Problemy Energetyczne

Barłóg Anna

Liśniewska Helena

Szczepańska Klaudia

pod kierunkiem

dr inż. Janusz Adamczyk

Uniwersytet Zielonogórski

Wydział Ekonomii i Zarządzania

21.04.2010

Spis treści:

1. Współczesne problemy energetyczne (str.3)

2. Zaopatrzenie w surowce energetyczne (str.5)

3. Energia i środowisko (str.9)

4. Energia i odpady (str.12)

5. Potrzeba zwiększenia wydajności energii (str.14)

6. Polskie problemy energetyczne (str.19)

7. Bibliografia (str.22)

1. Współczesne problemy energetyczne

Rozwój gospodarczy każdego kraju zależy przede wszystkim od rozwiązywania trzech istotnych problemów: ekonomii, ekologii oraz produkcji energii. Są to bowiem dziedziny wzajemnie ze sobą powiązane, nie można więc dopuścić do tego, by energetyka rozwijała się kosztem środowiska naturalnego i wbrew prawom ekonomii. Nie można doprowadzić do szybkiego wyczerpywania zapasów energii gdyż wkrótce zagrozić to może głodem. Nadmierny rozwój populacji ludzkiej stanowi problem nie tylko ze względu na konieczność wyżywienia czy stanu środowiska naturalnego. Jedyny rozwój, który wchodzi w rachubę w czasach dzisiejszych to ekorozwój, który jest trwały i zrównoważony.

W krajach komunistycznych doceniano jednak jedynie ekonomię i to w bardzo osobliwy sposób. Efekty ekonomiczne obliczano w ramach danego zakładu przemysłowego dzięki czemu możliwe było pominięcie negatywnego wpływu przemysłu. Spowodowało to ignorowanie olbrzymich strat i zarazem do powstawania regionów katastrof ekologicznych, które spowodowały ogromne spiętrzenie problemów ekologicznych.

Bez wątpienia największym źródłem emisji zanieczyszczeń atmosferycznych są procesy wytwarzania energii, co odnosi się do pracy wielkich elektrowni, potrzeby zaopatrzenia w energię przemysłu oraz sektora komunalno-bytowego. Źródła te są odpowiedzialne za 90% emisji SO₂ i w 60-70% za emisję pyłów oraz NO_x. zarówno w Polsce jak i na Świecie.

W ostatnich latach zaznaczył się u nas postęp w instalowaniu w przemyśle urządzeń odpylających, których skuteczność szacowana jest na 93%. Jednak dotychczas część Polskich elektrowni nie ma urządzeń do redukcji SO₂ i NO_x. Wynika z tego powstawanie kwaśnych dreszczów powodujących ogromne straty materialne i przyrodnicze w wielu regionach kraju (Pogórze Izerskie).

Drugie istotne źródło zagrożeń to pojazdy mechaniczne, są one odpowiedzialne za 25% emisji NO_x i CO oraz w 60% za emisję węglowodorów, których wiele wykazuje silne działanie rakotwórcze. Motoryzacja jest również, obok przemysłu, głównym źródłem emisji ołowiu i azbestu. W wielu krajach wysoko rozwiniętych często to motoryzacja a nie przemysł jest większym źródłem skażenia naturalnego.

W centrach dużych miast Polski motoryzacja, obok palenisk domowych zasilanych węglem jest najbardziej uciążliwym źródłem skażenia. Na szczęście w dzisiejszych czasach coraz więcej samochodów staje się pojazdami ekologicznymi a i świadomość obywateli wpływa na powolne, aczkolwiek skuteczne zmniejszanie szkodliwych substancji wydzielanych do atmosfery.

Emisję zanieczyszczeń do atmosfery przedstawia poniższy wykres (dane aktualne w roku 1997).

źródło:www.atmosphere.mpg.de

Patrząc na produkcję i konsumpcję energii w Europie widzimy, że najwięcej energii zużywały kolejno: Wspólnota Niepodległych Państw, Niemcy, Francja, Wielka Brytania, Włochy, Polska, Hiszpania, Czechy i Słowacja a następnie inne kraje. Możemy zauważyć, że kraje, których gospodarka zmieniła się z centralnie kierowanej na rynkową produkują zdecydowanie więcej gazów a produkowaną energię wykorzystują zazwyczaj w przemyśle, mniej zaś w transporcie. Do produkcji energii zużywają przede wszystkim węgiel, który jest po procesie spalania bardzo niekorzystny dla środowiska.

Jak wynika z tabeli 2, w emisji SO₂ na jednego mieszkańca przoduje Grecja, Polska, Holandia, Włochy, Węgry.

Źródło: www.portfel.pl

Pod względem wielkości emisji SO₂ i NO_x przypadającej na głowę mieszkańca sytuacja przedstawia się odmiennie. W emisji SO₂ przodowały: Czechy i Słowacja, Węgry, Bułgaria, Polska, natomiast w emisji NO_x Grecja, Czechy, Słowacja, Finlandia, Norwegia.

Bezpieczeństwo Świata zależy dziś od wielu czynników, do których należą m.in.: nadmierna zależność państw od dostaw z nowego źródła: ropy naftowej z Bliskiego Wschodu a gazu ziemnego z Rosji. Zagrożenie niekorzystnymi zmianami klimatu Ziemi wiążą się z nadmiernym wykorzystywaniem paliw kopalnych, ryzykiem rozprzestrzenienia na dużą skalę broni nuklearnej związanej z rozwojem energii jądrowej.

Sposób rozwiązywania problemów energetycznych oraz wielkość zasobów naturalnych mają wielki wpływ na rozwój gospodarczy i potęgę państwa. Stąd też powiedzenie: Kto rządzi zasobami, rządzi tez Światem.

Polskie potrzeby energetyczne muszą być odpowiednio planowane i rozwiązywanie z dużym wyprzedzeniem. Od tego, jak je rozwiążemy, będzie zależała nasza przyszłość, a więc gospodarka, ochrona środowiska i zdrowie społeczeństw.

1. Zaopatrzenie w surowce energetyczne.

Głównymi surowcami energetycznymi są: ropa naftowa, gaz ziemny, węgiel, surowce rozszczepialne potrzebne do produkcji energii jądrowej.

Ropa naftowa występuje przede wszystkim w Arabii Saudyjskiej, Rosji, USA, Iranie, Chinach, Meksyku, Norwegii, Wenezueli, Iraku oraz w Wielkiej Brytanii.

Największe złoża gazu ziemnego występują w Rosji i USA, a także pod dnem Morza Północnego. Znaczne ilości gazu występują także pod dnem morskim u wybrzeży Ameryki Północnej (wschodnie wybrzeże), Brazylii, Indii (O. Indyjski) i Australii. W Polsce gaz ten występuje koło Jasła, Lubaczowa, Gorlic, Cieszyna i Sanoka.

Najwięcej zasobów węgla jest na terenie Stanów Zjednoczonych, Wspólnoty Niepodległych Państw oraz w innych krajach europejskich m.in. w Polsce.

Oprócz zasobów udokumentowanych istnieją jeszcze z pewnością zasoby nieodkryte. Prócz wyżej wymienionych zasobów mamy jeszcze do czynienia z węglowodorami, smołami, olejami, łupkami bitumicznymi, które mogą okazać się opłacalnym substytutami, gdy wzrosną ceny ropy naftowej. Jeżeli doda się do tego energię jądrową, słoneczną, wodną, geotermalną, energię wiatru itp. Zasoby energetyczne mogą sprostać przez wiele lat zapotrzebowaniu na energię, co oczywiście nie oznacza, że powinniśmy bez jakichkolwiek limitów wykorzystywać zasoby takie jak węgiel, ropa czy gaz ponieważ są one nieodnawialne.

