1. Energia w czasach kryzysu: uwarunkowania kryzysu energetycznego; rodzaje i skutki kryzysu energetycznego; Energia a środowisko naturalne; paliwa kopalne i niekopalne; energia pierwotna i energia pochodna (wtórna); Międzynarodowa Agencja Energii (IEA).

1. Energetyka
Energetyka to dział nauki i techniki zajmujący się pozyskiwaniem, przetwarzaniem, gromadzeniem oraz użytkowaniem różnych form i nośników energii; użyteczne formy energii uzyskuje się w wyniku przetwarzania energii pierwotnych, głownie chemicznej, paliw pierwotnych, jądrowych, wód, wnętrza Ziemi, przepływu powietrza, promieniowania Słońca. Obejmuje energetykę cieplną (konwencjonalną), jądrową, hydroenergetykę, geoenergetykę, aeroenergetykę i helioenergetykę. Struktura pozyskiwania energii elektrycznej na świecie przedstawiona została na Rys.1. [2]
61%-energetyka konwencjonalna
19%-hydroenergetyka
18%-energetyka jądrowa
2%-inne
Rys 1. Struktura pozyskiwania energii na świecie.
Jak wynika z wykresu ponad 60% energetyki to energetyka cieplna, na świecie tylko 19% energii wytwarzanej jest alternatywnymi sposobami. Jednak z tych 19%

Prawdziwe przyczyny współczesnego kryzysu światowego

17% to elektrownie wodne, jak wiec możemy łatwo wyliczyć na inne sposoby otrzymywania energii przypada zaledwie 2% światowego jej zapotrzebowania. 2% to elektrownie słoneczne, wiatrowe, pływowe, geotermiczne. Maja one dużą przewagę nad elektrowniami cieplnymi i atomowymi, gdyż są w dużej mierze bezpieczne dla środowiska naturalnego a ich baza surowcowa jest w znacznej mierze odnawialna. [2]
2. Problemy energetyczne na świecie
• Wzrost liczby ludności i związany z tym wzrost zapotrzebowania na energię.
Głównym problemem energetycznym na świecie jest przede wszystkim coraz bardziej wzrastające zapotrzebowanie na energię . Jak wynika z wykresu przedstawionego na Rys.2. zapotrzebowanie na energię w skali świata od roku 1990 do 2020 wzrośnie prawie dwukrotnie. Związane jest to z ciągłym wzrostem liczby ludności na świecie, można sobie wyobrazić jaki to ma wpływ na światowe zasoby energetyczne, które stale się kurczą, a wcale ich nie przybywa.

2. Prognoza zapotrzebowania na energię w skali świata do 2020 roku wyrażona w Gt ropy.
• Emisja dużych ilości substancji zanieczyszczających środowisko.
Kolejnym jakże ważnym problemem jest to, iż elektrownie cieplne emitują ogromne ilości pyłów, tlenków siarki i azotu, co jest bardzo szkodliwe dla środowiska. Na skutek emisji szkodliwych substancji chemicznych (głównie tlenków siarki, tlenków azotu, węgla, węglowodorów aromatycznych, tlenków ołowiu) następuje naruszenie równowagi ekologicznej. Substancje te działają szkodliwie na ludzi oraz ekosferę (zaburzenie wegetacji roślin, zmniejszenie plonów w rolnictwie). Metody zapobiegania tym emisjom lub usuwania ich z produktów procesu są w zasadzie techniczne opanowane. Wdrożenie ich jednak do praktyki wymaga znacznych nakładów finansowych. [3]
• Duży koszt budowy elektrowni wodnych.
Wydaje się, że dobrym rozwiązaniem jest więc rozwój hydroenergetyki, która mimo, iż ma z pewnością wiele zalet, to jednak podstawową jej wadą która ogranicza rozwój tej formy pozyskiwania energii, są ogromne koszty budowy zakładów tego typu. [3]
• Problemy związane z energetyka jądrową.
Następnym problemem energetycznym jest problem związany z energetyką jądrową. Mimo, iż była ona do niedawna najszybciej rozwijającą się dziedziną produkcji energii, co wynikało głownie z niskich kosztów wytwarzania energii, to ma ona wiele przeciwwskazań, jak np.: wysokie koszty budowy, problem składowania odpadów radioaktywnych czy negatywne nastawienie opinii publicznej. [2]
W rozwoju przemysłowym świata zachodziło wiele zmian w strukturze zużycia surowców energetycznych. Początkowo podstawowym źródłem energii był węgiel, wykorzystywany powszechnie w energetyce, hutnictwie i transporcie Z czasem zaczęło rosnąć znaczenie ropy naftowej, o czym zadecydowały takie walory jak: tańsze wydobycie, wyższa kaloryczność, mniejsza toksyczność spalania, możliwość zastosowania jako paliwa we wszystkich środkach transportu oraz na szeroką skalę w przemyśle chemicznym. Doprowadziło to na początku lat 60-tych do zdystansowania węgla przez ropę naftową. Ropa naftowa zaspokajała niemal połowę światowego zapotrzebowania na energię. Dopiero kryzys w 1973 roku spowodował zmianę sytuacji. Państwa arabskie w odpowiedzi na napaść na Izrael przez Egipt i Syrię ogłosiły embargo na dostawy ropy naftowej. Z Bliskiego Wschodu pochodziło 85% dostaw ropy dla Europy Zachodniej. Kraje arabskie uzależniały dostawy ropy od stopnia gorliwości antyizraelskiej danego państwa. Uzależniona od tego była także cena ropy. Takie działanie rozpoczęło światowy kryzys paliwowy. Sytuacja ta spowodowała niedobór ropy na rynkach światowych, wzrost jej ceny( nawet siedmiokrotnie), zahamowanie rozwoju krajów średniorozwiniętych i zadłużenie krajów słaborozwiniętych. W latach 70-tych zużycie ropy zmniejszyło się o 10-12%.
Obecnie najważniejszymi źródłami energii jest nadal ropa naftowa i węgiel kamienny, a także gaz ziemny i węgiel brunatny. Dominuje zatem energetyka cieplna, która dostarcza ponad 60% energii w skali światowej. Elektrownie cieplne emitują jednak ogromne ilości pyłów, tlenków siarki i azotu, co jest szkodliwe dla środowiska. Dlatego też rozwija się hydroenergetyka, która obecnie dostarcza ponad 23% energii w skali światowej. Jednak rozwój ten ograniczają wysokie koszty budowy zakładów tego typu. Najwięcej hydroelektrowni jest w krajach Skandynawii, Rosji, USA, Chinach, Japonii, Brazylii, Francji, Włoszech. Innym źródłem energii jest energetyka jądrowa. Dostarcza ona 17% energii w skali świata. Ostatnio jednak tempo rozwoju tego typu energetyki uległo spowolnieniu, czego przyczynami są: wysokie koszty budowy, problem składowania odpadów radioaktywnych i negatywne nastawienie opinii publicznej. Największą rolę, elektrownie jądrowe odgrywają we Francji, Rosji, Japonii, USA. Najwięksi producenci energii na świecie: USA, Rosja, Japonia, Chiny, Indie, Kanada, Niemcy, Francja, Wielka Brytania. Obszary deficytów: Europa Zachodnia, Japonia, Korea Południowa, Tajwan, Singapur, USA. [7]
2. Problemy energetyczne w Polsce
• Niska wydajność i dysproporcje techniczne.
Głównym i podstawowym problemem polskiej energetyki jest jej niska wydajność (produktywność) na co nakłada się niska efektywność wykorzystania (użytkowania) energii. W polskiej energetyce istnieją ogromne dysproporcje techniczne tzn. jej techniczna struktura nie jest odpowiednio dopasowana do potrzeb funkcjonalnych i wymagań odbiorców. [8]
• Duża energochłonność.
Polityka energetyczna kraju w najbliższej przyszłości powinna być skierowana przede wszystkim na zmniejszenie energochłonności naszej gospodarki, przy czym ochrona środowiska powinna być podstawowym czynnikiem warunkującym wybór technologii energetycznych.
Konieczne jest zmniejszenie energochłonności ok. dwukrotnie. Realizacja tego celu będzie wymagać wprowadzenia mechanizmów pozwalających w większym niż dotąd stopniu uwzględniać w cenach energii jej koszty środowiskowe, przede wszystkim poprzez wdrożenie opłat produktowych od paliw, zróżnicowanych w zależności od uciążliwości poszczególnych rodzajów paliw dla środowiska, a także znacznie większego niż dotąd zaangażowania się instytucji publicznych, przedsiębiorstw i obywateli w działania w zakresie wprowadzania i upowszechniania wysoce energooszczędnych technologii i wyrobów.[4]
• Konieczność racjonalizacji użytkowania energii.
Ważnym problemem polskiej energetyki jest także konieczność racjonalizacji użytkowania energii. Przez pojęcie racjonalizacji rozumie się optymalny sposób oszczędności. Rozróżnia się racjonalizacje strukturalną, techniczną i organizacyjną.
Racjonalizacja strukturalna polega na zmniejszeniu udziału produkcji energochłonnej w gospodarce narodowej i zwiększeniu udziału produkcji o niskiej energochłonności skumulowanej. Racjonalizacja techniczna obejmuje zmiany w technologii, poprawę sprawności urządzeń energetycznych, zmniejszenie strat ciepła, wykorzystanie energii odpadowej. Racjonalizacja organizacyjna dotyczy poprawy eksploatacji urządzeń energetycznych i energotechnologicznych oraz poprawy organizacji przewozów.[9]
• Emisja szkodliwych substancji.
Kolejnym problemem w Polsce jest, podobnie jak na świecie, emisja szkodliwych substancji, co wywołuje w środowisku negatywne skutki ekologiczne.
Działanie systemów energetycznych jest związane z odprowadzeniem do naturalnego środowiska emisji gazowych, odpadów stałych i ciekłych, ciepła z układów chłodzenia oraz w przypadku podsystemu energetyki jądrowej- odpadów radioaktywnych. Na skutek tego uszkodzeniu ulegają powietrze, woda i gleba a w dalszej konsekwencji organizmy żywe. Część ujemnych oddziaływań ekologicznych występuje lokalnie, inne wpływają na stan całej biosfery ziemskiej. Z powodu monokultury węglowej Polska należy do krajów o największym zagrożeniu środowiska w Europie. Emisja pyłów z obecnej wartości ok.2,5 mln t/rok powinna ulec obniżeniu poniżej 1mln t/rok. Emisja SO2 z elektrowni i elektrociepłowni zawodowych powinna obniżyć się na przestrzeni 20 lat blisko dwukrotnie. Ten sam wynik notuje się dla całej gospodarki. Emisja tlenków azotu z elektrowni i elektrociepłowni powinna ulec obniżeniu o 25%. Dla całej gospodarki, ze względu na przyrost liczby pojazdów mechanicznych, sumaryczna emisja NOx wzrośnie o blisko 40 %. Zwiększy się również sumaryczna emisja CO2 o około 20 %, przy czym dla elektrowni i elektrociepłowni zawodowych utrzyma się przez okres najbliższych 20 lat na niemal stałym poziomie.[3]
Także koniecznym staje się uwzględnienie faktu, ze znaczne zmiany w strukturze użytkowanych nośników energii wymagają około ćwierćwiecza. Dlatego kryterium ochrony środowiska nabiera szczególnego znaczenia. Działania inflacyjne gospodarki narodowej i sprawność gospodarowania będą wynikać miedzy innymi z uwarunkowań rozwoju gospodarki narodowej. Realizacja polityki wymaga odpowiednich finansów, a o finansach państwa będą decydować określone uwarunkowania rozwoju gospodarki narodowej.[3]
• Kryzys ekonomiczny polskiej energetyki
Polska energetyka znajduje się w poważnym kryzysie ekonomicznym:
--elektroenergetyka
1) Wewnętrzna (krajowa) cena elektryczności jest wyższa od cen funkcjonujących w państwach sąsiednich (wpływa na to koszt utrzymania mocy nieproduktywnych i wysoka cena energii).
2) Eksport jest możliwy tylko po cenach wynikających z kosztów marginalnych elektroenergetyki i górnictwa co rodzic będzie oskarżenia o dumping.
3) Rentowność kapitału w elektroenergetyce nie osiąga nawet minimalnych 70%.
4) Nie działa wolny rynek, na którym mogli by wygrać lepsi; konkurencję blokuje twardy mechanizm rynku bilansującego (obsługuje on system a nie rynek).
5)Niska efektywność zatrudnienia.
--gazownictwo
1) Krajowa cena gazu jest wyższa niż np. w Niemczech.
2) Rynek, a więc i konkurencja nie istnieją.
3) PGNiG jest „mocne” wobec odbiorców krajowych i „słabe” wobec zagranicznego dostawcy.
--ciepłownictwo
1) Trwały trend ucieczki klientów od ciepła sieciowego.
2) Wysokie obciążenie budżetów domowych kosztami energii a szczególnie ogrzewania, udział kosztu energii w tych budżetach to ok.10% ( w UE 3-5%).
3) Bardzo niska rentowność kapitału.
4) Brak środków na inwestycje modernizacyjne i odtworzeniowe, a i istniejące środki nie zawsze są w pełni wykorzystane.
5) Konieczny outplacement co najmniej 50% zatrudnionych.
--górnictwo
1) Wysokie zadłużenie.
2) Tylko część kopalni odnotowuje zyski na działalności operacyjnej.
3) Zerowa lub ujemna rentowność.
4) Cena krajowa wyższa niż cena węgla z zagranicy.[5]
• Brak określonej strategii działania sektora energetycznego.
Polska energetyka stoi wobec wielkich wyzwań związanych z potrzebą dostosowania się do wymagań ochrony środowiska. Sektor energetyczny nie ma określonej strategii działania tzn. rozwoju, restrukturyzacji i prywatyzacji, a co za tym idzie żadnej takiej strategii nie realizuje lub realizuje wiele różnych - co na jedno wychodzi. [6]
• Problemy polskiego górnictwa węgla kamiennego.
Jednym z najistotniejszych problemów górnictwa węgla kamiennego jest dostosowanie jego funkcjonowania do warunków gospodarki rynkowej, a w konsekwencji zapewnienie rentowności wydobycia i konkurencyjności na rynkach światowych. Osiągnięcie tych celów jest bardzo trudne, bowiem wiąże się ze znacznym zmniejszeniem zatrudnienia o ok.30%, zmniejszeniem wydobycia do poziomu ok.100 mln t/rok, obniżeniem kosztów jednostkowych wydobycia węgla do poziomu konkurencyjnego z węglem światowym i likwidacją ok.25 kopalń, likwidacją zbędnej infrastruktury powierzchniowej kopalń likwidowanych, rekultywacją terenów poeksploatacyjnych i usuwaniem szkód górniczych w obiektach powierzchniowych, ochroną środowiska przyrodniczego.
Istnieją trzy główne czynniki, które decydują o niewielkim powodzeniu reform w górnictwie. Są to: 1) olbrzymie zadłużenie górnictwa, sięgające ok.150 mld zł; 2) trudności ze zwolnieniem w krótkim czasie dużej liczby osób z górnictwa; 3) wysokie koszty likwidacji kopalń. Ważne znaczenie dla realizowanych przemian w górnictwie mają również czynniki zewnętrzne, tj. obniżenie w ostatnich kilku latach prawie o 40% zapotrzebowania na węgiel w krajowej gospodarce, utrzymywanie się przez dłuższy okres niskiego poziomu cen węgla w świecie, a także niewypłacalność znacznej liczby krajowych użytkowników węgla kamiennego, co powoduje kłopoty finansowe większości kopalń. Innym ważnym czynnikiem zewnętrznym jest brak spójnej i konsekwentnej polityki państwa w stosunku do górnictwa i energetyki (pojawiają się więc kolejne programy restrukturyzacji), co objawia się chaosem cenowym i popadaniem górnictwa w coraz większe zadłużenie.
• Problemy polskiej elektroenergetyki.
Polski sektor elektroenergetyczny jest w trakcie głębokiej reformy. Jej tempo w latach dziewięćdziesiątych uległo zdecydowanemu przyśpieszeniu, chociaż w ostatnich trzech latach zaobserwować można wyhamowanie zapowiadanych zmian w sektorze paliwowo- energetycznym a w elektroenergetyce w szczególności. Rynkowe zmiany w polskiej elektroenergetyce mają na celu doprowadzenie do obniżenia cen energii elektrycznej, na skutek konkurencji pomiędzy wytwórcami i przekształceń w systemie przemysłowym energii elektrycznej, oraz dopasowaniem do wymagań rynku zachodnioeuropejskiego. Elektroenergetyka w Polsce jest wiodącym sektorem, który stanowi wyłączną własność państwową, a ceny energii elektrycznej są ustalane urzędowo co przeszkadza w realizacji procesu restrukturyzacji.
Produkcja energii elektrycznej w Polsce należy do rozwijających się gałęzi przemysłu.
Struktura polskiej elektroenergetyki jest oparta na paliwach kopalnych (węglu kamiennym i brunatnym). Elektrownie bazujące na węglu produkują większość polskiej energii, z czego ponad 35% to spalające węgiel brunatny, podczas gdy hydroelektrownie jedynie 3% Niewielki jest udział elektrowni bazujących na oleju opałowym. Nie posiadamy żadnej elektrowni jądrowej, chociaż istniały plany budowy takowej w Żarnowcu. Rozmieszczenie produkcji energii elektrycznej jest w Polsce nierównomierne i nie pokrywa się z zapotrzebowaniem na nią.
• Problemy ciepłownictwa.
W ciepłownictwie główny problem stanowi to, iż sieci ciepłownicze mają strukturę (technologię, potencjał i topologię) z okresu zwiększonego zapotrzebowania na ciepło oraz dawnych miejskich programów inwestycyjnych, nie zawsze realizowanych do końca, a brak możliwości doboru poprawnej regulacji zwiększa straty ciepła. Stratom ciepła sprzyja także prędkość przepływu, która odbiega znacznie od projektowanych, rzadkością jest sprawna regulacja jakościowo- ilościowa oraz własne źródła skojarzone i szczytowe. Sprawność systemów ciepłowniczych w Polsce wynosi 50-86%, natomiast w UE od 70-91%.
• Różnice między gospodarką energetyczną Polski a krajami rozwiniętymi.
Istniejące od lat różnice pomiędzy polskim sektorem produkcji energii, a krajami rozwiniętymi nabrały znaczenia wraz z przystąpieniem naszego kraju do UE. Podstawowym czynnikiem wyróżniającym rodzimą energetykę jest struktura paliw. W Unii Europejskiej aż 15% energii produkuje się w elektrowniach jądrowych. Udział węgla wynosi 16%, a źródeł odnawialnych 6%. Polski sektor elektroenergetyczny oparty jest aż w 97% na monokulturze węglowej. Zaletą tego systemu jest samowystarczalność energetyczna. Wadą - przy braku norm emisyjnych i odpowiednich instalacji - wysokie koszta ekologiczne. [7]

