•Zdroje energie •za posledních 300 let se zvýšila spotřeba energie lidstva 170krát •Rozvoj civilizace je spojen s růstem spotřeby energie • růst počtu obyvatel • růst spotřeby na obyvatele •Růst světové populace modra kniha 4 •Spotřeba energie na hlavu berglee-fig01_022 C:\Users\Dana.Drabova\Documents\Zábava\Energy demand.jpg •200 000 TWh •Prognóza 1 Primary%20Energy%20Supply%20-%20Contributions%20from%20Fossil%20and%20Nuclear%20Fuels •Prognóza 2 UHDGdepletion •Prognóza 3 http://gailtheactuary.files.wordpress.com/2012/07/forecast-of-world-energy-consumption.png •Prognóza 4 •Skutečnost global_energy_use_by_source__NEW_ 1.jpg •Spotřeba energie na Zemi poroste •.. pokud se bude vyvíjet směrem k lepšímu •Existují jediné dvě možnosti, jak skutečně významně snížit spotřebu energie: •genocida a bída •Zdroje energie: •Fosilní paliva: • uhlí • ropa • zemní plyn •Jaderná paliva: • uran • thorium • plutonium •Obnovitelné zdroje: • slunce • vítr • voda • biomasa • geotermální energie world-proven-oil-reserves-bp •Fosilní paliva •Problémy: • omezené zásoby • životní prostředí – emise (nejen) CO2 , (skleníkový jev) •ropa •Římský klub 1972: •Ropa bude vyčerpána do r. 1992 • •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 •Slunce solar-radiation-diagram-60degN •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 2010 • •27 GW instalovaného výkonu (výroba 7%) • • • • •Potřeba elektřiny ČR = N větrných elektráren s průměrem rotoru 44m (Jindřichovice pod Smrkem) • •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 •Jindřichovice pod Smrkem •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 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 •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 •Dnešní půda v ČR 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 • Pchery 3MW elektrárny •10 – 20% využití (?) Soubor:Pchery CZ wind farm from E 006.jpg •Temelín 2GW •85% 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 • chceme lesní monokultury nahradit smíšenými lesy • chceme udržovat a rozšiřovat přírodní rezervace • a teď navíc i „pěstovat“ energii •Nesplnitelné sny! •Na to Země nemůže stačit •Snad jen, kdyby přišla genocida a bída. •Nejšetrnější k přírodě není technologie, která přírodu využívá, ale technologie, která je od přírody oddělena. •Ochránci přírody proti jaderným elektrárnám! •PROČ? [USEMAP] •Černobyl 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 •Zelená perla – antiekologický výrok za rok 2010 •Pavel Drobil: • •Unie by měla přehodnotit svůj vztah k jádru. Bez toho, že jadernou energii prohlásíme za čistý, obnovitelný zdroj, nemáme šanci splnit 20procentní cíl podílu těchto zdrojů na výrobě elektrické energie, který si Evropa vytýčila. •Nebudeme skutečně chránit přírodu. •Dvě jaderné elektrárny dnes v Česku vyrábí třetinu elektřiny. Museli byste dlouho putovat po kraji, abyste si toho vůbec všimli, ani citlivé přístroje by vám příliš nepomohly. •Kdyby bylo totéž množství elektřiny vyráběno z obnovitelných zdrojů, uvidíte stopy této činnosti na každém kroku. •Ochrana přírody, co to vlastně je? •Dnešek v příkladech a kuriozitách •Biomasa •Kateřina Jacques •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 •Náš „panelák“ 16 bytů na 1000m2 obytné plochy •(60m2 na byt) •zateplený plášť r. 2000 (400 tis. Kč) •plastová okna •spotřeba na vytápění 200 GJ/rok 2014 •tedy 0,20GJ/rok a m2, tj. 56kWh/rok m2 •nízkoenergetický dům 15 – 50 kWh/rok a m2 . [USEMAP] •Biopaliva do automobilů •Jachta, která probodává vlny, (Právo 16. 