Što znate o energiji?

Energija i moderna društva

Izum parnog stroja (James Watt, 1769.) označio je početak nove ere. Iako je biomasa, pogotovo drvna, ostala glavni izvor energije do sredine 19. stoljeća, nju je tada naglo zamijenio puno učinkovitiji i jeftiniji izvor energije – ugljen.

Potom se počela koristiti nafta čija je upotreba rasla eksponencijalno s uvođenjem modernih načina prijevoza (pomorskog prijevoza, osobnih vozila i kasnije zrakoplova), a nakon nje plin i uran za nuklearnu energiju.

Udio energetskih izvora u svjetskoj energetskoj mješavini od sredine 19. stoljeća - Međunarodni institut za analize primijenjenih sustava, Cambridge University Press (2012)

- International Institute for Applied Systems Analysis at Cambridge University Press (2012) – From Global Energy Assessment: Towards a sustainable future
- International Institute for Applied Systems Analysis at Cambridge University Press (2012) – From Global Energy Assessment: Towards a sustainable future

U međuvremenu je uvođenje električne struje i njeno brzo širenje u 20. stoljeću dovelo do revolucionarnih promjena u energetskom sektoru te je uvjetovalo napredak uslužnih djelatnosti. Zahvaljujući njenim brojnim prednostima (npr. u kontekstu prijevoza i distribucije), električna struja danas ima mnoge primjene: za osvjetljenje, grijanje i hlađenje, prijevoz, industriju itd. Omogućila je znatan napredak u velikom broju različitih domena (uključujući zdravstvo i obrazovanje) i pokrenula novo razdoblje na osnovi informacijskih i komunikacijskih tehnologija.

Uzastopna energetska tranzicija utjecala je na razvoj modernog društva u kakvom danas živimo. Povećanje potražnje potaknuto demografskim i ekonomskim faktorima naizgled je neograničeno. Ali dok je ovo povećanje povijesno govoreći potjecalo iz industrijskih gospodarstava, zemlje u razvoju (na čelu s Kinom, Južnom Afrikom, Indijom ili Brazilom) sada preuzimaju vodstvo (pogledajte sliku ispod).

Primarna potrošnja energije po regiji, u megatonama ekvivalenta nafte (izvor: IEA, World energy statistics)

source IEA, key World energy statistics
source IEA, key World energy statistics

Osnovno sredstvo u ograničenom svijetu

Energija je prisutna u svim aspektima naših života i aktivnosti, bilo u stambenom, trgovinskom, industrijskom, transportnom i poljoprivrednom sektoru, u gradovima i u zgradama, a služi za osiguravanje temeljnih potreba poput grijanja, kuhanja itd.
BP-jeva predviđanja u studiji „Energy Outlook 2035“ pokazuju da će industrija ostati ispred svih i do 2035. godine biti zaslužna za 13%-tni porast u potrošnji energije. Drugi će sektori (uglavnom stambeni i poljoprivredni) u bliskoj budućnosti rasti stalnom brzinom, kao što je prikazano na slici ispod.

Predviđanja energetske potrošnje do 2035. godine (u gigatonama ekvivalenta nafte) prema BP-jevoj studiji „Energy Outlook 2035“

According to BP’s Energy outlook 2035

Međutim, ovaj će porast imati i neke posljedice: većina se energetske potražnje (preko 85%) zadovolji fosilnim gorivima, i to ugljenom, plinom i naftom. Ne samo da su ovo neobnovljivi izvori, odnosno da njihovo iskorištavanje dovodi do naglog smanjenja dostupnih izvora energije, već i zagađuju okoliš i uzrokuju enormne emisije stakleničkih plinova (pogledajte sliku ispod) što predstavlja polaznu točku globalnog zatopljenja i klimatskih promjena.

Izvor: Međunarodni panel o klimatskim promjenama

Source International Panel on Climate Change
Source International Panel on Climate Change

Zahvaljujući znanstvenim dokazima danas je gotovo neupitno da su klimatske promjene jedan od najvećih izazova s kojima smo se morali suočiti tijekom ljudske povijesti. Međunarodni pregovori traju duže od dva desetljeća, a sporazum je postignut u prosincu u Parizu tijekom 21. Konferencije stranaka (COP21) na Okvirnoj konvenciji Ujedinjenih Naroda o promjeni klime. U ovom si je sporazumu međunarodna zajednica postavila cilj ograničavanja globalnog zatopljenja na ispod 2°C do 2100. godine što bi značilo da najmanje 2/3 trenutnih zaliha fosilnih goriva treba ostati neiskorišteno.

Put prema energetskoj tranziciji: potreba da redefiniramo svoje obrasce potrošnje energije

Za svaku aktivnost (i svaki posao) potrebna je određena količina energije koja se može javiti u raznim oblicima: kemijskom, mehaničkom, termalnom ili električnom. Iz iskustva znamo da energija koju iskoristimo rijetko kada bude u istom obliku u kojem je došla do nas, jer prođe kroz jednu ili više konverzija. Na primjer, gorivo u parnom stroju izgara i otpušta termalnu energiju koja se potom uz pomoć pare pretvara u mehaničku energiju.