3. Podsumowanie
Według optymistycznych danych zasoby węgla kamiennego i brunatnego wystarczą przy obecnym jego zużyciu na około 150 lat, z gazu ziemnego będziemy mogli korzystać jeszcze przez około 46-50 lat a ropa naftowa powinna wyczerpać się w ciągu najbliższych 40 lat. Surowce te mają jeszcze jedna ogromną wadę, mianowicie podczas ich spalania wytwarza się bardzo dużo szkodliwych dla środowiska substancji. Za "najbrudniejsze" paliwo uważa się węgiel gdyż podczas jego spalania uwalnia się do atmosfery m.in. węgiel, rtęć, ołów i siarkę. Kolejnym źródłem energii z którego obecnie korzysta znaczna liczba krajów jest energia powstała podczas rozszczepiania atomów. Jednak elektrownie atomowe pomimo iż są bardziej wydajne niż tradycyjne elektrownie cieplne, stwarzają niebezpieczeństwo awarii której skutki mogła by odczuć cała planeta. Równe a może bardziej niebezpieczne są odpady radioaktywne powstałe podczas pracy elektrowni atomowych, ich składowanie czy neutralizacja niesie za sobą ogromne koszty i niebezpieczeństwo dla zajmujących się tym ludzi.
Polska zalicza się do uprzywilejowanego grona krajów, które posiadają i wydobywają jeden z nośników energii pierwotnej. Jest to jednak węgiel kamienny i brunatny, od których powoli odchodzą rozwinięte gospodarki światowe, przede wszystkim ze względu na szkody ekologiczne związane z ich pozyskaniem, jak i tez ze spalaniem. To samo czeka gospodarkę Polski, która została już członkiem Unii Europejskiej. Wiele koncepcji wykorzystania węgla kamiennego, innego niż jego spalanie, zostało zapomnianych i nie wraca się do nich. Mimo tych wyzwań, problemy energetyczne naszego kraju rozwiązuje się doraźnie, w zależności od bieżącej sytuacji. Po latach niedoboru spowodowanego bardzo energochłonnym rozwojem, następuje próba zracjonalizowania zużycia energii, wymuszona przede wszystkim kosztami. W gospodarkach krajów na całym świecie zmiany nastąpiły znacznie wcześniej. U nas zachodzą znacznie boleśniej, bo w powiązaniu z transformacją całej gospodarki. Zmiany w gospodarkach zachodnich prowadzą do znacznego ograniczenia wydobycia węgla, coraz mniej opłacalnego na korzyść importu tego surowca oraz zmniejszenia jego zużycia.

Surowce energetyczne; zasoby energii - ogólne rezerwy udokumentowane; wskaźnik R/P; światowa konsumpcja energii w rozbiciu na źródła energii; surowce energetyczne a poziom państw;

Charakterystyka paliw kopalnych

Źródła energii pozostające do dyspozycji człowieka możemy podzielić na:

źródła nieodnawialne, do których zaliczamy wszystkie surowce kopalne czyli: węgiel kamienny, węgiel brunatny, torf, ropę naftową, gaz ziemny, łupki i piaski bitumiczne, asfalt i wosk naturalny, uran i tor;

źródła odnawialne, do których należą: energia spadku wód - „biały węgiel, energia słoneczna, energia wiatru, energia prądów morskich pływów, energia geotermiczna i energia biomasy.

Nieodnawialne zasoby przyrody tworzyły się wiele milionów lat. Powstają tak powoli, że z perspektywy długości ludzkiego życia ich zapasy są skończone, wyczerpywane. Energia źródeł nieodnawialnych jest (za wyjątkiem energii pierwiastków promieniotwórczych) „zmagazynowaną” w przeszłości energią słoneczną. Wprawdzie i dzisiaj przyrastają zasoby surowców energetycznych - tworzy się np. torf, jednak w tempie tak powolnym, że nie uwzględniamy tego w bilansach.

W przeszłości człowiek wykorzystywał głównie nieodnawialne źródła energii. Chociaż już od ponad 2000 lat korzysta on również z węgla kamiennego, to jego zużycie stało się masowe dopiero od początku XIX wieku. Odchodzenie od odnawialnych źródeł energii wiązało się z narastaniem koncentracji produkcji przemysłowej i ludności w „erze industrialnej”. Okazało się bowiem, że energia tych źródeł jest nazbyt rozproszona i często nie występuje w dostatecznych ilościach w pobliżu szybko rosnących aglomeracji miejskich. Ponadto w XIX wieku nie znano jeszcze efektywnych metod transformacji siły wiatru czy energii kinetycznej wód płynących, na formy energii użyteczne np. w hutnictwie żelaza. Współcześnie szersze wykorzystanie tej energii jest wprawdzie możliwe od strony technicznej, ale często jeszcze pozostaje nieopłacalne, a więc ekonomicznie nieuzasadnione.

Charakterystyka głównych nieodnawialnych surowców energetycznych:

Węgiel kamienny - jest paliwem kopalnym pochodzenia organicznego. Powstał w wyniku powolnych przekształceń tkanek roślinnych, rozkładu przez mikroorganizmy w warunkach ograniczonego dostępu tlenu oraz działania wysokiej temperatury i ciśnienia panujących pod powierzchnią ziemi. Do powstania złóż węgla kamiennego przyczyniły się zmiany klimatyczne, jakie miały miejsce w permie. Wywołały one masowe wymieranie panującej wówczas roślinności. Drugim ważnym dla powstania węgla okresem był karbon. W ciepłym i wilgotnym klimacie rozwijały się, a następnie obumierały wielkie ilości roślin. Do dominujących gatunków należały wówczas między innymi ogromne widłaki, skrzypy, paprocie oraz prymitywne rośliny nagonasienne. Tkanki roślin rosnących na podmokłych terenach po obumarciu poddawane były powolnym procesom fermentacji beztlenowej. Przykrywane warstwami osadów w warunkach coraz wyższego ciśnienia i temperatury przekształcały się powoli w węgiel, którego złoża dzięki procesom górotwórczym zostały wyniesione bliżej powierzchni ziemi.

Węgiel kamienny zawiera 78-92% pierwiastka węgla (do węgla kamiennego zalicza się też antracyt zawierający do 97% węgla). Barwa czarna. Zwarty, kruchy. Przy spalaniu daje długi, błyszczący płomień. Węgiel kamienny należy do węgli humusowych, niejednorodnych w swej strukturze, stanowiących mieszaninę kilku odmian petrograficznych (różniących się twardością i połyskiem), tworzących pojedyncze pasma. Należą do nich:
1) fuzyn - węgiel włóknisty,
2) duryn - węgiel matowy,
3) klaryn - węgiel półbłyszczący,
4) witryn - węgiel błyszczący.
Ze względu na zastosowanie rozróżnia się kilka typów technologicznych węgla kamiennego, określanych poprzez takie właściwości jak: spiekalność, zawartość składników lotnych, ciśnienie rozprężania i ciepło spalania.

