Odnawialne zr

1
Odnawialne zródla energii czy zastapia surowce
wykorzystywane obecnie?
www.biomasa.org/edukacja

• prezentacja dla uczniów szkól gimnazjalnych

2
Energia

• Energia jest potrzebna czlowiekowi na kazdym
  kroku.
• Czlowiek na róznych etapach rozwoju wykorzystywal
  rózne zródla energii.
• Bez niej nie byloby mozliwe uzywanie sprzetów
  elektrycznych, korzystanie ze srodków
  transportuczy praca zakladów przemyslowych.
• Trudno tez wyobrazic sobie zycie w naszych
  domachi mieszkaniach, pozbawionych energii
  cieplnej,energii elektrycznej czy tez gazu.

www.biomasa.org/edukacja
3
Surowce energetyczne

• Zapotrzebowanie na energie wzroslo gwaltownie w
  czasach rewolucji przemyslowej (okolo 1750 roku).
• W poczatkowym okresie rewolucji podstawowym
  surowcem energetycznym bylo drewno, zastapione
  pózniej przez wegiel kamienny (pol. XIX pol. XX
  w.),a nastepnie przez rope naftowa.
• Od polowy ubieglego stulecia gwaltownie
  zaczelorosnac znaczenie ropy naftowej.
• Natomiast w ostatnim trzydziestoleciu XX w. coraz
  wiekszego znaczenia zaczelo nabieracwykorzystanie
  gazu ziemnego.

www.biomasa.org/edukacja
4
Wyczerpywanie sie konwencjonalnych zródel energii

• Zasoby paliw kopalnych sa nieodnawialnepredze
  j czy pózniej ulegna zupelnemu wyczerpaniu.
• Ocenia sie, ze
• najdluzej, bo jeszcze przez prawie 220 lat
  bedziemozna korzystac ze zlóz wegla,
• ponad 60 lat trwac bedzie eksploatacja gazu
  ziemnego,
• zas ropy naftowej wystarczy na okolo 30-40 lat.

www.biomasa.org/edukacja
5
Zmiany klimatyczne

• powszechne wykorzystanie paliw kopalnych
  spowodowalo gwaltowny wzrost emisji gazów
  cieplarnianych,
• najprawdopodobniej ich stezenie w atmosferze nie
  bylotak duze jak obecnie przez ostatnich 20
  milionów lat!
• zmiany skladu atmosfery wywolaly globalne
  ocieplenie,a takze wiele innych zmian
  klimatycznych,których skutki moga zagrozic
  czlowiekowii calemu srodowisku naturalnemu

www.biomasa.org/edukacja
6
Zródla energii

• ODNAWIALNE
• biomasa
• energia Slonca
• energia wiatru
• energia geotermalna
• energia wody

• NIEODNAWIALNE
• wegiel kamienny
• wegiel brunatny
• ropa naftowa
• gaz ziemny
• rudy metali
• pierwiastki promieniotwórcze

www.biomasa.org/edukacja
7
Energia Slonca

• Energia promieniowania slonecznego jest
  podstawowym zródlem energii na Ziemi.
• Wykorzystuja ja w procesie fotosyntezy rosliny, z
  których nastepnie powstaja zasoby biomasy.
• Nawet energia paliw kopalnych w posredni sposób
  pochodzi od energii Slonca wegiel, ropa naftowa
  i gaz ziemny to przeksztalcona w biochemicznych
  i fizycznych procesach biomasa sprzed milionów
  lat.
• Slonce w ciagu zaledwie jednego dnia dostarcza
  wiecej energii, niz przez 27 lat zuzywa cala
  ludzkosc.
• Problemem jest jednak technicznewykorzystanie
  tych zasobów.

www.biomasa.org/edukacja
8
Warunki sprzyjajace wykorzystaniu energii Slonca

• bezchmurna pogoda,
• dlugi okres uslonecznienia, czyli godzin z
  bezposrednio widoczna tarcza sloneczna,
• male zapylenie powietrza
• Im wieksze zachmurzenie
• Im wieksza szerokosc geograficzna
• Im blizej wielkich miast
• ... tym mniejsza ilosc promieni slonecznych,
  docierajacych do powierzchni globu.

www.biomasa.org/edukacja
9
Potencjal i wykorzystanieenergii Slonca

• Nasz kraj posiada raczej skromne mozliwosci
  wykorzystywania energii Slonca
• trudno, na przyklad, ogrzewac budynki przy
  pomocy kolektorów slonecznych, jesli na pólrocze
  jesienno-zimowe a zatem na sezon grzewczy
  przypada zaledwie 20 calkowitej rocznej sumy
  naslonecznienia.
• W Polsce najwiekszym potencjalemenergii Slonca
  dysponuja
• czesc województwa lubelskiego,
• poludniowe krance województwa podlaskiego,
• Wybrzeze Srodkowe i Wybrzeze Szczecinskie.

www.biomasa.org/edukacja
10
Zalety energii Slonca

• Energia Slonca to odnawialne zródlo energii.
• Jej wykorzystanie
• nie przyczynia sie do emisji gazów
  cieplarnianych,
• nie powoduje zadnych zanieczyszczen,
• nie pociaga za soba produkcji odpadów.