5. 2008) lod 3 •FORD F 650 Obrázek “http://www.autocult.com.au/img/gallery/full/444574.jpg” nelze zobrazit, protože obsahuje chyby. •Solar taxi •Solar taxi http://www.kkl.org.il/eng/files/News_archive/November2011/Solar(1).jpg •roční dotace na 1 GW instalovaného výkonu: 14 miliard Kč/rok •Při 2 GW instalovaného výkonu •roční dotace na fotovoltaiku cca 28 miliard Kč •tedy 2800 Kč/obyvatele a rok •Kolik zaplatíme? •Průměrná výrobní cena v jaderných a fosilních elektrárnách: 1Kč/kWh. Výkupní cena ze solárních elektráren 12,50Kč/kWh (rok 2010) •Tedy přímá dotace 11 Kč/kWh •+ nepřímé náklady •za tuto cenu získáme 2,5% potřeby elektřiny (v nekvalitní formě), tj. 0,44% potřeby energie •Zákon na podporu výroby energie z obnovitelných zdrojů •č. 180/2005 Sb. •a solární elektrárny •Kdyby hypoteticky měla být takto získávána veškerá energie, potřebovali bychom na to 160% HDP. •Nebo jinak: •Za každý instalovaný 1GW výkonu zaplatí každý obyvatel ČR v průměru 1,40 Kč za každou hodinu slunečního svitu •Tedy při současném instalovaném 2GW výkonu stojí každého obyvatele jedna hodina slunečního svitu 2,80Kč. •Juraj Jánošík •bohatým bere, chudým dává •Zákon č. 180/2005 Sb. •( •) •-1 •chudým bere, bohatým dává •Zákon na podporu výroby energie z obnovitelných zdrojů •č. 180/2005 Sb. 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 •Zákaz klasických žárovek •Physics Education •EU chystá zákaz topinkovačů a rychlovarných konvic •zde •Prunéřov II, Mikronésie a ČEZká republika Člen lezeckého družstva Greenpeace na komíně. • • • • •Oxid uhličitý zabíjí – zejména obyvatele chudých zemí. Více než 60 lidí ročně z 1GW uhelné elektrárny. •zde a zde •Paradox oxidu uhličitého •1978 – Rakousko nespouští hotový jaderný Zwentendorf a nahrazuje jej uhelnou elektrárnou – dodnes nepřímo usmrceno cca 1500 lidí. •Jaderné elektrárny a mravnost just •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. •Jezero Nyos, Kamerun •21. srpna 1986 – uvolnění 1,6 mil. tun CO2 •V okruhu 20km okolo jezera se udusilo 1 800 lidí, většinou vesničtí zemědělci, spolu s 3 500 tisícem dobytka. Asi 4 000 obyvatel z oblasti uprchlo, ale u mnohých z nich došlo ke vzniku respiračních potíží, popálenin a ochrnutí na následky plynu. http://www.svijetokonas.net/wp-content/uploads/2011/09/4449000.jpg •Jaderný Temelín: 40t = 2m3 odpadu za rok. •Uhelný Temelín: 20 mil. t CO2 = 3· 1010m3 odpadu za rok, krychle o hraně 3km (plyn). •krychle o hraně 0,5 km (kapalina). •Kjótský protokol – snížení emisí skleníkových plynů o 5,2% oproti roku 1990 •Evropa •Svět •1990 •20-20-20 do roku 2020 • snížit emise o 20 % • zvýšit podíl obnovitelné energie na 20 % • posílit energetickou účinnost o 20 %. •20 20 20 •Švédsko •závazek 1980: odstoupení od jaderné energetiky do roku 2010 •skutečnost 2010: 45% elektřiny z jádra •do r. 2020 – nezávislé na ropě •do r. 2050 – bez emisí CO2 •Nové závazky 2006: •zde •spotřeba ropy ve Švédsku •a zde •2011: Sweden continues to expand nuclear energy production •Desertec •Bez dotací to nepůjde! • •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 letci