Rôzne

Obnoviteľné energie - Využívanie obnoviteľných energií

Obnoviteľné energie - Využívanie obnoviteľných energií


Zmena podnebia si vyžaduje zníženie emisií a prijatie etických rozhodnutí

Nazzareno Gottardi

Medzinárodná konferencia „VYBERTE SI OBNOVITEĽNÚ“, Montecatini 16. - 18. apríla 2010

Strany 1 - 2 - 3 -4 - 5

A je ešte smutnejšie sledovať, ako masa negramotných a / alebo zotročených ľudí zaútočí na klimatické štúdie, ktorých jediným zámerom je brzdiť svet v ceste k sebazničeniu.

Možno si najstarší z nás ešte pamätajú autoservisy spred mnohých rokov plné zápachu výfukových plynov z motorov. Ja osobne si stále pamätám rachot, zápach a výpary všetkých druhov veľkej kovodielne, kde som v priebehu rokov pracoval. päťdesiat.

Dnes to už nevidno, pretože vďaka priekopníkom v oblasti zdravia na pracovisku, ktorí poukazovali na problémy chorôb z povolania a bojovali proti odporu „pánov“, boli zavedené veľmi konkrétne nariadenia.

„Šéfovia“ uviedli, že bezpečnostné a hygienické opatrenia by im spôsobili hospodárske škody a že by to v konečnom dôsledku malo vplyv na okupáciu. Títo ľudia modernej klimatológie sú priekopníkmi aj ľuďmi v oblasti zdravia pracovníkov ..... zatiaľ čo fosílne kartely sú súčasnými „pánmi“, ktorí tu zhodou okolností hovoria aj o „ekonomike“ a „poklese výroby“ s následnými, pre nich zjavnými, dopadmi na zamestnanosť.

Našťastie existuje viac kvalifikovaných ľudí, ktorí uvažujú inak. Toto je názor laureáta Nobelovej ceny za ekonómiu za rok 2008 Paula Krugmana:

Z času na čas mám pocit zúfalstva nad osudom planéty. Ak ste sledovali vývoj klimatológie, viete, čo tým myslím: pocit, že sa ponoríme do katastrofy, ale nikto o tom nechce počuť ani robiť. čokoľvek sa tomu vyhnúť. A tu sú fakty: nevrhám sa do hyperboly. Súčasné varovania nie sú výsledkom klamného delíria fanatikov. Vychádzajú z niektorých najuznávanejších klimatických modelov vyvinutých poprednými výskumníkmi. Prognóza planéty sa za posledných pár rokov zhoršila oveľa, oveľa horšie ... ... Najdôležitejším dôvodom, prečo ignorujeme zmenu podnebia, je však to, že Al Gore mal pravdu: táto pravda je príliš nepríjemná. Reakcia na zmenu podnebia s energiou, ktorú si táto hrozba zaslúži, nie je, na rozdiel od legendy, devastujúca pre hospodárstvo ako celok; namiesto toho by to bolo ako zamiešať hospodársky balíček do dôsledkov poškodenia niektorých silných záujmov. sa vytvárajú nové ekonomické príležitosti. Ďalším dôvodom je, že priemyselné odvetvia minulosti majú lobistické armády na správnych miestach, zatiaľ čo priemyselné odvetvia budúcnosti vôbec. Nejde ani o záležitosť vlastných záujmov. Je to tiež otázka popredných myšlienok. Počas troch desaťročí dominujúca americká politická ideológia povýšila súkromné ​​podnikanie a očiernila vládu, ale zmena podnebia je problém, ktorý je možné vyriešiť iba prostredníctvom vládnych opatrení. .” 6

Aké veľké poškodenie alebo koľko stupňov teploty musíme ešte vydržať, kým si slepí protivníci uvedomia chybu svojho útoku? Bohužiaľ, aj pre mňa zostáva len záver citáciou Uptona Bealla Sinclaira: „Je ťažké prinútiť niekoho, aby niečo pochopil, keď jeho plat závisí od toho, či tomu nerozumie!“ 7

3. Príčina

Príčinou otepľovania podnebia je nadmerná produkcia skleníkových plynov. GHG sú také plyny, ktoré zachytávajú nízkofrekvenčnú (infračervenú) energiu opätovne emitovanú zo zeme a spôsobujú zvýšenie globálnej priemernej teploty v biologickom páse, v ktorom žijeme.

