субота, 19. јануар 2013.


Svet se danas sve vise trudi da pronadje alternativne i obnovljive izvore energije, odnosno da iskoristi ono sto mu je priroda dala - sunce, vodu itd. Kako se rezerve fosilnih goriva sve vise trose, neki od ovih projekata zaista vrlo brzo mogu ugledati svetlost dana.


SNAGA VETRA

Plutajuce aero-elektrane
Lokacija: Severno more

Energetska grupacija "Norsk Hydro" iz Norveske i nemacka kompanija "Simens" potpisale su istrazivacki sporazum na postavljanju "farme" ovakvih plutajucih elektrana u Severnom moru.



Ovo ce biti prvi put da se upotrebljava ovakva vrsta elektrane. Danas vec postoje neki slicni projekti nedaleko od obala Danske, medjutim, te elektrane zahtevaju busenje okeanskog dna i postavljanje fiksne platforme, sto kod "plutajucih" elektrana nije slucaj te su samim tim i mnogo jeftinije za izgradnju.




Vazdusni rotori: Jos jedan primer aero-elektrana

Takozvani "vazdusni rotori" su u stvari aero-elektrane u obliku balona ispunjeni helijumom i velicine prosecne vetrenjace. Kako se povecava brzina vetra, povecava se i brzina rotacije a samim tim i proizvodnja energije. Pilot projekti postavljeni su u Otavi u Kanadi i smatra se da ce se do kraja godine proizvesti prvi prototip.



Na Bliskom istoku se vrse testiranja novih tipova ovakvih elektrana. Na Svetskom trgovinskom centru u Bahreinu radi se na postavljanju propelera koji bi bili dovoljni da napajaju ovu veliku gradjevinu.



PLIMA: SNAGA MESECA

Plimske elektricne centrale
Lokacija: Njujork, Ist River nedaleko od Ruzveltovog ostrva

Sirom sveta su poceli da nicu projekti elektrana koje bi koristile veliku snagu nama najblizeg nebeskog tela - Meseca. Jedna od prvih se nalazi u Njujorku i trenutno ima 6 turbina snage 35 kilovata.


Lokacija: San Francisko

Sledeci Njujork, San Francisko je nedavno pokrenuo 1,5 miliona dolara vrednu studiju u kojoj bi se pronaslo najpogodnije mesto za postavljanje ovakve elektrane. Koriscenjem plime i oseke, vlasti veruju da ce gradu i okolini moci na ovaj nacin obezbediti dodatnih 400 megavata elektricne energije.

Lokacija: Severna Irska

Nedaleko od obala Irske sagradjena je jedna ovakva elektrana koja za sada ima snagu od svega 1,2 MW (megavata), ali naucnici i inzenjeri rade na pojacavanju snage turbina.





Drugi koncepti:



Zbog cega su uopste plimske turbine i elektrane bitne? Pa jednostavno, za njihov rad nije potreban vetar niti neka druga prirodna sila. Plima i oseka su stalne, nikada ne prestaju, te ove elektrane stalno mogu raditi punim kapacitetom. To je neograniceni izvor energije koji samo ceka da bude eksploatisan.

SNAGA SUNCA

Solarne termoelektrane
Lokacija: Sevilja, Spanija


Prva komercijalna solarna elektrana na svetu sagradjena je u Sevilji, u Spaniji. 90-metarska kula, okruzena solarnim panelima dovoljna je da proizvede elektricnu energiju za cak 60.000 domova.




Dalji razvoj ove tehnologije doprinece samo povecanju kapaciteta elektrane. Sam koncept je veoma jednostavan. Svi solarni paneli upereni su ka jednoj tacki na kuli gde energija sunca zagreva vodu do kljucanja koja se potom pretvara u paru.


Druga kula, koja se nalazi u Dagetu u Kaliforniji ima snagu od 10 MW i radi na istom principu.





