Bakterie zamiast elektrowni. Czy rewolucja energetyczna drzemie w naszych toaletach?
Codziennie spłukujemy w toaletach fortunę, której kompletnie nie zauważamy. Ścieki to nie tylko uciążliwy odpad, ale gigantyczny, niewykorzystany magazyn energii i cennych minerałów. Naukowcy wskazują, że dzięki pomocy specjalnych bakterii możemy zamienić „brudny” problem w czysty zysk dla całej planety. Jak to zrobić?
Ścieki, jak nazwa wskazuje, traktowane są jako kłopotliwy i śmierdzący odpad. Każdego roku produkowana jest ich niewyobrażalna ilość: około 359 miliardów metrów sześciennych. To wystarczająco dużo, aby czterokrotnie wypełnić Jezioro Genewskie. Międzynarodowy zespół badaczy pod kierunkiem prof. Uwe Schrödera z Uniwersytetu w Greifswaldzie postanowił bliżej przyjrzeć się potencjałowi drzemiącemu w ściekach. Wnioski opublikował na łamach „Frontiers in Science”. Energia w ściekach Ścieki są prawdziwą kopalnią wartościowych składników – to jeden z wniosków badaczy. Zawierają materię organiczną oraz cenne pierwiastki, takie jak fosfor i azot. Profesor Uwe Schröder wyliczył, że energia chemiczna uwięziona w globalnych ściekach to ponad 800 000 GWh. To tyle, ile rocznie produkuje 100 elektrowni jądrowych. Dodatkowo, odzyskując z nich substancje, moglibyśmy zaspokoić 11% światowego zapotrzebowania na amoniak i 7% na fosforany. Zamiast niszczyć ekosystemy, nasze odpady mogłyby zasilać rolnictwo. Ale jak to zrobić? Mikroby z elektryczną supermocą Jak wydobyć to potencjał płynący wraz z nieczystościami? Kluczem są technologie mikrobowych ogniw elektrochemicznych (MET). Wykorzystują one niezwykłe mikroorganizmy zwane bakteriami elektrogenicznymi. Podczas rozkładania nieczystości potrafią przekazywać elektrony na zewnątrz swojego ciała. Jeśli połączymy je z odpowiednimi elektrodami, stworzą przepływ prądu elektrycznego. To rozwiązanie jest znacznie sprawniejsze niż obecnie stosowane metody. Tradycyjne procesy odzyskują zaledwie 28% energii chemicznej ze ścieków. Nowoczesne systemy MET w laboratorium osiągają już wynik na poziomie 35%. Co to oznacza w praktyce? Cały sektor wodny zużywa obecnie około 4% światowej energii. Wprowadzenie „bakteryjnych elektrowni” mogłoby sprawić, że oczyszczalnie staną się samowystarczalne energetycznie. Technologia MET już działa, ale obecnie znajduje się na etapie przechodzenia z laboratoriów do testów w rzeczywistym świecie. Choć systemy te są technicznie wykonalne, ich powszechne wdrożenie napotyka na liczne bariery, w tym formalne. Od nawozów po światło w toalecie Odzyskiwanie energii ze ścieków to tylko początek korzyści. Mikroby mogą pomóc również z pozyskiwaniem z nich cennych składników nawozów. Normalnie ich produkcja jest bardzo energochłonna i szkodliwa dla klimatu. Dzięki bakteriom proces ten staje się naturalny i tani. Dodatkowo usuwanie tych związków ze ścieków chroni rzeki przed zakwitami alg, które duszą ryby. Po takim procesie woda może służyć do podlewania roślin lub chłodzenia maszyn w fabrykach. Technologia ta została już sprawdzona w ekstremalnych warunkach. Podczas słynnego festiwalu Glastonbury w Wielkiej Brytanii testowano system „Pee Power”. To toalety zasilane energią z moczu. System ten nie tylko przetwarzał ścieki, ale generował prąd do oświetlenia kabin. Podobne rozwiązania działają już w Ugandzie, Kenii i RPA. Przeszkody na drodze do rewolucji Skoro jest tak dobrze, to dlaczego bakteryjne ogniwa nie są jeszcze w każdym domu? Naukowcy wskazują na dwa główne hamulce: prawo i inżynierię. Obecne przepisy często blokują gospodarkę obiegu zamkniętego. – Obecnie jesteśmy na etapie, w którym technologie te są technicznie wykonalne. Kolejnym krokiem jest zapewnienie ich konkurencyjności ekonomicznej w stosunku do tradycyjnych metod oczyszczania – powiedział dr Deepak Pant z Flamandzkiego Instytutu Badań Technologicznych (VITO) w Belgii. Przykładowo, w wielu krajach prawo zabrania używania nawozów pochodzących z ludzkiego moczu do uprawy roślin jadalnych. Drugim wyzwaniem jest trwałość materiałów. Bakterie muszą pracować stabilnie przez lata, a urządzenia muszą być tanie w budowie. Mimo to badacze są optymistami. Twierdzą, że jesteśmy już na etapie budowania odpowiednich systemów. Źródło: Frontiers in Science Nasz autor Szymon Zdziebłowski Dziennikarz naukowy i podróżniczy, z wykształcenia archeolog śródziemnomorski. Przez wiele lat był związany z Serwisem Nauka w Polsce PAP. Opublikował m.in. dwa przewodniki turystyczne po Egipcie, a ostatnio – popularnonaukową książkę „Wielka Piramida. Tajemnice cudu starożytności” o największej egipskiej piramidzie. Miłośnik niewielkich, lokalnych muzeów. Uwielbia długie trasy rowerowe, szczególnie te prowadzące wzdłuż rzek. Lubi poznawać nieznane zakamarki Niemiec, zarówno na dwóch kółkach, jak i w czasie górskiego trekkingu.
Czy to koniec paneli fotowoltaicznych? Złote „suprakule” pochłaniają nawet dwa razy więcej energii słonecznej
Czy panele fotowoltaiczne to szczyt naszych marzeń o wykorzystywaniu energii ze Słońca? Okazuje się, że można zrobić to lepiej – nowa technologia wykorzystująca złote „suprakule” pozwala na niemal dwukrotne zwiększenie absorpcji prądodajnych promieni. Jak to działa?
Promienie słoneczne zawierają mnóstwo energii. Jednak obecna technologia jej pozyskiwania nie wychwytuje jej tak dużo, jak by mogła. To może się wkrótce zmienić: naukowcy stworzyli „suprakule” – rozwiązanie, które osiągnęło niezwykłą skuteczność pochłaniania energii słonecznej. Pobiło na głowę tradycyjne rozwiązania, które znajdują się na dachach wielu polskich domów. I jest tanie. Jak działają złote „suprakule”? Suprakule (z ang. supraballs) to samoorganizujące się sferyczne nanostruktury, składające się z setek, a nawet tysięcy złotych nanocząstek o precyzyjnie kontrolowanym rozmiarze. Średnica pojedynczej suprakuli sięga około 2100 nanometrów. Ich innowacyjność polega na zdolności do pochłaniania niemal całego spektrum światła słonecznego, w tym także długości fal z zakresu bliskiej podczerwieni, które są słabo absorbowane przez klasyczne panele fotowoltaiczne. W tradycyjnych panelach słonecznych, bazujących najczęściej na krzemie lub cienkowarstwowych półprzewodnikach, absorpcja światła ograniczona jest do części widma, głównie w zakresie światła widzialnego. Złote suprakule zostały zaprojektowane tak, aby wykorzystywać efekt plazmoniczny, który znacząco zwiększa efektywność pochłaniania fotonów o różnych energiach. Plazmony to skorelowane drgania elektronów w materiale przewodzącym, wywołane przez padające światło. Dzięki ich wykorzystaniu suprakule maksymalizują efektywność konwersji energii słonecznej na energię elektryczną i cieplną. Rekordowa absorpcja światła i łatwość wdrożenia Zgodnie z wynikami testów, suprakule osiągają średnią absorpcję światła słonecznego na poziomie około 89%. Dla porównania absorpcja pojedynczych nanocząsteczek złota wynosi zaledwie 45%. Dodatkową zaletą suprakul jest prostota procesu produkcyjnego. Powłoki z suprakul można nanosić na komercyjnie dostępne generatory termoelektryczne w warunkach pokojowych, bez konieczności stosowania zaawansowanych technologii czy wysokich temperatur. To czyni tę metodę nie tylko efektywną, ale także potencjalnie tanim rozwiązaniem dla przyszłych zastosowań przemysłowych. Czy to energetyczny przełom? Opracowana przez Jaewona Lee, Seungwoo Lee i Kyunga Hun Rho technologia może sprawić, że wysokowydajne systemy solarne i fototermiczne staną się zdecydowanie bardziej dostępne. Dzięki taniej metodzie produkcji i imponującej skuteczności może być przyszłością nie tylko dla przemysłowych elektrowni, ale także instalacji domowych. Czy to przyszłość czystej energii? W przeciwieństwie do wielu innowacji wymagających budowy całkowicie nowych instalacji, suprakule można zastosować jako powłokę na już istniejące panele fotowoltaiczne. Nowoczesne materiały powstają także w Europie Rozwój suprakul wpisuje się w szerszy nurt badań nad nanomateriałami o ekstremalnych właściwościach pochłaniania światła. Naukowcy z Hiszpanii opracowali ultraczarny materiał, który absorbuje aż 99,5% promieniowania słonecznego. Składa się on z nanorurek węglowych oraz tzw. czarnego krzemu, charakteryzującego się wysoką stabilnością termiczną. Tego typu materiały mają ogromny potencjał w zastosowaniach wymagających maksymalnego pochłaniania energii, np. w wieżach słonecznych, gdzie promienie słoneczne są skupiane na niewielkim obszarze. Źródło: ACS Applied Materials & Interfaces Nasz autor Jonasz Przybył Redaktor i dziennikarz związany wcześniej m.in. z przyrodniczą gałęzią Wydawnictwa Naukowego PWN, autor wielu tekstów publicystycznych i specjalistycznych. W National Geographic skupia się głównie na tematach dotyczących środowiska naturalnego, historycznych i kulturowych. Prywatnie muzyk: gra na perkusji i na handpanie. Interesuje go historia średniowiecza oraz socjologia, szczególnie zagadnienia dotyczące funkcjonowania społeczeństw i wyzwań, jakie stawia przed nimi XXI wiek.
Największy przełom 2025 roku. Czy przyszłość cywilizacji właśnie zmieniła się na naszych oczach?
Według analityków w 2025 roku dokonała się energetyczna rewolucja. Po raz pierwszy w historii to odnawialne źródła energii, a nie kopalne (głównie węgiel i gaz), dostarczają światu najwięcej prądu. Co to oznacza dla przyszłości cywilizacji i klimatu?
Rok 2025 przyniósł historyczny zwrot w globalnej energetyce: odnawialne źródła energii (OZE) stały się dominującą siłą, wyprzedzając konwencjonalne źródła energii na wielu frontach. Magazyn „Science” uznał ten gwałtowny wzrost za Przełom Roku. Po raz pierwszy OZE wyprzedziły węgiel jako główne źródło energii elektrycznej na świecie, a ich rozwój w pierwszej połowie 2025 roku pozwolił na pokrycie całego wzrostu globalnego zapotrzebowania na prąd. Chiny liderem zielonej rewolucji Głównym motorem tej transformacji są Chiny, które dzięki wieloletniemu wspieraniu sektora OZE zdominowały globalną produkcję energii. Państwo to odpowiada obecnie za 80 proc. produkcji ogniw słonecznych oraz 70 proc. produkcji turbin wiatrowych i baterii litowych. W Chinach sektor „zielonych technologii” generuje już ponad 10% PKB, a moc tamtejszych farm wiatrowych i słonecznych jest wystarczająca, by zasilić całe Stany Zjednoczone. Tylko w 2024 roku kraj ten zainstalował odnawialne źródła energii równoważne około 100 elektrowniom jądrowym. Masowa produkcja drastycznie obniżyła ceny, co napędziło popyt i pozwoliło na dalsze inwestycje, czyniąc wiatr i słońce najtańszymi źródłami energii w większości regionów świata. Nie tylko Chiny: liderzy globalnego Południa Ta rewolucja ta zmienia krajobraz nie tylko Chin, gdzie panele słoneczne pokrywają pustynie i wyżynę Tybetu (jedna z farm ma powierzchnię 400 km²), ale i całego świata. Państwa takie jak Pakistan, Etiopia czy RPA, masowo importują chińską technologię, by zyskać niezależność energetyczną i uniknąć wysokich kosztów gazu czy zawodności starych elektrowni węglowych. Taniej, szybciej, bezpieczniej – świat wybiera wiatr i słońce Co istotne, motywacja do przechodzenia na OZE zmieniła się z pobudek czysto ekologicznych: teraz to dobry interes, oszczędności i większe bezpieczeństwo energetyczne. W 2004 roku instalacja 1 gigawata mocy słonecznej zajmowała światu rok; obecnie taką moc oddaje się do użytku dwa razy dziennie. Przeszkody i wyzwania: polityka, rosnące emisje i brak infrastruktury Mimo tej niewątpliwej rewolucji, przed światem wciąż stoją poważne wyzwania. Globalne emisje gazów cieplarnianych rosną, a cel ograniczenia ocieplenia do 1,5 st. Celsjusza wydaje się nieosiągalny. W USA nowa administracja ogłosiła „wojnę” z OZE, co sprzyja ponownemu wzrostowi zużycia węgla. Konieczna jest szybka budowa linii przesyłowych dalekiego zasięgu i magazynów energii, by w pełni wykorzystać potencjał słońca i wiatru. Co dalej? Przełomowe innowacje na horyzoncie Nadzieję niosą jednak dalsze innowacje technologiczne. Nowe materiały, takie jak perowskity, mogą znacząco zwiększyć wydajność ogniw słonecznych, a alternatywne technologie baterii (np. sodowe lub cynkowo-powietrzne) mogą stać się tańszą i bardziej pojemną alternatywą dla litowych. Również panele fotowoltaiczne sa coraz wydajniejsze. Mimo wciąż dużych przeszkód, zmierzch ery paliw kopalnych staje się realną perspektywą. Przejście z paliw kopalnych na OZE można porównać do zmiany sposobu gospodarowania zapasami: zamiast mozolnie wyciągać i otwierać konserwy z głębokiej piwnicy (paliwa kopalne), ludzkość nauczyła się wreszcie w pełni korzystać ze „świeżego produktu” dostarczanego codziennie rano pod same drzwi: Słońca. Źródło: Science Nasza autorka Magdalena Rudzka Dziennikarka „National Geographic Traveler" i „Kaleidoscope". Przez wiele lat również fotoedytorka w agencjach fotograficznych i magazynach. W National-Geographic.pl pisze przede wszystkim o przyrodzie. Lubi podróże po nieoczywistych miejscach, mięso i wino.
Fala upałów nie musi być koszmarem. Naukowcy mają prosty sposób na ochłodę
Nie potrzebujesz klimatyzacji, by przetrwać falę upałów. Wystarczy wykorzystać dwa przedmioty, które masz w domu. To odkrycie może uratować niejeden letni dzień.
W tym artykule: Jak schłodzić się za darmo? Wysłać ciepło przez „atmosferyczne okno” w kosmos Sposób na upały: zrób to sam Chłodzić się można na różne sposoby, ale z praw termodynamiki wynika jedno zasadnicze ograniczenie. Ciepło może płynąć tylko w jednym kierunku – od obiektu cieplejszego do chłodnego. Jeśli chcemy ten proces zatrzymać lub odwrócić, potrzebna jest energia. Dlatego też prąd pobierają lodówki i klimatyzatory. Te ostatnie zużywają go całkiem sporo, bo bezustannie muszą walczyć z napływem ciepła do pomieszczenia. Kierując do niego strumień zimnego powietrza, nadmiar ciepła oddają na zewnątrz. Te dwie rzeczy – zużycie energii i oddawanie ciepła do otoczenia – powinny nas martwić. W miarę tego, jak letnie dni coraz częściej bywają upalne, ludzkość zużywa coraz więcej energii na chłodzenie. Dodatkowo, włączone klimatyzatory sprawiają, że w miastach jest jeszcze goręcej. Na szczęście jest na to sposób. Jak schłodzić się za darmo? Wysłać ciepło przez „atmosferyczne okno” w kosmos Ciepłe obiekty emitują część energii (zwanej cieplną) w postaci promieniowania podczerwonego. Większość tego ciepła zatrzymuje atmosfera (głównie cząsteczki pary wodnej). Przepuszcza ona jednak pewien wąski zakres tego promieniowania w kosmos. Zjawisko to nazywa się czasem „oknem atmosferycznym”. W kosmicznej przestrzeni panuje taki chłód, że jest bardzo dobrym odbiornikiem ciepła. Problem polega na tym, by szeroki zakres promieniowania podczerwonego, emitowanego na przykład przez nagrzany budynek, przetworzyć na ten wąski zakres, który ucieknie w kosmiczną przestrzeń. Gdyby materiał o takiej właściwości zastosować na ścianach i dachach budynków, w nocy mogłyby być chłodniejsze o kilkanaście stopni. W dzień długo pozostawałyby zaś chłodne. To tak zwane chłodzenie radiacyjne. Nazwa podkreśla, że chłodzenie następuje przez radiację, czyli wypromieniowywanie ciepła. Słynna teoria Hawkinga o czarnych dziurach potwierdzona Jedno z najsłynniejszych twierdzeń Stephena Hawkinga zostało właśnie udowodnione na podstawie falowania czasoprzestrzeni spowodowanego połączeniem się dwóch odległych czarnych dziur. Dotychczas stosowane metody są raczej skomplikowane (wymagają oddawania ciepła do specjalnych luster pokrytych odpowiednim materiałem). Jednym z przełomów było odkrycie, że taką własność ma polietylenowa folia, w której zatopione zostaną mikroskopijne szklane granulki. Schładza wszystko, czego dotknie – bywa, że o 10 stopni. Nawet w pełnym słońcu pokryte nią powierzchnie pozostawały chłodniejsze aż o 5 stopni. Mikrogranulki muszą mieć jednak określoną wielkość, a folia określoną grubość. Dość dodać, że od odkrycia minęły cztery lata, a taka folia nadal nie jest produkowana na skalę przemysłową. Sposób na upały: zrób to sam W najnowszej pracy badacze z UCLA (University of California in Los Angeles) zdradzają, że znaleźli sposób na stworzenie takiego materiału. Jest to sposób dostępny w zasadzie dla każdego i od ręki. Wystarczy bowiem nakleić taśmę klejącą na aluminiową folię. Naukowcy przebadali takie połączenie obu materiałów i stwierdzili, że w nocy pozwala schłodzić obiekty nim pokryte nawet o 7 stopni poniżej temperatury otoczenia. Dodatkowa warstwa plastiku pozwoliła na spadek nawet o 11 stopni. Jak uchronić komputer przed przegrzaniem? Kilka sprawdzonych rad Zdarzało wam się przerywać pracę na laptopie, bo wręcz parzył was w kolana? Wasz komputer ma tak głośny wiatrak, że trudno się skupić? Nie lekceważcie takich objawów. Mamy kilka rad, j... W dzień oczywistym problemem jest słońce. Choć aluminiowa folia odbija światło widzialne, pochłania za dużo promieniowania podczerwonego i się nagrzewa. Dlatego badacze spróbowali innej metody. Na taśmę klejącą nanieśli warstwę drobno sproszkowanego srebra, które odbija więcej promieniowania niż aluminiowa folia. Takie połączenie pozwoliło na obniżenie temperatury o 3 stopnie poniżej temperatury otoczenia nawet w pełnym słońcu. Naukowcy postanowili opublikować swoją pracę w otwartym dostępie, czyli może przeczytać ją każdy bezpłatnie. Podają w niej wszelkie niezbędne dane, które mogą przydać się naukowcom do opracowywania nowych, lepszych materiałów. Swoje własne odkrycie proponują zaś jako wzorzec takich materiałów. Wszystkim majsterkowiczom to odkrycie przyda się latem jako sposób na upały. Chociaż nie trzeba być złotą rączką, żeby na aluminiową folię nakleić taśmę klejącą. Źródło: SPIE; Journal of Photonics for Energy; Science Wydry morskie żyją w zimnych wodach, a jest im ciepło. Jak to możliwe? Nieszczelne mitochondria generują dodatkowe ciepło i, mówiąc językiem sportowców, podkręcają metabolizm wydr. To cenna umiejętność. Życie w zimnych wodach jest sporym wyzwaniem termicz... Naukowcy odkryli, że ludziom na całym świecie najbardziej podoba się ten sam zapach. Co nim jest? Od czego zależy, czy dany zapach uznajemy za aromat czy za odór? Dotychczas uważano, że to przede wszystkim kwestia kultury, w której wyrośliśmy. Jednak naukowcy odkryli właśnie, że takie... <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/naukowcy-odkryli-ze-ludziom-na-calym-swiecie-najbardziej-podoba-sie-ten-sam-zapach-co-nim-jest-fot-getty-images-9d6248e.jpeg" width="938" height="626" alt="Naukowcy odkryli, że ludziom na całym świecie najbardziej podoba się ten sam zapach. Co nim jest? (fot. Getty Images)" title="Naukowcy odkryli, że ludziom na całym świecie najbardziej podoba się ten sam zapach. Co nim jest? (fot. Getty Images)" /> „Nie powinna już żyć!”. 12-letnia samica indyka zadziwiła biologów Zwierzę z amerykańskiej Pensylwanii żyje już ponad 12 lat. Eksperci przyznają, że to najstarszy indyk, jakiego kiedykolwiek widzieli.
Rekiny i manty z Morza Północnego wyraźnie polubiły farmy wiatrowe. I wiemy dlaczego
Farmy wiatrowe na Morzu Północnym mają powierzchnię kilkunastu tysięcy kilometrów kwadratowych. I wciąż dynamicznie ona rośnie. Wpływ tego faktu na morski ekosystem jest wciąż badany. Okazuje się że nie wszystkie skutki są negatywne: farmy przyciągają kilka gatunków rekinów i mant.
Spis treści: Holenderskie farmy wiatrowe to dom dla 5 gatunków rekinów i mant Co przyciąga ryby do farm wiatrowych? Innowacyjna metoda badania Zimne wody Morza Północnego zamieszkuje ponad 20 gatunków ryb spodoustych, czyli rekinów i płaszczek. Jest ono też, ze względu na płytkie wody, silne i stabilne wiatry, a także bliskość uprzemysłowionych krajów Europy Zachodniej, idealnym miejscem do budowy farm wiatrowych. Tego typu elektrownie zajmują olbrzymie połacie morza u wybrzeży m.in. Danii, Holandii, Wielkiej Brytanii i Niemiec. Ich wpływ na morski ekosystem jest wciąż analizowany. Jedno z ostatnich badań jest szczególnie zaskakujące: okazuje się że las wiatraków wyrastających z morskiego dna upodobały sobie niektóre rekiny i manty. Holenderskie farmy wiatrowe to dom dla 5 gatunków rekinów i mant Naukowcy z Uniwersytetu Wageningen sprawdzili obecność rekinów i mant na kilku farmach wiatrowych należących do Holandii: Borssele, Gemini, Luchterduinen oraz Hollandse Kust Zuid. Z zdziwieniem skonstatowali, że na ich obszarze gęstość występowania aż pięciu gatunków ryb jest znacznie wyższa od średniej. Las wiatraków upodobały sobie: żarłacz olbrzymi, rekin z gatunku mustelus asterias, raja nakrapiana, raja ciernista oraz raja białoplama. Żarłacze zaobserwowano w zimie, co rzuca nowe światło na ich sezonowe migracje. Pozostałe gatunki pojawiały się przez cały rok. Rekiny i raje szczególnie lubiły okolice kabli przesyłowych leżących na morskim dnie. Co przyciąga ryby do farm wiatrowych? Na terenie farm obowiązują zakazy połowów za pomocą włoków i innych metod ingerujących w morskie dno. Włoki to ogromne sieci w kształcie worków ciągnięte przez trawlery po dnie. Największe włoki pelagiczne są holowane przez dwa statki. Spokój panujący przy dnie na farmach wiatrowych przyczynia się do odbudowania przydennych ekosystemów i przyciąga rekiny i manty. Innowacyjna metoda badania Eksperymentów dokonano za pomocą nieinwazyjnych metod – nie odłowiono ani jednej ryby. Wykorzystano metodę pomiaru eDNA, polegającą na analizie śladów genetycznych pozostawionych przez organizmy morskie. Badania te są częścią sześcioletniego projektu ElasmoPower, który analizuje wpływ pól elektromagnetycznych generowanych przez podmorskie kable energetyczne na zachowanie rekinów i płaszczek. Ryby te posiadają zmysł elektrorecepcji, służący im do orientacji w wodzie i polowania. Projekt łączy eksperymenty laboratoryjne z badaniami terenowymi, wykorzystuje kamery podwodne, czujniki i techniki genetyczne. Źródło: Ocean & Coastal Management Nasza autorka Magdalena Rudzka Dziennikarka „National Geographic Traveler" i „Kaleidoscope". Przez wiele lat również fotoedytorka w agencjach fotograficznych i magazynach. W National-Geographic.pl pisze przede wszystkim o przyrodzie. Lubi podróże po nieoczywistych miejscach, mięso i wino.
To nie cyberatak odpowiada za blackout w Hiszpanii i Portugalii. Przyczyną jest prawdopodobnie rzadkie zjawisko związane z pogodą
Brak prądu, który sparaliżował w poniedziałek Hiszpanię, Portugalię i część Andory oraz Francji nie był sabotażem ani celowym działaniem – twierdzą operatorzy sieci. Za awarię odpowiada pogoda, a konkretnie wahania temperatury, które doprowadziły do drgań linii przesyłowych.
