Jaké zdroje energie se v přírodě nacházejí?

Alternativní zdroje energie v přírodě jsou klíčem k udržitelnější budoucnosti. Obnovitelné zdroje, jako je slunce, vítr, voda či biomasa, přinášejí ekologicky šetrné řešení pro výrobu elektřiny i tepla. Obnovitelné zdroje energie - často označované také jako alternativní zdroje energie - se přirozeně obnovují a jsou prakticky nevyčerpatelné.

Na rozdíl od fosilních paliv, jako je uhlí, ropa nebo zemní plyn, které jednoho dne dojdou, jsou obnovitelné zdroje k dispozici pořád. Mezi ty základní patří slunce, vítr, voda, biomasa nebo třeba teplo ze země. Jejich využití nám pak umožňuje vyrábět elektřinu, aniž by to mělo výrazný dopad na naši planetu.

Alternativní zdroje energie se často označují také jako ekologické zdroje energie, protože jejich provoz produkuje minimální množství emisí skleníkových plynů. Využití těchto zdrojů tak jednoznačně přispívá k ochraně klimatu. Navíc s nimi snižujeme svou závislost na dovozu fosilních paliv a podporujeme vlastní energetickou soběstačnost.

Obnovitelné a neobnovitelné zdroje energie

Zdroje, ze kterých se vyrábí elektřina, se rozdělují z ekologického hlediska na dva druhy.

• Neobnovitelné přírodní zdroje spotřebováváním zanikají. Zdroje, které jsou omezené a potenciální regenerace dlouhodobá (u některých dokonce hrozí úplné spotřebování v následujících desítkách až stovkách let), označujeme jako neobnovitelné zdroje energie. Mezi ně patří například uhlí, ropa, zemní plyn nebo uran.
• Obnovitelné přírodní zdroje mají schopnost se při postupném spotřebovávání částečně nebo úplně obnovovat, a to samy nebo za přispění člověka.

Druhy obnovitelných zdrojů energie

Sluneční energie

Sluneční záření je jedním z nejdostupnějších a nejčastěji používaných obnovitelných zdrojů. Sluneční panely přeměňují sluneční světlo na elektřinu prostřednictvím fotovoltaických článků. Ty obsahují různé polovodičové materiály - například křemík - se kterými sluneční záření reaguje.

Čtěte také: Emisní třída prachu: co to znamená?

Existují dva základní principy využití energie slunce: fotovoltaické systémy na výrobu elektřiny a fototermické systémy na výrobu teplé vody. Fotovoltaické panely jsou desky na bázi křemíku, které dokáží přeměňovat sluneční záření na elektrickou energii ( tento systém, stejně tak jako fototermický, pracuje nejen za plného svitu, ale i když je zataženo při využití difúzního světla).

Fototermické systémy jsou založeny na pomalém průtoku kapaliny skrze solární kolektor, kde dochází k ohřevu a následnému přenosu této energie do zásobníku teplé vody. Fakticky se tedy jedná o ohřev média v kolektoru, které je následně akumulováno v zásobníku a využíváno pro předehřev topné vody (v podmínkách ČR méně efektivní) či pro ohřev užitkové vody nebo ohřev bazénů (více efektivní, protože spotřeba teplé vody je v průběhu roku konstantní a v létě, kdy je výkon nejvyšší, je možné vyhřívat bazén).

Výhody fotovoltaické elektrárny:

• Dlouhá životnost a nízké náklady na údržbu a provoz.
• Finanční úspora za energii a možnost získání dotace na pořízení.
• Využívají obnovitelný zdroj energie.

Nevýhody fotovoltaické elektrárny:

• Nespolehlivost slunečního záření.
• Vyšší pořizovací cena fotovoltaických panelů.
• Při instalaci je třeba počítat s dalšími úpravami objektu.

Větrná energie

Větrné turbíny využívají k výrobě energie pohybu vzduchu. V Evropě se větrné elektrárny využívají hlavně v Německu, Španělsku nebo ve Velké Británii.

Větrné elektrárny mění energii větru na elektřinu pomocí rotoru, který se otáčí a přes hřídel pohání generátor elektrické energie.

Výhody větrné elektrárny:

• Vítr poskytuje zdroj energie zadarmo a je prakticky nevyčerpatelný. Využívají tedy obnovitelný zdroj energie.

Nevýhody větrné elektrárny:

• Narušují vzhled krajiny a mohou být poměrně hlučné.
• V bezvětří jsou elektrárny nevyužitelné. Výkon je závislý na aktuální síle a směru větru.
• Likvidace materiálů (konstrukce) z elektráren je velmi nákladná.

