Odnawialne i nieodnawialne źródła energii i jej oszczędzanie

Energia elektryczna jest obecnie niezbędna – na przykład bez niej nie można przeczytać tego tekstu na ekranie komputera czy tabletu. Energią elektryczną zasilane są telefony komórkowe oraz mnóstwo innych urządzeń, które ułatwiają nam życie. Skąd wziąć tyle energii, by móc z nich wszystkich korzystać?

RagDaS3tNLdPW

Ilustracja przedstawia elektrownie wiatrową, która jest umiejscowiona na Morzu Północnym. Na ilustracji widoczne są wysokie turbiny wiatrowe ustawione w rzędach. Każda z nich wyposażona jest w trzy skrzydła. Kształtem przypominają wiatraki. Ich podstawa zanurzona jest w oceanie. Pomiędzy rzędami turbin widoczne są o połowę niższe stacje, których podstawy również zanurzone są w oceanie.

Jak człowiek wykorzystuje zasoby przyrody?

Przyroda, która otacza człowieka, jest przez niego wykorzystywana w celu pozyskania pożywienia, wody oraz paliw kopalnych. Jej elementy są też wykorzystywane m.in. do budowy domów, dróg, maszyn oraz w przedsiębiorstwach. Wszystkie elementy przyrody, które człowiek wykorzystuje do własnych celów, nazywane są zasobami przyrodyzasoby przyrodyzasobami przyrody. Niektóre z nich nigdy się nie wyczerpują (zasoby niewyczerpywalne), a inne tak (zasoby wyczerpywalne).

Duże tempo eksploatacji zasobów przyrody może doprowadzić do ich wyczerpania. Jeśli wykorzystywanie zasobów przez człowieka nie będzie zbyt szybkie, to naturalne procesy mogą doprowadzić do ich odtworzenia.

Eksploatacja nieodnawialnych źródeł energii prowadzi do zanieczyszczenia środowiska i staje się nieopłacalna

Energię elektryczną tradycyjnie uzyskuje się podczas spalania paliw kopalnychpaliwa kopalnepaliw kopalnych, takich jak węgiel kamienny, węgiel brunatny, ropa naftowa oraz gaz ziemny. Paliwa te  zaliczane są do nieodnawialnych zasobów przyrody.

R1S0CcPmjw4kb

Diagram przedstawia zasoby paliw kopalnych na świecie. Udokumentowanych zasobów węgla wystarczy na 95 lat, a szacowanych na 470 lat więcej. Udokumentowanych zasobów gazu wystarczy na 70 lat, a szacowanych na 75 lat więcej. Udokumentowanych zasobów ropy naftowej wystarczy na 42 lata, a szacowanych na 21 lat więcej.

Pozyskiwanie energii elektrycznej z paliw kopalnych jest stosunkowo wydajne, ponieważ w ciągu wielu lat korzystania z tych surowców opracowano efektywne technologie. Jednak ich wydobycie, jak i spalanie mają negatywny wpływ na przyrodę powodując m.in:

• niszczenie krajobrazów;

• zanieczyszczenie powietrza i gleby tlenkami siarki, azotu oraz węgla i innymi związkami chemicznymi;

• nagromadzenie odpadów skał wydobytych wraz paliwami kopalnymi oraz pyłów i popiołów - produktów ich spalania.

Ponadto, złoża węgla i innych paliw z czasem się wyczerpują – trzeba je wydobywać z coraz większych głębokości, co zwiększa koszt ich pozyskiwania. Należy też liczyć się z tym, że wkrótce złoża się skończą i trzeba będzie szybko zastąpić je innymi surowcami.

R7R00NC3L2nLM

Diagram przedstawia ilość paliw potrzebnych do uzyskania 1 kWh energii. W przypadku gazu jest to 1,8 kg, paliw ciekłych 3,0 kg, a węgla 4,6 kg.

Odnawialne źródła energii to niekopalne zasoby, które nieustannie się odnawiają

Odnawialne źródła energii (OZE) to: wiatr, energia słoneczna, energia wody i pochodząca z wnętrza Ziemi energia geotermalnaenergia geotermalnaenergia geotermalna. Obecnie w Polsce ok. 10% energii uzyskiwana jest z odnawialnych źródełenergia odnawialnaodnawialnych źródeł.

