Ulaz za korisnike

Ekološki aspekti izvora energije

Ekološki aspekti izvora energije
 
Ekološki aspekti izvora energije
Da razvoj društva ima velik utjecaj na okolinu, nije neka novost. Ali, sagledavamo li uvijek sva gledišta? Razni stručnjaci često naglašavaju pojedine dijelove ukupnog ciklusa, dok su pojedine činjenice slučajno ili namjerno izostavljene

Proizvodnja, prijevoz i korištenje energije u velikoj mjeri utječu na okoliš i ekosisteme. Utjecaj energije na okoliš gotovo je uvijek negativan, od izravnih ekoloških katastrofa poput izlijevanja nafte, kiselih kiša i radioaktivnog zračenja do neizravnih posljedica poput globalnog zatopljenja.

Budući da će energetske potrebe čovječanstva nastaviti rasti u idućih nekoliko desetljeća, nužno su neophodne mjere kojima bi se utjecaj eksploatacije energije na okoliš smanjio na najmanju moguću mjeru. Uvjetno rečeno, opasni su izvori energije trenutno fosilna goriva, tj. ugljen, nafta i prirodni plin, a potencijalnu opasnost predstavlja i iskorišteno radioaktivno gorivo iz nuklearnih elektrana (visoko radioaktivni otpad). Fosilna su goriva opasna zbog toga jer sagorijevanjem ispuštaju velike količine ugljičnog dioksida, a radioaktivni je otpad opasan jer utječe na strukturu organizama na vrlo bazičnom nivou.

Ogroman postotak svjetske energije još se uvijek dobiva iz ekološki neprihvatljivih izvora energije, pogotovo fosilnih goriva koja su dominantan izvor energije. Kako je osnova fosilnih goriva ugljik, normalnim sagorijevanjem tog goriva nastaje ugljični dioksid (CO2) koji je staklenički plin.

Taj ugljični dioksid većinom završava u atmosferi i svojim stakleničkim učinkom uzrokuje globalno zatopljenje. Još je opasniji plin koji se oslobađa prilikom nepotpunog sagorijevanja goriva (sagorijevanja bez dovoljne količine kisika), a to je ugljični monoksid (CO). Ugljični je monoksid izuzetno otrovan plin bez boje, okusa ili mirisa, a koncentracija od samo 0.6% izaziva u ljudi smrt nakon 15 minuta disanja.

Trenutno niti jedno fosilno gorivo nije sasvim pročišćeno, pa se prilikom sagorijevanja otpuštaju još neki štetni plinovi poput sumpornog dioksida ili dušikovih oksida. Plinovi kasnije reagiraju s vodenom parom u oblacima i formiraju kapljice koje padaju na zemlju kao slabe sumporne i dušične kiseline - kisele kiše. Te kiše djeluju izrazito štetno na čitave ekosisteme koje zahvaćaju. Prilikom sagorijevanja nekih izvora energije nastaju i sitne čestice minerala koje kasnije tvore pepeo. Jedan dio tih čestica nošen vrtlogom dima diže se u atmosferu i one su također vrlo opasne za zdravlje.

Utjecaj pojedinih izvora energije na okoliš

Postotak uporabe ekološki prihvatljivih obnovljivih izvora energije još je uvijek na globalnoj skali zanemariv tako da ekološki problemi kao posljedica pretjerane uporabe fosilnih goriva zaslužuju posebnu pažnju ne samo s energetskog gledišta, već svakako i s onog ekološkog. Različiti izvori energije imaju različite utjecaje na okoliš u kojemu se ti izvori energije proizvode, transportiraju ili koriste.

Površinski ozon nastaje kad na ustajalom zraku i pri sunčanom vremenu dušikov oksid reagira s hlapljivim organskim spojevima. Dušikov oksid na površini obično nastaje sagorijevanjem fosilnih goriva, a hlapljivi organski spojevi nastaju iz dima od goriva, raznih otapala i sličnog. Površinski ozon može upaliti dišne putove i smanjiti radni kapacitet pluća, izazvati draženje očiju i nosa, te općenito smanjiti sposobnosti ljudi prilikom obavljanja uobičajenih poslova. Površinski je ozon samo jedan u nizu problema koji su povezani s energijom, a opis ostalih učinaka pojedinih izvora energije na okoliš dan je u nastavku.

