Łukasz Kominek Iłża 01.05.2009r.
Klasa I Publicznego Gimnazjum Gminnego w Iłży
Dlaczego świat potrzebuje energii odnawialnej?
Już od pewnego czasu energia zajmuje ważne miejsce w globalnym przemyśle i rozwoju technologicznym. Dawniej używano dużo bardziej prymitywnych środków umilających nam życie na naszej planecie. Dziś używamy do różnych celów energii elektrycznej. Mało jednak kto wie, że jeśli nie zaczniemy oszczędniej gospodarować energią doprowadzimy do kolejnego kryzysu energetycznego. Kryzysu, jak choćby ten z lat 70. XX wieku. Zaczęliśmy od tej pory szukać alternatywnych źródeł energii.
Od zawsze na naszej planecie istniała energia odnawialna. Niestety nie potrafiliśmy z nią nic zrobić. Faktem jest, że rosnące zapotrzebowanie na energię przyczynia się do ciągłego wzrostu jej produkcji. Tendencja ta może nam grozić wyczerpaniem obecnie dostępnych surowców energetycznych. Osobiście popieram zdanie innych naukowców. Trzeba racjonalnie gospodarować energią oraz poszukiwać nowych - odnawialnych źródeł . Przez alternatywne źródła energii należy rozumieć zasoby energetyczne wód morskich, ciepło skorupy ziemskiej, energię słoneczną i wiatrową, a także biomasę oraz łupki i piaski bitumiczne. Niestety skala świata w udziale energetyki alternatywnej w produkcji energii elektrycznej jest mała i wynosi zaledwie 1,3%. Przyczyną jej małego znaczenia są bariery technologiczne, wysoki koszt jednostkowy produkcji oraz duża zależność od warunków przyrodniczych - mam tu na myśli: pór roku, klimatu, dobowego cyklu dnia i nocy itd.. Obecnie niekonwencjonalne elektrownie bazują przede wszystkim na nośnikach energii znanej nam od dawna . Najważniejsza z nich to woda - a dokładniej znajdująca się w ruchu woda morska. Na początku do produkcji energii elektrycznej pozyskano siłę pływów morskich. Hydroelektrownie , które korzystają z przypływów morza buduje się w miejscach, gdzie wysokość pływów przekracza kilka metrów. Najlepszym obszarem ich ulokowania jest wąska, długa zatoka lub lejkowate ujście rzeki. Poprzez blokadę tamową zatok umożliwiane jest gromadzenie wody w czasie przypływu, jednocześnie wykorzystując ją do poruszania turbin produkujących energię elektryczną. „Wypuszczenie” wody z zatoki w czasie odpływu umożliwia napędzanie generatorów prądotwórczych. Te elektrownie mogą być jedynie uzupełnieniem systemu energetycznego. Na świecie są trzy elektrownie pływowe: w ujściu rzeki Rance w Bretanii (Francja) - o mocy 240 MW, w Zatoce Fundy (Kanada) - 20 MW mocy i w Zatoce Kisłaja na Półwyspie Kolskim - o mocy 14 MW. Największą hydroelektrownią na świecie jest hydroelektrownia Hoovera o mocy 1300 MW na rzece Kolorado w USA. Kilka niewielkich elektrowni tego typu jest również w Chinach. W trakcie badań jest wykorzystanie siły prądów morskich. Elektrownia tego typu jest, jak dotąd tylko na wybrzeżu Florydy. Podobnie eksperymentalne znaczenie mają elektrownie wykorzystujące siłę fal morskich, które są budowane w Japonii i na Hawajach. Wielkie nadzieje pokłada się również w elektrowniach, wykorzystujących różnicę temperatur wód oceanicznych, tzw. Elektrownie „maretermicznych”. Do produkcji energii wykorzystuje się również siłę wiatru . W jej wykorzystaniu do produkcji energii elektrycznej przeszkodę stanowi zmienna prędkość wiatru. Mimo tego buduje się w świecie elektrownie wiatrowe. Indywidualne agregaty nie produkują dużo energii, ale zespoły wiatrowych agregatów mogą wyprodukować nawet do 1000 MW. Poza Europą Środkową i Zachodnią najwięcej elektrownii wiatrowych postało w Kanadzie, Stanach Zjednoczonych, Wielkiej Brytanii, Szwecji i na Filipinach. Największym na Ziemi źródłem energii jest Słońce. Przetwarzanie emitowanej przez nie energii cieplnej na elektryczną utrudnia bariera technologiczna. Najprostszym sposobem jest prawdopodobnie skupianie