R1a9UmdNnt9fB

Ilustracja przedstawia rodzaje energii odnawialnej: energię wody, wiatru, Słońca, geotermalną i ilustrujące je obrazki. Ilustracja ukazująca energię pochodzącą z wiatru przedstawia trzy turbiny wiatrowe znajdujące się na pustej przestrzeni. Ilustracja przedstawiająca energię pochodzącą z wody ukazuje intensywne opady atmosferyczne w postaci deszczu. Zbiera się on w zbiorniku. Ilustracja przedstawiająca energię pochodzącą ze Słońca ukazuje panele słoneczne znajdujące się na dachach zabudowań mieszkalnych. Ilustracja przedstawiająca energię geotermalną ukazuje dom, zbiornik wodny i kominy elektrowni z instalacją wchodzącą w głąb ziemi.

Energia wiatru jest zamieniana w energię elektryczną w elektrowniach wiatrowych. Energia słoneczna przekształcana jest w energię elektryczną za pomocą ogniw fotowoltaicznych lub w energię cieplną przy użyciu kolektorów słonecznych. Energia z płynącej wody zamieniana jest w elektrowniach wodnych na energię elektryczną. Natomiast energia geotermalna to energia pozyskiwana ze skał, wody i gruntu, która wykorzystywana jest do produkcji energii elektrycznej w elektrowniach geotermalnych, a także do ogrzewania wody i budynków mieszkalnych. Źródła te się nie wyczerpują, a elektrownie pozyskujące taką energię nie zanieczyszczają środowiska. 

Energetyka oparta na OZE nie jest pozbawiona wad

Elektrownie wiatrowe są opłacalne w krajach, gdzie wiatry są stałe i silne. Turbiny wiatrowe zajmują duże powierzchnie, zmieniają krajobraz i stosunkowo często wymagają kosztownych remontów. Dodatkowo hałas generowany przez turbiny wiatrowe może stanowić niebezpieczeństwo dla wielu zwierząt i uciążliwość dla mieszkańców okolicznych terenów.

Elektrownie wodne często budowane są w górach, gdzie spadek terenu pozwala na wykorzystanie energii płynącej wody. Ich wadą jest to, że stanowią barierę dla organizmów wodnych, a także, jeśli są budowane na zaporach, zmieniają naturalny bieg rzeki i mogą powodować zmiany w środowisku niebezpieczne dla zamieszkujących je organizmów.

Najmniej szkodliwe dla środowiska są elektrownie słoneczne i geotermalne. Ogniwa słoneczne są jednak opłacalne przy dużym nasłonecznieniu. Z kolei energia wnętrza Ziemi może być wykorzystywana tylko w tych rejonach, gdzie stosunkowo płytko (do 10 km pod ziemią) znajdują się skały lub wody gromadzące ciepło.

Warunki naturalne w Polsce pozwalają przede wszystkim na opłacalne pozyskiwanie energii wody i energii geotermalnej.

Galeria zdjęć przedstawiających odnawialne źródła energii:

RPwBq72mJCrFm

Fotografia przedstawia z daleka zabudowania przemysłowe w górzystym krajobrazie. Za nimi zbiornik wodny, na pierwszym planie zwały ziemi. Wokół zakładu jest pusto. Z trzech wysokich, białych kominów ulatniają się kłęby pary wodnej. Z mniejszych kominów unosi się biały dym.

RDK6fAbOggkhi

Fotografia przestawia rzędy baterii słonecznych na piasku. Baterie ustawione są pod kątem ku słońcu. Stoją w oddaleniu, żeby cień jednych nie padał na inne. Ogniwa są ciemne, błyszczące, tworzą kratkowany wzór.

RIJfhwzTdx34J

Fotografia przestawia kilkadziesiąt jasnych turbin wiatrowych na tle gór. Stoją gęsto ustawione, wśród rudej trawy. Jest słoneczny dzień, błękitne niebo z obłokami.

