![Nazeleno.cz – úspory energie, izolace, zdravý životní styl, biopotraviny, ekologie [logo]](/img/nazeleno-logo.gif){kind=logo}
Obnovitelné zdroje: Proč hraje solární energie prim?
Jen samotné sluneční záření, které na Zemi dopadá, by dokázalo dát energii více než sedmi tisícům civilizací, jako je ta naše. Z obrovského množství energie, které nás obklopuje, dokážeme zatím využívat jen zlomek. Co jsou to vlastně obnovitelné zdroje energie? A jaký je jejich potenciál? + video
19. 10. 2010 | Petr Tomek
Ve zkratce:
Primární zdroje obnovitelné energie jsou pouze tři: zemské nitro, Měsíc a Slunce. Nejvýznamnější ze tří primárních zdrojů je jednoznačně sluneční záření, které udržuje život na Zemi. Zmínka o něm vyvolá celkem snadno představu fotovoltaické elektrárny. Málokdo si ale dává do souvislosti sluneční energii a palivové dřevo nebo větrné a vodní elektrárny.Představy o tom, co je obnovitelná energie a jaké jsou její zdroje, je bohužel v naší společnosti značně mlhavá. Obecně se omezuje na představu pelet, fotovoltaických panelů nebo větrných elektráren. Na druhé straně nadšenci pro některý druh obnovitelné energie propadají představě, že je jejích druhů vlastně nekonečně mnoho. Může vás proto překvapit tvrzení, že primární zdroje obnovitelné energie jsou pouze tři: zemské nitro, Měsíc a Slunce.
„Kdybychom pro celé lidstvo čerpali energii pouze ze slunečního záření, využili bychom pouze 0,0126 % z této energie.“
Příliv a odliv vyvolávají slapové síly vytvářené měsíční gravitací. Ani Slunce ale není tak docela mimo. Vzájemné postavení Slunce a Měsíce má totiž vliv na výšku přílivu. Sečtením jejich sil vzniká vysoký “skočný” příliv. Naopak pokud se jejich síly tlumí, je výsledkem nevýrazný “hluchý” příliv. První přílivové elektrárny byly přehradní, ale současné projekty se zaměřují spíše na elektrárny bez přehrad s volně postavenými turbínami. Pro nás, jako obyvatele země, která nemá přístup k moři, nemají slapové síly samozřejmě využití.
Geotermální energie
Geotermální zdroje energie a tepla využívají energii, která se hromadí uvnitř naší planety už od jejího vzniku. Jedná se o energii slapových sil a jadernou energii vytvářenou rozpadem radioizotopů uranu, thoria a radioaktivního draslíku. Tyto izotopy mají velmi dlouhé poločasy rozpadu, konkrétně 1,3 až 13,9 miliardy let. Vrstvy pod povrchem naší planety tedy pracují jako radioizotopový tepelný generátor (nikoli jako jaderný reaktor).
Obnovitelné zdroje energie - to není jen větrná a sluneční energie. Zdroj: Istockphoto.com
Zajímavé je, že množství izotopů v plášti a v zemském jádru je asi poměrně nízké. Země má ale díky svému kulovitému tvaru malé tepelné ztráty. A protože tato reakce probíhá nepřetržitě od doby vzniku planety před 4,6 miliardami let, je množství akumulovaného tepla obrovské – asi 10 000 000 YJ (Y znamená yotta, což je předpona značící číslo s 24 nulami). Nicméně i využití tohoto zdroje energie je u nás spíše vzácností (například ZOO v Ústí nad Labem nebo připravovaná elektrárna v Litoměřicích) – přinejmenším ve srovnání s Islandem.
Nejen fotovoltaika
Nejvýznamnější ze tří primárních zdrojů je jednoznačně sluneční záření, které udržuje život na Zemi. Zmínka o něm vyvolá celkem snadno představu fotovoltaické elektrárny. Dnes stavěné fotovoltaické elektrárny používají většinou málo účinné polovodičové fotovoltaické panely na bázi křemíku. V brzké budoucnosti ale pravděpodobně klesne cena panelů a (v některých případech) stoupne jejich účinnost díky technologiím s nízkým obsahem křemíku (např. fólie Powersheet, H-AS, Unisolar) nebo zcela bez křemíku (DSCC a nově vyvíjené organické solární panely).
Informovanější čtenáři si možná vzpomenou i na solární tepelné elektrárny se zrcadly a tepelnými turbínami nebo Stirlingovými motory. Málokdo nebo téměř nikdo si ale nedává do souvislosti sluneční energii a palivové dřevo nebo větrné a vodní elektrárny. I v těchto případech jde ale o formu získávání a využívání sluneční energie. Pro naši zemi představují sekundární zdroje vznikající díky sluneční energii nejzajímavější druhy obnovitelných energetických zdrojů právě proto, že se jejich energie přirozeně hromadí jinde.