Fosilna goriva – ova vrsta goriva ima daleko najveći negativni utjecaj na okoliš. Sagorijevanjem se fosilnih goriva u atmosferu ispuštaju ogromne količine ugljika koji se milijunima godina taložio te onda bio prekriven slojevima stijena i zemlje. Taj isti ugljik u atmosferi sad tvori ugljični dioksid koji je staklenički plin i time znatno utječe na temperature na Zemlji.

Postotak uporabe ekološki prihvatljivih obnovljivih izvora energije još je uvijek na globalnoj skali zanemariv tako da ekološki problemi kao posljedica pretjerane uporabe fosilnih goriva zaslužuju posebnu pozornost

Bioenergija (biogoriva) – biogoriva (biomasa, bioplin,…) stvaraju iste probleme kao i fosilna goriva, ali budući da se proizvodnjom biogoriva zatvara ugljični ciklus, biogoriva su manje štetna od fosilnih goriva. Zatvaranje ugljičnog ciklusa znači da biljke koje se koriste za proizvodnju biogoriva prilikom rasta uzimaju iz atmosfere određene količine ugljika koji se kasnije vraća u atmosferu izgaranjem tih biogoriva. Kod fosilnih goriva taj krug nije zatvoren, tj. ugljik se samo ispušta u atmosferu, dok je kod biogoriva i biomase on čak pozitivan, odnosno na strani prirode.

Solarna energija – iako energija Sunca ima ogroman potencijal, zbog male iskoristivosti bilo bi potrebno prekriti velike površine da se dobije imalo ozbiljnija količina iskoristive energije. Takvo je rješenje ekološki prihvatljivo samo u područjima u kojima nema vegetacije, tj. u pustinjama, a u „zelenim“ bi područjima stvorilo prevelik negativan učinak na okoliš. Instaliranje solarnih kolektora ili solarnih ćelija na krovovima kuća gotovo da nema negativnog učinka na okoliš.

Energija vjetra – sama proizvodnja energije vjetra nema ozbiljnijeg negativnog učinka na okoliš. Gledano s ekološkog stajališta, jedina ozbiljnija zamjerka vjetroelektranama je negativan utjecaj na ptičju populaciju, tj. elise vjetrenjača ubijaju ptice, no njihov je broj izuzetno malen. Primjerice, jedan poslovni neboder „ubije“ više ptica nego li sve vjetroelektrane koje će biti izgrađene u Hrvatskoj. Kao manje zamjerke vjetroelektranama navodi se vizualno zagađivanje okoliša, uništavanje netaknute prirode gradnjom pristupnih cesta do lokacija i generiranje zvuka niske frekvencije koji negativno utječe na zdravlje ljudi (ometa spavanje, izaziva glavobolju, može izazvati anksioznost).

Energija vode – iskorištavanjem energije vode ne stvara se nikakvo zagađenje okoliša, ali sami infrastrukturni objekti mogu znatno utjecati na okoliš. Tako se gradnjom velikih brana poplavljuju velike površine i dižu razine podzemnih voda, a to može promijeniti cijeli lokalni biosustav. Dodatni je problem presijecanje prirodnih tokova vode i time presijecanje ruta kretanja pojedinih vodenih životinja.

Nuklearna energija – sama proizvodnja energije u nuklearnim elektranama iznimno je čist proces. Nema stakleničkih plinova ili drugih zagađenja, jedno dolazi do zagrijavanja vode koja se koristi za hlađenje reaktora, pa to može utjecati na biosustave. Najveći je problem kod nuklearnih elektrana upotrijebljeno gorivo koje je izuzetno radioaktivno i mora biti pohranjeno više stotina godina u posebnim skladištima pod zemljom.

