Energia w różnych formach jest podstawą wszelkiej działalności gospodarczej. Współczesny postęp techniczny i technologiczny jest ściśle i bezpośrednio uzależniony od energii będącej ważnym czynnikiem produkcji. Korzystają z niej w coraz większym stopniu wszystkie działy gospodarki – przemysł, budownictwo, rolnictwo, transport i wiele innych. Stanowi ona także stały element codziennego życia i funkcjonowania społeczeństw. Energia paliw umożliwia rozwój transportu, energia cieplna zapewnia zaś odpowiednią temperaturę pomieszczeń.

Głównymi producentami energii są zarówno kraje wysoko rozwinięte (USA, Rosja, Japonia, Kanada, Niemcy, Francja oraz Wielka Brytania), jak i te, które niedawno weszły na drogę uprzemysłowienia (Chiny, Indie, Brazylia).

Zużycie energii nieustannie rośnie. Odpowiadają za to przede wszystkim gospodarki dynamicznie rozwijające się (doganiające kraje wysoko rozwinięte), np.: Chiny, Indie, Brazylia i Indonezja. Może to stwarzać zagrożenie dla środowiska przyrodniczego, ponieważ nadal, mimo podejmowanych wysiłków, nie opracowano wydajnej i bezinwazyjnej metody generowania energii. Głównym źródłem energii jest przede wszystkim spalanie paliw kopalnych (węgla kamiennego i brunatnego, gazu ziemnego, oleju opałowego), które łącznie stanowią ponad 80% energii ogółem. Pozostałą część stanowią źródła niskoemisyjne – energia jądrowa i odnawialne źródła energii.

Do najbardziej energochłonnych gałęzi przemysłu należą:

• górnictwo węgla, ropy naftowej i gazu ziemnego oraz minerałów metalicznych i niemetalicznych,

• budownictwo ciężkie i inżynieryjne,

• produkcja żywności, napojów i wyrobów tytoniowych,

• produkcja masy papierniczej i papieru,

• produkcja substancji chemicznych nieorganicznych i organicznych,

• rafinacja ropy naftowej,

• produkcja żelaza i stali, metali nieżelaznych,

• produkcja szkła, cementu, wapna, gipsu,

• produkcja środków farmaceutycznych i produktów lakierniczych,

• przemysł maszynowy, elektroniczny, elektryczny.

Indeks dolny Źródło: iea.org Indeks dolny koniec_{Źródło: iea.org}

R1OWQgNQkrW5X

Wykres kołowy przedstawia zużycie energii elektrycznej w poszczególnych działach gospodarki na świecie w 2019 roku. Według niego gospodarka mieszkaniowa pochłonęła 27% gospodarki na świecie w 2019 roku, transport 2%, handel i sługi 21%, przemysł 42%, a pozostałe zużycie wyniosło 8%.

Najwyższe zapotrzebowanie na energię, mierzone jej zużyciem na osobę, występuje m.in. w: Kanadzie, Stanach Zjednoczonych, krajach skandynawskich (zwłaszcza Islandii) i krajach Półwyspu Arabskiego o wysokim poziomie rozwoju technologicznego i społecznego. Z kolei najmniejszym zużyciem charakteryzują się kraje środkowej i wschodniej Afryki.

Światowe zaopatrzenie w energię pierwotnąenergia pierwotnaenergię pierwotną różni się od światowego zużycia energii końcowej, ponieważ znaczna część pozyskiwanej energii jest tracona podczas procesu jej przekształcania w użyteczne formy. Przykładowo – ropa naftowa wydobywana ze złóż musi zostać przetransportowana do rafinerii, gdzie jest przetwarzana na benzynę. Następnie trafia do stacji benzynowych, dzięki czemu może być używana np. w samochodach czy w autobusach.

