Obnovljivi izvori energije

Obnovljivi izvori energije (OIE) uključuju sve izvore energije koje dobivamo iz stalnih prirodnih procesa, kao što je Sunčevo zračenje, vjetar, vodeni tok u rijekama, fotosinteza, zemljani toplinski tokovi, morski tokovi, a jedan od oblika obnovljivih izvora je i pohranjena Sunčeva energija.

U posljednje vrijeme je industrija na području OIE jedna od najbrže rastućih sektora, koja između ostalog potiče zaposlenost i razvoj ruralnog područja. Ako usporedimo s fosilnim gorivima, primjenom OIE nastaju manje emisije stakleničkih plinova, što pozitivno utječe na kvalitetu okoliša i zdravlje ljudi. Prihvatljivije za okoliš i učinkovitije tehnologije iskorištavanja OIE su magnet za nove investicije pri obnovi zastarjelih tehnologija iskorištavanja energije, a time tehnologije OIE postaju cjenovno konkurentnije.

Najvažniji obnovljivi izvor energije je drvna biomasa, slijedi energija vode, a posljednjih je godina razvoj najdinamičniji u iskorištavanju Sunčeve energije i bioplina. Većoj potrošnji OIE, osim navedenih izvora energije, dodatno doprinose također i potencijali energije vjetra i geotermalne energije.

 

Sunčeva energija

Sunčeva energija je energija Sunca, njegova svjetlost i toplina. Kroz način gradnje je koristimo već od davnina, a posljednjih je desetljeća zanimanje za takvu vrstu energije u porastu jer smo svjesni ograničenosti drugih izvora energije (npr. fosilnih goriva) ili štetnog utjecaja na okoliš.

Mjera količine Sunčeve energije (ozračenost) koju neko tijelo dobije po jedinici površine postavljene normalno na zrake na određenoj udaljenosti od Sunca naziva se solarna konstanta. Vrijednost joj je oko 1360 W/m². Od te energije se približno 19 % apsorbira u atmosferu, a oblaci prosječno odbijaju daljnjih 35 % sniženog energijskog toka. Tako je opće prihvaćena vrijednost 1.200 W/m² na morskoj površini. Na kvadratni kilometar padne približno 1000 MW svjetlosnog toka. To je toliko koliko je manjem gradu potrebno za grijanje i rasvjetu.

U solarnim kolektorima iskorištavamo Sunčevu energiju za zagrijavanje vode, a u solarnim stanicama (PV) možemo je pretvoriti u struju. Nakon prelaska kroz atmosferu se većina energijskoga toka nalazi u vidljivom i ultraljubičastom dijelu spektra, koji biljke u procesu fotosinteze pretvaraju u kemijsku energiju, a istu posredno iskorištavamo kao gorivo (drvo ili fosilna goriva).

 

 

Energija vode

Energija vode ponajprije proizlazi iz energije Sunca, koja je također važna za kruženje vode u prirodi, što naravno daje energiju vodotocima (rijekama i potocima) te zajedno s vjetrom uzrokuje valove u morima i oceanima. Danas se vodotoci najčešće koriste za dobivanje električne energije pomoću različitih hidrocentrala.

 

 

Energija vjetra

Energiju vjetra dobivamo iz strujanja zračnih masa. Najčešće se radi o sustavu vjetrenjača koje energiju vjetra pretvaraju u mehaničku, električnu energiju. U današnje vrijeme energiju vjetra dobivamo pomoću vjetroturbina, vjetrenjača. Iste mogu biti ogromnih dimenzija, u promjeru sve do 60 m i mogu imati kapacitet snage od 3 MW. Brojni vjetroparkovi grade se na područjima sa stalnim vjetrom. Mogu biti vrlo opsežni i jako promijeniti izgled krajolika ali se zemlja u vjetroparkovima može i dalje koristiti. Iako energija vjetra predstavlja tek oko 1% svjetske proizvodnje električne energije, njezina se važnost brzo povećava.

 

 

Biomasa

Biomasa je odumrli organski materijal, uglavnom biljnog podrijetla, koji koristimo za dobivanje energije. U biomasu uvrštavamo:

• drvo, kao najrašireniji izvor za dobivanje energije,
• slamu,
• brzo rastuće biljke (npr. šećerna trska i uljana repica),
• organski otpad (stočarski otpad, komunalni otpad, kanalizacijska voda).