R1b9ACx1FTYWc

Fotografia przedstawia widok na zaporę wodną. Na pierwszym planie spod tamy wypływa woda, ujęta w betonowe koryto. Po obu stronach słupy i linie wysokiego napięcia. Za tamą błękitna rzeka, z obudowanymi brzegami. Nad nimi wznoszą się brązowo – fioletowe górskie stoki.

Zasady zrównoważonego rozwoju stworzono w drugiej połowie XX w.

W 2015 r. 193 państwa członkowskie ONZorganizacja narodów zjednoczonych (onz)ONZ uchwaliły Agendę 2030, która zawiera 17 zasad zrównoważonego rozwoju. Zgodnie z nimi, zaspokajanie potrzeb obecnego pokolenia powinno odbywać się w taki sposób, aby nie ograniczać możliwości zaspokajania potrzeb przyszłych pokoleń.

Zrównoważony rozwój opiera się na trzech filarach:

• Ochrona środowiskaochrona środowiskaOchrona środowiska: dbanie o zachowanie różnorodności biologicznejróżnorodność biologicznaróżnorodności biologicznej, ekosystemów i zasobów naturalnych dla dobra obecnych i przyszłych pokoleń.

• Rozwój społeczny: zapewnianie wszystkim ludziom dostępu do podstawowych potrzeb, takich jak żywność, woda, edukacja, opieka zdrowotna i godne warunki życia.

• Wzrost gospodarczy: rozwijanie gospodarki w sposób zrównoważony, który nie wyczerpuje zasobów naturalnych i nie degraduje środowiska.

Zasady zrównoważonego rozwoju należy stosować w życiu codziennym

Oszczędzanie energii elektrycznej oznacza mniejsze zużycie surowców energetycznych oraz mniejsze szkody w środowisku. Najprostszym sposobem, aby to osiągnąć, jest wyłączanie urządzeń elektrycznych gdy nie są używane, a gdy się zużyją, zastąpienie ich bardziej energooszczędnymi odpowiednikami.

R1NHLVIM2mG3j

Ilustracja przedstawia schematycznie sposoby ograniczenia zużycia energii. W dużym zielonym kole napis: JAK OSZCZĘDZAĆ ENERGIĘ W DOMU? Od niego kropkowane linie prowadzą do mniejszych kół z niebieskimi symbolicznymi rysunkami i podpisami. W kole u góry symbole pasków i liter. Im krótszy pasek i bliższa początkowi alfabetu litera, tym lepsza klasa energetyczna. Podpis: kupuj urządzenia z oznaczeniem klasy energetycznej A++. Rysunek pralki z podpisem: uruchamiaj pralkę, gdy jest pełna. Rysunek koła z pionową kreską. Podpis: wyłączaj urządzenia elektryczne, gdy z nich nie korzystasz. Rysunek przechylonego czajnika elektrycznego, kropla wpada do filiżanki. Podpis: gotuj tyle wody, ile aktualnie potrzebujesz.

Oszczędzanie wody pozwala chronić środowisko naturalne. Wiele gatunków roślin i zwierząt żyje w zależności od wód słodkich, przez co nadmierne zużycie wody może prowadzić do wysychania rzek, jezior i mokradeł, co z kolei zagraża ich przetrwaniu.