1. Ropa naftowa

Ropa naftowa to bardzo ważny element w ekonomice Świata. Stanowi 43% surowców energetycznych i 97% energii wykorzystywanej do transportu ludzi i towarów.

Ropa naftowa jest to płynna mieszanina węglowodorów o kaloryczności 9500 - 11500 kcal/kg.

Produkcja różnorodnych dóbr w Świecie jest zależna od bardzo wielu czynników, jak sytuacja polityczna i związane z nią problemy (np. konflikt w Zatoce Perskiej), sytuacja ekonomiczna i związane z nią relacje cenowe itp. Od tych czynników zależy tez produkcja własna i ilość ropy z importu.

Ropa naftowa jest jednym z najważniejszych artykułów w handlu, a duże koncerny walczą miedzy sobą o panowanie na rynku. Ropa naftowa jest kartą przetargową w konfliktach międzynarodowych.
Stany Zjednoczone, zużywające najwięcej ropy na Świecie, posiadają tylko 4% jej ogólnych zasobów. Również większość sojuszników USA jest importerami ropy naftowej, w szczególności Japonia. Wyjątkami są Kanada, Norwegia, Australia i Anglia.

Większość złóż ropy wydobywają kraje należące do Organizacji Państw Eksporterów Ropy Naftowej (OPEC), organizacja założona w 1960 na konferencji w Bagdadzie zwołanej w następstwie obniżenia cen ropy naftowej przez międzynarodowe spółki naftowe. Głównym jej celem jest dążenie do kontroli cen ropy. Kraje te dostarczają obecnie ponad 30% produkcji ropy naftowej, a na ich terytorium znajduje się ok. 75% rozpoznanych zasobów tego bogactwa naturalnego na Ziemi. Działalność OPEC dotyczy wszystkich aspektów rynku, takich jak ceny, opłaty eksploatacyjne, limity wydobycia i zyski. Jej celem jest ujednolicenie polityki w dziedzinie produkcji i zbytu ropy naftowej. Ma ona także zabezpieczać interesy producentów. Prowadzi badania w zakresie wykorzystania energii i perspektyw przemysłu petrochemicznego.
W wyniku kryzysu naftowego w latach 1973-1974 pozycja organizacji ogromnie wzrosła. W 1973 podwyższano wielokrotnie cenę ropy, a państwa członkowskie osiągnęły ogromne dochody stawiające je w rzędzie najbogatszych na świecie. Skutkiem tego był gwałtowny wzrost kosztów utrzymania w wysoko rozwiniętych państwach zachodnich i polityka oszczędnościowa w tych państwach.
Złagodzeniem sytuacji był fakt, że poza organizacją pozostawał jeden z największych producentów ropy - Meksyk. Spadek znaczenia OPEC wynikał także z konfliktów wojennych pomiędzy państwami członkowskimi (wojna iracko-irańska, wojna w Zatoce Perskiej). Znaczenie OPEC jest w dalszym ciągu duże, ale pozycja innych eksporterów, np. Rosji, wzrosła.

1. Gaz ziemny

Gaz ziemny jest ważnym źródłem energii w wielu krajach. Jest to paliwo znacznie bardziej ekologiczne niż węgiel czy ropa naftowa. Jego cena może współzawodniczyć z ceną ropy. W Polsce gaz stanowi tylko częściowe uzupełnienie gazu z importu, chociaż w styczniu bieżącego roku pojawiły się prognozy o posiadaniu nowych złóż ropy w skałach ilastych.

Wykorzystanie gazu ziemnego jako paliwa prawie całkowicie eliminuje emisję dwutlenku siarki i pyłów, a w porównaniu z innymi paliwami kopalnymi znacznie mniejszą emisje tlenków azotu, tlenku i dwutlenku węgla i węglowodorów. Gaz ziemny jest więc przez wiele osób uważany za pewnego rodzaju pomost, potrzebny na okres od 10 do 20 lat, dopóki nie znajdzie się nowego źródła energii, które będzie łatwiejsze do zaakceptowania z ekonomicznego i ekologicznego punktu widzenia.

Gaz ziemny w wielu krajach mógłby odgrywać większą rolę ze względu na istniejące w nich zasoby, czy dla tego, że jest bardziej ekologiczny.

W krajach bogatych należy zwrócić uwagę a problem występującego w kopalniach metanu, który stanowi w nich czynnik dużego zagrożenia dla zdrowia i życia ludzkiego. Metan jest głównym składnikiem gazu ziemnego i ważnym gazem szklarniowym, zatem nie może być on dłużej uwalniany do atmosfery. Postępując proekologicznie, przy wyprowadzaniu metanu z kopalni, należałoby wykorzystać go jako źródło energii, zmniejszając w ten sposób ilość spalanego węgla.

Międzynarodowa strategia energetyczna powinna stwarzać korzystne warunki do wykorzystywania gazu ziemnego zarówno z punktu widzenia ekonomii ale i ze względu na bezpieczeństwo i ochronę środowiska. Gaz ziemny powinien tez odgrywać znacznie większą rolę w wytwarzaniu elektryczności.

Najwięcej złóż tego surowca posiada Rosja, Iran, Katar, Arabia Saudyjska, Zjednoczone Emiraty Arabskie, USA, Algieria, Wenezuela, Nigeria, Iran. Zaś w jego wydobywaniu przodują: Rosja, USA i Kanada.

1. Węgiel

Węgiel jest jednym z najważniejszych paliw kopalnych. W Polsce do niedawna panowało przekonanie o jego nieograniczonych zasobach, co jest niestety nieprawdą. Nasze zasoby węgla kamiennego znajdują się przede wszystkim w zagłębiu górnośląskim, dolnośląskim i lubelskim i wynoszą 62,9 mld ton.

Węgiel kamienny w największej części występuje w USA, gdzie stanowi 90% wszystkich paliw kopalnych i w 55% stosowany jest do generacji prądu elektrycznego. Jednak to nie Stany Zjednoczone przodują w wydobywaniu tego surowca, w 2006 Chiny wydobyły 1212,3 mln ton a USA 595,1 mln ton.

Nowe technologie stosowane w przemyśle wydobywczym węgla mogą zmniejszyć ilość emitowanych do atmosfery trujących związków np. przez wzbogacenie, odsiarczenie węgla czy zastosowanie aparatów do czyszczenia gazów węglowych. Obecnie technologie mogą zwiększać wydajność tych procesów zaledwie do 9%. Konieczna jest więc polityka podatkowa zmniejszająca zagrożenia w przemyśle węglowym. Dzięki temu będzie on bezpieczniejszy dla ludzi i środowiska i bardziej racjonalny dla gospodarki.

1. Energia jądrowa

Energia jądrowa jest ważnym uzupełnieniem paliw kopalnych na świecie. Rozwój energetyki jądrowej umożliwiają wielkie zasoby skalne uranu, toru czy plutonu. Na przykład na terenie USA zasoby tych pierwiastków zapewniają możliwości uzyskania energii setki tysięcy razy większej niż zasoby konwencjonalnych paliw (węgla, ropy czy gazu).

Jeden gram uranu 235U ma wydajność energetyczną odpowiadającą 2,7 tony węgla lub 13,7 baryłek ropy naftowej.

Ze względu na zmniejszające się zasoby paliw kopalnych energia jądrowa wydawała się być głównym paliwem alternatywnym. Opinia publiczna jest jednak podzielona z powodu kontrowersji narastających wokół bezpieczeństwa i kosztów energetyki jądrowej i jej roli dla przyszłości społeczeństw ludzkich.