Spis treści Największy blackout w Europie Czym są „indukowane drgania atmosferyczne”? Pogoda ma ogromny wpływ na linie wysokiego napięcia. Silny wiatr, upały, oblodzenie czy burze mogą powodować fizyczne uszkodzenia przewodów. Wysoka temperatura i nasłonecznienie powodują rozszerzanie się przewodów, a wiatr może wywoływać mechaniczne wibracje. Nagłe zmiany ciśnienia i temperatury mogą również generować fale w powietrzu – i to właśnie one są wstępnie wskazywane jako przyczyna wielkiego blackoutu w Hiszpanii i Portugalii Największy w historii blackout w Europie 28 kwietnia doszło do największego od dekad blackoutu w Europie, który objął całą Hiszpanię, Portugalię, Andorę oraz części południowej Francji. O godzinie 12:33 czasu lokalnego nastąpił nagły spadek częstotliwości w europejskiej sieci energetycznej, co spowodowało automatyczne wyłączenie wielu elektrowni i utratę około 15 GW mocy – czyli około 60% zapotrzebowania Hiszpanii w tym momencie. Blackout sparaliżował transport (koleje, metro, lotniska), łączność (sieci komórkowe, internet) oraz usługi publiczne. W Hiszpanii odnotowano co najmniej siedem zgonów związanych z awarią, m.in. z powodu zatrucia tlenkiem węgla i awarii urządzeń medycznych. W Portugalii wstrzymano ruch pociągów i zamknięto lotnisko w Lizbonie. Czym są „indukowane drgania atmosferyczne”? Według oficjalnego komunikatu portugalskiego dystrybutora energii elektrycznej REN przyczyna awarii była naturalna. „Z powodu ekstremalnych wahań temperatury w Hiszpanii, wystąpiły anomalie oscylacji w liniach wysokiego napięcia (400 kV). To zjawisko znane jako »indukowane drgania atmosferyczne«. Oscylacje te powodowały awarie synchronizacji między systemami elektrycznymi, co prowadziło do kaskady zakłóceń w całej sieci europejskiej” – powiedział BBC przedstawiciel operatora. Zjawisko to polega na powstawaniu fal w powietrzu, których przyczyną są gwałtowne zmiany temperatury lub ciśnienia. Przykładowo, podczas upałów powietrze nad rozgrzaną powierzchnią szybko się nagrzewa i unosi, tworząc różnicę ciśnień z otaczającym chłodniejszym powietrzem. W rezultacie powstają niewidoczne fale, które rozchodzą się w atmosferze i oddziałują na infrastrukturę energetyczną, zwłaszcza na długie kable przesyłowe, które zachowują się niczym żagle i reagują wibracjami. Nie wszyscy eksperci zgadzają się jednak z tą diagnozą. Inne teorie za sytuację winią duży udział odnawialnych źródeł energii w hiszpańskim miksie energetycznym. Zmienność energii słonecznej i wiatrowej może prowadzić do trudności w utrzymaniu stabilności sieci, zwłaszcza przy nagłych zmianach produkcji lub zapotrzebowania. Hiszpańsko-portugalski blackout z pewnością będzie jeszcze długo badany. Źródło: Science Alert Nasza autorka Magdalena Rudzka Dziennikarka „National Geographic Traveler" i „Kaleidoscope". Przez wiele lat również fotoedytorka w agencjach fotograficznych i magazynach. W National-Geographic.pl pisze przede wszystkim o przyrodzie. Lubi podróże po nieoczywistych miejscach, mięso i wino.
Od 50 lat w Polsce działa reaktor jądrowy. Nie produkuje prądu, ale ratuje życie
Jedyny działający w Polsce reaktor jądrowy obchodzi 50 lat. Nie produkuje jednak energii elektrycznej, ale wytwarza radioizotopy do diagnozowania nowotworów oraz do radioterapii. Maria ratuje życie. A wkrótce dołączy do niej POLA, chociaż „zajmie” się czymś innym.
Spis treści: Gdzie jest i co robi Maria? EWA odeszła, pozostała już tylko Maria Do Marii niebawem dołączy POLA W nocy z 17 na 18 grudnia 1974 r. reaktor Maria po raz pierwszy osiągnął stan krytyczny, czyli odpowiednie warunki dla samopodtrzymującej się reakcji łańcuchowej. Trwa ona już pół wieku. Reaktor nosi imię Maria na cześć dwukrotnej noblistki – Marii Skłodowskiej-Curie. Gdzie jest i co robi Maria? Jedyny działający polski reaktor jądrowy znajduje się na terenie Narodowego Centrum Badań Jądrowych (NCBJ), w podwarszawskim Otwocku – Świerku. Jest to imponujące urządzenie – jedno z największych urządzeń badawczych w Polsce. Reaktor zaprojektowali i skonstruowali polscy specjaliści. Reaktor jest ukryty pod charakterystyczną, okrągłą betonową kopułą otoczoną kominami wentylatorni. Maria pomaga pacjentom zmagającym się z chorobami, również nowotworowymi, gdyż jest znaczącym światowym producentem jodu-131. Jest to izotop stosowany w diagnozie i leczeniu chorób tarczycy. Maria zaspokaja też między 10 a 20% globalnego zapotrzebowania na molibden-99, który jest stosowany w diagnostyce i terapii onkologicznej. CNBJ szacuje, że jeden tydzień pracy reaktora to pomoc dla 100 tys. pacjentów na całym świecie. Maria jest też ważnym miejscem ze względu na możliwość szkolenia kadry specjalizującej się w energetyce jądrowej i ochronie radiologicznej. W kolejnych latach mają powstać w naszym kraju elektrownie jądrowe, dlatego wyspecjalizowany personel będzie na wagę złota. W Marii prowadzone są także badania fizyczne z wykorzystaniem intensywnych wiązek neutronów, badania radiochemiczne oraz materiałowe. Ciekawostką jest charakterystyczne, błękitne światło wydobywające się z rdzenia Marii. Jak wyjaśnia NCBJ, nie jest to efekt zainstalowania lamp w basenie reaktora, a naturalne zjawisko fizyczne – promieniowanie Czerenkowa. W rdzeniu reaktora na skutek reakcji jądrowych powstają naładowane cząstki o wysokich energiach. Dostają się do wody otaczającej rdzeń i powodują polaryzację atomów, blisko których przelatują. Z kolei powracając do poprzedniego stanu, atomy emitują część energii. I to ona jest widoczna jako błękitne światło. EWA odeszła, pozostała już tylko Maria Pierwotnie zadaniem reaktora Maria było wspieranie „starszej siostry”, czyli reaktora EWA (skrótowiec powstały ze słów Eksperymentalny, Wodny, Atomowy). – Reaktor EWA był pierwszym reaktorem jądrowym w Polsce, po kilku zestawach krytycznych, wykorzystywanym do badań naukowych. Został wyłączony z eksploatacji w 1995 roku. Teraz Maria jest jednym z najmłodszych, największych i najnowocześniejszych badawczych reaktorów jądrowych w Europie – mówi Grzegorz Krzysztoszek, zastępca dyrektora ds. Bezpieczeństwa Jądrowego i Ochrony Radiologicznej w NCBJ. Dzięki stale przeprowadzanym modernizacjom reaktor Maria będzie mógł funkcjonować do 2053 roku. W grudniu 2024 roku resort nauki przyznał ponad 21 mln zł na utrzymanie tego reaktora jądrowego wraz z jego infrastrukturą techniczną i środkami bezpieczeństwa. Reaktor Maria w liczbach: 2 – liczba operatorów pracujących w sterowni reaktora; 5 – liczba techników pracujących przy reaktorze na zmianie; 10,45 – tyle metrów ma basen reaktora; 60 – tyle metrów mierzy wysokość komina wentylacyjnego; 100 – tylu techników ogółem zaangażowanych jest w prace przy reaktorze; 220 – tyle centymetrów ma betonowa osłona rdzenia reaktora 1970 – w tym roku rozpoczęto budowę reaktora; 6000 – to maksymalna ilość energii (NWh) wyprodukowana w elemencie paliwowym; Do Marii niebawem dołączy POLA Obecnie w Świerku trwa końcowa faza prac nad budową nowego reaktora wysokotemperaturowego chłodzonego gazem (HTGR), który będzie produkował zarówno ciepło, jak i energię elektryczną. POLA (od POLski Atomowy) będzie mieć moc 30 MW, pozwalającą na przetestowanie możliwości rektora i wykorzystanie ich w przemyśle. W tym celu wykorzysta wysokotemperaturową parę (o temperaturze rzędu kilkuset stopni Celsjusza), która jest niezbędna w części procesów przemysłowych. Źródło: NCBJ Nasz autor Szymon Zdziebłowski Dziennikarz naukowy, z wykształcenia archeolog śródziemnomorski. Przez wiele lat był związany z Serwisem Nauka w Polsce PAP. Opublikował m.in. dwa przewodniki turystyczne po Egipcie, a ostatnio – popularnonaukową książkę „Wielka Piramida. Tajemnice cudu starożytności” o największej egipskiej piramidzie.
Naukowcy opracowali ultracienkie ogniwa słoneczne. Mogą zmienić każdą powierzchnię w źródło energii
Inżynierowie z MIT opracowali cienkie jak papier ogniwa słoneczne, które można przymocować praktycznie do każdej stałej powierzchni. Generują aż 18 razy więcej energii na kilogram niż konwencjonalne panele słoneczne.
W tym artykule: Supernowoczesne i ultralekkie ogniwa, które wytwarzają znacznie więcej energii Ogniwa mogą być wykorzystywane na szeroką skalę Rozwiązanie jest wciąż w fazie testowej Odnawialne źródła energii (OZE) to przyszłość naszej planety. Nie chodzi tu jednak tylko o rozwój technologiczny. Eksperci od lat zwracają uwagę na to, że od zmian w polityce energetycznej zależy to, czy powstrzymamy kryzys klimatyczny i globalne ocieplenie. Celem Unii Europejskiej jest m.in. ograniczenie emisji gazów cieplarnianych o 80–95% do 2050 roku. Jednak żeby to osiągnąć, trzeba zwiększyć nakłady na rozwój OZE. Tutaj z pomocą przychodzą naukowcy. Supernowoczesne i ultralekkie ogniwa, które wytwarzają znacznie więcej energii Inżynierowie z Massachusetts Institute of Technology zaprojektowali niezwykle innowacyjne ogniwa słoneczne. Są cieńsze niż ludzki włos i mogą zmienić każdą stałą powierzchnię w źródło energii. Ogniwa są przyklejone do bardzo mocnej i lekkiej tkaniny, dzięki czemu można je z łatwością przymocować praktycznie wszędzie. Naukowcy twierdzą, że ich wynalazek może się bardzo dobrze sprawdzić w podróży oraz w nagłych wypadkach, w sytuacjach, gdy w okolicy nie ma żadnego źródła zasilania. Powstały panele fotowoltaiczne produkujące energię w nocy. To możliwe dzięki zamianie ciepła w prąd Jak się okazuje, panele fotowoltaiczne mogą działać nie tylko za dnia, ale także w nocy. Ile energii potrafią wytworzyć bez światła słonecznego? <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/powstaly-panele-fotowoltaiczne-produkujace-energie-w-nocy-to-mozliwe-dzieki-chlodom-z-kosmosu-74d05ec.jpeg" width="938" height="519" alt="Powstały panele fotowoltaiczne produkujące energie w nocy. To możliwe dzięki chłodom z kosmosu" title="Powstały panele fotowoltaiczne produkujące energie w nocy. To możliwe dzięki chłodom z kosmosu" /> Nowe fotoogniwo jest aż sto razy lżejsze od konwencjonalnych paneli słonecznych. Co więcej, generuje znacznie więcej energii na kilogram. Wykonano je z półprzewodnikowego tuszu za pomocą drukowania 3D. Badacze wierzą, że dzięki temu rozwiązaniu w przyszłości ich pomysł będzie wykorzystywany na szeroką skalę. Ogniwa mogą być wykorzystywane na szeroką skalę Uczeni z MIT podkreślają, że ze względu na ultracienką strukturę, ich ogniwa sprawdzą się w różnych sytuacjach. Naukowcy twierdzą, że można je przymocować np. do żagli, co zapewni zasilanie na otwartym morzu. Sprawdzą się również w warunkach survivalowych lub na campingach. Z kolei przymocowanie fotoogniwa do drona zapewni maszynie dłuższy czas lotu. Co więcej, badacze uważają, że urządzenie może być przydatne podczas usuwania skutków katastrof, gdy dostęp do energii jest ograniczony. – Nasz wynalazek umożliwia łatwą integrację z powierzchnią stałą. Mamy nadzieję, że nasza technologia zostanie szybko wdrożona. Dążymy do tego, aby to się stało. To niezwykłe ważne, szczególnie w kontekście zapotrzebowania na bezemisyjne źródła energii – mówi Vladimir Bulović, współautor odkrycia i profesor nowych technologii na MIT. Tradycyjne fotoogniwa produkowane są z materiałów półprzewodnikowych, najczęściej z krzemu, germanu i selenu. To sprawia, że najpopularniejsze panele słoneczne są kruche. Właśnie dlatego muszą być zamknięte w dużych i ciężkich aluminiowych ramach. Rozwiązanie jest wciąż w fazie testowej Naukowcy stworzyli nowe ogniwa z wykorzystaniem najnowszych rozwiązań nanotechnologicznych. Za pomocą nowoczesnego urządzenia stworzyli powłokę ogniwa słonecznego, która ma zaledwie 15 mikrometrów grubości. Aby zapobiec uszkodzeniom mechanicznym, ogniwo zostało przymocowane do materiału kompozytowego o nazwie dyneema. To materiał używany m.in. do produkcji pętli wspinaczkowych, kamizelek kuloodpornych oraz elementów endoprotez. Waży ok. 13 gramów na metr kwadratowy. Ekologiczna energia? Tak, czas na zmianę na zielonego dostawcę prądu! Pierwsze testy wykazały, że ultracienkie ogniwa słoneczne generują ok. 730 watów mocy na kilogram, a po umieszczeniu ich na materile deneema – 370 watów. Oznacza to, że wytwarzają nawet 18 razy więcej energii na kilogram niż konwencjonalne palenie słoneczne. – Standardowa fotowoltaika na dachu w Massachusetts generuje około 8000 watów. Aby wytworzyć tę samą ilość energii, nasze ogniwa ważyłyby zaledwie 20 kilogramów – przyznają naukowcy z MIT. Eksperci podkreślają jednak, że pozostaje problem ochrony przed czynnikami środowiskowymi, jak np. deszcz i wilgoć. Badacze chcą teraz stworzyć ultralekkie pojemniki, w których można by było zamknąć nowoczesne ogniwa. Źródło: Massachusetts Institute of Technology. Nasz ekspert Jakub Rybski Dziennikarz, miłośnik kina niezależnego, literatury, ramenu, gier wideo i dobrego rocka. Wcześniej związany z telewizją TVN24 i Canal +. Zawodowo nie boi się podejmować żadnego tematu, prywatnie bardzo zainteresowany polityką. Autor bloga na Instagramie "Mini Podróże".
Rośliny energetyczne – czym jest ta alternatywa dla produkcji roślinnej?
Poza naturalną energią słoneczną, wodną i wiatrową, jedną z opcji są rośliny energetyczne. Co kryje się pod tym pojęciem? Na to i inne pytania odpowiadamy poniżej.
W tym artykule: Czym są rośliny energetyczne? Rodzaje roślin energetycznych Uprawy energetyczne Rośliny energetyczne w Polsce Zmiany klimatyczne postępują na naszych oczach, tymczasem zapotrzebowanie energetyczne nie maleje. Konieczność zintensyfikowania działań, zmierzających do poprawy stanu środowiska naturalnego, pociągnęła za sobą poszukiwania nowych źródeł energii. Takich, które są odnawialne, ekologiczne i nie zwiększają emisji CO2. Każda roślina, którą można wysuszyć i spalić, jest w stanie uwolnić energię. Istnieją jednak gatunki sprawdzające się lepiej w roli paliwa niż inne. Właśnie takie rośliny określa się mianem energetycznych. Celem ich uprawy i przetwarzania jest przynajmniej częściowe zastąpienie paliw płynnych i stałych ich bardziej ekologicznymi odpowiednikami w postaci biopaliw i biomasy. Takie działanie służy redukcji emisji gazów cieplarnianych do atmosfery, przede wszystkim dwutlenku węgla. Czym są rośliny energetyczne? Mówiąc o roślinach energetycznych, na myśli trzeba mieć rośliny uprawiane w celu uzyskania biomasy. Ta ma być przeznaczona do produkcji paliwa ciekłego, biogazu, paliwa stałego (pelletu lub brykietu), energii elektrycznej i cieplnej. Żeby dana roślina mogła być określana mianem energetycznej, musi spełniać ściśle określone kryteria: jej wartość opałowa musi zamykać się w przedziale od 15 do 19 MJ/kg, zawartość siarki nie może przekroczyć 1 proc., wilgotność musi być niższa niż 10 proc., zawartość popiołu nie może przekraczać 1,5 proc., musi dawać obfite plony, które nadają się do spalenia, musi charakteryzować się szybkim tempem i krótkim okresem wzrostu, nie może przedstawiać dużych wymagań względem podłoża, na którym rośnie, musi wykazywać odporność na choroby, czynniki atmosferyczne i zjawiska fizyczne, koszt uprawy i produkcji roślinnej musi kształtować się na niskim poziomie, żeby uzyskiwanie energii z biomasy było opłacalne. Powyższe wymogi określają parametry jakościowe i warunki uprawy roślin energetycznych i w ten sposób definiują ich przydatność w procesie produkcji biopaliw. Mając na względzie powyższe czynniki, można powiedzieć, że roślinami energetycznymi są gatunki, które w krótkim czasie uzyskują znaczne przyrosty masy, nadające się do spalenia i uwalniające znaczne ilości energii w tym procesie. Kilka roślin doniczkowych, które warto mieć w swojej sypialni Nie można jednak nie wspomnieć, że nie wszystkie rośliny, klasyfikowane w tej kategorii, wykazują znaczny potencjał energetyczny. Takie gatunki wchodzą w skład pelletu agro. To celowe działanie. Takie paliwo stałe składa się nie tylko z roślin, ale także z bioodpadów, więc jego końcowy bilans energetyczny jest całkowicie satysfakcjonujący, a jego produkcja pozwala ograniczyć ilość odpadów. Rodzaje roślin energetycznych Do wytworzenia energii cieplnej nadają się trzy typy roślin: byliny, czyli rośliny zielone żyjące dłużej niż 2 lata (m.in. topinambur i ślazowiec pensylwański), trawy wieloletnie (m.in. palczatka Gerarda, mozga trzcinowa, miskant, spartina preriowa i proso rózgowate), drzewa i krzewy, które łatwo odrastają po ścięciu (m.in. topola, wierzba i robinia akacjowa). Do uprawy energetycznej najczęściej wybierane są rośliny, których okres użytkowania nie jest krótszy niż 15 lat. Takie działanie pozwala znacząco obniżyć koszty uprawy i w konsekwencji – także finalną cenę biopaliwa. Do produkcji paliwa stałego najlepiej nadają się drzewa energetyczne. Wynika to z faktu, że to właśnie ten rodzaj roślin energetycznych charakteryzuje się najwyższą wartością opałową, niską wilgotnością i pozostawia niewielką ilość popiołu. W procesie spalania, trawy i byliny pozostawiają wyraźnie więcej popiołu, a w kontekście parametrów jakościowych plasują się bliżej standardowej biomasy niż roślin energetycznych. Nie można jednak nie wspomnieć, że gatunki reprezentujące te rodzaje mogą dać dużo pędów w krótkim czasie, a ich uprawa wymaga minimalnych nakładów finansowych. Na cele paliwowe, uprawiane są: rośliny oleiste (m.in. rzepak, słonecznik i len), rośliny cukrowe i skrobiowe (m.in. ziemniaki, buraki cukrowe i zboża). Uprawy energetyczne Kierując się definicją roślin energetycznych, należy uznać, że uprawy energetyczne to takie, które nie wytwarzają żywności, a rośliny służące pozyskaniu biomasy na cele energetyczne. W tym miejscu należy podkreślić, że odpady pochodzące z roślin uprawianych na cele przemysłowe i żywnościowe także w pewnym stopniu zaspokajają potrzeby energetyczne, ale taka uprawa nie może być klasyfikowana jako energetyczna. Rośliny energetyczne w Polsce Rośliny energetyczne uprawiane w Polsce należy dzielić ze względu na ich finalne przeznaczenie. Inne gatunki są przeznaczone na cele paliwowe, a inne – na grzewcze. Największa roślina na świecie ma 180 km długości. Właśnie odkryto ją w Australii Największa roślina na świecie ma kilka tysięcy lat, ale to jej rozmiary najbardziej zainteresowały naukowców. Wiadomo, dlaczego jest tak wielka. Do pierwszej grupy zaliczane są przede wszystkim rośliny oleiste: rzepak, len, słonecznik, konopie i lnianka. Do produkcji paliwowej służą także rośliny skrobiowe i cukrowe: zboża, kukurydza, ziemniaki, buraki cukrowe i półcukrowe. Największy udział w produkcji biodiesla i dodatków do paliw nieodnawialnych ma rzepak, w nieco mniejszym stopniu wykorzystywany jest len i słonecznik. Etanol pozyskuje się przede wszystkim z buraków cukrowych, ziemniaków i zbóż. Do celów grzewczych, w Polsce uprawia się trzy typy roślin energetycznych: rośliny drzewiaste: wierzba energetyczna, wiciowa i ostrolistna, topola hybrydowa, grochodrzew, rośliny zielone: ślazowiec pensylwański, topinambur, róża energetyczna, konopie siewne, rdest, rożnik przerośnięty, rośliny trawiaste: mozga trzcinowa, miskantus, trzcina pospolita, palczatka Gerarda, tymotka łąkowa, manna mielec, kostrzewa trzcinowa, spartyna grzebieniasta, rajgras wyniosły, proso rózgowate. Poniżej przedstawiamy wybrane parametry jakościowe najpopularniejszych roślin energetycznych uprawianych w Polsce: wierzba energetyczna – wartość opałowa: 19,23 MJ/kg, wilgotność: 5,91 proc., zawartość popiołu: 1,10 proc., zawartość siarki: 0,8 proc., topola hybrydowa – wartość opałowa: 18,76 MJ/kg, wilgotność: 7,76 proc., zawartość popiołu: 1,22proc., zawartość siarki: 0,43 proc., róża energetyczna – wartość opałowa: 18,75 MJ/kg, wilgotność: 6,87 proc., zawartość popiołu: 2,65 proc., zawartość siarki: 0,58 proc. miskant olbrzymi – wartość opałowa: 16,28 MJ/kg, wilgotność: 9,67 proc., zawartość popiołu: 6,89 proc., zawartość siarki: 0,23 proc., topinambur – wartość opałowa: 15,31 MJ/kg, wilgotność: 10 proc., zawartość popiołu: 5,36 proc., zawartość siarki: 0,15 proc. Najlepsze parametry wykazują rośliny energetyczne drzewiaste. Przykładowo, wierzba energetyczna, najpopularniejsza roślina energetyczna w Polsce, charakteryzuje się wyjątkowo szybkim wzrostem pędów przy zbiorach w drugim lub trzecim roku uprawy. Ma minimalne wymagania glebowe i może rosnąć nawet na nieużytkach. Założenie plantacji nie wiąże się z dużymi nakładami finansowymi, a okres jej eksploatowania dochodzi do 20 lat. Należy tylko pamiętać, że nie można jej sadzić przy systemach drenarskich. Jeżeli na danym obszarze występuje słaby opad roczny, warto rozważyć rezygnację z sadzenia innych roślin w pobliżu wierzb. Wynika to z faktu, że drzewa wchłoną całą wodę, łącznie z zapasami innych gatunków. Podobne parametry do tych, które przedstawia wierzba energetyczna, wykazuje topola hybrydowa. Oba gatunki charakteryzują się zbliżonym okresem wzrostu i zbioru, pozwalają też uzyskać porównywalną ilość suchej masy z jednego hektara. Gatunkiem, który cechuje się dużą popularnością w uprawach energetycznych jest też topinambur, czyli słonecznik bulwiasty. Roślina charakteryzuje się dużą odpornością na suszę i mróz i szybko się rozsiewa. Ponadto, korzeń topinamburu jest jadalny, więc w tym przypadku uprawa energetyczna ma też częściowo charakter spożywczy. Ciekawym przedstawicielem gatunków energetycznych jest róża energetyczna, czyli wielokwiatowa. Krzew ten charakteryzuje się znaczną ilością pędów i rozgałęzień, jest obficie ukwiecony i nie jest kapryśny w kwestii podłoża. Różę energetyczną bez przeszkód można uprawiać na nieużytkach, ugorach i obszarach z przeznaczeniem pod rekultywację. Zależnie od rodzaju gleby, już jeden hektar pozwala uzyskać plon w postaci nawet 15 ton biomasy. Nasz ekspert Artur Białek Dziennikarz i redaktor. Wcześniej związany z redakcjami regionalnymi, technologicznymi i motoryzacyjnymi. W „National Geographic” pisze przede wszystkim o historii, kosmosie i przyrodzie, ale nie boi się żadnego tematu. Uwielbia podróżować, zwłaszcza rowerem na dystansach ultra. Zamiast wygodnego łóżka w hotelu, wybiera tarp i hamak. Prywatnie miłośnik literatury.
Ekologiczny dom – co zrobić, aby twój dom był bardziej ekologiczny?
Na ekologiczny charakter domu wpływają decyzje, które podejmują jego mieszkańcy, ich nawyki i przyzwyczajenia. Jaki powinien być ekologiczny dom? Poniżej odpowiadamy na to pytanie.