Geotermalna energija – iskorištavanjem geotermalne energije ne dolazi do zagađenja okoliša. Kao i kod ostalih obnovljivih izvora energije, za iskorištavanje geotermalne energije treba izgraditi infrastrukturne objekte, no utjecaj tih objekata na okoliš je zanemariv, ako se gleda količina proizvedene energije.

Najstrašniji primjer nuklearne katastrofe - Černobil - jasno je ukazao koliko goleme razmjere može imati nuklearna katastrofa te istaknuo prijeku potrebu uvođenja maksimalnih mjera sigurnosti u postojeće nuklearne elektrane

Kyotski protokol i globalno zatopljenje

Usprkos činjenici da su na nekim poljima postignuti značajniji napreci u pokušajima ako ne sprječavanja, a onda barem ublažavanja globalnih klimatskih promjena, sveopći napredak još uvijek nije zadovoljavajući. Na tom polju još postoji dosta nesigurnosti i nejasnoća koje treba riješiti želimo li stati na kraj globalnom zatopljenju.

Naime, emisije se stakleničkih plinova u atmosferu nisu znatno smanjile, a protivnici Kyotskog protokola koji bi trebao imati glavnu ulogu u tome ističu da bi smanjenje emisija u skladu sa zahtjevima Kyotskog protokola predstavljalo prevelik teret ekonomiji. Provedene detaljne analize već su pokazale da ekonomski gubici ne bi bili toliko drastični kako ih prikazuju protivnici Kyotskog protokola te da bi u omjeru s pozitivnim učincima smanjenja emisije stakleničkih plinova bili vrlo prihvatljivi. Iako je Hrvatska potpisala Protokol još 1999., ratificirala ga je tek ove godine (travanj 2007.) budući da je morala u dugotrajnim pregovorima izboriti ravnopravan položaj u odnosu na ostale zemlje potpisnice.

Protokolom je, naime, kao bazna godina na temelju koje se računaju granične emisije stakleničnih plinova utvrđena 1990. Obveza za Hrvatsku smanjenje je emisije stakleničkih plinova za 5% računajući prosječnu emisiju u razdoblju od 2008. do 2012. godine u odnosu na emisiju bazne godine (1990. godina). Na zasjedanju 12. konferencije stranaka (COP 12) u Nairobiju potkraj 2006. prihvaćena je odluka kojom su Republici Hrvatskoj priznate specifične okolnosti vezane uz emisije stakleničkih plinova prije i poslije 1990. godine (povećanje granice emisije za 3,5 milijuna tona CO2 eq, čime je određena bazna godišnja emisija od 35,26 milijuna tona). Hrvatska će se obvezati na 5%-tno smanjenje emisija do 2012. godine, što iznosi 33,5 milijuna tona CO2 eq.

No sam Kyotski protokol neće biti dovoljan bez odgovarajuće zakonske podrške te je stoga potreban i rad na tom polju. Osim same emisije stakleničkih plinova kao trenutnog problema broj jedan, trebat će se riješiti i pitanja sprječavanja ekoloških katastrofa te onečišćenja prirode općenito.

Kisele kiše

Kisele kiše mogu znatno utjecati na cijeli biosustav. Nastaju na način da se slobodni nemetalni oksidi sumpora i dušika vežu u atmosferi s vodenom parom u spojeve sumporne i dušične kiseline, a koje potom padaju u obliku padalina na zemlju. Kisele kiše predstavljaju jedan od glavnih uzroka odumiranja šuma jer se sumporni dioksid, koji je inače daleko najštetnija tvar u zraku, u spoju s vodom pretvara u sumpornu kiselinu koja ima pogubno djelovanje na čitavu floru. Sumporna kiselina ima izrazito negativno djelovanje naročito na zelene biljke jer se njime remeti proces fotosinteze.

