Obnovljivi izvori energije u Srbiji

Najčešće se setimo da nešto nije u redu, tek kada to direktno utiče na nas. Može se reći da smo sada svi postali svesni problema koji nas okružuju, a koji su se godinama, ljudskom krivicom, nagomilavali. Naša civilizacija i Zemljin ekološki sistem su u sukobu, a klimatska kriza je najistaknutija, najpogubnija i najopasnija posledica tog sukoba. Zbog toga sada imamo zadatak da život na Zemlji očuvamo, i da promenimo sve ono što ga ugrožava. Neprekidan porast broja ljudi, potreba za prostranstvom i energijom, uslovili su da nam planeta postane tesna, a upotrebom fosilnih goriva, u atmosferu je dospela ogromna količina štetnih materija. Pri tome su ljudskom nemarnošću, nepoštovanjem pravila i zakona, ugrožene mnoge vrste, pa i mi sami.

Ja, kao i mnogi drugi, smatram da je sad pravi trenutak da nešto promenimo i da pokrenemo akciju spasavanja čitavog sveta. Zbog toga se nadam da ću svojim idejama za rešavanje ekoloških i energetskih problema u našoj zemlji, uspeti da dam mali doprinos ovoj akciji koja treba da pomogne čitavom čovečanstvu i životu na Zemlji. Jer svi smo mi isti, i svi imamo nešto zajedničko, a to je naš dom, bez obzira na kojem delu planete živeli. Neophodno je da ga sačuvamo od nas samih!

nastavak:

Neobnovljivi izvori energije

Sagorevanje fosilnih goriva, predstavlja najveći uzrok globalnog zagrevanja usled emisije ugljendioksida, sumpornih i azotnih jedinjenja. Problemi sa neobnovljivim izvorima energije su u njihovoj količini i rasprostranjenosti. Zalihe fosilnih goriva su ograničene i brzo nestaju, a usled koncentracije energetskih resursa u svega nekoliko oblasti u svetu, korišćenje neobnovljivih goriva stvorilo je sistem međuzavisnosti, tako da se države koje uvoze fosilna goriva nalaze u podređenim položajima.

Sa druge strane, primena nuklearne energije, predstavlja uslovno čistu tehnologiju ukolko se izuzme radioaktivni otpad, kao jedan od konačnih produkata takve energetske transformacije, što je nemoguće. U slučaju katastrofa može doći do izuzetno velikih zagađenja sa ogromnim posledicama na čoveka i životnu okolinu i u lokalnom i u globalnom smislu

Mada za sada praktično nije moguće isključiti neobnovljive izvore energije, primena obnovljivih izvora, u mnogome može smanjiti emisiju gasova staklene bašte i stepen zagađenja uopšte smanjiti, pa i sistem međuzavisnosti.

nastavak:

Obnovljivi izvori energije

Ovi izvori predstavljaju neiscrpan prirodan vid energije koja se nalazi svuda oko nas. Pod pojmom obnovljivi izvori energije, podrazumevaju se izvori energije koji se nalaze u prirodi i obnavljaju se u celosti ili delimično. Na primer, za Republiku Srbiju raspodela resursa obnovljivih izvora energije je sledeća:

energija biomase (63%)
solarna energija, (17%)
energija malih vodotokova, (10 %)
energija vetra, (5%)
geotermalna energija.

nastavak:

Energija biomase

Biomasa predstavlja biorazgradljiv deo poljoprivrednih proizvoda, otpada i nusproizvoda od poljoprivrede i šumarstva, kao i biorazgradljive delove industrijskog i komunalnog otpada.

Od poljoprivrednih proizvoda za dobijanje energije najviše se koriste šećerna trska, šećerna repa, kukuruz i krompir. Poljoprivredni i šumski otpad čine: slama, otpalo lišće i staro neiskorišćeno drvo,a za dobijanje energije od gradskog otpada mogu se koristiti papir i biljni ostaci.

Postupci korišćenja biomase su:

sagorevanje,
hemijska transformacija u gasovito ili tečno gorivo.
Dobijena energija može se prevesti u toplotnu, električnu i energiju za pogon vozila.

nastavak:

Značaj biomase je u održanju konstantnog nivoa ugljen-dioksida. Prilikom eksploatacije bioobnovljive energije ne dolazi do ispuštanja prevelike količine ugljen-dioksida, kao u slučaju fosilnih goriva. Ugljendioksid nastao sagorevanjem biomase ne izaziva klimatske promene jer je to upravo ona količina ugljen-dioksida koju je biljka apsorbovala tokom svog životnog ciklusa, i koja bi bila oslobođena prilikom truljenja biljke. Koliko je biomasa efikasno skladište ugljenika i njegovih jedinjenja vidi se na primeru Evrope. U šumama ovog kontinenta oko 793 m³ novog drveta izraste svake godine, a 418 m³ drveta se poseče. Kao rezultat toga površina šuma u Evropi porasla je za 9 miliona hektara za poslednjih 10 godina. Ovakvim povećanjem šumskih resursa bitno se utiče na nivo ugljendioksida u atmosferi.