Węgiel kamienny jest najczęściej występującym surowcem energetycznym pochodzenia organicznego. W niektórych domach do dziś używa się do ogrzewania. Obecnie jednak większość węgla zużywana jest w przemyśle lub elektrowniach. Zanim zaczęto wydobywać na szeroką skalę gaz ziemny uzyskiwano go z węgla. Węgiel Kamienny zawdzięcza swoją popularność temu, iż w przeciwieństwie do innych skał pali się wydzielając dużo ciepła i dużo energii. Przerabia się go w procesie koksowania (suchej destylacji węgla) czyli wysokotemperaturowego (około 1000°C) odgazowywania w piecach koksowniczych bez dostępu powietrza. Proces ten prowadzi do powstania koksu, gazu koksowniczego, wody pogazowej i smoły pogazowej Substancja stała - tworzy szaroczarne, nieregularne bryły o budowie gąbczastej, składające się w 90% z węgla. Stosowany jako paliwo i reduktor w procesie wielkopiecowym (otrzymywanie stali z rud żelaza) oraz jako bezdymne paliwo do centralnego ogrzewania.

Światowe zasoby węgla kamiennego są skoncentrowane głównie w Eurazji (75%) i Ameryce Północnej (14%). Stosunkowo małe jego złoża występują w Afryce i Australii, a najmniejsze w Ameryce Południowej. W 2002 r. światowe wydobycie węgla kamiennego przekroczyło 3,6 mld ton, z czego najwięcej wydobyły Chiny (1,1 mld ton, razem z węglem brunatnym), USA (1,0 mld ton, 2001), Indie (335 mln ton), Australia (260 mln ton), RPA (220 mln ton), Rosja (180 mln ton), Polska (ok. 105 mln ton), Indonezja (103 mln ton), Ukraina (85 mln ton, 2001) i Kazachstan (75 mln ton).

Do głównych rejonów wydobycia węgla kamiennego na świecie należą:

w Chinach - zagłębia: Datong, Kailuan oraz Fashun - gdzie pracuje najwieksza kopalnia odkrywkowa wegla kamiennego na świecie;

Sanach Zjednoczonych - Zagłębie Appalaskie, Zagłębie Północne Wielkich Równin, Zagłębie Wewnętrzne Wschodnie i Zagłębie Wyżyny Kolorado;

w WNP - Donieckie Zagłebie Weglowe na Ukrainie, Kuźnieckie Z.W. i Peczorskie Z.W. w Rosji, Karagandzkie Z.W. i Ekibastuskie Z.W. w Kazachstanie;

W Indiach - Zagłębie Damodar;

W RPA - rejon Johannesburga;

w Australii - Zagłebie Newcastle.

Do ważnych osrodków wydobycia tego surowca można też zaliczyć zagłebia: Górnośląskie w Polsce, Ruhry i Saary w Niemczech oraz Yorkshire i Northumberland w Anglii.

Przestrzenne zmiany w górnictwie węgla kamiennego były związane z wyczerpywaniem się długo eksploatowanych złóż w Europie i sięganiem do zasobów bardziej wydajnych w Azji i Ameryce Północnej oraz, co dało się zauważyć głównie w Europie Zachodniej, ze spadkiem zapotrzebowania na ten surowiec w energetyce, karbochemii i hutnictwie żelaza.

Spadek zużycia węgla kamiennego w krajach rozwiniętych jest rezultatem restrukturyzacji i modernizacji ich gospodarek. Węgiel kamienny, będący podstawowym źródłem energii ery industrialnej, w coraz mniejszym stopniu odpowiada współczesnym potrzebom.

W latach 90. obroty węglem kamiennym na rynku światowym były w miarę stabilne i osiągały prawie 400 mln ton rocznie. Jego głównymi eksporterami są obecnie: Australia, Stany Zjednoczone, RPA, Kanada, Chiny i Polska; importerami zaś: Japonia, Kores Płd. I Brazylia oraz Europa Zachodnia (głównie Włochy, Francja, Belgia, Hiszpania i W. Brytania.

Węgiel brunatny - jeden z węgli kopalnych, zawierający 65-78% pierwiastka węgla o barwie jasnobrunatnej, brązowej do czarnej.

Rozróżnia się kilka odmian węgla brunatnego:
1) węgle twarde (subbitumiczne), charakteryzujące się dużą zwięzłością i kalorycznością (4165-5700 kcal/kg), wśród nich wyróżnia się węgle błyszczące (podobne do węgli kamiennych) oraz matowe,
2) węgle miękkie - mniej zwięzłe, po wysuszeniu łatwo rozsypujące się na małe kawałki, o niższej kaloryczności (poniżej 4165 kcal/kg), obejmujące węgle ziemiste i łupkowe,
3) węgle ksylitowe (węgle lignitowe, lignity),odznaczające się wyraźnie zachowaną strukturą drewna.

Ze względu na zastosowanie rozróżnia się także kilka typów technologicznych węgla brunatnego:

węgiel energetyczny - wykorzystywany w elektrowniach cieplnych, o wartości opałowej powyżej 1500 kcal/kg i zawartości popiołu poniżej 40%,

węgiel brykietowy, używany do produkcji brykietów, o wartości opałowej ponad 2000 kcal/kg i zawartości popiołu poniżej 15%,

węgiel wytlewny, stosowany do produkcji prasmoły i paliw płynnych, zawierający w stanie suchym poniżej 20% popiołu,

węgiel ekstrakcyjny, służący do otrzymywania wosku ekstrakcyjnego i bituminów, o zawartości w stanie suchym ponad 12% bituminów.

Węgiel brunatny jest szeroko rozpowszechniony na świecie. Występuje przede wszystkim w utworach trzeciorzędowych, niekiedy też w utworach kredy, jury i triasu, a także sporadycznie karbonu.

Węgiel brunatny stosowany jest głównie jako opał (ze względu na dużą zawartość siarki - 3-4%, i wysoką popielność, do 40%, jego spalanie ma ujemny wpływ na środowisko). Stanowi także surowiec do chemicznych procesów wytlewania, uwodorniania i zgazowania węgla, stosowany także w ogrodnictwie (jako podłoże).

Węgiel brunatny jest eksploatowany w niewielu krajach, głównie na potrzeby lokalne. Można szacować, że w latach 90. pozyskano ok. 1,5mld ton tego paliwa rocznie, głównie w Niemczech, Rosji, Chinach, Stanach Zjednoczonych, Czechach i Polsce. Światowe złoża szacuje się na 524 mld t (1994), największe z nich występują na obszarach: Niemiec (Nadreńskie Zagłębie Węgla Brunatnego, Saskie Zagłębie Węglowe, Łużyckie Zagłębie Węglowe), Rosji (Zagłębie Kańsko-Aczyńskie, Podmoskiewskie Zagłębie Węglowe), Rumunii, Czech (Północnoczeskie Zagłębie Węglowe), USA, Kanady, Australii i Indii.

Ropa naftowa - to mieszanina różnych węglowodorów. W węglowodorach stałych rozpuszczone są węglowodory ciekłe i gazowe. W skład ropy naftowej wchodzi wiele pierwiastków. Są to głównie niemetale, ale znaleźć tam można także związki chemiczne i niewielkie ilości metali. Z ropy naftowej  wyodrębniono około 600 związków, ale ich ilość szacuje się na kilka tysięcy.

Niemetale: węgiel(C), wodór(H), siarka(S), tlen(O), azot(N)

Związki chemiczne: chlorek sodu (NaCl), siarkowodór (H2S), amoniak (NH3), woda(H2O), fenole, tioalkohole, związki heterocykliczne

Metale: nikiel(Ni), mangan(Mn), żelazo(Fe), chrom(Cr), sód(Na), rtęć(Hg)

Związki węglowodorowe, stanowiące około 98% składu ropy naftowej są bardzo zróżnicowane i zawierają od 1 (metan - CH4) do ponad stu atomów węgla w cząsteczce. Można je podzielić na 3 grupy:
parafiny - związki węglowodorowe o różnej długości łańcuchów. Należące do nich alkany stanowią, w zależności od pochodzenia i czasu powstania ropy od 30 do 80% jej zawartości. Te, które mają powyżej 17 atomów węgla w cząsteczce są ciałami stałymi, pomiędzy 16 a 6 - cieczami, a 5 lub mniej - gazami. Liczba atomów węgla w cząsteczkach parafin dochodzi do 40.

Kwasy naftenowe - od parafinów różnią się tym, że łańcuchy węglowe w przypadku tych cząsteczek nie są proste a pozamykane w pierścienie. Im więcej atomów węgla, tym większa gęstość substancji

Związki nienasycone - stanowią grupę węglowodorów, w których nie wszystkie atomy węgla osiągnęły stan nasycenia łącząc się z poszczególnymi atomami swojego typu co najwyżej jednym wiązaniem. Ważny i ciekawy jest fakt, że ropa nie zawiera alkanenów ani alkinów
Nie wszystkie składniki ropy naftowej są pożądane. Związki zawierające siarkę i chlor powodują korozję urządzeń rafineryjnych. Z tego powodu pierwszą czynnością po wydobyciu ropy jest jej odsiarczenie oraz usunięcie wody. Do surowców pokrewnych zaliczymy gaz ziemny i gęstą, lepką substancję zwaną asfaltem, lub inaczej - bitumenem. Węglowodorom w ropie naftowej towarzyszą również inne związki organiczne, zawierające tlen, azot i siarkę. W zależności od zawartości siarki, klasyfikuje się ropę naftową na:

niskosiarkowe - zawierające do 0,5% S,

wysokosiarkowe - zawierające powyżej 0,5% siarki.

Ropa naftowa jest to ciemną lepką cieczą. Barwa brązowa lub czarna, odznacza się silnym, specyficznym zapachem. Nie rozpuszcza się w wodzie. Gęstość 11-19 g/cm3.
Ropa naftowa znajduje szerokie zastosowanie. Jest czystsza i wydajniejsza niż węgiel, a w porównaniu z gazem - łatwiejsza do transportowania. Czasem, podobnie jak węgiel nazywana jest czarnym złotem. Wytwarza się z niej połowę energii wykorzystywanej na świecie. Jako surowca energetycznego wytwarza się ropę w transporcie, przemyśle i innych działach gospodarki.
Ropa naftowa wykorzystywana jest do produkcji wielu artykułów.
Bezpośrednio z ropy naftowej powstaje:

asfalt,

oleje napędowe,

oleje i smary,

nafta,

różnego rodzaju benzyny.

Ropę naftową używa się do produkcji olejów silnikowych i smarów, gdyż bez nich niemożliwe by było funkcjonowanie maszyn. Służy również do produkcji całej gamy produktów, np. kosmetyków, leków, barwników, materiałów wybuchowych, nawozów sztucznych, włókien sztucznych (nylon), atramentu, środków owadobójczych, plastiku, syntetycznego kauczuku (opony) itp.

Skala koncentracji światowych zasobów ropy naftowej jest ogromna. Szacunki przeprowadzone na początku lat 90. wskazują, ze około 67% wszystkich rezerw tego surowca znajduje się w basenie Zatoki Perskiej. Najbogatsze złoza ropy naftowej w tym regionie zalegają w prowincjach Al.-Hasa w Arabii Saudyjskiej i Chuzestan w Iranie, w pobliżu Mina - al. - Ahmadi w Kuwejcie, w regionie Kirku w Iraku oraz szejkanacie Abu Zabi w Zjednoczonych Emiratach Arabskich. Ropa naftowa występuje też niemal pod całym dnem Zatoki Perskiej.

W pozostałych 33% udokumentowanych zasobów ropy naftowej większość zalega w:

WNP - na obszarze Niziny zachodniosyberyjskiej, na północnym Kaukazie oraz na Sachalinie w Rosji.

Stanach Zjednoczonych - obszary roponośne w Teksasie, Luizjanie, Nowym Meksyku, Oklahomie i Kansas

Kanadzie - w prowincji Alberta,

Meksyku - na półwyspie Jukatan oraz pod dnem Zatoki Meksykańskiej

Wenezueli - w basenie J. Maracaibo oraz nie opodal delty Orinoko

Afryce Północnej - w Libii, Algierii, Egipcie, Tunezji

Chinach

Indonezji

Europie

Największymi eksporterami ropy są: Arabia Saudyjska, Iran, Rosja, Norwegia.

Największymi importerami są od wielu lat: Stany Zjednoczone, Japonia, Niemcy, Włochy, Francja, Korea Płd., Holandia.

Gaz ziemny - jest paliwem gazowym pochodzenia naturalnego. Jest mieszaniną węglowodorów gazowych ( metanu CH4 , etanu C2H6 , propanu C3H6 itp. ), ciekłych oraz zmiennych ilości azotu N2, dwutlenku węgla CO2, siarkowodoru H2S, wodoru H2 i domieszek gazów szlachetnych ( helu He, argonu Ar itp. ). Rozróżnia się gaz ziemny wulkaniczny, pochodzenia nieorganicznego, przeważnie niepalny, g.z. błotny, będący produktem biologicznego rozkładu, składający się przede wszystkim z metanu, oraz g.z. właściwy. Gaz ziemny właściwy występuje w podziemnych złożach, bardzo często razem z ropą naftową. W zależności od składu rozróżnia się gaz "chudy", zawierający do 99% metanu, gaz "mokry", zawierający także węglowodory wyższe, oraz gaz "kwaśny", silnie zanieczyszczony związkami siarki.