                    MILOŠ, ACO, ANDREA, ZORICA

NEOBNOVLJIVI IZVORI ENERGIJE (NON-RENEWABLE ENERGY SOURCES)


Obnovljivi izvori energije pružaju znatni potencijal za budućnost, ali trenutno su vrlo ograničenih mogućnosti i skuplja je energija koja dolazi iz njih. Zbog toga će proći još neko vrijeme do značajnije upotrebe takvih izvora energije. Do onda se moramo osloniti na neobnovljive izvore energije. To su:

1) nuklearna energija
2) ugljen
3) nafta
4) prirodni plin
Od toga ugljen, naftu i prirodni plin nazivamo još i fosilna goriva. Samo ime fosilna goriva govori o njihovom nastanku. Prije mnogo milijuna godina ostaci biljaka i životinja počeli su se taložiti na dno oceana ili na tlo. S vremenom je te ostatke prekrio sloj blata, mulja i pijeska. U tim uvjetima razvijale su se ogromne temperature i veliki pritisci, a to su idealni uvjeti za pretvorbu ostataka biljaka i životinja u fosilna goriva.
Glavni izvor energije fosilnih goriva je ugljik, pa njihovim sagorijevanjem u atmosferu odlazi puno ugljičnog dioksida. To je glavni problem iskorištavanja fosilnih goriva gledano s ekološkog aspekta. Na slici je prikazan rast koncentracije ugljičnog dioksida u atmosferi u zadnjih 150 godina. Vidljivo je da se koncentracija u tom razdoblju povećala za čak 28%. Zadnjih 150 godina je razdoblje sve većeg povećanja upotrebe fosilnih goriva. Na početku se najviše koristio ugljen, koji je i najopasniji za okolicu jer u atmosferu ispušta uz ugljični dioksid i sumpor te neke druge tvari. Sumpor se u atmosferi spaja s vodenom parom i tvori sumpornu kiselinu, koja pada na tlo u obliku kiselih kiša. Problem kiselih kiša najizraženiji je bio u SAD-u i Kanadi, ali ni Europske države nisu bile pošteđene. U Europi su najviše problema imale Njemačka i Velika Britanija. Da bi smanjile mogućnost kiselih kiša SAD su uložile oko dvije milijarde dolara u istraživanje metoda za pročišćavanje ugljena. Tehnologije pronađene tim istraživanjima znatno su smanjile učestalost pojavljivanja kiselih kiša.
Nuklearne elektrane ne ispuštaju ugljični dioksid, ali nakon upotrebe nuklearno gorivo je izuzetno radioaktivno i potrebno ga je skladištiti više desetaka godina (najradioaktivnije i više stotina godina) u sigurnim betonskim bazenima ili podzemnim bunkerima. U normalnim uvjetima nuklearna energija je vrlo čisti izvor energije, ali potencijalna opasnost neke havarije sve više smanjuje broj novoinstaliranih nuklearnih elektrana. Strah od havarije dodatno su povećale dvije do sada najveće nuklearne nezgode: Otok Tri Milje 1979. godine i Černobilj 1986. godine. U oba slučaja do nezgode je došlo zbog niza grešaka na opremi i ljudskih pogrešaka. U zadnje vrijeme sve je manji utjecaj čovjeka na proces u nuklearnoj elektrani jer računala su se pokazala pouzdanija za obavljanje nekih radnji koje ne zahtijevaju konstruktivno razmišljanje.