W tym artykule: Czym jest ekologiczny dom? Jak być ekologicznym w domu? Ekologiczne ocieplenie domu Ekologiczne drzwi i okna Ekologiczne instalacje w domu Ekologiczne sprzątanie domu Ekologiczny dom ma swoją ścisłą definicję, jednak na ten temat warto spojrzeć z nieco szerszej perspektywy niż tylko przez pryzmat projektu architektonicznego. Należy bowiem zdać sobie sprawę z faktu, że o tym, jak bardzo ekologiczny jest budynek, w którym mieszkamy, decydują nie tylko materiały budowlane, jego usytuowanie czy instalacje, w które jest wyposażony. „Lepiej późno niż wcale” – to powiedzenie jest używane w odniesieniu do wielu kwestii i sytuacji, ale w kontekście ekologicznych działań, wypada raczej powiedzieć: „szkoda, że tak późno”. Niestety, styl życia rozwijającego się społeczeństwa wywarł silny wpływ na kondycję środowiska naturalnego. Na naszych oczach zachodzą krytyczne zmiany, które mogą doprowadzić do katastrofy ekologicznej na globalną skalę. Część z nich można zatrzymać, a nawet odwrócić, jednak wymaga to wspólnego wysiłku. W kwestii ekologii liczą się wszystkie działania, nawet te, które w skali globalnej wydają się być bez znaczenia. Im szybciej uświadomimy sobie, że ekologia przestała być modą, a stała się koniecznością, tym lepiej dla naszej planety i dla nas samych. Właśnie dlatego, już dziś warto uczynić swój dom bardziej „zielonym”. Czym jest ekologiczny dom? Gdy mówisz „gospodarstwa ekologiczne”, czy masz na myśli zrównoważoną produkcję rolną? Należy zdać sobie sprawę z tego, że określenie „ekologiczne” może (a nawet powinno) być stosowane także w odniesieniu do gospodarstwa domowego. Działania przyjazne środowisku warto wdrożyć już na etapie podejmowania decyzji na temat budowy nowego domu. Od pszczół po nosorożce. Dlaczego warto wspierać organizacje ekologiczne w Polsce i na świecie? Organizacje ekologiczne od wielu lat działają na rzecz ochrony środowiska. Na całym świecie ~ w tym również w Polsce – funkcjonuje wiele ruchów ekologicznych, których zadaniem jest szero... <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/organizacje-ekologiczne-w-polsce-i-na-swiecie-jak-dzialaja-i-jak-wspomagac-organizacje-eko-fot-getty-images-466fa75.jpeg" width="938" height="625" alt="Organizacje ekologiczne: w Polsce i na świecie. Jak działają i jak wspomagać organizacje eko? (fot. Getty Images)" title="Organizacje ekologiczne: w Polsce i na świecie. Jak działają i jak wspomagać organizacje eko? (fot. Getty Images)" /> Czym jest ekologiczny dom? Pod tym pojęciem kryje się budynek wybudowany w zgodzie z naturą, czyli z wykorzystaniem metod ekologicznych i z zastosowaniem materiałów, które zmniejszają wydatki eksploatacyjne. Domy ekologiczne powinny być budowane z surowców regionalnych, czyli dostępnych lokalnie, których pozyskanie lub produkcja nie wiąże się z negatywnym wpływem na środowisko naturalne. Ponadto ważną kwestią jest wybór miejsca, w którym stanie taki budynek. Ekologiczny dom nie może wywierać negatywnego wpływu na krajobraz i doprowadzać do degradacji miejsc przyrodniczo cennych. Jak osiągany jest taki efekt? Współczesne budownictwo oferuje inwestorom wiele rozwiązań, dzięki którym możliwe jest uczynienie domów przyjaznymi środowisku. Kluczową kwestią jest sama konstrukcja budynku. Zwarta bryła, pozbawiona zbędnych ozdobników i balkonów, w znacznym stopniu ogranicza występowanie mostków termicznych, czyli miejsc o zwiększonym (w porównaniu z innymi fragmentami obiektu) współczynniku przewodzenia ciepła. Ogromne znaczenie ma też powierzchnia okien i rozkład pomieszczeń. Te dwa czynniki pozwalają na optymalne wykorzystanie naturalnego obiegu słońca i płynących z tego korzyści. Zasada jest prosta: okna po stronie południowej powinny charakteryzować się dużą powierzchnią (tam też powinny być zlokalizowane pomieszczenia dzienne), natomiast po stronie północnej (gdzie powinny mieścić się sypialnie i inne pomieszczenie, w których wykorzystanie światła słonecznego nie przyniesie dużych korzyści) – minimalną. Co jeszcze jest istotne? Kształt dachu, który sprzyja ograniczeniu zjawiska utraty ciepła. Fantazyjne, skomplikowane kształty? Nie w budownictwie ekologicznym. Tutaj najlepiej sprawdzają się proste konstrukcje jedno- i dwuspadowe oraz płaskie. Domy ekologiczne są wyposażone w okna i drzwi, które charakteryzują się niskim współczynnikiem przenikania ciepła. To w znacznym stopniu ogranicza jego straty i w konsekwencji pozwala obniżyć zużycie energii w procesie ogrzewania budynku. Jak być ekologicznym w domu? Wymienione wyżej założenia konstrukcyjne dotyczą nowych obiektów budowlanych. Nie jest jednak tajemnicą, że wielu Polaków szuka swojego wymarzonego domu na rynku wtórnym. Dawniej nikt nie słyszał o budownictwie ekologicznym, a co za tym idzie – starsze domy nie są tak przyjazne środowisku, jak ich nowo powstałe odpowiedniki. Nie zapominajmy jednak, że każdy z nas może podjąć pewne działania, które pozwolą ograniczyć wpływ, jaki eksploatacja obiektu budowlanego wywiera na środowisko. Powstały panele fotowoltaiczne produkujące energię w nocy. To możliwe dzięki zamianie ciepła w prąd Jak się okazuje, panele fotowoltaiczne mogą działać nie tylko za dnia, ale także w nocy. Ile energii potrafią wytworzyć bez światła słonecznego? <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/powstaly-panele-fotowoltaiczne-produkujace-energie-w-nocy-to-mozliwe-dzieki-chlodom-z-kosmosu-74d05ec.jpeg" width="938" height="519" alt="Powstały panele fotowoltaiczne produkujące energie w nocy. To możliwe dzięki chłodom z kosmosu" title="Powstały panele fotowoltaiczne produkujące energie w nocy. To możliwe dzięki chłodom z kosmosu" /> Jakie są działania ekologiczne? Zacznijmy od najprostszych. Przede wszystkim warto zmienić swoje złe przyzwyczajenia, których konsekwencją jest większe zużycie wody i prądu. Jak to zrobić? To łatwiejsze, niż myślisz: prysznic zamiast kąpieli: wieczorna kąpiel jest przyjemna i relaksująca, jednak jeżeli zamiast z wanny skorzystamy z prysznica, zaoszczędzimy sporo wody, zbieranie deszczówki: podlewanie kwiatów rosnących w ogródku i trawnika wodą ze szlaucha to prawdziwe marnotrawstwo. Taki sam efekt uzyskamy, zbierając deszczówkę. Nie wymaga to żadnego wysiłku z naszej strony, bo całą sprawę załatwią rynny doprowadzone do pojemnych beczek, likwidacja zbędnych przecieków: elementy uszczelniające i zawory w kranach i spłuczkach z czasem ulegają zużyciu. Praktyka pokazuje, że wiele osób nie zwraca uwagi na kapiącą wodę, dopóki przeciek nie staje się wyraźnie widoczny, a to poważny błąd, zaprzestanie korzystania z trybu stand-by urządzeń elektronicznych: nie każdy zdaje sobie sprawę z tego, że telewizor czy sprzęt stereo przełączony na tryb stand-by też zużywa prąd. Nie korzystasz z danego urządzenia? Odłącz je od prądu, racjonalne zarządzanie oświetleniem: czy opłaca się wyłączać światło, jeżeli za chwilę będziemy musieli włączyć je ponownie? Tak, jeżeli czas naszej nieobecności w danym pomieszczeniu będzie dłuższy niż kilkanaście sekund, zwłaszcza jeżeli korzystamy z nowoczesnego oświetlenia LED (do czego zachęcamy, bo takie żarówki zużywają znacznie mniej energii niż tradycyjne świetlówki energooszczędne). Oddzielna kwestia to oświetlenie podwórka. W tym przypadku nie ma potrzeby zużywania prądu na ciągłą pracę lamp. Lepiej zainstalować czujnik ruchu, który uruchomi je tylko wtedy, gdy będą potrzebne. Chcąc prowadzić ekologiczny dom, nie można zapomnieć o segregacji śmieci. Zaopatrz się w pojemniki dedykowane dla poszczególnych grup odpadów. Segreguj je w sposób prawidłowy, a znacząco zmniejszysz swój wpływ na środowisko. Powyżej wymieniliśmy kilka prostych metod, dzięki którym łatwo uczynisz swój dom bardziej ekologicznym. Warto jednak pamiętać, że chcąc zatroszczyć się o środowisko, nie można poprzestać tylko na nich. Co jeszcze można zrobić, by ulżyć planecie? Ekologiczne ocieplenie domu Termomodernizacja budynku to poważna inwestycja, jednak podkreślamy – mówimy tu o zysku bez jakiegokolwiek ryzyka. Ocieplając dom materiałami o wysokich parametrach, zapobiegamy stratom ciepła i w rezultacie zużywamy mniej opału. Na tym zyskują wszyscy: ogrzanie domu generuje niski koszt, a mniejsze zużycie opału to mniej zanieczyszczeń emitowanych do atmosfery. Najpopularniejszymi materiałami izolacyjnymi wciąż pozostają styropian i wełna mineralna. Żeby uczynić dom bardziej ekologicznym, warto jednak postawić na ich bardziej zielone odpowiedniki: wełnę konopną, kompozyt wapienno-konopny, włókna celulozowe lub drzewne. Takie materiały wykazują dobre właściwości izolacyjne, mają zdolność regulowania poziomu wilgoci, a ich produkcja pochłania znacznie mniej energii. Ekologiczne drzwi i okna Skoro jesteśmy już przy temacie termomodernizacji, nie można pominąć kwestii wymiany okien i drzwi. To właśnie przez te punkty „ucieka” najwięcej ciepła, więc ich wymiana na modele, które spełniają wymogi budownictwa energooszczędnego lub pasywnego, przełoży się na realne korzyści. Tak, to kosztowna inwestycja, jednak nie można nie wspomnieć, co jakiś czas realizowane są programy, w ramach których udzielane jest dofinansowanie na jej realizację. Jak być odpowiedzialnym konsumentem? Ekolodzy biją na alarm – gwałtowne zmiany klimatu i rosnący poziom zanieczyszczeń na naszej planecie są zapowiedziami bardzo trudnej przyszłości dla kolejnych pokoleń ludzi, a jeśli szyb... Jakie okna i drzwi można określić mianem ekologicznych/energooszczędnych? To określenie dotyczy stolarki okiennej i drzwiowej, której współczynnik przenikania ciepła Uw jest niższy niż 1 W/(m²K). Ekologiczne instalacje w domu Im bardziej samowystarczalny jest budynek, tym mniejszy staje się jego wpływ na środowisko. Mając to na uwadze, warto rozważyć instalację paneli fotowoltaicznych, które przekształcają energię słoneczną w elektryczną. Oczywiście, taka instalacja nie jest w stanie pokryć całkowitego zapotrzebowania energetycznego, które wynika z ogrzewania budynku i wody użytkowej, ale doprowadza do znacznego obniżenia zużycia prądu. Inna opcja to gruntowa pompa ciepła. Takie urządzenie pozwala pozyskiwać ciepło z całkowicie naturalnych źródeł, w tym przypadku – z gruntu. Ekologiczne sprzątanie domu Na zakończenie mamy prostą poradę, której wdrożenie nie wymaga zaangażowania dużych środków finansowych. Nie każdy zdaje sobie sprawę z tego, jak bardzo codzienne prace porządkowe wpływają na środowisko. Nie chodzi tu wyłącznie o zużycie wody czy energii elektrycznej, ale także o środki chemiczne, które nie ulegają biodegradacji. Chcesz sprzątać bardziej ekologicznie? Stosuj detergenty, które zostały wyprodukowane w oparciu o naturalne składniki. Zamiast papierowych ręczników, wybierz materiałowe ściereczki (najlepiej pozyskane ze starych, czyli już niepotrzebnych ubrań). Idź o krok dalej i postaw na czyszczenie parą. Urządzenia parowe świetnie sprawdzą się w pomieszczeniach i bez problemu poradzą sobie także z czyszczeniem tarasu, a nawet elewacji. Nasz ekspert Artur Białek Dziennikarz i redaktor. Wcześniej związany z redakcjami regionalnymi, technologicznymi i motoryzacyjnymi. W „National Geographic” pisze przede wszystkim o historii, kosmosie i przyrodzie, ale nie boi się żadnego tematu. Uwielbia podróżować, zwłaszcza rowerem na dystansach ultra. Zamiast wygodnego łóżka w hotelu, wybiera tarp i hamak. Prywatnie miłośnik literatury.
Wentylatory są znacznie bardziej przyjazne środowisku niż klimatyzacja
Naukowcy z Australii odkryli, że używanie wentylatorów zamiast klimatyzacji może przyczynić się do realizacji celów porozumienia paryskiego.
W tym artykule: Dlaczego klimatyzacja jest szkodliwa dla środowiska? Czy jesteśmy w stanie zrezygnować z klimatyzatorów? Używanie wentylatorów zmniejszyłoby zużycie energii o nawet 76% Lato zawitało już na dobre w Europie, a to oznacza, że coraz częściej będziemy zmagać się z kolejnymi falami upałów. Szczególnie odczuwają to osoby, które z różnych względów muszą spędzać dużo czasu na świeżym powietrzu. Kiedy za oknem temperatura przekracza 30 stopni Celsjusza, szukamy wszelkich sposobów na ochłodzenie i ukojenie. Co więcej, w domach i mieszkaniach również zaczyna robić się duszno i piekielnie gorąco. Coraz więcej osób decyduje się na klimatyzację, ale czy to na pewno dobry pomysł? Dla naszej planety – nie bardzo. Dlaczego klimatyzacja jest szkodliwa dla środowiska? Po pierwsze mamy do czynienia ze znacznym zwiększeniem zużycia energii elektrycznej. Po drugie, ciecze chłodnicze używane przede wszystkim w starych klimatyzatorach są po prostu szkodliwe. Chodzi o związki, których emisja powoduje niszczenie warstwy ozonowej w atmosferze. W Katarze klimatyzacja działa już na zewnątrz. Z powodu nieznośnego upału Latem na Bliskim Wschodzie nie da się wytrzymać na świeżym powietrzu zbyt długo. Katar jest tego najlepszym przykładem, bo temperatury rzadko kiedy spadają tam poniżej 32 stopni Celsiusza, ... W 1985 roku podpisano międzynarodowy traktat w sprawie ochrony warstwy ozonowej, a dwa lata później protokół montrealski. Od tego czasu znacznie zwiększyła się świadomość, jak przeciwdziałać negatywnym skutkom emisji gazów cieplarnianych. Chociaż producenci klimatyzatorów stawiają dziś na coraz bardziej ekologiczne rozwiązania, w wielu budynkach wciąż działają stare maszyny chłodzące. Czy jesteśmy w stanie zrezygnować z klimatyzatorów? Naukowcy z australijskiego Uniwersytetu w Sydney przeprowadzili badanie, w którym sprawdzili, o ile korzystniejsze byłoby przerzucenie się z klimatyzacji na tradycyjne wentylatory. Okazuje się, że w samej Australii roczne zużycie energii elektrycznej, a tym samym koszty chłodzenia zmniejszyłyby się aż o ponad 70%. Praca została opublikowana w czasopiśmie naukowym „The Lancet Planetary Health”. Uczeni twierdzą, że wentylatory wprawdzie nie chłodzą samego pomieszczenia tak skutecznie jak klimatyzatory, ale dzięki generowaniu ruchu powietrza o znacznej prędkości, przynoszą ochłodzenie bezpośrednio ciału użytkowników pomieszczeń, w których zainstalowano wentylatory . Prof. Ollie Jay, inżynier z Uniwersytetu w Sydney przypomina, że klimatyzacja zużywa bardzo dużo energii, która pochodzi z elektrowni. Te z kolei wytwarzają ją głównie z energii pierwotnej. W samej Australii w ponad 50% jest to węgiel kamienny i brunatny. Temperatura w biurze wpływa na pracę umysłową. "Klimatyzacja nie uwzględnia kobiet" Weteranem tej wojny jest każda osoba pracująca w biurze, a open-space to prawdziwe okopy tego konfliktu: ciepło czy zimno. – Najnowszy raport Międzynarodowego Zespołu do spraw Zmian Klimatu jasno wskazywał, że konieczna jest pilna potrzeba niskoemisyjnego stylu życia. Chodzi o zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych. To dotyczy również klimatyzacji – mówi główna autorka badania dr Arunima Malik. Uczona twierdzi, że badania potwierdzają, iż dużo tańsze i tradycyjne rozwiązania, takie jak wentylatory, mogą w znaczny sposób przyczynić się do realizacji celów porozumienia paryskiego. Używanie wentylatorów zmniejszyłoby zużycie energii o nawet 76% Naukowcy w swojej pracy stworzyli pięć modeli scenariuszy, w których porównali zużycie energii i emisje gazów cieplarnianych w przypadku klimatyzacji i wentylatorów. W badaniu wzięto pod uwagę okres 12 miesięcy i sprawdzano dane godzina po godzinie. Do obliczeń wykorzystano najnowsze superkomputery. W najlepszym przypadku okazało się, że używanie wentylatorów powoduje jedynie nieznaczny spadek komfortu w ciepłym pomieszczeniu, ale sprawia, że zużycie energii elektrycznej zmniejsza się nawet o 76% – z 5592 gigawatogodzin do 1344 gigawatogodzin. Z kolei emisja gazów cieplarnianych spadła z poziomu 5091 kiloton do 1208 kiloton. Według raportu IPCC mamy tylko 3 lata, by ograniczyć emisje gazów cieplarnianych o połowę. „Teraz albo nigdy” Mamy zaledwie 3 lata, aby rozpocząć działania, które zatrzymają wzrost emisji gazów cieplarnianych. Autorzy najnowszego raportu twierdzą, że w przeciwnym razie ograniczenie globalnego wzros... – Dzięki zwiększeniu ruchu powietrza, który dają wentylatory, można poczuć się tak samo dobrze, jak podczas używania klimatyzacji, która schładza temperaturę pomieszczenia. To nie jest trudne, żeby się na to przestawić, a skutki mogą być naprawdę korzystne dla naszego środowiska – podsumowują autorzy. Źródło: phys.org Nasz ekspert Jakub Rybski Dziennikarz, miłośnik kina niezależnego, literatury, ramenu, gier wideo i dobrego rocka. Wcześniej związany z telewizją TVN24 i Canal +. Zawodowo nie boi się podejmować żadnego tematu, prywatnie bardzo zainteresowany polityką. Autor bloga na Instagramie "Mini Podróże".
Japonia zamierza zanurzyć w morzu gigantyczną turbinę, by wykorzystywać energię prądów morskich
Zakończył się trzy i pół letni test prototypowego urządzenia, które generuje energię z prądów morskich. Japonia chce wykorzystać jego pełnowymiarową wersję, by wytwarzać prąd dzięki poruszaniu się wodnych mas.
W tym artykule: Generator na dnie oceanu Ile energii niesie morski prąd? Ile energii generuje podwodna turbina? Ile energii musimy zacząć pozyskiwać z oceanów? Ponad 70 proc. powierzchni Ziemi zajmuje woda. Ponad 96 proc. ziemskiej wody znajduje się w oceanach. Ta ogromna masa cieczy nie jest nieruchoma. Porusza nią oddziaływanie grawitacyjne Księżyca, które sprawia, że woda ziemska regularnie przesuwa się w formie pływów. A także prądy oceaniczne: wielkie cyrkulacje morskiej wody wywoływane ruchem obrotowym Ziemi, stałymi wiatrami i różnicami temperatur. To wszystko wskazuje, że wody oceanów mogłyby być dobrymi źródłami energii odnawialnej. Skoro potrafimy czerpać energię z poruszającego się powietrza – czyli z wiatrów – równie dobrze powinno nam się to udawać w przypadku wody. Jednak wykorzystywanie energii prądów morskich, pływów i fal ciągle jest w powijakach. Technologie niezbędne do tego są na razie wykorzystywane na małą skalę. Generator na dnie oceanu Test jednej z nich przeprowadzono w Japonii. Firma IHI Corporation od ponad dekady pracuje nad urządzeniem, które pracowałoby pod powierzchnią oceanu. Rezultatem jest 330-tonowy prototyp o nazwie Kairyu. W tłumaczeniu to słowo oznacza „oceaniczny prąd”. 4 dni tylko na energii odnawialnej. Portugalii się udało. Czy mogłaby na dłużej? Znaczące zwiększenie udziału odnawialnych źródeł energii wymaga więcej wysiłku niż tylko budowanie turbin wiatrowych i elektrowni słonecznych. Urządzenie składa się z potężnego, dwudziestometrowego kadłuba, do którego boków przyczepione są dwa cylindry. Każdy z nich zawiera generatory energii wyposażone w jedenastometrowe turbiny. Kairyu pracuje 50 metrów pod powierzchnią wody, przyczepiony do dna oceanu. Tam sam może zmienić swoje położenie, ustawiając się względem prądu tak, by ruch mas wody napędzał turbiny. Ile energii niesie morski prąd? Japonia ma długą tradycję korzystania z niskoemisyjnych źródeł energii. Jednak katastrofa w elektrowni jądrowej w Fukushimie w 2011 r. sprawiła, że energetyka jądrowa (jedenaście lat temu zaspokajająca 30 proc. krajowego zapotrzebowania na energię) straciła na popularności. W rezultacie Japonia musi importować 90 proc. energii z zagranicy. Dlatego trwają poszukiwania źródeł energii alternatywnych w stosunku do atomu. Jednym z pomysłów jest wykorzystanie prądów morskich. Wzdłuż wschodnich i południowych wybrzeży Japonii przebiega bardzo silny prąd Kuroshio. Szacuje się, że gdyby udało się wykorzystać całą jego energię, dałoby to 205 gigawatów elektryczności. Czyli tyle, ile energii wytwarza się w tej chwili w Japonii. Ile energii generuje podwodna turbina? Kairyu jest jeszcze daleki od tego, by uszczknąć chociażby część tej mocy. Na razie – przy prędkości prądów wynoszącej dwa-cztery węzły, czyli jeden-dwa metry na sekundę – prototyp generował 100 kilowatów energii. To o wiele mniej, niż wytwarza przeciętna turbina wiatrowa (ponad 3 megawaty). Jak działają baterie grawitacyjne, dzięki którym magazynujemy energię ze źródeł odnawialnych? Sposób na gromadzenie i przechowywanie energii to jedno z największych wyzwań, przed jakimi stoi nasza cywilizacja. Energii, choćby tej dostarczanej przez słońce, mamy dużo. Problemem jest o... Firma IHI Corporation podkreśla jednak, że po odpowiednim powiększeniu urządzenia, mogłoby ono uzyskiwać 2 megawaty energii. Wymagałoby to wyposażenia je w turbiny długości 20 metrów. Ile energii musimy zacząć pozyskiwać z oceanów? Jeśli Kairyu uda się przeskalować – czyli odpowiednio powiększyć – pierwsza podwodna elektrownia składająca się z podobnych urządzeń może zacząć działać w Japonii w następnej dekadzie. Docelowo – czyli jeśli technologia okaże się sprawna i odporna na warunki środowiskowe – energia oceanów mogłaby zaspokajać 40–70% potrzeb energetycznych Japonii. Na razie jednak komukolwiek daleko do takich wyników. IEA podaje, że prototypowe instalacje wykorzystujące energię oceanów, które działają w raptem kilku krajach świata, mają moc między 10 kW a 1 MW. To o wiele mniej niż potrzebujemy, by zrealizować scenariusz zerowej emisji CO2 w 2050 r. Zakłada on, że do 2030 r. coroczny przyrost energii pozyskiwanej z oceanów ma wynosić 1 GW. Źródła: IHI Corporation, world-nuclear.org.
Jakie są odnawialne źródła energii i co oznacza to określenie? Tłumaczymy
Era eksploatowania paliw kopalnych powoli zbliża się do końca. Co oznacza termin OZE? Jakie są odnawialne źródła energii? Na te i inne pytania odpowiadamy poniżej.
