KlimatDlaZiemi.pl - Co można zrobić, aby zapobiec katastrofie / Energetyka
Klimat Dla ZiemiiSzkoła z klimatem

Energetyka

Ludzie w rozwiniętych gospodarczo krajach nie potrafią już nawet wyobrazić sobie życia bez prądu i związanych z nim udogodnień. Światło, lodówki, pralki, telewizory, komputery, klimatyzacja i wiele innych otaczających urządzeń stało się naszymi nieodłącznymi towarzyszami. Kto chciałby wrócić do jaskini i grzać się przy ognisku lub do wiejskiej chaty bez prądu, bieżącej wody i gazu? Nie zrezygnujemy z tego za żadną cenę...

 

A ilość zużywanej energii rośnie. Do 2050 przewidywany jest wzrost zapotrzebowania na energię elektryczną z 13 500 GW do 35 000 GW.

 

Jak na razie przytłaczającą większość energii wytwarzamy z paliw kopalnych – węgla, ropy i gazu. Powstały one miliony lat temu ze szczątków roślin i innych organizmów pod wpływem dużego ciśnienia i wysokich temperatur. Ich zasoby wyczerpują się. Produkcja wciąż nadąża za popytem, ale widać, że z coraz większym trudem. Szybki wzrost zapotrzebowania na paliwa w krajach rozwijających się, szczególnie Chinach i Indiach powoduje wzrost cen. Na dłuższą metę utrzymanie dotychczasowego modelu opartej o ropę i gaz energetyki będzie niemożliwe.

Wyczerpywanie się tych zasobów jest bezdyskusyjne, kwestią otwartą pozostaje jedynie, kiedy to nastąpi. Postęp techniczny i nowe odkrycia pozwalają na eksplorację nowych źródeł, odsuwając od nas chwilę, kiedy możliwości produkcyjne nie wystarczą już na zaspokojenie rosnących potrzeb świata.

Czy stanie się to za 20 lat? Za 30? Za 40? Nawet optymistyczne modele wskazują, że maksimum wydobycia nastąpi w tym czasie... Jeśli radykalnie nie ograniczymy swojego apetytu na ropę i gaz, tak bardzo uzależniony od tych surowców świat czeka prawdziwy szok. Brak prądu, stojące fabryki, bezużyteczne samochody... W świecie pustoszonym przez oszalałą pogodę, pełnym zniszczeń i uchodźców, konkurencja o zasoby może doprowadzić do poważnych konfliktów. Już sam brak paliw może prowadzić do rozruchów społecznych i wojen o surowce.

Niektóre opracowania wskazują, że szczyt wydobycia mamy już za sobą, złoża w krajach rozwiniętych są na wyczerpaniu, na jedną nowo odkrywaną baryłkę spalamy ponad 5 znanych, maksimum wydobycia lekkiej ropy miało miejsce w 2005 roku, a sumaryczne wydobycie będzie spadać, tak, że już w 2030 roku spadnie do raptem 50% obecnego.

 

Czemu o tym piszemy? Ponieważ kwestia zasobów ropy i spowodowanych emisją gazów cieplarnianych globalnego ocieplania się klimatu są bardzo blisko powiązane.Zarówno globalne ocieplenie, jak i wyczerpanie zasobów paliw, choć na różny sposób, stanowią poważną groźbę dla ludzkości. A rozwiązanie obu problemów może być jedno. I o tym chcemy tu opowiedzieć.

 


Oil platform in the Gulf of Mexico at sunset. fot: Larry Lee/Orbis

Więcej o wyczerpywaniu się zasobów ropy i innych paliw kopalnych.