Tento jav sa nazýva skleníkový efekt (obrázok 3 vpravo) a je sám o sebe mimoriadne pozitívnym javom. Bez nej by v skutočnosti bola priemerná teplota Zeme -20 ° C, čo je určite oveľa menej v súlade s vývojom života, ako ho poznáme dnes. Problém je v tom, že ak bude príliš vysoká koncentrácia skleníkových plynov, bude stúpať aj príliš vysoká teplota podnebia, čo môže mať katastrofálne následky na život na zemi.

Existuje niekoľko skleníkových plynov, ale ich globálne množstvo je veľmi malé, menej ako jedno percento v porovnaní s obsahom dusíka a kyslíka, čo je veľmi dôležité pre ekonomiku života na našej planéte, ale ktoré sú pre dané žiarenie prakticky transparentné.

Vodná para je najpočetnejším zastúpením skleníkových plynov, ale jej časť generovaná človekom veľmi neovplyvňuje hodnotu celkovej hmotnosti pár prítomných v atmosfére a podlieha rýchlemu relapsu vo forme atmosférických zrážok.

Antropogénny príspevok ku koncentrácii oxidu uhličitého, CO2, na druhej strane predstavuje významnú časť celkovej hmotnosti a predovšetkým má polčas rozpadu v atmosfére rádovo 100 rokov. 8 To znamená, že ak by sa zázrakom úplne zastavila výroba CO2 a nechala sa spontánne reabsorbovať pôdou alebo moriami alebo absorbovať rastlinami, jeho koncentrácia v atmosfére by sa za sto rokov znížila na polovicu.

Niektorí odporcovia namietajú proti týmto údajom a navrhujú výpočtové modely, ktoré poskytujú polčas „iba“ 40 rokov.9 Aj keď majú pravdu, vždy je to veľmi dlhá doba, ak si uvedomíme, že v skutočnosti jej výroba, ktorá začala priemyselným priemyslom éry, stále rastie.

Normálne sa uchováva v atmosfére a rozpúšťa sa vo vodách oceánu. Jeho koncentrácia v atmosfére po tisícročia sledovala trend medzi 180 a 280 ppm na objem vzduchu, zatiaľ čo za pouhých 200 rokov dosiahla viac ako 380 (obrázok 5).

Nárast CO2 sa začal merať ako prvý vďaka intuícii známeho amerického oceánológa Rogera Revelleho, ktorý v roku 1955 na rozdiel od vtedajších predpokladov tvrdil, že oceány nemôžu absorbovať všetok CO2 vyprodukovaný človekom.

Táto hypotéza bola vyslovená v spoločnom článku s Hansom E. Suessom v roku 1957 a v nasledujúcich rokoch bola potvrdená presnými meraniami Davea Keelinga uvedenými v historickom grafe na obrázku 6.

Tam jasne vidíme, ako sa periodické sezónne zmeny striedajú na pozadí, ktoré namiesto toho, aby bolo ploché, zodpovedalo časovej „rovnováhe“, predstavuje rast koncentrácie. Určite má antropogénny pôvod, to znamená, že súvisí s ľudskou výrobou energie prostredníctvom fosílnych zdrojov.

Napriek týmto neodškriepiteľným opatreniam tvrdia „skeptici“ voči fosíliám, ktorí nemôžu pripustiť, že oxid uhličitý je (nateraz) najdôležitejší zo skleníkových plynov, tvrdí, že zvyšovanie jeho koncentrácie v atmosfére je podvod.