W tym artykule: Co to są odnawialne źródła energii? Jakie są odnawialne źródła energii? Jakie są niewyczerpywalne źródła energii? Jaka jest najlepsza energia odnawialna? Jaka przyszłość czeka energetykę? W obecnej rzeczywistości, coraz więcej energii pozyskujemy ze źródeł odnawialnych i niewyczerpywalnych, które stanowią realną alternatywę dla konwencjonalnych paliw. Udział tzw. zielonej energii rośnie w ogólnym bilansie i według prognoz większości krajów Unii Europejskiej, będzie wzrastał w kolejnych latach. Jakie są odnawialne źródła energii? Zmiany klimatyczne, które dokonują się na naszych oczach, stanowią przykrą konsekwencję rozwoju gospodarczego. Nie ulega wątpliwości, że zanieczyszczenie atmosfery wynika przede wszystkim ze spalania paliw kopalnych. Na przestrzeni lat, technologia energetyczna uległa istotnemu unowocześnieniu. Proces wytwarzania energii elektrycznej i cieplnej znacząco zyskał na wydajności, co ograniczyło zapotrzebowanie na paliwa. To samo dotyczy napędów wprawiających w ruch pojazdy spalinowe. To jednak w żaden sposób nie rozwiązuje problemu zanieczyszczeń, bo te, mimo że w mniejszym stopniu, przez cały czas są emitowane. Miną lata, zanim konwencjonalne paliwa można będzie całkowicie zastąpić odnawialnymi źródłami. Jednak proces gruntownych przemian w energetyce, zgodny z koncepcją zrównoważonego rozwoju, już się rozpoczął. Co to są odnawialne źródła energii? Na wstępie wypada wyjaśnić, że każde źródło energii ma charakter odnawialny. Paliwa kopalne, jak węgiel kamienny i brunatny, ropa naftowa i gaz ziemny, w dużym uproszczeniu powstały z obumarłych roślin, które w warunkach beztlenowych uległy przemianie do formy węgla lub węglowodorów. Nowe panele fotowoltaiczne produkują także wodę. „Wysysają” ją z powietrza, nawet na pustyni Czy można za jednym zamachem produkować elektryczność i czystą wodę? To właśnie robi nowy wynalazek saudyjskich uczonych. <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/nowe-panele-fotowoltaiczne-produkuja-takze-wode-wysysaja-ja-z-powietrza-nawet-na-pustyni-fot-renyuan-li-cc-by-sa-a4267d3.jpeg" width="938" height="528" alt="Nowe panele fotowoltaiczne produkują także wodę. „Wysysają” ją z powietrza, nawet na pustyni (fot. Renyuan Li, CC-BY-SA)" title="Nowe panele fotowoltaiczne produkują także wodę. „Wysysają” ją z powietrza, nawet na pustyni (fot. Renyuan Li, CC-BY-SA)" /> Mimo eksploatacji tych źródeł, proces ten będzie się powtarzał tak długo, jak długo istnieje Ziemia. Rzecz w tym, że przemiany, o których mowa, nie zachodzą w tempie proporcjonalnym do tempa eksploatowania naturalnych złóż. Przemiana materiału organicznego trwa setki tysięcy lat. To sprawia, że kolejne złoża nie będą dla nas dostępne. W tym kontekście, wspomniane wcześniej zasoby naturalne należy uznać za nieodnawialne. Czym zatem są odnawialne źródła energii? Pod tym pojęciem należy rozumieć zasoby, które odnawiają się w krótkim czasie lub są niewyczerpywalne. Ich eksploatacja nie doprowadza więc do wystąpienia zjawiska długotrwałego niedoboru lub braku. To sprawia, że korzystanie z OZE w znacznie mniejszym stopniu obciąża środowisko naturalne. Jakie są odnawialne źródła energii? Kierując się powyższą definicją, łatwo można dojść do wniosku, że energia odnawialna nie może pochodzić z żadnych paliw kopalnych. Zasoby potrzebne do jej wytworzenia nie mają postaci fizycznej. OZE bazuje przede wszystkim na wykorzystaniu naturalnych i powtarzalnych procesów zachodzących w przyrodzie, które pozwalają na produkcję czystej energii. Naukowcy zasilali prosty komputer fotosyntetyzującymi sinicami. Działał przez pół roku! Ponad sześć miesięcy pracował mikroprocesor, któremu energii dostarczały najprostsze jednokomórkowe organizmy, jakie żyją na Ziemi. Zdaniem naukowców, baterie z sinicami mogą być przysz... <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/naukowcy-zasilali-prosty-komputer-fotosyntetyzujacymi-sinicami-dzialal-przez-pol-roku-fot-p-bombelli-35dd726.jpeg" width="938" height="380" alt="Naukowcy zasilali prosty komputer fotosyntetyzującymi sinicami. Działał przez pół roku! (fot. P. Bombelli)" title="Naukowcy zasilali prosty komputer fotosyntetyzującymi sinicami. Działał przez pół roku! (fot. P. Bombelli)" /> Zanim wymienimy i opiszemy poszczególne rodzaje odnawialnych źródeł energii, musimy wspomnieć, że wbrew często powtarzanym opiniom, energia jądrowa nie jest zaliczana do OZE. Prawdą jest, że eksploatacja uranu w zamkniętym obiegu paliwowym dostarcza energii na kilkaset lat, jednak zasoby tego pierwiastka nie są niewyczerpywalne. Poza tym, temu procesowi nieodłącznie towarzyszy kwestia wyjątkowo kłopotliwej utylizacji radioaktywnych odpadów. Skoro energia jądrowa nie jest zaliczana do OZE, to jakie wyróżniamy rodzaje źródeł odnawialnych? Energia słoneczna Energia pochodząca z promieniowania słonecznego jest wykorzystywana na dwa sposoby: do produkcji prądu i ciepła. W pierwszym przypadku zastosowanie mają specjalne ogniwa fotowoltaiczne zbudowane z materiałów półprzewodnikowych, które energię z promieniowania przekształcają w prąd stały. Produkcja ciepła odbywa się przy udziale specjalnych kolektorów, które pochłaniają energię słoneczną i oddają ją w postaci ciepła. Energia wodna Także woda może posłużyć do produkcji prądu. Poprzez wykorzystanie zapór, spiętrzeń, strumieni i systemu turbin, z ruchu wody generowana jest energia kinetyczna, która podlega przekształceniu w energię elektryczną. Mówiąc o energetyce wodnej, nie można nie wspomnieć o energii pływów i prądów. W tym przypadku wykorzystuje się zjawisko regularnych zmian poziomu wód morskich i oceanicznych. Energia wiatrowa Energia z wiatru pozwala na pozyskanie energii elektrycznej. Żeby było to możliwe, stosowane są specjalne turbiny, składające się z trzech podstawowych elementów: wieży, gondoli i wirnika. Gdy łopaty zostaną wprawione w ruch, aparatura przekształca energię kinetyczną w elektryczną. Energia geotermalna Z pomocą energii pochodzącej z wnętrza ziemi wytwarza się przede wszystkim energię cieplną. Należy jednak podkreślić, że to źródło może generować także energię elektryczną. Eksploatowanym zasobem jest w tym przypadku ciepło wód i skał podziemnych. To jedno z najtrudniejszych do pozyskania źródeł energii, co wynika z faktu, że w tym przypadku konieczne jest wykonywanie odwiertów sięgających w głąb ziemi (nawet na kilka kilometrów). Energia biomasy Podstawowym zastosowaniem biomasy jest produkcja ciepła, jednak w ostatnich latach to źródło energii coraz częściej jest też wykorzystywane do produkcji prądu. Mówiąc o biomasie, na myśli trzeba mieć substancje pochodzenia organicznego (roślinnego i zwierzęcego), podlegające procesowi biodegradacji. Należy rozróżniać kilka rodzajów biomasy, takich jak: biomasa stała: drewno i rośliny; biomasa gazowa: biogaz, biomasa ciekła: biopaliwa. Każde z wymienionych wyżej źródeł można zaliczać do tzw. zielonej energii, której eksploatacja nie stanowi znacznego obciążenia dla środowiska. Jakie są niewyczerpywalne źródła energii? Definicja odnawialnych źródeł energii charakteryzuje je jako odnawiające się w krótkim czasie. Należy jednak zauważyć, że to stwierdzenie charakteryzuje jedynie biomasę. Pozostałe OZE – energia słoneczna, wiatrowa i geotermalna – mają charakter praktycznie niewyczerpywalny. We wnętrzu naszej planety przez cały czas będą zachodziły procesy generujące ciepło. Woda będzie płynąć, poziom wód w morzach i oceanach będzie podlegał cyklicznym zmianom, a wiatr będzie wiał. Ta energia po prostu jest, więc możemy czerpać ją bez żadnych obaw, że kiedyś jej zabraknie. Przynajmniej w perspektywie czasowej ludzkiej cywilizacji, liczonej w tysiącach lat. Jaka jest najlepsza energia odnawialna? Każde odnawialne źródło energii ma swoje wady i zalety, dlatego trudno jest wskazać najlepsze OZE. Mówiąc o najobfitszym źródle energii odnawialnej, należy wymienić promieniowanie słoneczne. Do powierzchni naszej planety dociera aż 86 petawatów mocy, czyli w praktyce – 5000 razy więcej niż wynosi ogólne zapotrzebowanie ludzkości. Moc wiatrów jest wyraźnie niższa, bo wynosi „zaledwie” 870 terawatów. Moc rzek to natomiast 7,2 terawata. Niespodzianka: fuzja jądrowa może dostarczać znacznie więcej energii niż dotychczas sądzono Naukowcy skorygowali podstawowe prawo określające, maksymalnie ile paliwa można będzie użyć w reaktorach termojądrowych. To oznacza, że fuzja jądrowa – gdy już zostanie opanowana i wyko... <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/niespodzianka-fuzja-jadrowa-moze-dostarczac-znacznie-wiecej-energii-niz-dotychczas-sadzono-fot-visual-china-group-via-getty-images-9ba31ef.jpeg" width="938" height="626" alt="Niespodzianka: fuzja jądrowa może dostarczać znacznie więcej energii niż dotychczas sądzono (fot. Visual China Group via Getty Images)" title="Niespodzianka: fuzja jądrowa może dostarczać znacznie więcej energii niż dotychczas sądzono (fot. Visual China Group via Getty Images)" /> Można więc wysnuć wniosek, że słońce jest najlepszym źródłem energii odnawialnej. Nad tym tematem trzeba jednak pochylić się w sposób całościowy. Trzeba bowiem wiedzieć, że energia słoneczna charakteryzuje się dużym rozproszeniem. To sprawia, że na powierzchnię 1 m kw. przypada do 1 kW energii. Wiatr i woda są źródłami znacznie bardziej skoncentrowanymi, co sprawia, że mogą wytworzyć energię liczoną w mega- i gigawatach. Produkcja energii to jedno. Pod uwagę należy wziąć także wpływ OZE na środowisko. Elektrownie wiatrowe zajmują duże powierzchnie i w istotny sposób wpływają na krajobraz. Elektrownie wodne mogą zmieniać naturalny bieg rzek i wpływać na środowisko bytowe organizmów wodnych. Ogniwa słoneczne najlepiej zdają egzamin w miejscach, w których występuje dość duże nasłonecznienie. Nie istnieją rozwiązania idealne, jednak w przypadku każdego odnawialnego źródła, bilans korzyści i strat pozostaje dodatni. Jaka przyszłość czeka energetykę? Nawet w krajach, w których wykorzystanie OZE jest znaczne, energia odnawialna wciąż jeszcze wymaga wsparcia ze strony konwencjonalnych bloków energetycznych. Właściwie we wszystkich procesach gospodarczych widoczny jest trend postępującej cyfryzacji, coraz wyraźniej do głosu dochodzi także elektromobilność. To sprawia, że popyt na energię elektryczną rośnie. Para: idealne źródło energii Technologia nie musi być cyfrowa, by napędzać rozwój Współczesna technologia energetyczna nie rozwiązała jeszcze wielu istotnych problemów stojących na przeszkodzie postępowi. Jednym z nich jest magazynowanie zielonej energii, które wciąż pozostaje kosztownym procesem. Mogą w tym pomóc np. baterie grawitacyjne. Trzeba jednak pamiętać, że podobne problemy towarzyszyły początkowi eksploatacji paliw kopalnych. Mimo występujących trudności, pewne jest, że światowy bilans energetyczny stopniowo będzie przesuwał się na stronę OZE. Nasz ekspert Artur Białek Dziennikarz i redaktor. Wcześniej związany z redakcjami regionalnymi, technologicznymi i motoryzacyjnymi. W „National Geographic” pisze przede wszystkim o historii, kosmosie i przyrodzie, ale nie boi się żadnego tematu. Uwielbia podróżować, zwłaszcza rowerem na dystansach ultra. Zamiast wygodnego łóżka w hotelu, wybiera tarp i hamak. Prywatnie miłośnik literatury.
Prąd z kosmosu? NASA, ESA i Chinom marzy się orbitalna elektrownia słoneczna. Prace nabierają tempa
Jeśli wyniesiemy elektrownie słoneczne na orbitę, wygenerują nawet dziesięciokrotnie więcej energii niż panele fotowoltaiczne na Ziemi. Światowe agencje kosmiczne pracują nad rozwiązaniami mogącymi zapewnić ludzkości praktycznie nieskończone źródło energii elektrycznej.
W tym artykule: Orbitalna elektrownia słoneczna – początki Orbitalna elektrownia słoneczna – NASA wraca do pomysłu Orbitalna elektrownia słoneczna może powstać w Europie Orbitalna elektrownia słoneczna – plany Chin Jak będzie przesyłać energię orbitalna elektrownia słoneczna? Pomysł na umieszczenie farm słonecznych na orbicie Ziemi sięga roku 1941. Wtedy Isaac Asimov opublikował opowiadanie, w którym opisał stację orbitalną zbierającą energię słoneczną i przesyłającą ją na Ziemię przy użyciu mikrofal. Na naukowe opracowanie tematu należało poczekać do 1968 roku, gdy w magazynie „Science” ukazał się artykuł Petera E. Glasera „Moc ze Słońca: przyszłość”. Orbitalna elektrownia słoneczna – początki Pięć lat później Glaser opatentował swoje rozwiązanie. Zakładało ono umieszczenie na orbicie satelity z ruchomymi panelami słonecznymi oraz ogromnej, mającej powierzchnię około kilometra kwadratowego, anteny. Antena przesyłałaby energię przekształcając ją w mikrofale, które odbierane byłyby na Ziemi dzięki rektenie. Tak nazywamy antenę odbierającą energię elektromagnetyczną i zamieniającą ją w prąd stały. Rektena musiałaby mieć powierzchnię kilku kilometrów kwadratowych. Największa na świecie elektrownia słoneczna Ivanpah Solar Electricity Generating System to słoneczny gigant, który znajduje się na środku pustyni Mojave i zajmuje ponad 1400ha Pomysł był ciekawy i NASA uznała, że należy kontynuować badania. Jednak nie była skłonna bardziej zaangażować się w program ze względu na ogromne trudności i koszty. Przede wszystkim wyniesienie tak ogromnej elektrowni byłoby bardzo drogie, droższe niż program stacji orbitalnych. Poza tym problemem była antena o powierzchni kilometra kwadratowego. Oceniano też, że jeśli nawet te problemy uda się rozwiązać, to straty energii w czasie przesyłu sprawią, że całość przedsięwzięcia będzie nieopłacalna. Nie oznacza to jednak, że ideę porzucono. Orbitalna elektrownia słoneczna – NASA wraca do pomysłu Projekt orbitalnej elektrowni słonecznej, z ang. SBSP – Space Based Solar Power, powracał w różnych formach regularnie od lat 70. Jego wielkim orędownikiem jest Peter Garretson. To były oficer Sił Powietrznych USA, który prowadził badanie nad SBSP w 2007 roku, w ramach Biura Bezpieczeństwa Narodowego Ds. Przestrzeni Kosmicznej. Garretson mówił o wznowieniu pracy nad koncepcją SBSP w trakcie Międzynarodowej Konferencji Rozwoju Przestrzeni Kosmicznej Narodowego Towarzystwa Kosmicznego, która odbyła się 27 maja 2022 roku. Stwierdził wówczas, że NASA, która jako pierwsza opracowywała koncepcje tego typu elektrowni, musi wrócić do czołówki. Temat podjęły wcześniej zarówno europejska, jak i chińska agencja kosmiczna, a postępy prac są znaczne. Orbitalna elektrownia słoneczna może powstać w Europie W grudniu 2021 roku Europejska Agencja Kosmiczna zorganizowała konferencję, której celem było zmobilizowanie środowiska naukowego do szukania nowych rozwiązań energetycznych. W związku z tym, że współcześnie dostęp do przestrzeni kosmicznej stał się łatwiejszy, tańszy i bardziej zrównoważony, jedna z największych przeszkód koncepcji budowy orbitalnej elektrowni została usunięta. Spośród 85 otrzymanych pomysłów opracowania SBSP do dofinansowania wybrano 13. Jak działają baterie grawitacyjne, dzięki którym magazynujemy energię ze źródeł odnawialnych? Sposób na gromadzenie i przechowywanie energii to jedno z największych wyzwań, przed jakimi stoi nasza cywilizacja. Energii, choćby tej dostarczanej przez słońce, mamy dużo. Problemem jest o... Wszystkie działania zostały niedawno uruchomione w celu zbadania różnorodnej gamy technologii SBSP. Inżynierowie zastanawiają się, jak skuteczniej zbierać światło słoneczne i jak bezpiecznie przesyłać tę moc na Ziemię. A także jak produkować i montować ogromne satelity elektrowni słonecznej, kontrolować ich orientację i orbitę. Orbitalna elektrownia słoneczna – plany Chin Prace nad elektrownią orbitalną prowadzą również Chińczycy. Prototyp ma być testowany jeszcze w tej dekadzie. Jeśli testy pójdą pomyślnie, to docelowa konstrukcja zostanie wyniesiona za około 10 lat. Taka orbitalna elektrownia słoneczna miałaby mieć moc jednego megawata. Ze względu na jej masę i rozmiary, chińscy inżynierowie liczą się z koniecznością wynoszenia elektrowni w kosmos w częściach. Dopiero tam zostałaby ona złożona. Istotne znaczenie przy jej budowie mogłaby również odegrać technologia druku 3D. Jak będzie przesyłać energię orbitalna elektrownia słoneczna? Jednak największym problemem nie jest umieszczenie elektrowni na orbicie. Prawdziwe wyzwanie to przesyłanie na Ziemię ogromnej ilości energii z kosmosu. – Takie urządzenie generowałoby też energię cieplną, którą musiałoby w jakiś sposób wypromieniowywać w przestrzeń, aby się chłodzić. W kosmosie nie ma atmosfery. Nie ma więc powietrza, które, owiewając urządzenie, odebrałoby od niego ciepło. Chłodzenie elektrowni byłoby zatem bardzo utrudnione. A w przypadku konieczności przesłania jednego megawata energii, nawet 100 tys. watów zmieni się w ciepło – wylicza dr inż. Tomasz Barciński, szef Laboratorium Mechatroniki i Robotyki Satelitarnej Centrum Badań Kosmicznych PAN. Nowe panele fotowoltaiczne produkują także wodę. „Wysysają” ją z powietrza, nawet na pustyni Czy można za jednym zamachem produkować elektryczność i czystą wodę? To właśnie robi nowy wynalazek saudyjskich uczonych. <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/nowe-panele-fotowoltaiczne-produkuja-takze-wode-wysysaja-ja-z-powietrza-nawet-na-pustyni-fot-renyuan-li-cc-by-sa-74181b8.jpeg" width="938" height="528" alt="Nowe panele fotowoltaiczne produkują także wodę. „Wysysają” ją z powietrza, nawet na pustyni (fot. Renyuan Li, CC-BY-SA)" title="Nowe panele fotowoltaiczne produkują także wodę. „Wysysają” ją z powietrza, nawet na pustyni (fot. Renyuan Li, CC-BY-SA)" /> Dr Barciński dodaje, że współczesna technologia jest w stanie znaleźć rozwiązania wielu problemów związanych z tego typu elektrownią. Jednak wciąż lepszym pomysłem jest tworzenie wielkich farm słonecznych na Ziemi, na pustyniach lub na oceanach. A elektrownie orbitalne mogą przydać się, gdy będziemy zdolni do budowania stoczni orbitalnych i przeniesienia tam ciężaru konstruowania statków kosmicznych. Więcej informacji na temat nowych opracować SBSP otrzymamy we wrześniu 2022 roku, w trakcie zbliżającego się Międzynarodowego Kongresu Astronautycznego. Właśnie wtedy NASA zamierza przedstawić najnowsze opracowanie tematu budowy elektrowni słonecznych na orbicie. Źródła: Energy.gov, ESA. Nasz ekspert Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Związana z magazynami portali Gazeta.pl oraz Wp.pl. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.
Naukowcy zasilali prosty komputer fotosyntetyzującymi sinicami. Działał przez pół roku!
Ponad sześć miesięcy pracował mikroprocesor, któremu energii dostarczały najprostsze jednokomórkowe organizmy, jakie żyją na Ziemi. Zdaniem naukowców, baterie z sinicami mogą być przyszłością internetu rzeczy.
W tym artykule: Czym zastąpić baterie? Ile energii wytwarzały sinice? Jak długo działał mikroprocesor na fotosyntezę? Stwierdzenie, że komputery są wszędzie, stało się truizmem. Już nie tylko w laptopach i telefonach, ale również lodówkach, pralkach, samochodach, czujnikach biometrycznych, zegarkach, implantach czy zabawkach znajdują się mikrokontrolery. Są to bardzo proste mikrokomputery, składające się z pojedynczego układu scalonego. Sterują różnego typu urządzeniami elektronicznymi, często należącymi do tzw. internetu rzeczy (IoT). Lodówka wyświetlająca nam przepisy czy opaska fitnessowa to modne gadżety ułatwiające życie. Jednak rzadko zdajemy sobie sprawę z ekologicznych konsekwencji ich rosnącej popularności. Żywe baterie? Mogą powstać z roślin Bateria, którą możesz wyhodować w donicznce, komputer z żywymi elementami. Brzmi zaskakująco? A jednak w przyszłości to może być możliwe. Już w tej chwili internet rzeczy tworzą miliardy urządzeń. W 2035 r. ma być ich na całej planecie ponad biliard. By działały, muszą zostać wyposażone w baterie litowo-jonowe, które będą zapewniać im zasilanie. Ich produkcja jest jednak bardzo kosztowna ekologicznie. Czym zastąpić baterie? Naukowcy od dekad poszukują nowych, czystych ekologicznie źródeł zasilania. Wielkie nadzieje wiąże się z pozyskiwaniem energii słonecznej. Jednak dla małych urządzeń, które pracują w odległych i trudno dostępnych miejscach, nawet ona może nie być dobrym rozwiązaniem. Ogniwo fotowoltaiczne zapewni urządzeniu energię w dzień, jednak nie w nocy. Jeśli ma działać przez cały czas, musi zostać dodatkowo wyposażone w baterię, która będzie przechowywała wytworzony za dnia prąd. To zwiększa ciężar i koszt urządzenia. Baterie sodowe – czy są tańsze od litowych i bezpieczniejsze dla świata? Baterie sodowe znacznie szybciej się ładują i nie szkodzi im rozładowanie do zera. Czy zrewolucjonizują sposób, w jaki magazynujemy energię? Inżynierowie z Uniwersytetu Cambridge testują więc inne rozwiązanie. W najnowszym numerze czasopisma naukowego „Energy&Environmental Science” opublikowali pracę, w której opisują, jak zasilili prosty mikroprocesor baterią z sinicami. Co istotne, ich komputer wykonywał proste operacje przez ponad pół roku. I nie potrzebował do tego żadnego innego źródła zasilania. Ile energii wytwarzały sinice? Badacze zaprzęgli do pracy sinice z rodzaju Synechocystis. To proste, jednokomórkowe organizmy, które należą do prokariotów. Prokarioty istnieją na Ziemi od 2,6 mld lat. Nie mają jądra komórkowego ani organelli, takich jak mitochondria czy aparat Golgiego. Jednak niektóre z nich wykazują zdolność fotosyntezy. Wykorzystują światło słoneczne i dwutlenek węgla, by produkować energię i tlen. Nowe panele fotowoltaiczne produkują także wodę. „Wysysają” ją z powietrza, nawet na pustyni Czy można za jednym zamachem produkować elektryczność i czystą wodę? To właśnie robi nowy wynalazek saudyjskich uczonych. <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/nowe-panele-fotowoltaiczne-produkuja-takze-wode-wysysaja-ja-z-powietrza-nawet-na-pustyni-fot-renyuan-li-cc-by-sa-a4267d3.jpeg" width="938" height="528" alt="Nowe panele fotowoltaiczne produkują także wodę. „Wysysają” ją z powietrza, nawet na pustyni (fot. Renyuan Li, CC-BY-SA)" title="Nowe panele fotowoltaiczne produkują także wodę. „Wysysają” ją z powietrza, nawet na pustyni (fot. Renyuan Li, CC-BY-SA)" /> Naukowcy zbudowali bioogniwo, które zawierało anodę z aluminium i kolonię sinic. Miało wielkość baterii AA i było testowane w zwykłym świetle w laboratorium. W takich warunkach sinice produkowały cztery mikrowaty prądu na centymetr kwadratowy. To niewiele. Jednak biogenerator działał również w nocy, gdy światło było wyłączane. Sinice produkowały wówczas energię, korzystając ze zgromadzonych wcześniej w komórkach zapasów. Jak długo działał mikroprocesor na fotosyntezę? Cztery mikrowaty wystarczyły, by biobateria zasilała mikroprocesor. Był to Arm Cortex M0+, często stosowany w mikrokontrolerach. Naukowcy zaprogramowali go tak, by wykonywał proste dodawania. Działał przez 45 minut, potem na kwadrans się wyłączał. Następnie cykl rozpoczynał się od początku. – Myśleliśmy, że ten mikrokomputer będzie działał najwyżej kilka tygodni – mówi biochemik Paolo Bombelli, jeden z autorów pracy. – Jednak on chodził i chodził – dodaje. Jak się okazało, zasilanie z alg umożliwiło pracę prostego komputera przez ponad sześć miesięcy. To był kluczowy moment w historii świata, ale kiedy do niego doszło? Pojawienie się na Ziemi pierwszych form życia zdolnych do fotosyntezy doprowadziło do wzrostu tlenu w powietrzu. Naukowcy szacują, że dopiero po 400 milionach lat życie na naszej planecie mog... Naukowcy podkreślają, że biobaterie w rodzaju tej, jaką zbudowali, mogą być przyszłością internetu rzeczy. Tanie i trwałe, mogłyby działać stale, długo i nawet w miejskich oddalonych od sieci energetycznych. Nie wymagają też stosowania drogich i trudnych do utylizacji metali. Źródło: Energy&Environmental Science.
Jak działają baterie grawitacyjne, dzięki którym magazynujemy energię ze źródeł odnawialnych?
Sposób na gromadzenie i przechowywanie energii to jedno z największych wyzwań, przed jakimi stoi nasza cywilizacja. Energii, choćby tej dostarczanej przez słońce, mamy dużo. Problemem jest ogromna nieprzewidywalność źródeł odnawialnych.
W tym artykule: Magazyny energii są pilnie potrzebne Energię może magazynować woda albo betonowe klocki Stare kopalnie można wykorzystać do magazynowania energii Ramiona dźwigu za dnia chwytają bloki betonu jeden po drugim i układają w wielką wieżę, przypominającą dziecięce budowle z klocków. W nocy konstrukcja jest rozbierana i tak dzień w dzień, miesiąc po miesiącu, rok po roku. Czy możemy uniezależnić naszą energetykę od Rosji? Tak i trzeba zrobić to jak najszybciej [WYWIAD] Po inwazji rosyjskich wojsk na Ukrainę, Zachód zareagował błyskawicznie. Zaczął nakładać szereg sankcji, które konsekwentnie izolują Rosję politycznie i gospodarczo. Pieniądze za rosyjs... Syzyfowa praca? Nie, to oryginalny sposób na gromadzenie i przechowywanie energii – jedno z największych wyzwań, przed jakimi stoi nasza cywilizacja. Energii, choćby tej dostarczanej przez słońce, mamy dużo. Problemem jest ogromna nieprzewidywalność źródeł odnawialnych. Magazyny energii są pilnie potrzebne Nie dość, że za pomocą paneli fotowoltaicznych prąd możemy generować tylko za dnia, a chcielibyśmy zużywać go całą dobę (choćby do lodówek). Na domiar złego ilość generowanej energii zależy także od pogody – zachmurzenia w przypadku fotowoltaiki, i siły wiatru, jeśli mówimy o turbinach wiatrowych. Dlatego przestawienie gospodarki na energię odnawialną jest tak skomplikowane. Nie wystarczy bowiem zbudować wielkich farm fotowoltaicznych czy wiatrowych. Równie ważna jest możliwość zgromadzenia energii tak, by można było uwalniać ją, gdy źródła odnawialne nie produkują jej wystarczająco dużo lub w ogóle tego nie robią. Problem gromadzenia energii nie jest problemem nowym. Również tradycyjna energetyka musi się z nim borykać, by szybko sprostać zmieniającemu się w ciągu doby zapotrzebowaniu na prąd. „Rozpędzenie” lub „spowolnienie” wielkiej elektrowni, takiej jak np. Bełchatów, po prostu nie jest możliwe. Podobnie wygląda to w przypadku energetyki jądrowej. Dlatego w systemach energetycznych montowane są różnego rodzaju magazyny energii. Część z nich ma za zadanie stabilizować dostawy prądu przez kilka chwil, potrzebnych do uruchomienia bardziej wydajnego źródła, np. elektrowni gazowej. Cały system budowany był jednak z myślą o tradycyjnych sposobach produkcji prądu, zdecydowanie stabilniejszych i bardziej przewidywalnych niż źródła odnawialne. Energię może magazynować woda albo betonowe klocki Aż 95 proc. systemów przechowywania energii na świecie to tzw. elektrownie szczytowo-pompowe. Ich łączna moc wynosi 184 GW (ponad 36 razy więcej niż moc elektrowni w Bełchatowie). Zasada działania jest prosta. Elektrownia ma dwa zbiorniki wody – górny i dolny. Gdy potrzeba prądu, woda z górnego zbiornika przepuszczana jest przez turbiny generatorów do zbiornika dolnego. Z kolei nadmiar energii elektrycznej wykorzystywany jest do pompowania wody ze zbiornika dolnego do górnego. To bardzo efektywne rozwiązanie, bo sprawność cyklu wynosi ok. 80 proc. z uwzględnieniem parowania wody. Szybko można uruchomić dodatkową moc – od sygnału startu do osiągnięcia pełnej wydajności mijają zaledwie trzy minuty. Największa polska elektrownia szczytowo-pompowa o mocy 716 MW i pojemności 3,6 GWh jest w Żarnowcu. Pierwotnie miała magazynować energię z planowanej tam elektrowni atomowej. Tej jednak w końcu nie wybudowano. Zielona energia jeszcze bardziej eko? Oto generator prądu na deszcz Deszczówka już wkrótce może być wydajnym źródłem odnawialnej energii elektrycznej. Urządzenie z pomocą jednej kropli potrafi zasilić na chwilę 100 żarówek typu LED. Nie wszędzie jednak można zbudować elektrownię wodną. Stąd pomysły, by zamiast wody użyć ciężarów, które można podnosić za pomocą silników elektrycznych, a przy ich opuszczaniu odzyskiwać przechowaną w ten sposób energię. Kilka firm na świecie buduje już instalacje tego typu. Szwajcarska Energy Vault planuje składowanie energii w postaci wielkich słupów z betonowych bloków, układanych precyzyjnie przez automatyczne dźwigi. Jeden słup jest w stanie przechować nawet 80 MWh energii. To mniej więcej tyle, ile jest w stanie zgromadzić elektrownia Czorsztyn-Nidzica-Sromowce Wyżne. Taki słup oferuje stałe zasilanie na poziomie 8 MW przez 16 godzin, czyli jest w stanie zasilać ok. 8 tys. domów jednorodzinnych. Co ważniejsze, energię można tak przechowywać dowolnie długo, bo – w odróżnieniu od wody w zbiorniku – beton nie paruje. Stare kopalnie można wykorzystać do magazynowania energii Z kolei firma Gravitricity z Wielkiej Brytanii planuje przechowywać energię z wykorzystaniem starych szybów kopalnianych. Mają być do nich spuszczane ciężary ważące po 500 ton. Obecnie Gravitricity uruchamia instalację testową. W porcie w Edynburgu zainstalowana została 15-metrowa wieża z dwoma 25 tonowymi ciężarami. Instalacja oferuje moc 250 kW, czyli jest w stanie dostarczyć prąd do ok. 250 budynków jednorodzinnych. Rozwiązanie Gravitricity ma tę przewagę nad pomysłem Energy Vault, że moc takiego magazynu można płynnie regulować w bardzo szerokim zakresie. Można bowiem powolutku opuszczać ciężary jeden po drugim, produkując mało prądu, ale za to przez bardzo długi czas, albo spuścić wszystkie naraz z dużą prędkością, zapewniając w ten sposób szybki zastrzyk energii. Metody bazujące na grawitacji są tanie i proste do wykonania. Jednak problemem może okazać się przestrzeń niezbędna do gromadzenia energii, zwłaszcza jeśli musimy jej przechowywać naprawdę dużo. Dwustumetrowe wieże Energy Vault z pewnością znajdą swoich przeciwników argumentujących, że instalacje szpecą krajobraz. Z kolei opuszczone szyby kopalniane wykorzystywane przez Gravitricity nie są aż tak często spotykane. Możliwości wykopania nowego szybu też często są ograniczone, bo zależą od warunków geologicznych, a poza tym takie przedsięwzięcie zwiększa koszty inwestycji. Czytaj więcej fascynujących artykułów: Naukowcy odkryli sposób na upały. Wystarczy taśma i folia Rozwiązanie jest dziecinnie proste, tanie i w zasięgu każdego. Czy to będzie nowy sposób na upały? Nowe panele fotowoltaiczne produkują także wodę. „Wysysają” ją z powietrza, nawet na pustyni Czy można za jednym zamachem produkować elektryczność i czystą wodę? To właśnie robi nowy wynalazek saudyjskich uczonych. <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/nowe-panele-fotowoltaiczne-produkuja-takze-wode-wysysaja-ja-z-powietrza-nawet-na-pustyni-fot-renyuan-li-cc-by-sa-74181b8.jpeg" width="938" height="528" alt="Nowe panele fotowoltaiczne produkują także wodę. „Wysysają” ją z powietrza, nawet na pustyni (fot. Renyuan Li, CC-BY-SA)" title="Nowe panele fotowoltaiczne produkują także wodę. „Wysysają” ją z powietrza, nawet na pustyni (fot. Renyuan Li, CC-BY-SA)" /> Wtyczka do Słońca czyli jak ujarzmić największą baterię? Ze Słońca spływa więcej energii, niż nam potrzeba. Gdybyśmy tylko potrafili ją łapać...
