Principy sos-OF
logo sos-OF
Sdružení pro občanskou společnost - Otevřené fórum
postmaster [ zavináč ] sos-of.cz
Virtuální politické sdružení (stolní společnost) pro ty, kteří vyznávají stejné principy.
Navazuje na ideály Občanského fóra a prvních deseti let Strany pro otevřenou společnost.
Nepřehlédněte!
Blogy a weby členů a příznivců
Další nabídka
Vyhledávání

Vyhledat text

Informace
Technická správa webu: postmaster [zavináč] sos-of.cz
Softwarová podpora: Cabalsoft

(c) Copyright Jiří Lukáš, 2001-2005

TOPlist

Pavel Nováček napsal

Příspěvek do diskuse o programu SOS: energetika

Václav Cílek a Martin Kašík ve své knížce „Nejistý plamen“ (Dokořán, 2007) přesvědčivě ukazují, že se světu pomalu ale jistě začíná nedostávat ropy, což s sebou nese dosti zásadní důsledky. Nemluví o vyčerpání ropy (to je reálné v horizontu cca 30 – 40 let), ale o tzv. ropném zlomu.

 

Ropný zlom (peak oil) je okamžik, kdy těžba ropy (v rámci jednotlivého ložiska, státu, oblasti nebo světa) dosáhla maxima a od kterého produkce ropy vstupuje do fáze poklesu až ke konečnému vyčerpání. Tato teorie neznamená, že po ropném zlomu ropa náhle dojde, ale že její těžba se bude postupně snižovat a následně bude razantně stoupat její cena.

Zásoby ropy na Zemi jsou konečné a vyčerpatelné. Přitom žádný jiný energetický zdroj nemá tak příznivé vlastnosti, jako ropa. Ropný zlom se proto může stát zlomovým bodem v historii naší civilizace.

Z 65 největších producentů ropy je jich za ropným zlomem už více než 50 – Spojené státy, Kuvajt, Norsko, Velká Británie, Rusko, Mexiko, Venezuela, Čína, Indie, Austrálie, Katar, Omán, Libye a další. Většina zastánců ropného zlomu věří, že celosvětově k němu dojde do roku 2015. Nejoptimističtější odhady udávají rok 2035.

ERoEI (Energy Return on Energy Invested) znamená energetickou návratnost, nebo-li poměr energie získané ku energii investované.

Energetické investice do získávané energie musí být celkově nižší, než energie z procesu získaná, jinak by toto úsilí nemělo smysl. Energetická návratnost hlavních energetických zdrojů je následující:

Ropa v počátcích těžby: 100

Ropa v Texasu kolem roku 1930: 60

Ropa na Blízkém východě: 30

Ostatní ropa: 10 – 35

Přírodní plyn: 20

Kvalitní uhlí: 10 – 20

Nekvalitní uhlí: 4 – 10

Vodní elektrárny:10 – 40

Větrná energie: 5 – 10

Jaderná energetika: 4 – 5

Ropné písky: max.: 3

Bituminózní břidlice: max. 1,5

Biopaliva (v Evropě): 0,9 – 4

Na první pohled je vidět výjimečné postavení ropy mezi ostatními energetickými zdroji. Až se ropný zlom plně projeví, levná, lehce přístupná energie bude minulostí. Relativní rovnováha energetické nabídky a poptávky, založená na dostatku levné a snadno přístupné energie, se přesune do éry trvalé nerovnováhy mezi poptávkou a nabídkou, kdy ceny a hodnota peněz přestanou mít svou signální a regulační funkci. Ceny energie a především ropy budou procházet chaotickými obdobími typickými pro chronické potíže v nabídce.