To za ima posljedicu oštećenja lišća koje naknadno rezultira i odumiranjem šuma. Naime, sumporna kiselina biljkama otapa hranjive tvari (kalcij) koje su im potrebne za izgradnju stanica, a također kiselina dospijeva i u korijenje i u lišće biljaka oštećujući njihova stanična tkiva. Osim biljaka, kisele kiše ozbiljno zagađuju i vode kojima se drastično smanjuje Ph vrijednost, a posljedica je toga narušavanje čitavog ekosistema jer veliko smanjenje Ph vrijednosti dovodi do izumiranja mikroorganizama te je jasno da se javlja i problem pitke vode.

Upravo zagađenje voda predstavlja najveći problem jer se zagađenje iz zraka kiselim kišama prenosi do tla i eventualno sliva u površinske i podzemne vodene tokove. Kisele su kiše jedan od glavnih razloga smanjenja zaliha pitke vode na svjetskoj razini i kao takve predstavljaju ozbiljan problem budućoj opskrbi čovječanstva vodom. Iako postoji napredak u sprječavanju kiselih kiša (primjerice, u Americi se koriste metode pročišćavanja ugljena kojima se iz ugljena vade opasni spojevi sumpora), opasnost od kiselih kiša još nije prošla, iako je u zadnje vrijeme potisnuta u drugi plan iza globalnog zagrijavanja. Kisele kiše predstavljaju još uvijek velik problem u nekim azijskim zemljama, kao što je Kina koja zbog ogromne stope industrijalizacije plaća danak i u vidu kiselih kiša.

Havarije

Velik problem predstavljaju i moguće havarije tankera prilikom kojih se velike količine nafte izlijevaju u oceane. Postoji više načina kako može doći do izljeva nafte, poput kvarova na opremi, ratova između država, terorističkih napada te ilegalnog izlijevanja nafte čime se nastoji uštedjeti na troškovima koje uzrokuje dekomponiranje otpada, te prirodnih uzročnika poput uragana koji mogu uzrokovati prevrtanje tankera. Izlijevanje nafte ima strašne učinke na čitav pogođeni ekosistem: ptice umiru ukoliko im se perje natopi naftom jer se pokušavaju očistiti od nafte te dolazi do trovanja i ugibanja, a isto se događa i s ostalim životinjama ako im nafta dođe u pluća ili jetra. Najveće dosad zabilježeno izlijevanje nafte u oceane desilo se 1989., a vezano je uz tanker Exxon Valdez i ispuštanje u more oko 42 milijuna litara sirove nafte.

Ova ekološka katastrofa ostavila je golema traga usprkos činjenici da je samo kompanija Exxon potrošila više od 2 milijarde dolara da bi očistila more i obalu od zagađenja. Naime, rezultat ove ekološke katastrofe ogromna razmjera velik je broj biljnih i životinjskih vrsta koje su nepovratno nestale iz zaljeva Cook i morskog prolaza Princ William gdje se dogodila nesreća. Po procjenama nekih stručnjaka pokušaji čišćenja također su bili loši, jer su deterdženti i razne kemikalije dodatno onečistili more. Da bi se što više smanjio negativan učinak ekoloških katastrofa nastalih izlijevanjem ulja, američki je kongres 1990. donio takozvani Ocean Pollution Act (OPA).

U njemu je, između ostalog, naglasak na sljedećim stavkama: svaki vlasnik tankera u slučaju katastrofe mora imati plan u pisanu obliku, tankeri moraju imati trup s dvostrukom oplatom, svaki vlasnik odgovara kaznom u iznosu od $1200 za svaku tonu nafte koja se izlije, te obalna straža, kako bi se spriječilo izlijevanje, uvijek mora znati i davati instrukcije tankeru kuda smije voziti. Premda spomenute mjere iz OPA programa predstavljaju pozitivne pomake u sprječavanju nastanka havarija tankera i ublažavanju onih već nastalih, dokle god se inzistira na nafti kao primarnom energentu, događat će se i havarije te onečišćenja oceana s teškim posljedicama.