Działania ekologiczne: lista 8 rzeczy, które możesz zrobić dla zdrowia planety
Działania ekologiczne mają ogromną moc sprawczą, ale nie wystarczy tylko o nich mówić czy pisać. Ważne są realne działania, za które Ziemia z pewnością nam podziękuje. O czym mowa? Oto kilka prostych wskazówek, jak być bardziej „eko”.
W tym artykule: Czym są działania ekologiczne? Segreguj odpady Oszczędzaj wodę i prąd Interesuj się eko wydarzeniami Naprawiaj uszkodzone sprzęty elektroniczne Korzystaj z ekologicznych środków transportu Nie pal w piecu śmieciami Kupuj przedmioty używane Stosuj torby wielokrotnego użytku Dlaczego działania ekologiczne są takie ważne? Działania ekologiczne, czyli każdy gest ma znaczenie Jeśli chcemy mieć realny wpływ na kondycję naszej planety, bez zmiany codziennych nawyków się nie obejdzie. I znów, wszystko jest niby oczywiste, ale wciąż nie zdajemy sobie sprawy z faktu, że przyszłość Ziemi jest w naszych rękach i tylko od nas zależą jej dalsze losy. Co zatem możemy zrobić? Jakie są działania ekologiczne rekomendują eksperci? Poniżej przedstawiamy najważniejsze wskazówki dotyczące dbania o środowisko i listę rzeczy, które już teraz można zrobić dla zdrowszej planety. Przestrzegajmy ich codziennie, nie tylko 5 czerwca z okazji Światowego Dnia Środowiska. Czym są działania ekologiczne? Przez działania ekologiczne rozumiemy wszystkie czynności, które mają na celu poprawę jakości środowiska naturalnego. Czynności te są również ukierunkowane na poprawę warunków życia człowieka, który jest przecież częścią przyrody i jest od niej ściśle uzależniony. Funkcjonowanie w środowisku przyjaznym dla ludzi leży więc w naszym interesie. Działania ekologiczne są w znacznej mierze odpowiedzią na problem zanieczyszczenia środowiska. Od wielu lat obserwowalny jest ujemny wpływ człowieka na przyrodę ożywioną, glebę, powietrze i wodę. Coraz częściej naukowcy donoszą też o globalnych zmianach klimatycznych, do których człowiek przyłożył swoją rękę. Zanieczyszczenia antropogeniczne stanowią poważny problem, przed którym stajemy dziś wszyscy. Francja wprowadza zakaz sprzedaży owoców i warzyw w plastikowych opakowaniach Szacuje się, że obecnie 37 proc. owoców i warzyw jest sprzedawana w plastikowych opakowaniach. Do 2026 r. zakaz obejmie wszystkie. Coraz więcej państw decyduje się na wprowadzanie polityki ekologicznej, zorientowanej na bardziej ekonomiczne wykorzystywanie zasobów naturalnych i działania mające na celu ochronę środowiska. Za szczególnie istotne uważa się kwestie związane z gospodarką energetyczną, przemysłem i transportem. W centrum zainteresowania jest również problem wykorzystania zasobów wodnych i właściwe kształtowanie przyrody ożywionej. Choć potrzebne są nam zorganizowane i skoordynowane działania globalne w zakresie ochrony środowiska, to każdy z nas może swoimi decyzjami i wyborami wpłynąć na poprawę jakości środowiska. Jak tego dokonać? Oto przykłady działań ekologicznych, które mogą mieć pozytywne skutki dla naszej planety. Segreguj odpady Wielu z nas od dziecka jest uczonych, że należy segregować śmieci. Choć na przestrzeni ostatnich lat nasze dawne przyzwyczajenia w tej kwestii zaczęły się nieco zmieniać na lepsze, to dziś potrzebujemy już bardziej stanowczych działań w tym zakresie. Segregowanie odpadów pozwala na późniejsze ich przetworzenie i wykorzystanie w produkcji, co tym samym zmniejszy zapotrzebowanie na surowce naturalne. Segregując śmieci zmniejszamy też ryzyko zanieczyszczeń. Oszczędzaj wodę i prąd Przykładem działań ekologicznych jest również ekonomiczne korzystanie z wody oraz prądu. Wpływ na środowisko mogą mieć nawet z pozoru błahe czynności i przedsięwzięcia, jak zakręcanie wody podczas mycia zębów czy stosowanie energooszczędnych źródeł światła. Czasem naprawdę niewiele trzeba dla zdrowszej planety. Interesuj się eko wydarzeniami Na nasze szczęście przedsięwzięć, które promują ekologiczne zachowania bądź zakupy jest coraz więcej. Jednym z nich są Targi Kosmetyków Naturalnych Ekocuda. W weekend 19-20 listopada event ponownie zagości w Warszawie, ale tym razem, w zupełnie nowej, rozbudowanej formule! Oprócz wystawców, podczas jesiennego eventu w Warszawie, na uczestników czekać będą: Kongres i Strefa B2B, Strefa Influencers & Chillout, Strefa Warsztatów. Uczestnictwo w Targach oraz Kongresie to doskonała okazja, by odkryć nowe marki, spotkać ich twórców oraz zakupić ulubione eko produkty, ale także wzbogacić swoją wiedzę podczas interesujących wystąpień niesamowitych ekspertów z szeroko ujętej branży kosmetycznej. Podczas Kongresu technolodzy, innowatorzy, pasjonaci i specjaliści od marketingu marek beauty będą rozmawiać m.in. o trendach, surowcach, ekologii, innowacji oraz pielęgnacji. Ekocuda - Targi Kosmetyków Naturalnych to nowe pokłady eko wiedzy, kontaktów oraz inspiracji. Tak słońce rozkłada plastik. „Dziesiątki tysięcy związków” Niestety, mimo wielu kampanii edukacyjnych plastikowych odpadów w środowisku jest coraz więcej. Naukowcy zbadali proces ich rozpadu w wodzie. Naprawiaj uszkodzone sprzęty elektroniczne W dobie dzisiejszego konsumpcjonizmu lekką ręką przychodzi nam rezygnować z uszkodzonego sprzętu i kupować zupełnie nowy. Tymczasem warto zastanowić się, czy niektórych usterek nie dałoby się wyeliminować. Zdarza się, że uszkodzenia takich sprzętów jak laptop czy telewizor są łatwe do usunięcia i nie ma potrzeby inwestowania w zupełnie nowe produkty. Tymczasem koszty, jakie ponosi środowisko w związku z produkowaniem i dystrybucją sprzętów elektronicznych są wysokie. Naszymi działaniami możemy jednak skutecznie je ograniczyć. Korzystaj z ekologicznych środków transportu Dobrą zmianą nawyków – zarówno z ekologicznego punktu widzenia, jak i ze względów zdrowotnych – jest korzystanie z ekologicznych środków transportu. Jazda rowerem do pracy zamiast samochodem czy autobusem to jeden z przykładów skutecznych działań ekologicznych. W ten sposób ograniczamy emisję spalin, a także oszczędzamy pieniądze. Nie pal w piecu śmieciami Podczas okresu jesienno-zimowego w wielu miastach naszego kraju poziom zanieczyszczenia powietrza znacząco przekracza normy. Przez lata działo się tak m.in. z powodu spalania niektórych rodzajów paliw w piecach. Choć ustawy antysmogowe wymusiły zmianę naszych przyzwyczajeń, to nadal problemem jest np. spalanie śmieci. W niektórych piecach wciąż lądują różne nietypowe przedmioty, łącznie z kawałkami lakierowanych mebli, co przekłada się na wzrost zanieczyszczeń. Jeśli zatem chcemy poprawić jakość powietrza, powinniśmy nauczyć się dobrych nawyków związanych z paleniem w piecu i stosować tylko dozwolone paliwa i materiały. Można też skorzystać z gminnych programów wymiany pieców na bardziej przyjazne środowisku. Kupuj przedmioty używane Różnego rodzaju przedmioty użytku codziennego – łącznie z wysokiej jakości ubraniami – nie muszą być całkiem nowe, aby nam służyły przez lata. Kupowanie z drugiej ręki to zarówno oszczędność, jak i działanie ekologiczne. W ten sposób możemy nabywać np. meble, książki czy zabawki, a więc przedmioty, których produkcja jest obciążeniem dla przyrody. Stosuj torby wielokrotnego użytku Wybierając się na zakupy warto mieć pod ręką torbę wielokrotnego użytku albo np. wiklinowy koszyk. Warto ograniczyć kupowanie kolejnych opakowań foliowych czy papierowych toreb. W przeciwnym razie będziemy bowiem tylko generowali nowe, zupełnie niepotrzebne i trudne do utylizacji odpady. Tak słońce rozkłada plastik. „Dziesiątki tysięcy związków” Niestety, mimo wielu kampanii edukacyjnych plastikowych odpadów w środowisku jest coraz więcej. Naukowcy zbadali proces ich rozpadu w wodzie. Dlaczego działania ekologiczne są takie ważne? Dlaczego potrzebujemy działań ekologicznych? Czy rzeczywiście mają one sens? Obserwując rosnący poziom zanieczyszczeń środowiska i związane z tym konsekwencje dla życia na naszej planecie, należy odpowiedzieć jednoznacznie – tak, działania ekologiczne mają sens i zachodzi potrzeba ich realizacji. Troska o środowisko to nie tylko dbanie o przyrodę wokół nas, to także troska o nasze zdrowie, naszą przyszłość i los planety, na której będą żyły nasze dzieci. Powinniśmy zatem starać się o lepsze zrozumienie mechanizmów rządzących przyrodą i działać w taki sposób, który będzie korzystny dla środowiska. Oto prawdziwe problemy naszego świata na poruszających zdjęciach Te zdjęcia nie są po prostu „ładne”. Zobaczcie kadry, które skłaniają do refleksji nad kondycją Ziemi i ludzkości. <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/3fb542a067bb8e8c26b7819ee742b1649c1a9f54-005f889.jpeg" width="938" height="528" alt="Poruszające zdjęcia nagrodzone w konkursie The Environmental Photographer of the Year. Oto prawdziwe problemy naszego świata" title="Poruszające zdjęcia nagrodzone w konkursie The Environmental Photographer of the Year. Oto prawdziwe problemy naszego świata" /> Działania ekologiczne, czyli każdy gest ma znaczenie Wydawać by się mogło, że w obecnej sytuacji znaczenie mają przede wszystkim działania ekologiczne przeprowadzane na wielką skalę. Choć prawdą jest, że istnieje pilna potrzeba takich działań, to należy zwrócić uwagę, iż każdy gest w tym zakresie ma znaczenie. Wszyscy możemy oddziaływać pozytywnie na środowisko i działać ekologicznie. Gdyby każdy z nas choć minimalnie zmienił codzienne nawyki – np. nieco krócej brał prysznic, zakręcał wodę podczas mycia zębów, segregował śmieci, a podczas zakupów używał toreb wielokrotnego użytku – to efekty takich działań już w krótkim czasie byłyby bardzo wymierne. Chyba każdy przyzna, że wszystkie te czynności nie są wymagające i nie mają wpływu na jakość codziennego życia. Gdyby przerodziły się w nawyk u każdego z nas, to z pewnością odbiłoby się to korzystnie na przyrodzie. W tym kontekście działania jednostki wydawać się mogą bez znaczenia, ale już działania milionów jednostek to perspektywa realnej poprawy jakości środowiska. Dlatego tak ważny jest każdy, nawet drobny gest służący przyrodzie. Ta dieta ma ocalić planetę i przedłużyć nam życie. Naukowcy: Stawka jest bardzo wysoka The "planetary health diet" - jak nazywają ją naukowcy, może być stosowana przez osoby od drugiego roku życia. Według autorów nie tylko jest zdrowa i ekologiczna, ale pozwala także zmniejsz...
Czy możemy uniezależnić naszą energetykę od Rosji? Tak i trzeba zrobić to jak najszybciej [WYWIAD]
Po inwazji rosyjskich wojsk na Ukrainę, Zachód zareagował błyskawicznie. Zaczął nakładać szereg sankcji, które konsekwentnie izolują Rosję politycznie i gospodarczo. Pieniądze za rosyjski węgiel i gaz, które przez lata płynęły z Europy, napędzały machinę wojenną Kremla. Teraz jest czas, aby odciąć ten kurek i uniezależnić się energetycznie od Rosji. Czy to jednak jest możliwe?
Jakub Rybski: Premier Mateusz Morawiecki powiedział, że „choćby jutro nakładamy embargo na rosyjski węgiel. Jesteśmy na to gotowi, potrzebujemy zgody ze strony Komisji Europejskiej, aby nałożyć embargo, czyli zakaz importu rosyjskiego węgla”. To jest śmiała zapowiedź, szczególnie, że tego węgla wciąż importujemy bardzo dużo z Rosji. Co więcej, nasza energetyka jest oparta w ok. 70 proc. na węglu. Czy jesteśmy zatem w stanie całkowicie uniezależnić się energetycznie od Rosji? Jakub Wiech, zastępca redaktora naczelnego portalu Energetyka24.com: Tu jest kilka problemów. Przede wszystkim chodzi o to, że Rosja sprzedaje węgiel, który jest tani, jest dobrej jakości i jest dostępny w dużych ilościach. Dzięki temu wygrywała na naszym rynku. Jeżeli chodzi o import, to te 20 proc. naszego zapotrzebowania, które pokrywaliśmy importując węgiel z różnych kierunków (w 70 proc. z Rosji), wynikało z tego, że Rosja wygrywa w regionie, sprzedając konkurencyjny surowiec. Branża turystyczna pomaga uchodźcom z Ukrainy. Darmowe noclegi i przejazdy to nie wszystko Uchodźcy wysiadający na dworcach kolejowych i autobusowych w Polsce często pytają, jak dostać się pod konkretny adres lub gdzie mogą wykupić nocleg. Branża turystyczna wyszła naprzeciw ic... Problem polega na tym, że jego zastąpienie będzie kosztowne. To znaczy, że będziemy musieli kupować węgiel, który będzie trochę droższy. Mamy na to kilka sposobów. Węgiel to jest surowiec, który jest dosyć prosty, jeżeli chodzi o manewrowanie. To znaczy, że łatwo go przewozić. Łatwo go składować, można go przechowywać w zasadzie wszędzie, bez konieczności budowy jakiejkolwiek specjalnej infrastruktury. To już sprawia, że jest to diametralnie inna sytuacja niż np. jeśli chodzi o gaz ziemny czy ropę naftową. Polska ma działający węgloport, Polska ma rozbudowane połączenia kolejowe. Polska ma wreszcie swój własny węgiel i to nam daje pewien potencjał do substytucji, jeżeli chodzi o dostawy z Rosji. Możemy, wyliczając już opcje, postawić na import z takich państw jak Australia czy Kolumbia. Czyli naprawdę bardzo egzotyczne kierunki, które też są konkurencyjne, jeżeli chodzi o dostawy. Rosjanie zniszczyli największy samolot na świecie. Antonov był w Polsce jeszcze w tym roku Jeszcze dwa lata temu tysiące Polaków oglądały, jak największy samolot na świecie lądował w Warszawie. W trakcie walk w Ukrainie maszyna została zniszczona. Możemy też ściągać węgiel z różnych regionów Europy, z różnych miejsc, gdzie akurat działają porty węglowe i kolejami zwozić go do Polski. Możemy też postawić na takie awaryjne fedrowanie. Coś takiego przerabialiśmy już w ciągu ostatnich miesięcy ubiegłego roku. Wtedy deficyt węgla spowodował, że spółki górnicze poprosiły swoich pracowników o dodatkowe moce przerobowe, żeby zwiększyć podaż surowca na rynku. Mamy więc mamy pewne narzędzia, które mogą zastąpić ten surowiec z Rosji. To jest na stole i to jest do zrobienia. Tak jak Pan powiedział, ta alternatywa będzie droższa. Polski resort aktywów państwowych informuje, że podległe ministerstwu firmy energetyczne praktycznie w ogóle nie korzystają z węgla, który pochodzi z importu. 99,7 proc. węgla kamiennego i brunatnego, który wykorzystują, pochodzi z polskich kopalni. To są jednak firmy podległe ministerstwu. Pozostałe 15 proc. zapotrzebowania pochodzi z importu prywatnego. To jest energetyka gospodarstw domowych, więc to się prawdopodobnie odbije na cenach opału dla konsumentów indywidualnych. To się odbije przede wszystkim na sytuacji elektrociepłowni. To one w dużej mierze przyczyniają się do tego, że ten import istnieje. To się przekłada naturalnie na ceny ciepła sieciowego i na ceny energii elektrycznej w pewnym zakresie. Tutaj trzeba odwołać się do tego, co na przykład płynęło z Waszyngtonu czy z Berlina, kiedy wdrażane były pierwsze sankcje dla Rosji. To znaczy, że musimy być, jako konsumenci, gotowi na poniesienie kosztów tej wojny. Wojny, którą też w pewien sposób prowadzimy, uderzając w gospodarkę Rosji. To będą koszty, które dotkną społeczeństwo. Myślę natomiast, że to jest cena, którą warto zapłacić za wsparcie Ukrainy w takich chwilach. A także za pewną obronę wartości, które nam przyświecają. Jak pomagać Ukrainie? Lista zweryfikowanych zbiórek i organizacji Od wielu dni granice Polski przekraczają dziesiątki tysięcy Ukraińców, którzy uciekają przed wojną. Już ok. 300 tysięcy uchodźców z Ukrainy znalazło się na terytorium naszego kraju. T... <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/uchodzcy-we-lwowie-czekaja-na-pociag-do-polski-fot-pavlo-palamarchuk-sopa-images-lightrocket-via-getty-images-48a8aa9.jpeg" width="938" height="625" alt="uchodźcy we Lwowie czekają na pociąg do Polski, fot. Pavlo Palamarchuk/SOPA Images/LightRocket via Getty Images" title="uchodźcy we Lwowie czekają na pociąg do Polski, fot. Pavlo Palamarchuk/SOPA Images/LightRocket via Getty Images" /> To jest cena, którą płacimy za postawienie się twardo wobec zbrodniczego reżimu. Przez lata wykorzystywał on surowce właśnie jako broń polityczną, ale też jako źródło finansowania swojej machiny wojennej. Teraz, kiedy ta machina wojenna ruszyła w stronę pokojowo nastawionego państwa, powinniśmy zrobić wszystko, żeby odciąć Rosję od finansowania kapitałem zachodnim. To nie będzie łatwe. Nie będzie to łatwe. Wiele lat budowania zależności, zwłaszcza na polu energetycznym, daje się teraz we znaki. Niemniej jest to konieczne, jeżeli chcemy mieć wpływ na to, co się w Rosji dzieje. Praktyka pokazała, że ta polityka, która dotychczas była realizowana przez Unię Europejską - czyli tworzenia ekonomicznej zależności, po to, żeby kontrolować to, co dzieje się na Kremlu - zawiodła w całości. Okazało się, że nie mamy żadnej kontroli nad działaniami Władimira Putina. Mamy natomiast otwarte kanały finansowania jego reżimu za pośrednictwem właśnie importu energii za europejski kapitał. Ta dźwignia gospodarcza, którą miała mieć Europa, okazała się energetyczną smyczą, którą ma Władimir Putin. Jest to coś, co po prostu w tym momencie zostało uwidocznione i trzeba tę politykę zmienić, bo jest nieskuteczna. Fotoreportaż z Ukrainy zaatakowanej przez Rosję. Miasta ogarnął chaos Rosyjska inwazja na Ukrainę jest prowadzona drogą lądową, morską i powietrzną. Tak sytuacja wygląda od środka. Jak wygląda sytuacja z gazem? Czy w tej sytuacji również możemy uniezależnić się od Rosji? Think Tank Bruegel twierdzi, że jest to możliwe. Ale jest tak samo, albo nawet bardziej kosztowne niż w przypadku węgla. Bruegel opublikował raport, który stwierdza, że Unia Europejska może już w ciągu nadchodzącej zimy obyć się bez gazu z Rosji. To jest bardzo optymistyczne założenie, ale będzie oznaczało potężne koszty. Z gazem jest o tyle trudniej, że to uzależnienie jest głębokie. Gaz sam w sobie jest paliwem trudnym, jeżeli chodzi o zastąpienie go. Rosja, odpowiadając za 44 proc. importu gazu do Unii Europejskiej, jest świadoma tego, że Europejczycy nie są w stanie z dnia na dzień zastąpić tego wolumenu czymś innym. Nie mamy infrastruktury. Nie mamy możliwości przesyłowych. Nie mamy zakontraktowanych dostawców. Teraz w ogóle sytuacja na ogólnonarodowym rynku gazu jest trudna, bowiem cały czas odbijają się jeszcze czkawką zaburzenia czasu pandemii. Możliwości są ograniczone. Oczywiście możemy tutaj awaryjnie debatować nad ściąganiem tego paliwa z takich krajów jak Stany Zjednoczone, państwa arabskie, Australia czy Nigeria. To będzie do pewnego stopnia możliwe. To natomiast będzie znacznie trudniejsze niż w przypadku węgla. Nie zastąpimy na pewno tego całego importu, który pochodzi z Rosji. Trzeba też pamiętać, że Rosja kontroluje część infrastruktury gazowej w Europie, na przykład magazyny gazu, więc to jest dosyć niebezpieczne. Pierwsze dni wojny w Ukrainie. Fotoreportaż Od 24 lutego trwa pełnoskalowa inwazja na Ukrainę. Codziennie rosyjskie wojska dokonują ataków na lotniska, bazy wojskowe, największe metropolie - Kijów i Charków - oraz mniejsze miasta i lu... <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/dziecko-ktore-buja-sie-na-hustawce-spoglada-na-budynek-w-kijowie-zniszczony-przez-rakiete-fot-pierre-crom-getty-images-2480451.jpeg" width="938" height="626" alt="dziecko-ktore-buja-sie-na-hustawce-spoglada-na-budynek-w-kijowie-zniszczony-przez-rakiete-fot-pierre-crom-getty-images-2480451" title="dziecko-ktore-buja-sie-na-hustawce-spoglada-na-budynek-w-kijowie-zniszczony-przez-rakiete-fot-pierre-crom-getty-images-2480451" /> Tutaj warto podkreślić, że dotychczas te sankcje Unii Europejskiej i Stanów Zjednoczonych omijały eksport surowców. Nie dotykały na przykład eksportu ropy, gazu czy węgla z Rosji. I to, wbrew pozorom, nie jest hipokryzja Zachodu, chociaż rzeczywiście pewien wątek zabezpieczenia swojej własnej gospodarki ma tutaj znaczenie. Natomiast warto podkreślić, że jest to działanie ukierunkowane na to, żeby nie podbijać sztucznie cen tych surowców. Bo wówczas Rosja mogłaby zarobić tyle samo, sprzedając ich mniej. Jeżeli ceny gazu i ropy były wysokie, to Rosja, ograniczając eksport, dalej by zarabiała tyle, ile sobie zaplanowała. To byłoby działanie sprzeczne z logiką tych sankcji. W naszym najlepszym interesie jest, żeby Rosja musiała sprzedawać te surowce energetyczne tanio. Chodzi o to, żeby zmniejszyć potencjalne zarobki rosyjskich koncernów, jeżeli chodzi o ściąganie dewiz, bo kontrakty energetyczne są rozliczane w zagranicznych walutach (w dolarach i euro). Dla Rosji jest to po prostu dopływ zagranicznej gotówki, która jest szczególnie cenna w tym czasie, kiedy rubel szoruje po dnie. Kwestie eksportu surowców są dosyć trudne. To dość delikatna gra i trzeba uważać, żeby nie wylać dziecka z kąpielą. Ten sam think tank Bruegel ocenił, że decydujące będzie obniżenie popytu na gaz. Ale jak obniżyć ten popyt? Na pewno nie z dnia na dzień. To jest kwestia pewnego przemyślenia europejskiej polityki energetycznej i tego zachowania, jakie cechuje niektórych graczy na europejskim rynku energetycznym. Patrząc w długiej perspektywie, chodzi przede wszystkim o to, żeby postawić na wszystkie możliwe technologie, jakie są w stanie doprowadzić nas do realizacji celów klimatycznych przy jednoczesnym minimalizowaniu uzależnienia od paliw kopalnych. Rosja i Ukraina: skomplikowana historia, która łączy i dzieli dwa kraje Stulecia rozlewu krwi, dominacja obcych sił i wewnętrzne podziały doprowadziły do tego, że Ukraina znalazła się w niepewnej sytuacji między Wschodem a Zachodem. Mowa tutaj o włączeniu energetyki jądrowej do europejskiej polityki energetycznej, bo to rozwiązanie było przez długi czas traktowane jako taki parias technologiczny. Europa pozwalała na odchodzenie od atomu, a teraz trzeba odejść od odchodzenia od atomu.Ta polityka powinna się zmienić m.in. w takich krajach, jak Niemcy i Belgia. Te decyzje dotyczące wstrzymania pracy elektrowni jądrowych powinny być absolutnie wycofane. Można pomyśleć nad systemem wsparcia dla rozwoju energetyki jądrowej. Oczywiście drugą odnogą tego samego działania powinien być rozwój energetyki odnawialnej, która również pomaga w dekarbonizacji. Mamy tutaj ten aspekt pewnej stochastyczności pracy źródeł odnawialnych, co rodzi konieczność wspomagania ich innymi mocami. To są głównie moce gazowe. To obniżenie popytu, w chwili próby może się wiązać z czymś w rodzaju dwudziestego stopnia zasilania, ale na rynku gazowym. To znaczy, że celowo będziemy ograniczać podaż gazu dla niektórych branż, które mogą odczuć poważne niedobory. Natomiast to jest bardzo czarny scenariusz. Scenariusz, w którym Rosja odcina dostawy dostawy gazu. Na ten moment one są realizowane normalnie. Nie ma tutaj zaburzeń w dostawach surowców - nie tylko gazu, ale też ropy naftowej - do Europy. Niemniej patrząc na to, co robi Władimir Putin, musimy być gotowi na wszystko. Prace budowlane na odcinkach lądowej części gazociągu Baltic Pipe mają być wznowione. To jest dla Polski bardzo duża szansa na uniezależnienie Polski od rosyjskiego gazu. Dla