Energia pre budúcnosť

"Najčistejšia" energia je usporená energia. Je mnoho vecí, ktoré možno vykonať, aby sme znížili našu spotrebu energie.

Nastavenie domáceho termostatu tak, aby sa znížila spotreba energie na vykurovanie a klimatizáciu, ako aj pasívne solárne vykurovanie a chladenie môže mať veľký vplyv na emisie oxidu uhličitého produkované vašou domácnosťou.

Elektrárne, ktoré využívajú na výrobu elektrickej energie uhlie, sú najväčším zdrojom emisií oxidu uhličitého (CO2).

Na Slovensku približne 28 % elektriny pochádza zo spaľovania uhlia, pričom uhlie poskytuje až 22 % z celkovej spotreby energie.

Fotovoltaická elektráreň v Kľúčovci, okres Dunajská Streda na ploche 2,1 ha s inštalovaným výkonom 445 kWp je úvodnou realizovanou investíciou v rámci niekoľkomiliónového projektu výstavby portfólia stredne veľkých fotovoltaických elektrární na Slovensku.

Ročná produkcia predstavuje 480 893 kWp, čo postačuje na ročnú spotrebu 150 domácností.

Fotovoltaické systémy nevyžadujú na svoje fungovanie priame slnečné žiarenie. Sú schopné vyrábať elektrickú energiu aj pri oblačnom počasí.

Veľký potenciál fotovoltaických aplikácií bežiacich v samostatnom režime je v odľahlých oblastiach a vo vidieckych oblastiach tretieho sveta.

Fotovoltaické systémy počas prevádzky nezaťažujú životné prostredie, naopak, čím výraznejší podiel dosiahnu, tým výraznejšie sa zníži objem emisií skleníkových plynov a škodlivých častíc, za ktoré je zodpovedná súčasná energetika.

Environmentálne vplyvy sú spojené iba s výrobou fotovoltaických modulov a ich vyraďovaním z prevádzky.

Energetická návratnosť, t. j. množstvo energie, ktoré musí fotovoltaický systém vyrobiť, aby „splatil“ energiu vynaloženú na jeho výrobu, inštaláciu, údržbu a likvidáciu, je v podmienkach Slovenska 3 – 4 roky.

Počas predpokladanej dĺžky životného cyklu (25 – 30 rokov) fotovoltaický systém vyrobí 6 – 10-krát viac energie, ako sa spotrebuje na jeho výrobu, inštaláciu, údržbu a likvidáciu. Zároveň zabráni vzniku až 40 ton CO2.

Prímorské štáty majú na rozdiel od Slovenska vysoký potenciál veternej energie.
U nás je málo vhodných lokalít k inštalácii veterných turbín. Potrebná je priemerná rýchlosť vetra, ktorá dosahuje aspoň 5 m/s.

Dobré veterné podmienky sú často v chránených územiach prírody.

Potenciál veternej energie na Slovensku sa odhaduje na úrovni asi 4 000 GWh ročne, čo sú asi 4 % celkovej spotreby elektriny v SR. U nás sa však na rozdiel od iných krajín EÚ – najmä Rakúska, Dánska alebo Nemecka - veterná energia zatiaľ takmer nevyužíva.

Z energie vetra sa každoročne vyrobí 2% európskej elektriny. V Nemecku sa toto číslo blíži ku 5% a v Dánsku až ku 20%.

Vtáky najčastejšie kolidujú pri prelete cez opisovanú plochu rotora priamo s listami rotora, prípadne sú strhnuté vzdušným vírom od lopatky, niekedy zasiahnu tiež statické časti zariadenia (hlavne vežu). Mortalita je približne 5 vtákov na turbínu a rok a toto číslo v jednotlivých lokalitách výrazne kolíše.

V porovnaní s úhynom vtáctva spôsobeným inou ľudskou činnosťou (budovy, doprava) je úhyn od veterných turbín výrazne nižší.

Veterná energia zažila na štadióne v Južnej Afrike svoju premiéru. Stalo sa tak vôbec po prvýkrát v histórii svetových šampionátov.

Veterné turbíny s výkonom 1,8 MW dodali elektrinu pre štadión Nelsona Mandelu v meste Port Elizabeth.

Veterná energetika má veľmi dobrú energetickú a environmentálnu bilanciu.

Emisie CO2 súvisiace s výrobou, inštaláciou a údržbou technológie sa "zaplatia" po troch až šiestich mesiacoch prevádzky. Rovnako externé náklady (teda tie, ktoré nie sú bezprostrednou súčasťou výroby, ale sú spojené s vedľajšími negatívnymi dopadmi) sú výrazne nižšie v porovnaní s energiou z fosílnych palív a jadra.

Spracovaním biomasy je možné vyrábať teplo, elektrinu, kombinovane teplo aj elektrinu a tiež plynné a tekuté palivá pre dopravu.

Viac ako 90% pevnej biomasy sa používa v Európe na výrobu tepla. V roku 2005 dosiahla výroba elektriny z biomasy v EÚ 80,2 TWh (pre porovnanie v roku 2002 to bolo 39,2 TWh). Najväčší podiel na tejto výrobe mali v roku 2005 Nemecko (16,6 TWh), Anglicko a Fínsko.

Biomasa ako alternatívny obnoviteľný zdroj energie má obrovský potenciál pre budúcnosť. S energiou biomasy sa počíta ako s budúcou náhradou za fosílne palivá. Táto energia je stále vo vývoji a stále sa zdokonaľuje.

Budúcnosť elektriny z biomasy je podmienená optimalizáciou cien surovín, použitej technológie a veľkosti prevádzky.

