O odnawialnych źródłach energii słyszy się obecnie coraz częściej. Energia ze słońca, wiatru czy wody to najbardziej popularne rodzaje uzyskiwanej energii. OZE mogą służyć zarówno do produkcji energii elektrycznej, jak i energii cieplnej. Przyjrzyjmy się zatem bliżej ekologicznym sposobom generowania energii i temu, jak w dłuższej perspektywie wpływają na stan środowiska. Czy z OZE jest w jakiś sposób związana kwestia utylizacji odpadów? Przekonajmy się.
Rosnące zapotrzebowanie na energię
Na rosnące wykorzystanie odnawialnych źródeł energii wpływa wiele czynników, ale prym wydają się wieść dwa główne. Z jednej strony wpływ na to mają dążenia proekologiczne, z drugiej coraz większe zapotrzebowanie na energię. W tym drugim przypadku wystarczy zdać sobie sprawę, chociażby jakie ilości energii elektrycznej zużywamy w dzisiejszych czasach, kiedy wiele urządzeń codziennego użytku potrzebuje do działania właśnie zasilania elektrycznego — od niewielkich smartfonów, po duże elektryczne samochody. Wykorzystanie odnawialnych źródeł energii pozwala na zaspokojenie ogromnego popytu na energię elektryczną szybciej, lepiej, taniej i bez strat na środowisku naturalnym. Utrzymanie zdrowego środowiska naturalnego, ale też oszczędzanie nieodnawialnych surowców to z kolei priorytety kwestie wysoko plasowane przez ekologów. Rzecz jasna, słusznie.
Co to są OZE?
OZE to skrót od „odnawialne źródła energii”. A czym one są? To zasoby energii, które w przeciwieństwie do tradycyjnych, nieodnawialnych, uchodzą za niewyczerpalne głównie dlatego, że odnawiają się w ekspresowym tempie. Przykładem takiego niewyczerpywalnego źródła energii jest powietrze. Biomasa zaś, z której mogą być produkowane biopaliwa, jest zasobem, który odnawia się w stosunkowo krótkim czasie, ponieważ powstaje m.in. z pozostałości roślinnych czy zwierzęcych, na bieżąco rozkładanych przez naturę. OZE opierają się więc na surowcach odnawialnych występujących w naturze, uchodzącymi za niekończone, ponieważ mogą odnawiać się w relatywnie krótkim czasie. Słońce, woda, wiatr i grunt to najczęściej wykorzystywane źródła energii.
Energia słoneczna
Energia pochodząca ze słońca jest najobfitszym źródłem energii odnawialnej. Promieniowanie słoneczne zamieniane jest najczęściej na energię elektryczną. W tym przypadku do wytwarzania prądu służą zlokalizowane w kierunku słońca panele fotowoltaiczne, które mają umieszczone wewnątrz specjalne komponenty- ogniwa. Te absorbują promieniowanie słoneczne i zamieniają je w prąd. Ten następnie jest transportowany do gniazdek w celu zasilenia maszyn, urządzeń, sprzętów, a nawet systemów ogrzewania. Wspomniany tutaj w ogromnym uproszczeniu proces przemiany promieniowania na energię elektryczną nazywa się zjawiskiem fotowoltaicznym, a z nim związana jest nawet cała dziedzina nauki i techniki, czyli fotowoltaika. Energia słoneczna może być wykorzystywana do zasilania wszystkich przedmiotów i urządzeń, z których działaniem wiąże się zużycie energii elektrycznej. Nadaje się więc do laptopów czy smartfonów, ale też do ogrzewania pomieszczeń czy podgrzewania wody.
Energia wiatrowa
Energia, którą pozyskuje się dzięki wiatrakom albo turbinowym wiatrowym to ogólnie rzecz biorąc energia wiatrowa. Jak to możliwe, że kręcący się wiatrak wytwarza prąd? Innymi słowy, jak następuje uzyskanie mocy przez turbinę wiatrową i przekształcenie jej w energię elektryczną? Między masami powietrza tworzącymi wiatr, powstają różnice temperatur, które tworzę energię kinetyczną. Ta przekazywana jest do łopat wirnika, przez co wprawiane są w ruch obrotowy. Energia kinetyczna przekazywana jest to generatora, gdzie powstaje prąd. Warunki pogodowe w Polsce pozwalają na dość ograniczone wykorzystanie energii wiatrowej, jednak w USA czy Chinach produkcja ta jest naprawdę ogromna i istnieje tam niejedna potężna elektrownia wiatrowa. Energia z wiatru ma też wady, do których należy pewien brak stałości jej pozyskiwania, spowodowany zmienną prędkością wiatru. Gdy jednak produkcja prądu przeważa nad jego zużyciem, możliwe jest magazynowanie wyprodukowanej mocy. Trafia do magazynów energii, aby wykorzystać ja wtedy, kiedy będzie najbardziej potrzebna.