Ponieważ przyszłość energii jądrowej jest niepewna, należy przede wszystkim przezwyciężyć następujące problemy:

• publiczne obawy co do bezpieczeństwa energetyki nuklearnej

• problem rozwiązywania bezpiecznego składowania odpadów radioaktywnych

• opieszałość z udzielaniem koncesji, zwłaszcza w zakresie procesów regulacyjnych i zabezpieczających

• niepewność w zakresie funkcjonowania ekonomii i ryzyka finansowego związanego z elektrowniami jądrowymi

Poniższy wykres przedstawia plany uruchomienia reaktorów w poszczególnych krajach do 2030 roku

źródło: World Nuclear Association

Elektrownie jądrowe na świecie produkują 13% energii elektrycznej, zużywając 90% środków przeznaczonych w skali światowej na rozwój energetyki.

1. Energia odnawialna

Do energii odnawialnej zaliczamy między innymi: energię słoneczną, wiatru, paliwa uzyskane z biomasy, wraz z drewnem i różnymi produktami odpadowymi, energię geotermalną i energią wód. Energia ze źródeł odnawialnych potencjalnie biorąc jest bardzo ważna i może stanowić ważne uzupełnienie wykorzystywanych źródeł energii obecnie i jeszcze w większym stopniu w przyszłości.

Zalety stosowania energii odnawialnej:

• jej udział w emisji gazów szklarniowych jest praktycznie zerowy. Dotyczy to przede wszystkim spalania słomy, gałęzi lub produktów upraw energetycznych. Ma to wielkie znaczenie ekologiczne i ekonomiczne, głównie ze względy na to, iż w krajach wysoko rozwiniętych wprowadza się podatek od dwutlenku węgla i innych gazów cieplarnianych.

• w ciągu najbliższych kilkudziesięciu lat energia odnawialna zaspokoi poważna część potrzeb energetycznych rozwiniętych gospodarek

• energia odnawialna opiera się na rozproszonych lokalnych zasobach, zapewni więc lokalne bezpieczeństwo energetyczne i zwiększy różnorodność źródeł energii.

• źródła energii odnawialnej są na ogół mniej kapitałochłonne niż konwencjonalne giganty, przyczynia się to do powstawania nowych miejsc pracy

• w wyniku wykorzystywania tej energii można zmniejszyć uzależnienie od obcych zasobów, jednocześnie jest ona najbezpieczniejszym źródłem energii.

• energie odnawialne wg. Międzynarodowej Agencji Energetyki, będą w najbliższych dziesięcioleciach najszybciej rozwijającymi się źródłami energii.

• Biomasa: czyli masa materii zawarta w organizmach. Jest to jeden ze starszych sposobów

wytwarzania energii z drewna i odpadów drzewnych, który ma wielką przyszłość. W wielu krajach prowadzi się liczne badania nad tym problemem i buduje wytwórnie prądu oparte na tej technologii. Biomasa jest jednym z największych potencjalnych źródeł energii w Polsce, w której będzie można używać liczne odpady komunalne, rolnicze itp. Ważnym produktem jest u nas słoma, której rolnicy nie wykorzystują do produkcji obornika. Prócz słomy używamy jeszcze słomy rzepakowej, grochowin, łęt fasoli czy ziemniaków. Obecnie resztki te spalane są na polach, co wytwarza dym, albo gniją na polach co powoduje wydzielanie się metanu pogłębiając efekt cieplarniany.

Ze względu na minimalną zawartość siarki spalanie biomasy emituje do atmosfery minimalną ilość dwutlenku siarki.

W Polsce wyprodukowano już dość dużo wysokowydajnych pieców emitujących minimalne skażenia powietrza przy procesie spalania kory, trociny, słomy, drewna. W fermach trzody chlewnej istnieją idealne warunki do produkcji biomasy z gnojowicy.

Do produkcji biopaliw nadaje się tez wiele roślin uprawnych, które mogą służyć do produkcji alkoholu etylowego lub olejów roślinnych.

• Energia wodna: w wielu krajach zajmuje poważna pozycję. W systemie ogólnopolskim wydaje się mieć niestety marginalne znaczenie. Mają one bardzo duży wpływ na poprawę stosunków wodnych, zwłaszcza w regionach, gdzie poziom wód stale się obniża. Koszt elektrowni wodnej jest jednym z najniższych spośród różnych źródeł elektryczności i wynosi około 0,7 centa za kilowatogodzinę.

W światowej opinii małe elektrownie wodne z jednej strony są uważane za efektywne, ekologiczne i nieszkodliwe oraz bezpieczne i tanie, z drugiej zaś mówi się że tamy wodne związane z wielkimi elektrowniami prowadzą do wyczerpania tlenu, przerywają lub niwelują migrację ryb, rywalizują z rolnictwem o najżyźniejsze tereny dolin.

• Energia wiatru: turbiny wiatrowe operują zwykle na wzniesieniach terenu, które stwarzają lepsze warunki wietrzne. Wykorzystanie turbin obserwuje się w wielu krajach np. Danii, Holandii czy USA. Niestety w Polsce warunki wiatrowe są mniej korzystne niż w krajach położonych nad Oceanami, w naszym kraju najlepsze regiony dla elektrowni wiatrowych to Pobrzeże, Suwalszczyzna i Nizina Mazowiecka.

Energia wiatrowa jest czysta, nie emituje CO₂, SO₂ i pyłów. Opinia publiczna bywa niekiedy nieprzychylna takim inwestycjom, gdyż szpecą one krajobraz, generują uciążliwy hałas, oraz stanowią zagrożenie dla ptaków (urazy mechaniczne oraz zakłócenia w ptasiej nawigacji). Dlatego też przyszłość elektrowni takiego typu jest niepewna. Jednym z argumentów na rzecz budowania elektrowni wiatrowych na świecie był problem konieczności zmniejszenia emisji dwutlenku węgla do atmosfery. Jednak z ostatnich raportów organizacji Greenpeace wynika, że rozwój energetyki wiatrowej jest, jak na razie, jednym z najdroższych sposobów i wcale nie najefektywniejszym rozwiązywania tego problemu.

• Energia słoneczna: Słońce wysyła na Ziemię promieniowanie o ogromnej energii. Gdybyśmy potrafili wykorzystać choć niewielką część tej energii osiągnęlibyśmy niewiarygodne sukcesy gospodarcze. Jest to jedyne źródło bezpłatnej, ekologicznie czystej energii, o niewyczerpalnych zasobach, stosunkowo wszędzie dostępnej. Ilośc tej energii jest 10000 razy większa, niż wynosi obecne zużycie energii z paliw kopalnych przez wszystkie kraje świata.

Wykorzystanie energii słonecznej do produkcji ciepła niskotemperaturowego jest już i w Polsce opłacalna. Może być ono odbierane w postaci ciepłej wody lub ogrzanego powietrza. Istnieją różne typy kolektorów słonecznych w zależności od potrzeb i możliwości klienta. Kolektory wodne używane są do grzania wody, podgrzewania basenów a nawet centralnego ogrzewania. Tańsze kolektory słoneczne znalazły zastosowanie do suszenia runa leśnego, zboża owoców i warzyw jak i również, od kilku lat panele słoneczne generują energię do gospodarstw domowych jak i do oświetlania znaków drogowych.

• Energia geotermalna: w wielu krajach istnieją gorące źródła, które stwarzają pewne perspektywy właśnie dla krajów posiadających takie źródła. W Polsce są również pewne możliwości wykorzystania tej energii. Istnieje już kilka systemów ogrzewających osiedla.

• Energia mórz i oceanów: wykorzystuje się tu różnice temperatur pomiędzy powierzchniowa warstwa wody, względnie ciepłą a zimnymi wodami w warstwie głębszej oraz energie przypływów i odpływów.

Energia odnawialna jest niewątpliwie energią przyszłości. Te kraje, które chcą w przyszłości odgrywać poważną rolę w gospodarce światowej już teraz opracowują intensywnie ten problem. Wymaga to jednak nie tylko rozległych badań lecz i odpowiedniej bazy, która pozwoliłaby na stworzenie warunków podobnych do takich jakie są stworzone dla energii paliw konwencjonalnych.

