem przyczynia się do 3,5% globalnych emisji. Jeden przelot w miejsce odległe o 5000 km to emisja ponad pół tony gazów cieplarnianych. Emisje z podróży samolotem są nie tylko duże w porównaniu z innymi środkami transportu, ale też zanieczyszczenia są emitowane na dużych wysokościach, co czyni je parokrotnie bardziej niebezpiecznymi dla atmosfery. Co ciekawe, biała smuga widoczna za samolotami na niebie nie ma nic wspólnego z emisją CO2 – to smuga kondensacyjna, która jest sztuczną chmurą. Przy silniku woda się skrapla i tworzy chmurę na krótką chwilę, dopóki temperatura nie spadnie znów i woda nie zamarznie.

***

Artykuł powstał w ramach projektu o akronimie LAKS: Local Accountability for Kyoto goalS (pol. „Lokalna odpowiedzialność ze realizację celów Protokołu z Kioto”), który jest współfinansowany z Instrumentu Finansowego Wspólnoty Europejskiej LIFE+

Bibliografia:

Krajowy Ośrodek Bilansowania i Zarządzania Emisjami

Polskie Stowarzyszenie Energetyki Wiatrowej

Renewable Energy Policy Network for the 21st Century

„Artificial leaf makes fuel from sunlight”, Massachusetts Institute of Technology