1. Obnovljivi i neobnovljivi vidovi energije

2. Obnovljivi i neobnovljivi vidovi energije
U osnovi razlikujemo obnovljive (alternativne) i neobnovljive (konvencionalne) vidove energije.
U obnovljive ubrajamo: energiju sunca, energiju vetra, energiju morskih talasa, geotermalnu energija, energiju biomase, dok se u neobnovljive ubrajaju fosilna goriva (ugalj, nafta, zemni gas)

3. Neobnovljivi vidovi energije
U neobnovljive vidove energije ubrajaju se fosilna goriva i to:
a.) ugalj
b.) nafta i
c.) zemni gas

4. Neobnovljivi vidovi energije-UGALJ
U toku 400 miliona godina nagomilani su ostaci kopnene vegetacije u močvarama u vidu ogromnih količina biljne organske materije. Složenim biohemijskim i hemijskim preobražajem biljaka u zemljinim slojevima nastala su ležišta uglja.

5. Antracite (kameni ugalj)
Porast sadržaja C i oslobođene toplote
Porast sadržaja vlage
treset (nije ugalj)
Lignit (braon ugalj)
Bitumen (tečni ugalj)
Antracite (kameni ugalj)
toplota
toplota
toplota
pritisak
pritisak
pritisak
Delimično raspadnut biljni materijal u tresavama i mičvarama; nizak toplotni kapacitet
Nizak toplotni kapacitet; nizak sadržaj sumpora; u većini predela otežano snabdevanje
Široko korišćen kao gorivo zbog visokog toplotnog kapaciteta i široke dostave; normalno sadrži dosta sumpora
Najpoželjniji zbog visokog toplotnog kapaciteta i niskog sadržaja sumpora; uglavnom je otežana njegova nabavka
Figure 16.12
Natural capital: stages in coal formation over millions of years. Peat is a soil material made of moist, partially decomposed organic matter. Lignite and bituminous coal are sedimentary rocks, whereas anthracite is a metamorphic rock (Figure 15-8, p. 343). QUESTION: Are there coal deposits near where you live or go to school?
Fig , p. 368 5

6. Neobnovljivi izvori energije-NAFTA
U toku više stotina miliona godina, u pogodnim morskim dubinama, u određenim uslovima, pored uobičajenih morskih životinja, razvijale su se ogromne količine planktonskih organizama, kao i primitivne alge, gljive i bakterije. Ovi organizmi su postepeno odumirali i tonuli na morsko dno, gde su se u anaerobnim uslovima (bez prisustva kiseonika), konzervirale. Ovi procesi preobražaja organskih supstanci u ugljovodonik mogući su samo u određenim uslovima i tokom izuzetno dugog vremenskog razdoblja.

7. NAFTA
Sagorevanje nafte u saobraćaju proizvodi 43% globalne emisije CO2.
Figure 16-7 7

8. PRIRODNI GAS
Rusija i Iran poseduju gotovo pola svetskih rezervi prirodnog gasa.
Svetske zalihe prirodnog gasa mogu da potraju još godina.
Prirodni gas je svestrano i čisto gorivo, ali se iz njega oslobađaju gasovi staklene bašte, ugljen-dioksid (kada sagoreva) i metan (kada curi) u troposferu. Zemni gas je nastao na isti način i paralelno, u istim uslovima kao i nafta. On se danas koristi uglavnom za zagrevanje prostorija i druge potrebe u toplotnoj energiji. U nekim područjima kao što je Engleska, zemni gas se u domaćinstvima koristio još pre nafte. 8

9. hidro-energija geotermalna, solarna, vetra
SVET
nuklearna energija6%
hidro-energija geotermalna, solarna, vetra 7%
prirodni gas
21%
Obnovljivo 18%
biomasa 11%
ugalj 22%
Figure 16.3
Natural capital: commercial energy use by source for the world (left) and the United States (right) in Commercial energy amounts to only 1% of the energy used in the world; the other 99% is direct solar energy received from the sun and is not sold in the marketplace. (Data from U.S. Department of Energy, British Petroleum, Worldwatch Institute, and International Energy Agency)
nafta 33%
Neobnovljivo 82%
Fig. 16-3a, p. 357 9

10. hidro-energija, geotermalna, solarna, vetra 3%
USA
hidro-energija, geotermalna, solarna, vetra 3%
prirodni gas 23%
nuklearna energija 8%
obnovljovo 8%
ugalj 23%
biomasa 4%
nafta39%
Figure 16.3
Natural capital: commercial energy use by source for the world (left) and the United States (right) in Commercial energy amounts to only 1% of the energy used in the world; the other 99% is direct solar energy received from the sun and is not sold in the marketplace. (Data from U.S. Department of Energy, British Petroleum, Worldwatch Institute, and International Energy Agency)
neobnovljivo 93%
Fig. 16-3b, p. 357 10