Hluk současných strojů je poměrně nízký, navíc jsou elektrárny stavěny v dostatečné vzdálenosti od obydlí. Hluková studie bývá součástí dokumentace nutné ke stavebnímu povolení. Rušení zvěře podle praktických zkušeností nenastává. Podle některých studií se v okolí elektráren zvýšil i počet hnízdících ptáků. Podobně se nepotvrdilo ani to, že by rotující listy zabíjely proletující ptáky. Ke kolizím dochází, ale poměrně vzácně, zejména v noci a za mlhy.

Čtěte také: Příroda kolem nás: ekosystém rybníka

Vodní energie

Vodní energie se využívá po staletí - ať už jde o mlýny nebo o přehrady. Využívají se k tomu přehrady, přirozený průtok řeky nebo třeba příliv a odliv moře. V Česku patří voda k největším zdrojům alternativní elektrické energie.

Vodní elektrárny jsou tedy založeny na přeměně potenciální (tlak vody) nebo kinetické (využitím proudění vody) energie uložené ve vodních tocích v podobě proudění. Vodní elektrárny využívají energii vodních toků a dělí se podle výkonu na malé (do 10 MW), střední (od 10 MW do 200 MW) a velké (nad 200 MW). Přitékající voda předává energii turbíně, která roztáčí generátor připojený ke společné hřídeli. Rotační energie se pak v generátoru mění na elektrickou energii.

Výhody vodní elektrárny:

• Výstavba malých vodních elektráren je obvykle podporována.
• Voda má vysokou hustotu a i malý proud zajistí velké množství energie.
• Využívají obnovitelný zdroj energie.

Nevýhody vodní elektrárny:

• Nutnost stavění velkých přehrad nebo nádrží, kvůli čemuž jsou i přes svůj obnovitelný charakter považovány za ekologicky kontroverzní (dopad na vodní živočichy a rostliny).
• Zasahují do přírodní krajiny.
• Nelze je vystavět všude.

Přílivová energie

Přílivové elektrárny jsou jedním z druhů vodních elektráren. Ty pro roztočení turbín umístěných pod vodou využívají přílivu a odlivu moře. Tyto turbíny jsou napojeny na generátory, které vyrábějí z proudící vody elektrickou energii.

Výhody přílivové elektrárny:

• Provoz minimálně znečišťuje okolí.
• Příliv a odliv se lépe předpovídá než např. chování větru.
• Využívají obnovitelný zdroj energie.

Nevýhody přílivové elektrárny:

• Nelze je vystavět všude.
• Časová nepravidelnost přílivu.
• Zatěžování pobřežní oblasti.

Geotermální energie

Geotermální energie stojí na teplu z nitra Země. To se využívá jak k vytápění, tak k výrobě elektřiny. Systém suché páry používá k pohonu turbíny přímo páru získanou ze země. Systém mokré páry nejdřív přemění vodu na páru, která pak pohání turbínu. Geotermální energie je populární hlavně v oblastech, kde se daří sopkám. Třeba na Islandu je geotermální energie zdrojem číslo jedna jak pro elektřinu, tak pro teplo.

Při výrobě elektřiny se pomocí hlubinných vrtů extrahuje pára, která roztáčí lopatky turbíny generátoru. Ten pak transformuje mechanickou energii na energii elektrickou.

Čtěte také: Ekologie - Prvouka 2. třída

Výhody geotermální elektrárny:

• Nezávislost na dodávkách paliva.
• Stabilní a stálý výkon.
• Téměř bezobslužný provoz.
• Využívají obnovitelný zdroj energie.

Nevýhody geotermální elektrárny:

• Nejistoty v geologických podmínkách.
• Možné riziko zemětřesení.
• Narušení okolní krajiny, které je hrozbou především pro místní živočichy.

Energie z biomasy

Biomasa je definována jako hmota organického původu. Energie z biomasy využívá k výrobě elektřiny organické materiály, jako je dřevo, rostlinný odpad, hnůj nebo bioplyn. Biomasa se spaluje nebo se zpracovává na zmiňovaný bioplyn a umožňuje tak výrobu tepla nebo elektřiny.

Podíl obnovitelných zdrojů energie v ČR

Podíl obnovitelných zdrojů energie v ČR se pohybuje kolem 17 %, což není mnoho. Jsme dokonce pod průměrem Evropské unie, který je na 37 %. Pomalu ale jistě se však situace mění. V posledních letech se v Česku rozvíjí hlavně instalace solárních panelů a to jak na výrobních halách firem a velkých provozů, tak na střechách rodinných domů. Zvyšuje se tak podíl alternativních zdrojů energie pro domácnosti a to i díky různým dotačním programům jako je například Nová zelená úsporám.

Jako běžná domácnost máte hned několik možností, jak využívat alternativní zdroje pro výrobu elektrické energie ke snížení výše vašich účtů i závislost na fosilních palivech:

• Solární panely: Ideální pro výrobu elektřiny nebo ohřev vody.
• Biomasa: Kamna na dřevo nebo pelety jsou oblíbenou alternativou k plynovému vytápění a to hlavně na venkově.