1. Energia i środowisko

a. Energia i jakość powietrza

Sektor energetyczny pełni niezmiernie ważną rolę w gospodarce każdego państwa i ma podstawowe znaczenie dla środowiska naturalnego. Rola tego sektora ma szczególne znaczenie dla jakości powietrza atmosferycznego. Agencja Ochrony Środowiska Stanów Zjednoczonych informuje, że sektor ten emituje blisko cztery piąte dwutlenku siarki i trochę więcej niż połowę całej ilości tlenków azotu w USA. Produkcja prądu elektrycznego przyczyniła się do emisji 2/3 dwutlenku siarki. Jest ona w 96% związana z działalnością elektrowni węglowych.

W krajach rozwiniętych to transport jest najpoważniejszym producentem tlenku węgla i tlenków azotów. W Stanach Zjednoczonych jest to 2/3 emisji CO₂ . W tym samym roku sektor transportu wyemitował w całym kraju około 43% tlenków azotu i 31% lotnych substancji organicznych.

Struktura kosztów transportu kolejowego jest znacznie korzystniejsza od kosztów transportu drogowego. Transport kolejowy zajmuje znacznie mniej terenu, powoduje minimalne skażenie środowiska oraz niewielki hałas.

Rys. Struktura kosztów transportu drogowego i kolejowego (w %).

Źródło: Opracowanie własne na podstawie Raportu Rocznego PKP z 1995

Porównywanie wskaźników zużycia energii i zanieczyszczenia atmosfery przedstawia się znacznie lepiej dla transportu kolejowego niż kołowego. Transport drogowy wymaga 7,7 razy więcej energii. Emituje przy tym 4,4 razy więcej dwutlenku węgla, 16,4 więcej tlenków azotu, 22,5 więcej tlenku węgla, 16,2 więcej węglowodorów, 9,2 razy więcej pyłów i 0,7 dwutlenku siarki. Powoduje także 24,8 razy więcej wypadków. Państwa wydają sporo pieniędzy na redukcję emisji przez zmiany technologii. Stymulatorem takich działań są różnego rodzaju akty prawne, które wpływają na ograniczenie emisji takich substancji skażających środowisko jak SO₂, NO_x, pyłu, ozonu O₃, CO i ołowiu. Agencja Ochrony Środowiska USA informuje że emisja tych substancji zmniejszyła się, trzeba jednak znaczyć, że jest to wciąż spore wyzwanie. Bowiem o ile zmniejsza się emisja tlenku węgla przez poszczególne samochody to równocześnie zwiększa się ogólna ilość samochodów jak i kilometrów przez nie przejechanych. W wyniku chemicznych reakcji, które wiążą zarówno tlenki azotu jak i lotne substancje powstaje ozon. Dlatego też kraje będące wielkim źródłem substancji szkodliwych są bardzo ostro krytykowane przez przedstawicieli innych państw na różnego rodzaju szczytach ekologicznych.

Lotne substancje organiczne są wytwarzane przez ruchome źródła jak również z rozpuszczalników organicznych. Elektrownie wykorzystują: paliwo o mniejszej ilości siarki, wzbogacony i odsiarczony węgiel. Niestety tak jest najczęściej tylko w nowszych elektrowniach i w krajach bardziej rozwiniętych. Starsze elektrownie najczęściej takich urządzeń najczęściej nie posiadają.

Brak działań wobec aktualnych zagrożeń środowiska oznacza olbrzymie straty, jakie powodują kwaśne deszcze wpływające na korozję metali, budynków jak również zdrowie człowieka. Nie inwestowanie w urządzenia do ochrony środowiska jest więc bardzo kosztowne. Aby szybko rozwiązać problemy ochrony środowiska konieczny jest transfer korzystnych technologii jak i poszukiwanie odpowiednich sposobów organizowania ochrony środowiska dla państw które wciąż mają z tym problemy.

b. Energia i woda

Jakość wody i innych elementów środowiska jest w dużej mierze uzależniona od sposobów rozwiązywania problemów energii. Dotyczy to np. elektrowni jądrowych, miejsc lokowania odpadów radioaktywnych i innych odpadów niebezpiecznych. W miarę jak rośnie gęstość zaludnienia i potrzeby energetyczne populacji ludzkich, konflikt pomiędzy tymi potrzebami a naturalnym środowiskiem również wzrasta. Rozwiązanie tego problemu jest możliwe wyłącznie w drodze trwałego i zrównoważonego rozwoju.

Naturalne zasoby wód powierzchniowych i podziemnych są zwykle zagrożone zanieczyszczeniem przez emisje z elektrowni. W wielu przypadkach substancje zanieczyszczające są przenoszone z powietrzem atmosferycznym. W procesach przemysłowych także produkowane są zanieczyszczenia, które osadzają się na powierzchni ziemi, skąd są zmywane przez deszcze i przedostają się do wód powierzchniowych i gruntowych.

Szczególne zagrożenia mogą stworzyć wypadki podczas transportu ropy naftowej. Ilustracją jak wielkie mogą to być zagrożenia dla ekosystemów świadczą liczne wypadki tankowców.

Elektrownie, rafinerie ropy naftowej, kopalnie węgla i uranu, szyby naftowe itp. Mogą stanowić wielkie zagrożenie dla la ekosystemów lądowych i wodnych. Dołączają do tego skażenia z terenów rolniczych, w postaci nawozów czy pestycydów. Oprócz tego w wielu krajach m.in. w Polsce, poważnym źródłem skażeń wód powierzchniowych są wody słone odprowadzane z kopalń węgla kamiennego w różnych regionach kraju (zagłębie rybnickie, Wisła, Odra).

c. Jakość wód powierzchniowych

Główne zagrożenie wód powierzchniowych to m.in. skażenia ropą naftową związane z niedoskonałością technologii przemysłowych i urządzeń stosowanych przez przemysł. Sprzyja temu uzależnienie wielu krajów od dostaw ropy naftowej z importu, od obcych środków transportu, nie zawsze traktujących poważnie problemy środowiska naturalnego. Problem skażeń środowiska naturalnego nie jest również traktowany poważnie przez społeczeństwo, a straty spowodowane skażeniami środowiska ropą naftową w Polsce przez wojska radzieckie ocenia się na ok. 60 miliardów dolarów.

Do znacznego skażenia wód powierzchniowych i gruntowych w wielu przypadkach mogą przyczynić się prace górnicze, które są prowadzone w niewłaściwych rejonach. Wody w wyniku tego działania są skażane wielką ilością siarczanów, chlorków i metali ciężkich, co wpływa negatywnie na liczne gatunki roślin i zwierząt wodnych.

d. Jakość wód gruntowych

Wody gruntowe powinny być szczególnym przedmiotem troski państwa, gdyż są one znacznym źródłem wody pitnej. Jednym z głównych skażeń wód gruntowych jest górnictwo np. przez zasolenie, produkcję ropy naftowej, gazu, transport i przechowywanie produktów naftowych i elektrownie. Sektor energetyczny jest także poważnym źródłem skażeń wód gruntowych podobnie jak odpady związane z produkcją energii.

e .Zagrożenia ekosystemów lądowych

Produkcja energii wymaga dużych ilości wody do procesów chłodniczych oraz sporych obszarów ziemi do składowania paliw i odpadów. Wielki wpływ przekształcający ekosystemy ma kopalnictwo węgla kamiennego i brunatnego. Z kolei rozwój energetyki uniemożliwia prawidłowe użytkowanie ziemi. Nadmierne skażenie np. pierwiastkami metali ciężkich stawia pod dużym znakiem zapytania, możliwości jej wykorzystania do produkcji żywności.