Medzi výhody pestovania energetických plodín patrí možnosť vytvárať nové pracovné príležitosti, čo môže spomaliť vyľudňovanie vidieka, rozlišujú riziko v podnikaní a pomáhajú tiež zvyšovať stabilitu v hospodárení.

Vybudovanie siete nových regionálnych elektrární s celoročným odberom lesnej štiepky by mohlo zabezpečiť vznik piatich až šiestich tisíc nových pracovných príležitostí.

Biomasa predstavuje najväčší potenciál obnoviteľnej energie sveta i Slovenska.
Tvoria ju materiály rastlinného a živočíšneho pôvodu, vhodné pre energetické využitie. Biomasa sa považuje z hľadiska emisií oxidu uhličitého (CO2) za neutrálne palivo, nakoľko pri jej spaľovaní sa uvoľní iba toľko CO2, koľko rastlina počas svojho rastu prijala.

Pre energetické účely sa zámerne pestujú rýchlorastúce dreviny (vŕba, topoľ) a rastliny (konope).

Narastajúci dopyt po krmovinách a biopalivách v EÚ spôsobuje stratu jedinečných lesných ekosystémov, vážne emisie skleníkových plynov a nárast vidieckych konfliktov v rozvojových krajinách.

Využitie biomasy na pálenie nie je veľmi efektívne a vyústilo do rozsiahleho odlesnenia v mnohých oblastiach sveta. Pestovanie rýchlorastúcich drevín, ktoré sa normálne prevádza v podobe monokultúrnych plantáží môže mať negatívne dopady na ekosystém.

Najväčší tokamak na svete, ITER (Medzinárodný termonukleárny experimentálny reaktor), postupne vzniká v medzinárodnej kooperácii EÚ, USA, Ruska, Japonska, Číny, J. Kórei a Indie neďaleko francúzskeho mesta Cadarache.

Cieľom reaktora bude napodobniť druh fúzie, ktorý sa odohráva na slnku a je bohatým zdrojom energie. Stavebné práce na vedeckom komplexe ITER sa začali v roku 2009 a prvá plazmová prevádzka je očakávaná v roku 2018.

Rozvojové krajiny boli nútené brať si obrovské pôžičky na financovanie nákladných jadrovo-energetických projektov. Výstavba si vyžaduje obrovské náklady a vzrastá závislosť na zahraničných posudkoch, investíciách a podpore.

Napríklad Filipíny platia 300 000 USD denne Spojeným štátom americkým do Exportnej - Importnej banky za jadrovú elektráreň, ktorá ešte nie je v prevádzke.

Najvhodnejším palivom prvej generácie budúcich fúznych reaktorov budú dva izotopy vodíka, deutérium (D) a trícium (T). Deutérium je možné získavať z morskej vody (cca. 35 g/ m3) a jeho zdroje sú prakticky nevyčerpateľné. Trícium sa v prírode voľne nevyskytuje, je ho však možné získať štiepením lítia - ľahkého kovu, ktorého zásoby na Zemi sú obrovské. Pri jednej fúznej reakcii deutéria a trícia vzniká tzv. alfa častica (jadro hélia) a neutrón.

Odpad nie je dlhodobou záťažou.

Rádioaktívny odpad z trícia je objemovo malý a má relatívne rýchly polčas rozpadu. Trícium sa vyrába i spotrebúva priamo v elektrárni a aj odpad ostáva v nej uložený. Hélium neznečisťuje ovzdušie ani neprispieva ku globálnemu otepľovaniu.

Výroba elektrickej energie vo vodných elektrárňach (VE) sa všeobecne považuje za proces s najnižším negatívnym vplyvom na živ. prostredie. Pri tejto výrobe nevznikajú žiadne odpady a emisie.

Ak by sme mali nahradiť množstvo elektrickej energie vyrobené vo VE Slovensku energiou z konvenčných tepelných elektrární, bolo by treba spáliť ročne viac ako 5 miliónov ton hnedého uhlia.

Energeticky sa využíva najmä Dunaj a Váh.
Vážsku kaskádu tvorí 17 stupňov od Kráľovej po Liptovskú Maru a prečerpávaciu vodnú elektráreň Čierny Váh.

Gabčíkovo na Dunaji s inštalovaným výkonom 720 MW je najväčšia vodnou elektrárňou na Slovensku. Významná je aj vodná elektráreň Orava.

Primárne palivo, deutérium a lítium, rovnako ako aj produkt fúznej reakcie hélium, sú úplne neškodné. Rádioaktívne „prechodné“ palivo trícium má relatívne krátky polčas rozpadu (12,6 roka) v porovnaní napríklad s uránom (106 – 109 roka).

Jadrová (nukleárna) energia sa získava na základe štiepenia atómov uránu a plutónia. Na svete existuje asi 350 jadrových elektrární a tieto dodávajú viac ako 5% svetovej energie.

Jadrové elektrárne neprodukujú škodlivé plyny a neprispievajú ku globálnemu otepľovaniu, ale vážnym rizikom sú nehody a likvidácia palivových tyčí.

Súčasné jadrové elektrárne využívajú ako palivo prevažne obohatený urán, čo je prírodný urán, v ktorom bol zvýšený obsah izotopu 235U z pôvodných zhruba 0,5 % na 2 – 5 %.

Podľa odhadov geológov a OECD vydržia známe a predpokladané zásoby uránu najmenej 270 rokov.

Vodná energia je najväčším obnoviteľným zdrojom: poskytuje viac ako 17 % svetovej energie.

Zvyšok obnoviteľných zdrojov v súčastnosti prispieva približne 1 % svetovej požiadavky energie.