Obnovitelné a neobnovitelné zdroje: komplexní pohled

Přírodní zdroje energie se nejčastěji dělí na obnovitelné a neobnovitelné. Toto víceméně ekonomické dělení je však zcela zavádějící a v podstatě jen jakousi reklamou na méně využívané zdroje.

Neobnovitelné zdroje

Za neobnovitelný zdroj jsou zpravidla označována fosilní paliva - ropa, zemní plyn a uhlí. Ve skutečnosti ovšem i v současnosti vznikají nová ložiska ropy u ústí tropických řek, přinášejících do moře množství organických látek.

Například u ústí Orinoka vzniká nyní v moři akumulace ropy, která bude za nějakých 20 000 let těžitelným ložiskem. Podobně je to s uhlím (V. Roubíček LN 27. 2. 2008). Např. Olah et al.

Ropa

Ropa se v současné době nejvíce podílí na výrobě energie spalovacími procesy. Je také významnou průmyslovou, zejména chemickou, surovinou. Vzhledem k tomu, že je ropa zneužívána i jako politická zbraň, stává se příčinou všech válek - počínaje II. světovou, kdy se Německo snažilo obsadit ropná pole v Zakavkazí.

Irácké válečné zneužití zapálením kuvajtských ropných polí ve „válce v Perském zálivu“ patří k největším ostudám lidské civilizace. V současné době dosahuje denní světová spotřeba 96 milionů barelů ropy, takže ve 21. Při tomto vývoji stačí zásoby ropy jen asi na 40 let, jsou odhadovány na 162 mld. tun (1,2 trilionu barelů).

Čtěte také: Význam obnovitelné energie

Z toho je na Středním Východě 61,7 %, v Evropě a Eurasii 11,7 %, v Africe 9,4 %, v Jižní a Střední Americe 5,1 % a v Asii 3,5 %. Nově však byly zjištěny významné zásoby ropy v Brazílii, Venezuele, západní rovníkové Africe, pod ledovým příkrovem Severního ledového oceánu a v Antarktidě.

Z důvodu úbytku klasických zdrojů ropy začínají být využívány i netradiční zdroje ropy. V malém množství se v Evropě těžily již na začátku 19. století, pokusná těžba je v Estonsku, Brazílii, Rusku a Číně. Jen v USA (Green River ve Skalnatých horách) se zásoby odhadují na 2,5 trilionu barelů.

Výrazně roste těžba bitumenových písků v Kanadě (ložiska Athabasca a Zlaté jezero v Albertě, obr. 69) se zásobami až 2,5 trilionu tun bitumenu a ve Venezuele (Orinoco a Maracaibo) s 270 miliardami barelů bitumenů, zpracovatelných běžnou technologií. Na ložisku Athabasca se těží více než 1 milion barelů denně.

Ropa se zpracovává v rafinériích frakční destilací, při níž se oddělí skupiny uhlovodíků: nejprve metan a etan (palivo LPG), pak petrolej (rozpouštědlo), benzín, kerosin a plynový olej. Z toho se destiluje nafta a topný olej. Zbývá mazut, z něhož se oddělují „mazací“ oleje a asfalt.

V ČR byly v roce 2006 zajištěny zásoby ropy ve výši 32 277 kt a těžba dosahovala 259 kt převážně na JV Moravě - v karpatské předhlubni a wienské pánvi. Surovina je zde vysoce kvalitní - převážně lehká, s velmi nízkými obsahy síry, parafinická a parafinicko-naftenická.

Čtěte také: České startupy a energie

Průzkum a těžbu zajišťují z největší části Moravské naftové doly a. s. Hodonín (obr. 77). Zatímco těžba geologické prostředí příliš nezatěžuje (s výjimkou výrazných poklesů území v oblasti těžby, např. znečištění litosféry v oblastech těžby a při transportu (havárie a také úmyslné poškozování ropovodů zejména při krádežích, např. v Nigérii, nebo při válečných konfliktech, jako byla nedávná válka v Perském zálivu - obr. 124a, obr. znečištění hydrosféry při těžbě (havárie ropných plošin v mořích, např. v Severním moři či Mexickém zálivu) a zejména při transportu (časté havárie tankerů dopravujících ropu, např. v oceánech přibývá uhlovodíků - ročně na 10 milionů tun. Z toho asi polovinu tvoří přirozené úniky ropy do mořské vody a použití nafty (splach pozemského znečištění, produkty zpracování, např. znečištění atmosféry zejména použitím ropy na výrobu elektrické energie v elektrárnách.

