Zdroje energie modra kniha 1 Růst světové populace modra kniha 4 Spotřeba energie na hlavu Spotřeba energie na Zemi poroste image Zdroje energie: Fosilní paliva: • uhlí • ropa • zemní plyn Jaderná paliva: • uran • thorium • plutonium Obnovitelné zdroje: • slunce • vítr • voda • biomasa • geotermální energie Fosilní paliva Problémy: • omezené zásoby • životní prostředí – emise (nejen) CO2 (skleníkový jev) ropa 340 W/m2 75 W/m2 165 W/m2 100 W/m2 60 W/m2 175 W/m2 Emise CO2 skleníkový efekt růst CO2 Skleníkové plyny CO2 CH4 N2O Obnovitelné zdroje Problémy: • malá hustota energie • vysoká cena • nerovnoměrnost a nepředvídatelnost • zásah do krajiny, ekologické škody Příklady: pokrytí potřeby elektřiny ČR pomocí jednotlivých obnovitelných zdrojů Elektřina: 16% celkové spotřeby energie ČR mapa záření malá Střední hodnoty přímého a difuzního záření v ČR Elektřina ČR = 600 km2 plochy solárních článků Ohřev teplé vody 4 - 6m2/rodinný dům: 300kWh/m2 rok Reálně cca 1200km2 a více zabrané plochy neřiditelný zdroj Vítr průměrná rychlost větru počet elektráren N 5 m/s 130 000 6 m/s 80 000 7 m/s 60 000 8 m/s 45 000 Německo v roce 2009 21 164 elektráren, cca 25000 MW instalovaného výkonu (výroba 7%) Potřeba elektřiny ČR = N větrných elektráren s průměrem rotoru 44m (Jindřichovice pod Smrkem) Větrná mapa České republiky Větrná mapa České republiky VE Jindřichovice VE Jindřichovice pod Smrkem Roční výroba 1 200MWh (2004) 1 085MWh (2005) z instalovaného výkonu – 10 000 MWh využití 10 - 12% !!! vyroba Jindrichovice Výroba VE Jindřichovice údaje od r. 2006 nezveřejněny Spotřeba elektřiny ČR = 90 000 Jindřichovických elektráren Voda Elektřina v ČR = 50x území ČR s malými vodními elektrárnami Biomasa Elektřina v ČR = 68 000km2 (smrkového lesa) smrkový les: 4t/ha za rok topol, vrba: 20t/ha za rok Plocha lesů ČR = 28 000km2 Jaderné zdroje - štěpení uranu, plutonia Problémy: • neobnovitelný zdroj • problém jaderného odpadu • riziko havárie • velké vstupní investice • vztah veřejnosti Zásoby uranu: • těžený: 90 let • přepracováním 140 let • v množivých reaktorech 5000 let Možné jiné zdroje: termonukleární fúze vodík termonukleární fúze - slučování jader Vysoká teplota Dostatečná hustota a čas DT DD DT DD Lawsonovo kriterium Tokamak tokamak JET (Joint European Torus) (Culham GB) výkonové zesílení Q = 0,64 851791med J9443med ITER (cesta) International Tokamak (Thermonuclear) Experimental Reactor objem 837 m3 proud 15·106A teplota 100 ·106 oC trojsoučin 3,3 ·1021 keV s m -3 výkonové zesílení Q 10 výkon fúze 410 MW (150 MW el.) spotřeba 110 MW [USEMAP] Cadarache Francie zde Perspektivy jaderné fúze ITER 2010 – 2030 DEMO (demonstrační elektrárna) 2035 komerční elektrárna 2050 Palivo pro termojadernou fúzi deuterium – z obyčejné vody (1 atom D na 6500 atomů H) zásoba na miliardu let tritium – radioaktivní, poločas 12,5 let, malé množství z kosmického záření výroba z lithia přímo v reaktoru zásoba Li na tisíce let (Krušné hory 1% světových zásob) Vodík palivo s velmi vysokou výhřevností zplodiny hoření: voda zdroje vodíku: voda - elektrolýza - tepelný rozklad (3000°C) fosilní paliva - metan CH4 Vodík není zdroj, ale jen zásobník energie!!! Perspektivy – jak dál? • obnovitelné zdroje • jaderné reakce (štěpení, fúze) • úspory energie • osvěta Možnosti: • jen obnovitelné zdroje • jen jaderné zdroje • jaderné a obnovitelné zdroje • něco úplně nového Jen obnovitelné zdroje nereálné • bez výrazné redukce populace • bez rozsáhlé devastace přírody Jediná reálná možnost: jaderné a (s mírou) obnovitelné zdroje pro ČR 100 000 VE „Jindřichovice“ 50 000 VE ve větrných oblastech Biomasa svět: 5 mil. km2 rychle rostoucích dřevin, 20 mil. km2 klas. les Orná půda, která uživí 3 miliardy lidí. image Co je to ochrana přírody? Snaha zachovat přírodu jakou ji chceme mít. A jakou ji vlastně chceme mít? Čistý vzduch a čistá voda, samozřejmě. A co víc? Obnovitelné zdroje – velkoplošný sběr řídké energie značný zásah do přírody Nejvíce zřetelné u biomasy: intenzivní zemědělství: • zábor obrovských ploch • monokultury • průmyslová hnojiva • nasazení těžké techniky Příklad: roční spotřeba ropy v ČR cca 6,5 mil tun z 1 ha se získá 1 tuna řepkového oleje Pokrytí spotřeby znamená osázet 65 000 km2 plochy řepkou. orná půda ČR 30 000 km2 • vytvoření 0,5cm ornice trvá 100 let • ornice při intenzivním hospodaření mizí 30x rychleji, než se obnovuje • zemědělství USA spotřebuje 85% dostupné pitné vody Biomasa Z materiálů Greenpeace Obrázek “http://www.europeum.org/doc/obrazky/cislo14/vitr.jpg” nelze zobrazit, protože obsahuje chyby. http://www.stop-vetrnikum.webz.cz/foto/dukovany.jpg VE Jindřichovice Dukovany Jindřichovice pod Smrkem Pchery 3MW elektrárny 10 – 20% využití (?) Soubor:Pchery CZ wind farm from E 006.jpg Temelín 2GW 80% využití Temelín = 3 – 5 tisíc VE Pchery Není plnohodnotná náhrada! výška 140 m Německo - Darmstadský manifest (1998) Ekologicky a ekonomicky neužitečné větrné turbíny, některé z nich vysoké i 120 m, jsou viditelné ze vzdálenosti mnoha kilometrů. Neničí pouze typický ráz našich nejhodnotnějších krajin a rekreačních míst, ale mají také stejně radikální odcizující efekt na historický vzhled našich měst a vesnic, které dosud měly za své dominanty kostely, zámky a hrady, které jim dodávaly typický charakter v hustě osídlené krajině. Stále více a více lidí je nuceno žít nesnesitelně blízko strojů skličujících rozměrů. (…). Větrná energie je bez většího významu ať už při statistice zisku energie nebo omezení polutantů a skleníkových plynů." Rozbor a doporučení Odborné sekce SZ Krajina k plánované výstavbě větrných turbín na zemí ČR (11. ledna 2008): Z uvedených důvodů lze z hlediska ochrany přírody a krajiny i obytného komfortu obyvatelstva považovat další rozsáhlou výstavbu větrných turbín v České republice za nevhodnou. Dnešní trend – návrat k přírodě, paradoxně, klade na biosféru větší nároky • musíme pěstovat potraviny • musíme pěstovat technické plodiny • chceme pěstovat biopotraviny – odmítnutí GMO • humanita do živočišné výroby • lesní monokultury nahradit smíšenými lesy • udržovat a rozšiřovat přírodní rezervace •„pěstovat“ energii Nesplnitelné sny! Na to Země nemůže stačit Nejšetrnější k přírodě není technologie, která přírodu využívá, ale technologie, která je od přírody oddělena. Ochránci přírody proti jaderným elektrárnám! PROČ? After Chernobyl accident wildlife flourishes Ecological Society of America August 10, 2005 Chernobyl's ecosystems seem to be recovering just 19 years after the region was badly contaminated with radiation from a nuclear meltdown. Researchers, who presented the results of suverys around old nuclear power plant at the Ecological Society of America meeting in Montreal, say that biodiversity is actually higher than before the disaster. http://news.mongabay.com/2005/0810-Chernobyl.html bravo2 Od