W krajach gospodarki rynkowej, gdzie w przeszłości dokonano wielu zniszczeń w środowisku przyrodniczym, przyjęto zasadę trwałego i zrównoważonego rozwoju, co ogranicza negatywny wpływ przemysłu na środowisko dzięki wielu mechanizmom prawnym jak np. dzięki zasadzie, że zanieczyszczający płaci. Bierze się przy tym pod uwagę wyniki ekonomiczne danego zakładu takie jak produkcja, ale również ich negatywny wpływ na środowisko.

1. Energia i odpady

Produkcja energii wiąże się nierozerwalnie z odpadami, których wpływ na środowisko jest powszechnie znany.

1. Odpady radioaktywne

Odpady radioaktywne są pozostałością po materiałach radioaktywnych wykorzystywanych do produkcji energii elektrycznej, diagnozowania i leczenia chorób, i innych celów. Materiały te są zarówno naturalnie występujące w przyrodzie jak i wytworzone przez człowieka. Radioaktywność odpadów jądrowych zmniejsza się z upływem czasu, za pomocą procesu zwanego połowicznym rozpadem promieniotwórczym.

Odpady radioaktywne są przedmiotem szczególnej troski współczesnych społeczeństw. Przez wiele lat zapewniano nas o tym, że przemysł jądrowy jest najbardziej bezpieczny na świecie. Zaprzeczają temu jednak liczne fakty.

Poważne zagrożenie zaczyna się już w kopalniach uranu. Górnicy są narażeni na promieniotwórcze działanie radonu. Z powodu nowotworów dróg oddechowych zmarło już tysiące górników. Jak dotąd nikt nie uwzględnił kosztów śmierci tysięcy ludzi zatrudnionych w kopalniach uranu, w zakładach gdzie się go wzbogaca, czy w zakładach oczyszczania plutonu.

Po wypadku w Czarnobylu na 380 bloków energetycznych na świecie w blisko połowie rejestrowano wypadki. Większość elektrowni jądrowych ma jednak odpowiednie osłony, hermetyczne zabezpieczenia, które chronią biosferę przed rozprzestrzenianiem się niebezpiecznych skażeń poza teren elektrowni. Taki poziom bezpieczeństwa wymaga jednak dodatkowych nakładów. Związek Radziecki, na większości swoich bloków nie miał takich zabezpieczeń. Stąd awaria elektrowni jądrowej w Czarnobylu stała się zagrożeniem dla świata.

Elektrownie jądrowe podczas normalnej pracy wydają na zewnątrz spore ilości związków radioaktywnych. Komisja Energii Atomowej podaje regularnie do wiadomości publicznej, że corocznie odprowadza się głównie do dużych rzek, mórz, wody używane do ochładzania reaktorów jądrowych. Są to odpady o małej radioaktywności, jednak okres połowicznego rozpadu najgroźniejszych radionuklidów jest wystarczająco długi, żeby organizmy mogły gromadzić te pierwiastki w swoich tkankach.

Elektrownie jądrowe emitują do atmosfery również pewne ilości radioaktywnych gazów. Zakłada się oczywiście, że większość z nich zostanie wychwycona przez filtry. Jednak nawet najlepsze filtry zatrzymują najwyżej 99% radioaktywnych gazów, a ok. 1% z nich ulatnia się do atmosfery. Zagrożenia są uzależnione od dawki, czasu ekspozycji, trwałości danego pierwiastka i jego stężenia. Niektóre szczególnie długotrwałe pierwiastki jak pluton ²³⁹Pu czy węgiel ¹⁴C stanowią poważne zagrożenie na wiele tysięcy lat. Mocarstwa atomowe produkują tysiące ton takich odpadów rocznie.

Żaden kraj na świecie nie rozwiązał dotychczas problemu odpadów promieniotwórczych i nie wie, co zrobić z terenem po elektrowniach jądrowych. Nie znamy także kosztów ani sposobu zagospodarowania tych niebezpiecznych odpadów.

Odpady stałe są zwykle prasowane, cięte i pakowane w beczki po uprzednim zaspawaniu w worki winylowe. Słabo aktywne odpady są składowane w betonowych silosach bezpośrednio w danym zakładzie. Niekiedy odpady są umieszczane w specjalnych beczkach i zalewane betonem. Częstym sposobem unieszkodliwiania odpadów radioaktywnych jest ich nitryfikacja czyli formowanie w bloki skalne lub ceramiczne. Tak niebezpieczne odpady umieszcza się na dnie oceanów, w miejscach nie podlegających trzęsieniom ziemi na głębokościach ponad 2000m, lub w formacjach geologicznych pod powierzchnią lądu, np. w kopalniach soli oraz pod dnem oceanów. Ze względu na ich działanie, odpady takie muszą być izolowane od środowiska, do czasu, kiedy ich radioaktywność ustanie lub zmaleje do dopuszczanego poziomu.

Rozwiązanie tego problemu jest bardzo kosztowne, długotrwałe i bardzo trudne. Wiąże się to z wieloletnim brakiem właściwego dialogu ze społeczeństwem, które powinno być informowane nie tylko o korzyściach elektrowni jądrowych ale i o niebezpieczeństwach z nimi związanych. Z braku rzetelnej informacji wpływa to na brak zaufania do przemysłu jądrowego. Ocena ekonomiczna kosztów energii generowanej przez elektrownię jądrową musi brać pod uwagę całkowite koszty budowy, koszty paliw nuklearnych, składowania odpadów aż do całkowitego okresu ich rozpadu oraz koszt wygaszenia reaktora jądrowego.

Polska produkuje bardzo mało odpadów promieniotwórczych. Jednak są to nadal bardzo groźne odpady i trzeba je tak składować, aby możliwie w jak największym stopniu chronić środowisko naturalne przed ich wpływem. Instytucją, która w Polsce zajmuje się organizacją składowania i przetwarzania odpadów promieniotwórczych jest Zakład Unieszkodliwiania Substancji Promieniotwórczych Instytutu Energii Atomowej – IEA, a odpady o niskiej i średniej aktywności, są składowane w Krajowej Składnicy Odpadów Promieniotwórczych, która znajduje się w miejscowości Różana.

1. Odpady nieradioaktywne

Odpady nieradioaktywne skupiają znacznie mniejszą uwagę społeczną choć mają wielkie znaczenie dla ochrony środowiska. Wpływ odpadów na środowisko obejmuje nie tylko powietrze, wody powierzchniowe i gruntowe, ale i glebę. Chodzi tu nie tylko o miejsce składowanie, ale i na jego oddziaływanie na bliższe czy dalsze otoczenie.

W między narodowej strategii dotyczącej energii znacznie więcej wysiłków i środków poświęca się redukcji emisji u źródła, niż na problem odpadów. Tylko 4% odpadów poddaje się recyrkulacji.

Olbrzymie ilości produkowanych odpadów skłaniają do myśli o ich ponownym wykorzystaniu, np. jako surowców wtórnych lub po spaleniu jako dodatkowego źródła energii.

Do zalet spalania odpadów należą:

• duży stopień ich likwidacji,

• potrzeba mniejszej powierzchni,

• możliwość sortowania różnych surowców np. metali, z ogólnie zmniejszonej ilości odpadów,

• wykorzystanie spalonych odpadów np. do budowy dróg,

• uzyskiwanie ciepła, które może być wykorzystywane do produkcji energii elektrycznej czy do suszenia osadów ściekowych.

Metoda spalania ma ujemne strony, jak:

• pozyskiwanie dość znacznej ilości żużlu i popiołu,

• zapylenie,

• zanieczyszczenie powietrza spalinami.

Odpady przemysłowe są to powstające w procesach produkcyjnych stałe i ciekłe substancje oraz przedmioty bezużyteczne bez dodatkowych zabiegów technologicznych. Pochodzą one z różnych rodzajów przemysłu. Ich głównymi źródłami są zakłady produkcyjne, elektrownie, elektrociepłownie czy kopalnie itd.