Tip: Velcí dodavatelé v České republice nabízí tzv. zelenou elektřinu. Pokud tedy sami nemůžete investovat do obnovitelných zdrojů, můžete alespoň používat jejich energii.

Cena technologií pro využití energie z obnovitelných zdrojů neustále klesá, takže jsou čím dál víc dostupnější. Alternativní zdroje energie v přírodě nejsou něčím, co by jen zrovna bylo populární, ale klíčem k budoucnost, která šetří naši planetu. Díky jejich nevyčerpatelnosti a malému dopadu na životní prostředí mohou pomoci výrazně snížit emise skleníkových plynů a naopak zvýšit naši soběstačnost.

Výroba elektřiny v České republice

Výroba elektřiny v České republice stojí na dvou hlavních zdrojích - na uhlí a jádru. V současné době pochází z obnovitelných zdrojů jen asi 10 % elektrické energie, zatímco z uhlí bylo v loňském roce vyrobeno 41,94 % a z jádra 37 %.

Zdroje na výrobu elektrické energie můžeme rozdělit na:

• Jaderná energie
• Obnovitelné zdroje
• Neobnovitelné zdroje

Energetická krize v roce 2022 opravdu zamíchala kartami ve výrobě elektrické energie. Zatímco výroba v uhelných elektrárnách v České republice narostla o 14 %, prudce zdražující plyn zaznamenal značný propad o 55 %. Vodní elektrárny rovněž zaznamenaly pokles výroby - o 17 %. Celkový objem vyrobené elektřiny se zvýšil o 2,7 %, zatím co vývoz poskočil proti roku 2021 o závratných 52 %.

Jaderná energie

Jaderné elektrárny mají v současné době přibližně 70 % podíl na výrobě veškeré světové elektřiny. Jaderná energie se vyrábí z uranové rudy, řadí se tedy mezi neobnovitelné zdroje. I v tomhle odvětví se ale vyvíjejí nové technologie a můžeme tedy očekávat, že v budoucnosti bude tento proces efektivnější. Jaderné elektrárny, na rozdíl od těch, co využívají jiné neobnovitelné zdroje, neprodukují skleníkové plyny a pro své okolí jsou zcela nezávadné.

Obnovitelné zdroje

Mezi obnovitelné zdroje patří zejména uhlíkově neutrální a takzvané nevyčerpatelné zdroje - sluneční světlo, déšť, vítr, vlny nebo geotermální teplo. Dalším populárním obnovitelným zdrojem, i když ne uhlíkově neutrálním, je dřevo. V Evropské unii se za obnovitelný zdroj považuje i spalování odpadu, jenž činí 18 % podílu zdrojů na výrobu energie v rámci Evropy a 0,23 % v České republice.

Neobnovitelné zdroje

Tyto zdroje jsou opakem obnovitelných - nejen, že se nám jejich zásoby krátí, ale jejich využívání produkuje velké množství CO2 a přispívá ke globálnímu oteplování. Řadí se sem zejména fosilní paliva jako uhlí, ropa, zemní plyn a někdy i rašelina. Přesto že se fosilní paliva nepřestávají přirozeně vytvářet, tento proces je příliš pomalý na to, abychom je mohli považovat za obnovitelný zdroj. Ve vyspělejších krajinách se využívání fosilních paliv čím dál tím více snižuje a nahrazuje se obnovitelnými zdroji, naopak v rozvojových krajinách se zvyšuje.

Srovnání se sousedními státy

V rámci Evropské unie mají fosilní paliva, jádro i obnovitelné zdroje zhruba třetinový podíl. Když se ale podíváme na jednotlivé státy, tyto rozdíly mohou být docela výrazné. Zatím co třeba Švédsko a Finsko spoléhají zejména na jádro a obnovitelné zdroje, naprostá většina elektřiny na Kypru a v Estonsku se vyrábí pomocí fosilních paliv. Podíl uhlí na výrobě elektřiny v Evropě ale v posledních letech prudce klesá a fosilní paliva jsou nahrazována obnovitelnými zdroji. Použité údaje jsou z roku 2022.

Polsko má nejvyšší podíl využívání uhlí na výrobu elektřiny ze všech států Evropské unie, zatímco Česká republika je na druhém místě. Je nutno zmínit, že Polsko vůbec nevyužívá jádrovou energii, na rozdíl od Slovenska, kde je jádro hlavním zdrojem energie.

tags: #4 #trida #jake #zdroje #energie #se

Oblíbené příspěvky:

• Inspirace pro interiér s nástěnnými obrazy
• Evropská místa bez světelného znečištění
• Testování dieselů
• Společnosti a ekologické problémy
• Skeptický pohled na změnu klimatu