Google

Ograniczanie emisji gazów cieplarnianych

Z klimatem Ziemi dzieje się coś złego – alarmujące sygnały mnożą się od lat. Rosnące temperatury, topniejące lodowce , wzmagające się klęski żywiołowe - niebezpieczne zmiany coraz bardziej przybierają na sile, a ponieważ nie miały dotąd precedensu, trudno przewidzieć ich możliwe skutki. Jedno jest pewne: zamiast bezczynnie czekać na nadejście katastrofy, trzeba zacząć działać – i to jak najszybciej! Gdyby światowa emisja dwutlenku węgla zmalała o 50% w stosunku do emisji z roku 1990, wzrost średnich globalnych temperatur nie przekroczyłby 2 stopni. Jak tego jednak dokonać? Jak ograniczyć emisję gazów cieplarnianych?

Wykorzystanie OZE

Image

W XX wieku potrzeby energetyczne świata gwałtownie wzrosły. Podczas gdy w roku 1960 ludzkość zużywała 142,5 EJ (1 EJ = 1018 J) energii pierwotnej, pod koniec stulecia wartość ta wynosiła już 425 EJ. Jak przewiduje International Energy Agency, globalne zapotrzebowanie na energię nadal będzie wzrastać, zwiększając się o dwie trzecie przez pierwszych 30 lat obecnego stulecia. Jak pogodzić zwiększające się zapotrzebowanie na energię z koniecznością zmniejszenia emisji gazów cieplarnianych? Ratunkiem może się okazać wykorzystanie odnawialnych źródeł energii (OZE).

Co to takiego OZE?
Polski ustawodawca definiuje odnawialne źródło energii jako „źródło, wykorzystujące w procesie przetwarzania energię wiatru, promieniowania słonecznego, geotermalną, fal, prądów i pływów morskich, spadku rzek oraz energię pozyskiwaną z biomasy, biogazu wysypiskowego, a także biogazu powstałego w procesach odprowadzania lub oczyszczania ścieków albo rozkładu składowanych szczątków roślinnych i zwierzęcych”.

Odnawialne źródła energii nie powodują albo żadnych emisji gazów cieplarnianych – tak jest w przypadku energii wody, wiatru czy słońca, albo też – jak w przypadku spalania biomasy – emisje równoważone są przez pochłanianie dwutlenku węgla w procesie fotosyntezy. W Niemczech wynoszący 3,6% udział OZE w całkowitym zużyciu energii pierwotnej pozwala zapobiegać corocznej emisji 70 mln ton dwutlenku węgla. W Polsce osiągnięcie celów Strategii rozwoju energetyki odnawialnej, przewidującej 14-procentowy udział OZE w bilansie paliwowo-energetycznym kraju, oznaczałoby redukcję emisji CO2 o 35 mln ton w 2020 roku. Zdaniem ekspertów wykorzystanie OZE w XXI wieku będzie szybko wzrastać. Niektórzy przewidują, że do roku 2050 połowa zużywanej energii pochodzić będzie ze źródeł odnawialnych.

Efektywność energetyczna

ImageEmisję gazów cieplarnianych może zmniejszyć także efektywniejsze wykorzystanie energii wyprodukowanej z konwencjonalnych źródeł. Wraz z postępem technicznym wzrasta wydajność urządzeń, które te same funkcje co dawniej spełniają mniejszym niż dawniej nakładem energii. Na przykład współczesna lodówka zużywa 75% mniej energii niż jej poprzedniczka z lat 70. Wymieniając w domu zwykłe żarówki na żarówki energooszczędne zapobiegamy wyemitowaniu 1,5 tony gazów cieplarnianych rocznie.

Stosowane współcześnie rozwiązania są stale udoskonalane, dlatego technologie przyszłości będą jeszcze efektywniejsze od dzisiejszych. Choć przeciętna światowa wydajność elektrowni wynosi obecnie 30%, wydajność tych najnowocześniejszych sięga już 60%. Przytoczone tu przykłady przemawiają na rzecz korzystania z najefektywniejszych dostępnych technologii, stosowanie ich zaleca także przyjęta prze Polskę II Polityka Ekologiczna Państwa.