11. Svake godine u Evropi od zagađenog vazduha, slabog kvaliteta vode,
Šta su posledice?
Efekat staklene bašte
Globalno zagrevanje
Temperatura će se povećati za otprilike 1 do 3,5°C do godine
Topljenje glečera
Menjanje klime
biljnih vrsta i životinjskih vrsta je pred poptunim izumiranjem
Svake godine u Evropi od zagađenog vazduha, slabog kvaliteta vode,
zbog trovanja olovom ili zbog povreda umire dece do 19 godina!!!

12. Antropogeni izvori zagađivanja vazduha
Antropogeni izvori zagađenja čine osnovu današnjih ekoloških problema. Najčešće zagađujuće materije su ugljen – monoksid (CO), sumpor – dioksid (SO2), azot – dioksid (NO2) i čađ. Specifične zagađujuće materije vazduha su i olovo, kadmijum, mangan, arsen, nikl, hrom, cink i drugi teški metali, kao i razna organska jedinjenja koja nastaju kao rezultat različitih aktivnosti
(Sl. 8,9,10,11,12,13,14,15).
Slika 8 Antropogeni izvor zagađenja
Slike 13,14,15
Slika 9
Slika 10
Slika 11
Slika 12

13. Kisele kiše
Pojam kisela kiša odnosi se na padavine koje u većoj meri sadrže okside sumpora, azota, amonijaka i drugih hemijskih elemenata (Sl. 23). Zbog povećanog prisustva ovih oksida pH vrednost kiselih kiša u proseku iznosi od 4 do 4,5. Ova koncentracija otprilike odgovara četrdeset puta većoj količini kiseline u odnosu na normalnu kišu čija je pH oko 5,5. Glavni izvori aerozagađenja koji su odgovorni za nastanak kiselih kiša su termoelektrane i štetni izduvni gasovi iz automobila, dimnjaka i sl., a štete koje prouzrokuju kisele kiše obično nastaju daleko od izvora
Kisele kiše su uzrok velikog oštećenja zimzelenih šuma (lamela sindrom-opuštenost grana), (Sl. 24,25,26,27), a često i izumranja čitavih šumskih kompleksa.
Pored šuma kisele kiše štetno deluju i na jezera. Vodeni organzmi su, uglavnom osetljivi na promene pH vrednosti životne sredine, tako da može doći do izumiranja biljaka, mikroorganizama pa i čitavog eko sistema.
Kisele kiše uzrokuju pojačano raspadanje kamenja i peska, pa su na taj način ugroženi i mnogi kulturno – istorijski spomenici (Sl. 28,29).
Slika 24
Slike 28,29
Slike 25,26,27
Slika 23

14. Efekat staklene bašte
Poznato je da život na planeti Zemlji ne bi bio moguć bez postojanja prirodnog efekta staklene bašte. Prirodna pojava gasova sa efektom staklene bašte, pre svega vodene pare (H2O), ugljen – dioksida (CO2) i gasova, kao što su metan (CH4), azot – suboksid (N2O) i ozon (O3) dozvoljava Sunčevoj energiji da prodre do Zemlje i da padne na nju kao svetlost, a onda se zadržava u atmosferi kao infracrvena toplota.
Međutim, izgleda da se ovaj fenomen koji je milionima godina održavao život na planeti Zemlji u poslednjih sto godina pretvara u ozbiljnu pretnju, zahvaljujući negativnom antropogenom uticaju. Sa razvitkom industrije i porastom broja stanovnika emisija gasova sa efektom staklene bašte se stalno povećava.
Slika. 30 Efekat staklene bašte

15. Postoji rešenje
za začarani krug između emisije štetnih gasova, efekta staklene bašte, globalnog zagrevanja i rasta potrošnje energije,
a rešenje je
UPOTREBA OBNOVLJIVIH IZVORA ENERGIJE

16. ENERGIJA BIOMASE
Biomasa je obnovljiv izvor energije, a čine je brojni proizvodi biljnog i životinjskog porekla.
Glavna prednost biomase u odnosu na fosilna goriva je manja emisija štetnih gasova i otpadnih voda.
Dodatne su prednosti zbrinjavanje i iskorišćavanje otpada i ostataka iz poljoprivrede, šumarstva i drvne industrije, smanjenje uvoza energenata, ulaganje u poljoprivredu i nerazvijena područja i povećanje sigurnosti snabdevanja energijom.

