Odpad jako nevyčerpatelný zdroj energie

V současné době se stále více hovoří o potřebě hledání alternativních zdrojů energie, které by nahradily vyčerpatelné fosilní paliva. Jednou z možností je využití odpadu, který představuje zdánlivě nevyčerpatelný zdroj energie.

Rozdělení zdrojů energie

Zdroje energie nejčastěji dělíme z hlediska jejich obnovitelnosti, tedy na zdroje obnovitelné a zdroje neobnovitelné. Mezi obnovitelné zdroje řadíme například energii vodní, sluneční nebo větrnou. Tyto zdroje se vyznačují svojí teoretickou nevyčerpatelností. Naopak mezi neobnovitelné zdroje se typicky řadí ropa, zemní plyn či uhlí. Zásoby těchto zdrojů energie jsou naopak v krátkém horizontu vyčerpatelné.

Český geograf profesor Libor Krajíček již před padesáti lety rozdělil zdroje na nevyčerpatelné a vyčerpatelné. Ty vyčerpatelné pak dál rozdělil na obnovitelní a neobnovitelné. Profesor Krajíček upozornil, že skutečně nevyčerpatelnými zdroji energie jsou v prvé řadě Slunce a v druhé řadě vnitřní teplo naší planety. Životnost Slunce je totiž odhadována na asi 15 miliard let, a to je v porovnání s délkou existence civilizace vpravdě nekonečno.

Lidé však nejvíce energie prozatím získávají se zdrojů dříve či později vyčerpatelných a prakticky neobnovitelných: uhlí, zemního plynu a ropy. Aby to nebylo jednoduché, stále větší význam mají i zdroje druhotné, především zdánlivě nevyčerpatelný komunální odpad. Proto jsme v časopise zavedli novou rubriku s názvem Energetické zdroje. Zde budou mít šanci všechny druhy energie, obnovitelné i neobnovitelné. Podmínkou je efektivnost, energetická bezpečnost, možnost decentralizace a kladný vliv na udržitelný rozvoj naší planety.

Biomasa jako obnovitelný zdroj energie

Sluneční energie také umožňuje fotosyntézu, neboli produkci rostlinné biomasy a následně i živočišné biomasy. Z biomasy pak můžeme vyrobit teplo, bioplyn nebo biopalivo. Konkrétní biomasa je sice zdroj vyčerpatelný, nicméně snadno obnovitelný. V celé Evropě pracují speciální výtopny a elektrárny, které jako palivo používají biomasu. Spalují slámu, zbytky po mletí obilí, zbytky ze zpracování dřeva (piliny, štěpky), někdy i cíleně pěstované rostliny. Tato paliva patří mezi OBNOVITELNÉ ZDROJE ENERGIE. Jsou přírodní, můžeme je snadno vypěstovat a nahradit s nimi uhlí nebo ropu, které sami vyrobit, ani vypěstovat nemůžeme.

Čtěte také: Hospodářství s odpady v Holešově

Pro energetiku lze využít pouze tzv. suchou biomasu, kterou lze spalovat či zplyňovat. Spalování biomasy má jednu velkou výhodu, nezatěžuje životní prostředí nadměrnou produkcí oxidu uhličitého. Při spalování dojde k produkci stejného množství této látky, které rostlina spotřebuje při svém růstu. Navíc popel vznikající při spalování biomasy se dá využít jako vysoce kvalitní hnojivo. Jedná se tedy o obnovitelný zdroj, při jehož zpracování nevznikne žádný odpad.

Ve světě se vyprodukuje zhruba 3,5 krát více biomasy než jsme schopni spotřebovat na výrobu veškeré elektřiny. Je to číslo, které určitě stojí za zamyšlení. Proč si znehodnocovat životní prostředí radioaktivním odpadem nebo skleníkovými plyny, když máme nevyčerpatelný zdroj energie, který ještě k tomu dokážeme efektivně využít i v našich podmínkách?

Jako nejefektivnější se jeví vlastí malé bioplynové stanice. S jejich pomocí by mohli vyrábět teplo, které použijí na vytopení provozů a elektřinu dodávat za výhodnou cenu do sítě. Jako zajímavé se jeví i využití půdy nevhodné pro pěstování konzumních plodin, právě pro rostliny typu vrba, topol, či jiné rychle rostoucí rostliny vhodné pro energetické využití.

Komunální odpad jako zdroj energie

Ve zbytkovém komunálním odpadu je kolem 50 % biomasy, která je obnovitelným zdrojem energie. Energie vyrobená v zařízeních na energetické využívání zbytkového komunálního odpadu pochází přibližně z poloviny z obnovitelných zdrojů energie.

Společnost REnescience patřící do dánského koncernu Dong Energy postaví zařízení na energetické využití odpadu (ZEVO) v Northwichi na severozápadě Anglie. Technologie REnescience zpracovává běžný netříděný komunální odpad, do kterého se v reaktoru přidají enzymy. V Northwichském zařízení se bude produkovat především bioplyn, který bude využíván k výrobě elektrické energie. Výkon zařízení bude 5 MW. Zbytky odpadu, které enzymy nerozloží jako kovy a plasty budou dále recyklovány.

Čtěte také: Dětské papírové pleny: složení a likvidace

Vědci z VECu (Výzkumné energetické centrum) na VŠB-TUO se snaží vyrobit náhradní plyn z vytříděných složek odpadu. Proto v jedné z budov kampusu univerzity postavili zplyňovací jednotku, která je pokročilou verzí původního zařízení z roku 2007. Nově byly do zařízení začleněny otestované systémy suchého čištění energoplynu a nový způsob využití syntézního plynu - syntéza kapalných biopaliv II. generace metodou Fischer-Tropsch či produkce syntetického zemního plynu. A právě v tomto zařízení se vědci snaží plyn z odpadu vyrobit.