Nowe technologie

Zmniejszanie emisji gazów cieplarnianych jest możliwe także dzięki nowym energooszczędnym technologiom. W budownictwie stosuje się na przykład rozwiązania pasywne, wykorzystujące do pobierania energii samą bryłę budynku. Przykładem zastosowania takich nowych, energooszczędnych rozwiązań może być wzniesiony w Phoenix ekologiczny dom, zużywający o 60% mniej energii elektrycznej i o 55% mniej wody niż tradycyjna konstrukcja. Oszczędności te osiągnięto dzięki wytwarzającym prąd i podgrzewającym wodę panelom słonecznym, a także dzięki specjalnym roletom zwanym „słonecznymi gąbkami”, które kierują światło słoneczne do wnętrza budynku. Jeszcze oszczędniejszą konstrukcją jest wyposażony w kompostujące toalety, zbiorniki deszczówki i panele słoneczne budynek zarządu Fundacji Zatoki w Chesapeake w Annapolis (stan Maryland). Tu zużycie prądu wynosi 33%, a wody – 10% zużycia w tradycyjnym budynku.

Image

Nowych rozwiązań poszukują także konstruktorzy silników, zmierzający do wyeliminowania spalin. Powstają więc samochody z napędem elektrycznym – 2300 takich samochodów jeździło po drogach Kalifornii w 2003 roku, są też konstruowane pojazdy napędzane biogazem lub paliwem wodorowym. Eksperymenty z tym ostatnim prowadzono głównie na Islandii, która w ciągu najbliższych 20 lat zamierza przestawić gospodarkę na wodór.

Szwecja: mniej ropy dzięki OZE i nowym technologiom

Pod koniec 2005 roku premier Szwecji ogłosił ambitny plan całkowitego uniezależnienia szwedzkiej energetyki od ropy naftowej w ciągu najbliższych 15 lat. Choć niektórzy krytycy oceniają zamiary premiera jako niezbyt realistyczne, Szwecja już teraz może się pochwalić sporymi osiągnięciami w dziedzinie uniezależniania gospodarki od konwencjonalnych źródeł energii i promowania energetyki odnawialnej. Wykorzystanie ropy naftowej w Szwecji jest o wiele mniejsze, niż w większości krajów zachodnich. Do celów przemysłowych zużywa się tam obecnie tyle samo ropy, co w roku 1994, mimo, że produkcja wzrosła się w tym czasie o 70%, zaś do ogrzewania domów wykorzystywane jest o 70% mniej ropy niż przed trzydziestu laty. By jeszcze bardziej zmniejszyć wykorzystanie paliw kopalnych do celów grzewczych, władze Szwecji planują wprowadzenie ulg podatkowych dla właścicieli domów, którzy wybiorą przyjazny dla środowiska system ogrzewania.

Stosunkowo największe trudności sprawia uniezależnienie od ropy branży transportowej. Rozwiązaniem tego problemu może być stosowanie paliw alternatywnych, takich jak etanol czy biogaz. Wykorzystanie tego ostatniego jest w Szwecji szczególnie istotne, gdyż to właśnie w tym kraju znajduje się mniej więcej połowa wszystkich europejskich biogazowni, w tym największa biogazownia Europy. Poza paliwami alternatywnymi Szwedzi promują także samochody hybrydowe, posiadające dwa silniki: benzynowy, używany do jazdy po autostradach i elektryczny, wykorzystywany do powodującego większe zużycie paliwa poruszania się po mieście. Szwedzkie ministerstwo ds. ekorozwoju zapowiada wprowadzenie ulg podatkowych dla właścicieli ekologicznych pojazdów, którzy już teraz cieszą się rozmaitymi przywilejami - są na przykład zwolnieni z „podatku od zatłoczenia w mieście”, czyli opłaty za wjazd do Sztokholmu, a w niektórych gminach nie muszą uiszczać opłat parkingowych.

Domy pasywne

Aż o 100% wzrasta corocznie liczba domów pasywnych w Austrii, gdzie państwo współfinansuje około 40% takich inwestycji. Przewiduje się, że w roku 2010 standardy domu pasywnego spełniał będzie co czwarty nowy budynek w tym kraju. Co jednak kryje się pod pojęciem „domu pasywnego”?

ImageDom pasywny to budynek, w którym dla zapewnienia komfortu cieplnego mieszkańców zużywa się mniej niż 15 kWh energii na metr kwadratowy powierzchni użytkowej w ciągu roku. Dom pasywny wykorzystuje energię słoneczną oraz ciepło emitowane przez urządzenia elektryczne i oddawane przez mieszkańców. Dom pasywny musi mieć dobrze izolowane ściany, okna, dach i podłogę oraz być dobrze uszczelniony. Warunkiem koniecznym jest również zastosowanie wentylacji z odzyskiem ciepła.