 

Niektórzy przewidują, że wyczerpanie zasobów ropy i gazu spowoduje ograniczenie emisji gazów cieplarnianych i zatrzymanie wzrostu stężenia dwutlenku węgla w powietrzu. Jeśli jednak zacznie to następować, a względy czysto ekonomiczne przeważą nad ekologią, to może się okazać, że, korzystając z bogatych złóż węgla, których wystarczy nawet na 100-200 lat, zaczniemy na szeroką skalę stosować syntezę Fischera – Tropscha, albo podobny proces chemiczny, pozwalający na produkcję benzyny z węgla. Jak głoszą jego entuzjaści, „jedną z zalet syntezy Fischera – Tropscha jest możliwość wytwarzania paliwa wolnego od związków siarki i azotu, a przez to czystszego dla środowiska naturalnego.” Podkreśla się też całą gamę innych korzyści płynących z tego rozwiązania, w tym o 40% niższy koszt surowców.

http://www.gigawat.net.pl/index.php/article/articleview/639/1/59/

Fantastycznie, prawda? Przynajmniej, dopóki nie zwrócimy uwagi na fakt, że na tonę syntetycznej benzyny potrzeba 3 ton węgla jako surowca i 2 ton jako paliwa, czyli łącznie 5 ton węgla. Krótki komentarz na temat wpływu tego rozwiązania na emisję dwutlenku węgla i globalne ocieplenie? KOSZMAR.

Wykres obok pokazuje prognozę IPCC produkcji energii w najbliższych dekadach z uwzględnieniem jej źródeł. Według prognozy maksimum pozyskiwania energii z paliw kopalnych nastąpi około 2030 roku.

Dodatkowe zapotrzebowanie energetyczne będzie zaspokajane za pomocą:

  • Hydroenergetyki
  • Energetyki jądrowej
  • Energetyki wiatrowej
  • Energii biomasy
  • Energii słonecznej
  • Energii geotermalnej
  • Innych nowych źródeł energii

 

Załączony wykres pokazuje, ile dwutlenku węgla jest emitowane podczas wytwarzania energii na różne sposoby. Czerwone słupki pokazują ilość emisji ze spalania paliwa, białe pokazują ilość emisji z całego cyklu produkcji, łącznie z wydobyciem, budową elektrowni, utylizacją i innymi powiązanymi procesami. Paski są podwójne i odpowiadają odpowiednio maksymalnym i minimalnym wartościom emisji dla różnych konstrukcji elektrowni.

 

Widać, że największe emisje są związane z elektrowniami na paliwa kopalne, ale znacząca emisja CO2 może towarzyszyć również budowie hydroelektrowni i produkcji paneli słonecznych. Pod tym względem najlepiej wygląda emisja CO2 z elektrowni jądrowych i wiatrowych. Różnym typom elektrowni przyporządkowaliśmy czytelne współczynniki w skali 1-3 :

  • EKO: ekologiczność mierzoną emisją gazów cieplarnianych i innych zanieczyszczeń,
  • CENA: cenę prądu w perspektywie 20-30 lat
  • MOC: dostępną moc i możliwość zaspokojenia w ten sposób potrzeb świata

Ale zanim przejdziemy do omawiania sposobów produkcji energii, zauważmy, że najlepszym rozwiązaniem jest po prostu jej oszczędzanie!

Przykładowo, Polska w pierwszej połowie lat dziewięćdziesiątych osiągnęła dwukrotny wzrost PKB przy niezmienionym poziomie zużycia energii i spadku emisji dwutlenku węgla o 30%! Oznacza to, że w ciągu kilku lat efektywność energetyczna gospodarki zwiększyła się dwukrotnie! Stało się tak m.in. dzięki częściowemu urealnieniu cen energii w Polsce, likwidowaniu najbardziej nieefektywnych przedsiębiorstw oraz odchodzeniu od gospodarki surowcowo-energetycznej w kierunku rozwijania sektora usług, w wielu wypadkach opartego na bardziej nowoczesnych technologiach. A to przyczyniło się właśnie do zmniejszenia zużycia energii. Kraje Europy Środkowo-Wschodniej, w tym Polska, zużywają średnio dwukrotnie więcej energii na każdą jednostkę PKB niż kraje byłej piętnastki.

Dania od 1980 roku zwiększyła swoje PKB o 70% nie zmieniając zużycia energii elektrycznej. Kraje rozwijające się, w tym Polska, mają jeszcze spore możliwości rozwoju bez konieczności zwiększania mocy elektrowni i mogą przejść podobną drogę.