03.11
2011

Czym są odnawialne źródła energii?


Odnawialne źródła energii są tematem gorących sporów, dyskusji i polemik od co najmniej kilkunastu lat. O randze problematyki odnawialnej („zielonej”) energii świadczyć może to, że stała się ona podstawą nie tylko wielkich projektów politycznych, ale wręcz nowych utopii.

Przyczyn tego jest wiele: wielka debata o skutkach i środkach zaradczych przeciw globalnemu ociepleniu klimatu, gwałtowny wzrost zużycia energii w krajach rozwijających się, postępujące wyczerpywanie się tradycyjnych surowców energetycznych, napięta sytuacja polityczna w regionach zasobnych w paliwa kopalne, wreszcie ogólny rozwój świadomości ekologicznej społeczeństw.

Energia odnawialna – stan technologii

wiatrakiTermin „odnawialne źródła energii” odnosi się do hydroenergii, energii uzyskiwanej z biomasy, energii słonecznej, wiatrowej, geotermalnej i oceanicznej. Spośród nich wyróżnia się źródła odnawialne nowego typu: biomasę przetwarzaną za pomocą wysokich technologii, ciepło i elektryczność ze źródeł geotermalnych, hydroenergię „małej skali” (z małych elektrowni), niskotemperaturowe ogrzewanie słoneczne, energię wiatrową, elektryczność wytwarzaną z wewnętrznego ciepła Ziemi oraz z fotoogniw słonecznych, wreszcie energię oceaniczną (w postaci energii pływów, fal, prądów morskich, ciepła wód oraz morskiej biomasy).

Z czysto teoretycznego punktu widzenia globalne zasoby odnawialnych źródeł energii są w zasadzie niewyczerpane – stąd zresztą ich nazwa, adekwatna, acz nie do końca precyzyjna (np. węgiel zaliczany jest do zasobów nieodnawialnych, choć można założyć, że faktycznie powstaje on „na nowo” w ramach procesów geochemicznych – dzieje się to jednak w okresie całkowicie wykraczającym poza horyzont czasowy współczesnych gospodarek i społeczeństw). Naturalne ziemskie przepływy energii daleko wykraczają poza obecne i przewidywane zapotrzebowanie ludzkiej cywilizacji. O ile bowiem dziś, mierzone w jednostkach tzw. energii pierwotnej, wynosi około 470 eksadżuli (tzn. 470 x 1018 dżuli, EJ), to potencjał teoretyczny źródeł odnawialnych wynosi 143 miliony EJ, a ich potencjał techniczny (tzn. uwzględniający technologiczne możliwości realnego pozyskiwania energii) – około 7500 EJ. Potencjał ten jest daleko nie wykorzystany – w roku 2004 odnawialne źródła energii pokrywały zaledwie 17% zapotrzebowania całej ludzkości, a większość z tego przypada na tradycyjne technologie spalania biomasy, głównie do ogrzewania i gotowania w krajach najuboższych. Poważny udział w produkcji elektryczności mają jedynie wielkie elektrownie wodne (około 16% produkcji globalnej), chociaż potencjał ich dalszego rozwoju w krajach wysokouprzemysłowionych jest bliski wyczerpania.

Nowe „odnawialne źrodła” pokrywają zaledwie 2% globalnego zużycia energii – choć ich rozwój w ostatnich latach jest niezwykle szybki. Obecny stan rozwoju poszczególnych technologii często nie pozwala im jeszcze na konkurencyjne funkcjonowanie w ramach wolnego rynku – zyski mają bowiem charakter odroczony. Poza tym wiele konwencjonalnych źródeł energii wciąż otrzymuje subsydia, a w rachunku ekonomicznym nie uwzględnia się związanych z ich stosowaniem kosztów zewnętrznych (zwłaszcza zanieczyszczeń środowiska).

Niewątpliwie w krótkiej i średniej perspektywie czasowej konieczne dla rozwoju nowych technologii będzie wsparcie publiczne – ich ewentualne upowszechnienie będzie zależeć od takich czynników jak naturalna dostępność, techniczna efektywność przetwarzania na energię użytkową, wpływ na środowisko, wreszcie przewidywane efekty społeczno-ekonomiczne ich zastosowania.