Biomase je bogata energijom. Ta energija je hemijske prirode i prilikom njene eksploatacije nema prekida. Iz poljoprivrednog otpada naše države današnjim metodama može se dobiti energija koja se meri u desetinama hiljada terodžula godišnje.

nastavak:

Smatram da je za Srbiju najbolja i najisplativija metoda korišćenja biomase , proizvodnja biogasa. Iako se broj farmi u našoj državi smanjio, veliki broj seoskih domaćinstava gaji stoku, čiji bi se stajnjak mogao iskoristiti u proizvodnji. Za ovu metodu koristi se i poljoprivredni otpad, koga u Srbiji, kao što je već spomenuto, ima u velikim količinama. Moguće je i korišćenje mulja iz otpadnih voda, kao i deo svakodnevnog organskog otpada. Proces u kojem se dobija biogas, naziva se anaerobna digestija. Ova vrsta digestije predstavlja razgradnju organske materije pomoću bakterija, u odsustvu kiseonika. Raspadanje organske materije pomoću bakterija je prirodan proces truljenja. Kao rezultat, dobija se gas sa visokim sadržajem metana i vode. Pored metana, u biogasu nalazi se i ugljen-dioksid. Kako bismo na najlakši način dobili, a kasnije i iskoristili dobijeni gas, bakterije i organsku materiju stavljamo u posebne rezervoare (digestore). Radna temperatura u rezervoaru mora biti stalna. U digestore najčešće se postavlja jedna vrsta organskog materijala kao glavni supstrat (npr. stajnjak) i drugi supstrati koji povećavaju profitabilnost (npr. biljni ostaci ili ostaci hrane).

nastavak:

Velika prednost anaerobne digestije je u tome što je u beskiseoničnoj atmosferi digestora onemogućen razvoj parazita. Takođe, kao ostatak procesa digestije, nastaje materijal koji predstavlja sirovinu za proizvodnju biođubriva. Ovo đubrivo u sebi ima veliku količinu vode, pa se njegovim korišćenjem dobija i efekat navodnjavanja.

Da bi potencijal biomase naše države bio u potpunosti iskorišćen, ovakva vrsta goriva mora biti na dobar način promovisana. Pored toga moraju postojati tačno određeni propisi za izgradnju potrebnih postrojenja, ali i poreske i carinske olakšice prilikom uvoza potrebne tehnike.

Solarna energija

Sunce kao fuzioni reaktor pri temperaturi od približno 15·106 ºC svake sekunde pretvori oko 600 miliona tona vodonika u helijum pri čemu se oslobađa ogromna količina energije. Ova energija šalje se u svemir u vidu elektromagnetnog, toplotnog i drugih vidova zračenja. Određeni deo tog zračenja dolazi i do Zemlje, a njegovim delovanjem nastala je većina oblika energije na našoj planeti. Danas je moguće to zračenje prevesti u električnu ili toplotnu energiju, u trenutku kada dođe do površine Zemlje. Pri otimalnim uslovima, na tu površinu dolazi više od 1kW/m².

Korišćenje sunčeve energije delimo na: pasivno i aktivno.

Pasivni solarni zahvati

Moje mišljenje je da tehnika pasivnih solarnih zahvata trenutno predstavlja najbolji način koršćenja solarne energije, jer ne zahteva ulaganje električne energije, veoma je isplativa i efikasna. Pri tom je i tehnologija koja se koristi 100% ekološki pogodna.

Neki od načina pasivnog korišćenja solarne energije u arhitekturi su:

pravilna orjentacija zgrade,
korišćenje vazdušnih kolektora,
postojanje Trombovog zida, staklene verande, podnog skladišta toplote, nadstešnice i prozora određenih dimenzija.

