Wszyscy potrzebujemy energii, tak można by zacząć nasz referat.  Rośliny potrafią energię ze Słońca w procesie fotosyntezy przekształcić w energię wiązań chemicznych.  My jednak potrzebujemy wraz z rozwojem cywilizacji coraz więcej energii. Pojęcie energii jest nadzwyczaj szerokie, możemy ją analizować jako energię chemiczną, cieplną  czy mechaniczną, kinetyczną czy potencjalną. Energia, jako wielkość fizyczna definiowana jest przez zdolność obiektu do wykonywania pracy. Mimo różnych rodzajów energii jej podstawowa miarą jest  dżul [J]. Wykorzystanie energii przez człowieka sięga zamierzchłych czasów, badania opublikowane w czasopiśmie Science wskazują, że wykorzystanie ognia miało wpływ na  behawioralną ewolucję człowieka.  Pierwsi współcześni ludzie w Afryce Południowej wykorzystywali ogień w celu podniesienia jakości i skuteczności narzędzi z kamienia. Jednak  od wykorzystania ognia w czasach odległych do wykorzystania energii w dzisiejszym świecie przeszliśmy bardzo długa drogę. Na początku rozwoju cywilizacji, energii dostarczało nam samo środowisko, w postaci naturalnych surowców opałowych, takich jak drewno, węgiel kamienny, węgiel brunatny, torf.  Energię potrafiliśmy też szybko zaprząc do pracy, korzystając z przemiany energii wiatru i wody do napędzania młynów wodnych, statków. Jednak to energia elektryczna ma największy wpływ na zmiany, jakim podlega ludzkość. Przez niecałe  140 temu, elektryczność odmieniła nasze życie, zmiana dotyczy wszystkich dziedzin. Potrzebujemy coraz więcej energii, praktycznie  każda technologia, którą się dziś posługujemy, wymaga przepływu elektryczności.  Dlatego zastanawianie się skąd się ona bierze –  wydaje się bardzo ważnym tematem.

Jakie są obecnie sposoby wytwarzania energii?  Najczęściej stosowany w literaturze podział związany jest  ze źródłami z jakich wytwarzamy energię. Źródła odnawialne dają nam energię pierwotną, zasoby odnawialne to takie które mogą się odtwarzać (energia biomasy, biogazu), lub też korzystanie z nich nie wpływa na ich wyczerpywalność (energia spadku wody, energia słoneczna, energia wiatru, pływów morskich, energia geotermiczna, ciepła oceanów).

Źródła nieodnawialne, wykorzystywane są w energetyce konwencjonalnej, którą przeciwstawia się energetyce alternatywnej (niekonwencjonalnej).  Wykorzystanie surowców nieodnawialnych postępuje znacznie szybciej niż naturalne  ich odtwarzanie, gdyż proces ten jest bardzo długotrwały i wymaga szczególnych warunków. Takimi surowcami są: węgiel kamienny, węgiel brunatny, torf, ropa naftowa i gaz ziemny, łupki bitumiczne. Niestety problemem jest spalanie tych surowców, gdyż w wyniku tego procesu wydzielane są do atmosfery duże ilości CO2 i innych związków (w tym pyłów), które niekorzystnie wpływają na środowisko i zdrowie człowieka. Na ryc.1 przedstawiamy podział sposobów wytwarzania energii na energetykę konwencjonalna i niekonwencjonalną, do której należy także energetyka jądrowa.

Istnieją bardzo duże  różnice  w sposobach pozyskiwania energii  w różnych  regionach świata, w Polsce podstawowym surowcem nadal jest węgiel kamienny i brunatny oraz ropa naftowa i gaz (ryc. 2). Tylko około 18 % energii w naszym kraju  w 2020 r. pochodziło z OZE w tym największy udział miała energia z wiatru (10%), 5 % z biomasy/biogazu, 2 % energia wodna  i tylko 1% energia ze Słońca (ryc. 3). A przecież zasoby tej energii są bardzo duże.   Oczywiście są kraje w Europie, gdzie  rozkład źródeł pozyskiwania jest zupełnie inny. Globalne przemiany na świecie wskazują, że wzrasta wykorzystanie OZE a spada korzystanie ze źródeł konwencjonalnych (ryc. 4). Jest to dobry kierunek zmian, bowiem energetyka konwencjonalna ma  niekorzystny wpływ na środowisko, już od  samego momentu wydobycia surowca, gdzie zmiany środowiska naturalnego powodują głębokie przeobrażenia. Wiemy to dobrze bowiem nasza szkoła leży w centrum Zagłębia Konińskiego, na ryc. 5-6 przedstawiamy przykłady zmian pod wpływem wydobycia węgla brunatnego w naszym regionie. Wytwarzanie energii w sposób konwencjonalny przyczynia się, do emisji gazów do atmosfery, wzrostu zapylenia  a to prowadzi do zjawisk globalnych, które negatywnie wpływają na środowisko i zdrowie człowieka. Polska od lat boryka się ze zjawiskiem smogu kwaśnego, niestety jesteśmy w czołówce europejskiej, jeśli chodzi o najbardziej zanieczyszczone powietrze, szczególnie na południu kraju. W okresach miesięcy letnich zanieczyszczenia pochodzące z reakcji fotochemicznych ze spalinami samochodów są przyczyną coraz częstszego smogu fotochemicznego.  Przykładów negatywnego działania smogu i zapylania powietrza można by wymieniać bardzo dużo, podamy kilka:

  • zwiększone ryzyko zapadalności na choroby układu oddechowego,
  • zwiększone ryzyko zapadalności na choroby układu krążenia,
  • zwiększone ryzyko zapadalności na choroby układu nerwowego,
  • zwiększone ryzyko takich chorób jak nowotwór,
  • zwiększone ryzyko patologii ciąży
  • skrócenie długości i jakości życia

Spalanie paliw kopalnych i wzrost ilości CO2 oraz innych gazów cieplarnianych, ma zdaniem naukowców znaczący wpływ na zmiany klimatu. Stwarza to wiele realnych zagrożeń, które analizowaliśmy na zajęciach projektowych. Wielu polityków jest zgodnych, co do tego, że zmiany klimatu to jedno z najpoważniejszych wyzwań współczesnego świata.  Aby skutecznie ograniczyć skalę globalnego ocieplenia, świat musi jak najszybciej zacząć korzystać z energii w oszczędny sposób, zastępując jednocześnie konwencjonalne źródła energii źródłami czystej energii do zasilania urządzeń i generowania energii cieplnej i chłodniczej. Sposób, w jaki korzystamy z energii i w jaki ją wytwarzamy ma ogromny wpływ na klimat. Ponadto warto zauważyć, że bez energii nie jesteśmy w stanie funkcjonować, jak słusznie zauważył Todd Moss: „Kraje o niskich zasobach energetycznych  i  wysokich dochodach po prostu nie istnieją”. Zasoby paliw kopalnych ulegają szybkiemu pomniejszeniu, należy więc jak najszybciej dokonać właściwej transformacji energetycznej w kierunku OZE.  Wyczerpywanie się surowców, z których  pozyskiwana jest energia  powoduje wzrost cen paliw, konflikty polityczne, kryzysy gospodarcze. Świadomość wyczerpalności surowców, pozwala na przygotowanie się do transformacji energetycznej i zahamowanie  niekorzystnych, globalnych zjawisk. Temu celowi służy między innymi  stworzona strategia Europejski Zielony Ład będący planem  działania na rzecz zrównoważonej gospodarki UE, która uwzględnia próby rozwiązania problemów  związanych z klimatem i środowiskiem do 2050 r., poprzez m.in. : wprowadzanie czystszych, tańszych i zdrowszych form transportu prywatnego i publicznego obniżenie emisyjności sektora energii, zapewnienie większej efektywności energetycznej budynków. Nasz region koniński, także przygotowuje się do tej transformacji  inwestując w rozwój energetyki wiatrowej, słonecznej czy magazyny energii oraz próby wykorzystania energii geotermalnej. W 2018 roku ZE PAK SA bez wahania przystąpił do transformacji energetycznej Wielkopolski Wschodniej, uznając, że nadeszła pora na zmiany orientacji w sferze oddziaływania energetyki na klimat. Mamy nadzieję, że są to dobre zmiany dla naszego regionu (ryc. 7).

Źródła:

Bryce R.2020, Siła Energii, elektryczność bogactwem narodów. Wyd. PWN.

Goldstein J.S., Qvist S.A., 2019. Energia dla Klimatu. Wyd. PWN.

Marcin Buchowiecki M.: Cykl paliwowy reaktorów jądrowych lekkowodnych (pol.). W: Cykl paliwowy reaktorów jądrowych lekkowodnych [on-line]. Zakład Fizyki Molekularnej, Uniwersytet Szczeciński, 2012. [dostęp 2020-02-07].

Materiały edukacyjne na temat odnawialnych źródeł energii. 2010. Fundacja Wspierania Inicjatyw Ekologicznych.

https://epodreczniki.pl/a/odnawialne-i-nieodnawialne-zrodla-energii-i-jej-oszczedzanie/DXgcliG2B

https://epodreczniki.pl/a/zrodla-energii-w-polsce/DZ9m3Dvd0

https://wysokienapiecie.pl/34385-unia-europejska-mocniej-naciska-klimatyczny-pedal-warszawa-juz-nie-protestuje/

https://wysokienapiecie.pl/34610-szczyt-zuzycia-wegla-na-swiecie-mamy-za-soba

https://wysokienapiecie.pl/35619-zrodla-energii-w-polsce-w-2020-mniej-wegla-wiecej-gazu-oze/

https://www.kierunekenergetyka.pl/artykul,77630,zielona-transformacja-w-grupie-ze-pak-sa.html

IPCC – Intergovernmental Panel on Climate Change (Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu, w skrócie IPCC) http://naukaoklimacie.pl/aktualnosci/ocieplenie-o-1-5-stopnia-specjalny-raport-ipcc-308

Nowa strona


https://www.kierunekenergetyka.pl/artykul,77630,zielona-transformacja-w-grupie-ze-pak-sa.html

https://epodreczniki.pl/a/zrodla-energii-w-polsce/DZ9m3Dvd0