David J.C. MacKay, stopercentný fyzik (neklimatológ) z University of Cambridge (UK), ktorý má veľké znalosti o faktoch, reaguje na túto kritiku grafom na obrázku 7, ktorý bol uverejnený v knihe a ktorú odporúčam všetkým, ktorí si želajú mať veľmi objektívny úsudok o rôznych aspektoch súčasného energetického problému. Obrázok s komentárom autora v úvodzovkách je samozrejmý. Ako vidíte, všetko sa začína v roku 1769 postavením parného stroja Jamesa Watta na výrobu hnacej sily.

Príčina problému podnebia preto siaha k súčasnému spôsobu výroby energie, k posunu nášho moderného sveta od priemyselných odvetví po dopravu, od poľnohospodárstva po stavebné práce.

Výroba tejto energie je založená na fyzikálnych a chemických procesoch, pri ktorých sa uvoľňujú nielen skleníkové plyny, ale aj škodlivý odpad všetkého druhu. Tieto emisie vo forme chemikálií a jadrových produktov znečisťujú životné prostredie, v ktorom žijeme.

Energia sa v prírode vyskytuje v rôznych formách. Najznámejšie sú tepelná (žiarenie a teplo), mechanická (kinetická a potenciálna), chemická a jadrová energia. Niektoré formy energie sa získavajú od iných transformačnými procesmi, pri ktorých sa časť pôvodnej energie stráca vo forme takmer vždy nepoužiteľného tepla.

Aby sme pochopili, prečo by sa mal používať určitý zdroj energie skôr ako iný, poďme analyzovať dva jednoduché príklady transformačných procesov na výrobu elektriny:

1. Príklad z obnoviteľného zdroja: Transformáciou potenciálnej energie vody horského jazera na elektrickú energiu.

Keď voda klesá smerom do údolia, transformuje svoju potenciálnu energiu na kinetickú, ktorá sa zase premení na mechanicko-kineticko-rotačnú energiu pôsobením na lopatky hydraulickej turbíny. Dynamo mechanicky spojené s turbínou premení túto kinetickú energiu na elektrickú. Počas tohto procesu sa uvoľní a stratí nepatrné množstvo tepla. Hydroelektrická energia predstavuje, bohužiaľ, iba miernu časť energie, ktorú v súčasnosti spotrebúva ľudstvo.

2. Príklad z neobnoviteľného zdroja energie: Transformáciou chemickej energie obsiahnutej v oleji a kyslíku na teplo.

Toto teplo je súčtom kinetických energií všetkých molekúl pochádzajúcich zo spaľovacej reakcie zmesi organických molekúl. Pretože olej je tvorený uhlíkom a vodíkom, pri reakcii s kyslíkom sa vytvorí CO2 a voda (H2O). Táto energia sa zase používa na ohrev tekutiny (zvyčajne vody) a potom sa transformuje na kinetickú energiu molekúl jej pár. Kinetická energia týchto molekúl sa potom transformuje na kinetickú energiu rotácie turbíny na lopatkách z ktorých idú narážať. V tomto bode, rovnako ako v predchádzajúcom prípade, dynamo mechanicky spojené s turbínou transformuje kinetickú energiu systému turbína-rotor na elektrickú energiu. Počas tohto procesu sa spotrebuje iba časť energie získanej spaľovaním („zvyčajne“ menej ako polovica), zvyšok sa stratí vo forme nízkoteplotného tepla v chladiacich vežiach.12 Ospravedlňte trvanie, toto je nesprávny zdroj energia, pretože ropa je v prvom rade surovinou užitočnou na mnohé základné účely.13 Takto vyrobená energia bohužiaľ predstavuje veľmi veľkú časť energie, ktorú v súčasnosti ľudstvo spotrebúva.

Tieto dva jednoduché príklady nám ukazujú, v čom spočíva problém: zatiaľ čo v prvom je celý proces založený na použití vody ako vektora slnečnej energie a v druhom dochádza okrem veľkej straty energie vo forme teplo, emisie dvoch skleníkových plynov: vodná para a CO214.

