Inženjerstvo okoliša i zeleno gospodarstvo 9. svibnja, 2012. Varaždin Inženjerstvo okoliša i zeleno gospodarstvo Dr.sc. Natalija Koprivanac, red.prof. Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije Sveučilišta u Zagrebu

Sadržaj Održivi razvoj (OR) - Obrazovanje Inženjerstvo okoliša Zeleno gospodarstvo Zeleni poslovi Primjeri

EU definira održivi razvoj GOSPODARSTVO DRUŠTVO OKOLIŠ Obrazovanje za održivi razvoj

Sustainable Development is a pyramid and its basis is Education Nakon međunarodne konferencije u Tesaloniki (1997) Obrazovanje Okoliš Društvo Gospodarstvo Sustainable Development is a pyramid and its basis is Education

Održivi razvoj kao “Dvosrtuka piramida” Jedna od ploha je obrazovanje Okoliš Znanost & Tehnologija Društvo Gospodarstvo Institucije Governance M. Scoullos, Symposium of Environmental Management: Towards Sustainable Technologies,SEM2011, Zagreb, 2011.

Strategija za održivi razvoj RH (prihvaćena 2009.) Članak 44 (ZOZO) Strategijom održivog razvitka Republike Hrvatske se dugoročno određuju i usmjeravaju ciljevi vezani za održivi razvitak Države, a osobito se utvrđuju smjernice upravljanja okolišem na načelima održivog razvitka radi ukupnog gospodarskog, društvenog, socijalnog i kulturnog razvitka na području Države te utvrđuju osnove za usmjeravanje i usklađivanje okolišnih, gospodarskih i socijalnih mjera i provedbe međunarodnih obveza s ciljem ostvarivanja održivog razvitka

Što je Inženjerstvo okoliša? (Enironmental Engineering,EE) Posebna i vrijedna tehnološka disciplina, koja je usmjerena na onečišćivače okoliša i njihov utjecaj Sveobuhvatno EE je usmjereno na kvalitetu i raspoloživost okolišnih resursa i zbrinjavanje raznih vrsta otpada, koji može na njih utjecati Tradicionalna usmjerenost na građevinsko inženjerstvo (onečišćenje voda i odlaganje otpada) Usmjerenost na glavne sastavnice okoliša – zrak, voda i tlo Glavna zadaća (misija) EE je razvoj i primjena znanstvenih saznanja i novih tehnologija kako bi se minimizirali štetni utjecaji te spriječila svekolika onečišćenja okoliša

Povijest inženjerstva okoliša Preporuke za kvalitetu vode za piće datiraju 2000 godina B.C. Također postoji već u to doba prepoznavanje ljudskog, odnosno komunalnog otpada kao prenosioca raznih bolesti U doba Rimskog carstva postojala je svijest o dobrobiti upravljanja kvalitetom vode (water quality management) ekstenzivni “aqueduct” sustavi izgrađeni za snabdijevanje pitke vode Sredinom 19.stoljeća razvija se polje sanitarnog inženjerstva sa specifičnom namjenom snabdijevanja čistom pitkom vodom i sakupljanja, obrade i odgovarajućih ispusta otpadnih voda Sukcesivna kontrola zraka u urbanim sredinama počinje tek u 1960-tih godinaSubstantial focused efforts to control urban air pollution began only in the 1960s

Inženjerstvo okoliša Studij inženjerskih rješenja problema u zaštiti okoliša - dotiče se svake inženjerske discipline Osim građevinskog inženjerstva, elektro inženjerstva isprepliće se kemijsko, biokemijsko, biomedicinsko i druga inženjerstva Danas – interdisciplinarno područje znanosti Inženjeri u zaštiti okoliša-specifično rješavanje problema (vezano uz utjecaje na okoliš) Odabir sirovina Otpad Proizvodni proces Energija

Inženjeri koji se bave inženjerstvom okoliša su u privilegiranom položaju jer je njihov alat (oruđe) primjena ukupnog inženjerskog znanja, a cilj je preživljavanje čovječanstva pokušavajući ostvariti sklad čovjeka sa prirodnim okruženjem American Academy of Environmental Engineers, USA