 

Z toho bude rozvinutý svět, navyklý na vysokou energetickou spotřebu, velmi nervózní, nemluvě o ambiciózních a po energii hladových rozvojových zemích typu Číny, Indie, Brazílie apod. Proto budeme „za každou cenu“ hledat náhradní rychlá řešení. Nabízí se využití jaderné energie a opravdu se nyní mluví hodně o „renesanci jaderné energetiky“. Je však korektní upozornit na rizika, která v dnešním reálném světě a při dnešní technologické úrovni nejsou zdaleka jen „akademická“. Připojujeme tedy vlastní stručný výčet zásadních problémů, které jsou s jadernou energetikou spojeny (nepopíráme, že jaderná energetika má jednu velkou a nespornou výhodu – neprodukuje skleníkový plyn oxid uhličitý; na druhou stranu však produkuje množství odpadního tepla ve formě vodní páry, která také působí jako skleníkový plyn):

 

  1. Bezpečnostní rizika. Dnešní technologická úroveň i bezpečnostní standardy jsou vysoké, ale nikdy nelze plně vyloučit tzv. lidský faktor. Na počátku 80. let 20. století se učilo, že velká havárie reaktoru může nastat jediným způsobem – srážkou s asteroidem. Neštěstí v Černobylu v roce 1986 nás přesvědčilo, že tomu tak není. Lidská nedbalost, ale také zlý úmysl (nebezpečí v případě vojenského konfliktu nebo teroristického útoku) představuje sice malé, ale přece jen přítomné bezpečnostní riziko.
  2. Ukládání vyhořelého paliva. Tento problém není dosud uspokojivě vyřešen nikde na světě. V otevřeném palivovém cyklu (tedy u všech nynějších jaderných elektráren) se předpokládá ukládání vyhořelého paliva do hlubinného úložiště. Doba, po kterou bude radioaktivní odpad potenciálně nebezpečný (než bude radioaktivita dostatečně nízká na to, aby mohla být uvolněna do životního prostředí) je cca jeden milión let. Abychom tedy uspokojili své dnešní energetické potřeby, zatěžujeme důsledky své činnosti následujících 40 000 generací! Proto je také hledání lokality pro trvalé úložiště jaderného odpadu modelovým příkladem tzv. syndromu NIMBY (not in my backyard – „ne na mém dvorku“). Nadpoloviční počet obyvatel v České republice s jadernou energetikou souhlasí, ale pokud jde o ukládání vyhořelého paliva, nenajde se obec, která by dobrovolně souhlasila s vybudováním trvalého úložiště na svém katastru.
  3. Zakonzervování energeticky náročných způsobů výroby a spotřeby. Je-li prioritou jaderná energetika, logicky je utlumen vývoj a rozvoj obnovitelných zdrojů energie a také úspor. Dochází k „zakonzervování“ průmyslu náročného na spotřebu energie, není dostatečný tlak na zavádění efektivních a úsporných technologií. V případě České republiky také po dostavění jaderné elektrárny Temelín dlouhodobě vyvážíme čtvrtinu až třetinu elektřiny do zahraničí. Na svém území se tedy orientujeme na produkci energie a energeticky náročných výrobků za cenu zatížení svého životního prostředí.

 

Výše zmíněné tři důvody považujeme za nejpodstatnější riziko rozvoje jaderné energetiky. Pak je tu celá řada dalších, o něco méně závažných faktorů:

 

