Inovace a rozšíření výuky zaměřené na problematiku životního prostředí na PřF MU (CZ.1.07/2.2.00/15.0213)
spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
Rozměry TUR
Trvale udržitelný rozvoj – oč jde?
- příroda sama sobě – dlouhodobě udržitelný vývoj
TUR - žít a rozvíjet lidskou společnost v rámci ekologické
kapacity Země
- komplexní rozvojová strategie společnosti a ekonomiky,
která nesmí být na úkor kvality přírodního bohatství
Místní agenda 21 (MA21)
- programem konkrétních obcí, měst,
regionů, který zavádí principy TUR do
praxe při zohledňování místních problémů
- výsledek - zvýšení kvality života
- dosahován zkvalitňováním správy
věcí veřejných, strategickým
plánováním, zapojováním veřejnosti
a využíváním všech dosažených
poznatků o TUR
Cesta k TUR - Agenda 21
- dokument přijatý na konferenci v Riu de Janeiru 1992
- strategický plán rozvoje společnosti směrem k TUR
Změny technologií
- pro dosažení TUR je nutné změnit stávající typ
průmyslové produkce i vlastnosti produktů
proč?
I) většina stávající produkce/produktů je
energeticky a materiálově náročná
II) s řadou výrob je spojena produkce nezamýšlených hrozeb
(např. chemicko-technologická a energetická výroba):
1) hrozby spojené s vlastním technologickým procesem – emise, odpady...
např. spalovny komunálního odpadu, elektrárny, papírny...
2) hrozby spojené s produkty – eko/toxicita
např. výrobky obsahující polybromované zpomalovače hoření...
3) hrozby spojené s potenciálem havárií
např. Bhópál (1984), Černobyl (1986), Exxon Valdez (1989)...
ad I) Snížení energetické/materiálové náročnosti
Jak toho lze dosáhnout?
- pravidlo 4R : Reduce – Reuse – Recover – Recycle
Ekonomické souvislosti snižování dopadů na ŽP
- pro podnikatele nutné, aby se to vyplatilo finančně
- proč by měli kupovat dražší recyklovanou surovinu, když surová
ropa je levnější a technologicky vhodnější?
- prostor pro intervenci státu – buď legislativně nařídit používání určité
suroviny (např. podíl bio-nafty v naftě)nebo legislativně opatřit započítání
externalit (dopadů na ŽP) do ceny surovin, či produktů
Světle zelená
Internalizace externalit = znečišťovatel platí
- výrobek znevýhodněn vyšší cenou na trhu = tlak na změnu technologie.
Tmavě zelená
- Systém ekologických daní (vyššími daněmi zatíženy ty výrobky, které
jsou škodlivější k ŽP, popř. zastavení výroby, velký zásah do struktur
výroby).
- Zdanění surovin, energ. zdrojů a produkce odpadů (+zlevnění lidské
práce)Ekolabeling - lidé se rozhodují nejen podle ceny, ale i podle
hodnotového žebříčku
Radikálnější pohled
- snaha změnit ekonomické indikátory
- HDP je nevyhovující, místo toho GPI, HDI či jiné, jež budou lépe
odrážek skutečný rozvoj společnosti
Hodně radikální – alternativní ekonomický systém
- kritika ekonomického systému založeného na růstu HDP
- Snaha zavést alternativní systémy, např. „ekonomiku
ustáleného stavu“ vypracovanou Hermanem Daly.
„...všechny snahy pro vyřešení udržitelnosti života jsou
liché, dokud bude převládat ekonomický systém založený
na předpokladu trvalého růstu. Pokud to myslíme s
udržitelností života vážně, pak musíme
změnit současný ekonomický systém...“
Special report: How our economy is killing the Earth (NewScientist) 2008
Zlepšení ŽP x ekonomický růst
- investice do inovací za účelem zlepšení kvality ŽP nemusí být v
rozporu s růstem HDP, spíše naopak
- nutno určit správnou míru investic
- decoupling ~ růst HDP není
kopírován růstem emisí
(znečišťování ŽP)
- neplatí tedy:
„na ekologii si musíme vydělat“
Snížení spotřeby energie (legislativa x peněženka)
1) Podpora výzkumu využití obnovitelných zdrojů energie
2) Dotační podpora využití obnovitelných zdrojů energie ve
vhodných oblastech (biomasa, slunce, vítr)
3) Podpora výzkumu jaderné fúze
4) Legislativně stanovit maximální energet.
náročnost budov
- v EU se spotřebuje asi 40% E na vytápění budov!