W skorupie ziemskiej gaz ziemny występuje:

swobodnie - w postaci gazowej lub związany w stałych hydratach węglowodorów;

w postaci rozpuszczonej - w wodach podziemnych lub ropie naftowej.

Gaz ziemny w stanie naturalnym jest bezbarwny, bezwonny, lżejszy od powietrza. Aby mógł być wyczuwalny przez człowieka jest poddawany procesowi nawaniania, który nadaje mu poprzez zastosowanie odpowiedniego nawaniacza specyficzną woń. W połączeniu z powietrzem w określonych stężeniach ( 5 % - 15 % ) tworzy mieszaninę wybuchową ( zainicjowanie wybuchu może być spowodowane jakąkolwiek iskrą ). Gaz ziemny jest paliwem ekologicznym. Podczas jego wydobycia i transportu zachowywane są wszelkie warunki ochrony środowiska, a przy jego spalaniu emitowane są minimalne ilości szkodliwych zanieczyszczeń. Dzięki swej wysokiej kaloryczności gaz ziemny wykorzystywany jest jako źródło energii w gospodarstwach domowych. Służy do ogrzewania domów, podgrzewania wody użytkowej i gotowania posiłków. Dostarczany jest siecią gazociągów bezpośrednio do domu użytkownika niezawodnie, bez przerwy, przez cały rok. Nie wymaga magazynowania u odbiorcy. Gaz ziemny jest wyjątkowo wygodny w użytkowaniu. Gazowe urządzenia grzewcze nie wymagają praktycznie żadnej obsługi, wystarczy nastawić żądaną temperaturę.

Gaz ziemny przeważnie towarzyszy pokładom ropy naftowej , ale również występuje samodzielnie . Opinie na temat pochodzenia geologicznego gazu ziemnego nie są w pełni zgodne . Jedna z hipotez głosi , że jego pochodzenie geologiczne jest identyczne jak pochodzenie złóż ropy naftowej . Taka sama jak dla ropy jest również technika poszukiwań złóż gazu i wierceń . W złożach gaz znajduje się pod znacznym ciśnieniem , to też sam wydobywa się odwiertem na powierzchnię ziemi. Po wydobyciu surowy gaz jest przeważnie zanieczyszczony ciałami stałymi (rozdrobniony piasek lub glina ) i ciekłymi ( resztki ropy naftowej - węglowodory ciekłe i woda ) . Przed wprowadzeniem go do rurociągu przesyłowego poddawany jest oczyszczeniu .

Walory gazu to łatwość i wygoda transportu (rurociągami), łatwość sterowania i automatyzacji procesu spalania oraz, co chyba najważniejsze, możliwość osiągnięcia wyższych wskaźników sprawności energetycznej w porównaniu z urządzeniami zasilanymi innymi paliwami.

Najbogatsze złoża gazu ziemnego znajdują się na obszarze Rosji, w obszarach roponośnych (zwłaszcza północnego Kaukazu) oraz niezależnie od ropy (w północnej części Niziny Zachodniosyberyjskiej). Na drugim miejscu pod względem wielkości zasobów tego surowca znajduje się basen Zatoki Perskiej. Razem rejony te koncentrują prawie 70% światowych zasobów gazu. Reszta przypada głównie na złoża basenu Zatoki Meksykańskiej i Morza Karaibskiego, Afryki Północnej i Zatoki Gwinejskiej.

W światowym eksporcie gazu podstawowe znaczenie mają gazociągi. Dzięki nim Rosja przesyła gaz do krajów Europy Środkowej i Zachodniej. Podmorskie gazociągi biegną z pól naftowych i gazowych Morza Północnego do Wielkiej Brytanii, Francji i Niemiec. Gazociągami dostarcza się tez gaz ziemny z Kanady i Meksyku do Stanów Zjednoczonych.

Charakterystyka ropy naftowej

Wstęp

Paliwa kopalne tworzą: gazy ziemne, ropa naftowa, węgiel kamienny.

Paliwa kopalne powstałe w wyniku procesów, które miały miejsce wiele milionów lat temu. Aktualnie istnieje teoria, że ropa naftowa mogła powstać na skutek działania bardzo wysokiego ciśnienia oraz temperatury na martwe szczątki zwierzęce oraz roślinne. Głoszone jest także nieorganiczna teoria powstawania ropy naftowej. W myśl tej teorii ropa powstała na skutek reakcji chemicznych mających miejsce pod skorupą ziemską. Teoria ta jest znacznie mniej wiarygodna niż poprzednia. Zgodnie z pierwszą, bardziej prawdopodobną teorią, ropę naftową tworzą złoża chemiczne, które powstały z drobnych szczątków organicznych zwierzęcych oraz roślinnych. Organizmy te żyły w morzach wiele milionów lat temu. Gdy umarły, to upadły na dno zbiornika, a tam zostały częściowo rozłożone przez bakterie. Szczątki organiczne zostały przykryte przez gliny, a te w wyniku działania wysokiego ciśnienia, w trakcie wielu milionów lat uległy przekształceniu w skałę nazywana łupkiem. Wysoka temperatura oraz ciśnienie spowodowały proces przekształcenia szczątków w gaz ziemny oraz ropę naftową (głównym składnikiem był metan). Wysokie ciśnienie stopniowo wypychało ropę oraz gaz ze skał i przez przepuszczalne warstwy skalne kierowały się ku górze. Największe ilości gazu oraz ropy zostały zablokowane pod nieprzepuszczalnymi warstwami w tzw. pułapkach.

Chemiczny skład ropy naftowej

Ropa naftowa to mieszanka węglowodorów. Węglowodory stałe oraz gazowe są rozpuszczone w węglowodorach o konsystencji ciekłej.

Pierwiastki, głównie niemetale, tworzą ropę naftową. W jej skład wchodzą także różne związki chemiczne oraz kilka niemetali. Ogólnie w ropie naftowej możemy znaleźć około 600 związków. Nie jest to ostateczna ilość, gdyż uważa się, że w skład ropy może wchodzić nawet kilka tysięcy związków chemicznych.

Niemetale wchodzące w skład ropy to: azot, siarka, tlen, wodór oraz węgiel.

Metale wchodzące w skład ropy to: rtęć, nikiel, sód, mangan oraz żelazo.

Związki chemiczne wchodzące w skład ropy to: tioalkohole, woda, związki heterocykliczne, fenole, chlorek sodu, amoniak oraz siarkowodór.

Poszukiwania ropy naftowej

Pierwszym etapem poszukiwania ropy naftowej jest odkrycie miejsca, gdzie potencjalnie może występować złoże. To miejsce może być tam, gdzie skały przepuszczalne są pokryte skałami nieprzepuszczalnymi. Skały osadowe, takie jak: piaskowce, dolomity, wapienie, mogą być potencjalnym zbiornikiem ropy naftowej tylko w przypadku, gdy nad nimi występuje skała przepuszczalna. Analiza danych geologicznych jest następnym etapem poszukiwań. Badane są układy warstw oraz ich przebieg. Aby określić wiek skały wykorzystywane są znajdujące się w nich różnego rodzaju skamieliny. Bardziej dokładne dane określające wiek skały możemy uzyskać stosując pomiar promieniowania, które pochodzi od atomów pierwiastków radioaktywnych znajdujących się w skałach. Następnym etapem jest badanie przebiegu warstwy skalnej na określonej głębokości.

Metody pomiarowe

Stosowane są metody geofizyczne, metody grawitacyjne, metody magnetyczne oraz metody sejsmiczne.

Pomiar magnetyczny

Wartość natężenia pola magnetycznego Ziemi nieustannie ulega zmianie. Wszystko jest uzależnione od struktury geologicznej Ziemi. Magnetyczności nie wykazują skały osadowe, ale skały będące pod nimi taką właściwość posiadają. Na wartość natężenie pola magnetycznego może wpływać układ warstw skalnych. Aby wykryć tzw. baseny sedymentacyjne oraz określić ich miąższość stosowany jest pomiar magnetyczny. Badanie magnetyczne mogą być wykorzystywane na każdym terenie, nawet jeżeli znajdują się pod powierzchnią dużych zbiorników wodnych. Przy pomocy magnetometru są przeprowadzane pomiary. Przyrząd ten jest ciągnięty lub przyczepiony do ogona samolotu. Zadaniem samolotu jest utrzymanie stałej wysokości nad terenem, który jest poddawany badaniom. W takich okolicznościach jest dokonywany odczyt natężenia pola magnetycznego.

Pomiar grawitacyjny

Podobnie jak pole magnetyczne, pole grawitacyjne Ziemi ulega zmianie wraz z przebiegiem warstw skalnych. Przy pomocy pomiarów natężenia grawitacyjnego jesteśmy w stanie zdefiniować rozmiary oraz położenie basenów sedymentacyjnych. Podłoże wykazuje większą gęstość niż położone na nich skały osadowe. Dlatego też pole grawitacyjne w ich otoczenie wykazuje większą wartość. Przyrząd używany do pomiarów pola grawitacyjnego na morzu, lądzie oraz powietrzu to grawimetr. Gdy pomiary wykonywane są na morzu, to należy wówczas grawimetr zamontować na odpowiedniej platformie, aby uzyskać precyzyjne wyniki.

Pomiar sejsmiczny

Pole akustyczne oraz fale sejsmiczne charakteryzujące się niską częstotliwością mogą być wykorzystywane w badaniach sejsmicznych do oznaczania układu warstw geologicznych. Sam wyraz „sejsmiczny” w tłumaczeniu z języka greckiego oznacza trzęsienie Ziemi. Trzęsienia Ziemi były już w rejestrowane w Chinach w II wieku. W XIX wieku stwierdzono, że skały wykazujące dużą gęstość, które leżą pod powierzchnią skorupy ziemskiej, produkują wstrząsy sejsmiczne. Dlatego tez możliwe stało się badanie struktury oraz warstw skalnych, przy pomocy fal sejsmicznych. Fale sejsmiczne uzyskane podczas detonowania ładunków wybuchowych, ewentualnie zrzucania dużych mas na Ziemię, są wykorzystywane w geofizyce do różnego rodzaju badań skorupy ziemskiej. W tym celu wykorzystywane są także fale akustyczne uzyskiwane w wyniku zastosowania określonych generatorów o dużej mocy. Część energii fal, wędrującej w głębsze warstwy skorupy ziemskiej, jest odbijana w warstwę pomiędzy rożnymi typami skał. Następnie te fale są rejestrowane przy pomocy specjalnych detektorów, które są umiejscowione na określonym terenie. Uzyskujemy mapę skał, które zalegają pod powierzchnią danego obszaru. Mapa ta jest uzyskiwana na podstawie czasu rejestrowania fal oraz ich amplitudy.

Pomiar akustyczny

Sygnały akustyczne skierowane do dna są wysyłane przez echosondy umieszczone na oceanie. Odbijające się fale dźwiękowe odbierane przez układy mikrofonów, które są ciągnięte przez statek muszą ulec skomplikowanej analizie przy pomocy przeznaczonych do tego celów specjalistycznych komputerów. Dzięki otrzymanym wynikom jesteśmy w stanie określić system skał umieszczonych na dnie morza.

Próbne odwierty

Jedynym definitywnym sposobem potwierdzającym znalezienie złoża ropy naftowej jest wykonanie próbnych odwiertów. Głębokość próbnych odwiertów może sięgać 8 km w skorupie ziemskiej. Proces ten charakteryzuje się wysoką trudnością w realizacji, wysokimi kosztami oraz dużym nakładem pracy. Nigdy nie wiadomo także, czy znalezione źródło będzie w stanie zwrócić wkład pieniężny.

Przy końcu rur wiertniczych (długość 9m oraz średnica 13 cm) dołączone jest wiertło. Wieże wiertnicza odpowiada za umieszczenie rur na odpowiednim miejscu. Z obracającej się platformy są opuszczane w dół wiertła. Podczas wiercenia wiertła muszą być wymieniane ponieważ ulęgają stępieniu. W momencie, gdy wiertło jest zagłębione w skale na określona długość, to następna rura jest dołączana. W czasie wymiany wiertła wyjmowane są z rury wszystkie rury wiertnicze. Może to zająć nawet cały dzień.

Dawno temu podczas dochodzenia do złóż gazu oraz ropy, wykazujących wysokie ciśnienie, następował wytrysk odkrytego złoża, który mógł kończyć się eksplozją. Obecnie dzięki wlewanej do otworu płuczki (ciecz charakteryzująca się dużą gęstością) nieprzyjemne „niespodzianki” opisywane wcześniej zdarzają się dosyć rzadko. Płuczka równoważy ciśnienie złoża. Jest wlewana do wiertniczych rur, a usuwana jest otworem znajdującym się na końcu wiertła. Na powierzchnie wraca przez przestrzeń występującą pomiędzy ścianami otworu oraz rurami. Średnica wiertła jest znacznie większa niż średnica rur, dlatego tez możliwa jest do uzyskania wspomniana wyżej przestrzeń. Płuczka także stosowana jest do chłodzenia wiertła oraz jego smarowania podczas pracy. Wraz z płuczką na powierzchnię wypływają pokruszone kawałeczki skał (tzw. urobek), następnie ulegają one sortowaniu oraz analizie. Na podstawie tych badań uzyskujemy informacje o układzie warstw geologicznych. Gdy wspólnie z płuczka na powierzchnie wypływa ropa, to natychmiast ulega ona badaniu pod kątem jej jakości oraz tempa wypływu. Na podstawie tych badań podejmowana jest decyzja odnośnie tego, czy odkryte złoże jest na tyle duże oraz charakteryzuje się odpowiednia jakością, aby można było rozpocząć przemysłową eksploatacje. Jeżeli decyzja jest pozytywna, to dochodzi do montowania odpowiednich, specjalistycznych urządzeń wydobywczych.

