Što su obnovljivi izvori energije i kako se njihovim korištenjem čuva okoliš?

shutterstock
Otkrića fosilnih goriva, ugljena, nafte i prirodnog plina te nuklearne energije važna su za čovječanstvo i donijela su napredak, ali to su neobnovljivi izvori energije koje sagorijevamo brže nego što ih možemo iscrpiti iz zemlje. Takvo gorivo, odnosno takvo korištenje energije opterećuje atmosferu s više smoga i stakleničkih plinova nego što to Zemlja može podnijeti, a kao posljedica javlja se globalno zagrijavanje.
Vidi originalni članak

Nasreću na samoj Zemlji nalazi se bogatstvo obnovljivih izvora energije koji se još ni približno dovoljno nisu počeli iskorištavati, a mogli bi biti rješenje za probleme s kojima se naš planet suočava.

Obnovljivi izvori energije u hrvatskom Zakonu o energiji definiraju se kao "izvori energije koji su sačuvani u prirodi i obnavljaju se u cijelosti ili djelomično, posebno energija vodotoka, vjetra, neakumulirana sunčeva energija, biodizel, biomasa, bioplin, geotermalna energija itd." Republika Hrvatska se, kao članica Europske unije, obvezala na prihvaćanje europskog klimatsko-energetskog paketa koji podrazumijeva i Direktivu 2009/28/EZ o poticanju uporabe energije iz obnovljivih izvora. Prihvaćanjem direktive, Hrvatska je preuzela obvezu povećanja upotrebe energije iz obnovljivih izvora, pri čemu je u 2020. godini udio energije iz obnovljivih izvora u bruto neposrednoj potrošnji trebao iznositi najmanje 20%, promatrano na razini EU.

Fosilna goriva su neobnovljivi izvori energije

Neobnovljivi izvor je vrsta materijala koja se ne može regenerirati niti ponovno proizvesti. Neobnovljive izvore energije čine fosilna gorivaugljen, sirova nafta, prirodni plin te nuklearna energija. Broj ukupnog stanovništva Zemlje neprestano raste, a izvori energije na koje se oslanjamo su neobnovljivi resursi.

Obnovljivi izvori energije neprestano se regeneriraju, od energije vjetra, solarne energije, geotermalne energije do hidroenergije. Svaki od njih ima daleko manji negativan utjecaj na okoliš od neobnovljivih izvora poput ugljena, nuklearne energije i sirove nafte. 

Prema Fondu za zaštitu okoliša i energetsku učinkovitost, obnovljivi izvori energije su:

  • kinetička energija vjetra
  • Sunčeva (solarna) energija
  • biomasa
  • toplinska energija Zemljine unutrašnjosti i vrući izvori (geotermalna energija)
  • potencijalna energija vodotoka (vodne snage)
  • potencijalna energija plime i oseke i morskih valova
  • toplinska energija mora

Kakav je utjecaj energije vjetra na okoliš?

Snaga vjetra je pretvaranje energije vjetra u korisni oblik energije kao što su mehanička i električna energija. Koriste se vjetrenjače koje proizvode mehaničku energiju, jedra za pokretanje brodova, vjetroturbine koje kinetičku energiju pretvaraju u električnu energiju i razni drugi uređaji. Budući da je vjetar obilan, neiscrpan i prilično ga je lako predvidjeti, jedan je od najčišćih, najodrživijih načina za proizvodnju električne energije bez ikakvih otrovnih nusproizvoda ili emisija. Nekoliko zemalja već ga vrlo uspješno koristi. Međutim ovdje postoje određeni problemi vezani uz korištenje praznog zemljišta i potencijalno uništavanje staništa flore i faune.

Kakav je utjecaj solarne energije na okoliš?

Sunce je uvijek prisutan, najveći i najjači izvor energije. Budući da postoji od samog početka našeg poznatog svijeta, sasvim je sigurno reći da je i neiscrpan izvor. Sunčeva svjetlost, ili solarna energija, može se koristiti za grijanje, rasvjetu i hlađenje kuća i drugih objekata, generiranje električne energije, grijanje vode te u raznim industrijskim procesima. Većina oblika obnovljivih izvora energije dolaze izravno ili neizravno od Sunca.