  1. Těžba uranu zatěžuje životní prostředí, zejména pokud probíhá loužením za pomoci kyselin.
  2. Výroba paliva je drahá (tvoří cca 15% výrobních nákladů na elektřinu), hlavně však vede k vysoké závislosti na dodavateli. V případě České republiky jsme stoprocentně závislí na Rusku.
  3. Dlouhá doba výstavby jaderné elektrárny. Když jde vše dobře, trvá obvykle přípravný a schvalovací proces 7 let, vlastní stavba 5 let (spíše však déle). Po tuto dobu jsou vázány značné finanční prostředky, které jsou „zality v betonu“ rozestavěného díla a nemohou být využity jinde.
  4. Vysoké náklady na výstavbu jaderné elektrárny. Investiční náklady (tzv. overnight cost) představují okolo 2000 euro/kWe v porovnání s uhelnými elektrárnami, kde investiční náklady činí okolo 1000 euro/kWe a paroplynovými elektrárnami, kde jsou investiční náklady okolo 500 euro/kWe. Výstavba jaderné elektrárny Temelín o výkonu 2000 MW stála přes 100 miliard Kč.
  5. Vysoké náklady na zakonzervování jaderné elektrárny po dožití, včetně trvalého uložení vyhořelého paliva. Nejedná se o levnou záležitost, tyto výdaje jsou srovnatelné s náklady na výstavbu. Provozovatelé jaderné elektrárny proto musí vytvořit zvláštní fond, kde se v průběhu životnosti elektrárny akumulují prostředky na její likvidaci po dožití.
  6. Životnost jaderné elektrárny. Dnes je životnost projektována na 40 let. U jaderných elektráren II. generace (elektrárny I. generace jsou již vyřazeny z provozu, nebo dosluhují) se však počítá s prodloužením životnosti na 60 let, možná až na 80 let.
  7. Ekologická zátěž. Kromě problémů s ukládáním vyhořelého paliva produkuje jaderná elektrárna vysoké množství odpadního tepla a ovlivňuje tak mikroklima a mezoklima. Na chlazení reaktorů potřebuje velký vodní zdroj. Jaderná elektrárna také v krajině nepůsobí právě estetickým dojmem.
  8. Jedná se o centralizovaný zdroj energie, odkud se elektřina rozvádí na velké vzdálenosti. To způsobuje ztráty energie při přenosu.
  9. V dnešních reaktorech vzniká jako vedlejší prvek plutonium – nejtoxičtější chemický prvek na Zemi, který se využívá při výrobě jaderných zbraní.

 

Nebylo by rozumné zaujmout v programu SOS k atomové energii stanovisko „za žádnou cenu nikdy“, ale je třeba počítat s jadernou energií jako s problematickým, kompromisním a dočasným („překlenovacím“) zdrojem.

Nezbytný je neustálý důraz na úspory a zvyšování energetické efektivnosti a na rozvoj obnovitelných zdrojů, se kterými si dříve či později budeme muset vystačit (stranou zatím ponechávám možnost budoucího technologického zvládnutí termojaderné fúze, který by, zdá se, byla bezpečným a téměř „nekonečným“ zdrojem energie). Následující stručný výčet obnovitelných zdrojů a možností jejich využití by měl napomoci tomu, abychom je nevnímali zdaleka jen jako marginální či pouze doplňkové, což je, bohužel, prozatím převažující pohled většinové české společnosti.

Slunce každou sekundu vyzařuje asi 3,8x1019 MJ energie. To odpovídá výkonu 1016 (nebo-li deset miliónů miliard) jaderných elektráren. Na Zemi dopadá jen jedna desetimiliardtina energie, což však je stále ještě ekvivalent jednoho miliónu jaderných elektráren.

Problém je, že sluneční energie není dostatečně koncentrovaná. Na jeden metr čtvereční dopadne na Zemi ze Slunce zhruba tolik energie, kolik je jí obsaženo v necelých 20 litrech ropy.

Obnovitelné zdroje dnes tvoří 13% celkové světové spotřeby energie. Biomasa, která se hlavně využívá na vytápění, je největším obnovitelným zdrojem. Podíl obnovitelných zdrojů na výrobě elektřiny činí 18%.

V roce 2006 bylo investováno přes 70 miliard dolarů do obnovitelných zdrojů a technologií s nízkými emisemi oxidů uhlíku. Oproti roku 2005 jde o nárůst o 46%. Jen ve Spojených státech bylo v roce 2006 zaregistrováno 4093 patentů, které se týkají čistých technologií (zejména v oblasti využití solární energie a biopaliv).

Trh s obnovitelnými zdroji dramaticky narůstá. V roce 2006 činil obrat 38 miliard USD, což je o 26% více, než v předcházejícím roce.

