Kategoria: Rozwiązania technologiczne

Energetyka - wprowadzenie

Większość energii produkujemy z węgla, gazu i ropy. Jakie mamy alternatywy?

Po pierwsze - przestańmy marnować energię. Możemy zmniejszyć jej zużycie nawet o 50% i to zarówno jeśli chodzi o prąd w domach i fabrykach, jak i o ogrzewanie. Prąd ze spalania paliw kopalnych w Polsce produkujemy z efektywnością 30%, a moglibyśmy to robić o połowę efektywniej. Ale to nie jest rozwiązanie docelowe - nawet spalając paliwa kopalne wolniej i tak je wyczerpiemy i zmienimy klimat. Musimy je wyeliminować i to jak najszybciej. Wychwyt (sekwestracja) dwutlenku węgla to ślepa uliczka, do tego nasilająca kryzys energetyczny. Jakie rozwiązania mogą nam pomóc? Z całej ich plejady najbardziej obiecująco wyglądają dziś energia słoneczna, wiatrowa i wodna. W horyzoncie kilkunastu lat biopaliwa z alg, a za kilkadziesiąt lat reaktory termojądrowe.


Efektywność energetyczna - negawaty

Brakuje energii? Energia kosztuje? Emisje CO2? A może marnujemy energię bez sensu?

Marnujemy. Naprawdę spektakularnie. Kiedy zapalamy zwykłą żarówką, w światło zamienia się jedynie 1% energii spalanego w elektrowni węgla. Kiedy jedziemy samochodem, również jedynie 1% zużytej energii idzie na przemieszczanie nas i naszego bagażu. 


Energetyka konwencjonalna

Energetyka konwencjonalna, co z nią zrobić?

Elektrownie konwencjonalne produkują obecnie przytłaczającą większość energii, a rezygnacja z nich z dnia na dzień jest praktycznie niemożliwa. Ich zamknięcie i utrata tysięcy miliardów włożonych w ich budowę w sytuacji, w której stale rośnie zapotrzebowanie na energię to scenariusz mało realny.

Musimy jak najszybciej uniezależniać się od paliw kopalnych, jednak na etapie przejściowym nie unikniemy wykorzystywania ropy, węgla i gazu. Jeśli już coś spalamy, czyńmy to przynajmniej efektywnie i z jak najmniejszą szkodą dla środowiska - pomóc tu mogą technologie takie, jak IGCC, UCG i CCS.


Energetyka jądrowa

Energia jądrowa. Tak czy nie?

Ma wiele zalet - paliwa wystarczy na dziesięciolecia, są możliwości budowy reaktorów powielających, wytwarzających więcej paliwa niż produkują, są czyste i bezpieczne.
Jednak są też problemy - powolny cykl budowy, duży koszt odbierający środki odnawialnym źródłom energii, możliwość rozprzestrzeniania się broni jądrowej i odpady promieniotwórcze aktywne przez tysiące lat.


Energetyka wiatrowa

Energia wiatrowa ma za sobą tysiące lat historii wykorzystywania.

Energetyka wiatrowa to obecnie najszybciej rosnące odnawialne źródło energii, konkurencyjne cenowo względem elektrowni węglowych.


Energetyka słoneczna

Jakie źródło energii ma największy potencjał?

Energia słoneczna.
Docierająca do Ziemi moc promieniowania słonecznego to 170 000 000 GW. Większość innych źródeł energii, od paliw kopalnych, przez biopaliwa po energię wiatrową i wodną to wykorzystanie energii słonecznej.


Hydroenergetyka

Energia wodna - wykorzystujemy ją od dawna. To obecnie największe odnawialne źródło energii. Jaki ma potencjał?

Hydroenergetyka to obecnie największe odnawialne źródło energii. Potencjał hydroenergetyczny jest krytyczny dla dalszego rozwoju energii wiatrowej i słonecznej, gdyż te (potencjalnie bardzo potężne) źródła energii nie mogą produkować energii wtedy, kiedy jest ona potrzebna.
Elektrownie wodne to potrafią. Podczas szczytu produkcji energii słonecznej (bezchmurny dzień) czy wiatrowej (wietrzny dzień), elektrownie wodne mogą gromadzić wodę w zbiorniku. Kiedy brakuje energii słonecznej lub wiatrowej, lub wzrasta zapotrzebowanie na prąd - nagromadzona w zbiorniku woda jest przepuszczana przez turbiny, dostarczając potrzebnej energii.


Pływy oceaniczne

Energia przypływów czy falowania? Jaki jest potencjał energetyczny tego źródła energii?

