David Tomáš E.3 OBNOVITELNÉ ZDROJE ENERGIE

OBSAH PREZENTACE Úvod Obsah Co jsou to obnovitelné zdroje ? Energie ze slunce Větrná energie Kinetická energie (země-měsíc) příliv Geotermální energie Neobnovitelné zdroje (stručně)

CO JSOU OBNOVITELNÉ ZDROJE ENERGIE ? Obnovitelný zdroj energie je zdroj, v jejichož čerpání lze teoreticky pokračovat další tisíce až miliardy let. Toto označení se používá pro některé vybrané, na Zemi přístupné formy energie, získané primárně především z termojaderného spalování vodíku v nitru Slunce. Dalšími zdroji jsou teplo zemského nitra a setrvačnost soustavy Země-Měsíc. Lidstvo je čerpá ve formách např. sluneční záření, větrné energie, vodní energie, energie přílivu, geotermální energie, biomasy a dalších.

ENERGIE ZE SLUNCE Většina obnovitelných zdrojů má svůj původ v energii slunečního záření. Největší potenciál (ve smyslu množství energie, které nám může poskytnout) má přímé využití slunečního záření k výrobě tepla nebo elektřiny. Je to asi jediný obnovitelný zdroj, který by v případě nutnosti dokázal dlouhodobě pokrýt veškerou současnou potřebu energie. Na Slunci probíhají již několik miliard let termonukleární reakce. Těmito reakcemi se přeměňuje sluneční vodík (který obnovován není) na helium za uvolnění velkého množství energie. Ze Slunce je energie předávána na Zemi ve formě záření. Energetický příkon ze Slunce je ve vzdálenosti, v níž se nachází Země, přibližně 1300 W/m2. Tento výkon se označuje jako solární konstanta. Tato energie se využívá přímo, nebo přeměněná na jinou formu: Pokud se tato energie přeměňuje nějakým technickým zařízením (Sluneční kolektor, Fotovoltaický článek) přímo, mluvíme obvykle o sluneční energii. Pokud je tato energie předtím vázána v živých organismech (většinou ve formě sloučenin uhlíku — například ve dřevě, olejnatých rostlinách, obilí), mluvíme o bioenergii. Zdrojem bioenergie jsou biopaliva, která se podle skupenství dělí na biopaliva tuhá, kapalná a plynná. V některých oblastech může být extenzivní využívání biopaliv kontroverzní záležitostí. Pokud je tato energie vázána do potenciální energie vody (viz koloběh vody), mluvíme o vodní energii. Pokud se tato energie přemění na kinetickou energii vzdušných mas, mluvíme o větrné energii. Větrná energie může uvést do pohybu vodu na hladinách oceánů. Tuto energii nazýváme energií vln

VĚTRNÁ ENERGIE Větrná energie je dalším obnovitelným zdrojem energie. Síla větru byla již dříve využívána například k pohánění větrných mlýnů. V současné době je větrná energie využívána hlavně pro výrobu elektřiny pomocí větrných elektráren. Každý stát má přitom jiné podmínky pro rozvoj větrné energie. Nejlépe jsou na tom například státy, které mohou instalovat větrníky do moře. Větrné elektrárny Podle velikosti vrtule a výrobní kapacity můžeme rozlišovat tři základní typy větrných elektráren: malé, střední a velké. Malými větrnými elektrárnami nazýváme taková zařízení, jež mají instalovanou kapacitu do 60 kW a průměr vrtule maximálně 16 m. Podtypem v této kategorii jsou tzv. mikrozdroje (s kapacitou do 2,5 kW a průměrem vrtule do 3 m), které jsou užívány zejména pro napájení baterií či domácích elektrospotřebičů. Malé větrné elektrárny od 2,5 do 10 kW slouží hlavně pro vytápění domů či ohřev vody. Rychlost větru můžeme změřit anemometrem. Ten je možné běžně zakoupit. Jeho cena se pohybuje kolem jednoho či dvou tisíc korun. Rozběhová rychlost větru u většiny malých větrných elektráren je kolem 3–3,5 m/s. K tomu, aby podaly slibovaný výkon, který by dokázal pokrýt alespoň částečně základní spotřebu elektřiny, je však potřeba vyšší rychlost větru. Zde pochopitelně hlavně záleží na konkrétních parametrech užívaného zařízení[3]

ENERGIE PŘÍLIVU Přílivová elektrárna je vodní elektrárna, která pro roztočení turbín využívá periodického opakování přílivu a odlivu moře a tím nepřímo kinetickou energii rotující Země.[zdroj?] První přílivová elektrárna byla postavena v roce 1913 v Anglii v hrabství Cheshire, která nesla jméno Dee Hydro Station. První významná přílivová elektrárna byla spuštěna v roce 1966 ve Francii na řece Rance v oblasti Bretaně. V současné době ji provozuje Électricité de France, má špičkový výkon 240 MW a skládá se z 24 turbín.[zdroj?] Stavba přílivových elektráren je možná pouze v některých vhodných oblastech, kde je vysoký rozdíl mezi přílivem a odlivem. Příkladem je funkční přehrada při ústí řeky Rance ve Francii. V současnosti se u jejich stavby poukazuje i na značné ekologické dopady na okolí, jelikož zabraňují přirozenému vodnímu proudění a transportu horninových částí, dále znemožňují migraci biosféry a mají i negativní estetické dopady na krajinu. V současné době nejsou přílivové elektrárny masově využívány. Nicméně díky současnému boomu obnovitelných zdrojů energie představují velký příslib do budoucna.[zdroj?] Jejich výhodou je, že příliv a odliv jsou lépe předpověditelné než např. chování větru nebo svit slunce. V minulosti existoval ambiciózní projekt v Sovětském svazu na přehrazení úžiny mezi poloostrovem Kola a kontinentální Asií, kde měly být postaveny dvě přílivové elektrárny. Tento projekt nebyl realizován. V současné době existuje několik rozjednaných projektů na stavbu rozsáhlých přílivových elektráren, především v Jižní Koreji a dále například v indickém státu Gudžarát a na dalších místech. Jedním ze států, které se o energii přílivu zajímají je také Skotsko.[1] Podle rozhodnutí skotské vlády z března 2011 má být první elektrárna o výkonu 10 MW dodávaném 10 turbínami postavených na mořském dně vzniknout v sousedství ostrova Islay.[2] Podobnými projekty se intenzivně zabývají také Kanada a USA.

GEOTERMÁLNÍ ENERGIE Geotermální energie je přirozený projev tepelné energie zemského jádra, která vzniká rozpadem radioaktivních látek a působením slapových sil. Jejími projevy jsou erupce sopek a gejzírů, horké prameny či parní výrony. Využívá se ve formě tepelné energie (pro vytápění), či pro výrobu elektrické energie v geotermálních elektrárnách. Obvykle se řadí mezi obnovitelné zdroje energie, nemusí to však platit vždy — některé zdroje geotermální energie jsou vyčerpatelné v horizontu desítek let.

NEOBNOVITELNÉ ZDROJE Za obnovitelné zdroje naopak není považována fosilizovaná biomasa, která je součástí geologických formací a je přeměněna v nerostné suroviny označované jako fosilní paliva (uhlí, ropa, zemní plyn, rašelina,...). Sluneční energie se v nich akumulovala před delší dobou. Tyto zdroje jsou souhrnně nazývány neobnovitelné.