W Polsce odpady przemysłowe wykorzystuje się w ok. 60%, głównie do niwelowania terenów. Natomiast wykorzystanie odpadów przemysłowych jako surowców wtórnych jest u nas znikome, a odpadów komunalnych – praktycznie żadne.

Istnieje wiele metod zagospodarowania odpadów. Najskuteczniejszą z nich jest metoda zagospodarowania odpadów przemysłowych przez ich wykorzystywanie, co wymaga jednak dużych nakładów finansowych i nowoczesnej technologii. Odpady takie po przeróbce, zamiast trafiać na wysypiska lub specjalne zwałowiska, mogą być wykorzystywane w przemyśle lub też rolnictwie, np. jako:

• surowce wtórne, metale kolorowe, tworzywa sztuczne,

• surowce do produkcji półfabrykatów żużli i popiołów lotnych,

• materiały do budowy dróg i rekultywacji terenów (odpady przeróbcze kruszyw, żużle hutnicze,

pyły lotne, odpady górnicze),

• substancje do nawożenia w rolnictwie bądź do rekultywacji terenów,

• materiały do celów melioracyjnych.

Szczególnie ważne jest wykorzystywanie wielkich odpadów jako źródła surowców wtórnych. W Stanach Zjednoczonych prawie połowa ołowiu i miedzi pochodzi z odpadów, a także 30% aluminium, 20% stali, 25% papieru, 20% cynku i 10% szkła. Ocenia się, że około 23-80% odpadów może być powtórnie wykorzystane zależnie od ich rodzaju. Szczególnie ważny i powszechnie niedoceniany jest fakt, że wtórnie użytkowanie surowców wymaga znacznie mniej energii niż pierwotne ich pozyskanie. W przypadku aluminium będzie to o 95% energii mniej, niż trzeba by do wyprodukowania nowego aluminium, a użycie odpadów szklanych zaoszczędzi 15% energii mniej oraz 16% mniej energii na transport oraz pozyskanie surowców do produkcji szkła. Wykorzystanie surowców wtórnych z tworzyw sztucznych zaoszczędzi 92-98% energii potrzebnej do wyprodukowania odpowiednich materiałów. Wtórne użytkowanie papieru oszczędzi energie potrzebną do jego produkcji, i wiele drewna czy drzew, które są surowcem do jego produkcji. Zmniejszanie potrzebnej energii do produkcji z surowców wtórnych zmniejszy też znacznie ilość emitowanych zanieczyszczeń tak niebezpiecznych dla środowiska przyrodniczego.

5. Potrzeba zwiększenia wydajności zużycia energii.

W związku z ograniczonymi światowymi zasobami energii istnieje stała konieczność zwiększania jej wydajności tak, aby uniknąć nieefektywnego wykorzystywania dostępnych źródeł. Dotyczy to przede wszystkim pięciu sektorów, do których zaliczamy: transport, przemysł, handel, sektor komunalny oraz rolnictwo.

Transport w zdecydowanej większości krajów opiera się na wykorzystywaniu ropy naftowej i produktów ropopochodnych. Najpowszechniejszym środkiem transportu są samochody osobowe oraz ciężarowe. Dlatego w budżetach państw rozwiniętych wydatki na ten sektor zajmują poważną pozycję (np. w USA rocznie przeznacza się na ten cel około 150 mld dolarów).

Aby zwiększyć wydajność użytkowania energii w transporcie należy szukać bardziej wydajnych i mniej szkodliwych paliw. Należy poszukiwać paliw alternatywnych lub bardziej efektywnych systemów transportu. Duży wpływ na poszukiwanie rozwiązań bardziej ekonomicznych mają przede wszystkim ceny paliw. Niskie ceny zmniejszają zainteresowanie użytkowników bardziej ekonomicznymi samochodami. Poprawa wydajności zużycia paliw przez samochody, zwłaszcza w krajach rozwiniętych, może mieć istotny wpływ na stan środowiska.

Ze względu na to, że światowe zasoby ropy naftowej są ograniczone i systematycznie się zmniejszają, oraz ze względu na fakt, iż przy spalaniu ma ona negatywny wpływ na środowisko, konieczne jest poszukiwanie alternatywnych paliw. Do najbardziej prawdopodobnych należą: metanol, etanol, sprężony gaz naturalny oraz prąd elektryczny. Współczesne technologie stwarzają możliwości wykorzystania jako paliw: alkoholu czy takich gazów jak metan czy propan. Rozważane są także badania nad możliwością wykorzystania wodoru. Przy niskich cenach ropy i produktów ropopochodnych paliwa alternatywne mogą być konkurencyjne tylko w niewielkim stopniu. Niestety samochody napędzane takimi paliwami są droższe.

Wejście na rynek pojazdów na tego typu paliwa wymaga zaakceptowania ich przez klientów, wymaga również odpowiedniej infrastruktury do ich sprzedaży i obsługi. Rządy mogłyby wprowadzić politykę podatkową, która stymulowałaby wykorzystywanie paliw alternatywnych. Powinna temu towarzyszyć edukacja ekologiczna wyjaśniająca znaczenie takich działań dla człowieka i gospodarki.

Kolejnym sektorem, w którym występuje potrzeba zwiększenia wydajności energii jest przemysł. Wydajność jej użytkowania wzrasta wraz z wymianą starych urządzeń na nowe. Działania te są stymulowane wysokimi cenami ropy naftowej. Na rozwój i inwestycje w zastosowane technologie ma także współzawodnictwo w przemyśle. Wydatki energetyczne stanowią poważną pozycję w produkcji przemysłowej. Oszczędności w wydatkach energetycznych mogą obniżyć koszty produkcji w wielu gałęziach przemysłu i zwiększyć możliwości eksportowe. Dlatego niewiele firm podejmuje się modernizacji swoich przedsiębiorstw pod względem zwiększenia wydajności zużycia energii.

Do przyspieszenia postępu we wzroście wydajności energetycznej konieczne jest sprawniejsze przekazywanie informacji na temat nowych technologii z laboratoriów do produkcji, promowanie kadr zdolnych do wniesienia konkretnych działań na rzecz poszanowania czy racjonalizacji energii, konieczna jest poprawa przekazywania informacji między szczeblami administracji państwowej.

Wzrost aktywności handlowej w wielu krajach prowadzi do zwiększenia zużycia energii. W ciągu ostatnich dziesięcioleci wynaleziono i wdrożono wiele urządzeń grzewczych zużywających energię bardziej wydajnie. Wprowadzono nowe systemy ogrzewające budynki handlowe, hotele zaopatrzono w nowe systemy grzewcze i wentylacyjne czy nowe urządzenia chłodnicze, pracujące wydajniej. Wyposażenie budynków w czujniki termostatowe zapobiega przegrzewaniu pomieszczeń i marnotrawstwa ciepła. Obecnie domy projektowane w wielu krajach np. w Szwecji czy Stanach Zjednoczonych są energetycznie o wiele bardziej wydajne, a tym samym tańsze w użytkowaniu. Również sprzęt domowy, w który wyposażone są placówki handlowe jest coraz bardziej wydajny i zużywa mniej prądu. W ostatnich latach na świecie bardzo wiele zmieniło się w kwestii technik oświetleniowych. Nowe technologie pozwalają na znacznie bardziej ekonomiczne oświetlenie budynków, co znacznie obniża koszty.

Podejście do problemów energetycznych w sektorze usług komunalnych ma szczególne znaczenie dla zmniejszenia ilości użytkowanej energii, gdyż dotyczą one ogromnej liczby ludzi. W tej sferze aktywność człowieka jest szczególnie duża i dlatego też ilość i sposób wykorzystywania energii ma ogromne znaczenie.