Ra5PLvEoq6UZv

Ilustracja przedstawia schematycznie sposoby oszczędzania wody. Od dużego zielonego koła z napisem JAK OSZCZĘDZAĆ WODĘ W DOMU? odchodzą kropkowane linie, wskazujące mniejsze koła z symbolicznymi niebieskimi rysunkami. Od góry rysunek kapiącego kranu z przekreśloną na czerwono kroplą. Podpis: dokręcaj krany, naprawiaj cieknące urządzenia. Rysunek kubka i szczoteczki do zębów, przekreślony kran. Podpis: podczas mycia zębów zakręć kran, korzystaj z wody w kubeczku. Rysunek kranu, przekreślona woda. Podpis: nie zmywaj naczyń pod bieżącą wodą. Rysunek przekreślonej pralki z trzema kubeczkami, obok pralka z jednym kubeczkiem. Podpis: wybieraj zmywarkę i pralkę zużywające mało wody. Rysunek muszli klozetowej i kosza na śmieci. Podpis: nie spłukuj niepotrzebnie toalety i nie wrzucaj do niej śmieci. Rysunek dwóch kranów z lejącą się wodą, jeden przekreślony. Podpis: załóż na kran perlator, który zmniejszy zużycie wody. Rysunek pralki i napis: włączaj pralkę i zmywarkę, gdy są pełne. Rysunek przekreślonej wanny, obok prysznic. Podpis: zamiast kąpieli w wannie wybierz prysznic. Rysunek domu i zbiornika przy nim. Podpis: podlewaj ogródek deszczówką.

Zużycie wody stale się zwiększa nie tylko z powodu wzrostu liczby ludzi. Obserwujemy stały wzrost potrzeb higienicznych (coraz większą dbałość, czasem nadmierną, o utrzymanie czystości), a także wzrost zapotrzebowania na różne dobra. Do wyprodukowania takich przedmiotów, jak np. chleb, zeszyt czy telefon, potrzeba wody. A my nabywamy wciąż więcej dóbr i wyrzucamy coraz więcej zużytych sprzętów, odzieży, przedmiotów jednorazowego użytku oraz niepotrzebnie kupionej żywności.

By oszacować ilość zużywanej wody, biorąc pod uwagę nie tylko tę, która jest potrzeba do picia, mycia i prania, ale także do produkcji żywności, przedmiotów oraz urządzeń, wprowadzono pojęcie śladu wodnegoślad wodnyśladu wodnego. Jest on miarą ilości wody niezbędnej do wyprodukowania określonego towaru. Ustalono na przykład, że do wytworzenia 1 kg czekolady potrzeba przeszło 17 tys. litrów wody. Jest ona niezbędna do wyhodowania krzewu kakaowca i przetworzenia jego owoców na kakao, a potem na czekoladę. Produkcja kakao zubaża zasoby wodne np. Etiopii, w której między innymi są uprawiane kakaowce.

Zatem, aby oszczędzać wodę, nie wystarczy dbać jedynie o to, by woda niepotrzebnie nie płynęła z kranu. Każde działanie prowadzące do ograniczenia zakupów, np. naprawianie zepsutych urządzeń zamiast kupowania nowych czy wielokrotne wykorzystywanie opakowań lub innych przedmiotów, a przede wszystkich ograniczenie naszych często nieracjonalnych potrzeb, pomaga oszczędzać zasoby wody zarówno w naszym kraju, jak i na świecie.

To ważne!

• Węgiel, ropa naftowa, gaz ziemny oraz uran to nieodnawialne źródła energii.

• Odnawialne źródła energii to energia promieniowania słonecznego, energia wiatru, energia geotermalna oraz energia pochodząca z przepływu wody; nie zanieczyszczają środowiska oraz nie wyczerpują się, ale pozyskana z nich energia nie jest pozbawiona wad.

• Do wad odnawialnych źródeł energii należy m.in. ingerencja w naturalne środowisko oraz zmiana krajobrazu.

• W Polsce większość energii pochodzi ze spalania węgla.

• Oszczędzanie energii elektrycznej w gospodarstwie domowym ma wpływ na stan atmosfery Ziemi, zasoby środowiska.

• Oszczędzanie energii polega na korzystaniu z wydajnych urządzeń elektrycznych i używaniu ich w racjonalny sposób.

• Ślad wodny to wskaźnik określający całkowitą ilość wody zużytej do wytworzenia danego produktu lub usługi. Obejmuje zarówno wodę użytą bezpośrednio np. picia, nawadniania upraw jak i pośrednio czyli w produkcji danego dobra.

• Obniżenie śladu wodnego jest niezbędne w celu ochrony ograniczonych zasobów wodnych naszej planety oraz zapobieżenia negatywnym skutkom zmian klimatycznych, takim jak susze i degradacja ekosystemów wodnych.

Na pożegnanie