Uhlí

Uhlí je zdrojem energie, která rovně velmi podstatně ovlivňuje vývoj planety. Asi 95 % světové produkce uhlí se těží povrchově a velkolomy jsou „otevřenými ranami do tváře Země“, výrazně ovlivňují geomorfologii a vytváří tzv.

Používání uhlí v tepelných elektrárnách škodí již z principu. V propagandistických publikacích se málokdy mluví o tom, kolik vzdušného kyslíku se spotřebovává spalováním uhlí, spíše se připouští vytváření škodlivých emisí.

Technicky poměrně jednoduché je omezení emisí oxidu siřičitého nebo popílku. S emisemi CO2 lze výhodně obchodovat (aktivity velkých firem jako je ČEZ a. s. jsou v tomto směru obdivuhodné) a o produkci aerosolů jedovatých kovů (v případě Podkrušnohoří zejména arzénu, galia či germania) se raději mlčí, přesto, že ovlivnění ovzduší uhelnými elektrárnami na české i saské straně Krušných hor lze sledovat až do Švédska.

Podobně je tomu při ničení přírodní památky Velkého kaňonu v USA exhalacemi tamní uhelné elektrárny. Lobbistické ekonomické zájmy jsou tu přednější než zachování nejcennější chemické suroviny jakou má lidstvo k dispozici.

Čtěte také: Více o sluneční energii

Světové zásoby uhlí dosahují 909 000 mil. tun a roční těžba více než 5 500 mil. tun. Těžba již byla ukončena v kladensko-rakovnické pánvi, ve vnitrosudetské pánvi (Žacléřsko-Svatoňovické), na Plzeňsku a v permo-karbonu boskovické brázdy u Rosic, Oslavan, Zastávky u Brna (obr. 79).

V roce 2006 bylo z 10 ložisek vytěženo 13 017 Ktun černého uhlí ze zásob celkem 16 063 718 Ktun. Hnědé uhlí je hlavním zdrojem energie je v České republice (obr. 80). V Podkrušnohoří (chomutovsko-mostecká, sokolovská a chebská pánev) se vyskytuje na ploše 1 900 km2 se zásobami 9 192 305 Ktun (stav v roce 2006).

Lignit se nyní v ČR těží již jen na jediném místě - na jižní Moravě (důl Mír v Mikulčicích u Hodonína, v bezprostředním sousedství vykopávek Národní kulturní památky Velkomoravského knížectví), bezvýznamné výskyty, z větší části vytěžené, jsou v českobudějovické pánvi, u Uhelné ve Slezsku a v žitavské pánvi (obr. 81).

Povrchová těžba uhlí má v České republice mimořádný vliv. V Podkrušnohoří dochází ke značným změnám morfologie i rázu krajiny. Byla přestěhována celá města (starý Most), změněn uměle tok řeky Bíliny, doly jsou zahloubeny až téměř 200 m pod původní terén a plocha aktuálně ovlivněná těžbou zaujímá téměř 30 000 ha.

Dochází při tom k rozsáhlému přemísťování skrývky (na jednu tunu uhlí připadá až 8 tun skrývky). Haldy, popílky a odkaliště znečišťují povrchové toky a způsobují zvýšenou prašnost ovzduší.

Podzemní těžba uhlí má také svá úskalí. Poměr hlušiny a uhlí je sice příznivější - na Ostravsku a Karvinsku byla dosud vytěžena asi 1 miliarda tun černého uhlí a 700 milionů tun hlušiny (Kukal, Reichmann 2000). Kromě hald ovlivňují území odkaliště, takže podle údajů uvedených autorů je více než 1700 hektarů v této oblasti překryto antropogenními uloženinami a jsou tam rozsáhlé poklesy.

Úpravny uhlí produkují v této oblasti asi 1,8 milionů tun kalů. Do budoucna je možné počítat se šetrnou těžbou, využívající technologii podzemního zkapalňování uhlí. Ta umožní odstranit haldy i devastaci slojí a těžbu z velkých hloubek (mikroorganizmy mohou za běžného tlaku a teploty přeměnit uhlí až na etanol).

Zásoby černého uhlí pro takový způsob těžby se nachází v pokračování naší části hornoslezské pánve k jihu, do podloží karpatských příkrovů nejen pod Moravskoslezskými Beskydami, ale až ke Zlínu. V hloubce 3-4 km je v ostravském souvrství na základě vrtů až 300 m uhelných slojí, zásoby jsou odhadovány na 100 trilionů kilotun (obr.