roku 1946 do roku 1958 provedly USA na atolu Bikini a blízkém ostrově Enewetak 67 nukleárních testů (64 atmosférických a 3 podmořské) 1. březen 1954, test Bravo 15Mt Bravo Hydrogen Bomb Crater Není mnoho míst na Zemi, které by byly více podobné rajské zahradě http://www.bikiniatoll.com/ http://www.bikiniatoll.com/headsm.gif Symboly a hesla, paradoxy a hlouposti Biomasa Kateřina Jacques S&H,P&H Je třeba pokračovat a klást jiné otázky: • Kolik biomasy je potřeba na roční vytápění rodinného domu? • Na jaké ploše se toto množství vypěstuje? • Není další posílení intenzivního zemědělství spíše ke škodě přírody? • Jaký lze očekávat vývoj ceny biomasy při zvýšení poptávky? palivo cena Kč/t výhřevnost MJ/kg účinnost zdroje % spotřeba paliva kg/GJ cena tepla ze zdroje Kč/GJ kusové dřevo 980 15,0 80 83,33 81,66 dřevěné peletky 3400 18,5 80 67,57 229,74 dřevěné brikety 3000 18,0 80 69,44 208,32 lesní štěpka 450 8,5 78 150,83 67,87 Zateplená novostavba 150m2 : 18 000kWh/rok = 64 GJ/rok = 6 – 10 t biomasy 1,5 – 2,5 ha smrkového lesa Nevyužitá orná půda r. 2006: cca 45 000 ha Biopaliva do automobilů Mlada fronta 16 Mladá fronta 6. 11. 2007 S&H,P&H Biolíh více než polovina naší spotřeby se dováží z Brazílie a Pákistánu Cesta špatným směrem: Biopaliva škodí čtyřikrát víc než benzin a nafta Biopaliva jsou škodlivější než benzin a nafta, říká studie Vysoký výkon, čisté svědomí – hybridní automobily Svet motoru 47_2007 Svet motoru 47_2007 vyrez Svět motorů 47/2007 S&H,P&H Vysoký výkon, čisté svědomí – hybridní automobily S&H,P&H tabulka 1 tabulka 2 Vysoký výkon, čisté svědomí – hybridní automobily S&H,P&H BMW celek BMW detail 3 Jachta, která probodává vlny, (Právo 16. 5. 2008) lod 3 S&H,P&H FORD F 650 Obrázek “http://www.autocult.com.au/img/gallery/full/444574.jpg” nelze zobrazit, protože obsahuje chyby. Elektromobily elektromobil ILUZE Křemíkové paradoxon Bez jediného čoudíku, bez oxidů síry a skleníkových plynů! http://www.litomericko24.cz/aktualne/vypis.aspx?id_clanku=2434 Fotovoltaická elektrárna Habřina - Úštěk http://habus.cz/solar/index.php S&H,P&H Voss4 S&H,P&H Lifecycle Emissions for Electricity Generation in Germany Grams per MWh Source: “ExternE - Externalities of Energy. National Implementation in Germany”; W. Krewitt, P. Mayerhofer, R. Friedrich, A. Trukenmüller, T. Heck, A. Greßmann, F. Raptis, F. Kaspar, J. Sachau, K. Rennings, J. Diekmann, B. Praetorius; IER, Stuttgart; 1998. Generation type SO2 NOx Particulates CO2 Nuclear 32 70 7 19,700 Coal 326 560 182 815,000 Gas 3 277 18 362,000 Oil 1,611 985 67 935,000 Wind 15 20 4.6 6,460 PV (Home Application) 104 99 6.1 53,300 Voss5 S&H,P&H Zákon na podporu výroby energie z obnovitelných zdrojů výkupní cena fotovoltaika – nyní cca 12,50Kč/kWh tedy dotace více než 10Kč/kWh 1 instalovaný GW vyrobí za rok asi 109kWh energie ročně. roční dotace 10 miliard Kč: 1000Kč na obyvatele a rok čistá plocha fotovoltaických článků: 10km2 zábor půdy reálně min. 20 km2 Nebo jinak: Za každý instalovaný 1GW výkonu zaplatí každý obyvatel ČR v průměru 1Kč za každou hodinu slunečního svitu Tento 1GW instalovaného výkonu vyrobí za rok asi 6% roční produkce JE Temelín (cca 1,5% potřeby ČR) Stojí to vůbec za to? „nekvalitní“ elektřiny Perspektivy: Kladně vyřízeno dalších asi 5 GW. Podáno dalších 20 000 žádostí o celkovém výkonu 12GW. Nyní v ČR připojeno 0,6 GW FVE 17 000Kč dotace na obyvatele a rok? Jediná záchrana – fyzikální zákony