Klimat a

1. Klimat a odnawialne źródła energii

2. ODNAWIALNE KONTRA NIEODNAWIALNE Otóż źródła energii (nazywane także nośnikami energii) dzielą się na odnawialne i nie odnawialne. Te pierwsze są surowcami energetycznymi – zalicza się do nich węgiel kamienny, węgiel brunatny, ropa naftowa, gaz ziemny, torf, łupki i piaski bitumiczne, pierwiastki promieniotwórcze (uran, tor i rad). Natomiast do źródeł energii odnawialnych należą siła spadku wody, energia wiatru, energia słoneczna, energia wody morskiej (prądów, fal, pływów, różnic temperatury), energia geotermiczna i energia biomasy.

3. Perspektywy… Wykorzystanie energii jest podstawą rozwoju gospodarczego, stąd też zapotrzebowanie na energię ciągle wzrasta. Według szacunków różnych autorów, obecne zasoby paliw kopalnych takich jak: węgiel, ropa naftowa, czy gaz ziemny przy aktualnych trendach wydobycia wystarczą na około 100 lat. Prowadzone są więc prace nad wykorzystaniem w coraz większym stopniu odnawialnych źródeł energii. Takie rozwiązanie ma też pozytywne znaczenie w ochronie środowiska naturalnego.

4. Jeżeli teraz ktoś w odpowiedzi na pytanie: „Które więc źródła energii wybrać?” stwierdziłby, że nie ma się nad czym zastanawiać, to… jest w błędzie. Mianowicie każde źródła mają swoje zalety i wady. Na przykład: wiatr jest czystym źródłem odnawialnej energii, ale należy liczyć się z wysokimi kosztami budowy i utrzymania, hałasem turbin, zależnością od wiatru i zakłócaniem odbioru fal radiowych i telewizyjnych. Natomiast koszty wydobycia i transportu ropy naftowej są stosunkowo niskie, ale w razie katastrofy podczas transportu morskiego następuje zanieczyszczenie wód oraz zniszczenie flory i fauny. W tej sytuacji wszystko zależy od podjęcia mądrej decyzji: co zapewni lepszą przyszłość, a co może spowodować przykre konsekwencje, aby nie odczuwać później tragicznych skutków.

5. Co jest złego w nieodnawialnych źródłach energii? Najpoważniejszym zagrożeniem są dziś zmiany klimatyczne. Ich skutki już teraz odczuwamy wszyscy. W efekcie anomalii pogodowych spowodowanych przez zmiany klimatu, co roku ginie na świecie ok. 160.000 osób, zaś zwierzęta arktyczne tracą miejsce do życia. A teraz krótko o nieodnawialnych źródłach energii: 1) Węgiel kamienny - skała osadowa pochodzenia roślinnego powstała w erze paleozoicznej. Stosowany jest powszechnie jako paliwo. Zalety: -niski koszt wydobycia Wady: -wielka degradacja środowiska -zwiększają efekt cieplarniany, -powodują kwaśne deszcze i stwarzają problemy zdrowotne

6. 2) Węgiel brunatny - skała osadowa pochodzenia roślinnego powstała w erze kenozoicznej. Stosowany jako paliwo oraz w domowych piecykach. Podczas spalania wydziela wielkie ilości zanieczyszczeń. Zalety: - wykorzystują szeroko dostępne źródła energii Wady: - mnóstwo popiołu i żużlu, - emisja CO2, pyłów, tlenków siarki i azotu 3) Ropa naftowa - jest surowcem kopalnym, węglowodorem. Wiele różnych substancji włączając w to benzynę i naftę otrzymuje się z ropy naftowej- w procesie ratyfikacji. Zalety: - stosunkowo niskie koszty wydobywania i transportowania Wady: - w razie katastrofy podczas transportu morskiego następuje zanieczyszczenie wód oraz zniszczenie flory i fauny.

7. 4) Gaz ziemny - jest najbardziej ekologicznym paliwem, wygodnym w przesyłaniu i dystrybucji, jednak zasoby są ograniczone. Zalety: - jest jednym z tańszych paliw w Polsce Wady: -niewielkie zasoby 5) Energia jądrowa - w elektrowni jądrowej energię uzyskuje się z rozszczepienia jąder atomowych. Obecnie elektrownie te produkują ponad 20% światowej energii elektrycznej. Zalety: -duża ilość energii z małej ilości paliwa - niskie koszty eksploatacji po uruchomieniu Wady: - groźba skażeń w razie awarii - problemy ze składowaniem wypalonego paliwa - wysokie koszty budowy i rozbiórki elektrowni.