Badania prowadzone w wielu krajach udowodniły, że istnieją możliwości oszczędzania i bardziej efektywnego wykorzystywania energii w tym sektorze. Trzeba inaczej budować domy, zwiększać świadomość społeczną o potrzebie oszczędnego wykorzystywania energii. Należy prowadzić odpowiednią politykę ekonomiczną, która będzie pobudzała ludzka aktywność dla wydajnego wykorzystywania wszelkich źródeł energii. Istnieje wiele możliwości np. przez używanie odpowiednich materiałów budowlanych, lepsze uszczelnianie okien, stosowanie energooszczędnych urządzeń. Wiele oszczędności można osiągnąć przez wykorzystywanie odnawialnych źródeł energii.

W kolejnym sektorze, jakim jest rolnictwo, główne nakłady dotyczą mechanizacji, nawodnień, transportu, produkcji nawozów sztucznych itp.

Jeżeli porównamy energetyczną efektywność ciągnika z pracą zwierząt pociągowych, okazuje się, że ta druga jest 120 razy bardziej wydajna. Bawoły i konie dostarczają przy tym mięsa oraz wytwarzają cenne nawozy. Traktory wymagają zaś kosztownych surowców i części zmiennych. Ważne jest aby rozsądnie wprowadzać mechanizację do rolnictwa.

Nawozy naturalne obok dostarczenia glebie azotu i innych składników poprawiają jej skład organiczny, spulchniają glebę, poprawiają jej warunki wodne, zmniejszają zagrożenie erozją i poprawiają stosunek węgla do azotu w glebie. Podobne korzyści daje stosowanie odpadów roślinnych czy kompostów do użyźniania gleby. Sztuczne nawożenie powoduje wzrost wydajności plonów tylko do pewnego stopnia, początkowo znaczny, później coraz mniejszy, a przy dużych dawkach plonowanie ulega zmniejszeniu.

Zwiększenie produkcji rolnej można podwoić przez stosowanie nawodnień. Są to jednak zabiegi wymagające ogromnych ilości energii. Mianowicie, podwojenie obszaru ziemi uprawnej tym sposobem wymagałoby 3090 mld litrów paliwa rocznie. Ta ilość stanowi 5% rocznego wydobycia z istniejących zasobów ropy. Zatem wystarczyłoby jej na około 20 lat.

W ostatnich 20 latach w Polsce dokonał się znaczący, jeden z największych w Europie, postęp w zakresie efektywnego wykorzystania energii. Największy udział miał w tym sektor przemysłu, gdzie poprawie uległy zarówno wskaźniki branżowe, jak również miały miejsc ekorzystne zmiany strukturalne. Większość usprawnień wynikała z autonomicznych decyzji podmiotów kierujących się rachunkiem ekonomicznym. Modernizacje były dokonywane także po prywatyzacji przedsiębiorstw państwowych i były dość często warunkiem jej przeprowadzenia. Jednym z największych rządowych programów wsparcia efektywnego wykorzystania energii pozostaje Fundusz Termomodernizacyjny skierowany do sektora mieszkalnictwa i sektora usług. W 2007 r. korzystne trendy były kontynuowane, a nawet uległy pewnemu przyspieszeniu. Dystans Polski do średniej europejskiej w zakresie najważniejszych wskaźników efektywności energetycznej obniżył się do kilkunastu procent, jednakże w stosunku do najefektywniejszych gospodarek ciągle pozostaje znaczący. Polityka Unii Europejskiej, wyrażona poprzez dyrektywy, a szczególnie dyrektywę w sprawie

efektywności końcowego wykorzystania energii i usług energetycznych, narzuca konieczność stałego monitorowania efektywności energetycznej. Zgodnie z zapisami w dyrektywie, oszczędności energii powinny być liczone jako bezwzględne zmniejszenie zużycia energii w

wyniku działań organizacyjnych jak i osiągnięte w wyniku realizacji określonych przedsięwzięć inwestycyjnych lub modernizacyjnych.

Zmiany struktury finalnego zużycia energii w głównych sektorach gospodarki odzwierciedlają kierunki rozwoju gospodarki. Restrukturyzacja przemysłu i działania przedsiębiorstw, mające na celu obniżenie energochłonności, spowodowały zmniejszenie zużycia energii w tym sektorze. Ciągły rozwój transportu drogowego i sektora usług powoduje wzrost udziału tych sektorów w krajowym zużyciu energii. W sektorze

gospodarstw domowych wskutek wprowadzania systemu dociepleń oraz poprawy i wzrostu efektywności systemów grzewczych w latach 1997-2007 nastąpiła znaczna (18%) redukcja zużycia energii.

Zmiany zachodzące w sektorze rolnictwa, polegające na likwidacji i prywatyzacji byłych państwowych gospodarstw rolnych i tworzeniu nowoczesnych, wielkoobszarowych gospodarstw, nie przyczyniły się do oszczędności zużycia energii. Zużycie energii w rolnictwie zaczęło jednak spadać od roku 2000.

Dyrektywa 2006/32/WE w sprawie efektywności końcowego wykorzystania energii i usług energetycznych, która weszła w życie 17 maja 2006 r., nałożyła na Polskę obowiązek podjęcia działań prowadzących do ograniczenia zużycia energii finalnej przez odbiorców końcowych, w kolejnych dziewięciu latach jej obowiązywania, począwszy od 1 stycznia 2008r. Ilościowym celem dyrektywy jest ograniczenie zużycia energii finalnej przez użytkowników końcowych o 9% w okresie dziewięciu lat.

Dyrektywa 2006/32/WE – nazywana często „Dyrektywą w sprawie usług

energetycznych” – ma zastosowanie do:

· podmiotów dostarczających środki poprawy efektywności energetycznej, dystrybutorów energii, operatorów systemu dystrybucji oraz przedsiębiorstw prowadzących detaliczną sprzedaż energii. Państwa Członkowskie mogą jednak wyłączyć z zakresu jej stosowania małych dystrybutorów, małych operatorów systemu dystrybucji oraz małe

przedsiębiorstwa prowadzące detaliczną sprzedaż energii;

· odbiorców końcowych z wyłączeniem tych przedsiębiorstw, które należą do kategorii wymienionych w załączniku I do dyrektywy 2003/87/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 13 października 2003 r. ustanawiającej system handlu przydziałami emisji gazów cieplarnianych we Wspólnocie;

· sił zbrojnych, wyłącznie w zakresie, w którym jej stosowanie nie wchodzi w konflikt z naturą i podstawowym celem działalności sił zbrojnych oraz z wyłączeniem sprzętu używanego wyłącznie w celach wojskowych.

6. Polskie problemy energetyczne.

Od czasu pojawienia się cywilizacji na Ziemi energia zawsze była czynnikiem decydującym o stanie gospodarki. Równocześnie brak energii stawał się ograniczeniem możliwości jej rozwoju.

Sposób rozwiązywania problemów energetycznych jest bardzo ważny dla ochrony środowiska. Ignorowanie ekologii nie sprzyja właściwym rozwiązaniom energetycznym.

Polska zużywa stosunkowo mało energii jak na kraj, którego gospodarka zmierza do gospodarki rozwiniętej, ale jednocześnie energia w Polsce jest zużywana w sposób nieszczędny i niekiedy nieefektywny.

W 1989 roku na jednego mieszkańca w Polsce została zużyta energia w ilości około 5 tpu (ton paliwa umownego). Było to najmniejsze zużycie energii wśród rozwiniętych krajów Europy, leżących w tej samej strefie klimatycznej.

Zapotrzebowanie na paliwa i energię rośnie. W skali kraju konieczne jest zróżnicowanie źródeł energii. Niestety gospodarka energetyczna Polski jest nieefektywna i nieekonomiczna. Energochłonność mierzona zużyciem energii na jednostkę dochodu narodowego, jest co najmniej 3 razy większa niż w rozwiniętych gospodarkach rynkowych. Krajowa energetyka ma niekorzystną strukturę, w której dominują paliwa stałe jak węgiel kamienny i brunatny charakteryzujące się mniejszą wydajnością przemian energetycznych.