  • Primarna energija

Odnosi se na energetske izvore u obliku u kojem se mogu pronaći u prirodi: prirodni plin; sirova nafta; biomasa, sunčevo zračenje; energija iz vjetra i vode itd.

  • Transformirana energija

Odnosi se na energiju koja se dobije putem konverzije primarne energije u iskoristivu energiju i koja se potom mora dostaviti potrošačima.

  • Krajnja energija

Odnosi se na energiju dostupnu potrošačima. To na primjer može biti benzin koji se koristi u vozilima ili električna struja i plin koji se koriste kod kuće ili u uredu.

  • Korisna energija

Odnosi se na stvarnu količinu energije koja se koristi da bi se ostvarila očekivana usluga. Razlika između krajnje i korisne energije ovisi o učinkovitosti uređaja.

Osim toga, gubici mogu nastupiti u bilo kojem stadiju tijekom ovog procesu (pogledajte sliku ispod).

Energetski gubici između primarne i transformirane energije (ENERGIES 2050)

(ENERGIES 2050)

Kad govorimo o energetskoj tranziciji, podrška razvoja obnovljivih energetskih tehnologija nije jedini prioritet europskih građana. Naprotiv, smanjenje naše potražnje primarne energije još je važnije i to na sljedeće načine:

  • ograničavanje potražnje za korisnom energijom: ovo se zove očuvanje energije i ovisi o našem ponašanju i obrascima potrošnje;
  • smanjenje gubitaka diljem procesa, odnosno gubitaka vezanih uz obradu, proizvodnju, prijenos i upotrebu energije. Ovo se zove „energetska učinkovitost“ i jako ovisi o tehnološkim procesima kao i o ulaganjima u adekvatne infrastrukture.

Očuvanje energije je prioritet koji uključuje smanjenje potražnje uz pomoć smanjenja otpada i pretjerane upotrebe – takve je uštede često moguće napraviti jako brzo i to ni o kakvom ili o niskom trošku.

Ukidanje sve nepotrebne potrošnje čini se logično, ali razlika između ključnih i suvišnih potreba uvijek je subjektivna i jako ovisi o pojedinačnom kontekstu i načinu života. Jedan od primjera ovog problema je činjenica da potreba za osobnim vozilom može biti manja u urbanim područjima nego u ruralnima u kojima ne postoji učinkoviti sustav javnog prijevoza. Stoga nevladina organizacija négaWatt u svom manifestu predlaže da se prilagode regulacije na osnovi ranga energetskih potreba (pogledajte sliku ispod).

Energetski uvjeti i njihova regulacija – izvor: négaWattov manifesto, 2012.

source Manifesto NégaWatt, 2012

Očuvanje energije

Međutim, neovisno o regulacijama, svatko od nas bi trebao preispitati vlastito ponašanje u kontekstu potrošnje energije: je li ovo apsolutno potrebno? Na koji način mogu smanjiti svoju potrošnju? Trošim li previše energije u svojim svakodnevnim navikama? Npr., ostavljam li prozor otvoren dok je upaljeno grijanje?

Ovaj bi pristup trebao uključivati energiju koja se indirektno koristi za proizvodnju usluga i dobara koje konzumiramo. Usvajanje informiranog i savjesnog ponašanja ključ je održivosti, pogotovo u industrijaliziranim zemljama u kojima je potrošnja energije po stanovniku daleko iznad svjetskog prosjeka. Zbog toga projekt C4ET postavlja ambiciozne ciljeve u svrhu podizanja javne svijesti o ovim problemima te izgradnje puta prema odgovornim obrascima potrošnje.

Energetska učinkovitost

Za razliku od očuvanja energije kojem je glavna svrha smanjiti potražnju za energetskim uslugama, energetska učinkovitost nastoji smanjiti količinu energije koja je potrebna da bi se ostvarila ekvivalentna razina usluge.

Da bi se to ostvarilo potrebno je minimalizirati gubitke tijekom čitavog energetskog procesa, od početka do kraja. Ovo bi značilo da će se smanjiti gubici tijekom proizvodnje, prijenosa i procedura te da će se poboljšati učinkovitost opreme. Građani bi stoga trebali imati adekvatna kućanstva (npr. izolaciju da bi se izbjeglo gubljenje topline), učinkovite uređaje (televizore, perilice rublja itd.), osvjetljenje itd.

Za poticanje energetske učinkovitosti koriste se brojni politički alati:

  • regulacije i standardi
  • dobrovoljni sporazumi
  • porez i financijske olakšice
  • informacije o dobrim praksama i diseminacija
  • oznake

Vrijedi ponoviti da je energetska učinkovitost komplementarna s očuvanjem energije: energetski učinkovite zgrade mogu biti uistinu korisne samo ako njeni stanari usvoje relevantne obrasce ponašanja. Slično tome, razvoj učinkovitijih uređaja i opreme neće imati očekivani učinak ako svoje kupovne navike ne usmjerimo prema rješenjima koja zahtjevaju manji trošak energije. Ovo bi značilo da su podizanje javne svijesti, obrazovanje građana i opskrba jasnim informacijama koje bi mogle pomoći pri donošenju odluka od najveće važnosti.

