1. 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

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

3. EU definira održivi razvoj
GOSPODARSTVO
DRUŠTVO
OKOLIŠ
Obrazovanje za održivi razvoj

4. 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

5. 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.

6. 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

7. 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

8. 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

9. 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

10. 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

11. 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…

12. 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

13. 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.

14. 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

15. 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.

16. 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

17. 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

18. 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…)

19. 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

20. 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.

21. 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.

22. Primjeri obnovljivih izvora energije

23. Prikaz potrošnje obnovljivih izvora energije 1995-2008 u EU

24. 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)

25. 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

26. The same design, irrespective of the climate and scenery.
-􀂾 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 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.

27.                                                           
                                     
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.

28. 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.

29. 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.

30. 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.

31. Baiyun Obo, Inner Mongolia, RE mine

32. .
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

34. 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

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

36. 2x1 MWh električne energije 2x1,3 MWh toplinske energije
drugo bioplinsko postrojenje u Hrvatskoj
u pogonu od srpnja godine
status povlaštenog proizvođača električne energije
dvije proizvodne jedinice:
2x1 MWh električne energije +
2x1,3 MWh toplinske energije

37. PROIZVEDENA ELEKTRIČNA ENERGIJA
ukupna snaga proizvodnog postrojenja kW
uz pretpostavku rada 8200 sati godišnje (≈ 340 dana) ukupna godišnja proizvodnja iznosi 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)

38. 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 ha poljoprivrednog zemljišta u okružju farmi

39. 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 ,00 kuna)
predviđeni period povrata investicije je 5 GODINA
planirana je izgradnja i trećeg bioplinskog postrojenja

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

41. Hvala na pozornosti!