5) Podporovat úsporné osvětlení a zhasínat
6) Vhodně plánovat čas praní a
7) Instalovat solární panely na veřejné budovy
a dotačně podporovat použití u soukromníků
8) Sankcionovat rozsvícená světla ve veřejných
budovách přes noc či o víkendech
Snížení spotřeby vody (legislativa x peněženka)
1) Prosazovat obecné šetření vodou
2) Instalovat vodoměry v domácnostech (ne paušál)
3) Určit limit na ztráty vody v distribuční soustavě
- v Brně v roce 1989 unikalo do země 25 % vody, dnes 16 %
4) V parcích mulčovat, aby se zadržela vláha a nekropilo
5) Legislativně ošetřit nutnost recyklace vody v průmyslu
6) V hotelích a velkých úřadech
používat recykl. vodu na splach.
7) V případě dopravy vody ze
vzdálených míst minimalizovat
ztráty odparem (v suchých obl.)
8) Používat BAT v různých výrobách
Spotřeba vody v papírnách
1900 – 1t vody na 1 kg papíru
1990 – 64 kg vody na 1 kg papíru
1995 – 1,5 kg na kilogram papíru
- zpětné využití „odpadní“ vody
Spotřeba vody v ocelárnách
Čína – 23-56 m3 vody / 1t oceli
USA – 6 m3 vody / 1t oceli
Snížení spotřeby surovin (úroveň jedince až vlády)
2) Snížení dopravní zátěže
proč?
I) Zvýšením podílu osob v hromadné dopravě
- HD však musí být pro lidi dostatečně atraktivní
- čistá, přesná, pohodlná, finančně zajímavá
Projekt CiViTas (CIty-VITAlity-Sustainability)
Cíly tohoto EU projektu je:
- pomoc se zavedením čisté a energeticky efektivní HD
- podpořit rozvoj průmyslového sektoru v oboru HD
Systém městské dopravy ve městě Curitiba (Brazílie)
- Bus rapid transit – vylepšená varianta autobusové
dopravy spojující flexibilitu autobusů a kvalitu dopravy
vlaků/tramvají s předností v jízdě
- dlouhé autobusy mají vyhrazeny speciální pruhy,
jezdí často, jednotné jízdné všude
- inspirace pro řadu dalších jihoamerických měst
III)
II) Taxi, půjčovny, sdílení aut (carsharing)
- výchozí zjištění – auta se v průměru používají 1 hodinu denně, 23 hodin stojí
- taxislužba - by měla být cenově dostupná, kvalitní s dobrou pověstí
- půjčovny - vhodné pro jednorázové půjčení auta dle našeho přání
- sdílení aut (carsharing) - nutné vytvoření automobilového spolku, který
zakoupí auta a za cestovní náklady si pak auta členové spolku půjčují
- vyplatí se prý pro každého, kdo najezdí ročně méně než 10 000 km
III) Cyklistika, chůze
- využití cyklistiky je limitováno průjezdností měst, pruhy pro cyklisty, místy stání
Srovnání výhod a nevýhod typů dopravy
Další způsoby snížení dopadů dopravy
1) Legislativně donutit naftařské společnosti ke změně
způsobu výpočtu ceny benzínu – započítat externí náklady
- cena by se přibližně zdvojnásobila, ale navýšení by bylo
rozděleno mezi výrobce i spotřebitele
2) Ukončit výstavbu dálnic v městských oblastech
3) Legislativně stanovit
0 emise aut a náklaďáků
4) Dopravu v centru měst
vyhradit MHD a taxi
5) Vyhradit jeden pruh dálnic
pro auta s >2 lidmi
Zpětné využití surovin bez změny stavu (Reuse)
Voda
- zavádění metod na vysušování kalu stlačením mezi síty
(ČOV, kejda, průmyslové) nebo reverzní osmózou
Materiál
- zpětné využití olova, kyseliny
a plastů z akumulátorů
- oblečení
- hračky
- ...