 W roku 1859 w Stanach Zjednoczonych w Pensylwanii dokonano pierwszego odwiertu zakończonego sukcesem. Jego głębokość wynosiła 30m. Jest to data symboliczna- początek górnictwa naftowego.

Występowanie złóż ropy naftowej

Złoża gazu ziemnego oraz ropy są obecne na każdym kontynencie. Występują w szelfach kontynentalnych, na dnie morza oraz blisko brzegu. Bywa także i tak, że ropa może ulec wyciekowi na powierzchnie. Powstaje wówczas gęsta, oleista substancja, która nazywamy naturalnym asfaltem. Nad ropą naftową może tworzyć się warstwa zawierająca gaz ziemny.

Aktualnie wiele złóż gazu ziemnego oraz ropy naftowej jest już wykorzystywanych, ale wiele czeka wciąż na odkrycie.

900 milionów lat temu (proterozoik) powstało najstarsze złoże ropy naftowej. 250-400 milionów lat mają największe złoża ropy naftowej. Ropa naftowa gromadzona w rezerwach może starczyć na około 40 lat, jeżeli wydobycie będzie takie same jak w 1988r. Obliczenia te zostały wykonane na podstawie prawdopodobnych zasobach ropy naftowej oraz aktualnie stosowanych technologii eksploatacji. Brane pod uwagę są także wartości średniego globalnego wydobycia w określonym roku. Jeżeli są stosowane inne technologie, to wyniki mogą ulec zmianie.

Odkrycie w 1969r. ropy naftowej na dnie Morza Północnego doprowadziło do tego, że Wielka Brytania, która dotychczas importowała ropę stała się jednym z głównych jej producentów. W 1990r. Wielka Brytania była na 9 miejscu biorąc pod uwagę kraje eksploatujące złoża ropy naftowej na dnie mórz. I tak Wielka Brytania z państwa nastawionego na import ropy naftowej stałą się jednym z głównych krajów eksportujących ten surowiec.

Najzasobniejsze w ropę naftową są obecnie kraje Bliskiego Wschodu (65% światowych zasobów tego surowca). Są to kraje: Kuwejt, Iran, Irak oraz Zjednoczone Emiraty Arabskiej. 

25% procent wszystkich zasobów ropy naftowej jest w posiadaniu Arabii Saudyjskiej. W latach 80 jednym z czołowych producentów ropy naftowej był Związek Radziecki, który dostarczał około 18% światowego wydobycia. Były to tereny: Turkmenii, Kirgizjanu, Azerbejdżanu, Rosji, Tadżykistanu, Kazachstanu oraz Uzbekistanu.

16% globalnego wydobycia przypadało na Stany Zjednoczone oraz Kanadę.

W dużym stopniu poziom wydobycia ropy naftowej zależy od światowego popytu na ten surowiec. Recesja, która miała miejsce w latach 90 zmniejszyła zapotrzebowanie na ten surowiec. Stąd wydobycie jej było mniejsze.

Arabia Saudyjska posiada około 300bln baryłek tego surowca.

Na terenie Ameryki Północnej największe złoża występują na obszarach Zatoki Meksykańskiej, na Morzu Arktycznym, na obszarach Pacyfiku koło Los Angeles.

Na terenie Ameryki Południowej w ropę naftową zasobne są tereny: Peru, Wenezueli, Trynidadu, Brazylii oraz Kolumbii.

Na terenie Europy platformy morskie są na terenach: Norwegii, Włoch, Wielkiej Brytanii, Dani, Holandii oraz Hiszpanii.

Na obszarze Afryki największe ilości ropy naftowej występują na terenie: Ghany, Nigerii oraz Gabonu. Surowiec ten niedawno został odkryty na obszarze Kongo, Wybrzeża Kości Słoniowej oraz Egiptu.

Na kontynencie azjatyckim, obok krajów Bliskiego Wschodu, ropę naftową posiadają takie kraje jak: Indonezja, Chiny, Bruneja, Indie, Malezja oraz Japonia.

Ropa naftowa jest także w posiadaniu Nowej Zelandii oraz Australii. 

Około 320 lat przed nasza erą na terenie Chin były przeprowadzane pierwsze wiercenia. Jednak procesy te nie zakończyły się sukcesem, gdyż wiercenie nie było zbyt głębokie. Pierwszym sukcesem w dziedzinie odwiertów było dokonanie Erwina Drake'a w roku 1859 na terenie Pensylwanii. Wykonał on otwór sięgający głębokości 30 m. Był to początek nowożytnego przetwórstwa petrochemicznego.

Sposoby wydobycia ropy naftowej

Powierzchnia Ziemi

Jednym ze sposobów wydobycia ropy naftowej jest wydostawanie się jej na powierzchnię. Ciśnienie wody występujące pod złożem może być tak duże, że pozwala na wtłaczanie tego surowca do szybu  oraz swobodne transportowanie do góry. Czasami ropa jest wypychana na zewnątrz dzięki ciśnieniu gazu występującego nad nią. Bywa i tak, że ciśnienie jest niewystarczające i ropę należy pompować. Występują i takie przypadki, że ilość gazu jest bardzo mała i jego eksploatacja nie byłaby opłacalna, dlatego też gaz ten ulega spalaniu ponad głowicą odwiertów. Może być także wykorzystywany do napędzenia sprzętu wydobywczego. Może być wtłaczany pod ziemię z powrotem, w celu uzyskania stałej szybkości wypływu ropy. Sama ropa może być wykorzystywana do tego celu.

Dno morza

Chcąc dostać się do ropy naftowej występującej na dnie morza konieczne jest zbudowanie platformy. Koszt budowania platformy jest bardzo duży, dlatego najpierw stwierdzić obecność ropy naftowej przy pomocy sejsmografów, które analizują fale dźwiękowe. Po wybudowaniu platformy wiertniczej należy także stworzyć warunki dla ludzi pracujących na niej.

Transport ropy naftowej

Morze północe nie jest głębokie i dlatego możliwe jest budowanie rurociągów na dnie morskim oraz transport ropy z platform wiertniczych na wybrzeże. Wydobywana ropa jest pompowana do odpowiednich zbiorników lub przez rurociągi jest transportowana do rafinerii. Jeśli mamy do czynienia ze złożami podwodnymi, to wówczas rurociągi są rzadko stosowane. Ropa jest gromadzona w zbiornikach balastowych, balastowych tam jest przechowywana aż określone zbiornikowce przypłyną i przetransportują ropę do innych miejsc.

Dużym problemem w czasie wydobywania ropy naftowej jest niesprzyjająca pogoda, która może zaszkodzić nie tylko platformie, ale także zbiornikowcom.

Ropa naftowa na lądzie jest transportowana w cysternach i przechowywana w specjalnych do tego celu skonstruowanych zbiornikach. Ropa jest transportowana do rafinerii (zakłady przetwarzające ropę naftową).

Rafinerie

W rafinerii produkowane są różne substancje o szerokim zastosowaniu. Wielkość rafinerii zależy od zakresu wykorzystania aktualnych zasobów. W małych rafineriach przerabia się około 0,5-1,5mln ton tego surowca rocznie. W rafineriach większych ta wartość wynosi około 5-12 mln ton. Jeżeli zapotrzebowanie jest bardzo duże, to budowane są specjalne kombinaty złożone z kilku zakładów przetwórczych.

Ze względu na profil produkcyjny rafinerie dzielimy na:

- paliwowe, w których produkowany jest olej opałowy oraz paliwa silnikowe;

- petrochemiczne, w której produkowane są węglowodory używane w syntezach chemicznych (butadien, eten, areny, propan, benzyna wysooktanowa oraz olej opałowy);

- paliwowo-opałowe, które produkują oleje smarowe oraz paliwa.

W kilku kombinatach jesteśmy w stanie otrzymać specjalne produkty (benzyna ekstrakcyjna, lakowa, oleje do sprężarek, oleje cylindrowe oraz oleje do kondensatorów i lepiki) w wyniku przeróbki frakcji naftowych.

Przeróbka ropy naftowej 

W rafineriach ma miejsce przeróbka ropy naftowej (destylacja frakcyjna, rektyfikacja). Proces ten został wprowadzony przez polskiego chemika- Ignacego Łukasiewicza. Metoda ta polegała na rozdzieleniu cieczy na kilka frakcji oraz ich oczyszczeniu. Jest to tzw. przerób płytki, który składa się z destylacji ropy naftowej, w wyniku której otrzymujemy benzynę oraz olej opałowy. Następnie zachodzi rafinacja, która polega na odsiarczaniu. Obecnie ta metoda nie jest wykorzystywana. Ropa jest przerabiana z zastosowaniem metody pogłębionej, która przetwarza olej opałowy na kilka bardzo ważnych produktów (olej napędowy, benzyna, gazy płynne, asfalt i substancje chemiczne).

Przerób płytki ropy naftowej

Wraz z wydobyciem ropy naftowej ze złoża ulega ona odwodnieniu. W wyniku tego procesu ilość wody wynosi około 0,5-1,5%. Obniża się także ilość soli. Następnie ropa ulega stabilizacji. Najlżejsze gazowe węglowodory oddzielają się, a ropę podgrzewamy do temperatury 3500C. W instalacjach rurowo wieżowych w rafinerii ogrzana ropa naftowa przepływa w wieżach destylacyjnych i następuje rozdział ropy naftowej na ciecze oraz pary. Większe i cięższe cząsteczki w wyniku wysokiej temperatury przekształcają się w lepka, gęstą ciecz i występują w dolnych częściach wieży destylacyjnej. Cząsteczki złożone z małej ilości atomów węgla, w wyniku ogrzania przekształcają się w parę, która w procesie ochładzania zamienia się w ciecz. Mamy do czynienia z procesem skraplania i przemiana w ciecz lekkich i małych cząsteczek. Część z nich przekształca się w gazy i jest jeszcze raz oczyszczana i gromadzona w butlach.

Kolejność powstałych destylatów:

Eter naftowy.

Nazwa tej frakcji jest symboliczna, gdyż nie zawiera w swoim składzie eteru naftowego, tylko przypomina ten związek biorąc pod uwagę lotność. W skład tej mieszaniny wchodzą węglowodory pięciowęglowe oraz sześciowęglowe..

Benzyna

Temperatura wrzenia ma wartość 35-200°C. Benzynę ze względu na przewagę któregoś ze składników węglowodorowych możemy podzielić na: benzynę zwykłą, ekstrakcyjna oraz ciężką.

Nafta

Temperatura wrzenia ma wartość 150-300°C. W jej skład wchodzą związki mające w swojej budowie 10-15 atomów węgla.

Oleje

Temperatura wrzenia ma wartość 280-350°C. Ta frakcja może wydzielać oleje napędowe, opałowe oraz ciężkie. Duże zastosowanie znalazły oleje napędowe, które są o wiele tańsze od benzyny i nie wymagają uszlachetniania.

Mazut

Jest gęsta, ciemna substancja. Znalazła zastosowanie w produkcji asfaltu. Jako substrat jest także wykorzystywany pod postacią paliwa. Na dole wieży destylacyjnej mazut się osadza.

Po przerobie płytkim ropy naftowej mamy do czynienia z następnym procesem- krakingiem.

Kraking

Jest to kataliczny proces destylatów próżniowych. Wyniku tego procesy uzyskujemy dodatkowe ilości olejów, benzyny oraz nafty. Z rzadziej wykorzystywanych destylatów proces ten polega na rozkładzie dużych cząsteczek węglowodorów na mniejsze. Proces ten ma miejsce w zbiorniku pod wysokim ciśnieniem, w którym ogrzewana jest nafta oraz oleje ciężkie. Wysoka temperatura powoduje pękanie długich cząsteczek i powstają krótsze. Następnie cząsteczki te są kierowane do następnej wieży destylacyjnej, gdzie następuje powtórzenie procesu destylacyjnego. Przy zastosowaniu krakingu jesteśmy w stanie z jednej tony ropy otrzymać 400 a nie 100 kilogramów benzyny.

Zastosowanie ropy naftowej

Ropa naftowa ma bardzo duże zastosowanie. Biorąc pod uwagę inne surowce energetyczne Wykazuje większą czystość oraz wydajność w stosunku do węgla, ale jest także łatwiejsza w transporcie niż w gaz.

Z ropy naftowej jest wytwarzana połowa energii, która jest wykorzystywana na całym świecie. Jest niezastąpionym surowcem.

