Obchodzimy święto z ziemią!

22 kwietnia 2012

ŚWIATOWY DZIEŃ ZIEMI

Dzisiaj obchodzimy Święto Ziemi. Tegorocznym hasłem Światowego Dnia Ziemi jest „dobra energia” i jej źródła odnawialne. Przypomnijmy sobie jakie są zasoby odnawialne i nieodnawialne przyrody. Zasoby odnawialne to te, które występują w naturze i mają możliwość odnawiania się jeśli oczywiście nie ulegną zniszczeniu w wyniku działalności człowieka. Dotyczą one wody, gleby, powietrza, roślin i zwierząt. Zasoby nieodnawialne to w dużym stopniu surowce energetyczne, węgiel kamienny i brunatny, gaz ziemny, ropa naftowa oraz surowce skalne. Na świecie większość energii, bo ok. 80% pozyskiwane jest ze źródeł kopalnych: węgiel, ropa naftowa, gaz ziemny. Te zasoby prędzej czy później się nam skończą. Naszym zadaniem jest dostarczanie energii z zasobów odnawialnych, które są przyjazne dla środowiska. W jaki sposób możemy zaopatrzyć się w „dobrą energię"? 

Energia wiatrowa

Energia wiatrowa stanowi jedno ze źródeł energii odnawialnej. Pierwsze informację o wykorzystaniu wiatraków odnaleźć można już w kodeksach Hammurabiego. Służyły one wówczas do pompowania wody i nawadniania pól. Wiatraki miały wtedy pionową oś obrotu. Taką konstrukcję miały aż przez 2500 lat. Zmieniło się to dopiero w 1105 roku, kiedy to powstała pierwsza pozioma os obrotu.

Energia elektryczna wytwarzana z wiatru uważana jest za ekologiczną, ponieważ wytwarzania za jej pomocą energii nie jest związane ze spalaniem jakiegokolwiek paliwa.

W Polsce energetyka wiatrowa rozwija się od niedawna. Pierwszy wiatrak postawiono w 1991 roku przy Elektrowni Wodnej w Żarnowcu. Zaś pierwsza przemysłowa farma wiatrowa powstała w 2001 roku w Barzowicach (województwo zachodniopomorskie). W ostatnich latach obserwujemy w Polsce dynamiczny rozwój energetyki wiatrowej. Najlepsze warunki do powstawania farm wiatrowych znajdują się na północy kraju.

Energia wodna

Energia wodna, inaczej zwana hydroenergetyką, to nic innego, jak pozyskiwanie energii z wody, a następnie przetwarzanie jej na energię mechaniczną i elektryczną. Możliwe jest to dzięki turbinom wodnym i hydrogeneratorom. Najczęściej wykorzystywana do tego jest energia wód śródlądowych mających duże natężenie przepływu i duży spadek.

Do produkcji energii z wody najbardziej popularne są elektrownie wodne. Pierwsze takie elektrownie powstały pod koniec XIX wieku, a ich rozwój nastąpił w XX wieku. Działanie elektrowni wodnych jest dosyć proste. Woda rzek spływa najpierw z wyżej położonych terenów do zbiorników wodnych położonych niżej. Przepływ wody spowodowany jest różnicą energii potencjalnej wód rzeki w górnym i dolnym biegu. Energia potencjalna zamienia się w energię kinetyczną płynącej wody. Aby uzyskać energię, przepuszcza się więc wodę rzeczną przez turbiny.

Można wyróżnić trzy rodzaje elektrowni wodnych – mikroelektrownie, małe i duże.

Mikroelektrownie mają moc mniejszą niż 200 kW.

Małe elektrownie to takie, których moc jest mniejsza niż 5 MW (w Europie) lub 15 MW (Stany Zjednoczone). Są one zaliczane do niekonwencjonalnych i odnawialnych źródeł energii. W przeciwieństwie do nich, duże elektrownie wodne zaliczane są już do konwencjonalnych źródeł energii, ponieważ ich powstanie i funkcjonowanie oznacza dużą ingerencję w środowisko naturalne.