Skutki rosnącego zużycia energii

Rosnące zużycie energii przynosi szereg pośrednich i bezpośrednich skutków dla środowiska, człowieka i gospodarki. Są one związane zarówno ze zwiększającym się pozyskiwaniem surowców energetycznych, jak i ich wykorzystywaniem do produkcji energii. Zaliczyć do nich można:

• wyczerpywanie złóż paliw kopalnych i związaną z tym eksploatację trudniej dostępnych zasobów, co wiąże się ze wzrostem kosztochłonności wydobycia,

• emisję zanieczyszczeń pyłowych i gazowych, powstających podczas spalania paliw kopalnych, powodujących zanieczyszczenie powietrza oraz wpływających na zwiększenie efektu cieplarnianego i wzrost temperatury powietrza,

• degradację środowiska (gleb, roślinności, lasów, wód powierzchniowych i podziemnych) wywołaną powierzchniową i podziemną eksploatacją surowców energetycznych,

• utratę przejętej przez korporacje wydobywcze ziemi, zamieszkiwanej dotąd przez lokalne społeczności, często o unikatowej kulturze i tradycji,

• poszukiwanie alternatywnych, odnawialnych źródeł energii.

Przewiduje się, że dalsza eksploatacja złóż paliw kopalnych spowoduje wyraźny wzrost cen nośników energii. Jest to powiązane z wyczerpywaniem złóż i dotyczy przede wszystkim energii uzyskiwanej ze spalania węgla kamiennego i brunatnego oraz ropy naftowej. Na skutek intensywnej eksploatacji węgla kamiennego po II wojnie światowej niektóre złoża, np. w Europie Zachodniej, zostały niemal całkowicie wyeksploatowane. Dziś zasoby potrzebne w konwencjonalnych źródłach energii są znacznie ograniczone. W wielu miejscach pozostały co prawda jeszcze dość znaczne ich ilości, ale występujące w trudnych warunkach geologiczno‑górniczych. Ich eksploatacja stwarza zagrożenie tąpnięciami, wybuchami i innymi katastrofami górniczymi. Szacuje się, że możliwa jest jeszcze eksploatacja około 1800 mld ton, jednak tylko 910 mld będzie można pozyskać bez wielkich nakładów finansowych.

Podobnie jest ze złożami ropy naftowej. Ropo- i gazonośny basen Morza Północnego wykazuje spadek wydobycia ropy naftowej. Znaczne ubytki zasobów występują w Stanach Zjednoczonych, które są największym konsumentem ropy naftowej. Znaczna część nowo odkrywanych złóż znajduje się w warunkach podnoszących koszty wydobycia, np. w głębiej położonych częściach basenów morskich, poniżej 3000 metrów. Przeciwdziałanie tym trudnościom eksploatacji w rezultacie podnosi cenę surowców, a w efekcie uzyskiwanej z nich energii. W pewnym momencie może się jednak okazać, że ilość energii niezbędna do wydobycia jest większa niż ta uzyskana ze złoża i ten sposób pozyskiwania surowców energetycznych stanie się nieopłacalny. Przy obecnej wielkości wydobycia szacowana wystarczalność złóż węgla kamiennego i brunatnego wynosi 158 lat, ropy naftowej – 41 lat, a gazu ziemnego – 63 lata.

RyJAUvYvwLOGd

Zdjęcie przedstawia platformę wiertniczą Deepsea Delta firmy Odfjell Drilling na Morzu Północnym. Platforma umieszczona jest na grubych, czerwonych palach wbitych w dno morza. Jest rozległa, w górę w centralnej części wystaje z niej duży stalowy maszt, który otaczają wysokie dźwigi. Dookoła platformy znajduje się woda z falami.

Eksploatowanie coraz uboższych złóż paliw kopalnych powoduje, że pod wydobycie trzeba przeznaczać jeszcze większe tereny. Ma to katastrofalne skutki dla środowiska, ponieważ górnictwo należy do najbardziej szkodliwych dla przyrody dziedzin gospodarki. Powoduje zniszczenie środowiska, szczególnie zaawansowane w przypadku kopalni odkrywkowych i eksploatacji łupków bitumicznych, wpływa negatywnie na gleby (np. odwadniając je), wody (np. obniżając naturalny poziom wód podziemnych), powietrze (np. zanieczyszczając je produktami ze spalania surowców) i całe ekosystemy.

