Z czego (i jak) produkować energię elektryczną?

Z czego (i jak) produkować energię elektryczną?
Po ostatnich wydarzeniach w japońskiej elektrowni Fukushima rozgorzała dyskusja na
temat bezpieczeństwa elektrowni atomowych. Ich zwolennicy twierdzą, że jest to technologia
bardzo wydajna, tania i bezpieczna dla środowiska. Ekolodzy i społeczeństwa wielu krajów
świata protestują przeciwko budowie nowych i eksploatacji już wybudowanych elektrowni
atomowych, ponieważ w sytuacji wystąpienia awarii istnieje potężne ryzyko narażenia
ludności na utratę zdrowia, a nawet życia, jak również skażenia środowiska naturalnego.
Pytają oni gdzie i w jaki sposób przechowywane będą odpady promieniotwórcze. Można
również napotkać stwierdzenia, iż nastąpi dalsze uzależnienie surowcowe od państw obcych.
Współcześnie funkcjonowanie każdego państwa, każdej firmy oraz rodziny bez
zabezpieczenia ciągłej dostawy energii elektrycznej jest niemożliwe. Jednak czytając liczne
publikacje i obserwując dyskusje na temat oddziaływania na środowisko różnych technologii
produkcji elektryczności powstaje pytanie: z czego (i jak) produkować energię?
A może pozostać przy produkcji energii z węgla kamiennego? Przecież jego zasoby
w naszym kraju są duże i wystarczą jeszcze na wiele lat, a jest to energia relatywnie tania.
Jednak produkcja ta skutkuje emisją dużej ilości dwutlenku węgla – gazu bardzo szkodliwego
dla środowiska i odpowiedzialnego za efekt cieplarniany. Nie zapominajmy, że Unia
Europejska wymaga od wszystkich państw członkowskich ograniczenia emisji tego związku:
w Polsce emisja CO2 ma zostać zredukowana o 20% do 2020 roku. Pozostając przy produkcji
energii z węgla potrzebujemy nowych technologii spalania lub magazynowania dwutlenku
węgla. Ale jaki będzie ich koszt i wpływ na środowisko?
Produkcja elektryczności z gazu ziemnego lub ropy naftowej w sytuacji Polski
również nie jest zbyt korzystna. Po pierwsze dlatego, że nasze zasoby tych surowców są
znikome w stosunku do potrzeb. Po drugie, ich wydobywanie i transport również są
obarczone dużym ryzykiem zagrożeń ekologicznych.
Zatem pozostają do wykorzystania odnawialne zasoby energetyczne. Ale czy
zastosowanie ich jest bardziej bezpieczne dla środowiska naturalnego?
Wykorzystanie wiatru do produkcji energii elektrycznej ma tyle samo zwolenników,
co przeciwników. Energia z wiatru jest bez wątpienia najtańsza. Jej produkcja nie
zanieczyszcza atmosfery, wody i gleby. Przeciwnicy elektrowni wiatrowych podnoszą
kwestie ochrony ptaków i krajobrazu oraz dużej emisji hałasu i fal elektromagnetycznych.
Korzystanie z zasobów wodnych do produkcji elektryczności nie powoduje emisji
gazów cieplarnianych, jednak nie jest całkowicie obojętne dla naszego środowiska. Ekolodzy
alarmują, że budowa elektrowni wodnych zaburza ekosystemy wodne i zniekształca naturalny
bieg rzek. Turbiny wodne pracują bardzo głośno. To wszystko ma negatywny wpływ na
organizmy żyjące w wodzie.
Energię elektryczną oraz energię cieplną możemy uzyskać z promieniowania
słonecznego. Energia słoneczna jest czysta i ekologiczna. Technologia ta również nie
przyczynia się do emisji gazów cieplarnianych i hałasu. Bez wątpienia największą jej zaletą
jest łatwa dostępność. W naszych warunkach geograficznych nasłonecznienie nie jest duże
i występują jego wahania w ciągu doby oraz w ciągu roku, dlatego też niezbędne jest
magazynowanie energii słonecznej. Mimo wielu pozytywów tej technologii, jej przeciwnicy
dopatrzyli się nieścisłości. Okazuje się, że podczas produkcji baterii słonecznych
wykorzystywane są toksyczne związki chemiczne, a panele zawierają metale ciężkie.
W związku z tym przewiduje się niekorzystny wpływ na środowisko ich utylizacji po
zakończeniu eksploatacji.
Zasoby energii geotermalnej są praktycznie nieograniczone. Jednak aby wody
podziemne móc wykorzystać do produkcji energii elektrycznej potrzeba ich wysokich
temperatur oraz niskiej mineralizacji. Na obszarze naszego kraju nie ma zbyt dużo takich
źródeł. Poza tym, przeciwnicy tej metody wskazują na fakt, że podczas prowadzenia prac
poszukiwawczych dochodzi do emisji szkodliwych związków i wówczas może zachodzić
skażenie wód występujących pod powierzchnią Ziemi.
W takim razie pozostają do wykorzystania jeszcze zasoby biomasy. Biomasa to stałe
lub ciekłe substancje pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego ulegające biodegradacji,
pozostałości z produkcji rolnej i z leśnictwa oraz odpady przemysłowe i komunalne. Mogą
być one poddawane procesowi spalania, zgazowywania lub „fermentacji metanowej”,
w wyniku czego uzyskuje się energię elektryczną oraz cieplną.
Największą zaletą biomasy jest zerowy bilans emisji dwutlenku węgla, uwalnianego
podczas jej spalania. Zasoby biomasy są odtwarzalne oraz dostępne na całym świecie. Jako
źródło elektryczności biomasa jest mniej zawodna niż energia z wiatru czy energia słoneczna.
Jej zasoby mogą być gromadzone i użytkowane w zależności od potrzeb. Transport
i magazynowanie biomasy nie pociąga za sobą takich zagrożeń dla środowiska naturalnego,
jak transport i magazynowanie ropy naftowej czy gazu ziemnego.
Niestety i ta technologia ma pewne słabe strony. Otóż podczas spalania materii
organicznej (białka i tłuszcze) do atmosfery dostają się szkodliwe związki, miedzy innymi
siarki. Wadą biomasy może być jej duża wilgotność i niska wartość energetyczna w stosunku
do masy lub objętości. Przeciwnicy tego surowca energetycznego zwracają uwagę również na
zły wpływ wieloletnich upraw energetycznych na ekosystem oraz obawiają się wzrostu cen
żywności.
Z powyższych rozważań wynika więc, że nie ma ani jednego zasobu energetycznego,
ani jednej technologii wytwarzania energii elektrycznej, całkowicie nieszkodliwych dla
środowiska
naturalnego.
Każda
działalność
produkcyjna
człowieka
wiąże
się
z oddziaływaniem na środowisko. Rodzaje i skala tego oddziaływania są różne w zależności
od stosowanej technologii wytwarzania.
Biorąc pod uwagę bezpieczeństwo energetyczne i ekologiczne, najlepszym
rozwiązaniem wydaje się być wykorzystanie do produkcji energii elektrycznej lokalnych
zasobów energetycznych w małych, rozproszonych instalacjach. A takiego warunku nie jest
w stanie spełnić ani energetyka jądrowa, ani ta oparta na węglu, gazie ziemnym czy ropie
naftowej.
Andrzej Koniecko
Aneta Żakowska
Warmińsko – Mazurska Agencja
Energetyczna Sp. z o.o.