Author Archives: aleksandrakopyt

Biomasa

Zwykły wpis

Biomasa to najstarsze i najszerzej współcześnie wykorzystywane odnawialne źródło energii. Należą do niej zarówno odpadki z gospodarstwa domowego, jak i pozostałości po przycinaniu zieleni miejskiej. Biomasa to cała istniejąca na Ziemi materia organiczna, wszystkie substancje pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego ulegające biodegradacji. Biomasą są resztki z produkcji rolnej, pozostałości z leśnictwa, odpady przemysłowe i komunalne. Niektóre jej formy są jednak celem, a nie efektem ubocznym produkcji. Specjalnie po to, by pozyskiwać biomasę uprawia się pewne rośliny – przykładem wierzba wiciowa, rdest czy trzcina pospolita. Do tych upraw energetycznych nadają się zwłaszcza rośliny charakteryzujące się dużym przyrostem rocznym i niewielkimi wymaganiami glebowymi.

Biomasa występuje w różnych stanach skupienia. Różne rodzaje biomasy mają różne właściwości. Im suchsza oraz im bardziej zagęszczona biomasa, tym większą ma wartość jako paliwo.
Biomasa w stanie stałym
Bardzo wartościowym paliwem jest na przykład produkowany z rozdrobnionych odpadów drzewnych brykiet. Brykiet czy pelety drzewne, uzyskuje się poprzez suszenie, mielenie i prasowanie biomasy. Koszty ogrzewania takim paliwem są obecnie niższe od kosztów ogrzewania olejem opałowym.
Biomasa w stanie gazowym
Przykładem biomasy w stanie gazowym jest metan (gaz błotny) – gaz stanowiący mieszaninę metanu i dwutlenku węgla. Powstaje on głównie tam gdzie rozkładają się odpady, czyli np. przy oczyszczalniach ścieków i na składowiskach odpadów, podczas beztlenowej fermentacji substancji organicznych. Człowiek może go wykorzystywać na różne sposoby, m. in. do produkcji: energii elektrycznej w silnikach iskrowych lub turbinach, energii cieplnej w przystosowanych kotłach, energii elektrycznej i cieplnej w układach skojarzonych. Wykorzystanie metanu stanowiącego gaz cieplarniany zmniejsza jego emisję do powietrza, w wyniku czego nie wpływa on na zwiększenie globalnego ocieplenia.
Biomasa w stanie ciekłym
Biomasa w stanie ciekłym to alkohole produkowane z roślin o dużej zawartości cukru oraz biodiesel produkowany z roślin oleistych. W wyniku fermentacji, hydrolizy lub pirolizy na przykład kukurydzy czy też trzciny cukrowej otrzymuje się etanol i metanol – biopaliwa, które mogą być następnie dodawane do paliw tradycyjnych.

W Stanach Zjednoczonych etanolu wykorzystuje się do wytwarzania paliwa „gazoholu” „E 10”, które zawiera tylko 10% etanolu i może napędzać każdy silnik, pracujący normalnie na benzynie. Innym przykładem jest „E 85”, paliwo zawierające 85% etanolu i 15% benzyny, na którym mogą jeździć tylko specjalnie przystosowane samochody.

W Polsce na potrzeby produkcji biomasy można uprawiać rośliny szybko rosnące:
*wierzba wiciowa (Salix viminalis)
*rdest sachaliński (Polygonum sahalinense)
*ślazowiec pensylwański lub inaczej malwa pensylwańska (Sida hermaphrodita)
*topinambur czyli słonecznik bulwiasty (Helianthus tuberosus)
*róża wielokwiatowa znana też jako róża bezkolcowa (Rosa multiflora)
*trawy wieloletnie, jak np.:
*miskant np. miskant olbrzymi czyli trawa słoniowa (Miscanthus sinensis gigantea)
*proso rózgowe (Panicum virgatum).

Zalety biomasy

Biomasa to głównie pozostałości i odpady produkcji. Czasami jednak ich uzyskanie nie jest wcale efektem ubocznym, ale głównym celem produkcji. Staje się ona coraz bardziej popularnym źródłem energii odnawialnej. Jej zaletą jest przede wszystkim fakt, że nie jest szkodliwe dla środowiska. Przy jej spalaniu emisja  CO2 jest równa ilości tego związku, jaką pobrała roślina w czasie wzrostu, co w bilansie końcowym wychodzi na 0. Kolejną, równie ważną zaletą, jest jej konkurencyjna cena. I co istotne – biomasa jest również odnawialna, przy racjonalnej gospodarce, gdyż rośliny mają to do siebie, że odrastają (w przeciwieństwie do np. pokładów ropy). Nie ma również problemu z utylizacją popiołu, gdyż jest znakomitym nawozem.