Djelatnosti inženjera okoliša Kvaliteta i kontrola zraka Opskrba vodom Zbrinjavanje otpadnih voda Upravljanje morskim sustavima i priobaljem Upravljanje oborinskim vodama Gospodarenje otpadom Zaštita tla Ostale: kontrola buke, kontrola mirisa, procjena utjecaja na okoliš, sustavi upravljanja okolišem (ISO 14011, ISO 14040), zakonodavstvo…

Ekološko inženjerstvo Živi organizmi (agensi fermentacije, genetski modificirani organizmi…) Dinamičko ponašanje uz stalne promjene Nemogućnost predviđanja Dugoročnost rezultata ?? Npr. Problemi u poljoprivredi Inženjerstvo okoliša Živi organizmi su samo uređaj Očekuje se nepromijenjeno stanje (karakteristika neživih tvari, npr. čelik) Mogućnost predviđanja

Zeleno gospodarstvo (UNEP,2010) Zeleno gospodarstvo bi trebalo rezultirati u poboljšanju života čovjeka, njegove socijalne jednakosti istovremeno značajno smanjiti rizike po okoliš i ekološke katastrofe.

Zeleno gospodarstvo i Rio+20 United Nations Conference on Sustainable Development (UNCSD) Rio de Janeiro, 2012 TEME Zeleno gospodarstvo-Green economy u kontekstu održivog razvoja i iskorjenjivanje siromaštva Insitucionalni okvir za održivi razvoj

Zeleno gospodarstvo i Rio+20 Zeleno gospodarstvo znači osnovne promjene u modelu poslovanja, u proizvodnji i potrošnji, te u ljudskom poimanju odnosno svijesti. Na prvom mjestu zeleno gospodarstvo je novi način razmišljanja međusobnog uvažavanja proaktivnog djelovanja, te i društvene odgovornosti. UNCSD Rio konferencija 2012 god. koja se službeno naziva UNCSD Rio + 20 predviđa dati viziju zelenog gospodarstva u budućnosti.

Glavne smjernice zelenog gospodarstva (UNEP) • Smanjenje CO2 (Low Carbon Society) • Smanjenje i sprečavanje onečišćenja • Učinkovito čuvanje prirodnih resursa • Sprečavanje gubitka bioraznolikosti • Uključivanje javnog mijenja i socijalne osjetljivosti • Unapređenje zakonodavstva i regulative vezane za upravljanje okolišem

Ciljevi….. “20, 20, 20 do 2020.” što znači za EU 20% - CO2 smanjenja (30% ako se druge države EU slože) 20% - obnovljivih izvora energije (kao dio ukupne energije) 20% - unapređenja energetske učinkovitosti

Karl Burkart – 6 glavnih sektora zelenog gospodarstva Obnovljivi izvori energije Zelena gradnja Čistiji prijevoz (alternativna goriva, javni prijevoz, hibridna vozila…) Upravljanje vodama Gospodarenje otpadom Upravljanje tlom (organski uzgoj, zeleni gradovi…)

Zeleno gospodarstvo otvara velike mogućnosti za nove poslove, dugoročne investicije i nove pristupe socijalne osjetljivosti u gospodarstvu. To je jedan od razloga što se od Evropske unije traži da se obnovi i promijeni sadržaj Evropske strategije za održivi razvoj. Traži se od Evropske komisije da pokaže primjere iz prakse koji bi bili sadržani u strategiji kao prilozi. EEAC Statment and background papers, 2011

Green Jobs- zeleni poslovi Green-collar worker je (proizvodni) radnik, koji radi u sektoru gospodarstva, koje se bavi inženjerstvom i / ili upravljanjem okolišem. Zeleni poslovi zadovoljavaju potrebu za ozelenjivanjem gospodarstva. Generalno , to su prvenstveno poslovi u organizacijama, kompanijama, koje se bave energetski učinkovitim i održivim tehnologijama. Formalna zakonska regulativa u zaštiti okoliša zahtjeva od gospodarstvenih objekata potražnju eksperata, i konzultanata u području na pr. obnovljivih izvora energije.