Oceany są cały czas w ruchu. Przypływy i odpływy zmieniają poziom morza i powodują powstawanie silnych lokalnych prądów. Ta energia mechaniczna może zostać przetworzona w energię elektryczną. Potencjał energetyczny, możliwy do pozyskania z fal i pływów oceanicznych, szacuje się na 2 000 GW.
Rozwiązania bazują na wykorzystaniu energii fal albo budowaniu podwodnych turbin w miejscach szybkich ruchów wody.


Energia geotermalna

Czy energia wnętrza Ziemi może rozwiązać nasze problemy energetyczne?

Jedynie lokalnie. W wielu miejscach można jej użyć do ogrzewania domów lub stawów hodowlanych, jednak produkcja prądu jest efektywna jedynie w przypadkach szczególnie gorących źródeł.


Biopaliwa 1 i 2 generacji

Biopaliwa 1 i 2 generacji - czy to właściwe rozwiązania?

Organizmy roślinne w procesie fotosyntezy kumulują energię słoneczną. Następnie można je przetworzyć na inne rodzaje energii - cieplną, elektryczną, a także paliwo. W teorii pomysł jest świetny, pozwala też na wyciąganie dwutlenku węgla z atmosfery.

W praktyce jednak z biopaliwami jest wiele problemów - czasem trzeba więcej energii z paliw kopalnych na uprawę, zebranie i przetworzenie roślin, niż uzyskami po spaleniu biopaliwa. Ponadto już teraz, przy śladowej produkcji biopaliw na poziomie niewiele ponad 1% ropy, zabieranie ziemi uprawnej pod biopaliwa powoduje wzrost cen żywności. Karczuje się też lasy tropikalne, niszcząc ekosystemy i wyzwalając wielkie ilości dwutlenku węgla.


Biopaliwa 3 generacji (algi)

Algi - paliwo przyszłości?

Algi jako źródło paliwa mają wiele zalet - pozwalają na produkcję tak potrzebnych paliw ciekłych, charakteryzują się bardzo szybkim wzrostem, pozwalają też na bardzo efektywne wykorzystanie terenu - z jednostki powierzchni można uzyskać 30x więcej energii niż z biopaliw 1 czy 2 generacji, a do tego nie muszą to być wcale tereny uprawne, do ich uprawy doskonale nadają się nieużytki, a jeszcze lepiej pustynie, zapewniające algom nieskrępowany dostęp energii słonecznej. Mogą pochłaniać dwutlenek węgla z elektrowni konwencjonalnej i rosnąć na zanieczyszczonej wodzie, w tym ściekach, które przy okazji oczyszczają.

Jest tylko mały problem - technologia jest wciąż na etapie budowy instalacji prototypowych.


Synteza termojądrowa

Synteza termojądrowa - energia przyszłości?

To praktycznie niewyczerpane i czyste źródło energii. To tak wielka moc taniej energii, że z pomocą reaktorów termojądrowych można przez odsalanie wody rozwiązać kryzys wodny, a nawet wybudować szybkie międzyplanetarne statki kosmiczne. Jednak jest kluczowy problem - najprawdopodobniej ta technologia nie zostanie rozwinięta w stopniu wystarczającym do jej przemysłowego zastosowania przez najbliższe 30-40 lat.


Transport lądowy

Transport lądowy jest uzależniony od ropy. Co możemy zrobić?

Samochody osobowe, z ich 1% efektywnością energetyczną, w kontekście Oil Peak i zmian klimatu to kompletne nieporozumienie. Dopóki to się nie zmieni powinniśmy maksymalnie ograniczyć ich użycie. Co zamiast tego? Darmowy transport publiczny, poprawa jego jakości i linie szybkiej kolei. A z czasem opracowanie nowych rodzajów i napędu samochodów - elektrycznych, ogniw paliwowych lub innych.


Transport lotniczy

Lotnictwo to najmniej efektywny energetycznie środek transportu.

Transport lotniczy w obecnej formie jest niesamowicie nieefektywny, zużywa olbrzymie ilości paliwa i nieproporcjonalnie wpływa na zmiany klimatu. Dopóki nie opracujemy alternatyw, na przykład samolotów na wodór, powinniśmy korzystać z przelotów jedynie w wyjątkowych przypadkach. Na skalę kontynentu samoloty można doskonale zastąpić siecią szybkich kolei.


Transport wodny

Emisje z transportu wodnego są porównywalne z transportem lotniczym, ale statki przewożą setki razy więcej towarów. Czy to znaczy, że niewiele da się już tu poprawić?