Polski to jest kluczowy projekt, bo to jest możliwość zastąpienia gazu rosyjskiego gazem z szelfu norweskiego. To jest gazociąg, który jest dla nas fundamentalny, jeżeli chodzi o naszą wizję transformacji pod kątem źródeł dostaw. Unia Europejska zamknęła przestrzeń powietrzną dla Rosji. Jak wygląda ruch lotniczy nad Europą? W ostatnich dniach ruch lotniczy w Europie uległ wielu zmianom. Najpierw linie lotnicze dowoływały połączenia z Ukrainą. Obecnie większość nieba nad Europą jest zamknięta dla rosyjskich ... Baltic Pipe w tym momencie idzie zgodnie z harmonogramem. Najprawdopodobniej zostanie otwarty w październiku, a na przełomie roku osiągnie swoją pełną przepustowość. To będzie 10 miliardów metrów sześciennych gazu rocznie. Tak, w całym systemie. Do Polski dotrze około 8 miliardów z tego i to nam pozwoli zastąpić ten gaz, który bierzemy na mocy kontraktu jamalskiego. To jest coś, co dla Polski jest takim game changerem. Stoimy przed możliwością zupełnego porzucenia dostaw gazu z Rosji. Czyli wraz z rozpoczęciem działalności Baltic Pipe, Polska staje się całkowicie niezależna Rosji, jeśli chodzi o gaz ziemny? Tak i to jest coś, co dla nas jest historycznym sukcesem. Pokazaliśmy, że w ciągu względnie niedługiego czasu jesteśmy w stanie zejść z uzależnienia importu od Rosji z prawie 100 proc. do poziomu 0 proc. To jest możliwe. To jest przykład dla Europy, że są możliwości zrzucenia z siebie tego politycznego ciężaru, jakim jest uzależnienie od dostaw surowców z Rosji. Możemy to robić. Powinniśmy to robić, a wojna w Ukrainie pokazuje, że trzeba to robić bardzo szybko. To może być również dobry moment, żeby zacząć w końcu myśleć o przejściu na energię odnawialną. To daje nam pole do dyskusji i do pewnych działań. Tak, ale my o tym myślimy. Europa i tak ma bardzo ambitne cele w kwestii OZE (odnawialne źródła energii - przyp. red). Ale jeżeli mówimy wyłącznie o Polsce, to nasz kraj może nie jest na szarym końcu, ale wypada dość mizernie na tle Europy. Jesteśmy na szarym końcu. To trzeba powiedzieć jasno, że jeżeli chodzi o Europę, Polska jest na szarym końcu w rozwoju energetyki odnawialnej. To się przekłada np. na emisyjność naszej energetyki i to jest dramat. W tym momencie te plany, które się realizują w naszym kraju - czyli budowa elektrowni wiatrowych offshore i budowa dużych farm fotowoltaicznych - dają pewną iskierkę nadziei na przyszłość. natomiast są to plany rozłożone na lata. Dlatego powinniśmy wreszcie uwolnić wiatraki na lądzie. Tzw. ustawa odległościowa powinna zostać zmieniona. Natomiast z technicznego punktu widzenia to jest wszystko, co możemy w tym momencie zrobić. Pozwoli nam to po jakimś czasie cieszyć się energią ze źródeł takich jak elektrownie offshore. Tak samo jak budowa elektrowni jądrowej, która dopiero jest zaplanowana na lata 30. tego wieku. Natomiast teraz płacimy za nasze zaniedbania. To, że mamy tak mało OZE, wynika z faktu, że wcześniej tego nie rozwijaliśmy, tylko tkwiliśmy w monokulturze węglowej. Teraz tego się nie da zmienić z dnia na dzień. Niestety, energetyka jest tą płaszczyzną, która wymaga pewnej cierpliwości i konsekwencji. W Polsce, niestety, było z tym różnie. Najnowszy raport IPCC stwierdza, że jesteśmy daleko od tego, żeby osiągnąć cele Porozumienia Paryskiego. Biorąc pod uwagę obecną tendencję, wszystko wskazuje na to, że nie obniżymy emisji gazów cieplarnianych. Co gorsza, ona w następnej dekadzie może wzrosnąć nawet o 14 proc. W Polsce już pojawiają się głosy, że trzeba wstrzymać unijną politykę klimatyczną, wstrzymać system ETS. To jest, moim zdaniem, nieco trochę cyniczne wykorzystywanie sytuacji w Ukrainie do osiągnięcia własnych celów przez Polskę. To nie unijna polityka klimatyczna jest zagrożeniem, tylko właśnie uzależnienie od paliw kopalnych, przede wszystkim z Rosji. Da się pogodzić cele unijnej polityki klimatycznej z celami derusyfikacji polityki energetycznej Unii Europejskiej. To jest do zrobienia i tutaj nie trzeba zmieniać celów klimatycznych. Trzeba dołożyć do tego równoległe cele derusyfikacji w tym zakresie i to jest do osiągnięcia. To tutaj powinna Polska działać, a nie na rzecz wywrócenia do góry nogami unijnej polityki klimatycznej, bo te działania są skazane na porażkę. Polski nikt tym nie poprze. Tutaj nie będziemy mieć szerokiego odzewu ze strony państw Unii Europejskiej. To było widać już podczas próby reformy ETS przez Polskę. Wykolejenie w tym momencie polityki klimatycznej nie wchodzi w grę. Powinniśmy się skupić na tym, co naprawdę możemy osiągnąć. Np. możemy osiągnąć pewne zmiany, jeżeli chodzi chociażby o budowę w Europie infrastruktury, służącej do odbioru innych niż rosyjskie paliw. Powinniśmy naciskać np. na Niemców, żeby ostatecznie już porzucili projekt Nord Stream 2. On w tym momencie, mówiąc obrazowo, jest nieprzytomny, ale nie jest jeszcze martwy. Powinniśmy też skłaniać naszych partnerów z Zachodu do tego, żeby budowali sieć gazoportów do odbioru LNG. Żeby budowali interkonektory, żeby budowali magazyny gazu. To jest coś, co powinniśmy teraz robić. Mierzmy jednak siły na zamiary, a nie na odwrót. Projekt Nord Stream 2 został zawieszony w ramach sankcji. Teraz okazuje się, że firma, która była odpowiedzialna za ten projekt, ogłosiła upadłość. Czy to oznacza, że ten projekt został już definitywnie porzucony? Ten gazociąg leży, ta rura jest gotowa. Bankructwo spółki oznacza tyle, że ona jest porzucona, osierocona w sensie formalno-prawnym. Natomiast nic nie stoi na przeszkodzie, żeby wkrótce została otwarta i uruchomiona. Tak naprawdę to pogrzebał ją Władimir Putin swoją decyzją o ataku na Ukrainę. Z punktu widzenia bezpieczeństwa energetycznego Europy ten gazociąg nigdy nie powinien być otwarty. Nigdy nie powinien zostać zbudowany, bo on jest wymierzonym w Ukrainę takim klinem, jeżeli chodzi o bezpieczeństwo. On umożliwia przerzucenie tranzytu gazu z Ukrainy na Bałtyk. To otworzyło drogę do tak daleko idącej agresji, takiej jaką teraz widzimy w Ukrainie. Moim zdaniem to nie jest przypadek, że akurat wtedu, kiedy został ukończony Nord Stream 2, ruszyła rosyjska agresja. Rosjanie wiedzieli, że mają alternatywę dla szlaku ukraińskiego. Że w razie uszkodzeń infrastruktury w Ukrainie, w razie prowadzenia działań, które mogą naruszyć ten system, Rosjanie mieli w zapasie Nord Stream 2. Dlatego czekali z ofensywą na jego ukończenie. Co nie zmienia faktu, że widzę też możliwości wznowienia rozmów na temat tego projektu, np. gdyby doszło do przetasowania władzy na Kremlu. Nie sądzę, żeby ktokolwiek ze środowiska Władimira Putina był politycznie w stanie podnieść Nord Stream 2. W tym układzie politycznym to jest projekt, który nie funkcjonuje i ma nie funkcjonować. W przypadku zmiany władzy, jest to coś, co może być przedmiotem dalszych dyskusji i negocjacji. Rozmowa z Jakubem Wiechem, prawnikiem, dziennikarzem i zastępcą redaktora naczelnego serwisu Energetyka24.com.
Nowe panele fotowoltaiczne produkują także wodę. „Wysysają” ją z powietrza, nawet na pustyni
Czy można za jednym zamachem produkować elektryczność i czystą wodę? To właśnie robi nowy wynalazek saudyjskich uczonych.
W tym artykule: Nawet w suchym, pustynnym powietrzu jest woda, którą można wykorzystać Nowe ogniwa fotowoltaiczne są chłodzone hydrożelem i przy okazji produkują wodę Wodę można uzyskać także dzięki powłokom chłodzącym Naukowcy z Uniwersytetu Nauki i Techniki Króla Abdullaha (KAUST) w Arabii Saudyjskiej postanowili rozwiązać dwa problemy za jednym zamachem. Zaprojektowali wydajne panele fotowoltaiczne, czyli odnawialne źródło energii (OZE). Ta sama instalacja wytwarza czystą wodę, którą można wykorzystać np. do podlewania upraw. Zmiany klimatyczne i zanieczyszczenie środowiska coraz bardziej ograniczają zasoby czystej wody. Już teraz 3,6 mld ludzi na świecie ma trudności z dostępem do wody pitnej przynajmniej przez miesiąc w roku. W połowie stulecia będzie to już 5 mld. Nawet w suchym, pustynnym powietrzu jest woda, którą można wykorzystać Para wodna to jeden ze składników powietrza. Gdy temperatura spadnie poniżej pewnej wartości (zwanej punktem rosy), para ulega kondensacji i powstają krople wody. Atmosferycznej wilgoci jest dużo nawet w pustynnych warunkach. Niestety, zbieranie jej z powietrza możliwe jest tylko nocą, gdy temperatura odpowiednio spadnie, czyli w praktyce raz na dobę. Technologia ta przypomina farmy wilgoci z „Gwiezdnych wojen” czy oddzielacze wiatru z „Diuny”. Sahara: narodziny pustyni. "Nie sposób jej sobie wyobrazić" Sahara jest tak wielka, tak piękna, i tak zróżnicowana. Przejechałem tylko mały jej kawałek. Ale zobaczyłem miejsce, w którym rodzi się pustynia. Zbieranie wilgoci nocą to jednak mało wydajny sposób. Aby zbierać wodę w ciągu dnia, trzeba zużyć energię. Jest potrzebna do schłodzenia powierzchni, na której zbierać się mogą krople rosy. Saudyjscy naukowcy postanowili wykorzystać ten pomysł, projektując panele fotowoltaiczne nowej generacji. Nowe ogniwa fotowoltaiczne są chłodzone hydrożelem i przy okazji produkują wodę Panele fotowoltaiczne zostały umieszczone na podstawie wypełnionej hydrożelem. Substancja ta pochłania parę wodną z powietrza. Następnie wykorzystuje energię cieplną, emitowaną przez panele, do skroplenia wody. Hydrożel chłodzi w ten sposób panele, zwiększając ich wydajność o 9 proc. Od dawna wiadomo bowiem, że im wyższa jest temperatura, tym mniej wydajnie pracują instalacje fotowoltaiczne. – To połączenie odnawialnego źródła energii i źródła czystej wody to dobre rozwiązanie np. dla małych farm w suchych rejonach – podkreśla prof. Peng Wang z KAUST, główny autor badań. Pracę jego zespołu opublikowało czasopismo naukowe „Cell Reports Physical Science”. Zielona energia jeszcze bardziej eko? Oto generator prądu na deszcz Deszczówka już wkrótce może być wydajnym źródłem odnawialnej energii elektrycznej. Urządzenie z pomocą jednej kropli potrafi zasilić na chwilę 100 żarówek typu LED. W instalacji testowej nazwanej WEC2P wodę wykorzystywano do podlewania sadzonek szpinaku w niewielkiej szklarni. Przez dwa tygodnie testu panele wyprodukowały łącznie 1519 watogodzin energii i dwa litry wody. Uczeni przyznają, że wydajność produkcji wody jest jeszcze dość niska. Obecnie pracują nad nowym hydrożelem, który ma skuteczniej pochłaniać i skraplać parę wodną. – Mamy nadzieję, że w przyszłości nasz system zapewni energię dla domów i wodę dla przydomowych upraw – mówi prof. Wang. Wodę można uzyskać także dzięki powłokom chłodzącym Wcześniejsze badania wykazały, że wodę można też zbierać w inny sposób. W 2021 r. inżynierowie z Politechniki Federalnej w Zurychu (ETH) opracowali specjalną powłokę. Odbija ona promieniowanie słoneczne i wypromieniowuje ciepło w kosmos. Taka powłoka może osiągnąć temperaturę nawet o 15 stopni niższą, niż temperatura otoczenia. A to sprawia, że para wodna może się skraplać nawet w gorący dzień. Szwajcarska technologia nie wymaga żadnego zasilania. Metr kwadratowy powierzchni pokrytej nową powłoką może zebrać 1,2 litra wody w ciągu doby. Arabia Saudyjska to kraj budzący skrajne emocje. Jakie jest jej nowe oblicze? Do niedawna kojarzona jedynie z ogromnymi zasobami ropy naftowej i radykalnym odłamem islamu sunnickiego - Wahabizmem, dziś otwiera się na świat. Urządzenie ma jeszcze jedną zaletę. Druga strona szyby, którą pokryto chłodzącą powłoką, pokryta została powłoką superhydrofobową, czyli silnie odpychającą wodę. Nie trzeba więc z niej wody zbierać, co wymagałoby zużycia energii. Krople same spadają do pojemnika. – W porównaniu do innych urządzeń, nasze działa bez zasilania, co jest jego kluczową zaletą – mówi Iwan Hächler, doktorant termodynamiki na ETH. Obecnie trwają dalsze prace nad ulepszaniem tej technologii. Źródła: Cell Reports Physical Science, Science Advances.
Niemiecki sekret przejścia na energię odnawialną. Czy może być wzorem dla reszty świata?
Niemcy są pionierem epokowego zwrotu ku odnawialnym źródłom energii – Energiewende. To rewolucyjna transformacja energetyczna, która zdaniem naukowców musi się odbyć na całym świecie, jeśli chcemy uniknąć klimatycznej katastrofy. Czy niemiecki plan może być wzorem dla reszty świata? Czy odnawialna energia uratuje świat przed katastrofą klimatyczną?
Zmiana struktury produkcji energii elektrycznej w Niemczech Wśród państw przemysłowych Niemcy niekwestionowanie przodują. W 2014 roku 27 proc. produkowanej przez nich elektryczności pochodziło ze źródeł odnawialnych, czyli elektrowni wiatrowych i słonecznych. To trzy razy więcej niż 10 lat wcześniej. Transformacja źródeł energii nabrała tempa po 2011 r., po awarii w japońskiej elektrowni jądrowej w Fukushimie. Kanclerz Angela Merkel ogłosiła, że Niemcy do 2022 r. wyłączą wszystkie swe siłownie atomowe, których jest 17. Ważniejsze jest jednak, czy Niemcy zdołają zrezygnować z paliw kopalnych jako jedno ze źródeł energii. Naukowcy twierdzą, że jeśli mamy uniknąć katastrofy klimatycznej, w najbliższych dekadach emisja dwutlenku węgla, głównego sprawcy ocieplania klimatu, powinna spaść dosłownie do zera. Niemcy są czwartą gospodarką świata, a ich rząd zadeklarował bardzo radykalne cięcia w emisji CO2 – 40 proc. (w stosunku do poziomu z 1990 r.) do 2020 r. i nie mniej niż 80 proc. do roku 2050. I właśnie dziś ważą się losy tej deklaracji. Niemiecka rewolucja zachodzi oddolnie: połowy inwestycji w odnawialne źródła energii dokonali poszczególni obywatele i lokalne spółdzielnie. Tymczasem wielkie spółki energetyczne, które zdają się nie dostrzegać zachodzącej rewolucji, naciskają na rząd, by spowolnił przemiany. Kraj wciąż wytwarza więcej elektryczności z węgla niż ze źródeł odnawialnych. A jeszcze dalej do przejścia na energię odnawialną jest w transporcie i ciepłownictwie, które wspólnie emitują więcej CO2 niż elektrownie. Energiewende będzie dotyczyło każdego Niemca; już dzisiaj ponad 1,5 mln obywateli kraju, czyli 2 proc. ludności, dostarcza do sieci energetycznej produkowaną przez siebie elektryczność. – To przedsięwzięcie na całe pokolenie, ma trwać do 2040 czy 2050 r. i wcale nie będzie łatwe – zwraca uwagę Gerd Rosenkranz, były dziennikarz Der Spiegel, a obecnie analityk berlińskiego think tanku Agora Energiewende – Jego przeprowadzenie wymagało podniesienia cen energii dla gospodarstw domowych. A mimo to, jeśli ankieter pyta ludzi: „Czy jesteście za Energiewende?”, 90 proc. odpowiada „Tak”. Dlaczego przyszłość energetyczna staje się teraźniejszością właśnie tutaj, w kraju, który 70 lat temu był zrytym bombami gruzowiskiem? I czy taka rewolucja źródeł energii może nastąpić wszędzie? Dlaczego niemieckie społeczeństwo nie chce elektrowni jądrowych? Pod koniec lat 70. XX w., gdy wyszło na jaw, że dym z kominów niszczy lasy kwaśnymi deszczami, oburzenie ogarnęło całe społeczeństwo. Już kryzys naftowy z 1973 r. sprawił, że Niemcy, którzy mają mało własnej ropy i gazu, zaczęli myśleć o nowych źródłach energii. A obumieranie lasów, Waldsterben, dodatkowo ich do tego zachęciło. Rząd i branża energetyczna lansowali energetykę jądrową, ale Niemcy niezbyt chętnie ją przyjmowali. – Pewna buntowniczość jest skutkiem II wojny światowej – mówi mi niejaki Josef Pesch, mężczyzna po pięćdziesiątce. – Autorytetów już się nie akceptuje w ciemno. Pesch siedzi przy stoliku górskiej restauracji na zboczach Schwarzwaldu niedaleko Fryburga. Na zaśnieżonej polanie nieco powyżej stoi 98-metrowy wiatrak, jako źródło energii, ufundowany przez 521 obywateli-inwestorów, których namówił Pesch. Na razie jednak nie rozmawiamy o turbinach wiatrowych. Rozmawiamy z inżynierem Dieterem Seifriedem o elektrowniach jądrowych, których nigdy nie wybudowano koło miejscowości Wyhl, położonej nad Renem około 30 km od miejsca, gdzie się obecnie znajdujemy. Rząd kraju związkowego twierdził, że elektrownię atomową – źródło energii – trzeba mieć, bo we Fryburgu zabraknie prądu. Ale od 1975 r. miejscowi rolnicy wraz ze studentami okupowali budowę. Protestowali wytrwale przez całą dekadę, zmuszając rząd do porzucenia planów wznoszenia reaktora atomowego. To był pierwszy taki przypadek w Niemczech. We Fryburgu prądu nie zabrakło, bo stał się miastem energii słonecznej. Tutejszy oddział Instytutu Fraunhofera przoduje na świecie w badaniach nad uzyskiwaniem energii ze słońca. Osada Słoneczna (Solarsiedlung) we Fryburgu zaprojektowana została przez Rolfa Discha, miejscowego architekta, który był aktywistą podczas protestów w Wyhlu. Składa się z 50 domów, które są producentami energii netto, tj. wytwarzają jej więcej, niż zużywają. – Wyhl to był początek – mówi mi Seifried. W 1980 r. założony m.in. przez Seifrieda instytut opublikował artykuł zatytułowany Energiewende. Ten tytuł dał nazwę późniejszemu ruchowi. Sprzeciw wobec energetyki atomowej w czasach, gdy jeszcze prawie nikt nie mówił o ocieplaniu się klimatu, był czynnikiem decydującym. Przyjechałem do Niemiec w przekonaniu, że głupio postępują. Po katastrofie w Fukushimie rezygnują ze źródła energii, które nie emituje dwutlenku węgla, a dostarcza jedną czwartą całej zużywanej w ich kraju elektryczności. Wyjeżdżałem przekonany, że nie byłoby w Niemczech przestawienia systemu na źródła odnawialne, gdyby nie sprzeciwy wobec energetyki jądrowej. Strach przed katastrofą atomową jest bowiem znacznie silniejszym motywem do radykalnych kroków niż obawa, że zajdą jakieś powolne zmiany klimatyczne. Od moich rozmówców wszędzie słyszałem tę samą opowieść. Od Discha, z którym rozmawiałem w jego prywatnym domu w kształcie walca, który obraca się za słońcem niczym słonecznik. Od Rosenkranza w Berlinie, który w pamiętnym roku 1980 rzucił studia na fizyce, żeby miesiącami okupować plac, gdzie miało się znajdować składowisko odpadów promieniotwórczych. Od Wendelina Einsiedlera, bawarskiego hodowcy krów mlecznych, który pomógł przekształcić swoją wieś w zielone źródło energii – agregat prądotwórczy. Wszyscy mi mówili, że Niemcy muszą zrezygnować i z atomu, i z elektrowni spalających paliwa kopalne równocześnie. Volker Quaschning, naukowiec zajmujący się zagadnieniami energetyki, ujął to następująco: – Energetyka jądrowa zagraża mi osobiście. Ocieplenie klimatu zagraża moim dzieciom. Na tym polega różnica. Żeby zrozumieć, dlaczego niechęć do elektrowni atomowych miała znacznie większe konsekwencje w Niemczech niż, powiedzmy, we Francji – gdzie nadal 75 proc. jest to główne źródło energii – trzeba wrócić do II wojny. W jej wyniku Niemcy zostały podzielone, a po dwóch stronach przecinającej je granicy stanęły wojska dwóch mocarstw atomowych. Ci, którzy protestowali przeciwko atomowi w latach 70. i 80. XX w., sprzeciwiali się nie tylko nowym reaktorom jądrowym, ale także amerykańskim planom rozmieszczenia rakiet z głowicami atomowymi w Niemczech Zachodnich. Obie te sprawy były nierozłączne. Gdy w roku 1980 powstała niemiecka partia Zielonych, najważniejsze w jej programie były zarówno hasła pokojowe, jak i sprzeciw wobec temu źródłu energii. W 1983 r. posłowie Zielonych dostali się do Bundestagu i dzięki nim „zielone” idee przeniknęły do głównego nurtu politycznego. Po katastrofie w Czarnobylu na pozycję antyatomową przeszła także jedna z dwóch głównych partii politycznych kraju, Socjaldemokratyczna Partia Niemiec. Chociaż do Czarnobyla jest ponad 1000 km, promieniotwórcza chmura znad jego reaktora dotarła nad Niemcy, a w całym kraju rodziców proszono, by nie wypuszczali dzieci na dwór. Czarnobyl był przełomem. Ale dopiero Fukushima, 25 lat później, przekonała kanclerz Merkel i jej partię, Unię Chrześcijańsko-Demokratyczną, że wszystkie źródła energii jądrowej powinno się wyłączyć. I wtedy nastąpił boom na energetykę odnawialną. A warunkiem, który to umożliwił, były przepisy prawa, w których przygotowaniu i uchwaleniu w 2000 r. brał udział Hans-Josef Fell. Jak przebiegał proces przechodzenia na energię odnawialna w Niemczech? Fell czasami przemawia jak kaznodzieja, ale nie jest żadnym ekologicznym ascetą. W jego ogródku tuż koło basenu stoi sauna ogrzewana tą samą zieloną energią, co jego dom i samochód. – Największym błędem ruchów ekologicznych było mówienie: „ograniczajcie się, zaciśnijcie pasa, mniej konsumujcie” – tłumaczy mi. – Ludzie zaczęli myśleć, że ekologia jest równoznaczna ze spadkiem jakości życia. Tymczasem właściwy komunikat powinien brzmieć: „nie ograniczajcie, tylko zmieńcie i wykorzystujcie tanią elektryczność ze źródeł odnawialnych”. Dom Fella w jego rodzinnym mieście Hammelburgu na północy Bawarii łatwo zauważyć z daleka: jedyny w dzielnicy wzniesiony z drewna, ciemnego modrzewia, na dodatek z zielonym, pokrytym murawą dachem. Na południowej połaci, od strony ogrodu, murawę zastępują panele fotowoltaiczne i kolektory słoneczne do ogrzewania wody jako źródła energii. Gdy słońca jest za mało i wytwarzanej elektryczności oraz ciepła w domu nie wystarcza, w piwnicy włącza się kogenerator. Jest to urządzenie będące równocześnie kotłem grzewczym i agregatem prądotwórczym wykorzystujące biopaliwa: olej słonecznikowy lub rzepakowy. W 1990 r. całe Niemcy żyły wielkim zadaniem scalania kraju. Dlatego wniesiony do Bundestagu projekt prawa, które zapowiadało Energiewende, nie spotkał się z wielkim zainteresowaniem opinii publicznej. Zaledwie dwustronicowy dokument obejmował zapis podstawowej zasady: sieć energetyczna ma obowiązek kupować wytwarzany przez producentów prąd ze źródeł odnawialnych. Na wietrznej północy zaczęły wyrastać wiatraki. Instalując na dachu swojego domu w Hammelburgu panele fotowoltaiczne, Fell zdał sobie sprawę, że nowe przepisy nie spowodują ogólnokrajowego boomu w sprawie źródeł energii. Owszem, płacono ludziom za wytwarzanie energii, ale płacono za mało. W 1993 r. przekonał radę miejską Hammelburga do przyjęcia uchwały. Obligowała ona miejską sieć energetyczną do zakupu energii ze źródeł odnawialnych po gwarantowanej cenie, która przewyższałaby koszty jej wytwarzania. Fell szybko zorganizował spółdzielnię miejscowych inwestorów do budowy 15-kilowatowej elektrowni słonecznej – według dzisiejszych norm maleńkiej, ale była to pierwsza spółdzielnia tego rodzaju. Dzisiaj w całych Niemczech są ich setki. W 1998 r. sukcesy odniesione w Hammelburgu oraz wzrost popularności Zielonych zaniosły Fella do Bundestagu. Zieloni stworzyli z SPD koalicję rządową. Fell nawiązał współpracę z Hermannem Scheerem z SPD, znanym w Niemczech propagatorem energii słonecznej. Razem opracowali przepisy, które w 2000 r. rozszerzyły hammelburski eksperyment na cały kraj. Nowa ustawa gwarantowała, że przez 20 lat energia ze źródeł będzie kupowana od wytwórców w każdej ilości i po cenie zapewniającej opłacalność. – Podstawowa zasada, jaką przyjąłem, była taka, że cena musi być na tyle wysoka, by inwestorzy mogli być pewni zysku. Skoro żyjemy w gospodarce rynkowej, nie mogło być