Energia geotermalna

Zwykły wpis

Jest to energia wykorzystująca ciepło wnętrza Ziemi (bywa również nazywana geotermalną). Wykorzystuje się przede wszystkim parę wodną o temperaturze kilkuset stopni Celsjusza wydobywającą się pod ciśnieniem z litosfery, ale również wody geotermalne i skały. Wykorzystanie tego typu energii jest możliwe tylko na obszarach aktywnego lubzamierającego wulkanizmu (nie dotyczy wód termalnychwydobywających się ze znacznych głębokości), czyli na obszarach o niedużym stopniugeotermalnym. Ich lokalizacja jest, więc ściśle uzależniona od warunków naturalnychoraz pieniędzy (Każda elektrownia wykorzystująca alternatywny nośnik energii cechuje się wysokimi kosztami budowy).

Zalety energii geotermalnej:
•    Energia geotermalna jest zasobnym źródłem energii
•    Geotermalne technologie maja mały wpływ na środowisko naturalne. Nie emitują do środowiska NOX-ów(tlenków  azotu), wprowadzają mało tlenków siarki, i emituja 1000-2000 razy mniej CO2(dwutlenku węgla), niż elektrownie konwencjonalne.
•    Elektrownie geotermalne są wysoce niezawodne oraz zaprojektowane są w taki sposób aby pracowały przez 24h/dobę.
•    Zmniejsza użycie konwencjonalnych paliw
•    Elektorwnie takie wymagają mniejszego nakładu fiannsowego na infrastrukturę, wyposażenie oraz obsługę niż elektrownie konwencjonalne
•    Elektrownie zajmują mało miejsca

Wady energii geotermalnej:
•    Podczas eksploatacji elektrowni wytwarzane są zanieczyszczenia takie jak, dwutlenek węgla, tlenki siarki, siarkowodór oraz metan. Jednakże nowoczesne technologie ograniczają emisje tych zanieczyszczeń do minimum.
•    Może powodować osuwanie się ziemi
•    Produkcja energii geotermalnej jest powiązana ze wzrostem aktywności sejsmicznej na danym terenie, jednakże jest to temat dyskuyjny, gdyż elektrownie są usytuowane na terenach gdzie jest możliwe trzesienie ziemi.
•    Budowa elektrowni zwiększa hałas na danym terenie jednakże podczas samej eksploatacji hałas jest minimalny

Obecnie energię geotermalną wykorzystuje się do
produkcji energii elektrycznej w następujących krajach:
•    Nowej Zelandii (3,5% energii pochodzi z tego typu elektrowni!),
•    We Włoszech,
•    Islandii,
•    USA,
•    Meksyku (4,1% energii tego kraju uzyskano z tego typu elektrowni!),
•    Japonii,
•    Rosji.
Na świecie zbudowano ok. 150 elektrowni tego typu o łącznej mocy ok. 850W
(prawie nic). Największe występują w: USA (THE GEYSERS FIELDS), Nowej Zelandii
(WIRAKEI), we Włoszech (LARDERELLO). Energię geotermalną można wykorzystać również do ogrzewania. Takie zastosowanie
znalazła ona np. w Islandii, na Kamczatce w Rosji a także w Polsce.
W naszym kraju pobiera się wodę na Podhalu ( Biały Dunajec – temperatura wody
ok.86°C wydobywana z głębokości 2 500m) oraz na Nizinie Szczecińskiej (Pyrzyce –
woda o temp. 60°C wydobywana z głębokości 1 650m).

Energia wiatru

Zwykły wpis

Energia wiatrowa stanowi jedno ze źródeł energii odnawialnej. Pierwsze informację o wykorzystaniu wiatraków odnaleźć można już w kodeksach Hammurabiego. Służyły one wówczas do pompowania wody i nawadniania pól. Wiatraki miały wtedy pionową oś obrotu. Taką konstrukcję miały aż przez 2500 lat. Zmieniło się to dopiero w 1105 roku, kiedy to powstała pierwsza pozioma os obrotu.

Energia elektryczna wytwarzana z wiatru uważana jest za ekologiczną, ponieważ wytwarzania za jej pomocą energii nie jest związane ze spalaniem jakiegokolwiek paliwa.

W Polsce energetyka wiatrowa rozwija się od niedawna. Pierwszy wiatrak postawiono w 1991 roku przy Elektrowni Wodnej w Żarnowcu. Zaś pierwsza przemysłowa farma wiatrowa powstała w 2001 roku w Barzowicach (województwo zachodniopomorskie). W ostatnich latach obserwujemy w Polsce dynamiczny rozwój energetyki wiatrowej. Najlepsze warunki do powstawania farm wiatrowych znajdują się na północy kraju.
Elektrownie wiatrowe wykorzystują moc wiatru w zakresie jego prędkości od 4 do 25 m/s. Przy prędkości wiatru mniejszej od 4 m/s moc wiatru jest niewielka, a przy prędkościach powyżej 25 m/s ze względów bezpieczeństwa elektrownia jest zatrzymywana.