Biomasa se može koristiti izravno kao gorivo te tako nastaje toplinska energija ili je možemo s različitim tehnološkim procesima pretvoriti u tekuće i plinovite ugljikovodike, koji se koriste kao gorivo (tzv. bioplin i biodizel).

 

 

Geotermalna energija

Geotermalna energija je izvor energije, koja se stvara u vrućoj Zemljinoj unutrašnjosti. Izvor geotermalne energije je u Zemljinoj kori, koja se zagrijava polaganim raspadanjem radioaktivnih elemenata.

 

 

Trideset kilometara ispod površine Zemlje stijene postižu temperaturu 1200 K (~ 900 °C). U gornjih deset kilometara Zemljine kore, koju nam trenutna tehnologija omogućuje istraživati, dovoljno je energije da stoljećima zadovoljava sve naše energetske potrebe. Najčešći oblici korištenja energije iz Zemljine unutrašnjosti je primjena geosondi, crpenje podzemne vode ili postavljanje površinskih zemljanih kolektora.

 

 

Dizalica topline

Dizalica topline predstavlja energetsko učinkovit i za okoliš prihvatljiv način grijanja i hlađenja jer iskorištava toplinu iz okoline te ju pretvara u upotrebljivu toplinu za grijanje prostora i sanitarne vode. Toplina koju iz okoline crpi dizalica topline predstavlja obnovljivi izvor energije, jer se radi o akumuliranoj Sunčevoj energiji, kao što je na primjer toplina zraka, podzemne i površinske vode, toplina akumulirana u zemlji i kamenitim masivima, može biti i otpadna toplina koja se oslobađa tijekom različitih tehnoloških procesa.

Dizalica topline koristi:

• toplinu zraka,
• podzemne i površinske vode,
• toplinu akumuliranu u zemlji i kamenitim masivima,
• može koristiti također i otpadnu toplinu koja se oslobađa tijekom različitih tehnoloških procesa.

Toplinske crpke tvarima iz okoline oduzimaju toplinu na nižoj temperaturnoj razini te je dovode u sustav grijanja na višoj temperaturnoj razini. Da bi to bilo moguće je u takav kružni proces potrebno dovesti dodatnu pogonsku energiju– električnu energiju.

 

Koristiti ju je moguće, osim u razdoblju grijanja i hlađenja  zgrade, također i u prijelaznom razdoblju, kada je na primjer na sjevernom dijelu zgrade još potrebno grijanje, a na južnoj strani zbog sve jačeg sunca hlađenje.

Dizalica topline može biti grijači i rashladni medij u jednom uređaju. Kao rashladni uređaj se proces rada okreće u suprotnom smjeru, što nazivamo reverzibilni rad. Preklapanje između grijanja i hlađenja obično zahtijeva i kraće zaustavljanje uređaja. Današnja tehnologija nudi uređaje koji mogu istovremeno grijati i hladiti. Primjer takvog uređaja koji pouzdano radi u nekoliko objekata je uređaj Rewatemp.

 

 

Europska direktiva

U skladu sa zahtjevima Direktive 2009/28/EZ o promicanju uporabe energije iz obnovljivih izvora, Strategija energetskog razvoja postavlja sljedeće ciljeve:

Povećanje udjela OIE u bruto neposrednoj potrošnji energije na 20% u 2020. godini; sektorski ciljevi su slijedeći:

• 35% udjela OIE u proizvodnji električne energije, uključujući velike hidroelektrane,
• 10% udjela OIE u prijevozu,
• 20% udjela OIE za grijanje i hlađenje.

Za ispunjavanje cilja istovremeno će biti potrebno zaustaviti rast potrošnje konačne energije, uvesti mjere učinkovite potrošnje energije i kao prioritetu gospodarskog razvoja intenzivno poticati veću potrošnju OIE do 2030 godine i nadalje.

 

Ukratko…

Učinkovita potrošnja energije znači uvođenje suvremenih tehnologija i mjera koje zahtijevaju manje energije za postizanje istih ciljeva. Učinkovita potrošnja energije je ključna u borbi protiv klimatskih promjena i tranzicije u održivo i niskougljično društvo.