Ukupna sunčeva energija koja godišnje dolazi na Zemlju veća je od one koju možemo dobiti iz ukupnih zaliha ugljena i nafte. Veći dio te energije pretvara se posredno procesima nastajanja energije (fotosinteza, isparavanje i strujanje), a manji dio služi kao izravan izvor energije (sunčevo zračenje). Izravna pretvorba sunčevog zračenja u električnu energiju, fotonaponskim efektom, omogućava dobivanje obnovljivih, ekološki čistih i pouzdanih izvora energije.

Međutim, solarne farme mogu utjecati na staništa životinja isto kao i tvornice ugljena. Također zahtijevaju značajnu količinu vode za rashlađivanje, a takvi uređaji proizvode se od potencijalno opasnih materijala, no to ovisi o proizvođaču i vrsti solarnog sustava koji se koristi. Solarna energija postala je uobičajena jer je mnogi koriste u vlastitim domovima.

Kakav je utjecaj korištenja biomase na okoliš?

Prema direktivi EU i Vijeća Europe biomasa je definirana kao "biorazgradivi dijelovi proizvoda, otpada ili ostataka iz poljoprivrede, šumski otpad i otpad srodnih industrija kao i biorazgradivi dijelovi industrijskog i gradskog otpada".  Biomasa nastaje uglavnom fotosintezom u biljkama, kojom se Sunčeva energija pretvara u organsku tvar, a priroda svake godine proizvede ogromne količine biomase, od koje se samo mali dio koristi kao hrana, obnovljiva sirovina ili energent. Prednost biomase u odnosu na fosilna goriva je i neusporedivo manja emisija štetnih plinova i otpadnih tvari. 

Sagorijevanje je najčešći način dobivanja energije iz biomase, a kojim se oslobađa toplina koja se može izravno koristiti za grijanje ili upotrijebiti za proizvodnju električne energije. Procesom plinofikacije biomasa se pretvara u plin koji se može izravno koristiti ili posredno za dobivanje drugih oblika energije (npr. električne energije). Bioplin je smjesa plinova nastalih djelovanjem bakterija pri anaerobnoj razgradnji organske tvari.

Kakav je utjecaj geotermalne energije na okoliš?

Geotermalna energija koristi toplinsku energiju koja se oslobađa iz Zemljine unutrašnjosti, najčešće uz pomoć geotermalnih voda. U prirodi se spontano oslobađa na granicama između litosfernih ploča, tj. u vulkanima, vrućim izvorima vode i gejzirima. 
Takva energija je zapravo toplinska energija Zemlje koja se neprestano stvara u njezinoj unutrašnjosti (raspadanjem radioaktivnih elemenata, trenjem pri kretanju tektonskih ploča...) i putuje prema površini Zemlje. 

Geotermalna energija dobiva se iz pare, tople vode i vrućih stijena iz Zemljine kore pumpanjem vruće vode iz tih rezervoara prema površini pri čemu se smanjuje tlak pa se vruća voda pretvara u paru koja pokreće turbine generatora i proizvodi električnu energiju ili ta para kroz tzv. sustav izmjenjivača topline grije vodu i stvara potrebnu toplinu za grijanje kućanstava i industrijskih postrojenja. Također se može iskoristiti i za zagrijavanje staklenika pri proizvodnji ratarskih kultura ili zagrijavanje plivačkih bazena.

Geotermalni resursi nalaze se u širokom rasponu dubina, od plitkih površinskih do više kilometara dubokih, a kako je bušenje i istraživanje dubokih izvora vrlo skupo, iskorištavaju se geotermalni izvori do dubine od pet kilometara. Područja najpogodnija za iskorištavanje geotermalne energije nalaze se uz rubove tektonskih ploča gdje je Zemljina kora najtanja.

Neka područja prirodno imaju vruće izvore, ali mnogi koji žele iskoristiti tu energiju moraju bušiti u Zemljinu površinu kako bi došli do geotermalnih izvora. To je samo po sebi problem jer više bušenja može rezultirati povećanom geotermalnom aktivnosti, što bi moglo biti opasno za sve koji žive na tom području. Također geotermalnu energiju nemoguće je transportirati i zbog toga se može koristiti samo za opskrbu toplinom obližnjih mjesta ili za proizvodnju električne energije.