Također to uključuje zapošljavanje arhitekata, koji su eksperti za zelenu ili održivu gradnju ili inženjera- specijalista za solarnu, energiju vjetra ili proizvodnju biogoriva. Zatim tu su stručnjaci za proizvodnju i održavanje zelenih vozila. U poljoprivredi to su “farmeri”, koji proizvode organsku hranu. Isto tako to su pravnici , odvjetnici koji su specijalizirani za pitanja okoliša i kršenja okolišnih zakona.

Primjeri obnovljivih izvora energije

Prikaz potrošnje obnovljivih izvora energije 1995-2008 u EU

Windmills were/are widespread in the Mediterranean. Windmills in Sicily, Italy Windmills in La Mancha, central Spain, that inspired Miguel de Cervantes' Don Quixote have been restored to working order, 500 years after they first ground wheat . Windmills on the island of Karpathos (Greece)

Windmills in Norfolk, UK (2); Russia (3); Colorado, USA (4). 4 4 2 2 Windmill in the Netherlands (1), built in 1757, type called a "ground sailer" , since the sails almost reach the ground. 1 3 Windmills in Norfolk, UK (2); Russia (3); Colorado, USA (4). 4 4 2 2 Diversity in design-adaptability to the use, scenery and climate

The same design, irrespective of the climate and scenery. -􀂾1887-88 Charles F. Brush- constructed first windmill which produced electrical energy (12 kW) - In Europe at the beginning of 20-th century there was a significant development of windmills in Dennmark. In 1918, 120 local communities have had a windmill of 20-35 kW, which have made all together about 3 MW. Offshore windmills farm located in the Oeresund, near Copenhagen,DK (1)and at Lake Michigan (USA)(2). Onshore windmills in Germany(1) and in Rockwille, USA(2). 1 1 2 2 The same design, irrespective of the climate and scenery.

                                                                                                 Historically,windmills were not very widespread in Croatia, more watermills were used. Onshore windmill Ravne I,on the Island of Pag, Croatia built in 2004,7 windmills each 850KW i.e. total of 5950KW.

U posljednjih dvadeset godina pojavljuje se veliki broj istraživanja , koja pretpostavljaju široku skalu energettskih postrojenja na osnovi obnovljivih izvora energije. Izračunato je da SAD mogu zadovoljiti zahtjeve za Kyoto-vim protokolom za smanjenje emisije ugljičnog dioksida zamjenom 60% generirane energije na bazi ugljena s 214,000–236,000 vjetro turbina jačine 1.5MW. 2008. Godine EU je prihvatila “climate change and energy package” koji predmijeva da 27 EU država trebaju povečati udio obnovljivih izvora energije na 20% europske ukupne proizvodnje energije do 2020.

For windpower, the most problematic materials are rare earth elements (RE) like neodymium(Nd) used in permanent magnets (PMs) in generators of the wind turbines. Current PM generators in large wind turbines use 0.2 kg Nd/kWh. Building the 19 million installed MW of windpower needed to power 50% of world energy in 2030 would require 3.8million metric tonnes of Nd,or about 4.4 million metric tonnes of Nd oxide (based on Nd2O3), which would amount to approximately 100,000 metric tons of Nd oxide per year over a 40–50 year period.

Two-mile-wide crater in China (inner Mongolia), the Baiyun Obo mine, is the world's biggest mine and the largest single source of RE, that are driving the global revolution in “green technology”. The RE from Baiyun Obo cover more than 77% of global demand for terbium, which power low-energy lightbulbs and neodymium, which powers wind turbines and are used in hybrid electric vehicles. RE are also used in mobile phones, computers, iPods, LCD screens, digital cameras, X-ray machines, missile guidance systems and space rockets. Industries reliant on the RE are worth £3trillion or 5% of global GDP.