Między utopią a zmianą społeczną

Panele słoneczne(…) Zasadniczym punktem wyjścia dla najnowszych dyskusji o „zielonej energii” jest globalne ocieplenie klimatu. Zgodnie z 3. raportem IPCC (Międzyrządowy Panel ds. Zmiany Klimatu) przede wszystkim działalność człowieka, a konkretnie emisja dwutlenku węgla do atmosfery, jest podstawową przyczyną ogólnego wzrostu temperatur na świecie. Wszystkie jej negatywne konsekwencje mogą być odwracalne, ale wymaga to podjęcia natychmiastowych i radykalnych środków zaradczych. Emisja gazów cieplarnianych związanych z działalnością człowieka jest przede wszystkim wynikiem zużycia energii, prądu elektrycznego, ogrzewania itd.). Stąd też najwięcej uwagi w związku z jego redukcją poświęca się takim źródłom energii i takim technologiom, których pozyskanie i przetwarzanie nie pociąga za sobą emisji CO2. Obok konieczności redukcji emisji gazów cieplarnianych (i mnóstwa innego rodzaju zanieczyszczeń środowiska) za poszukiwaniem i rozwijaniem „zielonych” technologii energetycznych przemawia szereg innych czynników, a raczej problemów, jakie rodzą dziś konwencjonalne źródła energii i wzrost zapotrzebowania na nie. Chodzi zwłaszcza o ograniczoność dostępnych zasobów paliw kopalnych, w szczególności ropy naftowej. Wiele z nich położonych jest w niestabilnych politycznie obszarach, będących często przedmiotem wewnętrznych i międzynarodowych konfliktów, także zbrojnych (wystarczy wymienić obszar Zatoki Perskiej, Kaukaz czy Azję Centralną). Dostęp do surowców energetycznych w XXI wieku może stać się najważniejszym źródłem globalnych antagonizmów, a już dziś stanowi instrument politycznej i gospodarczej walki państw oraz wielkich korporacji (w Europie najbardziej charakterystycznym tego przykładem jest spór o budowę tzw. Gazociągu Północnego z Rosji do Niemiec, a także o kontrolę nad sieciami dystrybucji gazu ze Wschodu do krajów UE). Silne wahania cen surowców na rynkach światowych destabilizują wymianę handlową. Zjawiska te uderzają zazwyczaj w społeczeństwa i grupy najuboższe. Tak zwana dobra koniunktura (czyli wysokie ceny) prowadzi do drenażu rezerw walutowych państw ubogich w surowce, przynosząc zarazem dochód licznym reżimom niedemokratycznym, których elity wspierane są przez państwa bogatej Północy za cenę dostępu do źródeł energii. Dotyczy to przede wszystkim Stanów Zjednoczonych, ale także państw Unii Europejskiej (np. Włoch).

Oprócz polityki międzynarodowej, konwencjonalne źródła energii są przyczyną wielu niedogodności w ramach współczesnych gospodarek i społeczeństw. Scentralizowane systemy dystrybucji prądu okazują się niewydolne – w sierpniu 2003 roku tzw. blackout (czyli gigantyczna awaria sieci przesyłowych) sparaliżował niemal całe wschodnie wybrzeże Stanów Zjednoczonych, na mniejszą skalę podobne zjawisko wystąpiło w Szczecinie w kwietniu 2008 roku. Między innymi z powodu konieczności budowy wielkich i kosztownych sieci przesyłowych (prądu, gazu, ogrzewania) wiele regionów peryferyjnych skazanych jest na marginalizację z przyczyn de facto geograficznych. Na całym świecie ponad 2 miliardy ludzi nie mają bezpośredniego dostępu do gazu, paliw płynnych a nawet bieżącej wody.

wiatrakiOdnawialne źródła energii otwierają ogromne pole możliwości społecznej i gospodarczej zmiany. Rozwój „zielonych” technologii stanowić może impuls do rozwoju gospodarki innowacyjnej, ale także tworzy bardzo zróżnicowane rynki pracy: wymagające różnego poziomu kwalifikacji (od inżynierów hi-tech w laboratoriach produkujących fotoogniwa po robotników rolnych uprawiających trzcinę cukrową czy operatorów obsługujących kolektory słoneczne i wiatraki). „Zielona energia” jest raczej praco- niż kapitałochłonna, w odróżnieniu od źródeł konwencjonalnych – przy porównywalnej efektywności umożliwia zatrudnienie większej liczby osób. Większość źródeł odnawialnych ma charakter modułowy – mogą być używane przez wielu małych i autonomicznych producentów, a zarazem konsumentów, często samowystarczalnych. Pozwala to np. mieszkańcom regionów słabo zaludnionych na uzyskanie niedostępnej dotychczas energii a także względnej niezależności od wielkich dystrybutorów – państwowych monopoli bądź nastawionych na zysk korporacji. Wiąże się z tym awans cywilizacyjny – zasilane prądem pompy pozwalają uzyskać wodę w rejonach suchych, oświetlenie dzielnic miast i wiosek zwiększa ich bezpieczeństwo oraz umożliwia pracę i edukację w godzinach wieczornych, zasilanie elektryczne ułatwia prace domowe, znacząco poprawiając sytuację dzieci i kobiet.

Wszystkie powyższe przykłady nie oznaczają bynajmniej, że technologie związane z odnawialnymi źródłami energii same z siebie sprawią, że w różnych częściach świata zapanuje równość i dobrobyt. Stanowią one jedynie instrument – ostateczny efekt ich zastosowania będzie natomiast wypadkową określonych decyzji politycznych oraz wymiaru technicznego poszczególnych rozwiązań.

Autor: Michał Sutowski

Źródło: Ekologia. Przewodnik Krytyki Politycznej, oprac. zbiorowe, Wydawnictwo Krytyki Politycznej, Warszawa 2009