Najskuteczniejsze sposoby wykorzystywania energii.

Energia dostarczana do konsumenta ma dwie najpopularniejsze formy – energię elektryczną i energię ciepła  W procesie tworzenia energii elektrycznej duża część paliwa jest zazwyczaj marnowana i tracona w postaci ciepła.

   Można uniknąć tej straty i zwiększyć wydajność pozyskiwania energii z paliwa łącząc produkcję prądu i ciepła w jedną całość. Takie zjawisko nosi nazwę „kogeneracji”.

Ekonomia a ekologia.

Nie ma większego znaczenia to, czy żyjemy w epoce „new economy ”,w której wszystkie transakcje odbywają się przy użyciu środków elektronicznych, czy tylko ekonomii. Zanim nie uświadomimy sobie zasad ekologii politycznej, cywilizacja nasza nie będzie w stanie zapewnić sobie przyszłości. Nowa ekonomia musi być ekonomią ekologiczną i pytanie „jakie bogactwa naturalne należy wykorzystywać?”, musi podnieść do rangi pytań priorytetowych. Konieczne jest uznanie procesu ekonomicznego za proces fizyczny, gdyż jego podstawę stanowi przetwarzanie materiałów za pomocą przetworzonej energii.

Popularnym surowcem energetycznym jest węgiel. Jest on skałą pochodzenia organicznego – powstałą ze szczątków organizmów żywych i w przeciwieństwie do innych skał pali się, wydzielając dużo ciepła. Do dziś w wielu domach używa się go do ogrzewania. Węgiel kamienny podstawowe zastosowanie ma w przemyśle energetycznym. Głównym źródłem energii w Polsce są elektrownie i elektrociepłownie węglowe(ok. 75%). Zanim zaczęto wydobywać na szeroką skale gaz ziemny, uzyskiwano go z węgla, który jest właśnie najczęściej występującym surowcem energetycznym pochodzenia organicznego. Według specjalistów, znane nam złoża powinny wystarczyć na ponad 200 lat.

Ropa jest jednym z najcenniejszych bogactw na ziemi. Szybki wzrost jej wydobycia był wynikiem rosnącego zapotrzebowania spowodowanego coraz powszechniejszym zastosowaniem silnika spalinowego, jak również odkryciem nowych pól naftowych. W drugiej połowie XIX wieku dynamiczny rozwój motoryzacji, lotnictwa, wykorzystanie w coraz szerszym zakresie ropy naftowej w energetyce oraz przemyśle chemicznym, wpłynęły na intensyfikację jej poszukiwań i gwałtowny wzrost jej wydobycia. Państwa posiadające dostęp do ich bogatych złóż są dzięki niej dobrze usytuowane. Ropa jest niezwykle potrzebna dlatego staje się coraz droższa.

Słońce jako źródło energii jest dla ziemi bardzo ważne, bez niego świat nie miał by prawa istnieć. Jest to energia praktycznie nie do wyczerpania a jej pozyskiwanie nie jest szkodliwe dla środowiska. Słońce jako technologia wytwarzania energii słonecznej jest dość trudne do wykorzystania ale możliwe. Mimo iż energia docierająca do Ziemi z najbliższej nam gwiazdy jest wielka, tylko jej część stanowi osiągalny cel. Aby zaadaptować energię słońca trzeba stosować różnego rodzaju mniej lub bardziej skomplikowane technologie.

Ważne jest jedynie nasłonecznienie miejsca i kierunek w którym zwrócone są ogniwa i taka instalacja może dostarczać zarówno prąd stały jak i przemienny. Może być podłączona do sieci energetycznej (sprzedając wyprodukowaną energię) lub też być zupełnie autonomiczną (produkcja na własne potrzeby). Moduły fotowoltaiczne mogą być wykorzystywane do zasilania różnego rodzaju obiektów w domach mieszkalnych, zasilania urządzeń na łodziach, statkach, jako jedyne źródło energii dla stacji meteorologicznych i innej aparatury badawczo – pomiarowej, oraz do tworzenia zasilania wszędzie tam gdzie nie może dotrzeć normalna sieć.