Energia z wody
Hydroenergia, czyli energia z wody, to ta pozyskana z mórz i wód śródlądowych. Podobnie jak w przypadku elektrowni wiatrowych, dzięki specjalnym turbinom wytwarzana jest energia kinetyczna przekształcana w hydrogeneratorach w prąd. Jednak w przypadku pozyskiwania energii z wody, wykorzystywana jest energia potencjalna wygenerowana m.in.dzięki spiętrzeniu wody przez zaporę czy dzięki przepływowi wody w kierunku dolnego poziomu. I tak, elektrownie wodne szczytowo-pompowe przepompowują wodę między dwoma zbiornikami wodnymi. Zaporowe spiętrzają wodę i wykorzystują energię wody, wypływającej przez otwory w zaporze, a elektrownie przepływowe wykorzystują nurty rzeczne. Istnieją jeszcze bazujące na prądach morskich i oceanicznych elektrownie pływowe.
Energia geotermalna
Do produkcji energii elektrycznej, a także ciepła wykorzystuje się specjalne źródła energii geotermalnej. Ten rodzaj energii i jej występowanie związane są z obszarami aktywności wulkanicznej — bieżącej lub aktywnej w przeszłości. W Polsce źródła termalne występują w okolicach niecki podhalańskiej. Energia pozyskiwana z gorących wód termalnych (ale też czasem pary wodnej lub podziemnych skał) najczęściej uzyskuje się ją poprzez specjalne odwierty. Na obszarach bogatych w wody termalne, np. na terenie Islandii, sumaryczna moc instalacji geotermalnych sięga nawet 25% krajowej energii.
Energia z powietrza i gruntu
Powietrze i grunt mogą być źródłem energii grzewczej. Dzięki przemianom termodynamicznym ciepło pobrane z powietrza przekształcane jest w energię, która może służyć do ogrzewania. Urządzenie, które skonstruowane jest specjalnie do wykorzystywania przemian ciepła z powietrza na energię grzewczą to ekologiczne, powietrzne pompy ciepła. Na tej samej zasadzie działają gruntowe pompy ciepła. Również zamieniają ciepło na energię grzewczą, ale pobierają ciepło z wnętrza ziemi, gdzie temperatura jest zawsze stała i dodatnia.
Pompy ciepła to urządzenia, które umożliwiają alternatywne do spalania paliw kopalnych metody wytwarzania energii grzewczej. W przypadku energii z paliw kopalnych, takich jak węgiel kamienny, ogrzewanie generuje ogromne ilości dwutlenku węgla i gazy cieplarniane. Do tego dochodzi emisja dymu i popiołu. Wszystko to powoduje negatywny wpływ na środowisko. Pobór ciepła z powietrza bądź gruntu nie wymaga reakcji spalania, dlatego jest bezpieczny ekologicznie.
Biomasa
Energia biomasy to energia cieplna lub elektryczna pozyskiwana właśnie dzięki bezpośredniemu spalaniu biomasy. A ta z kolei jest wynikiem biodegradacji śmieci pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego. Do biomasy, ulegającej biodegradacji może należeć m.in. odpady z gospodarstwa domowego, odpady produkcji rolniczej, odchody zwierzęce, oleje roślinne, drewno, słoma, a nawet osady ściekowe.
Jak się ma wywóz śmieci do OZE?
Jeżeli zależy nam na prawidłowej biodegradacji i generowaniu biomasy, która sama w sobie jest sposobem na swoisty recycling śmieci organicznych, powodując np. tworzenie się naturalnego nawozu, warto stworzyć kompostownik. Jeśli nie ma na to miejsca, pozbyć się roślinnych odpadów biodegradowalnych można wynajmując kontener na odpady zielone. Biomasa może, jak wiemy, powstawać nie tylko z odpadów zielonych, dlatego segregujmy śmieci. Prawidłowa utylizacja odpadów jest tym, co przyczynia się do zachowania postawy proekologicznej. Wywóz odpadów zgodnie z literą prawa zdecydowanie ułatwia dalsze gospodarowanie odpadami w sposób zrównoważony.
Wpływ OZE na środowisko
Wpływ energii z odnawialnych źródeł na otoczenie zdaje się być odwrotnie proporcjonalny do tego, jak na środowisko wpływają konwencjonalne źródła energii. Gaz ziemny, ropa naftowa czy węgiel podlegają spalaniu, a więc emitują szkodliwe substancje. Trzeba też pamiętać, że samo wydobycie tych źródeł wiąże się z ryzykiem dla zdrowia i życia — zawód górnika jest jednym z najbardziej niebezpiecznych. Co więcej, korzystanie tylko z tradycyjnych źródeł nieodnawialnych z roku na rok uszczuplałoby złoża naturalne i powodowało albo konieczność poszukiwania nowych, albo ograniczenie eksploracji. OZE nie produkują szkodliwych substancji ubocznych i przyczyniają się do ochrony złóż surowców. OZE i ochrona środowiska zdecydowanie idą ze sobą w parze.
Odnawialne i nieodnawialne źródła energii pod względem ekonomicznym jeszcze jakiś czas temu były wobec siebie konkurencyjne, z korzyścią dla tych drugich. Dzisiaj koszty inwestycji m.in. w pompy ciepła czy panele fotowoltaiczne zmniejszone są poprzez takie rozwiązania jak ulgi termomodernizacyjne i dofinansowanie. Polityka OZE w Polsce zdaje się wspierać inicjatywy proekologiczne i namawiać do korzystania z OZE nawet indywidualne gospodarstwa domowe. Ilość produkowanej energii z OZE, biorąc pod uwagę korzyści płynące dla naszej planety, powinna być zdecydowanie wyższa, a instalacje wykorzystujące OZE bardziej powszechne.