Duże elektrownie wodne stanowią aż 20 % światowej produkcji energii elektrycznej. Elektrownie te można podzielić na dwa rodzaje - elektrownie przepływowe i elektrownie szczytowo-pompowe. Te pierwsze służą do produkcji energii elektrycznej z wykorzystaniem naturalnego przepływu wody, te drugi zaś do magazynowania energii elektrycznej wyprodukowanej w inny sposób.

Energia wodna w Polsce

Hydroenergetyczne zasoby Polski szacuje się na 13,7 TWh rocznie. 45,3 % z tego przypada na Wisłę, pozostałe to zasługa dorzecza Wisły i Odry (43,6%), samej Odry (9,8%) oraz rzek Pomorza (1,8%). Polska wykorzystuje swoje zasoby energii wodnej tylko w niewielkim stopniu, bo zaledwie 12 % z możliwych. Dla porównania, w Norwegii z energii wodnej wytwarzanej jest aż 98% energii elektrycznej.

Największa w Polsce elektrownia wodna znajduje się w Żarnowcu. Ma ona moc 716 MW. Na drugim miejscu pod względem wielkości jest elektrownia Porąbka-Żar o mocy 500 MW, na trzecim elektrownia Solina o mocy 200 MW.

Energia wodna na świecie

Do największych elektrowni wodnych na świecie można zaliczyć elektrownię znajdującą się na tamie Itaipu na Paranie (granica Brazylii i Paragwaju), która ma moc 12,600 MW i produkuje rocznie 93,4 TWh energii. Wybudowano ją w 1983 roku. Druga pod względem wielkości to Grand Coulee na rzece Kolumbia (Stany Zjednoczone) o mocy 10,080 MW i Guri, Raul Leoni na rzece Coroni (Wenezuela) o mocy 10,060 MW.

Zaś największa zaporą z hydroelektrownią jest chińska Zapora Trzech Przełomów. Rocznie ma ona produkować aż 84,7 TWh (terawatogodzin) energii.

             

 Energia geotermalna

Energia geotermalna to jedno ze źródeł pozyskiwania energii odnawialnej. Polega na wykorzystywaniu energii cieplnej pochodzącej z wnętrza Ziemi, szczególnie na obszarach wulkanicznych i sejsmicznych.

Według starych legend, energia geotermalna wykorzystywana była już przed tysiącami lat, kiedy to mieszkańcy Ameryki Północnej i Południowej wykorzystywali ją do gotowania i w celach leczniczych. Jednak dopiero w XX wieku zaczęto wykorzystywać energię geotermalną na masową skalę.

Miejscem najbardziej znanym na świecie ze swoich złóż geotermalnych jest Pierścień Ognia, obejmujący strefy przybrzeżne i zachodnie wyspy Oceanu Spokojnego. Największe skupisko gejzerów, bo jest ich tak prawie 400, znajduje się jednak na terenie amerykańskiego Parku Narodowego Yellowstone.

Pierwszą na świecie elektrownię geotermalną otwarto w 1904 roku w Larderello we Włoszech. Obecnie są one również na terenie Islandii, Nowej Zelandii, Japonii, Filipin, Stanów Zjednoczonych i Rosji.

Energia geotermalna w największym stopniu wykorzystywana jest w Islandii, gdzie służy do ogrzewania prawie 87 % budynków i aż 99% gospodarstw domowych zaopatrywanych jest w gorącą wodę termalną.

Polska ma również bardzo dobre warunki geotermalne. Wody geotermalne znajdują się pod ponad 80 procentami powierzchni kraju.

             

Energia słoneczna

Energia słoneczna jest najbezpieczniejszym, niewyczerpalnym i największym źródłem energii. Energia słoneczna ma moc 27*1.000.000.000 MW. Jego plusem jest także to, że jest ona najbardziej ekologiczne, a przy tym darmowe.

Mimo, że do Ziemi dociera zaledwie połowa promieniowania słonecznego (ponieważ podczas przechodzenia przez atmosferę, promieniowanie to jest osłabiane na skutek odbicia, rozproszenia i absorpcji na cząsteczkach gazów i pyłów), to wystarczą zaledwie dwa tygodnie, aby dotarło do nas tyle energii, ile potrzebują wszyscy ludzie na rok życia. Promieniowanie, które dociera na Ziemie nazywane jest promieniowaniem bezpośrednim. Odbite oraz ulegające absorpcji, a później emitowane przez cząsteczki gazów i pyłów promieniowaniem rozproszonym. Suma promieniowania bezpośredniego i rozproszonego to całkowite promieniowanie słoneczne. Jeśli dodamy to tego jeszcze promieniowanie odbite padające w określonej jednostce czasu, to uzyskamy nasłonecznienie.

