Úvod do zdroje energie (Introduction into energy sources)

Život na Zemí vznikl a zachoval se miliony lét kvůli výhodným klimatickým podmínkám. Na podnebí se může dívat jako na obnovitelný resurs kterému je energetická komponenta energie slunce, a materiální komponenta jsou oceány jako rezervoár pro vodu. Energie slunce pobízí cirkulaci vody na Zemí, a tím umožňuje život. Tam kde není voda není ani kvalitativní život např. v pouštích . klimatické změny na Zemí dosáhlí takovou úroveň že se už může mluvit o klimatické krize. Vize východu z té krizi je jasná, a to je návrat na méně škodlivé zdroje energie. Mezitím, lobby které jsou pro další používání fosilních paliv a nukleární energii jsou příliš silný na trhu energie a momentálně nemají v úmyslu zpomalit spotřebu „špinavých“ zdrojů energie. Takový přístup by mohl v budoucností významně změnit podnebí, a tím by život klimatický citlivých rostlin a zvířat byl ohrožený. S ohledem na to že všechny druhy žijí v přírodní rovnováze to by působilo na celý biologický systém Země. Aby se tomu vyhnulo , některé státy začaly pobízet plány šetrností energie a přestoupení na „čisté“ zdroje energie. Prozatím nebylo velkého pokroku v tom proto že kvantita energie která vznikla tím způsobem hodně menší než energie kterou jsme dostali z fosilních paliv a nukleárních elektráren.

Na obrazu můžeme vidět spotřebu energie ve světě od roku 1900-2000. viditelné je že se spotřeba energie zvětšila desetkrát.

Na obrázku můžeme vidět spotřebu energie ve světě od roku 1900 do 1997. Můžeme vidět že se v první polovině 20. století spotřeba energie zdvojnásobila, a v druhé polovině začalo významné zvětšení spotřeby energie. Úhrnem se spotřeba energie zvětšila desetkrát v druhé polovině století. Hlavní zdroje energie v 20. století jsou neobnovitelné zdroje energie. To jsou:

• uhlí
• ropa
• přírodní plyn
• nukleární energie

Uhlí, ropa a přírodní plyn se nazývají ještě i fosilní paliva. Dva základní problémy u neobnovitelných zdrojů energie je že jsou v omezeném množství a znečisťuji okolí. Spalování fosilních paliv osvobozuje se velké množství CO2 který je skleníkový plyn. Pravděpodobně kvůli tomu přišlo k globálnímu zvyšování teploty na Zemí. Nukleární paliva nejsou nebezpečná pro atmosféru, ale hmota která vzniká u nukleární reakce zůstává radioaktivní ještě mnoha léty a musí být uskladňována v oddělených místnostech. U obnovitelných zdrojů energie nejsou takové problémy. Nejvýznamnější obnovitelné zdroju energie jsou:

• energie větru
• energie Slunce
• bioenergie
• energie vody

Obnovitelné zdroju energie neznečisťují okolí v takové míře jako neobnovitelné, ale nejsou ani úplně čisté. To se hlavně vztahuje na energii která vznikla z biomasy která jako i fosilní paliva při spalování vypouští CO2. hlavní problémy, kromě energie vody, u obnovitelných zdrojů jsou cena a malé množství vzniklé energie. Potenciály obnovitelných zdrojů energie jsou ohromné, ale momentální technologický rozvoj nedovoluje nám spoléhání jenom na ně.

Efekt skleníku (Greenhouse Effect)

Na obrazu vpravo je ukázán efekt skleníku. Část reflektovaného slunečného ozařování se absorbuje v skleníkových plynech (CO₂, N₂O, CH₄, HFC, PFC, SF₆) i ten efekt zajišťuje aby teplota na Zemí byla taková jaká je. Kdyby nebylo efektu skleníku teplota by na Zemí byla nižší o 30 ºC. S ohledem na to že se koncentrace kysličníku uhličitého zvětšila během posledního století, efekt skleníku je výraznější. Důsledek toho je globální zvyšování průměrné teploty. Následky globálního oteplení jsou taní polárních ledovců, zvedání hladiny moře, působení na zemědělství a podobně. Hlavní zdroje CO₂ jsou spalování dříví a biomasy, deforestace a spalování fosilních paliv. Aby se zmenšila emise CO₂ do atmosféry roků 1997 je domluven Kyoto protokol. Tím protokolem, státy které podepsaly, museli spoluúčinkovat ve zmenšování emise CO₂ do atmosféry. Každý stát měl za úkol zmenšit procento emise CO₂, a vztahuje se na zmenšení do roku 2012 poměrně na rok 1990. Plánováno je průměrné zmenšení o 5.2% do roku 2012. Prozatím 97 státu ratifikovalo Kyoto protokol, které spolupůsobí jenom 37% celkového plynovaného zmenšení emise. Hlavní problémy u Kyoto protokolu jsou: že ho vůbec nepodepsali některé státy (USA) a velké výdaje kdyby se nahradily „špinavý“ zdroje „čistými“ zdrojemi energie. Pod „špinavými“ zdrojemi rozumíme spalování biomasy a fosilních paliv, a „čisté“ zdroje jsou nukleární elektrárny a obnovitelné zdroje energie bez biomasy.

Momentální vztah zdrojů energie

Hlavní zdroje energie pro okamžité potřeby lidstva jsou fosilní paliva která dávají 85-90% energie. Ropa je nejdůležitější (35%) a uhlí a přírodní plyn jsou přibližně zastoupeny. Přibližně 8% energie se dostává z nukleárních elektráren, a jenom 3.3% energie se dostává z obnovitelných zdrojů. Ohromná většina energie která se dostává z obnovitelných regursu vztahuje se na energii vody. Ostatní obnovitelné zdroje jsou momentálně energetický méně důležitý. S ohledem na to že se v budoucnosti budeme muset obstarat o všechny naše energetické potřeby z obnovitelných zdrojů energie, budeme muset vymyslet nějaký způsob jak přetvořit obnovitelné resursi do užitečné energie. Hlavní problémy v tom jsou drahá a dlouhotrvající zkoumání, a většina se může použit jenom na výrobu elektrický energie. Cenu zkoumaní zvětšuje i různorodost obnovitelných zdrojů energie.