Okamžitá spotřeba ČR v letní den cca 6GW Je zcela vyloučeno připojit dalších 17GW kdykoliv, když vysvitne slunce. Asi 1GW FVE by mohl běžet bez omezení Při instalaci 3GW by běžely asi z 50% možné doby. http://www.nazeleno.cz/energie/fotovoltaika-1/domaci-solarni-elektrarna-kolik-stoji-vyplati-se.aspx http://www.finmag.cz/clanek/12702/promente-strechu-ve-zlatou-zilu/ Rtuťové paradoxon Unie zakázala rtuť v teploměrech 1140699646 kompaktní zářivka a přikázala rtuť v kompaktních zářivkách S&H,P&H Obyčejná žárovka 100 W Úsporná zářivka - střední životnost - 23 W Úsporná zářivka - dlouhá životnost - 23 W Příkon /watty/ 100 23 23 Spotřeba za 15000 hodin /kWh/ 1500 345 345 Platba za elektřinu /346 Kč/kWh/ /Kč/ 5190 1194 1194 Životnost světelného zdroje /hodiny/ 1000 6000 15000 Pořizovací náklady na světelný zdroj /za 15 000 hodin/ /Kč/ 150 /15 ks á 10 Kč/ 500 /2,5 ks á 200 Kč/ 400 /1 ks á 400 Kč/ Celkové náklady za 15 000 hodin /Kč/ 5340 1694 1594 Úspora oproti obyčejné žárovce /Kč/ - 3646 3746 Obrázek “http://ekolist.cz/velkeobrazky/energie/spotrebice/zarovka01_z.png” nelze zobrazit, protože obsahuje chyby. Ušetříte! Snadná montáž do patice E27 Infračervené topení zde Fotonové paradoxon S&H,P&H Prunéřov II, Mikronésie a ČEZká republika Člen lezeckého družstva Greenpeace na komíně. S&H,P&H Oxid uhličitý zabíjí – zejména obyvatele chudých zemí. Více než 60 lidí ročně z 1GW uhelné elektrárny. zde a zde Paradoxon oxidu uhličitého 1978 – Rakousko nespouští hotový jaderný Zwentendorf a nahrazuje jej uhelnou elektrárnou – dodnes nepřímo usmrceno cca 1500 lidí. S&H,P&H Jaderný odpad a jiné odpady just S&H,P&H CCS - Carbon Dioxide Capture and Geological Storage Schwarze Pumpe: Spremberg (Německo) Obrázek “http://idw-online.de/pages/de/newsimage?id=65989&size=screen” nelze zobrazit, protože obsahuje chyby. S&H,P&H problémy a rizika: • únik podél geologických zlomů • nepředvídatelný pohyb hlubinných vod • mikrozemětřesení s rizikem narušení nadložních vrstev • zvýšení pH může vést k rozpouštění některých minerálů s dalšími negativními důsledky • zvýšení spotřeby paliva a tím i hrubých emisí CO2 (až o 40%) • vysoká cena A co na to Vladimír Just? S&H,P&H Jaderný Temelín: 40t = 2m3 odpadu za rok Uhelný Temelín: 20 mil. t CO2 = 3· 1010m3 odpadu za rok, krychle o hraně 3km. Kjótský protokol – snížení emisí skleníkových plynů o 5,2% oproti roku 1990 S&H,P&H 20-20-20 do roku 2020 • snížit emise o 20 % • zvýšit podíl obnovitelné energie na 20 % • posílit energetickou účinnost o 20 %. S&H,P&H Švédsko závazek 1980: odstoupení od jaderné energetiky do roku 2010 zcela nereálné do r. 2020 – nezávislé na ropě do r. 2050 – bez emisí CO2 Nové závazky 2009: S&H,P&H zde Desertec Bez dotací to nepůjde! Energeticky soběstačná obec Kněžice S&H,P&H James LOVELOCK's preface to the book "Environmentalists For Nuclear Energy" by Bruno Comby I spent my childhood in the English countryside over 70 years ago where we lived a simple life without telephones or electricity. Horses were still a normal source of power and we hardly imagined radio and television. One thing I remember well was how superstitious we all were and how tangible was the concept of evil. Men and women who in other ways were intelligent, fearfully avoided places said to be haunted, and they would suffer inconvenience rather than travel on Fridays...................... http://www.comby.org/base/baseen.htm Patrick Moore