Usprkos činjenici da su na nekim poljima postignuti značajniji napreci u pokušajima ako ne sprečavanja, a onda barem ublažavanja globalnih klimatskih promjena, sveopći napredak još uvijek nije zadovoljavajući

Nuklearne opasnosti

Daleko od očiju javnosti u tadašnjoj sovjetskoj a danas ukrajinskoj nuklearnoj elektrani (NE) Černobil ispitivao se sustav hlađenja u četvrtom reaktoru. Černobilska je elektrana tada bila tek osam godina u pogonu. Nakon nepune minute testiranja sustav je zatajio i došlo do eksplozije tri godine staroga reaktora. Eksploziju su najprije uočili stanovnici Pripjata, grada udaljenoga samo 3 km od NE koji je posebno izgrađen za radnike u elektrani i njihove obitelji.

Uslijed eksplozije došlo je do istjecanja radioaktivnih tvari u atmosferu koje su se u početku, zbog dominantnoga sjeverozapadnog vjetra, širile prema Bjelorusiji. Nedugo potom vjetar je promijenio smjer prema jugoistoku, a pojavili su se i kišonosni oblaci zbog kojih je došlo do mjestimičnih pljuskova. Ti su meteorološki elementi uvjetovali različitu raspodjelu radijacije na pogođenom prostoru Ukrajine, Bjelorusije i Rusije. Širenje radioaktivnih tvari od zapadnih je zemalja prva uočila Švedska.

Najstrašniji primjer nuklearne katastrofe - Černobil - jasno je ukazao koliko goleme razmjere ona može imati te istaknuo prijeku potrebu uvođenja maksimalnih mjera sigurnosti u postojeće nuklearne elektrane, a ujedno je utjecao i na vlade država da smanje broj budućih projekata izgradnje nuklearnih elektrana. Černobilska je nesreća uzrokovala cijeli radioaktivni oblak koji se proširio i na područja izvan tadašnjeg Sovjetskog saveza i uzrokovao velik broj ljudskih žrtava, od startnog broja posade elektrane, spasioca i vatrogasaca koji su umrli nedugo nakon eksplozije pa do velikog broja onih koji su od posljedica izloženosti radioaktivnom zračenju umrli u godinama nakon nesreće.

Ovih je prema nekim neslužbenim statistikama UN-a više od 30.000. Velik problem nisu samo moguće havarije u nuklearnim elektranama, već i zbrinjavanje nuklearnog otpada koji također može biti koban. Zasad još nema načina kojim bi se iskorišteno nuklearno gorivo zauvijek neutraliziralo, ali postoje pozitivni pomaci koji bi mogli smanjiti probleme skladištenja nuklearnog otpada. Još uvijek postoje brojne teorije oko samog mjesta za odlaganje tog otpada.

Zasad se najčešće koriste napušteni rudnici te ruralna i nenaseljena područja što ne predstavlja kvalitetno dugoročno rješenje. Procjenjuje se da je nuklearna katastrofa pogodila 40% ukrajinskih te 21% bjeloruskih šuma, kao i to da je zbog katastrofe napušteno 22% bjeloruskih te 15% ukrajinskih poljoprivrednih površina.

Kisele su kiše jedan od glavnih razloga smanjenja zaliha pitke vode na svjetskoj razini i kao takve predstavljaju ozbiljan problem budućoj opskrbi čovječanstva vodom

Zaključak

S obzirom na to da je čovječanstvo na najvišem stupnju razvoja, potrebite su i ogromne količine energije (primjer Kine). U bliskoj će se budućnosti morati pronaći ekološki prihvatljiviji izvori energije kojima ćemo pokrivati svoje energetske potrebe i to iz dvaju razloga: fosilnih će goriva biti sve manje – što znači da će biti sve skuplja i nedobavljiva; a s druge strane – utjecaj na okolinu dosegnuo je kritične razmjere.

Trenutno se kao ekološki prihvatljivo rješenje nude obnovljivi izvori energije, ali ipak nije realno očekivati da će se ti izvori energije dovoljno razviti i komercijalizirati da bi u nekoj većoj mjeri zadovoljili rastuće energetske potrebe čovječanstva. Energija Sunca nema dovoljnu iskoristivost i skupa je, energija vjetra nije svugdje dostupna u dovoljnim količinama, energetski potencijali vode već su u velikoj mjeri iskorišteni.