Sluneční energie v číslech
Na výrobu elektrické energie využije lidstvo za rok 56,7 EJ (exajoule, tedy 1000 000 000 000 000 000 Joule – 18 nul) to je nepředstavitelné číslo. K produkci takového množství energie (i pro dopravu a výrobu tepla) spotřebujeme za stejnou dobu 487 EJ. Jenže i to vypadá jako nic ve srovnání s množstvím energie, která na povrch Země dopadá ze Slunce – jedná se o 3 850 000 EJ. Je to asi dvojnásobné množství energie, které je možné získat ze všech ložisek ropy, černého uhlí, zemního plynu a uranu, pokud bychom je vyčerpali až do dna. Kdybychom pro celé lidstvo čerpali energii pouze ze slunečního záření, využili bychom pouze 0,0126 % z této energie.
Samozřejmě získávat přímo takové množství energie ani nelze. Množství sluneční energie, které dopadá na pevninu a moře se ale mění ve vítr, koloběh vody, mořské proudění a například biomasu. A ty využívat dovedeme, ať už ve větrných či vodních elektrárnách nebo v domácích kotlích a kogeneračních jednotkách. Vzduch ročně přenáší energii 2 250 EJ, to je sice mnohem méně než v případě přímého slunečního záření, ale stále by nám stačilo pro pokrytí potřeby elektrické energie lidstva pouhých 2,52 %. Podobné je to s produkcí biomasy, v níž je ročně vázáno asi 3 000 EJ.
Kde jsou ty neobnovitelné zdroje? |
Asi už jste si všimli jednoho problému. Z popsaných tří primárních zdrojů pochází veškerá energie na Zemi, jak tedy vlastně může být něco takového jako neobnovitelné zdroje energie? Přitom na produkci elektrické energie se neobnovitelné zdroje podílejí největším dílem. Z ropy uhlí a zemního plynu pochází přibližně 85 % světové energie. Ten paradox je dosti zajímavý. Mnohé zdroje považované tradičně za neobnovitelné také podléhají jistému koloběhu. Výjimkou je jaderné palivo. Vzhledem k tomu, že vznik uranu jako i jiných těžkých prvků zahrnuje jistý čas strávený v nitru hvězdy, jej můžeme považovat za naprosto neobnovitelný. Uhlí a ropu ale lze, dokonce naprosto právem, považovat za druh akumulované solární energie. Jenže je tu háček. I kdybychom předpokládali, že ropa a uhlí stále vznikají (pro což nejsou důkazy), nebyl by to vznik v měřítkách lidské civilizace. Odehrával by se v rozmezí několika milionů let. Jakákoli významnější spotřeba tedy převyšuje možnou produkci o mnoho řádů. |
Energetická rezerva
Z těchto čísel je možné pochopit, proč se pozornost vyspělých států světa obrací právě k obnovitelným zdrojům. Nejde jen o nekonečně opakovaný problém s oxidem uhličitým. Snadno dostupná ložiska ropy a zemního plynu přestávají být dostatečně výnosná, aby se na nich těžba vyplácela, a dosažitelná ložiska uhlí začínají stále více zasahovat do životního prostoru lidí. Navíc mnohé obchody s ropou často přímo nebo nepřímo podporují teroristické skupiny a diktatury. Přitom proudí kolem nás obrovské množství energie, které bychom mohli získávat poměrně bez rizika. Proč jsme je dosud opomíjeli? Nebo ne?
Slunce je jedním ze tří primárních obnovitelných zdrojů energie. Zdroj: Istockphoto.com
Ovšemže ne! Vlastně jsme se o jejich využití snažili po celou dobu lidské existence. Náš pohled na neobnovitelné zdroje jako na „tradiční“ je postavený na hlavu průmyslovou revolucí. Z několika tisíců let, kdy existuje lidská civilizace, představuje období, kdy jsme využívali obnovitelné zdroje, naprostou většinu. Dokonce i vodní a větrný pohon mají za sebou nejméně dvě tisíciletí vývoje. Moderní doba jim jen přidala alternativy. Naproti tomu uhlí je takto masivně využíváno teprve od osmnáctého století a ropné produkty teprve od posledních desetiletí století devatenáctého. Přesto je na nich naše civilizace existenčně závislá.
Kurt Vonegut kdysi prohlásil, že „jsme zpití ropou“. Měl pravdu, a svět si to začíná zvolna uvědomovat. Přes podobné excesy jakými jsou třeba solární elektrárny ve Španělsku, které vyráběly elektřinu i v noci, protože se jejich majitelům kvůli dotacím vyplatilo na ně svítit reflektory, i přes současné tance kolem solárních elektráren a biopaliv u nás, se nakonec využívání obnovitelných zdrojů nevyhneme. Ostatně, byla by to škoda.
Související články
Komentáře ke článku