Strany 1 - 2 - 3 -4 - 5

Poznámka

6 Paul Krugman: „Cassandras“; International Herald Tribune, 29. septembra 2009.

7 Upton Beall Sinclair, slávny americký politik a spisovateľ: „Je ťažké dostať človeka, aby niečo pochopil, keď jeho plat závisí od toho, či nerozumie!"

8 T.J. Blasovanie; „Nedávne koncentrácie skleníkových plynov“; DOI: 10,3334 / CDIAC / atg.032; http: //cdiac.ornl.gov/pns/current_ghg.html; december 2009.

9 Peter Dietze: „Malé otepľovanie s novým režimom globálneho uhlíkového cyklu“; http://www.john-daly.com/guests.htm;August 1997

10 Malá anekdota, ktorá zdôrazňuje neochotu akceptovať podobné výsledky od začiatku: malý rozdiel v údajoch v roku 1964 na obrázku 6 je spôsobený nedostatkom finančných prostriedkov na financovanie tohto typu výskumu.

11 Rád by som si pamätal, že v skutočnosti je táto elektrická energia nepretržite dodávaná slnkom, pretože je to jeho energia, teplo, ktoré sa počas odparovania premieňa na energiacinetiku molekúl vody a spôsobuje ich difúziu do atmosféry. Dážď alebo sneh, ktoré bude obsahovať potenciálnu energiu, ktorá závisí od výšky jazera, v ktorom sa bude zhromažďovať.

12 V mnohých elektrárňach sa toto teplo používa na vykurovanie domov blízkej aglomerácie, čím sa dosahuje veľká úspora energie.

13 Ak chceme byť presní, táto elektrická energia tiež pochádza zo slnka, ale oneskorená o milióny rokov: ropa, ako sme už spomenuli vyššie, je výsledkom geologických procesov na organickej hmote pochádzajúcej zo živých bytostí, rastlín a živočíchov, ktoré boli vyrobené tak, aby pomaly rástli na slnku a následne skameneli. Tento „zdroj“ energie sa skončí zásobami ropy.

14 Množstvo CO2 je asi trojnásobok hmotnosti paliva, ktoré ho generovalo, čo je obrovské množstvo! Ale táto hmotnosť oxidu uhličitého neposkytuje okamžitú predstavu o jeho množstve, pretože ide o plyn. Pre normálneho človeka sa plyn meria podľa objemu, nie podľa hmotnosti. Dýchame litre vzduchu; v miestnosti je celkovo kubických metrov vzduchu atď. Je však chvályhodné, že keď si chcete kúpiť auto, ste informovaní o tom, koľko gramov CO2 vyprodukuje: aspoň takýmto spôsobom si môže človek s vedomím životného prostredia zvoliť menej znečisťujúci model. Ale údaj o hmotnosti, ktorý nám umožňuje porovnanie medzi rôznymi modelmi, úplne neposkytuje predstavu o tom, koľko plynu auto produkuje. Dôvodom výberu tejto jednotky merania je mi splnenie zákonnej povinnosti, ale nie poskytnutie informácií v celej ich jasnosti. Aj keď väčšina z nich preto s potešením kupuje malé auto, ktoré produkuje iba 118 gramov CO2 na kilometer a nie 260 ako veľké auto, v skutočnosti nemá pocit, aký objem plynu zodpovedá týmto 118 gramom. V chémii je množstvo zodpovedajúce jeho molekulovej hmotnosti vyjadrené v gramoch definované ako grammol látky. Molekulová hmotnosť CO2 je 44, a preto grammol CO2 váži 44 gramov. Akýkoľvek plyn pri 0 ° C a pri tlak atmosféry zaberá objem asi 22,4 litra. Naše malé auto preto produkuje 118/44 = 2,70 gram-mólov CO2, t. J. Objem 2,70 x 22,4 ≈ 60 litrov, čo len pre predstavu zodpovedá objemu obsahujúcemu približne 40 štandardných jednolitrových fliaš minerálnej vody. A polovica. Zdôrazňujem: len za jeden kilometer !!!! Mnemotechnické pravidlo: 2 gramy CO2 ≈ 1 liter.


Video: Energia z uhlia