Zemní plyn

Na přelomu tisíciletí se zvýšila potřeba zemního plynu natolik, že převážila spotřebu ropy. metan spjatý s ropou „mokrý“. V jeho produkci dominují země, které produkují nejvíce ropy, např. Perský záliv (zejména Kuvajt, Katar, SAE, Saúdská Arábie, Dubaj, Irák, Írán), Rusko a USA, které jsou ovšem zároveň největším dovozcem.

Zásoby se odhadují max. do poloviny 21. metan spjatý s uhlím („suchý“ či slojový“) se vyskytuje hlavně v USA (pánve Blue Warrior a San Juan a mnohé další). Dnešní produkce (20 miliard m3) tvoří asi 10 % produkce metanu v USA.

V Rusku jsou významné zásoby v pánvích doněcké, pečorské a kuzněcké a v Číně, která bude v budoucnosti zřejmě největším producentem, v pánvích Ordoz a Quinshui. hydráty metanu vznikají zakrytím organických zbytků nadložními sedimenty, zvl. v příbřežních oblastech při ústí řek, přinášejících do moře velké množství organických látek.

Významné výskyty jsou však i v podloží permafrostu v severní Kanadě a na Sibiři (obr. 85). metan uniká z mnoha vrtů, poněkud překvapivě z vrtů ve starých kontinentálních štítech. Významným zdrojem metanu unikajícího do atmosféry jsou organizmy.

Zemní plyn metan se transportuje dálkovými plynovody (obr. 118) a speciálními tankery jako zkapalněný plyn, vesměs vyčištěný od příměsí (CO2, sirných sloučenin a vody). Celkové zásoby zemního plynu se odhadují na 180 trilionů m3, z toho téměř polovina je na Středním východě a více než čtvrtina v Ruské federaci.

Roční produkce velmi rychle roste, za posledních 50 let se zvýšila na trojnásobek (obr. Ložiska zemního plynu v ČR jsou na JV Moravě ve wienské pánvi. Tam jsou spjata s ropou nebo s uhelnými ložisky (Ďurica et al. 2006).

Zásoby v roce 2006 činily 46 811 mil. m3, těžba byla 148 mil. m3, což pokrývá necelá 2 % domácí spotřeby. V témže roce bylo dovezeno 9 761 mil. m3, převážně z Ruska a částečně i z Norska.

Domácí produkci včetně vyhledávání zásobníků zajišťují Moravské naftové doly a.s. Hodonín a OKD a Unigeo Ostrava, transport a provoz většiny zásobníků RWE Transgas (obr. Světová produkce se pohybuje kolem 2 900 mld. m3 a podílí se na ní hlavně Rusko (23 %), USA (19,4 %) a Kanada (7,1 %).

Karbonský plyn z uhelných ložisek je v malé míře (asi 6 %) využíván v průmyslu a z větší části bez užitku uniká do ovzduší. Ročně je to asi o 23 mld. m3, tedy významný příspěvek ke zvýšení obsahu skleníkových plynů v atmosféře.

Obnovitelné zdroje

Energie z obnovitelných zdrojů stále častěji nachází uplatnění i v domácnostech. Postupnými investicemi lze dosáhnout ekonomicky i ekologicky šetrného provozu a energetické soběstačnosti rodinného domu. Podívejte se, jak na to.

Biomasa

K recentním biopalivům patří především topné dřevo. To bylo po dlouhou dobu hlavním zdrojem tepelné energie až do poloviny 19. Dnes se topné dřevo používá jen v domácnostech nebo na výrobu etanolu a metanolu, a to hlavně zbytkové dřevo a recyklovaný olej jako tzv.

Roste ovšem produkce energetických plodin, k nimž patří kukuřice, cukrová třtina, brambory, řepka olejka (v České republice), palmy, z nichž se získává buď rostlinný olej, nebo etanol. Roste význam travin (proso prutnaté), prérijních směsí travin a řas, které nevyžadují hnojení.

Ideálním zdrojem mohou být komposty. Pokusně se zkoumá možnost vývoje baktérie, která by rozkládala skleníkové plyny a vytvářela z nich biopaliva (prof. K zajištění spotřeby je potřeba velkých ploch zemědělské půdy. V Evropě by např.

Také kácení tropických deštných pralesů ve prospěch výsadby palmových hájů (Malajsie, Brazílie, Indonésie) přispívá k půdní erozi a ke změnám klimatu. Některá recentní paliva mají sice méně emisí skleníkových plynů a vysokou výtěžnost energie, ale mnohé jsou škodlivější než fosilní, třeba palmový olej (obr.

Přesto produkce etanolu z biopaliv výrazně roste, zejména v Brazílii a v USA.