Obnovljive izvore energije možemo podijeliti u dvije glavne kategorije: tradicionalne obnovljive izvore energije poput biomase i velikih hidroelektrana, te na takozvane "nove obnovljive izvore energije" poput energije Sunca, energije vjetra, geotermalne energije itd. Iz obnovljivih izvora energije dobiva se 18% ukupne svjetske energije (2006), ali je većina od toga energija dobivena tradicionalnim iskorištavanjem biomase za kuhanje i grijanje - 13 od 18%. Od velikih hidroelektrana dobiva se dodatnih tri posto energije. Prema tome, kad izuzmemo tradicionalne obnovljive izvore energije jednostavno je uračunati da takozvani "novi izvori energije" proizvode samo 2,4% ukupne svjetske energije. 1,3% otpada na instalacije za grijanje vode, 0,8% na proizvodnju električne energije i 0,3% na biogoriva. Taj udio u budućnosti treba znatno povećati jer neobnovljivih izvora energije ima sve manje, a i njihov štetni utjecaj sve je izraženiji u zadnjih nekoliko desetljeća. Sunce isporučuje Zemlji 15 tisuća puta više energije nego što čovječanstvo u sadašnjoj fazi uspijeva potrošiti, ali usprkos tome neki ljudi na Zemlji se smrzavaju. Iz toga se vidi da se obnovljivi izvori mogu i moraju početi bolje iskorištavati i da ne trebamo brinuti za energiju nakon fosilnih goriva. Razvoj obnovljivih izvora energije (osobito od vjetravodesuncabiomase) važan je zbog nekoliko razloga:
  • obnovljivi izvori energije imaju vrlo važnu ulogu u smanjenju emisije ugljičnog dioksida (CO2) u atmosferu. Smanjenje emisije CO2 u atmosferu je politika Europske unije, pa se može očekivati da će i Hrvatska morati prihvatiti tu politiku.
  • povećanje udjela obnovljivih izvora energije povećava energetsku održivost sustava. Također pomaže u poboljšavanju sigurnosti dostave energije na način da smanjuje ovisnost o uvozu energetskih sirovina i električne energije.
  • očekuje se da će obnovljivi izvori energije postati ekonomski konkurentni konvencionalnim izvorima energije u srednjem do dugom razdoblju.
Nekoliko tehnologija, osobito energija vjetramale hidrocentraleenergija iz biomase i sunčeva energija, su ekonomski konkurentne. Ostale tehnologije su ovisne o potražnji na tržištu da bi postale ekonomski isplative u odnosu na klasične izvore energije. Proces prihvaćanja novih tehnologija vrlo je spor i uvijek izgleda kao da nam izmiče za samo malo. Glavni problem za instalaciju novih postrojenja je početna cijena. To diže cijenu dobivene energije u prvih nekoliko godina na razinu potpune neisplativosti u odnosu na ostale komercijalno dostupne izvore energije. Veliki udio u proizvodnji energije iz obnovljivih izvora rezultat je ekološke osviještenosti stanovništva, koje usprkos početnoj ekonomskoj neisplativosti instalira postrojenja za proizvodnju "čiste" energije. Europska zajednica ima strategiju udvostručavanja upotrebe obnovljivih izvora energije do 2010. godine u odnosu na 2003 godinu. To znači da bi se ukupni udio obnovljivih izvora energije povećao na 12% 2010. godine. Taj plan sadrži niz mjera kojima bi se potaknule privatne investicije u objekte za pretvorbu obnovljivih izvora energije u iskoristivu energiju (najvećim djelom u električnu energiju). Dodatno, države Europske unije (EU) zadale su si još jedan ambiciozan cilj da povećaju udio obnovljivih izvora energije 20% cjelokupne potrošnje energije u EU do 2020 godine. Zbog trenutne financijske krize u kojoj su se našle najveće države u Europskoj uniji, vjerojatno je da plan neće biti proveden u potpunosti.
Najzanimljiviji obnovljivi izvori energije (energija vjetraenergija Suncaenergija vode i bioenergija) objašnjeni su na posebnim stranicama. Sunčeva radijacija glavni je pokretač većine obnovljivih izvora energije, ali ima i nekoliko izvora koji ne potječu od nje. To su geotermalna energija i energija koju možemo dobiti od plime i oseke.
GEOTERMALNA ENERGIJA (GEOTHERMAL ENERGY)
Geotermalna energija odnosi se na korištenje topline unutrašnjosti Zemlje. Da bi se ta energija iskoristila, razvijene su mnoge tehnologije, ali pojednostavljeno možemo izdvojiti dva osnovna načina: izravno i neizravno. Izravno korištenje znači korištenje vruće vode koja izbija (ili se ispumpa) iz podzemlja. Ono može biti raznoliko: od korištenja u toplicama, za grijanje kuća ili staklenika, za pojedine postupke u industriji (npr. pasterizacija mlijeka). Indirektno korištenje geotermalne energije znači dobivanje električne struje. Ovdje se princip rada ne razlikuje bitno od klasičnih termoelektrana na ugljen ili mazut - razlika je samo u načinu na koji se dobiva vodena para. Ovisno o temperaturi vode (ili pare) u podzemlju razvijeno je nekoliko različitih tehnologija. Prednost ovog izvora energije je to da je jeftin, stabilan i trajan izvor, nema potrebe za gorivom, u pravilu nema štetnih emisija, osim vodene pare, ali ponekad mogu biti i drugi plinovi. Slabosti proizlaze iz činjenice da je malo mjesta na Zemlji gdje se vrela voda u podzemlju ne nalazi na prevelikoj dubini - takva područja, tzv. geotermalne zone vezane su uz vulkanizam ili granice litosfernih ploča. Kako su to često i potresna područja sama gradnja postrojenja zahtijeva povećane troškove. Često su udaljena od naseljenih područja, pa se stvaraju troškovi prijenosa energije, a ponekad su zaštićena pa gradnja nije dopuštena (npr. NP Yellowstone). Među zemljama koje prednjače su SAD, Filipini, Meksiko, Japan. Cijeli članak o geotermalnim izvorima energije možete pročitati ovdje.
ENERGIJA PLIME I OSEKE (TIDAL POWER)
Elektrana na ušću rijeke Rance u Francuskoj
Najpoznatija elektrana koja iskorištava energiju plime i oseke je na ušću rijeke Rance u Francuskoj. Izgrađena je 1960-ih i još uvijek radi.
Energija plime i oseke dolazi od gravitacijskih sila Sunca i Mjeseca. Za sad još nema većih komercijalnih dosega na eksploataciji te energije, ali potencijal nije mali. Ta se energija može dobivati tamo gdje su morske mijene izrazito naglašene (npr. ima mjesta gdje je razlika između plime i oseke veća od 10 metara). Princip je jednostavan i vrlo je sličan principu hidroelektrane. Na ulazu u neki zaljev postavi se brana i kad se razina vode digne propušta se preko turbine u zaljev. Kad se zaljev napuni brana se zatvara i čeka se da razina vode padne. Tad se voda po istom principu propušta van iz zaljeva. U jednostavnijem slučaju voda se propušta kroz turbine samo u jednom smjeru i u tom slučaju turbine su jednostavnije (jednosmjerne, a ne dvosmjerne). Glavni problemi kod takvog iskorištavanja energije plime i oseke su nestalnost (treba čekati da se razina vode digne dovoljno, ili da padne dovoljno) i mali broj mjesta pogodnih za iskorištavanje takvog oblika energije. Najpoznatija je elektrana na ušću rijeke Rance u Francuskoj (slika) izgrađena 1960-ih koja još uvijek radi. Rusija je izgradila malu elektranu kod Murmanska, Kanada u zaljevu Fundy, Kina nekoliko elektrana, ali niti jedna od tih zemalja nije ostvarila značajan napredak. Alternativni način korištenja odnosi se na lokaciju elektrana u morskim tjesnacima gdje se zbog kanaliziranja plimnog vala povećava njegova energija, a da pogon generatora koristile bi se podvodne turbine slične kao kod vjetroelektrana. Na isti način nastoji se iskoristiti i energija morskih struja, ali je ta tehnologija još u povojima. Cijeli članak o energiji plime i oseke te ostalim oblicima energije oceana možete pročitati ovdje.
Biomasa - Gorivo budućnosti
..............................................................................................................