• Dostarczajacy 35 000 l cieplej wody uzytkowej
  kolektor sloneczny o powierzchni 6 m2 pozwala
  zredukowac roczna emisje
• dwutlenku wegla (CO2) o 1,5 t,
• dwutlenku siarki (SO2) o 12 kg,
• tlenków azotu o 5 kg i
• pylów o 2 kg.

www.biomasa.org/edukacja
11
Wady energii Slonca

• zmiennosc dobowa i sezonowa promieniowania
  slonecznego,
• mala gestosc dobowa strumienia energii
  promieniowania slonecznego, która nawet w
  rejonach równikowych wynosi zaledwie 300 W/m2,
  zas w Polsce nie przekracza 100 W/m2(czyli 1000
  kWh/m2 w skali roku),
• trudnosci z magazynowaniem - bedace obecniew
  uzyciu zasobniki cieplej wody pozwalaja
  magazynowac pozyskana z energii Sloncaenergie
  cieplna jedynie przez 1-2 dni,
• wysokie ceny urzadzen

www.biomasa.org/edukacja
12
Energia wiatru

• Wiatr to spowodowany róznicamitemperatur i
  cisnien ruch powietrza.
• Czlowiek wykorzystuje jego sile od bardzo dawnych
  czasów. Juz 4000 lat temu starozytni Babilonczycy
  pompowali wode przy pomocy wiatraków, nawadniajac
  pola i osuszajac mokradla, o wiele wczesniej zas
  wykorzystywano wiatr w zegludze.
• Wspólczesnie energia wiatru sluzy takze do
  produkcji elektrycznosci, a energetyka wiatrowa
  jest jedna z najdynamiczniej rozwijajacych sie
  galezi przemyslu.

www.biomasa.org/edukacja
13
Warunki sprzyjajace wykorzystaniu energii wiatru

• czeste wystepowanie wiatru
• duza sila wiatru
• Elektrownie wiatrowe pracuja zazwyczaj przy
  wietrze wiejacym z predkoscia od 5 do 25 m/s,
  przy czympredkosc od 15 do 20 m/s uznawana jest
  za optymalna.
• Najlepsze pod wzgledem warunkówwiatrowych
  obszary to
• morskie wybrzeza,
• otwarte równiny,
• wierzcholki wzniesien
• górskie przelecze.

Elektrowni wiatrowych nie nalezy za to
lokalizowacw górskich dolinach i kotlinach.
www.biomasa.org/edukacja
14
Potencjal i wykorzystanieenergii wiatru

• W Polsce najlepsze warunki wiatrowe panuja na
• Pomorzu i w pólnocno-wschodnich rejonach kraju,
• duzym potencjalem energii wiatru dysponuja tez
  górzyste i pagórkowate tereny Sudetów, Beskidu
  Slaskiego i Zywieckiego, Bieszczad, Pogórza
  Dynowskiego, Garbu Lubawskiego i Kielcczyzny.
• Wspólczesnie szybki rozwój energetyki wiatrowej
  nastepuje zwlaszcza w Europie.
• W roku 2004 najwiecej mocy zainstalowanej
  przybylo w Hiszpanii kraju o ponadprzecietnej
  predkosci wiatru (do 10m/s) i znakomitych
  warunkach do rozwoju energetyki wiatrowej.

www.biomasa.org/edukacja
15
Wykorzystanie energii wiatruna swiecie
www.biomasa.org/edukacja
W roku 2005 w 10 krajach starej Unii
Europejskiejmoc zainstalowana elektrowni
wiatrowych wynosila 34 630 MW- blisko trzy
czwarte swiatowej mocy zainstalowanej.
16
Zalety i wady energii wiatru

• Produkcja energii elektrycznej z energii wiatru
• nie powoduje zanieczyszczen
• nie przyczynia sie do emisji gazów
  cieplarnianych
• nie wiaze sie z eksploatacja wyczerpanych
  zasobów

• Elektrownie wiatrowe
• - szpeca krajobraz
• - emituja halas
• - stanowia zagrozenie dla ptaków

www.biomasa.org/edukacja
17
Energia wody

• Ludzie od dawna wykorzystuja energie wody.
• Pierwsze kola wodne powstaly w starozytnym
  Rzymiew I wieku p.n.e. W Polsce zaczeto je
  stosowacw XII wieku. Sluzyly do napedzania
  róznych urzadzenw mlynach, tartakach i kuzniach.
  