Pravilna orjentacija zgrade

Kako bismo što bolje iskoristili sunčevu energiju, zgradu treba orjentisati tako da najveće prozorske povšine budu okrenute prema jugu. U toku zime, sunce izlazi na jugoistoku i ostaje nisko na horizontu. Zbog toga, samo južna strana zgrade prima punu sunčevu svetlost, pa toplota prodire u unutrašnjost. Za vreme leta, sunce izlazi na severoistoku i podiže se visoko na horizontu. Tako, najviše zračenja dobija istočni zid, pa toplota ne ulazi kroz prozore na jugu. Bilo bi veoma dobro da objekat, u koliko je moguće, bude tako orjentisan da svojom dužinom prati pravac najprisutnijeg vetra u okruženju u kome je smešten. Kao dodatna zaštita od vetra, preporučuje se i zaštita pojasem zimzelenog drveća prema strani sa koje duva vetar.

Korišćenje vazdušnih kolektora

U toku dana zagrejani vazduh iz vazdušnih kolektora prirodnom cirkulacijom prolazi kroz šljunak i zagreva ga, a rashlađeni vazduh iz šljunka vraća se u kolektor. Pri tom su otvori u podu unutar sobe zatvoreni. U toku večeri i noći poklopci u sobi su otvoreni, pa topao vazduh iz toplotnog skladišta zagreva prostorije kuće (slika 1).

Ova vrsta pasivne tehnike predstavlja ujedno sistem grejanja i ventilacije. Sačinjen je od staklene površine, masivnog tamno obojenog zida od cigle ili betona debljine do 40 cm, i vazdušnog prostora. Staklena površ nalazi se na 2 do 4 cm od zida. Nakon što prođe kroz staklo, sunčeva energija pada na zid i zagreva ga. Pri tome se zagreva i vazduh između stakla i zida. Ovaj vazduh ulazi u sobu kroz otvor na zidu, pa se na taj način prostorija zagreva.

http://razbibriga.net/clear.gif
Slika 1. Vazdušni kolektor

Staklena veranda

“Staklenik” se postavlja na južnu stranu građevine. Iza njega se uglavnom nalazi Trombov zid, koji kao i vazduh unutar verande, apsorbuje toplotu. Noću ili zimi se otvaraju gornji i donji otvor na zidu, pa tako topao vazduh ulazi u prostoriju, a hladan izlazi (slika 2). Staklena veranda koristi se i u kombinacija sa skladištem toplote.

http://razbibriga.net/clear.gif
Slika 2. Staklena veranda

Kao skladište njačešće se koristi rečni šljunak koji se postavlja ispod kuće. Topao vazduh se iz staklene verande pomoću ventilatora prenosi do šljunka. Šljunak toplotnim zračenjem zagreva prostoriju, dok hladan vazduh iz šljunka u toku noći odlazi u staklenu verandu (slika 3)

http://razbibriga.net/clear.gif
Slika 3. Staklena veranda i skladište toplote

Ovo su samo od nekih mogućnosti pasivnog korišćenja sunčeve energije.

U izgradnji savremenih ustanova i objekata potrebno je ispoštovati što više pravila pasivnih solarnih zahvata. Tu država svojim primerom treba da prednjači, izgradnjom pozorišta, bioskopa, gradskih kuća, škola,…

Aktivni solarni zahvati

Aktivno iskorištavanje solarne energije predstavlja upotrebu raznih uređaja, uz pomoć kojih se sunčevo zračenje pretvara u druge vrste energije. Postoje dve mogućnosti za energetsko iskorištavanje sunčevog zračenja:

pretvaranje u toplotnu energiju upotrebom solarnih kolektora, foto-toplotna konverzija,
direktno pretvaranje u električnu energiju korišćenjem fotonaponskih ćelija, foto-električna konverzija.

Mišljenja sam da je pretvaranje sunčeve energije u toplotnu, za sada, najefikasnija tehnika aktivnog iskorišćavanja solarne energije.

Solarni kolektori

Solarni sistem za zagrevanje vode sastoji se od solarnog kolektora (slika 4) ili više njih, toplotno izolovanog bojlera i ostale opreme (pumpe, termostata, cevi, itd.). Solarni kolektor je vrlo jednostavan uređaj – izolovana kutija s jednom prozirnom stranom ispod koje se nalazi rešetka cevi kroz koje prolazi voda. Na cevi se nalaze krilca od aluminijuma ili bakra koja čine čitavu površinu unutrašnjosti kolektora. Krilca su obojana crnom bojom privlačeći tako sunčevo zračenje koje prolazi kroz prozirnu stranu kolektora i udara o crnu limenu površinu krilca te se pretvara u toplotnu energiju. Ova toplotna energija se sa limenih krilca prenosi na cevi (jer su fizički spojeni) i greje vodu koja prolazi kroz njih. Zagrejana voda odvodi se u bojler gde se energija akumulira. Važno je da bojler bude dobro izolovan jer se tako smanjuje gubitak energije u toku vremena. Temperatura u kolektoru zavisi o godišnjeg doba i količine sunčevog zračenja na tom području. Tokom prosečnog sunčanog letnjeg dana temperatura u kolektoru dosegne od 60ºC do 80ºC. U periodu oblačnih i hladnih dana temperatura iznosi od 10ºC do 15ºC. Dokle god je temperatura u kolektoru viša od temperature koja dolazi u kolektor štedi se energija, tj. stvara se ušteda energije. Topla voda zagrejana u kolektoru koristi se uglavnom u kuhinjii i kupatilu.