Geotermalna energije može se optimalno iskorištavati samo na tektonskim rasjedima, tj. na mjestima na Zemlji gdje toplinska energije iz unutrašnjosti Zemlje dolazi vrlo blizu površini. Energija plime i oseke te energija valova predstavljaju velik potencijal, ali zbog male dostupnosti trenutno se izuzetno malo energije generira iz tih izvora. Bioenergija ili točnije biogoriva nameću se kao zamjena za klasična fosilna goriva, no ta goriva također ispuštaju u atmosferu stakleničke plinove pa nisu ekološki potpuno prihvatljiva.

Dodatno se uz biogoriva veže i jedan zanimljiv etički problem. Naime, biogoriva se proizvode od šećerne trske, kukuruza, soje, uljane repice i drugih biljaka koje mogu poslužiti kao hrana. Bogatije države proizvode biogoriva na način da pretvaraju hranu u gorivo, dok s druge strane puno ljudi na zemlji umire od gladi i ta ista hrana spasila bi im živote. Donekle čista energija u velikim količinama može se trenutno proizvesti u nuklearnim elektranama. One gotovo da nemaju nikakav utjecaj na okoliš ukoliko se prilikom eksploatacije poštuju sva pravila. Uz istraživanja na polju sigurnosti nuklearne fisije, trenutno se razvija puno tehnologija koje bi mogle poslužiti za proizvodnju energije u budućnosti.

Ostaje otvoreno pitanje za energetski sektor koji u globalnim razmjerima utječe na emisije i klimatske promjene gotovo 60 posto - kako do smanjenja emisija? Analitičari smatraju da je primjeren onaj trend koji će biti zajednički EU. Razvijene države po uzoru na SAD, koje se također priklanjaju toj opciji, sklone su vidjeti svoj održivi razvoj koji uz obnovljive izvore i energetsku učinkovitost favorizira i nuklearnu energiju. Programi nuklearnog razvoja energetike zaustavljeni su i zaleđeni krajem 80-ih nakon nemilih događaja u Černobilu, no ponovno oživljavaju. (Izvor: www.our-energy.hr)

Morske havarije

Kolika je opasnost od izlijevanja nafte u more prikazuje i novonastala situacija gdje smo u samo nekoliko dana razmaka imali dvije havarije na dvije strane svijeta. Guverner Kalifornije proglasio je izvanredno stanje u Zaljevu San Francisca nakon što je došlo do izlijevanja nafte iz tankera. Prema izvješću Obalne straže SAD-a, do nesreće je došlo pri sudaru kineskog broda sa stupom mosta Oakland Bay zbog guste magle i pri tome je iz broda isteklo više od 219 000 litara nafte. Nastala naftna mrlja prekrila je okolne obale i smatra se da se radi o najvećem onečišćenju zaljeva nakon 1988. godine. Još veća nesreća, nažalost i sa ljudskim posljedicama, dogodila se par dana kasnije. Ruski mediji objavili su kako je pri nesreći ruskog tankera u Kerčkom tjesnacu koji spaja Azovsko i Crno more došlo do onečišćenja mora. Naime, zbog valova visokih 5 m došlo je do prijeloma tankera tvrtke Volganeft na pola pri čemu je u more isteklo oko 1300 t nafte od mogućih 4 000 t. U istom je nevremenu potonuo i drugi teretni brod pri čemu je u moru završilo oko 2000 t sumpora. Gotovo paralelno došla je vijest o nesreći još jednog naftnog tankera, Volganjefta 123, koji je djelomično potonuo nakon što mu je u trupu nastala pukotina zbog snažnih udara velikih valova, no nasreću bez većih odraza na okoliš. Smatra se da će za potpunu sanaciju okoline biti potrebno i do nekoliko godina.

Preuzeto sa: www.masmedia.hr

Materijali