Sluneční energie

Tepelná energie (sálavé teplo) Slunce je využívána pomocí solárních panelů na střechách (např. na Pedagogické fakultě Masarykovy univerzity, stejně jako na rekreačních zařízeních ve Středomoří). Nevýhodou je snižování výkonnosti v důsledku zaprášení panelů v prašném prostředí.

Výhodnější je využití pomocí otáčecích zrcadel, která se nasměrují na kotel, v němž se ohřívá voda. Poměrně výkonná jsou tzv. Zajímavé je také vyhřívání silnic (v Holandsku) pomocí systému trubek, které se zabudují do silnice, letištní či jiné plochy.

Teoreticky je možné účinnost solárních panelů zvýšit i jinými způsoby. Fotovoltaické články byly vynalezeny již před šedesáti lety, ale podíl výroby elektřiny z tohoto zdroje je dodnes nepatrný. Ze zdrojů, které vychází ze sluneční energie, jsou nejdůležitější tzv. Jako biopaliva se označují látky, v nichž je sluneční energie akumulována organizmy. Jde o odvozenou sluneční energii.

Větrná energie

Je plně odvozena z energie sluneční. V České republice v roce 2007 produkovaly větrníky 116 kW a ČEZ a. s. Z těchto důvodů jsou nyní rušeny větrné elektrárny i tam, kde je vhodné klima, tj. na pobřeží s převládajícími větrnými dny v roce (Kalifornie, obr. 88, z estetických důvodů ve Velké Británii, apod.

V České republice navíc nejsou příliš příznivé ani klimatické podmínky, vzhledem ke kontinentálnímu klimatu je na většině území vysoký podíl dnů bez větru (obr.

Vodní energie

Tepelná energie z mořské vody využívá rozdílů teploty při povrchu a v hloubce (rozdíl v hloubce 1000 m je v průměru 20 oC). Příznivé podmínky jsou např. na Havaji. Vlnové elektrárny pracují na principu válce s pístem, stlačeného působením vln a zvedaného plynem, který je v něm instalován.

Pohyb válce se mění na elektřinu pomocí lineárního generátoru. Přílivové elektrárny mají největší význam. Přílivová energie byla využívána již od roku 1100 n. l. v anglických a francouzských mlýnech.

Od roku 1960 pracuje v Saint Malo na SZ pobřeží Francie přílivová elektrárna s výkonem 240 MW. Další jsou v Kanadě (Bay of Fundy), v Murmansku v Ruské federaci a v Číně. Produkují asi 2,5 % celkové spotřeby energie ve světě (obr. 90, obr. 91, obr. 92).

Využívají energii vodních toků, která je v podstatě energií gravitačního pole Země. Využívají jednak přírodního spádu vodních toků, jednak přehradami vytváří umělý spád. Přírodní spád, zejména horních částí vodních toků, využívají hlavně malé vodní elektrárny, zásobující jednotlivá sídliště či malé podniky (Kořensko, Lipno II., Hněvkovice a další, vč.

Většina významných elektráren je založena na vytvoření umělého prudkého spádu vody přehradami. Příkladem našich velmi efektivních přečerpávacích vodních elektráren v provozu jsou Dalešická hydroelektrárna u Jaderné elektrárny Dukovany na Třebíčsku a hydroelektrárna Dlouhé Stráně nedaleko nejvyšší hory na Moravě Pradědu na Šumpersku.

Plánovaná je unikátní mezistátní elektrárna Lipno - Aschach (obr. 94), která má pracovat na principu výměny vody podzemním tunelem mezi Vltavou na Lipenské přehradě a Dunajem v Rakousku.

Geotermální energie

Tepelná energie Země je využívána třemi způsoby: v tzv. geotermálních elektrárnách, jako suché teplo a jako energie magmatu (obr. 95, obr. 96, obr. 97, obr. 98, obr. První geotermální elektrárna byla spuštěna v roce 1913 v údolí řeky Pádu v sever...

Můžeme to doložit na příkladu využívání geotermální energie na západě Spojených států. U amerických Mamutích jezer geotermální elektrárna používá přehřátou vodní páru z vrtů tak, že pára přes izobutan předává teplo, které je využíváno k výrobě elektrické energie, a pak je vháněna zpět do země.

tags: #obnovitelne #a #neobnovitelne #zdroje #prirodoveda

Oblíbené příspěvky:

• Územní systém ekologické stability krajiny
• Dodo: Symbol vyhynutí
• Gimi Nature: Použití v Baumaxu
• Kultura a sport v Ostravě
• Odpadkové koše z plechu