• Energia wody znalazla nowe zastosowanie gdy w
  poczatkach XIX wieku wynaleziono turbine wodna.
• W 1882 roku uruchomiono pierwsza na swiecie
  elektrownie wodna instalacje na rzece Fox River
  w amerykanskim stanie Wisconsin.

www.biomasa.org/edukacja
18
Warunki sprzyjajace wykorzystaniu energii wody

• Wiekszosc elektrowni wodnych wykorzystuje
  energiewód sródladowych, czyli energie
  kinetyczna plynacych wód rzecznych. Wykorzystaniu
  tej energii najbardziej sprzyjaja górskie rzeki o
  wysokim spadzie.
• Z kolei energia plywów morskich moze byc
  wykorzystywana tylko w dwudziestu miejscach na
  swiecie, bo tylko tam wystepuje odpowiednio duza
  róznica miedzy przyplywem a odplywem.

www.biomasa.org/edukacja
19
Wykorzystanie energii wody
Swiatowe zasoby wody to takze wielki magazyn
energii, z którego wspólczesnie pochodzi okolo
20 globalnej energii elektrycznej.
www.biomasa.org/edukacja
20
Zalety energii wody

• Produkcja energii elektrycznej z energii wody
• nie przyczynia sie do emisji gazów
  cieplarnianych,
• nie powoduje zanieczyszczen,
• nie pociaga za soba wytwarzania odpadów.
• Zasoby energii wody mozna latwo magazynowac, a
  elektrownie wodne cechuja sie duza zywotnoscia
  68 polskich hydroelektrowni ma juz ponad 50
  lat.
• Zaleta elektrowni wodnych jest takze mozliwosc
  wykorzystania zbiornika wodnego np. do ochrony
  przeciwpowodziowej, rybolówstwa i celów
  rekreacyjnych.

www.biomasa.org/edukacja
21
Wady elektrowni wodnych

• Mimo, ze energia woda jest odnawialnym zródlem
  energii, elektrownie wodne zwlaszcza duze
  moga wywierac negatywny wplyw na srodowisko
• budowa duzej zapory wiaze sie z zalaniemsporych
  obszarów,
• pod woda moga znalezc sie tereny
  rolnicze,miejsca historyczne,
• zwierzeta i ptaki moga stracic naturalne
  siedliska.
• Duze elektrownie wodne wywieraja negatywny wplyw
  na krajobraz, a zapory wodne uniemozliwiaja rybom
  przemieszczanie sie w góre i w dól rzeki.
• Dlatego korzystniejsza jest budowa malych
  elektrowni wodnych.

www.biomasa.org/edukacja
22
Energia geotermalna

• Energia geotermalna jest wewnetrznym cieplem
  Ziemi nagromadzonym w  skalach oraz w wodach
  wypelniajacych pory i szczeliny skalne.
• Energia geotermalna wykorzystywana byla juz przed
  tysiacami lat, na dlugo przed paliwami kopalnymi,
  o czym swiadcza stare legendy potwierdzane
  pózniejszymi odkryciami archeologicznymi.
• Jednak na szeroka skale zaczeto ja
  wykorzystywacdopiero w poczatkach XX wieku.

www.biomasa.org/edukacja
23
Potencjal energii geotermalnej

• Wystepowanie goracych zródel o temp. powyzej 150
  st. C, ograniczone jest tylko do niektórych
  regionów globu. Sa to
• Azja srodkowa,
• Afryka wschodnia i zachodnia,
• czesc Pólwyspu Arabskiego,
• wyspy srodkowego i zachodniego Pacyfiku(na
  przyklad Hawaje),
• a w Europie Alpy.
• Jednak chyba najbardziej znanym ze swych zlóz
  geotermalnych miejscem swiata jest Pierscien
  Ognia, obejmujacy strefy przybrzeznei zachodnie
  wyspy Oceanu Spokojnego.

www.biomasa.org/edukacja
24
Wykorzystanie energii geotermalnej

• Elektrownie geotermalne na swiecie wytwarzaja
  ponad8200 MW energii, zaopatrujac w prad okolo
  60 milionów ludzi. Glówni producenci
  wytwarzanego w ten sposób pradu to Stany
  Zjednoczone, Filipiny, Wlochy, Meksyk, Japonia i
  Nowa Zelandia.
• W Polsce zasoby geotermalne znajduja sie pod
  powierzchnia 80 terytorium, ich eksploatacja nie
  jest jednak latwa.
• Zaklady geotermalne pracuja w Zakopanem, w
  Pyrzycach k. Szczecina, w Uniejowie i w
  Mszczonowie k. Warszawy, zas zródla geotermalne
  sa wykorzystywane w uzdrowiskach, takich jak
  Cieplice, Duszniki Zdrój, Ladek Zdrój, Ustron,
  Konstancin i Ciechocinek.