ZEVO využívají až ty odpady, které zbudou po vytřídění, tj. nevyužitelný směsný komunální odpad. Z tohoto odpadu vyrábějí teplo a elektrickou energii, čímž se ušetří významné množství uhlí a ropy. Navíc dochází k úspoře železných a neželezných kovů, které budou z procesu energetického využití vráceny zpět k dalšímu využití.

Jaderný odpad jako palivo budoucnosti

Ekologická organizace RePlanet obhajuje mnohonásobnou recyklaci použitého paliva ze současných reaktorů ve zdokonalených rychlých reaktorech FNR (Fast Neutron Reactors). Ve své zprávě například uvádí: „Jaderný odpad nepředstavuje vážná ekologická nebo zdravotní rizika ve srovnání s jinými průmyslovými odpady, zaujímá triviální objem a nikomu neškodí, pokud je dobře odstíněný a zabezpečený.

RePlanet k tomu poznamenává, že použité palivo v rychlých reaktorech nové generace pozbývá své nebezpečnosti v rámci procesu přeměny na bezuhlíkovou energii. Naopak, zpráva RePlanet ukazuje, že použité palivo musí být efektivně recyklováno, aby po dobu dalších stovek až tisíců let mohlo vyrábět čistou energii. Tento materiál není odpadem, ale cenným palivem budoucnosti, protože použité palivo obsahuje ještě 97 % energie ve formě nespotřebovaného uranu a nově vytvořeného plutonia. Jen 3 % představují nebezpečné štěpné produkty, které se ale při provozu rychlých reaktorů rovněž stávají palivem.

Na podkladě výpočtů lze dospět k závěru, že současné zásoby uranu v použitém palivu by v Evropě stačily při současné spotřebě elektřiny na tisíce let. Využívání použitého paliva v rychlých reaktorech nové generace v podstatě omezí radioaktivní odpad.

Čtěte také: Zdravotnický odpad a jeho definice

Výhody obnovitelných zdrojů energie

Obnovitelné zdroje energie snižují závislost na dovozu fosilních paliv, jako jsou ropa, uhlí a zemní plyn. Mnoho zemí je závislých na těchto dovozních komoditách, což je činí zranitelnými vůči geopolitickým rizikům a kolísání cen na globálních trzích. Přechod na domácí obnovitelné zdroje energie může zvýšit energetickou bezpečnost a nezávislost jednotlivých států.

I když počáteční náklady na instalaci obnovitelných zdrojů energie mohou být vysoké, provozní náklady jsou často nižší než u tradičních fosilních paliv. V dlouhodobém horizontu mohou obnovitelné zdroje energie vést k výrazným finančním úsporám, zejména pokud vezmeme v úvahu rostoucí ceny fosilních paliv a možnost zdanění emisí uhlíku.

Obnovitelné zdroje energie umožňují decentralizaci výroby energie, což znamená, že elektřina může být vyrobena na místě její spotřeby. Decentralizace umožňuje větší zapojení místních komunit do energetického systému.

Výhody obnovitelných zdrojů:

• Ekologická udržitelnost: Na rozdíl od fosilních paliv, která při spalování uvolňují do ovzduší velké množství skleníkových plynů, jsou obnovitelné zdroje čisté a mají minimální dopad na životní prostředí.
• Snížení závislosti na fosilních palivech: Přechod na domácí obnovitelné zdroje energie může zvýšit energetickou bezpečnost a nezávislost jednotlivých států.
• Vytváření nových pracovních míst: Výstavba, údržba a provoz zařízení na výrobu obnovitelné energie vytváří nová pracovní místa.
• Dlouhodobé finanční úspory: V dlouhodobém horizontu mohou obnovitelné zdroje energie vést k výrazným finančním úsporám.

Energetika v České republice

Energetika v Česku je odjakživa ovlivněna dostupností zdrojů. A jde jak o obnovitelné, tak neobnovitelné zdroje energie. Za poslední desetiletí jsme ale prošli řadou změn, které mají za cíl snížit závislost na fosilních palivech a podporovat rozvoj obnovitelných zdrojů. Neobnovitelné zdroje jsou u nás stále dominantní, podíl těch obnovitelných ale postupně roste.

Zdroje energie v ČR sice stále stojí na neobnovitelných zdrojích, jako je uhlí a jádro, ale obnovitelné zdroje energie se postupně stále víc prosazují. Díky modernizačním programům, dotacím a evropským iniciativám dochází k růstu podílu sluneční, vodní i větrné energie, přičemž biomasa a bioplyn jsou pořád zásadními složkami českého energetického mixu.

Změna klimatu se děje, a tak i u nás pracujeme na tom, abychom snížili její dopady. Jednou z cest je právě snížení závislosti na fosilních palivech. Zavádíme proto různá opatření k podpoře obnovitelných zdrojů energie.

• Podpora fotovoltaiky a větrné energie: Fondy a dotace pro rozvoj obnovitelných zdrojů energie podporují nové instalace fotovoltaických panelů a větrných elektráren.
• Uhelný phase-out: Postupný odklon od uhlí.

tags: #odpad #jako #nevyčerpatelný #zdroj #energie

Oblíbené příspěvky:

• Zjistěte více o léčivých účincích hub
• Klenot španělské přírody
• Zjistit více o cyklu vody
• Rozvoj kreativity
• Hry v přírodě pro vzdělávání