Nośniki energii	1960	1970	1980	1989	1990
Węgiel Ropa naftowa Gaz ziemny Energia jądrowa Energia wodna Pozostałe paliwa	92,8 4,2 1,2 0 0,1 1,6	81,7 10,9 6,1 0 0,2 1,1	77,1 15 7 0 0,2 0,7	76,5 14,3 7,8 0 0,1 1,3	74,9 14,9 8,9 0 0,1 1,2

Struktura zużycia energii pierwotnej w Polsce w latach 1960-1990 (w %)
(Kumanowski i in. 1991).

Szczególnie w latach siedemdziesiątych ukształtował się w naszej gospodarce tzw. „zamknięty obieg energii”, polegający na tym, że rozwój energochłonnych gałęzi przemysłu, np. hutnictwa opartego na starych technologiach, wymuszał w konsekwencji rozwój górnictwa węgla kamiennego, co z kolei wymagało zwiększonych dostaw stali do kopalń. I tak powstało błędne koło. W Polsce tzw. „samofinansujący się” węgiel skończył na przełomie lat pięćdziesiątych i sześćdziesiątych. Później wzrosła trzykrotnie średnia głębokości frontu eksploatacyjnego. Drewno w kopalniach zostało zastąpione przez stalową obudowę. Prawie połowa kopalń budowanych po wojnie okazała się ekonomicznym niewypałem ze względu na skrajnie wysokie koszty, złej jakości węgiel i niszczone środowisko.

W wyniku przeważającej w naszym kraju opcji węglowej, Polska zużywa w przeliczeniu na mieszkańca 5-krotnie więcej węgla niż w krajach EWG, natomiast zaledwie 1/5 paliw naftowych i 1/4 gazu ziemnego.

Kraj	Gęstość zaludnienia na km^2	Zasoby ogółem M/tpu	Struktura zasobów w %
			Węgiel
Polska Australia Francja Holandia Kanada Niemcy Szwecja Włochy	121 2 103 354 3 249 19 191	1430 4630 25 365 1544 1450 2 44	99,7 94,5 57,5 25,9 38,1 97,4 23,1 2,3

Zasoby paliw i energii w Polsce oraz wybranych krajach w przeliczeniu na jednego mieszkańca w roku 1989. (Kumanowski i in. 1991)

W krajach zachodnich ogrzewanie domów indywidualnych i bloków w miastach opiera się głównie na lokalnych instalacjach cieplnych na ropę naftową. Mają one wysoką sprawność przemiany energii i małe straty rozprowadzania ciepła. Instalacje te są również bardzo elastyczne w eksploatacji w warunkach zmieniającej się temperatury powietrza.

W Polsce dotychczas nie przeprowadzono optymalizacji ciepłownictwa miejskiego, które nadal jest oparte na ciepłowniach opalanych węglem kamiennym. Polska ma nieprawidłowe ceny energii i ich strukturę. Od lat stosowano znaczne dotacje do energii, co nie skłaniało odbiorców do jej oszczędzania. W chwili obecnej ceny paliw i energii są bardziej realne, co skutkuje wyrabianiem nawyków oszczędzania energii i paliw.

Z aktualnej sytuacji wynikają dla nas następujące wnioski:

1. Motorem postępu gospodarczego nie jest ilość energii jaka przypada na mieszkańca, ale niska energio- i materiałochłonność.

2. Spekuluje się, że energochłonność gospodarki polskiej może być zmniejszona.

3. Racjonalizacja zużycia energii nie następuje wyłącznie pod wpływem rynku i konkurencji. Konieczna jest celowa i mądra polityka rządu.

4. Konieczne jest powołanie Agencji Racjonalnego Wykorzystywania Energii.

Aktualnie na terenie kraju istnienie wiele agencji, które zajmują się racjonalnym wykorzystywaniem energii, np.: Podlaska Agencja Zarządzania Energią, Bałtycka Agencja Poszanowania Energii, Narodowa Agencja Poszanowania Energii.

Polska w latach dziewięćdziesiątych stała przed niepowtarzalną szansą na dokonanie zwrotu z opcji węglowej na opcję wyważonych proporcji: węgiel, ropa, gaz, alternatywne źródła energii. Sprzyjały temu:

1. Zainteresowanie organizacji międzynarodowych i państw ochroną środowiska. Zwiększenie udziału ropy i gazu w bilansie paliwowym zmniejszy emisję dwutlenku siarki i dwutlenku węgla.

2. Sprawnie działający w kraju system przesyłania i magazynowania gazu.

3. Krótki okres zwrotu nakładów na nowe gazociągi, tłocznie i instalacje wewnętrzne.

4. Łatwość przystosowania portów do odbioru skroplonego gazu.

5. Geograficzne położenie kraju sprzyjające przerzutom gazu ze wschodu na zachód i z północy na południe.

W Polsce rozwiązywanie problemów energetycznych powinno polegać na zwiększaniu efektywności wykorzystania wytwarzanej energii, zwiększaniu udziału paliw węglowodorowych, modernizacji energetyki węglowej oraz na wdrażaniu programu oszczędności paliw, energii i surowców. Łącznie można zaoszczędzić tą drogą kilkadziesiąt milionów ton paliwa umownego rocznie. Wszystkie te działania wymagają nowoczesnych technologii, wielkich nakładów kapitałowych oraz pomocy konsultacyjnej.

Polska energetyka niemal w całości oparta jest na spalaniu węgla kamiennego i brunatnego. Jest to jedna z głównych przyczyn uplasowania się Polski w grupie krajów z największą w Europie emisją zanieczyszczeń do atmosfery. Największym źródłem emisji zanieczyszczeń atmosfery są procesy wytwarzania energii zarówno w wielkich elektrowniach, jak i w systemach zaopatrzenia w ciepło przemysłu oraz sektora komunalnego. Źródła te są odpowiedzialne w około 90 % za emisje SO₂ i w 60 – 70% za emisje pyłów.

Specyficznym Polskim problemem jest zasolenie rzek powodowane przez kopalnie węgla kamiennego Górnego Śląska. Zasolenie powoduj hamowanie w rzekach procesu samooczyszczenia, korozje budowli wodnych, urządzeń wodociągowych i powierzchni chłodniczych w zakładach przemysłowych.

Jednym z największych problemów ochrony środowiska w Polsce jest również problem odpadów. W bardzo niewielkim zakresie prowadzone jest unieszkodliwianie odpadów za pomocą przerobu chemicznego. Spośród masowych odpadów przemysłowych najwyższe koszty są ponoszone przy składowaniu odpadów z elektrowni zasilanych głównie węglem.

Bardzo niepokojącym zjawiskiem jest zagrożenie zanieczyszczeniami z elektrowni Polskich Parków Narodowych. Np. emisja siarki i azotu z elektrowni niemieckich, czeskich oraz elektrowni w Turoszowie spowodowała stan klęski ekologicznej w Karkonoskim Parku Narodowym. Zamieranie sanów świerkowych występuje tutaj na 50% powierzchni leśnej.

Aby poprawić stan środowiska w Polsce konieczna jest modernizacja energetyki. Trzeba więc dążyć do budowania czystych elektrowni węglowych, które nie będą emitowały tak wiele dwutlenku siarki i tlenków azotu, trzeba budować zakłady wzbogacające węgiel oraz zakłady odsiarczające węgiel. Trzeba również dążyć do zmniejszenia energochłonności naszej energetyki oraz rozwijać alternatywne źródła energii.

Bibliografia:

• Więckowski S. K. Więckowska L. Globalne Zagrożenia Środowiska, Wyd. Katedra Ekologii i Ochrony Środowiska WSP Kielce, Kielce 1999.

• www.stat.gov.pl/gus/srodowisko_energia_PLK_HTML.html

• www.atmosphere.mpg.de

• www.portfel.pl