Z ropy naftowej w bezpośredni sposób uzyskujemy: smary, asfalt, nafta, olej napędowy, benzyna.

Ropa naftowa jest używana w procesie produkcyjnym smarów oraz olejów silnikowych, które są używane w wielu maszynach. Dzięki ropie naftowej możliwe są procesy produkcyjne: barwników, kosmetyków, substancji wybuchowych, leków, włókien oraz nawozów sztucznych, substancji owadobójczych, atramentu, plastiku oraz syntetycznego kauczuku.

Nafta oraz benzyna jest otrzymywana z ropy w czasie destylacji frakcyjnej (rektyfikacja). W czasie ogrzewania ropa naftowa wydziela pary, które ulęgają rozdzieleniu pod względem wartości temperatury wrzenia. Następnie są skraplane do specjalnych zbiorników. Powstałe destylaty są stosowane w dalszej obróbce. W wyniku dalszych procesów możemy otrzymać różne związki chemiczne.

Ropa naftowa jest stosowana jako środek grzewczy w wielu budynkach.

Jednostką stosowaną do określenia ilości wydobywanej ropy naftowej są baryłki. 1 baryłka = 159 litrów.

W dawnych czasach ropa naftowa była stosowana jako środek pielęgnujący oraz jako substancja do pochodni, umożliwiające dłuższe palenie.

 

W branży militarnej ropa naftowa była stosowana jako substancja zapalająca. Uzyskiwano się ją ze szczelin skalnych, gdyż technologie wiertnicze nie były znane.

Zanieczyszczenie środowiska naturalnego ropą naftową

Ropa naftowa jest dużym zagrożeniem dla zbiorników wodnych (zwłaszcza oceanów). Obecnie nie stosujemy detergentów do usuwania szkodliwych skutków wyciek. Dzieje się tak, dlatego że szkody mogą być jeszcze większe. Zanieczyszczenie wód ropa naftową może być wywołane przez czyszczenie tankowców, katastrofy morskie (np. tankowców), awarie platform wiertniczych. W wyniku skażenia wody ropą naftową wiele gatunków ryb oraz ptaków umiera. Woda nie miesza się z woda naftową, gdyż jest cięższa od niej.

W wyniku katastrofy tankowca Torry Canyon w roku 1967 wody przybrzeżne Kornwalii zostały skażone. Wiele gatunków zwierząt oraz roślin uległo zagładzie. Do tego jeszcze doszła nieporadna i źle zorganizowana akcja ratownicza. Całkowita odnowa ekosystemu musiała trwać około 6 lat. Po jakimś czasie po katastrofie w wodach pojawiły się brunatnice, glony oraz skałoczepy.

W roku 1978 doszło do kolejnej, groźnej w skutkach, katastrofy. Rozbił się statek Amoco Cadiz na wodach przybrzeżnych w Bretanii.

W roku 1989 tankowiec Exxon Valdez uległ katastrofie na wybrzeżach Alaski. 26000 baryłek ropy naftowej dostało się do morza. Skażenie objęło obszar 1600km. Korporacja Exxon zdecydowała się na podjęcie akcji mającej na celu oczyszczenie skażonych terenów. Proces ten kosztował około 2 miliony dolarów. Brało w niej udział 11000 ludzi. Choć efekty nie były oszałamiające (20% skażonych zostało odratowanych) warto było podjąć ten wysiłek.

W czasie wojny w Zatoce Perskiej w roku 1991 miał miejsce największy wyciek ropy naftowej. Jeden kilometr sześcienny ropy naftowej skaził obszary morskie.

W roku 1993 tankowiec The Braer z 84000 tonami ropy uległ rozbiciu na południowych terenach od Szetlandów. Bardzo duża część obszarów została skażona. Wiele gatunków zwierząt poniosło śmierć (wydry, maskonury, mewy, nurzuki, foki).

Podczas wojny w Zatoce Perskiej dokonano podpalenia szybów naftowych w Kuwejcie. Doprowadziło to do największej katastrofy ekologicznej jaka kiedykolwiek miała miejsce na Ziemi.

Benzyna stosowana do napędzania silników samochodowych powoduje skażenie powietrza. Spaliny pochodzące z samochodów składają się z tlenku azotu, tlenku węgla, ołowiu, węglowodorów. Zanieczyszczenia te są wynikiem powstałego smogu w dużych aglomeracjach miejskich (Meksyk, Los Angeles, Nowy York). Przyczyną kwaśnych deszczy jest wydzielany ze spalin samochodowych tlenek azotu. Kwaśne deszcze powodują skażenie jezior, rzek, niszczą obszary zalesione. Obecnie panuje tendencja do ograniczenia emisji spalin. Stosowana jest benzyna bezołowiowa. W wielu samochodach stosowane są specjalne katalizatory spalin, których zadaniem jest zredukowanie szkodliwych gazów emitowanych do atmosfery.

Źródła ropy naftowej

Nowe złoża ropy naftowej są nieustannie odkrywane lecz wiadomo nie od dziś, że zasoby te ulegną wyczerpaniu. Pomimo tego zapotrzebowanie na ten surowiec wciąż wzrasta. Z przeprowadzonych badań wynika, że odkryte złoża ropy stanowią tylko 1/3 wszystkich zasobów na kuli ziemskiej. Pozostaje nam wyszukiwać i wykorzystywać te zasoby.

Wciąż rozwijająca się technika spowoduje w niedalekiej eksploatacje niedostępnych złóż.

W latach 90 w Stanach Zjednoczonych została opracowana metoda polegająca na chemicznym wypłukiwaniu. Do skał wpompowywane są substancje chemiczne, które mają podobne właściwości do detergentów. Zadaniem tych substancji jest wypłukiwanie ropy z porów skalnych. Metoda ta jest dosyć kosztowna, choć trwają nieustannie próby mające na celu zlikwidować część kosztów. Stosowana jest substancja powstająca z odpadów przy produkcji papieru. W wyniku tego metoda ta stała się bardziej opłacalna i dostępna.

Źródłem ropy naftowej mogą być piaski nasiąknięte ropą (tzw. piaski bitumiczne). Eksploatowanie tego typu złóż jest bardzo kosztowne. Ropa naftowa jest także pobierana z łupków bitumicznych, które zawierają olej skalne. Ich największe złoża występują w Kanadzie w prowincji Alberta.

 

Nieubłaganie nadchodzący kryzys energetyczny nie zostanie rozwiązany poprzez odkrywanie nowych złóż i ich eksploatowanie. Nie ulega wątpliwości, że zasoby te kiedyś ulegną wyczerpaniu. Ten fakt skłania wszystkich do szukania innych źródeł energii. Zaistniała sytuacja zmusza także do bardziej racjonalnego gospodarowania obecnymi zasobami. Dużą nadzieje niesie ze sobą możliwość otrzymywania paliwa z płynnego węgla, który jest w stanie w niedługim czasie zastąpić ropę naftową.

Alternatywne źródła energii

Energia wiatrów

Stosowanie tej metody nie wiąże się z żadnymi zanieczyszczeniami. Jest w łatwy sposób odnawialna. Turbiny wiernikowe (bardzo kosztowne) są ustawiane w miejscach, w których przez okres całego roku są obecne mocne oraz regularne wiatry. Wiatry te nie powinny zmieniać kierunku.

Energia słoneczna

Przy zastosowaniu ogniw elektrycznych możliwe jest przekształcenie energii słonecznej w energie elektryczną. Wadą tego źródła energii są wysokie koszty, gdyż baterie słoneczne są bardzo drogie.

Energia morskich pływów

Ten typ energii może być stosowany przy falach o wysokości większej niż 5 metrów. Warunkiem jest także odpowiednio ukształtowane dno. Francja może się pochwalić tego typu elektrownią.

Alternatywne źródła energii

Alternatywne źródła energii - inne niż klasyczne źródła energii, jakimi są paliwa naturalne. Należą do nich: energia słoneczna, pływów, biomasy, wiatrowa energia odnawialna.

Energia słoneczna

Prace nad wykorzystaniem bezpośredniej przemiany energii słonecznej w elektryczną metodą fotowoltaiczną prowadzone są w Polsce od 1973 roku. Polega ona na powstawaniu siły elektromotorycznej w wyniku napromieniowania półprzewodnika przez promienie słoneczne. W celu wykorzystania tego zjawiska buduje się kolektory w postaci baterii słonecznych stanowiących zestaw ogniw fotowoltaicznych połączonych szeregowo, aby uzyskać odpowiednie napięcie i równolegle aby uzyskać niezbędną moc.

Oprócz kolektorów instalacje fotowoltaiczne zawierają konstrukcję wspierającą wraz z układem sterującym ruchem kolektorów, system regulacji i kontroli, urządzenie przekształcające prąd stały uzyskiwany z kolektorów w prąd zmienny i system magazynowania energii lub rezerwowe źródło energii.
Podstawowe cechy instalacji fotowoltaicznych są następujące:
o żadne paliwo nie jest potrzebne, a zatem wszelkie problemy związane z transportem i magazynowaniem paliwa są wyeliminowane;
o nie wymagają one intensywnego chłodzenia, zatem mogą być lokalizowane z dala od rzek;
o ogniwa przekształcają także rozproszoną część promieniowania słonecznego padającego na Ziemię;
o ich wydajność nie zmniejsza się wraz z upływem czasu;
o żywotność wynosi 20-30 lat;

W Kalifornii na pustyni Mojave, 200 km na NE od Los Angeles, w latach 1984-1992 powstał kompleks 13 elektrowni heliotermicznych o różnej mocy. Również w Kalifornii w 1984 r. uruchomiono elektrownię Carissa Plain wytwarzającą energię elektryczną metodą helioelektryczną. Metoda ta polega na bezpośredniej przemianie energii promieniowania słonecznego w energię elektryczną za pomocą ogniw fotoelektrycznych. Ogniwa takie przemieniają w energię elektryczną nie tylko bezpośrednie promieniowanie Słońca, lecz także promieniowanie rozproszone, przy zachmurzeniu.
Elektrownia helioelektryczna o mocy 300 kW pracuje także od 1983 r. na niemieckiej wyspie Pellworm leżącej na Morzu Północnym.
Aktualnie w Europie największa elektrownia słoneczna pracuje we Włoszech, wytwarzając prąd o mocy 3,3 MW.

Elektrownie słoneczne odznaczają się wysokimi kosztami eksploatacyjnymi, co powoduje, że większe nadzieje wiąże się z wykorzystaniem energii słonecznej w małych instalacjach, do produkcji ciepłej wody. Kolektory słoneczne umieszczone na dachu domu umożliwiają ogrzanie wody do 40°C, co przy ogrzewaniu podłogowym wystarcza do ogrzania całego domu. Pierwszy tego typu dom w Europie powstał niedawno w szwajcarskiej miejscowości - Oberburen.
Większe kolektory słoneczne, instalowane m.in. w Stanach Zjednoczonych, podgrzewające wodę do temperatury 65°C. Wykorzystywane są w rolnictwie, do ogrzewania basenów kąpielowych oraz do wytwarzania ciepłej wody tam, gdzie nie ma systemów ciepłowniczych.

W Szwajcarii opracowano również nowy sposób spożytkowania energii słonecznej. Na szosie w pobliżu Interlaken oddano do użytku instalację, która “zbiera” latem ciepło z rozgrzanej promieniowaniem słonecznym szosy, natomiast zimą oddaje je i podgrzewa jezdnię, przeciwdziałając jej oblodzeniu. Zasada działania instalacji jest następująca: pod jezdnią umieszczono wielką wężownicę, przez którą przepływa mieszanina wody i glikolu. Podgrzana ciecz kierowana jest do wnętrza góry, gdzie następuje oddawanie ciepła skałom za pośrednictwem 91 sond wykonanych z polietylenu. Latem, gdy temperatura asfaltu często przekracza 60°C, skały wewnątrz góry podgrzewają się do ok. 20°C. Cała góra może akumulować 200 tys. kWh energii cieplnej, którą zimą stopniowo się.
Inną metodą spożytkowania energii słonecznej jest wykorzystanie fotosyntezy, tj. asymilacji przez rośliny dwutlenku węgla z powietrza, podczas której tworzy się energia biomasy. Najprostszym i powszechnie stosowanym sposobem uzyskania energii z biomasy jest jej spalanie. Dotyczy to takich surowców jak słoma, drewno opałowe i drewno odpadowe. Wysuszona 1 tona biomasy ma wartość opałową 0,7 tony węgla kamiennego. Jest to surowiec przyjazny dla środowiska, ponieważ ma małą zawartość siarki oraz zamknięty cykl obiegu. Dwutlenek węgla wydzielany przy spalaniu biomasy jest absorbowany w czasie wegetacji roślin w tej samej ilości. W 1997 r. w gminie Grabowiec na Zamojszczyźnie przekazano do użytku dużą kotłownię opalaną słomą.