Źródło: Atlas klimatu Polski pod redakcją Haliny Lorenc, IMGW. Warszawa 2005

Energia słoneczna

Zwykły wpis

Energia słoneczna jest najbezpieczniejszym, niewyczerpalnym i największym źródłem energii. Energia słoneczna ma moc 27*1.000.000.000 MW. Jej plusem jest także to, że jest ona najbardziej ekologiczna, a przy tym darmowa.
Mimo, że do Ziemi dociera zaledwie połowa promieniowania słonecznego (ponieważ podczas przechodzenia przez atmosferę, promieniowanie to jest osłabiane na skutek odbicia, rozproszenia i absorpcji na cząsteczkach gazów i pyłów), to wystarczą zaledwie dwa tygodnie, aby dotarło do nas tyle energii, ile potrzebują wszyscy ludzie na rok życia.

Może być ona wykorzystywana w sposób pośredni i bezpośredni. Do wytwarzania jest w sposób bezpośredni służą m.in. kolektory słoneczne (pozyskiwanie energii cieplnej), ogniwa słoneczne (produkcja energii elektrycznej), suszarki słoneczne, kuchenki i piekarniki słoneczne. Pośrednio energię słoneczną można wykorzystać np. w budownictwie domów poprzez zadbanie o ich dobrą termoregulację, której przykładem może być chociażby umieszczenie dużych okien skierowanych na południe.

Wielki piec przemysłowy w Mont Louis we francuskich Pirenejach. Promienie słoneczne są skupione przez doskonale wypolerowany, paraboliczny reflektor. Uzyskuje się tu temperatury do 3000 C

Energia wodna

Zwykły wpis

Energia wodna, inaczej zwana hydroenergetyką, to nic innego, jak pozyskiwanie energii z wody, a następnie przetwarzanie jej na energię mechaniczną i elektryczną. Możliwe jest to dzięki turbinom wodnym i hydrogeneratorom. Najczęściej wykorzystywana do tego jest energia wód śródlądowych mających duże natężenie przepływu i duży spadek.

 

Można wyróżnić trzy rodzaje elektrowni wodnych – mikro-elektrownie, małe i duże.

*Mikro-elektrownie mają moc mniejszą niż 200 kW.

*Małe elektrownie to takie, których moc jest mniejsza niż 5 MW (w Europie) lub 15 MW (Stany Zjednoczone). Są one zaliczane do niekonwencjonalnych i odnawialnych źródeł energii. W przeciwieństwie do nich, duże elektrownie wodne zaliczane są już do konwencjonalnych źródeł energii, ponieważ ich powstanie i funkcjonowanie oznacza dużą ingerencję w środowisko naturalne.

 *Duże elektrownie wodne stanowią aż 20 % światowej produkcji energii elektrycznej. Elektrownie te można podzielić na dwa rodzaje – elektrownie przepływowe i elektrownie szczytowo-pompowe. Te pierwsze służą do produkcji energii elektrycznej z wykorzystaniem naturalnego przepływu wody, te drugi zaś do magazynowania energii elektrycznej wyprodukowanej w inny sposób.

Alternatywne żródła paliwa lekiem na…

Zwykły wpis

 

Używanie biopaliw pozwala na zmniejszenie dostaw i zużycia ropy. Produkcja biopaliw z glonów jest najbardziej wydajna. Znane są metody wykorzystania do tych celów terenów pustynnych.

Wzbogacana w CO2 woda przepływa w foliowych zbiornikach, które eliminują jej parowanie. Półproduktem glonowej hodowli jest białko i O2.

 Efektywność glonów jest 30 x większa niż jakiegokolwiek innego rodzaju pozyskiwania paliwa.

 Paliwo glonowe stanowi tzw. biopaliwo 3 generacji.

US Department of Energy oszacował, że do pokrycia obecnego zapotrzebowania USA

 na paliwa wystarczy uprawa glonów na biopaliwo na powierzchni 15 tys. mil2 (ok. 39000 km2).

Bardzo dużą zaletą biopaliwa jest niska cena jego wytwarzania.

Zdecydowanie droższym paliwem jest obecnie benzyna, czy olej napędowy.

Dzięki takim rozwiązanią  można zaoszczędzić sporo pieniędzy i nie emitować   ogromnych ilości CO,  przyczyniając się do ochrony planety przeciwko globalnemu ociepleniu:)