Kakav je utjecaj hidroelektrične i hidrokinetičke energije na okoliš?

Hidroelektrana je sustav u kojem se potencijalna energija vode pretvara prvo u mehaničku, a potom u električnu energiju. Hidroelektrane u širem smislu čine i sve građevine i postrojenja, koje služe za prikupljanje (akumuliranje), dovođenje i odvođenje vode (brana, zahvati, dovodni i odvodni kanali, cjevovodi itd.), pretvorbu energije (vodne turbine, generatori), transformaciju i razvod električne energije (rasklopna postrojenja, dalekovodi) te za smještaj i upravljanje cijelim sustavom (strojarnica i sl).

Hidroenergija je najznačajniji obnovljivi izvor energije jer iskorištavanje energije vodnog potencijala ekonomski je konkurentno proizvodnji električne energije iz fosilnih i nuklearnog goriva.

Najvažnija prednost hidroelektrana je smanjena ili u potpunosti eliminirana emisija stakleničkih plinova. Hidroelektrane utječu na divlje životinjske vrste koje ovise o vodi zbog hrane, staništa ili samoj vodi.

Kakav je utjecaj energije plime i oseke i morskih valova na okoliš?

Plima i oseka nastaju kao posljedica djelovanja Mjeseca i Sunca na površinu vode u svim oceanima na planetu. Energija plime i oseke obnovljiva je jer nastaje zbog gravitacijskog međudjelovanja Mjeseca i Sunca sa Zemljom. Izmjene plime i oseke možemo točno predvidjeti godinama unaprijed te tako točno planirati proizvodnju elektrana na plimu i oseku. Međutim elektrane na plimu i oseku nikada ne mogu raditi konstantno, nego samo do iduće pojave plime.

Postoje dvije mogućnosti iskorištavanja energije plime i oseke, putem plimnih brana ili iskorištavanjem plimnih tokova pomoću plimnih ograda ili plimnih turbina.

Tehnologija pretvorbe ove energije slična je onoj za pretvorbu energije vjetra, ali voda ima veću gustoću od zraka i njezino gibanje je u prosjeku puno sporije od gibanja zraka pa takve turbine imaju puno manji promjer lopatica. 

Prednost ovakvog korištenja plime i oseke u odnosu na plimne brane je puno manji negativan utjecaj na okoliš, jer su sami proizvodni pogoni smješteni pod vodom, ne utječu na kvalitetu i tok vode, eventualno tek neznatno na floru i faunu u neposrednoj blizini postrojenja. Jedan od glavnih problema s kojima se ova tehnologija suočava je potreba postavljanja turbina na kompliciranim mjestima u priobalnim vodama, što utječe i na problem održavanja.

Kakav je utjecaj toplinske energije mora na okoliš?

Ocean može proizvesti dvije vrste energije: toplinsku energiju iz sunčeve topline i mehaničku energiju iz plime i oseke. Oceani prekrivaju više od 70% Zemljine površine, što ih čini najvećim svjetskim skupljačima solarne energije. Sunčeva toplina zagrijava površinsku vodu jače nego vode dubokog oceana, a ova temperaturna razlika stvara toplinsku energiju. Samo mali dio topline zarobljene u oceanu mogao bi napajati svijet.

Unatoč manjim negativnim utjecajima na okoliš, tehnologije obnovljivih izvora energije i dalje su bolje rješenje nego ono što imamo. Kada bi zemlje diljem svijeta počele više iskorištavati neke od obnovljivih izvora energije, to bi bio veliki korak prema čišćem planetu, očuvanju okoliša i zdravijoj budućnosti.

Naš partner projekta, HEP, mijenja se na zeleno, možeš i ti! Realizacija obnovljivog scenarija Hrvatske elektroprivrede rezultirat će povećanjem udjela obnovljivih izvora u proizvodnom portfelju HEP-a za 50 posto te povećanjem proizvodnje iz obnovljivih izvora u godinama s prosječnim hidrološkim okolnostima sa sadašnjih šest na devet milijardi kWh godišnje do 2030. godine. Više saznaj ovdje!

Posjeti missZDRAVA.hr