www.biomasa.org/edukacja
25
Zalety energii geotermalnej

• energia geotermalna jest nieszkodliwa dla
  srodowiska
• jej poklady sa zasobami lokalnymi, wiec moga byc
  uzytkowane w poblizu miejsca pozyskiwania
• instalacje geotermalne nie wywieraja najczesciej
  niekorzystnego wplywu na krajobraz
• zasoby energii geotermalnej sa dostepne
  niezaleznie od pogody

www.biomasa.org/edukacja
26
Wady energii geotermalnej

• efektem ubocznym korzystania z energii
  geotermalnej jest niebezpieczenstwo
  zanieczyszczenia atmosfery,a takze wód
  powierzchniowych i glebinowych przez szkodliwe
  gazy i mineraly - jednym z nich jest siarkowodór
  (H2S), który w wysokich stezeniach moze byc
  niebezpieczny dla ludzkiego zdrowia,
• istnieje ryzyko przemieszczenia sie zlóz
  geotermalnych, które na cale dziesieciolecia moga
  uciec z miejsca eksploatacji
• dogodne do wykorzystania energii geotermalnej
  warunki wystepuja w niewielu miejscach

www.biomasa.org/edukacja
27
Biomasa

• Biomasa to organiczne frakcje produktów, odpadów
  i pozostalosci z rolnictwa (substancje roslinne
  i zwierzece), lesnictwa oraz pokrewnych
  przemyslów,jak równiez odpady przemyslowe.
• Do celów energetycznych wykorzystuje sie
• drewno i odpady z przerobu drewna,
• rosliny pochodzace z upraw energetycznych,
• produkty rolnicze i odpady organiczne z
  rolnictwa,
• frakcje organiczne odpadów komunalnych, i
  komunalnych osadów sciekowych,
• niektóre odpady przemyslowe.

www.biomasa.org/edukacja
28
Warunki sprzyjajacewykorzystaniu biomasy

• rozwiniety przemysl drzewny dostarczajacy duzej
  ilosci odpadów, np. w Europie wykorzystanie
  drewna ma najwieksze znaczenie w krajach o duzym
  zalesieniu, takich jak Finlandia, Szwecja czy
  Austria
• duze obszary niewykorzystanych slabo urodzajnych
  gleb
• W Polsce duzym potencjalem biomasy
  dysponujapólnocne i zachodnie województwa,
  posiadajaceduze nadwyzki slomy z gospodarstw
  rolnych.

www.biomasa.org/edukacja
29
Zalety wykorzystania biomasy

• zerowy bilans emisji dwutlenku wegla ilosc
  dwutlenku wegla emitowana podczas spalania jest
  równowazona iloscia dwutlenku wegla pochlanianego
  przez rosliny w procesie fotosyntezy,
• mniejsza niz w przypadku paliw kopalnych emisja
  innych zanieczyszczen,
• wykorzystanie lokalnych zródel energii,
• tworzenie nowych miejsc pracy,zwlaszcza na
  terenach wiejskich,
• zagospodarowanie nieuzytkówi utylizacja odpadów

www.biomasa.org/edukacja
30
Wady wykorzystania biomasy

• stosunkowo mala gestosc surowca, utrudniajaca
  jego transport, magazynowanie i dozowanie
• szeroki przedzial wilgotnosci biomasy,
  utrudniajacyjej przygotowanie do wykorzystania w
  celach energetycznych
• mniejsza niz w przypadku paliw kopalnych wartosc
  energetyczna surowcado produkcji takiej ilosci
  energii, jaka uzyskuje sie z tony dobrej jakosci
  wegla kamiennego potrzeba okolo 2 ton drewna badz
  slomy
• niektóre odpady sa dostepne tylko sezonowo

www.biomasa.org/edukacja
31
Czy tradycyjne zródla energii mozna zastapic
alternatywnymi?

• W XX wieku potrzeby energetyczne swiata
  gwaltownie wzrosly. Podczas gdy w roku 1960
  ludzkosc zuzywala 142,5 EJ (1 EJ 1018 J)
  energii pierwotnej, pod koniec stulecia wartosc
  ta wynosila juz 425 EJ.
• Globalne zapotrzebowanie na energie nadal bedzie
  wzrastac, zwiekszajac sie o dwie trzecieprzez
  pierwszych 30 lat XXI wieku.
• Tymczasem zasoby paliw kopalnych wyczerpuja sie,
  a ich wykorzystanie powoduje niekorzystne zmiany
  klimatu.
• Wszystko wskazuje na to, ze w przyszlosci
  OZEbeda wykorzystywane coraz czesciej.

www.biomasa.org/edukacja