http://razbibriga.net/clear.gif
Slika 4. Solarni kolektor

Za potrebe jednog doma dovoljan je manji solarni sistem koji se sastoji od 2m² do 6 m² površine kolektora i bojlera za vodu veličine od 200 do 300 litara.

Korišćenje solarnih kolektora je isplativo i kada solarna energija nije dovoljna, jer je udeo u ukupnoj potrošnji energije domaćinstva smanjen. Tada je najbolje koristiti kotao na biomasu ili el.struju (slika 5).

http://razbibriga.net/clear.gif
Slika 5. Solarni sistem i kotao na biomasu

Reciklaža

Ljudi stvaraju mnogo otpada, i ako taj otpad na adekvatan način sakupimo, izdvojimo i preradimo, kao rezultat dobijamo materijal za nove proizvode. Ovaj proces naziva se reciklaža. Ovakvim korišćenjem otpada osiguravamo uštedu resursa, energije, a samim time i novca, manje zagađenje životne sredine, kao i otvaranje novih radnih mesta. Koliko procesom reciklaže uštedimo pokazuje činjenica da preradom papira utrošimo oko 60% manje energije nego njegovom proizvodnjom iz drveta. Pored papira mogu se reciklirati staklo i metal. Recikliranjem 1kg aluminijumskih limenki može da se sačuva oko 8kg boksita. Vrlo važna jeste reciklaža plastike, jer je vreme razgradnje plastičnog otpada veoma dugo, a pri tome je za proizvodnju plastike potrebna nafta, čijom upotrebom se oslobađaju štetne supstance.

Da bismo živeli u čistoj i zdravoj okolini neophodno je da svaki dan otpad razvrstavamo prema vrsti i stavljamo u određene kante i kontejnere (slika 6). Na taj način bi se proces reciklaže brže i jeftinije odvijao. Kako bi svako od nas dobrineo tome, neophodno je da se donesu određeni propisi i zakoni.

Zaključak

Mnoge države sveta već odavno ulažu u obnovljive izvore energije. Grade se solarni tornjevi, vetrenjače, postrojenja za dobijanje biogasa, postavljaju se kolektori i td.

Srbija bi trebala da prati ove trendove. Svestan sam toga da imamo mala i ograničena sredstva, ali moramo ulagati u što bolju energetsku efikasnost i lepšu životnu okolinu. Na taj način pomoćićemo sebi, ali i generacijama koje dolaze.

Moguće je da istovremeno rešavamo probleme i stičemo sredstva za nova ulaganja. Kako bismo to postigli neophodno je da se donesu zakoni i odrede odgovarajuće kazne za njihovo kršenje. Na ovaj način možemo rešiti problem divljih deponija. Kada bi ih bilo makar u manjem broju, godišnje bismo uštedeli veliku količinu novca. Kroz nekoliko godina tu količinu, mogli bi da uložimo u izgradnju postrojenja za prozvodnju biogasa.

U isto vreme, takođe je moguće finansijski i energetski uštedeti, i pri tom promovisati taj način uštede stanovništvu. To bismo mogli postići korišćenjem štedljivih sijalica u školskim i predškolskim ustanovama, bankma, poštama, i td. Cena ovih sijalica jeste veća od cene standardnih sijalica, ali štedljive traju 4 puta duže i pri tom potroše 4 puta manje energije.

Važno je i da reciklaža uskoro postane deo našeg svakodnevnog života. Zato je potrebno da postoji veći broj kontejnera i kanti za odvajanje otpada.

Da bi sačuvali svoju zemlju, a samim tim i planetu, neophodno je aktivno učešće mnogih državnih ustanova, kao i svakog pojedinca. Kao što je več rečeno, država mora da donese zakone, kao i određene sankcije, a takođe da poveća budžet i da bude inicijator i pokretač svih projekata čiji je cilj zaštita i očuvanje životne sredine. Edukacijom stanovništva treba promeniti i razviti svest svakom pojednicu, da ne možemo od prirode samo da uzimamo, već i da joj moramo davati, i u nju ulagati.