promieniowania słonecznego za pomocą zwierciadeł. Dzięki nim promienia odbite od nich będą się skupiać w ognisku, gdzie znajduję się woda, a wytworzona z niej para będzie napędzała turbiny. Są to elektrownie heliotermiczne. Innym typem są elektrownie helioelektryczne, w których oświetlany promieniami Słońca metal - półprzewodnik bezpośrednio zamienia energię świetlną na elektryczną. Najnowocześniejszą metodą jest wykorzystanie energii świetlnej Słońca do uwalniania wodoru z wody morskiej na drodze elektrolizy. Uzyskiwany w ten sposób wodór stanowiłby paliwo dla elektrowni jądrowych. Największą ilość elektrowni słonecznych zanotowano w Stanach Zjednoczonych (a dokładniej w Kalifornii), Niemczech i we Francji (głównie w Pirenejach). Mają one niewielką moc, jednakże w przyszłości przewiduje się znaczne zwiększenie ich wydajności, np. w elektrowni Luz na Pustyni Mohave w Kalifornii do 670 MW. Powszechniejsze wydaje się wykorzystywanie do celów energetycznych energii geotermicznej, tj. wód termalnych i energii cieplnej skorupy ziemskiej zawartej w nagrzanej litej skale. W czasach obecnych wykorzystuje się głownie energię cielną wód. Pierwsza elektrownia geotermiczna została wybudowana w 1904 roku w Larderello we Włoszech. Następne zbudowane zostały w Stanach Zjednoczonych, na Islandii i w Nowej Zelandii. Największa elektrownia geotermiczna na świecie znajduje się w USA i nosi nazwę - The Geysers Fields, o mocy 900 MW. Łączna moc wszystkich elektrownii tego typu wynosi ponad 5000 MW. Źródłem energii jest także biomasa oraz odpady przemysłowe i komunalne. W tym przypadku energię uzyskuje się tu przez bezpośrednie spalanie odpadów przemysłowych i części odpadów komunalnych w elektrowniach cieplnych. Za to biomasę, czyli odpady rolnicze i część odpadów komunalnych poddaje się fermentacji - poprzez działanie bakterii beztlenowych - w celu uzyskania biogazu. Zostaje on poddany dalszym procesom chemicznym przekształca się w metan, czyli gaz o dużej kaloryczności. Jednakże uzyskanie gazu z biomasy jest bardzo kosztowne. Mimo tego na świecie występuje wiele małych elektrowni tego rodzaju. Biomasa i odpady przemysłowe służą jednak głownie do produkcji energii cieplnej. Cieszy nas fakt, że prawo sprzyja rozwojowi energetyki odnawialnej. W krajach wspaniale rozwiniętych nowe prawo energetyczne nakłada na zakłady handlujące energią obowiązek zakupu energii produkowanej ze źródeł alternatywnych, na przykład w Unii Europejskiej w 2010 roku aż 12% zużywanej energii elektrycznej ma pochodzić właśnie z tych źródeł . Nie powiodło się jednak wprowadzenie podobnego zapisu do „Programu globalnych działań”, który został ustalony podczas Szczytu Ziemi w Johannesburgu w 2002 roku. Należy również wspomnieć, że według badań przeprowadzonych w 2004 roku prze Rocznik Statystyczny RP, GUS, największym producentem energii są Stany Zjednoczone z wynikiem 23,6%, na drugim miejscu znajdują się Chiny z wynikiem 11,8%, na trzecim miejscu znajduje się Japonia z wynikiem 6,7%, Polska znajduje się na dziesiątym miejscu z wynikiem 0,9%. Ciekawostką jest, że w 1960 roku Rosja, zajmująca czwarte miejsce na tej liście, z wynikiem 5,5% odmówiła podania procentowej produkcji energii.
Świat potrzebuje energii odnawialnej. Świadczy o tym fakt wzrastania zapotrzebowania na energię. Zapamiętajmy jednak, że aby zapobiec kolejnemu kryzysowi energetycznemu należy: wytrwale poszukiwać nowych rejonów eksploatacji, eksploatować złoża, które są położone niekorzystnie, na przykład pod dnem morskim, w górach, na obszarach objętych wieloletnią zmarzliną, należy także wykorzystywać źródła odnawialne. Energia odnawialna jest nam szczególnie potrzebna, ponieważ w czasach zapotrzebowania na energię elektryczną, jest ona nieoceniona, bo jeśli zabraknie nam energii nasza ewolucja zostanie cofnięta.