Biomasa zawierająca dużą ilość wilgoci (nie wysuszona) nie nadaje się do spalania, może natomiast być zużytkowana w procesie fermentacji beztlenowej (metanowej), celem uzyskania produktu zwanego biogazem. Przykładem może być zautomatyzowana i skomputeryzowana instalacja biogazu pracująca na wysypisku śmieci w Toruniu. Instalacja ta produkuje 550 kW energii elektrycznej oraz 800 kW energii cieplnej na godzinę, wykorzystywanej do ogrzewania mieszkań. Wyprodukowana w ciągu roku energia odpowiada energii uzyskanej ze spalenia 2,6 tys. ton węgla. Innym sposobem uzyskania energii z biomasy jest jej kompostowanie i ujęcie wydzielanego ciepła. W Szwecji opracowano program produkcji biomasy roślinnej, tworząc specjalne plantacje energetyczne. Obecnie uzyskuje się tam 50-70 m3 masy drewna wierzbowego wyhodowanego na powierzchni 1 ha w ciągu roku. Do tego należy dodać 4-7 ton biomasy wytworzonej z liści i korzeni tych drzew. Zwrot kosztów założenia plantacji następuje po pięciu latach.

Energia wodna

Pobieranie tej energii jest bardzo korzystne zarówno ze względu na ekologiczny, jak i ekonomiczny charakter, bowiem dostarcza ona ekologicznie czystej energii i reguluje stosunki wodne zwiększając retencję wód powierzchniowych, co polepsza warunki uprawy roślin oraz warunki zaopatrzenia ludności i przemysłu w wodę.
Działanie elektrowni wodnych jest dość proste. Woda z rzek spływa z wyżej położonych terenów takich jak np. góry, czy wyżyny do zbiorników wodnych (mórz lub jezior) położonych np. na nizinach. Przepływ wody w rzece spowodowany jest różnicą energii potencjalnej wód rzeki w górnym i dolnym biegu. Energia potencjalna zamienia się w energię kinetyczną płynącej wody. Fakt ten wykorzystuje się właśnie w elektrowni wodnej przepuszczając przez turbiny wodne płynącą rzeką wodę.

Energia elektryczna produkowana w elektrowniach wodnych zazwyczaj wprowadzana jest do krajowego systemu przesyłu energii.

Energia morza

Aktualnie wykorzystuje się energię pływów morskich, fal morskich oraz energię cieplną mórz. Przewiduje się wykorzystanie energii prądów morskich. Największa na świecie elektrownia pływowa, uruchomiona w 1967 r., pracuje we Francji przy ujściu rzeki La Rance do Kanału La Manche. Ma ona 24 turbiny wodne o mocy po 10 MW, a więc jej moc wynosi 240 MW. Elektrownie wykorzystujące pływy morskie pracują także w Kanadzie, Chinach i Rosji. Projektowane są w Wielkiej Brytanii, Korei Południowej i w Indiach. Elektrownie wykorzystujące energię fal morskich, napędzających turbiny wodne, pracują np. na norweskiej wyspie Toftestallen, dając moc 350 kW, oraz na wyspie Islay u wybrzeży Szwecji. Energię uzyskuje się też przez wykorzystanie różnicy temperatury wody oceanicznej na powierzchni i w głębi oceanu. Najlepsze warunki do tego celu istnieją na oceanicznych obszarach równikowych, gdzie temperatura wody na powierzchni wynosi ok. 30°C, a na głębokości 300-500 m - ok. 7°C. Wykorzystanie tej różnicy temperatury odbywa się przy zastosowaniu amoniaku, freonu lub propanu, który paruje w temperaturze wody powierzchniowej i jest skraplany za pomocą wody czerpanej z głębokości 300-500 m. Cała instalacja, wraz z generatorem, znajduje się na pływającej platformie i nosi nazwę elektrowni maretermicznej. Energia elektryczna jest przesyłana na ląd kablem podmorskim. Prąd wytwarzany w takich elektrowniach wykorzystywany jest na wyspie Bali w Indonezji (5 MW), w Japonii (10 MW), na Tahiti (5 MW) i na Hawajach (40 MW).

Energia wiatru

Energia wiatru jest dziś powszechnie wykorzystywana - w gospodarstwach domowych, jak i na szerszą skalę w elektrowniach wiatrowych. Stosowanie tego typu rozwiązań nie jest bardzo kosztowne, ze względu na niezbyt skomplikowaną budowę urządzeń jak i tanią eksploatację.
Najważniejszym czynnikiem jest duża prędkość wiatru, gdyż zwiększenie średnicy łopatek jest ograniczone względami konstrukcyjnymi do 100m. Nie mniej ważna niż prędkość wiatru jest jego stałość występowania w danym miejscu, gdyż od niej zależy ilość wyprodukowanej przez silnik wiatrowy energii elektrycznej w ciągu roku - a to decyduje o opłacalności całej inwestycji. Z tego względu elektrownie wiatrowe są budowane w miejscach ciągłego występowania wiatrów o odpowiednio dużej prędkości, zwykle większej niż 6m/s. Są to zazwyczaj rejony nadmorskie i podgórskie. Roczny czas wykorzystania mocy zainstalowanej elektrowni wiatrowej wynosi 1000-2000h/a i rzadko kiedy przekracza 2500h/a.

Wady elektrowni wiatrowych, to zapotrzebowanie na wielkie powierzchnie, hałas, zeszpecenie krajobrazu i ujemny wpływ na ptactwo; odległość od domów mieszkalnych przy mocy wiatrowych zespołów prądotwórczych 300kW, powinna być większa niż 300m.

Od czasu kryzysu energetycznego (1973 r.) powstało na świecie tysiące instalacji wykorzystujących wiatr do produkcji energii elektrycznej. O opłacalności tych instalacji decyduje duża prędkość wiatru i stałość jego występowania w danym miejscu. Dlatego elektrownie wiatrowe są zazwyczaj budowane na terenach nadmorskich i podgórskich. W Europie - Dania, Niemcy, Szwecja i Wielka Brytania - znajdują się w czołówce państw wykorzystujących wiatr do produkcji energii elektrycznej. Dania eksploatuje już ponad 5 tys. wiatraków, które w 1997 r. zaspokajały 6,5% zapotrzebowania na prąd. Na wybrzeżach Danii ma powstać dalsze pięć kompleksów elektrowni wiatrowych liczących 500 wiatraków. W ten sposób zrealizowana zostanie uchwała rządu zakładająca, że do roku 2008 energia wiatru pokryje 15% zapotrzebowania energetycznego kraju. W Niemczech, w landzie Szlezwik-Holsztyn wiatraki są od dawna elementem krajobrazu. Do końca 1996 r. 1000 zespolonych elektrowni wiatrowych dostarczyło 6% zapotrzebowania energetycznego w tym rejonie. W Szwecji k. Malmo pracuje elektrownia wiatrowa o mocy 3. Największą w Europie elektrownię wiatrową uruchomiono w 1996 r. w Walii, w pobliżu Carno. Elektrownia ta wyposażona jest w 56 turbin wytwarzających prąd o mocy ponad 30 MW.

Energią jądrowa

Energia jądrowa obok energii pozyskiwanej z paliw kopalnych jest jednym z głównych źródeł energii na świecie. Jest to jednocześnie najnowocześniejsze źródło energii, po raz pierwszy wykorzystane w połowie XX wieku, a także rodzaj „zasilania”, z którym wiąże się największe nadzieje. Energia jądrowa wydziela się podczas przemian jądrowych, które mogą zachodzić w sposób kontrolowany lub całkowicie przypadkowy. Dokładniej mówiąc przemiany te polegają na rozpadzie jąder atomowych niektórych pierwiastków, z których powstają jądra atomowe innych pierwiastków lub izotopy. Cały proces jest oczywiście bardzo skomplikowany i trudny do opanowania. Po raz pierwszy tego typu przemiana została przeprowadzona w 1919 roku. Energia jądrowa jest bardzo efektywnym źródłem energii. Bierze się to z tego, że reakcje jądrowe są milion razy bardziej efektywne od reakcji chemicznych. Z drugiej jednak strony, energia jądrowa jest tematem bardzo kontrowersyjnym i obecnie na całym świecie prowadzi się dyskusje na temat jej wykorzystywania.

Wykorzystanie energii jądrowej

Energia jądrowa, która pojawiła się po raz pierwszy w latach 20 XX wieku okazała się świetnym źródłem energii i dzisiaj jest ona wykorzystywana do bardzo różnych celów. Niestety oprócz celów energetycznych, znajduje ona również wykorzystanie w procesie zbrojenia. Energia jądrowa jest głownie wykorzystywana w energetyce. Elektrownie atomowe to miejsca, w których zachodzi stały, kontrolowany rozpad jąder atomowych wraz z wydzielaniem się energii. Obecnie ten sposób pozyskiwania energii zaspokaja w 16% potrzeby energetyczne świata. Innym zastosowaniem energii atomowej są silniki atomowe. Wykorzystuje się je głównie w armii - do napędzania nowoczesnych jednostek marynarki wojennej, głównie łodzi podwodnych i lotniskowców. Taki rodzaj energii wykorzystują też sondy kosmiczne. Oprócz celów energetycznych, energia jądrowa jest niestety także wykorzystywana przy tworzeniu broni masowej zagłady. Są to różnego rodzaju bomby jądrowe, których siła jest nieporównywalnie większa od wszelkich innych konwencjonalnych broni.

Energetyka jądrowa

Energetyka jądrowa jest głównym zastosowaniem dla wykorzystywania energii rozpadu jąder atomowych. Energetyka jądrowa zakłada pozyskiwanie energii z rozpadu jąder atomowych na skale przemysłową do produkcji energii elektrycznej. Oprócz pozyskiwania energii z rozpadu atomów, do problemów energetyki jądrowej zalicza się również problemy związane z eksploatacją i wydobyciem pierwiastków promieniotwórczych, a także problemy z ich składowaniem. Ta gałąź energetyki zaczęła się rozwijać w połowie XX wieku, wraz z powstaniem pierwszych elektrowni atomowych. Dzisiaj energetyka jądrowa stanowi trzecią „siłę” energetyczną świata - po energii uzyskiwanej z węgla oraz wody. Energetyka jądrowa w 16% pokrywa zapotrzebowanie ludzkości na energię, a w przyszłości z pewnością procent ten będzie się zwiększał. Tak jak wszystko energetyka jądrowa mas woje wady i zalety, jednak fakt, że paliwa kopalne są na wyczerpaniu może sprawić, że wkrótce będzie to główne źródło energii dla ludzkości, chyba, że ktoś wynajdzie coś jeszcze lepszego.

Elektrownia jądrowa

Elektrownia jądrowa należy do grupy elektrowni cieplnych, w których znaczącą rolę odgrywa ciepło. Do produkcji energii elektrycznej jest w niej wykorzystywany proces rozszczepienia jąder atomowych pierwiastków. Pierwsza elektrownia jądrowa powstała w oku 1954 w Obnińsku w ZSRR. Początkowo jednak zadaniem elektrowni atomowych była produkcja materiałów potrzebna do produkcji broni atomowej. Zmieniło się to dopiero po zimnej wojnie. Działanie elektrowni nie jest wcale trudne do zrozumienia. Najczęstszym paliwem w elektrowniach atomowych jest Uran w postaci naturalnej lub jeden z jego izotopów. Głównym elementem elektrowni atomowej jest reaktor jądrowy, w którym zachodzą skomplikowane procesy chemiczne, dzięki którym możliwe jest pozyskiwanie energii. Wytworzone w reaktorach ciepło powoduje wytworzenie się pary wodnej, która z kolei napędza turbiny parowe. Te są połączone z generatorami prądu. Wszystkie obiegi w elektrowniach są oddzielone, dzięki czemu uzyskuje się większe bezpieczeństwo w przypadku wycieku pary z turbiny.

Elektrownie atomowe na świecie

Elektrownie atomowe, które po raz pierwszy pojawiły się w 10 lat po zakończeniu II wojny światowej dzisiaj są niezbędnym źródłem energii, które w dużym stopniu gwarantuje bezpieczeństwo energetyczne świata. Moc wszystkich elektrowni atomowych zainstalowanych na naszym globie szacuje się na 370 GW. Pod tym względem energia atomu przegrywa tylko z węglem oraz energią wodną. Fakt ten sprawia, że prawie 1/5 światowej energii pochodzi właśnie z elektrowni atomowych. Możliwe, że odsetek ten byłby dzisiaj jeszcze większy gdyby nie awaria w Czarnobylu, która zmusiły ludzkość do refleksji nad pozyskiwaniem energii w ten sposób. Elektrownie jądrowe są rozmieszczone nierównomiernie, a koszty ich budowy sprawiają, że pozwolić na nie mogą sobie tylko państwa bogate. Do liderów pod tym względem bezapelacyjnie należy Francja, w której 78% energii jest pozyskiwana z atomu. Dalej znajduje się Belgia (54%), Korea Południowa (39%) i Szwajcaria (37%). Ten rodzaj energii wybrały także światowe mocarstwa - USA czy Rosja około 20% energii pozyskują właśnie z elektrowni atomowych.