R171rYWBcyPA6

Zdjęcie z lotu ptaka przedstawia teren przekształcony wskutek eksploatacji łupków bitumicznych w Wyoming w USA. Jest to płaski monotonny teren w kolorze brązowym. Gdzieniegdzie widać jaśniejsze drogi.

Wiąże się także z utratą ziemi przez lokalną ludność, która na danym terenie prowadziła uprawę roli lub hodowlę zwierząt. Stąd też niekiedy pojawia się opór lokalnych społeczności wobec zawłaszczania ich ziemi przez korporacje. Jeśli jednak popyt na surowce energetyczne będzie rósł w dotychczasowym tempie, coraz więcej rejonów zostanie nieodwracalnie zniszczonych i coraz więcej społeczności będzie usuwanych ze swoich terenów, a ich tożsamość kulturowa ulegnie zapomnieniu.

Długoletnie badania jednoznacznie wskazują, że produkcja i zużycie energii są jednymi z głównych przyczyn zanieczyszczenia powietrza. Produkcja energii z paliw kopalnych odbywa się poprzez ich spalanie. W trakcie tego procesu uwalniane są zanieczyszczenia pyłowe i gazowe (tlenek węgla(IV), tlenek węgla(II), pyły, węglowodory i in.), z których znaczna część przyczynia się do zwiększenia efektu cieplarnianego, a tym samym globalnych zmian temperatury. Szacuje się, że produkcja energii z paliw kopalnych odpowiada za ok. 70% światowych emisji gazów cieplarnianych. Do największych emitentów zanieczyszczeń, zwłaszcza tlenku węgla(IV), należą: Chiny, Stany Zjednoczone, Indie.

ROXfVWpNeG5Qb

Wykres kołowy przedstawia udział największych emitentów dwutlenku węgla w globalnych emisjach w 2017 roku. Według niego Chiny wyprodukowały 27% dwutlenku węgla na świecie, USA 15%, Kraje Unii Europejskiej 10%, Indie 7%, Rosja 5%, Japonia 3%, a państwa reszty świata 33% w 2017 roku.

W celu zapobiegania zagrożeniom związanym z rosnącym zużyciem energii konieczne jest zwiększenie efektywności energetycznej, zmiana źródeł oraz inwestowanie w nowoczesne, energooszczędne technologie. Do tego konieczna jest jednak zmiana polityk energetycznych oraz ekonomicznych poszczególnych państw. W Unii Europejskiej zachodzą takie zmiany, czego przykładem może być wymóg wspólnoty dotyczący oznaczeń energetycznych na sprzęcie AGD. Bez zmian w polityce ropa naftowa, węgiel i gaz pozostaną podstawą rosnącego zużycia energii, mimo rozwoju odnawialnych źródeł energii. Jest to o tyle niebezpieczne, że prognozowany, rosnący popyt na energię przy zachowaniu obecnego modelu wytwarzania wiąże się ze znacznym wzrostem emisji CO₂ do atmosfery.

Wyczerpujące się źródła surowców energetycznych oraz wzrost świadomości zagrożeń związanych z wpływem energetyki konwencjonalnej na zmiany klimatu skierowały zainteresowanie społeczności międzynarodowej ku odnawialnym źródłom energii (OZE). Takimi źródłami są: energia słoneczna, wiatr, woda (rzeki, pływy i fale morskie), a także biomasa, biogaz oraz biopłyny. Do energii odnawialnej zalicza się również ciepło pozyskane z ziemi (energia geotermalna), powietrza (energia aerotermalna), wody (energia hydrotermalna) oraz spalania biomasy. Więcej informacji na temat odnawialnych źródeł energii i ich znaczenia w energetyce znajdziesz w audiobooku.

Słownik