Dnes je obnovitelná energie nejrychleji rostoucím energetickým zdrojem Evropy. Jako příklad hodný následování je často uváděno Dánsko. 20% spotřeby elektřiny je pokryto z větrné energie a do roku 2025 by to mělo být 50%.

Využití větrné energie roste ročně o 26%, využití solárních (fotovoltaických) článků o 30% ročně. Cena solárních článků klesla od počátku 70. let 20. století o 95% a očekává se, že během prvního desetiletí 21. století klesne o dalších 75% díky úsporám ze sériové výroby již zavedených technologií.

Je však třeba také připomenout, že narůstá světová spotřeba energie a je proto možné, že procentuální podíl obnovitelných zdrojů nebude v blízké budoucnosti nijak výrazně narůstat.

 

Sluneční energie

 

Výroba fotovoltaických článků je dosud nejrychleji rostoucím odvětvím v oblasti energetických technologií. Mezi léty 2000 – 2004 vzrostla jejich kapacita o 60%. V roce 2004 pokrývaly fotovoltaické články více než 400 000 střech v Japonsku, Německu a Spojených státech. Nicméně v roce 2007 bylo stále jen asi 0,03% celosvětové produkce elektřiny získáváno z fotovoltaických článků. Ve výzkumu a vývoji bylo nejdále jednoznačně Německo, následované Japonskem.

 

Solární satelity

Solární satelity na oběžné dráze by mohly zachycovat obrovské množství sluneční energie a přeměňovat ji na elektrickou energii. (Na oběžné dráze je intenzita slunečního záření mnohem vyšší, než na zemském povrchu, protože ji zde nesnižuje oblačnost a znečištění atmosféry.) Problémem však je zatím bezpečný a ekonomicky únosný přenos této energie na Zemi. Nejvíce se výzkumu tohoto potenciálního zdroje energie věnuje Japonsko.

 

Energie z biomasy

Jestliže se solární energie může perspektivně stát hlavním zdrojem elektřiny, biomasa se může stát jedním z hlavních zdrojů energie nahrazujících ropu, uhlí a plyn. Při pěstování biomasy nejsme odkázáni jen na pevninu. Pokud bychom byli schopni využít v pobřežních oblastech halofytů (rostlin snášejících zvýšený obsah solí ve vodě) a řas, mohli bychom ročně získávat až 190 tisíc litrů biopaliv na hektar.

 

Vodní energie

Přibližně tři procenta celkové světové spotřeby energie jsou vyráběna ve vodních elektrárnách. Co se však týče výroby elektřiny, vyrábí vodní elektrárny přibližně čtvrtinu celosvětové produkce.

Největší vodní elektrárnou bylo donedávna vodní dílo Itaipú na řece Paraná, na hranici mezi Brazílií a Paraguaí, o výkonu 12 600 MW elektrické energie (tedy přibližně ekvivalent šesti jaderných elektráren Temelín o výkonu 2000 MW). Nyní je největším vodním dílem čínská přehrada Tři soutěsky (Three Gorges Water Dam) s instalovaným výkonem 18 000 MW. Méně kontroverzní bývají malé vodní elektrárny. Například na území České republiky fungovalo před 2. světovou válkou několik tisíc malých vodních elektráren.

 

Přílivové elektrárny

U zemí majících přístup k moři se vkládají značné naděje do využití přílivových elektráren, které využívají rozdílnou výšku vodní hladiny v době přílivu a odlivu. Zatím však jsou cenově nákladné a komerčně prakticky nevyužívané.

Další možnost využití nabízí mořské proudy. Využít se dá jednak energie proudící vody (mořský proud je vlastně obrovská řeka, která by mohla pohánět vodní turbíny umístěné na ukotvených plovoucích plošinách), jednak rozdílná teplota vody mořského proudu a okolního oceánu (třeba v případě teplého Golfského proudu).