Kontrowersje związane z energią jądrową

Temat energii jądrowej jest bardzo często poruszany na forum międzynarodowym i można nazwać go jednym z największych kontrowersji w obecnym świecie. Na pewno trzeba przyznać, że energia atomowa jest potrzebna i można go skutecznie wykorzystywać. Zawsze jednak pojawia się ryzyko. Kontrolowanie tak wielkiej potęgi jakim są procesy jądrowe jest trudne i może wymknąć się spod naszej kontroli. Taka sytuacja stała się chociażby w Czarnobylu, a jej skutki są widoczne do dziś. Nie mamy żadnej pewności, że nic takiego nie powtórzy się w przyszłości. Kontrowersji związanych z tematem energetyki jądrowej jest więcej. Rozwój tej nauki wiąże się z rozwojem bomb jądrowych, które będą coraz potężniejsze. Gdy dostaną się w niepowołane ręce, mogą wywołać nawet koniec świata. Innym problemem jest składowanie odpadów promieniotwórczych, które wpływają w negatywny sposób na żywe organizmy. To wszystko sprawia, że rodzi się pytanie - czy warto ryzykować życie milionów istnień po to, aby mieć dobre źródło energii?

Zalety i wady energii jądrowej

Jak pokazują statystyki największe gospodarcze potęgi świata znaczą część energii pozyskują z elektrowni atomowych. Można się więc domyślać, że jest to związane z korzyściami, jakie niesie to źródło energii. Główną zaletą elektrowni atomowych jest przyjazność dla środowiska. Nie ma tutaj emisji gazów ani pyłów, które zagrały by środowisku, co jest w energetyce ewenementem, który łatwo zauważyć przyglądając się emisji dwutlenku węgla z elektrowni węglowych. Elektrownie jądrowe to także inwestycja w przyszłość - zasoby paliw jądrowych starczą jeszcze na tysiące lat. Ale energetyka jądrowa ma także poważne wady. Największą z nich jest oczywiście bezpieczeństwo. Rok 1986 i awaria reaktora w Czarnobylu jest tutaj najlepszym przykładem. Dzisiaj podobna awaria mogłaby spowodować śmierć milionów ludzi. Elektrownie atomowe wiążą się także z problemem składowania radioaktywnych opadów. Należy do tego dodać jeszcze wysokie koszty budowy i eksploatacji tych elektrowni, a fakt opłacalności tej inwestycji stanie pod znakiem zapytania.

Elektrownia jądrowa Żarnowiec

Z energetyki jądrowej korzysta dzisiaj dużą część świata, na czele z USA, Rosją czy Francją. Mimo tego Polska nadal nie posiada żadnej elektrowni jądrowej. Należy wiedzieć, że plany zbudowania w naszym kraju takiej inwestycji były. Nigdy jednak budowa nie doszła do skutku. Pomysł zbudowania elektrowni jądrowej w Polsce pojawił się w latach 80 XX wieku. Po latach obserwacji i badań na miejsce budowy wybrano Żarnowiec. Elektrownia miała być pierwszym etapem polskiego programu energetyki jądrowej. Miała się ona składać z 4 bloków energetycznych, zaś jej moc szacowano na 1600 megawatów. Budowę rozpoczęto w 1982 roku. Budowa nigdy się nie zakończyła, przerwano ją w roku 1990. oficjalnym powodem była fakt, że elektrownia jądrowa była wówczas nie potrzebna. W rzeczywistości na decyzję o zamknięciu budowy wpłynęły głównie kwestie bezpieczeństwa i awaria w Czarnobylu. Ostatecznym powodem zakończenia inwestycji była zmiana władz w Polsce i chęć odcięcia się i anulowania wszystkich decyzji poprzednich rządzących.

Broń jądrowa

Energia jądrowa, choć w głównym stopniu jest wykorzystywana w procesach energetycznych, jest także paliwem dla broni jądrowej. Jest to jeden z rodzajów broni masowego rażenia, a jednocześnie najpotężniejsza broń na Ziemi. Broń jądrowa wywodzi się z czasów II wojny światowej, jednak do czasów dzisiejszych została udoskonalona, przez stała się jeszcze bardziej śmiercionośna. Broń atomowa wykorzystuje niekontrolowany proces rozszczepienia jąder atomowych do uwolnienia ogromnych nakładów energii. W ten sposób uzyskuje się siłę wybuchu daleko większą od standardowych materiałów wybuchowych. Obecnie broń jądrowa jest pod ścisłym nadzorem, państwa oficjalnie wycofują się z jej produkcji oraz posiadania. Nie ziemna to faktu, że broń tego typu jest obecnie dostępna w arsenałach 9 państw. Wśród nich znajdują się kraje nieobliczalne takie jak Korea Północna czy Pakistan co stwarza globalne zagrożenie. Ze względu na zagrożenie jakie stwarza broń jądrowa można się jednak spodziewać, że nie zostanie ona użyta, bowiem oznaczało by to wybuch kolejnej wojny światowej, a tym samym zagładę świata we współczesnym znaczeniu.

Katastrofa w Czarnobylu

Katastrofa w Czarnobylu jest największą katastrofą jądrową w dziejach ludzkości oraz w ogóle jedną z największych katastrof w historii świata. Jej przyczyną był wybuch wodoru z reaktora jądrowego elektrowni. Do katastrofy doszło w 1986 i był to jedyny incydent zakwalifikowany do 7 stopnia skali INES, która określa zagrożenia płynące z awarii jądrowych. Katastrofa miała miejsce w wyniku eksperymentu, na który zdecydował się personel elektrowni. Test ten powinien być przeprowadzony przed oddaniem elektrowni do użytku, więc sama katastrofa jest w rzeczywistości efektem ludzkiej głupoty i zaniedbania. Skutki awarii nie są dokładnie znane. Skażeniu uległ teren około 130 tysięcy kilometrów kwadratowych. Ilość ofiar nie jest znana. Wiadomo natomiast, że radioaktywna chmura z wybuchu rozprzestrzeniła się nad całą Europę. Możliwe, że dzisiejsze choroby nerwowe czy układu krążenia są w pewnym stopniu efektem tamtej tragedii. Katastrofa Czarnobylu zmieniła również myślenie ludzi o energii jądrowej. Zaczęto podchodzić do niej z dystansem i więk Budowa elektrowni atomowych jest tematem bardzo kontrowersyjnym. Od dłuższego czasu mamy do czynienia z "małą wojną" między naukowcami przedstawiającymi argumenty "za" i ekologami przedstawiającymi argumenty "przeciw". Obydwie strony oczywiście uważają, że ich teoria jest słuszna i nie chcą słyszeć o innej.

Obecnie w 31 krajach działa 437 reaktorów jądrowych. Wytwarzają one ok. 17% energii elektrycznej. Na energetykę jądrową „postawiły” kraje Dalekiego Wschodu. Dynamicznie rozwija się energetyka jądrowa w Korei Południowej oraz Japonii. Nowe elektrownie pojawiają się również w krajach rozwijających się takich jak Indie, Pakistan czy Iran. Uruchomienie elektrowni jądrowej w Słowacji oraz decyzjarządu czeskiego o kontynuacji budowy elektrowni atomowej świadczą o tym, że także kraje europejskie liczą się z możliwością znacznego wzrostu zapotrzebowania na energię elektryczną. Kolejne reaktory jądrowe budują także: Federacja Rosyjska, Ukraina i Rumunia. W energetykę jądrową angażują się Argentyna i Brazylia. Również we Francji buduje się kolejną elektrownie atomową. Łącznie na świecie buduje się 14 nowych obiektów tego rodzaju.
Dziś większość ludzi uważa elektrownie jądrowe za zagrożenie. Naukowcy zastanawiają się, czy i kiedy Polska będzie zmuszona sięgnąć po energię atomową, aby zaspokoić potrzeby energetyczne kraju. Szacuje się, że zapotrzebowanie na energię wzrośnie do 2020 roku od 60 do 120 %. Jest to więcej niż są w stanie wyprodukować obecnie działające elektrownie.
Ze względu na bezpieczeństwo energetyczne kraju należałoby doprowadzić do większej dywersyfikacji źródeł pozyskiwania energii. I tu wprowadzenie energetyki jądrowej byłoby korzystne. Poza tym, energetyka atomowa jest jedyną czystą postacią energii, nieemitującą żadnych szkodliwych zanieczyszczeń. Zdaniem wielu analityków, przy obecnej strukturze pozyskiwania energii możliwe jest spełnienie zobowiązań ekologicznych do ok. 2010 roku. Dalej może ono okazać się zbyt kosztowne. Wtedy jedną z opcji stanie się wybudowanie elektrowni atomowych. Panują różne opinie, jedni uważają, że będzie to rok 2010, inni przesuwają tą datę jeszcze o 10 lat.

Czy energia atomowa warta jest zachodu? Koszty inwestycyjne są ogromne. Wybudowanie elektrowni atomowej jest o połowę droższe od wybudowania nowoczesnej elektrowni węglowej. ALE... Okazuje się, że najdroższym paliwem energetycznym jest w tej chwili gaz ziemny. Przewiduje się, że będzie on drożał w przyszłości. Najbardziej stabilna sytuacja panuje natomiast na rynku paliwa jądrowego. Ponieważ potrzeba go niewiele, łatwo jest zgromadzić zapasy paliwa na wiele lat. Tymczasem paliwa kopalne są nie tylko kosztowne, ale i ich zapasy szybko się wyczerpują. Trzeba także zwrócić uwagę na to, że transport - który jest bardzo drogi i wciąż stanowi jedno z poważniejszych źródeł emisji zanieczyszczeń atmosfery - w przypadku elektrowni atomowych ogranicza się do cyklu inwestycyjnego a do pracy elektrowni węglowych potrzeba go bardzo dużo. Dochodzą jeszcze ogromne ilości odpadów. Do pracy elektrowni gazowych trzeba miliardów metrów sześciennych gazu ziemnego, przesyłanego ogromnymi kosztownymi rurociągami.
W latach 90. Kraje zachodnie zrealizowały dwa programy, na podstawie, których ustalono koszty dla wytwarzania energii elektrycznej z węgla, gazu ziemnego oraz rozpadu atomu.. Okazało się, że koszty produkcji energii z gazu są o rząd wielkości (10x) wyższe od kosztów energii uzyskanej w elektrowni atomowej., A koszty energii z węgla - stukrotnie wyższe.

Więcej energii, tym czasem logika ekologiczna zaczyna się od przekonania, że lepiej racjonalnie i oszczędnie używać tego, co jest, niż wytwarzać rzeczy nowe.
Awarie w elektrowniach konwencjonalnych mają zasięg lokalny a ich skutki odczuwalne są przez ograniczony czas. Z elektrowniami atomowymi jest niestety inaczej. Radioaktywne pary, które przedostają się do środowiska nawet podczas bezawaryjnej pracy, zawierają pierwiastki promieniotwórcze, krążące w przyrodzie przez tysiące lat i zabijające wielokrotnie. Do tego należy dodać wycieki radioaktywne z innych ogniw łańcuch obiegu paliwa jądrowego, bez którego elektrownia działać nie może.
Awarie w elektrowniach atomowych są nieuniknione. Według raportów Międzynarodowej Agencji Energii Atomowej od początku lat 70 - tych zdarzyło się na świecie ok. 400 wypadków tzw. poważnych.

Dokładnie ile ich było - nie wiadomo, gdyż nie ma obowiązku informowania MAEA i opinii publicznej o awariach. Informacje na ten temat są ukrywane, aby nie straszyć ludzi i nie hamować rozwoju energetyki atomowej. Chmura radioaktywna ma tę zaletę, że jest niewidoczna. Nikt jednak nie zliczy ilu ludzi i innych żywych istot dotąd zabiły i ilu jeszcze uśmiercą.

Energetyka jądrowa niesie ze sobą jeszcze jeden nierozwiązywalny problem - pozbywanie się odpadów. Kto da gwarancję, że jakiekolwiek miejsce na Ziemi oraz jakikolwiek pojemnik wytrzymają w nienaruszonym stanie pół miliona lat? Bo tyle właśnie pluton-239 - najbardziej śmiercionośna substancja stworzona przez człowieka - powinien być odizolowany od środowiska.

Najprostszym, najtańszym i najwydajniejszym sposobem zwiększania podaży energii jest jej oszczędzanie. Każda złotówka przeznaczona na zmniejszenie energochłonności przynosi kilkakrotnie więcej energii niż złotówka włożona w budowę nowej elektrowni. W latach 1973-1978 95% całkowitej dodatkowej podaży energii w Europie pochodziło z jej oszczędniejszego wykorzystania. Tym sposobem miliony zabiegów oszczędzających energię w skali indywidualnej przyczyniły się do uzyskania niemal 20 razy więcej energii, niż w tym czasie dały wszystkie nowe elektrownie europejskie razem wzięte, z elektrowniami jądrowymi włącznie.

Energia słoneczna dociera na Ziemię w ilościach prawie nieograniczonych w stosunku do potrzeb człowieka. Dlaczego nie wykorzystać tego? Energetyka geotermalna polegająca na wykorzystaniu ciepła Ziemi jest obiecująca. Według obliczeń krakowskich profesorów tą drogą można pokryć 23% krajowego bilansu energii pierwotnej naszą uwagę zwracać na bezpieczeństwo.

19

---