Obnovljivi viri energije
Sonce, zrak, zemlja, voda, … obnovljivi viri energije
Prebivalci našega planeta se vse bolj zavedamo negativnih vplivov prekomernega onesnaževanja z emisijami in nekontrolirane uporabe fosilnih goriv kot so premog, nafta, zemeljski plin. Prav nobenega dvoma ni več, da smo ljudje z izpustom ogljikovega dioksida, metana, dušikovih oksidov in ostalih plinov tako nasičili atmosfero, da zadržuje preveč toplote. Do sedaj se je zemeljska atmosfera zagrela za eno stopinjo Celzija in narava je odgovorila z pospešenim taljenjem ledu, močnejšimi cikloni, poplavami, točo in neurji, kot jih doslej nismo poznali. Upravičeno se sprašujemo, kje je zgornja meja globalnega segrevanja. Glede na ugotovitve medvladnega foruma o podnebnih spremembah (IPCC - Intergovernmental Panel on Climate Change), je za zagotovitev še obvladljivega dviga globalne temperature za dve stopinji Celzija glede na predindustrijski čas, potrebno hitro ukrepanje. Dvig temperature za eno stopinjo smo že dosegli, in če želimo omejiti dvig temperature na še varno raven, torej pod dve stopinji, je jasno, da morajo emisije CO2 doseči vrh leta 2015 in da so potem nujna letna zmanjševanja od tri do šest odstotkov letno. Če bomo čakali do leta 2025, bomo morali na leto zniževati emisije za kar pet do šest odstotkov letno. To pa je skoraj nemogoče. Časa nam torej zmanjkuje.
Obnovljivi viri energije, so danes zelo aktualna tematika po vsem svetu. Obnovljivi, neizčrpni ali alternativni viri energije nastajajo iz treh glavnih primarnih izvorov:
- toplota, ki iz notranjosti Zemlje prihaja proti površju in jo imenujemo geotermalna energija;
- planetarne energije Lune in Sonca, ki s kinetično energijo Zemlje povzroča periodično nastajanje plime in oseke;
- sončno sevanje, ki ga lahko spremenimo v toploto ali elektriko, v naravi pa povzroča nastanek vetra, valov, vodne energije in nastanek biomase.
Večina obnovljivih virov energije izvira vsaj posredno iz sončne energije, ki bo po predvidevanjih na voljo še vsaj štiri milijarde let. Največja pozornost je trenutno namenjena sončni energiji. Sončni kolektorji in sončne celice predstavljajo vzporedno s čisto energijo tudi razvojno priložnost za industrijo in gospodarstvo.
Ali ste vedeli, da imate večji del energije za pokritje toplotnih potreb objekta praktično na dlani - v neposredni okolici? Le z ustrezno tehnologijo morate nadgraditi toplotno energijo zemlje, vode ali okoliškega zraka in boste imeli vašo hišo, bazen ali poslovni objekt toplo. V enaki meri pa lahko obnovljive vire učinkovito izrabimo za hlajenje prostorov!
Energetski zakon opredeljuje pojem obnovljivih virov energije kot vire energije, ki se v naravi ohranjajo in v celoti ali pretežno obnavljajo, posebej pa energija vodotokov, vetra, neakumulirana sončna energija, biomasa, bioplin in geotermalna energija.
Neomejena trajnost in velik potencial sta glavni značilnosti obnovljivih virov energije. Slabost obnovljivih virov je časovna spremenljivost moči in energije virov. Redki obnovljivi viri se dajo shraniti z običajnimi sistemi, ki bi omogočali rabo energije takrat, ko jo potrebujemo.
Razen v obliki biomase in toplote oceanov obnovljivih virov ne moremo shraniti z naravnimi sistemi, ki bi omogočali rabo energije takrat, ko jo potrebujemo. Za shranjevanje energije obnovljivih virov v obliki notranje, kemične, kinetične ali potencialne energije uporabljamo različne sisteme oziroma tehnologije. To pa znatno podraži izkoriščanje obnovljivih virov. Za obnovljive vire energije je značilna tudi nizka gostota moči. Zaradi tega morajo biti naprave pri enaki imenski moči precej večje od naprave, v katerih uporabljamo fosilna goriva ali jedrsko energijo.
Energetska prihodnost Slovenije s strani obnovljivih virov energije
Strokovnjaki ocenjujejo, da je danes okoli 20 odstotkov svetovne energetske oskrbe iz obnovljivih virov. Cilji Slovenije so glede uporabe in uvedbe alternativnih in obnovljivih virov energije še višji. Želimo imeti 25 odstotkov obnovljivih virov, imamo pa jih že 16 odstotkov, predvsem v obliki energije iz hidroelektrarn.
Slovenci se večinoma premalo zavedamo vrednot svojega okolja. Razvoj je prinesel v našo družbo drugačen življenjski slog, ki je energijsko potraten. Proizvodnja potrebne energije gre na račun našega okolja. Povečujejo se emisije in količina odpadkov, ki bi jih lahko še koristno uporabili. Dejstvo je, da bi bile z večjo osveščenostjo ljudi potrebe po energiji dosti manjše. Vendar pa razvoj in blaginja prinašata v družine nove električne in elektronske aparate, več avtomobilov in poraba energije se veča.