 

Větrná energie

Řada států západní a severní Evropy pokrývá z tohoto zdroje kolem 10% své výroby elektřiny, podobně je na tom Kalifornie. Větrná energetika v Evropě i ve světě však rychle narůstá. Technologie se zdokonaluje a cena na jednotku instalovaného výkonu klesá. Nové typy větrných turbín mají umístěny osy rotorů podstatně výše, než dřívější modely a to se projevuje jejich mnohem vyšším využitím instalovaného výkonu.

Firmy Norsk Hydro a Siemens oznámily plán postavit na moři první plovoucí větrnou elektrárnu. To by byl technologický průlom, který by pravděpodobně způsobil rychlý rozvoj tohoto typu větrných elektráren.

Další možností je umístit turbínu do vyšší nadzemní vrstvy, kde vanou intenzívní a stálé větry (tzv. jet stream). Podle Sky Windpower Corporation by skupina 600 generátorů umístěných v této výšce mohla produkovat třikrát více energie, než nejvýkonnější jaderná elektrárna ve Spojených státech.

Podle klimatologa Kena Caldeira z Lawrence Livermore National Laboratory by využití jen jednoho procenta energie, která proudí v jet streamu, posloužilo k uspokojení současných světových požadavků na energii.

Dosud však energie z větru pokrývá jen něco přes 1% světové spotřeby elektřiny.

Větrná energie (podobně jako solární energie) je velmi perspektivním zdrojem pro rozvojové země. Podle map vanoucích větrů, které připravila OSN, má rozvojový svět mnohem větší potenciál pro výrobu elektřiny z větrných elektráren, než se dosud myslelo. Největší potenciál mají Nikaragua, Mongolsko a Vietnam, kde je 40% území vhodných z hlediska intenzity a četnosti vanoucích větrů pro provoz větrných elektráren. Nejhůře na tom jsou Bangladéš, která má jen 0,2% ploch vhodných pro tyto účely. Nepříznivá je také situace na Kubě či v Ghaně.

 

Geotermální energie

Geotermální energie se v některých oblastech Země jeví jako velmi perspektivní. Např. na Islandu 93% obyvatel topí vodou z geotermálního ohřevu. Mezi další perspektivní oblasti patří např. USA, Filipíny či Mexiko.

Tam, kde se horká pára či voda neprodere až na povrch, je možné využít principu „ústředního topení“. Voda je zaváděna do podzemí vsakovacím vrtem a prostupuje systémem puklin, který slouží jako tepelný výměník. Na povrch se vrací pára nebo horká voda dalším, čerpacím vrtem. Po předání tepelné energie se ochlazená voda vrací opět vsakovacím vrtem do podzemí k dalšímu ohřevu. Nevýhodou jsou potíže s rozpuštěnými minerálními látkami, které způsobují korozi a zanášení rozvodných systémů.

 

Závěrem tedy můžeme konstatovat, že možnosti i technologické předpoklady, jak přejít na dlouhodobě udržitelnou energetiku, tu jsou. Otázkou je, budeme-li k tomu mít dostatek vůle a odvahy. Jak kdosi moudrý vtipně poznamenal „nejde o to mít novou myšlenku, ale o schopnost opustit tu starou“.

Poprvé zveřejněno na www.stranaos.cz, do údaje "počet přečtení" vložen údaj k 1. 5. 2010.

| Autor: RNDr. Pavel Nováček | Vydáno dne 26. 06. 2009 | 3014 přečtení | Počet komentářů: 15 | Přidat komentář | Informační e-mailVytisknout článek
Novinky / pozvánky
22.10.2013: Mimořádné volby do PS PČR
25.-26. října 2013 se uskuteční předčasné volby do Poslanecké sněmovny Parlamentu ČR. Volte Zelené, KDU-ČSL, Starosty či Změnu, ale hlavně jděte k volbám a někomu svůj hlas darujte (pokud se obdarovaný špatně zachová k dárci, lze dar vymáhat zpět).
Vlajka pro Tibet 10. 3.
Krajské volby 2012
Čtení odjinud

Nejčtenější články za poslední rok

Neexistuji vhodna data!


Nejkomentovanější články za 9 měsíců

Databáze je prázdná!