inaczej – tłumaczy. Źródła energii odnawialnej w Niemczech Fell jako jedyny wśród poznanych przeze mnie Niemców twierdzi, że żywiołowy rozwój źródeł energii odnawialnej, jaki potem nastąpił, wcale go nie zaskoczył. – Nie wierzyłem wtedy, że to się odbędzie na taką skalę – mówi mi hodowca bydła mlecznego Wendelin Einsiedler. Przed jego ogrodem zimowym, skąd jest widok na Alpy, kręcą się leniwie skrzydła dziewięciu wiatraków stojących tuż przy zagrodzie dla krów. Einsiedler swoją prywatną rewolucję w źródłach energii rozpoczął w latach 90. od jednego wiatraka i komory fermentacyjnej do produkcji metanu z gnojówki. Wraz z bratem Ignazem, tak samo producentem mleka, spalali metan w 28-kilowatowym kogeneratorze, który dostarczał ich gospodarstwom elektryczność i ciepłą wodę. – Nie robiliśmy tego dla pieniędzy – mówi Einsiedler. – To był idealizm. Ale gdy w 2000 r. weszła w życie ustawa o energii odnawialnej, Einsiedlerowie rozwinęli działalność. Dzisiaj mają pięć dużych komór fermentacyjnych, które przetwarzają na biogaz kiszonki i gnojówkę z ośmiu gospodarstw mleczarskich i dostarczają go pięciokilometrowym rurociągiem do miasteczka Wildpoldsried. Tam jest spalany w kogeneratorach, które zapewniają ogrzewanie wszystkich budynków publicznych, dzielnicy przemysłowej i 130 domów jednorodzinnych. Dzięki instalacji biogazowej, kolektorom słonecznym na dachach, a zwłaszcza dzięki wiatrakom Wildpoldsried wytwarza pięć razy więcej energii elektrycznej, niż zużywa. Einsiedler zarządza wiatrakami i nie ma najmniejszego kłopotu ze znalezieniem inwestorów. W pierwszą turbinę wiatrową zainwestowało 30 osób. W drugą już 94. Wiatraki, jako źródło energii. są w Niemczech wszechobecne, niektórzy są zdania, że oszpeciły krajobraz. Einsiedler twierdzi jednak, że jeśli ludzie czerpią z nich zyski, patrzą na nie znacznie życzliwej. Przekonać rolników i właścicieli domów mieszkalnych, by ułożyli na dachach kolektory słoneczne nie było trudno. Taryfa gwarantowana skupu prądu, ustalona w 2000 r. na poziomie 50 eurocentów za kilowatogodzinę, zapewniała godziwy zysk. W szczytowym roku 2012 zainstalowano w Niemczech panele fotowoltaiczne o sumarycznej mocy 7,6 gigawatów. Ile energii daje panel fotowoltaiczny? Gdy świeci słońce, dają energii tyle, co siedem elektrowni atomowych. Przemysł wytwórczy kolektorów i paneli rozkwitł, choć potem, gdy produkcję uruchomiły Chiny, zrobiło się trudniej. Chiny za to umożliwiły upowszechnienie odnawialnych źródeł energii na całym świecie. Dzięki ustawie Fella koszt energii pozyskanej ze słońca i wiatru spadł na tyle, że w wielu regionach mogła konkurować z kosztami energii ze spalania paliw kopalnych. Jedną z oznak było zmniejszenie taryfy za energię kupowaną od dużych nowych instalacji słonecznych z 50 do niecałych 10 eurocentów za kilowatogodzinę. – W ciągu 15 lat doprowadziliśmy do powstania zupełnie nowej sytuacji. To wielki sukces ustawy o energii odnawialnej – przekonuje Fell. W wyborach do Bundestagu w 2013 r. Fell stracił mandat poselski w wyniku wewnętrznych rozgrywek w partii Zielonych. Wrócił więc do Hammelburga, ale dziś już nie musi patrzeć na pióropusze pary nad Grafenrheinfeldem. W czerwcu reaktor tej elektrowni wyłączono. Nikt, nawet branża atomowa, nie sądzi, by energetyka jądrowa kiedykolwiek wróciła do Niemiec. Z głównym źródłem energii, którym jest węgiel, jest jednak inaczej. Energia z węgla – czy Niemcy zrezygnują z tego źródła energii? W ubiegłym roku 44 proc. energii elektrycznej w Niemczech wytworzono z węgla. 18 proc. z kamiennego, który pochodzi głównie z importu, i około 26 proc. z brunatnego. Wykorzystanie węgla kamiennego spadło znacznie w ostatnim dwudziestoleciu. Natomiast zużycie węgla brunatnego, jak źródło energii, utrzymuje się na zbliżonym poziomie. To jedna z przyczyn, przez którą Niemcy będą miały kłopoty z osiągnięciem ustalonego limitu emisji gazów cieplarnianych w 2020 r. Niemcy przodują na świecie w wydobyciu węgla brunatnego. Emisja CO2 przy jego spalaniu jest większa niż przy spalaniu węgla kamiennego, ale węgiel brunatny jest najtańszym paliwem kopalnym. Jest tańszy od węgla kamiennego, który z kolei jest tańszy od gazu. Idealnie byłoby, gdyby Niemcy zastąpiły węgiel brunatny gazem. Ale gdy sieć elektryczną zaczęła zalewać subsydiowana energia ze źródeł odnawialnych, stało się coś innego. Na rynku hurtowym, gdzie zawierane są umowy na dostawę elektryczności, cena energii spadła. I to tak, że elektrownie opalane gazem, a niekiedy nawet te na węgiel kamienny, nie były w stanie sprzedać swojej produkcji po opłacalnej cenie. – Musimy znaleźć jakiś sposób na rezygnację z węgla, to oczywiste – mówi Jochen Flasbarth, sekretarz stanu w ministerstwie środowiska – Ale to dość trudne. Jesteśmy państwem, które nie ma zbyt wielu surowców, a tym, którego mamy najwięcej, jest węgiel brunatny. Zmniejszenie zużycia tego źródła energii jest tym trudniejsze, że wielkie spółki energetyczne w Niemczech ostatnio borykają się z dużymi trudnościami finansowymi. Wszystko przez Energiewende, twierdzą przedstawiciele energetyki węglowej. Wszystko przez to, że spółki energetyczne nie potrafią się przystosować do Energiewende, ripostują ich krytycy. Największa firma energetyczna w Niemczech, E.ON, do której należy m.in. Grafenrheinfeld, odnotowała w ubiegłym roku straty w wysokości 3 mld euro. – Spółki energetyczne w Niemczech mają tylko jedną strategię – narzeka Flasbarth – A polega ona na obronie tradycyjnych źródeł energii, energii nuklearnej i energii z paliw kopalnych. Nie mają planu B. Spóźniły się na pociąg przemian, a teraz, gdy dawno już odjechał, próbują go gonić. E.O.N rozdziela się na dwie spółki, jedna ma się zajmować węglem, gazem i energetyką jądrową, a druga energią odnawialną. Dyrektor generalny, niegdyś wielki krytyk przestawiania systemu na źródła odnawialne, poszedł do tej odnogi, która się zajmie energetyką odnawialną. Vattenfall, państwowa spółka szwedzka, jedna z czterech wielkich firm energetycznych działających w Niemczech, próbuje podobnej ewolucji. Olaf Adermann, kierownik ds. aktywów kopalni Vattenfalla, wyjaśnia mi w salce konferencyjnej, że ani jego koncern, ani inne spółki energetyczne nie spodziewały się tak błyskawicznego rozwoju energetyki odnawialnej. – Bez wątpienia wiele przedsiębiorstw wypadnie z rynku – zastrzega Adermann. Ale podkreśla, że nie powinno to dotyczyć węgla brunatnego, bo to „godny zaufania i elastyczny partner”, gdy nie świeci słońce i nie wieje wiatr. Adermann jest przekonany, że kopalnie będą działały do 2050 r., a może i dłużej. Vattenfall jednak planuje sprzedać swoje kopalnie, przynoszące najpopularniejsze źródło energii – węgiel brunatny i oparte na nim elektrownie. Chce się skupić na energetyce odnawialnej. Inwestuje miliardy w dwie nowe elektrownie wiatrowe na Morzu Północnym. Na morzu mocniej wieje i łatwiej tam założyć wielką farmę wiatrową, a wielkie korporacje muszą działać na wielką skalę, by finansować swoje duże koszty ogólne. Vattenfall nie jest jedyną dużą spółką, która rzuciła się na energetykę odnawialną. Energetyka wiatrowa przesuwa się na Morze Północne i Bałtyk i w coraz większym stopniu znajduje się w rękach spółek energetycznych. Rząd Merkel zachęca do tej przemiany w źródłach energii, ograniczając budowę kolektorów słonecznych i lądowych siłowni. Zmieniając reguły gry, utrudnia działanie spółdzielniom obywatelskim. Krytycy twierdzą, że pomaga wielkim spółkom i podcina skrzydła ruchowi obywatelskiemu, który zapoczątkował przemiany w źródłach energii. Pod koniec kwietnia Vattenfall oficjalnie uruchomił DanTysk, pierwszą niemiecką siłownię wiatrową na Morzu Północnym, na którą składa się 80 wiatraków położonych około 80 km od brzegu. Uroczystość otwarcia, która odbywała się w sali balowej w Hamburgu, była okazją do świętowania również w Monachium. Miejska spółka energetyczna Stadtwerke München ma w tym przedsięwzięciu 49 proc. udziałów. W efekcie Monachium wytwarza dziś tyle elektryczności ze źródeł odnawialnych, że wystarcza jej do zasilenia wszystkich odbiorców domowych, metra i sieci tramwajowej. Miasto planuje, że do roku 2025 całe zapotrzebowanie na energię zaspokoi ze źródeł odnawialnych. Niemiecka transformacja energetyczna wzorem dla całego świata? – Po Fukushimie mieliśmy krótką chwilę Aufbruchstimmung, przez pół roku trwała prawdziwa euforia – wspomina Gerd Rosenkranz. Aufbruchstimmung znaczy po niemiecku „radość z wyjazdu”. Niemcy tym słowem określają uczucie, jakie ogarnia kogoś, kto np. wyrusza na długą pieszą wycieczkę z przyjaciółmi. W taki stan wpadli Niemcy na początku Energiewende; zapanowała pełna zgoda i chęć do działania. Niestety nie trwało to długo. Dziś górę biorą sprzeczne niekiedy interesy gospodarcze. Ale Niemcy są uparci. Wiedzieli, że transformacja w źródłach energii to nie będzie spacerek, a mimo to podjęli wyzwanie. Z ich dokonań możemy chyba czerpać natchnienie i nadzieję, że Energiewende jest możliwe także w innych krajach. Niedawno William Nordhaus, ekonomista z Yale zajmujący się od dziesięcioleci problemem walki z ociepleniem klimatu, opisał w artykule zjawisko, które uważa za główną przeszkodę w rozwiązaniu problemu: maruderstwo. Ponieważ ocieplenie jest problemem globalnym, a kroki zaradcze są bardzo kosztowne, większość krajów nic nie robi, licząc, że coś zrobią inni. Większość krajów to maruderzy. Niemcy zachowały się inaczej: ruszyły przed siebie, nie oglądając się na nikogo – zaczęły od zmian w źródłach energii. I w ten sposób przetarły szlak nam wszystkim.
Zielona energia jeszcze bardziej eko? Oto generator prądu na deszcz
Deszczówka już wkrótce może być wydajnym źródłem odnawialnej energii elektrycznej. Urządzenie z pomocą jednej kropli potrafi zasilić na chwilę 100 żarówek typu LED.
Ponad 4 lata temu Chińczycy wyszli z założenia, że warto spróbować połączyć żywioły. Zaprojektowali więc panel słoneczny pokryty grafenem zdolnym pobierać energię z deszczu w pochmurne dni. Elektryczność powstawała na skutek reakcji jonów z wody i elektronów z grafenu. Niestety, wynalazek miał wydajność na poziomie 6,5 proc. i jako taki wymagał dopracowania. Tym razem jest lepiej. Naukowcy z Hongkongu stworzyli generator, który bazując na tranzystorach polowych (FET) błyskawicznie uzyskuje zaskakująco wysokie napięcie. Według obliczeń udało się przekonwertować na elektryczność 2,2 proc. energii kinetycznej każdej kropli deszczu. View oEmbed on the source website – Nasze badanie pokazało, że kropla wody wielkości 100 mikrolitrów upadająca z 15 cm może wygenerować 140 V i zasilić 100 światełek typu LED – mówi inżynier Wang Zuankai z City University of Hong Kong (CityU). Poprzednie wersje, pozbawione FET były 1000-krotnie mniej wydajne. W tym jako podłoża użyto mariażu aluminiowej elektrody z elektrodą z tlenku cynku indu pokrytą PTFE, Poli(tetrafluoroetylen), znanym nam wszystkim jako teflon. Cząsteczki teflonu mają swój ładunek elektryczny. Kiedy kropla pada na impregnowaną teflonem powłokę tlenkową, tworzy most między elektrodami i obwód zamknięty. To pozwala uwolnić zgromadzony na powierzchni ładunek. Ponoć działa to nawet podczas wielogodzinnej ulewy. Potrzeba jeszcze sporo pracy, by z tego wynalazku powstał dostępny komercyjnie produkt. Nagły zastrzyk energii to jedno. Zgromadzenie jej w ilości zapewniającej nieprzerwany dopływ, coś już zupełnie innego. Wang et. Al /City University of Hong Kong Niemniej, całkiem atrakcyjna jest wizja przyszłości, w której na dowolnej powierzchni wystawionej na deszcz możemy umieścić generator prądu. Pokryte w ten sposób dachy pozwoliłyby zrównoważyć częściowo zużycie energii przez mieszkańców budynku. Nawet ładowarki akumulatorów w parasolach nie wydają się już tak niedorzeczne. – Nasz wynalazek został tak zaprojektowany, by mieć maksymalnie dużo zastosowań. Energię będzie można pobierać z jego pomocą zarówno z fal morskich czy wody zamkniętej w szczelnej tubie. Nie musi to zawsze być spadająca kropla – przekonuje Wang. Jan Sochaczewski
Zielony prymus. Czego Europa może nauczyć się od Niemców?
Rewolucja energetyczna w Niemczech ma przynieść przestawienie systemu energetycznego z elektrowni jądrowych oraz zasilanych paliwami kopalnymi na nowe źródła. Czy ta transformacja może być wzorem dla reszty świata?
Tekst Robert Kunzig Zdjęcia Luca Locatelli Hamburg wiedział, że naloty nadejdą prędzej czy później, dlatego jeńców wojennych i robotników przymusowych zapędzono do budowy ogromnego schronu przeciwlotniczego. Ukończono go w lipcu 1943 r. Pozbawiony okien sześcian o dwumetrowej grubości żelbetowych ścianach i jeszcze grubszym stropie wyrósł w parku nad Łabą. Działka przeciwlotnicze sterczące z czterech opancerzonych wieżyczek strzelniczych strącą z nieba każdy aliancki bombowiec, zapewniali hitlerowcy, a dziesiątki tysięcy obywateli będzie się mogło w nim bezpiecznie schronić. Bombowce angielskie, które nadleciały nocą znad Morza Północnego po sześciu tygodniach od ukończenia bunkra, skierowały się na wieżę śródmiejskiego kościoła pw. Św. Mikołaja. Najpierw wypuściły chmury pasków z metalowej folii, by zdezorientować niemieckie radary i artylerię przeciwlotniczą. Bomby zrzucone na dzielnice mieszkalne wywołały tzw. burzę ogniową. Pół miasta legło w gruzach, zginęło ponad 34 tys. ludzi. Nad morzem płomieni ogrzane powietrze unosiło się, powodując wichry tak silne, że porywały ludzi i wrzucały ich w ogień. Kościelne dzwony biły jak oszalałe. Wieża kościoła pw. Świętego Mikołaja, która jakimś cudem ocalała, stoi dzisiaj jako pomnik, który ma przypominać Niemcom piekło, jakie sprowadzili na nich hitlerowcy. Wielki bunkier przeciwlotniczy też się stał monumentem. Przykładem, jak wstydliwą przeszłość Niemiec można zamienić w pełną nadziei wizję przyszłości. Wewnątrz bunkra mieści się wysoki na sześć pięter zbiornik o pojemności 2 mln litrów, magazyn ciepła i gorącej wody dla 800 okolicznych domów. Woda jest ogrzewana ciepłem z kilku różnych źródeł: z układów chłodzenia pobliskiej fabryki, ze spalania biogazu z oczyszczalni ścieków, a także z kolektorów słonecznych, którymi pokryto dach bunkra, opierając je na wspornikach umocowanych do dawnych wieżyczek strzelniczych. Bunkier ze światła słonecznego wytwarza również energię elektryczną. Panele fotowoltaiczne umocowane na jego południowej ścianie dają prąd dla tysiąca domów jednorodzinnych. Na ścianie północnej na wysokości 30 m znajduje się taras, z którego kiedyś strzelcy z działek przeciwlotniczych oglądali morze płomieni ogarniające śródmieście. Na tym tarasie jest dziś kawiarniany ogródek i można z niego podziwiać nową panoramę Hamburga. Urozmaica ją 17 wielkich turbin wiatrowych. Niemcy są pionierem epokowego zwrotu – Energiewende. To rewolucyjne przekształcenie systemu energetycznego, które zdaniem naukowców musi się odbyć na całym świecie, jeśli chcemy uniknąć klimatycznej katastrofy. Wśród państw przemysłowych Niemcy niekwestionowanie przodują. W ub. roku 27 proc. produkowanej przez nich elektryczności pochodziło ze źródeł odnawialnych, czyli elektrowni wiatrowych i słonecznych. To trzy razy więcej niż 10 lat wcześniej. Transformacja nabrała tempa po 2011 r., po awarii w japońskiej elektrowni jądrowej w Fukushimie, gdy kanclerz Angela Merkel ogłosiła, że Niemcy do 2022 r. wyłączą wszystkie swe siłownie atomowe, których jest 17. Ważniejsze jest jednak, czy Niemcy zdołają zrezygnować z paliw kopalnych. Naukowcy twierdzą, że jeśli mamy uniknąć katastrofy klimatycznej, w najbliższych dekadach emisja dwutlenku węgla, głównego sprawcy ocieplania klimatu, powinna spaść dosłownie do zera. Niemcy są czwartą gospodarką świata, a ich rząd zadeklarował bardzo radykalne cięcia w emisji CO2 – 40 proc. (w stosunku do poziomu z 1990 r.) do 2020 r. i nie mniej niż 80 proc. do roku 2050. I właśnie dziś ważą się losy tej deklaracji. Niemiecka rewolucja zachodzi oddolnie: połowy inwestycji w odnawialne źródła energii dokonali poszczególni obywatele i lokalne spółdzielnie. Tymczasem wielkie spółki energetyczne, które zdają się nie dostrzegać zachodzącej rewolucji, naciskają na rząd, by spowolnił przemiany. Kraj wciąż wytwarza więcej elektryczności z węgla niż ze źródeł odnawialnych. A jeszcze dalej do przejścia na energię odnawialną jest w transporcie i ciepłownictwie, które wspólnie emitują więcej CO2 niż elektrownie. Energiewende będzie dotyczyło każdego Niemca; już dzisiaj ponad 1,5 mln obywateli kraju, czyli 2 proc. ludności, dostarcza do sieci energetycznej produkowaną przez siebie elektryczność. – To przedsięwzięcie na całe pokolenie, ma trwać do 2040 czy 2050 r. i wcale nie będzie łatwe – zwraca uwagę Gerd Rosenkranz, były dziennikarz Der Spiegel, a obecnie analityk berlińskiego think tanku Agora Energiewende. – Jego przeprowadzenie wymagało podniesienia cen energii dla gospodarstw domowych. A mimo to, jeśli ankieter pyta ludzi: „Czy jesteście za Energiewende?”, 90 proc. odpowiada „Tak”. Dlaczego przyszłość energetyczna staje się teraźniejszością właśnie tutaj, w kraju, który 70 lat temu był zrytym bombami gruzowiskiem? I czy taka rewolucja może nastąpić wszędzie? Niemcy mają pewien mit założycielski: według niego Germanie pochodzą z nieprzebytego matecznika puszczy. Mit sięga czasów rzymskich, zanotował go Tacyt, który pisał o hordach teutońskich dziesiątkujących rzymskie legiony. W XIX w. ubarwili go niemieccy romantycy. Przez cały burzliwy XX w. mit ten – według etnografa Albrechta Lehmanna – pozostawał niezmiennie źródłem poczucia tożsamości Niemców. Do lasu udają się oni ukoić duszę – i stąd wywodzi się ich troska o przyrodę. Pod koniec lat 70. XX w., gdy wyszło na jaw, że dym z kominów niszczy lasy kwaśnymi deszczami, oburzenie ogarnęło całe społeczeństwo. Już kryzys naftowy z 1973 r. sprawił, że Niemcy, którzy mają mało własnej ropy i gazu, zaczęli myśleć o nowych źródłach energii. A obumieranie lasów, Waldsterben, dodatkowo ich do tego zachęciło. Rząd i branża energetyczna lansowali energetykę jądrową, ale Niemcy niezbyt chętnie ją przyjmowali. – Pewna buntowniczość jest skutkiem II wojny światowej – mówi mi niejaki Josef Pesch, mężczyzna po pięćdziesiątce. – Autorytetów już się nie akceptuje w ciemno. Pesch siedzi przy stoliku górskiej restauracji na zboczach Schwarzwaldu niedaleko Fryburga. Na zaśnieżonej polanie nieco powyżej stoi 98-metrowy wiatrak ufundowany przez 521 obywateli-inwestorów, których namówił Pesch. Na razie jednak nie rozmawiamy o turbinach wiatrowych. Rozmawiamy z inżynierem Dieterem Seifriedem o elektrowniach jądrowych, których nigdy nie wybudowano koło miejscowości Wyhl, położonej nad Renem około 30 km od miejsca, gdzie się obecnie znajdujemy. Rząd kraju związkowego twierdził, że elektrownię atomową trzeba mieć, bo we Fryburgu zabraknie prądu. Ale od 1975 r. miejscowi rolnicy wraz ze studentami okupowali budowę. Protestowali wytrwale przez całą dekadę, zmuszając rząd do porzucenia planów wznoszenia reaktora atomowego. To był pierwszy taki przypadek w Niemczech. We Fryburgu prądu nie zabrakło, bo Fryburg stał się miastem energii słonecznej. Tutejszy oddział Instytutu Fraunhofera przoduje na świecie w badaniach nad uzyskiwaniem energii ze słońca. Osada Słoneczna (Solarsiedlung) we Fryburgu zaprojektowana została przez Rolfa Discha, miejscowego architekta, który był aktywistą podczas protestów w Wyhlu. Składa się z 50 domów, które są producentami energii netto, tj. wytwarzają jej więcej, niż zużywają. – Wyhl to był początek – mówi mi Seifried. W 1980 r. założony m.in. przez Seifrieda instytut opublikował artykuł zatytułowany Energiewende. Ten tytuł dał nazwę późniejszemu ruchowi. Sprzeciw wobec energetyki atomowej w czasach, gdy jeszcze prawie nikt nie mówił o ocieplaniu się klimatu, był czynnikiem decydującym. Przyjechałem do Niemiec w przekonaniu, że Niemcy głupio postępują. Po katastrofie w Fukushimie rezygnują ze źródła energii, które nie emituje dwutlenku węgla, a dostarcza jedną czwartą całej zużywanej w ich kraju elektryczności. Wyjeżdżałem przekonany, że nie byłoby w Niemczech przestawienia systemu na źródła odnawialne, gdyby nie sprzeciwy wobec energetyki jądrowej. Strach przed katastrofą atomową jest bowiem znacznie silniejszym motywem do radykalnych kroków niż obawa, że zajdą jakieś powolne zmiany klimatyczne. Od moich rozmówców wszędzie słyszałem tę samą opowieść. Od Discha, z którym rozmawiałem w jego prywatnym domu w kształcie walca, który obraca się za słońcem niczym słonecznik. Od Rosenkranza w Berlinie, który w pamiętnym roku 1980 rzucił studia na fizyce, żeby miesiącami okupować plac, gdzie miało się znajdować składowisko odpadów promieniotwórczych. Od Wendelina Einsiedlera, bawarskiego hodowcy krów mlecznych, który pomógł przekształcić swoją wieś w zielony agregat prądotwórczy. Wszyscy mi mówili, że Niemcy muszą zrezygnować i z atomu, i z elektrowni spalających paliwa kopalne równocześnie. – Nie da się wypędzić diabła Belzebubem – wyjaśnił mi metaforycznie Hans-Josef Fell, znany polityk partii Zielonych. – Trzeba się pozbyć obydwu. Volker Quaschning, naukowiec zajmujący się zagadnieniami energetyki, ujął to następująco: – Energetyka jądrowa zagraża mi osobiście. Ocieplenie klimatu zagraża moim dzieciom. Na tym polega różnica. Żeby zrozumieć, dlaczego niechęć do elektrowni atomowych miała znacznie większe konsekwencje w Niemczech niż, powiedzmy, we Francji – gdzie nadal 75 proc. elektryczności pochodzi z reaktorów atomowych – trzeba wrócić do II wojny. W jej wyniku Niemcy zostały podzielone, a po dwóch stronach przecinającej je granicy stanęły wojska dwóch mocarstw atomowych. Ci, którzy protestowali przeciwko atomowi w latach 70. i 80. XX w., sprzeciwiali się nie tylko nowym reaktorom jądrowym, ale także amerykańskim planom rozmieszczenia rakiet z głowicami atomowymi w Niemczech Zachodnich. Obie te sprawy były nierozłączne. Gdy w roku 1980 powstała niemiecka partia Zielonych, najważniejsze w jej programie były zarówno hasła pokojowe, jak i sprzeciw wobec energetyki jądrowej. W 1983 r. posłowie Zielonych dostali się do Bundestagu i dzięki nim „zielone” idee przeniknęły do głównego nurtu politycznego. Po katastrofie w Czarnobylu na pozycję antyatomową przeszła także jedna z dwóch głównych partii politycznych kraju, Socjaldemokratyczna Partia Niemiec. Chociaż do Czarnobyla jest ponad 1000 km, promieniotwórcza chmura znad jego reaktora dotarła nad Niemcy, a w całym kraju rodziców proszono, by nie wypuszczali dzieci na dwór. Grzybów i dziczyzny ze Schwarzwaldu nadal nie należy jeść, mówi mi Pesch. Czarnobyl był przełomem. Ale dopiero Fukushima, 25 lat później, przekonała kanclerz Merkel i jej partię, Unię Chrześcijańsko-Demokratyczną, że wszystkie elektrownie jądrowe powinno się wyłączyć. I wtedy nastąpił boom na energetykę. A warunkiem, który