Využití
Energie
- kogenerační výroba tepla a elektřiny
- spalování vhodných odpadů (pneumatik)
v moderních elektrárnách/teplárnách či
cementárnách pro zisk tepla/elektřiny
- např. Göteborg je z 60 % zásoben
energií (elektřina a teplo) z
nekonvenčních zdrojů energie:
teplo: spalovna odpadů (největší v Evropě) + rafinerie Shell +
tepelná čerpadla z ČOV + testování motorů Volvo + z
výzkumného zařízení fluidních kotlů Chalmers
elektřina: biopaliva a větrné elektrárny
Materiál
- využití sádry z SO2 ze spalování fosilních
paliv na výrobu sádrokartonů
Recyklace materiálů
Hrozby spojené s technologickým procesem
Odpady jako nedílná součást výrob...
Jak poznáme, která technologie/produkty zatěžují méně ŽP?
Analýza životního cyklu (LCA) technologie/výrobku
- LCA popisuje celý průmyslový proces, týkající se určitého produktu či služby
- výstižnou charakterizací LCA je
„sledování produktu od kolébky
do hrobu“ (Cradle to grave)
→ výroba, používání a likvidace
Cíl LCA
- kvantitativně zhodnotit spotřeby
zdrojů a produkci znečišťujících látek, které
by mohly negativně ovlivnit zdraví člověka či funkce
ekosystémů, vztahující se k určitému průmyslovému produktu
- na základě tohoto posouzení lze např. rozhodnout, který ze dvou
srovnatelných produktů je šetrnější k životnímu prostředí
- standardizovaná metodika LCA je popsána v normě ISO 14040:2006
LCA – postup hodnocení
Vážení
Cíl a rozsah hodnocení
Inventární analýzaInterpretace
Hodnocení dopadů
Klasifikace
Charaktrizace
Získání výchozích surovin
Typy získaných
informací
Vstupy a výstupy, např. MJ
energie, g SO2, l H2O
Možný environmentální
dopad, např. úbytek zdrojů,
potenciál globálního
oteplování, potenciál ničení
O3, atd.
Postup analýzy
živ. cyklu
Vážení
Cíl a rozsah hodnocení
Inventární analýzaInterpretace
Hodnocení dopadů
Klasifikace
Charaktrizace
Získání výchozích surovin
Typy získaných
informací
Vstupy a výstupy, např. MJ
energie, g SO2, l H2O
Možný environmentální
dopad, např. úbytek zdrojů,
potenciál globálního
oteplování, potenciál ničení
O3, atd.
Postup analýzy
živ. cyklu
- např. srovnání vlivu dvou detergentů na ŽP
LCA - postup hodnocení
Hodnocení dopadů
- agregování dat dle účinků
na ŽP
- srovnání zjištěných hodnot
pro jednotlivé detergenty
Využití LCA
1) rozhodování
- navrhování produktů a jejich vývoj
- navrhování výroby a její vývoj
- nákup
- nastavování míry regulací a
dalších normativních nástrojů
2) výuka/výzkum
- charakterizace výrob
- identifikace možností vylepšení
3) sdělovací funkce
- ekolabeling
- prohlášení o env. nezávadnosti
- určování standardů
Snížení zátěže ŽP používáním čistých technologií
1) první přístupy k řešení problémů ŽP - vyšší komíny (naředění)
- obchvaty (přesun problému jinam)
- přibližně do 80’ let v Západní Evropě upřednostňována tato řešení
- pak přesunuta pozornost k inovacím s cílem snížit emise do ŽP od
- od 90’ let inovace s cílem snížit produkci emisí jako takových
2) End of pipe technologies
- přídavná čistící zařízení (tzv. „americká cesta“)
- např. čističky, filtry atd.
- relativně levné řešení problému, ale nutno řešit další problémy,
co se zachyceným odpadem (čistírenské kaly, polétavý prach...)
Např. v ČR v roce 1991 zákon o ovzduší určil přísné limity pro
emise SO2 ze stávajících i nových zdrojů – dosáhnout do 1998
- řešení pro stávající zdroje?
2) End of pipe technologies
- přídavná čistící zařízení (tzv. „americká cesta“)
- např. čističky, filtry atd.