Baiyun Obo, Inner Mongolia, RE mine

. Inside the factory, boiling sulphuric acid flows in open trenches and boiling yellow lava spews out of kilns at the end of rotating steel pipes. The sulphur-filled air stings the eyes and burns the lungs. 'We start out with uniforms but they soon get burnt away by the acid,' R.Jones was told by one worker whose trousers were a honeycomb of acid burns. 'They give us gloves and masks. But the masks don't do much. I have trouble breathing at the end of every 12-hour shift.' A worker's clothes are peppered with holes burned by the acid used by refineries to extract the rare-earths from the rocks

Is a “green wind energy” really so “green” ? Inconvenient truth? _________________________________________ Possible alternatives: use of direct-drive turbines that are based on magnetic fields brought about electrically, so that permanent magnets are not needed. use generators that don’t use RE, but have higher mass per unit of power, than do PM generators (the greater mass require greater structural support for the generator in the tower) recycling of Nd – costs unknown

Poljoprivredna zadruga Osatina, Semeljci jedan od najvećih proizvođača mlijeka u Hrvatskoj (48.000 – 53.000 l dnevno) farme muznih krava u Ivankovu i Tomašancima ukupnog kapaciteta od 4.700 grla stajski gnoj - nusproizvod proizvodnje (farma Ivankovo dnevno proizvodi 200 m3 gnojnica) proizvodnja kukuruzne silaže Izvor: Registar OIEKPP, Ministarstvo gospodarstva

2x1 MWh električne energije 2x1,3 MWh toplinske energije drugo bioplinsko postrojenje u Hrvatskoj u pogonu od srpnja 2011. godine status povlaštenog proizvođača električne energije dvije proizvodne jedinice: 2x1 MWh električne energije + 2x1,3 MWh toplinske energije

PROIZVEDENA ELEKTRIČNA ENERGIJA ukupna snaga proizvodnog postrojenja 4.000 kW uz pretpostavku rada 8200 sati godišnje (≈ 340 dana) ukupna godišnja proizvodnja iznosi 32.800.000 kWh Hrvatski operator tržišta energije d.o.o. (HROTE) plaća povlaštenim proizvođačima poticajnu cijenu za isporučenu električnu energiju sukladno Tarifnom sustavu za proizvodnju električne energije iz obnovljivih izvora energije i kogeneracije koji je donijela Vlada RH (NN 33/07); ugovor o otkupu električne energije potpisuje se s HROTE-om na 12 godina poticajna cijena ≈ 1,33 kn/kWh godišnji prihod ≈ 43,5 milijuna kn (bez PDV)

PROIZVEDENA TOPLINSKA ENERGIJA PROIZVODNJA U STAKLENICIMA – proizvodnja povrća (rajčica, krastavac, paprika) korištenjem topline oslobođene radom kogeneracijskih postrojenja i CO2 nastalog kao produkt sagorijevanja plina (koristi se za povećanje intenziteta fotosinteze) SUŠARA/HLADNJAČA – iskorištenje viškova toplinske energije tijekom ljetnih mjeseci: Ivankovo – sušenje dijela separiranog stajnjaka, dosušivanje sijena Tomašanci – transformacija u rashladni medij kojim se opskrbljuje hladnjača NAVODNJAVANJE – planirano navodnjavanje 400 - 450 ha poljoprivrednog zemljišta u okružju farmi

NAČIN FINANCIRANJA I ISPLATIVOST INVESTICIJE POSTROJENJE TOMAŠANCI ukupan iznos investicije: 51 milijun kuna financijska konstrukcija: krediti komercijalnih banaka i sredstva Fonda za zaštitu okoliša i energetsku učinkovitost - subvencija kamate (diskontirani iznos subvencije kamate od 1,6% na neotplaćeni iznos glavnice, najviše u iznosu od 720.000,00 kuna) predviđeni period povrata investicije je 5 GODINA planirana je izgradnja i trećeg bioplinskog postrojenja

Umjesto zaključka Zemlja ima dovoljno resursa da zadovolji potrebe svakog čovjeka, ali ne i pohlepu svakog čovjeka Mahatma Gandhi

Hvala na pozornosti!