8. Wszelkie światło, widzialne, czy niewidzialne, jest czystą energią promienistą. Dla porównania: energia docierająca na Ziemię jako światło słoneczne jest mniej więcej 10 tys. razy większa niż całkowite zużycie paliw na świecie. A na przykład energia słoneczna docierająca na ziemię w ciągu 40 minut pokryłaby zapotrzebowanie całoroczne człowieka. Energetyka słoneczna jest niestety dopiero w okresie niemowlęcym, ale już teraz napędza niektóre pojazdy, bądź samoloty i ogrzewa domy. Problemy energetyki słonecznej mają obecnie głównie polityczny charakter. Dopóki elektryczność uzyskiwania z paliw kopalnych pozostaje w miarę tania, badania naukowe nad wykorzystaniem energii słonecznej są skąpo finansowane. Jest ona natomiast najbezpieczniejszym ze wszystkich źródeł energii. Zamienić światło w elektryczność?

9. Świecące słońce wytwarza energię poprzez reakcję zamiany wodoru w hel. Jest to przykład procesu fuzji jądrowej. Na zdjęciu wielki piec przemysłowy w Mont Louis we francuskich Pirenejach. Promienie słoneczne są skupiane przez doskonale wypolerowany, paraboliczny reflektor. Uzyskuje się tu temperatury do 3000oC.

10. „Naturalny recykling” Biomasa to najstarsze i najszerzej współcześnie wykorzystywane odnawialne źródło energii. Należą do niej zarówno odpadki z gospodarstwa domowego, jak i pozostałości po przycinaniu zieleni miejskiej. Biomasa to cała istniejąca na Ziemi materia organiczna, wszystkie substancje pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego ulegające biodegradacji. Biomasą są resztki z produkcji rolnej, pozostałości z leśnictwa, odpady przemysłowe i komunalne. Im suchsza, im bardziej zagęszczona jest biomasa, tym większą ma wartość jako paliwo. Bardzo wartościowym paliwem jest na przykład produkowany z rozdrobnionych odpadów drzewnych brykiet. Paliwo uszlachetnione, takie jak na przykład brykiet, uzyskuje się poprzez suszenie, mielenie i prasowanie biomasy. Koszty ogrzewania takim paliwem są obecnie niższe od kosztów ogrzewania olejem opałowym.

11. Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Gospodarki i Pracy z dnia 9 grudnia 2004 roku biomasa to stałe lub ciekłe substancje pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego, które ulegają biodegradacji, pochodzące z produktów, odpadów i pozostałości z produkcji rolnej oraz leśnej, a także przemysłu przetwarzającego ich produkty, a także części pozostałych odpadów, które ulegają biodegradacji . Biomasę warto wykorzystywać z wielu powodów. Paliwo to jest nieszkodliwe dla środowiska: ilość dwutlenku węgla emitowana do atmosfery podczas jego spalania równoważona jest ilością CO2 pochłanianego przez rośliny, które odtwarzają biomasę w procesie fotosyntezy. Ogrzewanie biomasą staje się opłacalne - ceny biomasy są konkurencyjne na rynku paliw. Wykorzystanie biomasy pozwala wreszcie zagospodarować nieużytki i spożytkować odpady.

12. Energia wiatru. Już od VI wieku naszej ery Persowie mełli ziarno, używając młynów wiatrowych, czyli wiatraków. W ciągu wielu lat pomysłowi młynarze wymyślili sposoby wykorzystania energii wiatru także do innych celów. Na przykład, dzięki systemowi przemyślnych przekładni, wiatrak podnosił worki z ziarnem. Holendrzy zaczęli używać wiatraków do osuszania terenów nadmorskich. Jeden z ich systemów składał się z wiatraka, który napędzał urządzenie przypominające koło wodne, wypompowujące wodę z nisko położonych terenów. Pomimo wszystkich zalet, wiatraki miały poważne wady. Ich działanie było uzależnione od pogody, więc w dni bezwietrzne i takie, gdy wiatr był bardzo silny wiatraki nie mogły pracować.