Energia słoneczna to więc nic innego jak energia promieniowania słonecznego przetworzona na energię elektryczną. Może być ona wykorzystywana w sposób pośredni i bezpośredni. Do wytwarzania jest w sposób bezpośredni służą m.in. kolektory słoneczne (pozyskiwanie energii cieplnej), ogniwa słoneczne (produkcja energii elektrycznej), suszarki słoneczne, kuchenki i piekarniki słoneczne. Pośrednio energię słoneczną można wykorzystać np. w budownictwie domów poprzez zadbanie o ich dobrą termoregulację, której przykładem może być chociażby umieszczenie dużych okien skierowanych na południe.

Energia słoneczna pośrednio zasila również biomasę, energię wiatrową i wodną.

Biomasa

Biomasa jest zdecydowanie najstarszym, a obecnie trzecim pod względem wielkości naturalnym źródłem energii odnawialnej.

Z definicji unijnej

Według definicji Unii Europejskiej zawartej w artykule 2 Dyrektywy 2001/77/WE termin biomasa „oznacza podatne na rozkład biologiczny frakcje produktów, odpady i pozostałości z przemysłu rolnego (łącznie z substancjami roślinnymi i zwierzęcymi), leśnictwa i związanych z nim gałęzi gospodarki, jak również podatne na rozkład biologiczny frakcje odpadów przemysłowych i miejskich”.

Z rozporządzenia ministra

Zaś zgodnie z artykułem 3 Rozporządzenia Ministra Gospodarki i Pracy z dnia 9 grudnia 2004 roku biomasa to „stałe lub ciekłe substancje pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego, które ulegają biodegradacji, pochodzące z produktów, odpadów i pozostałości z produkcji rolnej oraz leśnej, a także przemysłu przetwarzającego ich produkty, a także części pozostałych odpadów, które ulegają biodegradacji”. Z biomasy pozyskiwany jest biogaz. W ustępie 3 artykułu 3 tego samego rozporządzenia czytamy - biogaz to „gaz pozyskany z biomasy, w szczególności z instalacji przeróbki odpadów zwierzęcych lub roślinnych, oczyszczalni ścieków oraz składowisk odpadów”.

Biomasa to więc nic innego jak materia organiczna pochodzenia roślinnego i zwierzęcego oraz produkty uboczne otrzymane z ich wytwarzania. Biomasa

to również nazwa energii odnawialnej powstająca z różnego rodzaju materii organicznej. Do celów energetycznych najczęściej wykorzystywane jest drewno i odpady pochodzące z jego przerobu, odchody zwierzęce, osady ściekowe, odpady produkcji rolniczej, specjalnie uprawiane wodorosty oraz roślinne i zwierzęce oleje. Im biomasa jest bardziej sucha, tym większą ma wartość energetyczną.

Zalety biomasy

Biomasa to głównie pozostałości i odpady produkcji. Czasami jednak ich uzyskanie nie jest wcale efektem ubocznym, ale głównym celem produkcji. Staje się ona coraz bardziej popularnym źródłem energii odnawialnej. Jej zaletą jest przede wszystkim fakt, że nie jest szkodliwe dla środowiska. Przy jej spalaniu emisja CO2 jest równa ilości tego związku, jaką pobrała roślina w czasie wzrostu, co w bilansie końcowym wychodzi na 0. Kolejną, równie ważną zaletą, jest jej konkurencyjna cena. I co istotne - biomasa jest również odnawialna, przy racjonalnej gospodarce, gdyż rośliny mają to do siebie, że odrastają (w przeciwieństwie do np. pokładów ropy). Nie ma również problemu z utylizacją popiołu, gdyż jest znakomitym nawozem.

Źródła:

www.zrodlaodnawialne.pl

zdjęcia materiały internetowe