Transport wodny, zarówno oceaniczno-morski, jak i rzeczny, są zdecydowanie najefektywniejszym sposobem na transport towarów, nawet 2-3 razy efektywniejszym od transportu kolejowego. 


Przemysł

Przemysł - produkujemy mnóstwo zbędnych, krótko wykorzystywanych rzeczy. Do tego w sposób nieefektywny.

Rzeczywiste, a nie wizerunkowe, zmiany nastąpią, kiedy inwestycje w efektywność energetyczną i zamknięty obieg surowców dadzą szybkie oszczędności poprawiające pozycję konkurencyjną przedsiębiorstwa.

A jest nad czym pracować - ¾ elektryczności zużywa się w przemyśle, w domach jedynie ¼, podobnie jest z resztą energii. Często wystarczy po prostu chcieć - IEA szacuje, że efektywność przemysłu można łatwo zwiększyć o 18-26% bez żadnej rewolucji technologicznej, lecz przeprowadzając zwykła optymalizację procesów i infrastruktury. Dalsze inwestycje, oparte o powszechnie dostępne technologie, pozwalają podwoić oszczędności. To wszystko nawet bez zmiany hiperkonsumpcyjnego stylu życia. A zmiana tego stanu rzeczy z jednoczesnym odejściem od masowego produkowania "jednorazówek" pozwoliłaby ograniczyć produkcję o rząd wielkości.


Budynki

Budynki - wielcy marnotrawcy energii

W Polsce budynki zużywają 40% całości energii, z czego ponad 2/3 na ogrzewanie. Wiele z nich było budowanych bez troski o efektywność energetyczną. Unia Europejska szacuje, że w przeciągu kilku lat w nowo budowanych domach można zredukować zużycie energii na ogrzewanie o 70%. W domach możemy zaoszczędzić energię na ogrzewanie stosując gruntowe wymienniki ciepła i rekuperatory, ogrzewanie słoneczne, pompy ciepła. W miastach dobrym rozwiązaniem jest kogeneracja ciepła - wykorzystanie ciepła z elektrowni będącego produktem ubocznym produkcji prądu. Takie instalacje umożliwiają wykorzystanie nawet 90% energii spalanego paliwa, a nie 30%, jak przy samej produkcji prądu. Do inwestycji mogą zachęcać darmowe, spłacane z oszczędności, kredyty oraz wsparcie ociepleń przez wyspecjalizowane firmy (ESCo’s), pobierające prowizję od oszczędności z wykonanych na ich koszt inwestycji.


Wylesianie

Wylesianie - czy można je powstrzymać?

Kraje rozwinięte powstrzymały u siebie proces wycinania lasów i wynikającej z niego degradacji otoczenia. W stabilnych krajach demokratycznych lasy są chronione, a ich zasoby eksploatowane w sposób zrównoważony - na terenie Unii Europejskiej powierzchnia lasów znowu wzrasta.
Tanim sposobem na zapobieganie wycinania lasów na opał, szczególnie w Afryce, są bardzo efektywne piecyki słoneczne - pozwalające na gotowanie w temperaturze nawet 200°C, bez konieczności spalania drewna. Tworzy się parki narodowe i obszary wyłączone z eksploatacji. Wprowadza się też przepisy, zgodnie z którymi właściciel lasu ma prawo wyciąć jedynie 20% posiadanego lasu, a 80% powinien zostawić w stanie nienaruszonym. Rozważa się też dopłaty dla ubogich krajów za pozostawienie lasów w nienaruszonym stanie.


Biowęgiel

Biowęgiel to materiał roślinny, który zostaje zwęglony poprzez ogrzewanie go bez dostępu tlenu. W ten sposób, wyciągnięty wcześniej przez rośliny z atmosfery dwutlenek węgla nie wraca do atmosfery , lecz zostaje uwięziony w ziemi nawet na tysiące lat, nie przyczyniając się do nasilenia efektu cieplarnianego.
Biowęgiel doskonale użyźnia gleby, a przy jego produkcji powstają też inne cenne produkty uboczne, takie, jak gaz syntezowy, który można spalić wytwarzając energię oraz substytuty ropy, które można wykorzystać np. do produkcji plastików . Biowęgiel ponadto pomaga zatrzymywać w glebie wodę. Wytwarzanie biowęgla może pomóc w równoczesnym rozwiązywaniu kryzysu klimatycznego, kryzysu energetycznego oraz żywnościowego i wodnego. Jednak technologia ta nie jest jeszcze stosowana na skalę przemysłową.


Wykonanie PONG, grafika GFX RedFrosch.



logowanie | nowe konto