Nazwa „pasywny” oznacza więc przeciwstawieństwo wobec stosowania aktywnego, konwencjonalnego systemu ogrzewania opartego na spalaniu paliw nieodnawialnych. Domy pasywne z powodzeniem budowane są w naszej strefie klimatycznej.

Konstrukcja domu pasywnego musi w możliwie największym stopniu:

  • ograniczać utraty ciepła z wnętrza budynku poprzez zastosowanie izolacji oraz wentylacji z odzyskiem ciepła,
  • i umożliwiać pozyskanie energii słonecznej z zewnątrz poprzez właściwe usytuowanie budynku względem stron świata, odpowiedni wybór oszklenia oraz należyte rozmieszczenie pomieszczeń w budynku.

W ekstremalnych warunkach pogodowych, tzn. przy niskich temperaturach zewnętrznych zimą i braku promieniowania słonecznego dom pasywny wymaga dogrzania. W domach takich najczęściej instaluje się systemy wykorzystujące odnawialne źródła energii. W ogólnym rozrachunku dom pasywny jest znacznie tańszy w eksploatacji niż dom z tradycyjnym systemem ogrzewania.

Wytyczne dotyczące konstrukcji budynków pasywnych

Projekt architektoniczny

  • otwarta strona południowa - w celu pozyskania
    zysków od Słońca
  • zamknięta strona północna
  • zwarta konstrukcja

Doskonała izolacyjność przegród

  • wszystkie przegrody zewnętrzne budynku mają wartość współczynnika przenikania ciepła poniżej 0,15 W/m2K
  • eliminacja mostków cieplnych

Odpowiednie okna

  • wartość współczynnika przenikania ciepła dla całych okien (zestaw szklarski plus ramy) nie powinna przekraczać 0,8 W/m2K, a współczynnika g wynosić nie mniej niż 0,5

Szczelność budynku

  • niekontrolowana infiltracja powietrza zewnętrznego przez nieszczelności przy różnicy ciśnień 50 Pa musi być na poziomie poniżej 0,6 objętości budynku na godzinę

System wentylacji mechanicznej
z gruntowym wymiennikiem ciepła

  • powietrze zewnętrzne może być doprowadzane do budynku poprzez wymiennik gruntowy (nawet w najzimniejsze dni może się ono ogrzać w ten sposób do temp. powyżej 0o C)

Wysokoefektywny odzysk ciapła z powietrza wywiewanego przy pomocy wymiennika krzyżowego

  • powietrzu nawiewanemu zostaje przekazana duża część ciepła powietrza wywiewanego (nawet do 80%)
  • niskie zużycie energii elektrycznej - poniżej 0,45 W/m3

Przygotowanie ciepłej wody użytkowej
przy wykorzystaniu źródeł
energii odnawialnej

  • wykorzystanie kolektorów słonecznych lub pompy ciepła do podgrzewania ciepłej wody użytkowej

Zastosowanie urządzeń
energooszczędnych

  • wysoko efektywne i energooszczędne urządzenia (lodówka, kuchenka, zamrażarka, pralka) oraz oświetlenie są nieodłącznymi elementami budynku pasywnego


 

Źródła:

  • Odnawialne źródła energii jako element rozwoju lokalnego, EC BREC/IMBER, 2003
  • Nienasycone apetyty, National Geographic, 3(18)/2001
  • Mieszkamy i jeździmy czyściej, National Geographic, 5(20)/2001
  • Stan Ziemi, National Geographic, 12(39)/2002
  • Climate Change - information kit, publikacja UNEP i UNFCCC, 2002
  • Wprowadzenie do budynków pasywnych, materiały konferencyjne, M. Idczak, Sz. Firląg, 2006
  • Szwedzi mówią: żegnaj ropo, żegnaj gazie, Gazeta Wyborcza, 13.02.2006
  • www.iea.org
  • www.oekonews.at
  • www.oekonews.at
  • www.erneuerbare-energien.de
  • uspirg.org
  • www.elsevier.com
  • www.iceland.pl
  • www.esv.or.at

 

Za pozycjonowanie tego serwisu odpowiada Sunrise System.

Copyright © 2007 - Biomasa | Realizacja: SoftTree.pl | Programowanie: Maszyna.pl