to umożliwił, były przepisy prawa, w których przygotowaniu i uchwaleniu w 2000 r. brał udział Hans-Josef Fell. Dom Fella w jego rodzinnym mieście Hammelburgu na północy Bawarii łatwo zauważyć z daleka: jedyny w dzielnicy wzniesiony z drewna, ciemnego modrzewia, na dodatek z zielonym, pokrytym murawą dachem. Na południowej połaci, od strony ogrodu, murawę zastępują panele fotowoltaiczne i kolektory słoneczne do ogrzewania wody. Gdy słońca jest za mało i wytwarzanej elektryczności i ciepła w domu nie wystarcza, w piwnicy włącza się kogenerator. Jest to urządzenie będące równocześnie kotłem grzewczym i agregatem prądotwórczym wykorzystujące biopaliwa: olej słonecznikowy lub rzepakowy. W marcowy poranek, gdy jestem tam gościem, drewniane wnętrze domu jest skąpane w słońcu i cieple z ogrodu zimowego. Już za parę tygodni, zapewnia Fell, na dachu będą kwitły kwiaty. Fell, wysoki mężczyzna w dżinsach i korkowych sandałach, czasami przemawia jak kaznodzieja, ale nie jest żadnym ekologicznym ascetą. W jego ogródku tuż koło basenu stoi sauna ogrzewana tą samą zieloną energią, co jego dom i samochód. – Największym błędem ruchów ekologicznych było mówienie: „ograniczajcie się, zaciśnijcie pasa, mniej konsumujcie” – tłumaczy mi. – Ludzie zaczęli myśleć, że ekologia jest równoznaczna ze spadkiem jakości życia. Tymczasem właściwy komunikat powinien brzmieć: „nie ograniczajcie, tylko zmieńcie i wykorzystujcie tanią elektryczność ze źródeł odnawialnych”. Z ogródka Fella w pogodny dzień można było zobaczyć białe pióropusze pary nad elektrownią atomową w Grafenrheinfeldzie. Jego ojciec, konserwatywny burmistrz Hammelburga, był zwolennikiem zarówno energetyki jądrowej, jak i miejscowej bazy wojskowej. Młody Fell chodził na manifestacje pod elektrownię w Grafenrheinfeld i był sądzony za odmowę służby wojskowej. Po latach, gdy ojciec przeszedł na emeryturę, Fell został radnym Hammelburga. W 1990 r. całe Niemcy żyły wielkim zadaniem scalania kraju. Dlatego wniesiony do Bundestagu projekt prawa, które zapowiadało Energiewende, nie spotkał się z wielkim zainteresowaniu opinii publicznej. Zaledwie dwustronicowy dokument obejmował zapis podstawowej zasady: sieć energetyczna ma obowiązek kupować wytwarzany przez producentów prąd ze źródeł odnawialnych. Na wietrznej północy zaczęły wyrastać wiatraki. Instalując na dachu swojego domu w Hammelburgu panele fotowoltaiczne, Fell zdał sobie sprawę, że nowe przepisy nie spowodują ogólnokrajowego boomu: owszem, płacono ludziom za wytwarzanie energii, ale płacono za mało. W 1993 r. przekonał radę miejską Hammelburga do przyjęcia uchwały obligującej miejską sieć energetyczną do zakupu energii od producentów ze źródeł odnawialnych po gwarantowanej cenie, która przewyższałaby koszty jej wytwarzania. Fell szybko zorganizował spółdzielnię miejscowych inwestorów do budowy 15-kilowatowej elektrowni słonecznej – według dzisiejszych norm maleńkiej, ale była to pierwsza spółdzielnia tego rodzaju. Dzisiaj w całych Niemczech są ich setki. W 1998 r. sukcesy odniesione w Hammelburgu oraz wzrost popularności Zielonych zaniosły Fella do Bundestagu. Zieloni stworzyli z SPD koalicję rządową. Fell nawiązał współpracę z Hermannem Scheerem z SPD, znanym w Niemczech propagatorem energii słonecznej. Razem opracowali przepisy, które w 2000 r. rozszerzyły hammelburski eksperyment na cały kraj. Nowa ustawa gwarantowała, że przez 20 lat energia ze źródeł będzie kupowana od wytwórców w każdej ilości i po cenie zapewniającej opłacalność. – Podstawowa zasada, jaką przyjąłem, była taka, że cena musi być na tyle wysoka, by inwestorzy mogli być pewni zysku. Skoro żyjemy w gospodarce rynkowej, nie mogło być inaczej – tłumaczy. Fell jako jedyny wśród poznanych przeze mnie Niemców twierdzi, że żywiołowy rozwój energetyki odnawialnej, jaki potem nastąpił, wcale go nie zaskoczył. – Nie wierzyłem wtedy, że to się odbędzie na taką skalę – mówi mi hodowca bydła mlecznego Wendelin Einsiedler. Przed jego ogrodem zimowym, skąd jest widok na Alpy, kręcą się leniwie skrzydła dziewięciu wiatraków stojących tuż przy zagrodzie dla krów. Einsiedler swoją prywatną rewolucję energetyczną rozpoczął w latach 90. od jednego wiatraka i komory fermentacyjnej do produkcji metanu z gnojówki. Wraz z bratem Ignazem, tak samo producentem mleka, spalali metan w 28-kilowatowym kogeneratorze, który dostarczał ich gospodarstwom elektryczność i ciepłą wodę. – Nie robiliśmy tego dla pieniędzy – mówi Einsiedler. – To był idealizm. Ale gdy w 2000 r. weszła w życie ustawa o energii odnawialnej, Einsiedlerowie rozwinęli działalność. Dzisiaj mają pięć dużych komór fermentacyjnych, które przetwarzają na biogaz kiszonki i gnojówkę z ośmiu gospodarstw mleczarskich i dostarczają go pięciokilometrowym rurociągiem do miasteczka Wildpoldsried. Tam jest spalany w kogeneratorach, które zapewniają ogrzewanie wszystkich budynków publicznych, dzielnicy przemysłowej i 130 domów jednorodzinnych. – To cudowna zasada, pozwala zaoszczędzić niewiarygodne ilości CO2 – mówi burmistrz Arno Zengerle. Dzięki instalacji biogazowej, kolektorom słonecznym na dachach, a zwłaszcza dzięki wiatrakom Wildpoldsried wytwarza pięć razy więcej energii elektrycznej, niż zużywa. Einsiedler zarządza wiatrakami i nie ma najmniejszego kłopotu ze znalezieniem inwestorów. W pierwszą turbinę wiatrową zainwestowało 30 osób. W drugą już 94. – To są ich turbiny – mówi Einsiedler. Wiatraki są w Niemczech wszechobecne, niektórzy są zdania, że oszpeciły krajobraz. Einsiedler twierdzi jednak, że jeśli ludzie czerpią z nich zyski, patrzą na nie znacznie życzliwiej. Przekonać rolników i właścicieli domów mieszkalnych, by ułożyli na dachach kolektory, nie było trudno. Taryfa gwarantowana skupu prądu, ustalona w 2000 r. na poziomie 50 eurocentów za kilowatogodzinę, zapewniała godziwy zysk. W szczytowym roku 2012 zainstalowano w Niemczech panele fotowoltaiczne o sumarycznej mocy 7,6 gigawatów. Gdy świeci słońce, dają energii tyle, co siedem elektrowni atomowych. Przemysł wytwórczy kolektorów i paneli rozkwitł, choć potem, gdy produkcję uruchomiły Chiny, zrobiło się trudniej. Chiny za to umożliwiły upowszechnienie energetyki odnawialnej na całym świecie Dzięki ustawie Fella koszt energii uzyskanej ze słońca i wiatru spadł na tyle, że w wielu regionach mogła konkurować z kosztami energii ze spalania paliw kopalnych. Jedną z oznak było zmniejszenie taryfy za energię kupowaną od dużych nowych instalacji słonecznych z 50 do niecałych 10 eurocentów za kilowatogodzinę. – W ciągu 15 lat doprowadziliśmy do powstania zupełnie nowej sytuacji. To wielki sukces ustawy o energii odnawialnej – przekonuje Fell. Niemcy zapłaciły za ten sukces nie z podatków, ale z dopłat do rachunków za prąd. W tym roku ta dopłata wynosi 6,17 eurocenta za kilowatogodzinę, co daje około 18 euro miesięcznie na statystycznego konsumenta. Dla niektórych to spore obciążenie, mówi mi Rosenkranz, ale nie dla przeciętnego pracownika. Niemiecka gospodarka jako całość przeznacza dziś na elektryczność mniej więcej taką samą część produktu krajowego jak w 1991 r. W wyborach do Bundestagu w 2013 r. Fell stracił mandat poselski w wyniku wewnętrznych rozgrywek w partii Zielonych. Wrócił więc do Hammelburga, ale dziś już nie musi patrzeć na pióropusze pary nad Grafenrheinfeldem. W czerwcu reaktor tej elektrowni wyłączono. Nikt, nawet branża atomowa, nie sądzi, by energetyka jądrowa kiedykolwiek wróciła do Niemiec. Z węglem jest jednak inaczej. W ubiegłym roku 44 proc. energii elektrycznej w Niemczech wytworzono z węgla. 18 proc. z kamiennego, który pochodzi głównie z importu, i około 26 proc. z brunatnego. Wykorzystanie węgla kamiennego spadło znacznie w ostatnim dwudziestoleciu; natomiast zużycie węgla brunatnego utrzymuje się na zbliżonym poziomie. To jedna z przyczyn, przez którą Niemcy będą miały kłopoty z osiągnięciem ustalonego limitu emisji gazów cieplarnianych w 2020 r. Niemcy przodują na świecie w wydobyciu węgla brunatnego. Emisja CO2 przy jego spalaniu jest większa niż przy spalaniu węgla kamiennego, ale węgiel brunatny jest najtańszym paliwem kopalnym. Jest tańszy od węgla kamiennego, który z kolei jest tańszy od gazu. Idealnie byłoby, gdyby Niemcy zastąpiły węgiel brunatny gazem. Ale gdy sieć elektryczną zaczęła zalewać subsydiowana energia ze źródeł odnawialnych, stało się coś innego. Na rynku hurtowym, gdzie zawierane są umowy na dostawę elektryczności, cena energii spadła. I to tak, że elektrownie opalane gazem, a niekiedy nawet te na węgiel kamienny, nie były w stanie sprzedać swojej produkcji po opłacalnej cenie. Stare elektrownie na węgiel brunatny pracują non-stop pełną parą, a nowoczesne zakłady spalające gaz, dające o połowę mniejszą emisję, stoją bezczynnie. – Musimy znaleźć jakiś sposób na rezygnację z węgla, to oczywiste – mówi Jochen Flasbarth, sekretarz stanu w ministerstwie środowiska. – Ale to dość trudne. Jesteśmy państwem, które nie ma zbyt wielu surowców, a tym, którego mamy najwięcej, jest węgiel brunatny. Zmniejszenie zużycia węgla brunatnego jest tym trudniejsze, że wielkie spółki energetyczne w Niemczech ostatnio borykają się z dużymi trudnościami finansowymi. Wszystko przez Energiewende, twierdzą przedstawiciele energetyki węglowej. Wszystko przez to, że spółki energetyczne nie potrafią się przystosować do Energiewende, ripostują ich krytycy. Największa firma energetyczna w Niemczech, E.ON, do której należy m.in. Grafenrheinfeld, odnotowała w ubiegłym roku straty w wysokości 3 mld euro. – Spółki energetyczne w Niemczech mają tylko jedną strategię – narzeka Flasbarth – a polega ona na obronie tradycyjnych metod, energii nuklearnej i energii z paliw kopalnych. Nie mają planu B. Spóźniły się na pociąg przemian, a teraz, gdy dawno już odjechał, próbują go gonić. E.ON rozdziela się na dwie spółki, jedna ma się zajmować węglem, gazem i energetyką jądrową, a druga energią odnawialną. Dyrektor generalny, niegdyś wielki krytyk przestawiania systemu na źródła odnawialne, poszedł do tej odnogi, która się zajmie energetyką odnawialną. Vattenfall, państwowa spółka szwedzka, jedna z czterech wielkich firm energetycznych działających w Niemczech, próbuje podobnej ewolucji. –Możemy stanowić przykład Energiewende – próbuje mnie przekonać rzecznik koncernu Lutz Wiese, witając się ze mną w Welzow-Süd, położonej przy polskiej granicy kopalni odkrywkowej, w której wydobywa się 20 mln ton węgla brunatnego rocznie. Jest wspaniały wiosenny dzień; jedyna chmurka to pióropusz pary nad 1,6-gigawatową elektrownią Schwarze Pumpe, w której spalana jest większość surowca wydobytego w Welzow-Süd. Olaf Adermann, kierownik ds. aktywów kopalni Vattenfalla, wyjaśnia mi w salce konferencyjnej, że ani jego koncern, ani inne spółki energetyczne nie spodziewały się tak błyskawicznego rozwoju energetyki odnawialnej. – Bez wątpienia wiele przedsiębiorstw wypadnie z rynku – zastrzega Adermann. Ale podkreśla, że nie powinno to dotyczyć węgla brunatnego, bo to „godny zaufania i elastyczny partner”, gdy nie świeci słońce i nie wieje wiatr. Adermann jest przekonany, że kopalnie będą działały do 2050 r., a może i dłużej. Vattenfall jednak planuje sprzedać swoje kopalnie węgla brunatnego i oparte na nim elektrownie, jeśli tylko znajdzie nabywcę. Chce się skupić na energetyce odnawialnej. Inwestuje miliardy w dwie nowe elektrownie wiatrowe na Morzu Północnym. Na morzu mocniej wieje i łatwiej tam założyć wielką farmę wiatrową, a wielkie korporacje muszą działać na wielką skalę, by finansować swoje duże koszty ogólne. Vattenfall nie jest jedyną dużą spółką, która rzuciła się na energetykę odnawialną. Energetyka wiatrowa przesuwa się na Morze Północne i Bałtyk i w coraz większym stopniu znajduje się w rękach spółek energetycznych. Rząd Merkel zachęca do tej przemiany, ograniczając budowę kolektorów słonecznych i lądowych siłowni, zmieniając reguły gry i utrudniając działanie spółdzielniom obywatelskim. Krytycy twierdzą, że pomaga wielkim spółkom i podcina skrzydła ruchowi obywatelskiemu, który zapoczątkował przemiany. Pod koniec kwietnia Vattenfall oficjalnie uruchomił DanTysk, pierwszą niemiecką siłownię wiatrową na Morzu Północnym, na którą składa się 80 wiatraków położonych około 80 km od brzegu. Uroczystość otwarcia, która odbywała się w sali balowej w Hamburgu, była okazją do świętowania również w Monachium. Miejska spółka energetyczna Stadtwerke München ma w tym przedsięwzięciu 49 proc. udziałów. W efekcie Monachium wytwarza dziś tyle elektryczności ze źródeł odnawialnych, że wystarcza jej do zasilenia wszystkich odbiorców domowych, metra i sieci tramwajowej. Miasto planuje, że do roku 2025 całe zapotrzebowanie na energię zaspokoi ze źródeł odnawialnych. Niemcy mają jedną z najwyższych w Europie emisji CO2 na głowę mieszkańca; przyczyną jest działający wciąż przemysł ciężki. Rząd zamierza do 2020 r. obniżyć ten wskaźnik o 40 proc. w stosunku do roku 1990. Na razie (dane za ubiegły rok) udało się uzyskać 27 proc. Chociaż Niemcy mają małe szanse na osiągnięcie własnego celu na 2020 rok, to i tak wyprzedzają harmonogram ustanowiony przez Unię Europejską. Mogłyby na tym poprzestać – i wielu polityków z partii CDU naciska na Merkel, by tak uczynić. Tymczasem zarówno kanclerz, jak i minister gospodarki Sigmar Gabriel z SPD zapewnili, że zobowiązanie do ograniczenia emisji do 40 proc. zostanie dotrzymane. Niemniej jednak nie dowiedli, że są to w stanie zapewnić. Rząd postanowił płacić spółkom energetycznym, by zamykały część kopalni węgla. To jednak da tylko połowę z planowanego zmniejszenia emisji. Jeśli Energiewende ma się powieść, Niemcy muszą uczynić więcej. Będą musiały też odejść od benzyny i ropy. Branża transportowa odpowiada za 17 proc. całkowitej emisji dwutlenku węgla w Niemczech. I podobnie jak spółki energetyczne także słynni niemieccy producenci samochodów – Mercedes-Benz, BMW, Volkswagen – spóźnili się na pociąg. Ale dzisiaj oferują dwadzieścia kilka modeli samochodów elektrycznych. Celem rządu jest doprowadzenie do tego, by w 2020 r. po niemieckich drogach jeździł milion samochodów elektrycznych; dzisiaj jest ich ok. 40 tys. Podstawowy problem polega na tym, że te samochody są wciąż zbyt drogie dla większości Niemców, a rząd nie zaproponował poważnych zachęt do ich nabywania. Podobnie jest z ogrzewaniem budynków: ciepłownictwo odpowiada za 30 proc. emisji gazów cieplarnianych w Niemczech. W całym kraju stare budynki okłada się 15-centymetrową warstwą styropianu i wymienia okna na nowe. Na tego rodzaju przedsięwzięcia banki zapewniają nisko oprocentowane kredyty, podobnie jak kiedyś w ramach planu Marshalla na odbudowę kraju ze zniszczeń wojennych. Niestety rocznie termomodernizuje się zaledwie 1 proc. zasobów. Po to, by do roku 2050 wszystkie budynki stały się „neutralne klimatycznie” (cel założony przez rząd), tempo modernizacji musiałoby być co najmniej dwukrotnie szybsze. – Po Fukushimie mieliśmy krótką chwilę Aufbruchstimmung, przez pół roku trwała prawdziwa euforia – wspomina Gerd Rosenkranz. Aufbruchstimmung znaczy po niemiecku „radość z wyjazdu”. Niemcy tym słowem określają uczucie, jakie ogarnia kogoś, kto np. wyrusza na długą pieszą wycieczkę z przyjaciółmi. W taki stan wpadli Niemcy na początku Energiewende; zapanowała pełna zgoda i chęć do działania. Niestety nie trwało to długo. Dziś górę biorą sprzeczne niekiedy interesy gospodarcze. Ale Niemcy są uparci. Wiedzieli, że transformacja systemu energetycznego to nie będzie spacerek, a mimo to podjęli wyzwanie. Z ich dokonań możemy chyba czerpać natchnienie i nadzieję, że Energiewende jest możliwe także w innych krajach. Niedawno William Nordhaus, ekonomista z Yale zajmujący się od dziesięcioleci problemem walki z ociepleniem klimatu, opisał w artykule zjawisko, które uważa za główną przeszkodę w rozwiązaniu problemu: maruderstwo. Ponieważ ocieplenie jest problemem globalnym, a kroki zaradcze są bardzo kosztowne, większość krajów nic nie robi, licząc, że coś zrobią inni. Większość krajów to maruderzy. Niemcy zachowały się inaczej: ruszyły przed siebie, nie oglądając się na nikogo. I w ten sposób przetarły szlak nam wszystkim.
Naprawę klimatu zacznij od siebie! Nowe źródła energii
Aby przejść na wykorzystanie lepszych źródeł energii bez posyłania elektrowni na przedwczesną emeryturę, korporacje przebudowują je i wymieniają paliwa.
Niektóre elektrownie węglowe, takie jak ta w Newburgh w stanie Nowy Jork, zostały przestawione na zasilenie biomasą lub bardziej ekologicznym gazem ziemnym. W USA to samo czeka co najmniej 50 elektrowni. Przedsiębiorstwa nie znoszą patrzeć, jak ich zasoby marnieją, to jasne. Ratto Group, kalifornijska firma zajmująca się wywozem śmieci, wymienia właśnie dieslowskie silniki ciężarówek na elektryczne, które spełnią stanowe standardy dotyczące czystości powietrza. – To daje nam możliwość zachowania pojazdów, które już mamy we flocie – mówi dyrektor Lou Ratto. *** W 2009 r. wydawany przez MIT periodyk Sloan Management Review badał działania przedsiębiorstw na rzecz zrównoważonego rozwoju i odkrył, że większość robiła tylko to, co konieczne, by spełnić wymagania ustawowe. Pięć lat później wyniki były inne: w dwóch trzecich firm zrównoważony rozwój znalazł się na szczycie ich priorytetów, co deklarowała mniej niż połowa w poprzednim badaniu. Co się zmieniło? Szefowie zrozumieli, ile warte są prośrodowiskowe inicjatywy, wyjaśniają Patricia i Jack Phillips, autorzy książki The Green Scorecard. Obecnie mądre firmy wykorzystują swoje strategie w sprawie ochrony środowiska do... budowania przewagi konkurencyjnej – piszą autorzy.
Polska gra w zielone i czarne. O czystej i brudnej energii
Niemiecki entuzjazm dla odnawialnych źródeł energii nie jest zaraźliwy. Po naszej stronie granicy wielu ludzi wciąż traktuje je jak fanaberie pięknoduchów.
Węgiel, „czarne złoto”, stanowi podstawę polskiej energetyki. W 2013 r. wytworzyliśmy z niego 84 proc. energii elektrycznej. Polska ma duże złoża węgla, elektrownie węglowe są stosunkowo tanie w budowie i eksploatacji. Problemem jest jednak związana z tym emisja cieplarnianego CO2, a także innych związków i pyłów, które dramatycznie obciążają ekosystemy. Odpowiadają one za dziesiątki tysięcy przedwczesnych zgonów rocznie z powodu nowotworów, chorób układu krążenia i oddechowego. Europejska Agencja Środowiska w pierwszej dziesiątce miast z najgorszym powietrzem w Europie wymienia aż sześć polskich (z Krakowem na miejscu trzecim). Tymczasem związane z tym koszty nie są ujmowane w cenach energii z węgla. – W naszym kraju brakuje całościowej wizji rozwoju energetyki. Z uwagi na problemy górnictwa najwięcej uwagi poświęca się energetyce konwencjonalnej, ignorując światowe, a zwłaszcza europejskie trendy, czyli kurs na zieloną energię. A przecież przemawiają za nią nie tylko przesłanki środowiskowe, ale też kwestie poprawy bezpieczeństwa energetycznego w wymiarze lokalnym czy możliwość tworzenia innowacyjnego przemysłu i zielonych miejsc pracy. Polska tymczasem stoi w rozkroku: musi wypełnić minima w zakresie odnawialnych źródeł energii (OZE) ustalone dla poszczególnych członków UE, ale nie chce zrobić kroku dalej – mówi dr Maciej M. Sokołowski, ekspert ds. energetyki z Instytutu Analiz Badań i Certyfikacji. Zgodnie z założeniami polityki klimatycznej zawartymi w dyrektywie PE z 2009 r. Unia Europejska jako całość zobowiązała się do osiągnięcia 20-procentowego udziału odnawialnych źródeł energii w bilansie energetycznym do 2020 r. Polska ma do tego czasu uzyskać wskaźnik 15-procentowy. Według danych GUS w roku 2013 energetyka odnawialna dostarczyła 11,9 proc. energii zużytej w Polsce. Czyli jest nieźle? Pozornie. Błędy w systemie wsparcia dla energii odnawialnej – polityka przyznawania tzw. zielonych certyfikatów i dopłat – doprowadziły bowiem do stanu, w którym ogromna większość energii wytworzonej z OZE (patrz wykres) pochodzi ze... spalania, tyle że biomasy, w kotłach elektrowni. A co oznacza wzmożony popyt na biomasę? Choćby powstawanie wielkoobszarowych upraw roślin energetycznych, które niosą ze sobą zmniejszenie bioróżnorodności i wielkie zużycie nawozów. Albo spalanie drewna, które przecież można wykorzystać racjonalniej. Co więcej, w naszych warunkach, z powodu ograniczonej podaży, oznacza też konieczność importu biomasy. W trakcie jej transportu czasem więcej CO2 emitujemy do atmosfery, niż oszczędzamy, rezygnując z paliwa kopalnego! Nie tędy droga. Lepiej postawić na geotermię, słońce i wiatr. Które z tych źródeł w poszczególnych regionach kraju wybierać, pokazują mapki poniżej. Być może najlepszym sposobem na przekonanie społeczeństwa do idei zielonej energii jest promowanie energetyki rozproszonej. Wspieranie prosumentów, czyli małych producentów wytwarzający energię dla siebie, a nadwyżki oddających do krajowego systemu. Czy uchwalona w bieżącym roku ustawa o OZE może w tym pomóc? – Ustawa może pozwolić na rozwój OZE na poziomie małych źródeł do 10 kW mocy. Te instalacje przez 15 lat dostaną stałą cenę za produkowany w nich prąd. Wątpliwości budzi system aukcyjny, w ramach którego większe instalacje będą rywalizować o podobne wsparcie. Kryterium jego uzyskania będzie najniższa cena. Poza tym ustawa ułatwia przyłączenie OZE do sieci, zwalnia najmniejszych wytwórców z obowiązku uzyskania koncesji. Mając na uwadze efekty ustawy i inne możliwości finansowania inwestycji oferowane przez NFOŚiGW, można liczyć na rozwój fotowoltaiki, która wymaga najmniejszych nakładów – mówi dr Sokołowski. Węgla z naszego miksu energetycznego szybko raczej nie wyrugujemy. Ale jego udział powinien mocno zmaleć. I warto pamiętać o czymś jeszcze: najczystsza energia to ta zaoszczędzona. Więcej o zielonej energii i zmianach klimatycznych w listopadowym "National Geographic Polska"
Technologia nie musi być cyfrowa, by napędzać rozwój
Wraz ze wzrostem cen energii do łask powrócił XIX-wieczny system przechwytujący parę buchającą z fabrycznych kominów i wykorzystujący ją do ogrzewania i schładzania obiektów. Korzyści płynące z takiego sposobu wykorzystania energii to m.in. spadek jej zużycia, mniejsza emisja gazów cieplarnianych oraz uniezależnienie się od miejskiej sieci energetycznej. Z kogeneracji, zwanej też skojarzoną gospodarką energetyczną, korzystają już m.in. kampusy uniwersyteckie, budynki Smithsonian Institution oraz zakład produkcyjny BMW. Pewien kompleks hotelowy w Las Vegas czerpie 40 proc. energii elektrycznej i 65 proc. ciepła z zakładu kogeneracji zasilanego gazem ziemnym. Lokalne sieci ciepłownicze mogą transportować parę lub gorącą wodę z zakładów kogeneracji do okolicznych domów lub bloków. Nowinką w branży są minisystemy kogeneracyjne dla domów jednorodzinnych w Europie, dzięki którym można obniżyć koszty energii nawet o 25 proc.