Naša država je energetsko odvisna od tujine, saj uvozimo okoli 70% vse potrebne energije. Za zmanjšanje te odvisnosti so potrebne investicije v obnovljive vire energije; biomasa, sončna energija, hidroenergija in geotermalna energija. Subvencije za izrabo obnovljivih virov energije olajšujejo prodor večinoma dragih tehnologij, ki bi se drugače v konkurenci s konvencionalnimi viri le stežka prebile. V bližnji prihodnosti bi delež obnovljivih virov lahko dosegel okoli dve tretjini vse porabljene energije, saj zaenkrat v prometu, kjer se porabi dobra tretjina vse primarne energije v Sloveniji, na obzorju še ni tehnoloških rešitev za izrabo obnovljivih virov.
Premik v smeri obnovljivih virov je možen s spodbujanjem manjših porabnikov k prehodu na le te. Smiselnost posameznih sistemov je odvisna predvsem od naravnih danosti okolja, v katerem je sistem postavljen. Glede na več kakor polovično poraščenost Slovenije z gozdom je biomasa praktično najugodnejši vir energije. Z večjimi vložki v preprečevanje zaraščanja in z novimi kotli z visokim izkoristkom, bi lahko zadovoljili vse potrebe po toploti v gospodinjstvih. To bi pospešilo tudi rast lokalnega gospodarstva. Problem bi se pojavil, če bi bila sečnja v gozdovih višja od prirasta. Takrat biomasa kot gorivo nima več funkcije ohranjanja in vzdrževanja gozdov, ampak zmanjševanja njihove površine in stabilnosti.
Gradnja vetrnih elektrarn sicer prinaša prednosti »čiste« energije, vendar lahko tudi zmanjša vrednost okolja, v katerem so postavljene. Okoljska zavest je pri nas še zmeraj na prenizki ravni.
V urbanih območjih bi se lahko tudi začelo večje izrabljanje energije sonca s sončnimi kolektorji in fotovoltaičnimi celicami. Sicer je proizvodnja električne energije na ta način zelo odvisna od lokalnih geografskih značilnosti, ampak ob primernem porastu izkoristkov pretvorbe in povečani proizvodnji tudi električna energija, pridobljena na ta način, ne bi bila tako draga. Koliko je samo neizkoriščenih streh, obrnjenih proti jugu, koliko proizvodnih hal ogromnih površin… Pa ne samo to. V večini krajev pri nas bi lahko poleti potrebe po topli sanitarni vodi zadostili že s postavitvijo majhnega sončnega kolektorja za ogrevanje potrebne vode…
Toplo sanitarno vodo bi lahko pridobivali tudi s pomočjo geotermalne energije, ki pa je pri nas do sedaj uporabljana večinoma le za terme. Ker so vsi znani viri nizkotemperaturni(pod 150ºC), bi jih lahko uporabljali za ogrevanje; nekatere zaradi prenizkih temperatur medija celo samo kot vir toplote za toplotne črpalke. Zaradi visokih investicijskih stroškov za vrtine ostaja izraba geotermalne energije v domeni večjih porabnikov.
Prav tako so investicijski stroški visoki pri gradnji hidroelektrarn. Ker je večina potenciala za akumulacijske elektrarne že izrabljena, je možnost širitve tega segmenta le še v gradnji malih pretočnih hidroelektrarn. Tudi tu so začetni stroški visoki, vendar pa je življenjska doba dolga, obratovalni stroški pa nizki. Zaradi precejšnjega posega v prostor je vprašljivo tudi obnašanje v ekstremnih pogojih, ki pa, kakor smo videli pred nedavnim ob naraslih vodah, ni nepomembno.
Energetska prihodnost je v množici manjših toplotnih postaj in elektrarn na biomaso, sončnih elektrarn, kolektorjev, malih vetrnic, malih hidroelektrarn in vrtin za izkoriščanje tople vode povezanih v večje energetske sisteme, ki bi presežke toplote ali električne energije oddajali v enotno omrežje. Nekaj energije bi lahko pridobili tudi z večjim izrabljanjem deponijskega plina, ki je pri nas še dokaj neizkoriščen, na lokalni ravni pa bi lahko organizirali tudi brezplačni odvoz bio-ostankov.
Ob pravilnem uravnoteženju izrabe posameznih obnovljivih virov energije, uvajanju novih tehnologij in izrabljanju do sedaj malo izkoriščanih virov, kot je npr. deponijski plin, bi lahko v Sloveniji postopoma nadomestili uporabo fosilnih goriv z izrabo obnovljivih virov v vseh segmentih porabe. Obnovljivi viri bi tako do določenega območja porabe pomenili neizčrpen vir energije. Držali bi se Kjotskega protokola, h kateremu smo se zavezali, vsaka druga streha bi imela sončne celice ali kolektorje, v zemljo bi bilo navrtanih nekaj tisoč vrtin, gozdarjem pa še nekaj deset let ne bi zmanjkalo dela.