17. Obnovljivi vidovi energije-Biodizel
Kao jedna od dobrih mera za smanjenje aerozagađenja navodi se i mogućnost sve veće upotrebe biodizela i drugih biogoriva.Za razliku od konvencionalnog goriva, biodizel ne sadrži sumpor (odnosno sadržaj sumpora je veoma nizak), čime se smanjuju mogućnosti za pojavu kiselih kiša. Biodizel ne sadrži ni toksična aromatska jedinjenja kao što je benzen.Visok sadržaj kiseonika doprinosi smanjenju sadržaja čestica (ili čađi) u izduvnim gasovima, dok potpunije sagorevanje doprinosi i smanjenoj emisiji ugljen monoksida. Kao i kod svih goriva, sagorevanjem biodizela nastaje ugljen dioksid, međutim pošto biljke koriste ugljen dioksid iz atmosfere (proces fotosinteze) za svoj rast, ugljen dioksid formiran sagorevanjem ovog goriva uravnotežava se sa apsorbovanim ugljen dioksidom tokom godišnjeg rasta biljaka koje se upotrebljavaju kao sirovine za dobijanje biljnih ulja.
U Srbiji, u Šidu je krajem prošlog meseca ( god) otvorena prva fabrika biodizela, Victoriaoil, kapaciteta tona godišnje Ova fabrika je najveći proizvođač ovog biogoriva u jugoistočnoj Evropi .

18. Obnovljivi vidovi energije-Biomasa
Sa energetske tačke gledišta biomasom se smatra sva materija biljnog i životinjskog porekla koja može da se koristi kao gorivo. Tu spadaju drvna masa, trska, slama, šaša, strnjika i razno drugo rastinje.
Prednosti korišćenja biomase su: gorivo je pristupačno i koristi se na mestu izvora, nije potreban transport u većem obimu, količine se stalno obnavljaju, jeftina je tehnologija i radna snaga. Biomasa je ekološki bezopasna jer su otpadni materijali manjeg obima i ne povećavaju atmosfersku zagađenost ugljendioksidom.

19. Obnovljivi vidovi energije-Sunce
Iako je Sunce neograničeni izvor energije na Zemlji, njegovo korišćenje zahteva posebnu tehnologiju za akumuliranje. Korišćene sunčeve energije u velikoj meri zavisi od nivoa usvojene tehnologije, a za korišćenje ovog vida energije neophodna su velika početna ulaganja u postrojenja.
Energija zračenja Sunca se prevodi u električnu energiju primenom fotonaponskih konvertora (solarnih ćelija) odnosno u toplotnu energiju primenom solarnih ćelija.

20. „Parabolic trough“ sistemi uz pomoć parabolično-cilindričnih kolektora fokusiraju sunčevu energiju. Sunčevi zraci se pomoću ogledala fokusiraju na cev koja prolazi kroz centar kolektora. Ta koncentrisana toplota greje ulje u cevi koje se koristi za zagrevanje vode u parnom generatoru, zatim, generator stvara paru i pokreće turbinu. Parna turbina proizvodi mehaničku energiju koja služi za pokretanje električnog generatora.

21. Energija vetra
U toku poslednjeg milenijuma, energija vetra je korišćena u raznim vidovima i u različite svrhe: kao pogonska snaga u moreplovstvu, kao mehanička snaga za navodnjavanje i mlevenje brašna (vetrenjače) i slično. "Farme vetrova" su popularan izvor energije u krajevima gde vetrovi stalno duvaju.

22. Obnovljivi vidovi energije-Energija vetra

23. ENERGIJA VETRA Energija vetra se u Srbiji slabo koristi Vetroelektrane
Rad elektrana na vetar nije praćen pojavom zagađenja
Velika ekspanzija korišćenja vetra u svetu (2001. godine oko 70% više proizvedene struje u odnosu na godinu)
Energija vetra se u Srbiji slabo koristi
Zaliv Gvantanamo, na Kubi
Vetrogeneratori u Severnom moru

24. ENERGIJA VETRA
Energija vetra je transformisani oblik sunčeve energije. Sunce neravnomerno zagreva zemljinu površinu što rezultira razlikama u vazdušnim pritiscima. Usled težnje za izjednačavanjem vazdušnih pritisaka nastaju horizontalna kretanja vazdušnih masa – vetrovi. Postoje delovi Zemlje na kojima duvaju tzv. stalni (planetarni) vetrovi i na tim područjima je iskorišćavanje energije vetra najisplativije. Dobre pozicije su obale okeana i pučina mora.
Danas se energija vetra koristi za proizvodnju električne energije pomoću vetrogeneratora.
Dobre strane iskorišćavanja energije vetra
ističu se visoka pouzdanost rada postrojenja i odsustvo emisije štetnih gasova.
Loša strana je porast buke usled funkcionisanja vetrogeneratora.