Korišćenje biomase u energetske, ekološke, agrohemijske, industrijske, tehnološke, ekološke i druge svrhe je vrlo rašireno u Evropskoj zajednici i propraćeno je mnogobrojnim zakonskim i podzakonskim propisima. Cena toplotne i električne energije dobijene iz biomase je regresirana u zemljama EU. Fond za ovaj regres formiran je iz povišenih cena klasičnih izvora energije i naplate taksi za one firme i lica koja zagađuju životnu sredinu i okolinu.

Naša država još uvek nema pravnih, niti tehničkih propisa, za optimalno korišćenje biomase u energetske svrhe. Imamo donet samo jedan jedinstven Zakon o energetici, koji nema propratnih propisa. Naše propise treba unaprediti i prilagoditi propisima Evropske Unije, u kojoj je korišćenje biomase u energetske svrhe zastupljenije i ima dužu tradiciju. U nedostatku naših propisa treba koristiti propise Evropske Unije.

Potrebno je imati u vidu da korišćenje biomase u toplotne svrhe ne povećava sadržaj CO2 u atmosferi, ne stvara efekat staklene bašte te ona ne utiče na globalnu promenu klime. Biomasu treba ubaciti u Strategiju razvoja energetike Srbije, tj. uključiti je u energetski bilans Srbije.

Energetska efikasnost postojećih peći i kotlova na biomasu je još uvek niska i kreće se od 50 do 70 %. Na termičkim postrojenjima nema odgovarajuće merne, kontrolne i regulacione opreme. Ručno se lože, pošto nema dovoljno sredstava za nabavku opreme za automatsko loženje. Zbog toga, ovakva postrojenja sporo nalaze primenu u praksi.





Ljudi su od davnina razmišljali o mogućnosti akumuliranja Sunčeve energije. Nakon dosta neuspelih pokušaja, shvatili su da je Priroda davno rešila taj problem. Odgovor je Biomasa