Obnovljiva energija

Treći korak na putu do energetske tranzicije je razvoj niskougljičnih, ekološki prihvatljivih, ekonomičnih i otpornih resursa koji bi svim ljudima omogućili pristup suvremenim energetskim uslugama. Obnovljiva je energija tijekom posljednjeg desetljeća postala sve kompetitivnija. Unatoč tome valja napomenuti da su olakšice i subvencije za fosilna goriva u čitavom svijetu i dalje daleko viša od onih za obnovljive izvore energije. Mnoge su tehnologije dokazale da su izdržljive (u tehničkom i ekonomskom smislu) i sada generiraju pozitivne eksternalije u kontekstu energetske sigurnosti, održivog zaposlenja i sl.

Suvremeni tipovi obnovljive energije mogu se svrstati u 6 glavnih kategorija:

  • Energija Sunčevog zračenja

Ovo uključuje i proizvodnju električne struje (fotonaponske ćelije, koncentracijski solarni paneli) i termalnu proizvodnju (solarni paneli). Ovaj je sektor trenutno jako dobro razvijen i ima potencijala za daljnji rast kako u Europi tako i u zemljama u razvoju gdje ima dovoljno ovog izvora energije.

  • Energija vjetra

Za proizvodnju energije mogu se koristiti i vjetroturbine postavljene na kopnu ili uz more. Ovaj se izvor energije pokazao uspješnim unatoč nekim sumnjama vezanima uz neke nestabilnosti tijekom proizvodnje. Kao kod energije Sunčevog zračenja, potencijal energije vjetra jako je visok.

  • Energija vode

Energija vode funkcionira na način da se snaga vodenog toka koristi za proizvodnju energije uz pomoć turbina i generatora. Ona je trenutno glavni izvor obnovljive energije u svijetu. REN21-ov izvještaj „Renewable 2015 Global Status Report“ pokazao je da je 3,9% svjetske potrošnje energije 2013. godine došlo iz energije vode. Potencijal za napredak ovakvih tehnologija također je jako bitan iako postoje i neki okolišni i ekonomski problemi vezani uz hidroelektrične brane. Neki od njih su utjecaj na ekosustave, pomicanje stanovništva, utjecaj na tok vode u državama koje se nalaze nizvodno (npr. Kina gradi brane na rijeci Mekong čime utječe na poljoprivredu i način života u Vijetnamu i Kambodži).

  • Geotermalna energija

Geothermal energy is based on the exploitation of natural heat in the earth’s subsurface. It can be more costly to develop and is available only in specific locations where there is important geothermal activity.

  • Morski izvori energije

Ovaj sektor uključuje široki spektar tehnologija za iskorištavanje energije plime i oseke, energije valova, termalne energije vode (zahvaljujući razlikama u temperaturi između površinske i dubinske vode), energije oceanskih struja i osmotske energije (koja se zasniva na razlici u salinitetu između slatkih i slanih voda).

  • Energija suvremene biomase

Pod suvremenu biomasu spada organsko gorivo koje je nastalo iz krutih (drvo, slama), tekućih (biogorivo) ili plinovitih (bioplin) materijala, uključujući i organski otpad. Tradicionalna se biomasa uglavnom koristi za potrebe grijanja i kuhanja u zemljama u razvoju, a ima nisku razinu učinkovitosti i negativan utjecaj na zdravlje. Za razliku od nje, suvremena biomasa zasniva se na učinkovitim, kvalitetno dizajniranim, čistim tehnologijama. Međutim, bitno je napomenuti da definicija ‘suvremene biomase’ kao obnovljivog izvora energije pretpostavlja porijeklo iz izvora iskorištenih na održiv način.

Kombinacija ovih rješenja trebala bi zadovoljiti energetske potrebe korisnika i smanjiti ih uz pomoć očuvanja i učinkovitosti. Također bi trebala omogućiti razvoj otpornijih niskougljičnih društava. Europa je svjesna izazova: Europska komisija zadala si je cilj postizanja 27%-tnog udjela obnovljivih izvora energije do 2030. godine kao i 27%-tno poboljšanje u energetskoj učinkovitosti u usporedbi s razinama iz 1990. godine.

Nastavljanje istim putem na kojem smo sad je neodrživo i potrebno je provesti značajne promjene. Ali razmišljanje o energetskoj tranziciji kao o potrebi koju su nam nametnuli klimatski problemi i pomanjkanje izvora bilo bi pogrešno: ovo je povijesna prilika da redefiniramo svoj napredak i obrasce potrošnje i proizvodnje te da ostvarimo ne samo okolišne dobrobiti, već i ekonomske i socijalne također.

©2017 C4ET 

This project has been funded with support from the European Commission.
This website reflects the views only of the author, and the Commission cannot be held responsible for any use 
which may be made of the information contained therein.

Project code: 2015-1-FR01-KA204-015349

or

Log in with your credentials

or    

Forgot your details?

or

Create Account