25. HIDROENERGIJA
Energija vode (hidroenergija) je značajan obnovljivi izvor energije, a ujedno i jedini koji je ekonomski konkurentan fosilnim gorivima i nuklearnoj energiji. Primena hidroenergije je ograničena prisustvom obilja brzo tekuće vode i njene permanentne dostupnosti tokom cele godine.
Izgradnja i rad hidroergetskih objekata dovodi do izmene prirodnih vodenih ekosistema. Promenom nivoa površinskih i podzemnih voda menjaju se hidrološke prilike i time fizičko-hemijske karakteristike vode, što direktno redukuje brojnost organskih vrsta datih biotopa. Podizanjem brana i odsustvom koridora, presecaju se putevi akvatičnim organizmima i time ograničava areal za mrest brojnih vrsta riba.

26. ENERGIJA VODE Velike hidroelektrane ? ? ? ...
iz kopnenih vodotokova
(reka, potoka i sl.),
iz plime i oseke,
iz morskih talasa,
iz unutrašnje
energije mora
Velike hidroelektrane ? ? ? ...
.... potpuna promena ekosistema

27. Male (mikro) hidroelektrane do 10 MW
Član 86, stav 1, "Povlašćeni proizvođači električne energije...
Mala hidroelektrana Gradište kod Knjaževca

28. Unutrašnja energija mora
Energija plime i oseke
Nemogućnost iskorišćavanja u svim morima
Energija talasa
Unutrašnja energija mora

29. Geotermalna energija
Geotermalna energija u užem smislu obuhvata samo onaj deo energije iz dubina Zemlje koji u obliku vrućeg ili toplog geotermalnog medija (vode ili pare) dolazi do površine Zemlje i prikladan je za iskorišćavanje u izvornom obliku (za kupanje, lečenje i sl.) ili za pretvaranje u druge oblike energije (električnu energiju, zagrevanje prostora i sl).

30. GEOTERMALNA ENERGIJA

31. Šta je to GEOTERMALNA ENERGIJA ?
Unutrašnja toplotna energija Zemlje
Hidrogeotermalna energija - toplotna energija akumulirana u podzemnim vodama.
Kako nastaje ?
Polagano prirodno raspadanje radioaktivnih elemenata (urana, torijuma)

32. Prednost je to da je jeftin, stabilan i trajan izvor, po pravilu nema štetnih emisija, osim vodene pare, ali ponekad se mogu oslobađati male količine ugljen-dioksida i sumpor-dioksida.
Slabosti proizilaze iz činjenice da je malo mesta na Zemlji gde se vrela voda u podzemlju ne nalazi na prevelikoj dubini takva područja, tzv. geotermalne zone, vezana su uz vulkanske oblasti ili granice litosfernih ploča. Kako su to često i trusna područja sama gradnja postrojenja zahteva povećane troškove. Često su udaljena od naseljenih oblasti, pa se stvaraju troškovi prenosa energije.

33. Geotermalna energija ... je pouzdana ... je obnovljiva
... produkuje minimalnu emisiju štetnih supstanci u vazduhu
... može pomoći smanjenju globalnog zagrevanja
... može neutralisati ostale tipve zagađenja životne sredine
... je oslobođena od sagorevanja
... ima minimalan dodir sa površinom zemljišta
... nije bučna tehnologija
... manje košta
EMISIJA
Azotovi oksidi
(NOx)
Sumpor dioksid
(SO2)
Čestično zagađenje
Ugljen dioksid
(CO2)
POSLEDICE
Iritacija disajnih piteva, kašalj,
obrazovanje smoga, pogoršanje kvaliteta vode i td.
Otežano disanje, napetost u grudima, plućne bolesti, degradacija ekosistema
Astma, bronhitis, rak, smanjena vidljivost, i td
Globalno zagrevanje što uslovljava otopljavanje lednika, a time i povećenje nivoa mora, menja klimu te stvara rizik od nepogoda
Emisija pri korišćenju geotermalne energije
nema
0 – 0,35 lb/MWh
0 – 88,8 lb/MWh
Emisija pri korišćenju uglja
4,31 lb/MWh
10,39 lb/MWh
2,23 lb/MWh
2191 lb/MWh

35. Otake, Japan
The Geysers, Kalifornija