13. Pompy napędzane wiatrem W niektórych krajach młyny wiatrowe są jeszcze powszechnie używane do mielenia zboża na mąkę. Karierę w niektórych regionach robią, napędzane wiatrem, pompy łopatowe, pompujące wodę ze studni. Urządzenia te również zwie się powszechnie wiatrakami, lecz są to naprawdę silniki wiatrowe lub pompy wiatrowe. Typowy silnik wiatrowy tego rodzaju składa się z koła o średnicy około 4 m, z osadzonymi nań około dwudziestoma profilowanymi stalowymi łopatkami. Koło montowane jest w pozycji pionowej, na stalowej wieży o wysokości około 8 metrów, w ten sposób, że wirnik może obracać się również w płaszczyźnie poziomej, kierując się przodem do wiatru. Do koła przymocowany jest od tyłu, na długim wysięgniku, statecznik, którego zadaniem jest właśnie odpowiednie orientowanie urządzenia względem prądu powietrza. Statecznik jest tak skonstruowany, że przy wietrze wiejącym z bardzo dużą prędkością ustawia koło odwrotnie, aby nie uległo zniszczeniu. Elektrownie wiatrowe Energia elektryczna uzyskana z wiatru jest ekologicznie czysta, gdyż jej wytworzenie nie pociąga za sobą spalania żadnego paliwa. Aby uzyskać 1MW (megawat) mocy, wirnik takiej turbiny powinien mieć średnicę około 50 metrów. Ponieważ duża konwencjonalna elektrownia ma moc sięgającą nawet gigawata tj. 1000MW, to jej zastąpienie wymagało by użycia nawet do 1000 takich generatorów wiatrowych. W niektórych krajach budowane są elektrownie wiatrowe, składające się z wielu ustawionych blisko siebie turbin. Jednak opinia publiczna bywa niekiedy nieprzychylna takim inwestycjom. Dlatego też przyszłość elektrowni tego typu jest niepewna. Jednak niewielkie pojedyncze turbiny są doskonałym źródłem energii w miejscach oddalonych od centrów cywilizacyjnych.

14. Woda źródłem energii. Koła i turbiny wodne Koło wodne, historia którego sięga wstecz do I w. n.e., służyło wpierw do napędzania żaren w młynach. Dopiero około 1000 lat później ludzie zaczęli zaprzęgać wodę do innych zadań, a to przyczyniło się do rozwoju przemysłu właśnie w dolinach rzek, nadających się do energetycznego wykorzystania. Koła wodne napędzały miechy i ciężkie młoty w kuźniach, piły w tartakach i wiele innych urządzeń. Przemysł metalurgiczny, tekstylny i papierniczy we wczesnej fazie rozwoju był nierozwiązalnie związany z wodą, aż do czasu wynalezienia maszyny parowej w końcu XVIII w. Dziś ich nowoczesne odpowiedniki w postaci turbin wodnych z powodzeniem napędzają potężne generatory wielkich elektrowni wodnych, produkujących znaczne ilości energii elektrycznej. W niektórych krajach, przykładem Norwegia, większość energii wytwarzana jest właśnie w ten sposób.

15. Energia pływów W swym dolnym biegu rzeki są leniwe, aby budować na nich elektrownie wodne. Alternatywne źródło energii mogą tam stanowić pływy morskie. Siła pływów, podobnie jak w zwykłej elektrowni wodnej, obraca turbiną, połączoną z generatorem. Jednak w niewielu tylko miejscach jest opłacalna, gdyż elektrownie te cechują się znikomą rentownością. Jedna z istniejących, położona jest we Francji nad rzeką Rance, ma moc zaledwie 100MW, czyli 10 części tego, co duża elektrownia węglowa. Energia fal Innym źródłem energii może być falowanie morza. Wielkie fale oceaniczne niosą za sobą naprawdę znaczne jej ilości, lecz problemem jest jej efektywne pozyskanie. Testuje się obecnie różne rozwiązania, zwykle znajdujące się w fazie eksperymentu. W jednym z eksperymentalnych urządzeń pływak poruszany jest w górę i w dół, w miarę falowania powierzchni wody. Ruch ten napędza pompę, która dostarcza wodę pod ciśnieniem na turbinę, zasilającą generator.

