Nove metode proizvodnje energije
VJETAR:
▪ Snagu vjetra čovjek je još od davnina koristio za pokretanje brodova, mlinova i za crpljenje vode. No posljednjih godina u čitavom svijetu raste zanimanje za energiju vjetra. Iz tog obnovljivog izvora energije koji ne zagađuje okoliš vjetrenjače opskrbljene vrhunskom tehničkom opremom, takozvane vjetroelektrane, proizvode danas dovoljno električne energije da se njome zadovolje potrebe 35 milijuna ljudi. Danska na taj način zadovoljava 20 posto svojih potreba za električnom energijom. Njemačka, Španjolska i Indija također ubrzano rade na proizvodnji energije iz vjetra. Indija je navodno peta zemlja na svijetu po iskorištavanju energije vjetra. Sjedinjene Države trenutno imaju 13 000 vjetroelektrana. Neki analitičari tvrde da bi ta zemlja, kad bi iskoristila sve potencijale koje posjeduje, mogla na taj način zadovoljiti preko 20 posto svojih potreba za električnom energijom.
SUNCE:
▪ Sunčeva svjetlost pretvara se u električnu energiju kad Sunčeve zrake pokrenu elektrone u fotonaponskim ćelijama (člancima). U svijetu se ovom metodom proizvodi gotovo 500 milijuna vata električne energije, a potražnja za fotonaponskim ćelijama povećava se godišnje za 30 posto. Međutim, postojeće fotonaponske ćelije relativno su slabe, pa je struja koja se dobiva putem njih skupa u usporedbi s onom koja se dobiva iz fosilnih goriva. Povrh toga, u izradi tih ćelija koriste se otrovne kemikalije, kao što su kadmijev sulfid i galijev arsenid. A budući da su za razgradnju tih kemikalija potrebne stotine godina, “odlaganje i recikliranje materijala iz istrošenih ćelija moglo bi predstavljati velik problem”, navodi se u časopisu Bioscience.
GEOTERMALNA ENERGIJA:
▪ Kad bismo od površine Zemlje kopali rupu prema njenoj užarenoj jezgri, čija se temperatura procjenjuje na 4 000 Celzijevih stupnjeva, temperatura bi na svakih 1 000 metara dubine porasla u prosjeku za 30 Celzijevih stupnjeva. Onima koji žive u blizini termalnih izvora ili pukotina nastalih uslijed vulkanske aktivnosti ta je toplina iz unutrašnjosti Zemlje dostupnija. Vruću vodu i paru koja nastaje na takvim mjestima danas se u 58 zemalja koristi za grijanje domova i proizvodnju električne energije. Island na taj način zadovoljava oko 50 posto svojih potreba za energijom. Neke druge zemlje, kao što je Australija, razmatraju mogućnost korištenja toplinske energije pohranjene u kamenim naslagama svega nekoliko kilometara ispod površine Zemlje. Časopis Australian Geographic navodi: “Neki istraživači vjeruju da bi se desetljećima, pa čak i stoljećima, moglo proizvoditi električnu energiju kad bi se na takva mjesta ispod Zemljine površine ubacivalo vodu i potom tu istu vodu, zagrijanu na visokoj temperaturi, koristilo za pokretanje turbina dok se pod velikim pritiskom vraća na površinu.”
VODA:
▪ Hidroelektrane već danas zadovoljavaju preko 6 posto svjetskih potreba za energijom. Prema izvještaju International Energy Outlook 2003, u sljedećih 20 godina “korištenje obnovljivih izvora energije povećat će se uglavnom zahvaljujući izgradnji velikih hidroelektrana u manje razvijenim zemljama svijeta, posebice u Aziji”. Međutim, časopis Bioscience upozorava: “Akumulacijska jezera često potope plodno nizinsko poljoprivredno zemljište. Osim toga, brane izazivaju promjene u postojećim ekosustavima, utječući na njihov biljni i životinjski svijet, pa čak i na mikroorganizme.”
VODIK:
▪ Vodik je lako zapaljivi plin bez boje i mirisa i najzastupljeniji element u čitavom svemiru. Na Zemlji ga ima u biljnom i životinjskom tkivu, u fosilnim gorivima i vodi. U usporedbi s fosilnim gorivima vodik prilikom izgaranja oslobađa manje štetnih tvari i veću količinu energije.
Časopis Science News Online navodi kako se “djelovanjem električne energije vodu može rastaviti na vodik i kisik”. Mada se tom metodom mogu dobiti ogromne količine vodika, u časopisu se ističe da “taj naizgled jednostavni proces još uvijek nije rentabilan”. U svijetu se već proizvodi oko 45 milijuna tona vodika, no uglavnom za proizvodnju umjetnih gnojiva i sredstava za čišćenje. Međutim, za dobivanje tog vodika koriste se fosilna goriva, koja osim njega oslobađaju i otrovni plin ugljični monoksid te staklenički plin ugljični dioksid.
Unatoč tome, mnogi smatraju da vodik pruža najveće mogućnosti od svih alternativnih izvora energije i da će u budućnosti moći zadovoljiti energetske potrebe čovječanstva. Taj svoj optimizam temelje na značajnom napretku koji je posljednjih godina postignut u usavršavanju uređaja koji se naziva goriva ćelija.
GORIVE ĆELIJE:
▪ Goriva ćelija je uređaj koji stvara električnu energiju iz vodika, no ne tako da ga sagorijeva, već ga spaja s kisikom u pažljivo kontroliranoj kemijskoj reakciji. Kad se u tu svrhu koristi čisti vodik, a ne fosilna goriva bogata vodikom, jedini nusproizvodi te reakcije jesu toplina i voda.
Prvu gorivu ćeliju izradio je 1839. britanski odvjetnik i fizičar Sir William Grove. Međutim, kako je izrada tih uređaja bila skupa, a gorivo i druge komponente bilo je teško nabaviti, ta je tehnologija ostala neiskorištena sve do sredine 20. stoljeća, kad su Amerikanci počeli koristiti gorive ćelije kao izvor energije za svemirske letjelice. Današnje svemirske letjelice još uvijek koriste taj izvor energije, a sada se već istražuju mogućnosti primjene gorivih ćelija za čovjekove potrebe na Zemlji.
Radi se na razvoju gorivih ćelija koje bi zamijenile motore s unutarnjim izgaranjem u motornim vozilima, proizvodili električnu struju za poslovne zgrade i kućanstva te napajali strujom uređaje kao što su mobiteli i kompjuteri. Nažalost, energija koja se dobiva iz postojećih elektrana koje rade na principu gorivih ćelija trenutno je više nego četverostruko skuplja od one koja se dobiva iz fosilnih goriva. Stoga se u razvoj ove još uvijek nove i neistražene tehnologije i dalje ulaže stotine milijuna dolara.
Pozitivni utjecaji iskorištavanja ekološki čišćih izvora energije na okoliš više su nego očiti. Međutim, troškovi povezani sa širokom primjenom tih novih metoda proizvodnje energije vjerojatno će i dalje biti previsoki. U izvještaju International Energy Outlook 2003 navodi se sljedeće: ‘Predviđa se da će u budućnosti i dalje najviše rasti potražnja za fosilnim gorivima (nafta, zemni plin i ugljen) jer se očekuje da će njihove cijene ostati relativno niske, dok će cijene energije dobivene iz drugih energenata biti daleko više.’
[Slika na stranici 9]
Automobil s gorivim ćelijama, 2004.
[Zahvala]
Mercedes-Benz, SAD
[Zahvala na stranici 8]
DOE Photo