Woda, która pokrywa zdecydowanie większa część naszego globu, również jest ważnym źródłem energii. Jest to niesamowicie wielka masa będąca w ciągłym ruchu. Tak wielki ciężar poruszający się jest magazynem energii, wystarczy tylko tę energię zmusić do pracy. Rzeki, pływy, fale, prądy morskie – wszystko to jest potencjalnym źródłem energii. Energia uzyskiwana z wody jest jej przetworzoną energią potencjalną.

W turbinach wodnych następuje zamiana energii potencjalnej na energię kinetyczną, a ta następnie w prądnicach elektrycznych jest zamieniana na energię elektryczną. Warunkiem otrzymania dużej mocy jest koncentracja w możliwie ograniczonym obszarze dużej różnicy poziomów oraz dużego przepływu masowego wody. Inwestycje wodno-energetyczne realizowane są z reguły w ramach wielozadaniowych obiektów gospodarki wodą, czyli są to inwestycje gospodarki wodnej i energetycznej. Inwestycje te oprócz zadań energetycznych mają inne, np.: opanowania fal powodziowych, gromadzenie zasobów wodnych dla przemysłu i miast, tworzenie stopni żeglugowych. Zadania te mogą być również sprzeczne. Na przykład spiętrzenie na rzekach utrudnia wędrówkę ryb w górę rzeki. Tworzenie stopni żeglugowych o małym spiętrzeniu jest tańsze inwestycyjnie dla żeglugi, ale ogranicza wykorzystanie rzeki do celów elektroenergetycznych.

Gaz wysypiskowy – biogaz powstający w wyniku rozkładu materii organicznej przez organizmy w procesach gnilnych jest nie tylko źródłem przykrego zapachu i gazów cieplarnianych, ale jest również, co najważniejsze, źródłem energii. Wystarczy tylko zaprząc mikroorganizmy do pracy na rzecz pozyskiwania energii. W Polsce na 1100 składowiskach odpadów komunalnych, nazywanymi wysypiskami, deponuje się rocznie ok. 11 mln t zmieszanych odpadów, zbieranych z gospodarstw domowych i zakładów pracy. Z modelowych badań laboratoryjnych oraz z praktycznych pomiarów gazu wykonywanych na wysypiskach ustalono, że z 1 t wilgotnych odpadów, powstaje 80… 160 m³ gazu wysypiskowego.

Biorąc pod uwagę, że jego przeciętna energetyczna wartość opałowa wynosi 4,5 kWh/m³ to przy ilości wydobywanego gazu > 50m okazuje się, że wysypiska śmieci domowych stanowią opłacalne źródła energii odnawialnej. Obecnie gaz wysypiskowy, wydobywany w nowoczesnych, hermetycznych instalacjach rurociągowych, nie zagraża jak dawniej środowisku naturalnemu. Gaz ten, bezpiecznie spalany w niskoprężnych, tłokowych silnikach gazowych zblokowanych z generatorami prądu elektrycznego przynosi istotne zyski uzyskiwane ze sprzedaży prądu do publicznych sieci przesyłowych.

Wiatr jako źródło energii. Wiatraki stają się opłacalnym źródłem energii w czasach gwałtownie zmieniających się cen ropy, niestałości dostaw paliw kopalnych i spustoszeń w środowisku naturalnym. Jako, że konwencjonalne, nieodwracalne źródła energii przestają być pewne i opłacalne to istnieje przecież czysta i wszechobecna forma energii jaką jest siła wiatru. Na świecie powstało już tysiące instalacji wykorzystujących wiatr do produkcji energii elektrycznej.

O opłacalności tych instalacji decyduje duża prędkość wiatru i stałość jego występowania w danym miejscu. Dlatego elektrownie wiatrowe są zazwyczaj budowane na terenach nadmorskich i podgórskich. W Europie Dania, Niemcy, Szwecja i Wielka Brytania znajdują się w czołówce państw wykorzystujących wiatr do produkcji energii elektrycznej. Jednak pozyskiwanie energii z wiatru ma jedną główną wadę, którą jest bariera finansowa.

Ecoportal.com.pl, Julian Z. Pankiewicz