16. Co możemy zrobić? Będąc właścicielem domu, mieszkania, czy też lokalu gospodarczego borykasz się na pewno z kosztami energii. Aby oszczędzić energię i pieniądze, należy: 1. Lodówka • otwierać lodówkę tylko na krótki czas, • często ją odmrażać, jeżeli lodówka nie posiada funkcji automatycznego rozmrażania, • wkładać do lodówki tylko ochłodzone potrawy i wystudzone produkty w cienkich opakowaniach (tekturowe spowalniają schładzanie). • ustawić lodówkę z dala od wszelkich źródeł ciepła (np. kuchenki, kaloryferów), a także nie pozwolić, aby była narażona na bezpośrednie promieniowanie słoneczne, 2. Zamrażarka • ustawić zamrażarkę w dobrze wietrzonym, suchym i chłodnym miejscu, z dala od wszelkich źródeł ciepła, • ustawić ją tak, aby kratka wywietrznika nie była zakryta, • do zamrażarki wkładać artykuły w wodoszczelnych i hermetycznych opakowaniach, • otwierać zamrażarkę tylko na krótki czas. 3. Zmywarka • w pełni wykorzystać pojemność zmywarki, • usunąć resztki jedzenia z naczyń przed włożeniem ich do zmywarki, • przy niezbyt brudnych naczyniach skorzystać z oszczędnych programów, • zapobiegać osadzaniu się kamienia poprzez stosowanie środków zmiękczających i specjalnych preparatów.

17. 4. Piekarnik i kuchenka elektryczna gotować na palniku, którego wielkość dopasowana jest do wielkości garnka - unikniesz w ten sposób rozproszenia energii poza gotowaną potrawę, kiedy to tylko możliwe gotować w małej ilości wody i w szczelnie przykrytych naczyniach (przykryte potrawy szybciej się zagotują, mniej też energii potrzeba na podtrzymanie gotowania), wykorzystywać już dostarczoną energię cieplną, poprzez wyłączenie kuchenki na kilka minut przed końcem gotowania, drzwi od piekarnika otwierać tylko wtedy, gdy jest to konieczne. 5. Pralka pranie wstępne wykorzystywać tylko wtedy, gdy pranie jest mocno zabrudzone, w pełni wykorzystywać pojemność bębna pralki, jeżeli to możliwe, korzystać z programów ekonomicznych (np. EKO) oraz z proszków lepszej jakości, prać posortowaną odzież i dostosować odpowiednio temperaturę prania, kupując nową pralkę należy zwrócić uwagę, czy posiada ona regulator wody, automatycznie dostosowujący ilość wody do zawartości bębna. 6. Czajnik elektryczny gotować tylko taką ilość wody, jaka jest potrzebna, często go odkamieniać.

18. 7. Oświetlenie gdziekolwiek to możliwe zrezygnuj z ogólnego oświetlenia o dużej mocy, na rzecz oświetlenia punktowego o mniejszej mocy, rozłożonego na kilka pozycji, stosowanie tzw. "ściemniaczy" wpływa na obniżenie zużycia energii elektrycznej, w miejscach, gdzie przez dłuższy czas korzystamy z oświetlenia, należy używać żarówki energooszczędne, natomiast przy krótkim czasie świecenia żarówki tradycyjne, minimalny czas, jaki powinien upłynąć między wyłączeniem żarówki energooszczędnej a kolejnym jej załączeniem wynosi ok. 1-2 min; jeżeli wychodzisz więc na chwilę z pomieszczenia, w którym zapalone są żarówki energooszczędne, nie wyłączaj światła, dużo lepsze światło daje oświetlenie boczne, doskonale zastępujące oświetlenie sufitowe, które jest mniej ekonomiczne, żarówki energooszczędne osiągają pełny strumień świetlny dopiero po kilku sekundach. 8. Żarówka energooszczędna: zużywa 5 x mniej energii niż żarówka tradycyjna, ma 8 x większą trwałość niż żarówka tradycyjna, jej gwint pasuje do typowej oprawy oświetleniowej E27, porównanie mocy przy tym samym strumieniu światła. 9. Elektryczne podgrzewacze wody w miarę możliwość umieść podgrzewacze blisko miejsca używania wody, instalacja ciepłej wody powinna być dobrze izolowana, o ile to możliwe, unikaj mycia naczyń pod bieżącą wodą.

19. Zmiany zachodzące w atmosferze oraz systemie klimatycznym należą do największych wyzwań polityki ekologicznej XXI wieku. Zmiany klimatyczne spowodowane w przeważającej mierze działalnością człowieka stanowią wyzwanie globalne. Niemcy od wielu lat podejmują wysiłki zmierzające do uniknięcia emisji gazów cieplarnianych poprzez dalekowzroczną krajową politykę klimatyczną, promowanie odnawialnych źródeł energii oraz efektywnego wykorzystania energii. Na arenie międzynarodowej Niemcy odgrywają w dziedzinie polityki klimatycznej i energetycznej pionierską rolę i dążą do realizacji ambitnych celów w zakresie redukcji gazów cieplarnianych. Na zakończenie…

20. Prezentację wykonała Julia Czyżewska