- relativně levné řešení problému, ale nutno řešit další problémy,
co se zachyceným odpadem (čistírenské kaly, polétavý prach...)
Např. v ČR v roce 1991 zákon o ovzduší určil přísné limity pro
emise SO2 ze stávajících i nových zdrojů – dosáhnout do 1998
- řešení pro stávající zdroje?
Odsíření elektráren
pomocí vápencové vypírky
- dodatečné zařízení
3) Clean technologies
- zaváděny nové technologie navrhované s cílem minimalizovat
emise během výrobního cyklu (tzv. „japonská cesta“)
- např. nové trendy v automobilovém průmyslu – snižování
hmotnosti automobilů → nižší spotřeba paliv, atd.
Např. v ČR v roce 1991 zákon o ovzduší určil přísné limity pro
emise SO2 ze stávajících i nových zdrojů – dosáhnout do 1998
- řešení pro nové zdroje E?
3) Clean technologies
- zaváděny nové technologie navrhované s cílem minimalizovat
emise během výrobního cyklu (tzv. „japonská cesta“)
- např. nové trendy v automobilovém průmyslu – snižování
hmotnosti automobilů → nižší spotřeba paliv, atd.
Např. v ČR v roce 1991 zákon o ovzduší určil přísné limity pro
emise SO2 ze stávajících i nových zdrojů – dosáhnout do 1998
- řešení pro nové zdroje E?
- instalace fluidních kotlů
- přídavek vápence váže
vznikající SO2
- emise síry pod 3%
Hrozby spojené s produkty
Omezení hrozeb spojených s rizikovými produkty
Legislativní opatření
- např. zákaz používání ftalátů jako změkčovadel plastů do
hraček (EU)
- nařízení EU č. 1907/2006 – REACH – otestování +-30 000
látek na eko/toxicitu – velké naděje na zamezení produkce
toxických výrobků
Kontrolní opatření
- aktivity České obchodní inspekce (ČOI)
- České inspekce životního prostředí (ČIŽP)
- nevládních organizací (NGO)...
Hrozby spojené s haváriemi
Snížení rizik havárií
- BAT/BEP
- legislativa
- environmentální pojištění – ekonomická motivace snižovat riziko havárie
BAT (best available technology), BEP (best environmental practice)
Technologické inovace x TUR
- díky technologickým inovacím by energetická/materiálové náročnost
měla být snížena a uvedené hrozby minimalizovány či zcela vyloučeny
Omezený dosah technologických řešení
- technologická cesta řešení problémů ŽP je populární, neboť nevyžaduje
podstatné změny způsobu života lidí a není v rozporu s ideou ekonom. růstu
- pro dosažení TUR je ale sama o sobě nedostatečná !
Příklad - automobilizmus
- nová auta (z hlediska LCA mnohem šetrnější k ŽP)
emitují výrazně méně toxických látek a CO2
Další problémy automobilizmu však přetrvávají !!!
- ovlivňování okolí hlukem a vibracemi
- zatížení krajiny a organizmů výstavbou a přítomností dopravní infrastruktury
- silnice (dálnice), rozdělují krajinu a komplikují (až znemožňují) pohyb
v kulturní krajině (migrujícím druhům, ale i obyvatelstvu)
- znehodnocování malebnosti kulturní krajiny (krajina rozdělená v různých
směrech dálnicemi se stává svým obyvatelům nepříjemná a nepřátelská)
- nebezpečí nehod (volně žijící živočichové či jiní účastníci silničního provozu)
- problematika automobilizmu ve městech
→ dopravní zácpy, parkovací místa, omezení pěší, cyklo
Nutno brát v potaz všechny (+ i -) aspekty motorizmu
Omezený dosah technologických řešení
Technologie eliminující znečištění
Technologie zvyšující využití půdy
+
Technologie zvyšující využití zdrojů
Technologie chránící půdu před erozí
+
Stabilní průmyslový výstup/osobu
Stabilní populace
Klíčové pro dosažení TUR
Rozhodnutí a dlouhodobá vůle
= nutné změnit hodnotové žebříčky
- obtížné a zdlouhavé, ale reálné
Příklady úspěchů
- zrušení otroctví
- omezení kouření
- recyklace
- vztahy mezi Francií a Německem