Znižovanie emisií, nižšia záťaž pre životné prostredie aj zvýšenie efektívnosti využívania dostupných zdrojov, to sú typické črty zelenej energie. Tento pojem je spojený s obnoviteľnými zdrojmi, ktoré nepredstavujú riziko pre našu planétu a sú zároveň trvalo udržateľné. Čo všetko zelená energia zahŕňa a aké benefity má?
Čo je zelená energia a kde sa využíva
Zelená energia je všeobecné označenie pre energiu z obnoviteľných zdrojov a s ekologickým prístupom k planéte. Táto energia je vyrobená bez emisií a bez nepriaznivých vplyvov na životné prostredie a ekosystém s minimálnou záťažou pre celú klímu.
Na rozdiel od ropy, plynu alebo uhlia, čo sú fosílne a neobnoviteľné palivá, je zelená energia bez obmedzení a postupom času dochádza k obnove jej zdrojov. Jej využitie je spojené so znižovaním spaľovania fosílnych palív, znižovaním skleníkových plynov, čo má pozitívny vplyv na ovzdušie a zlepšením stavu lesov a poľnohospodárskej pôdy.
Obnoviteľné zdroje zelenej energie sa dnes využívajú v doprave, priemysle, výrobe a samozrejme aj v domácnostiach. Každá domácnosť môže individuálne prispieť k zníženiu spaľovania fosílnych palív napríklad inštaláciou solárnych panelov.
Ešte účinnejšie však je, ak začne využívať zelenú energiu celoročne a pre celú domácnosť, vrátane bežných spotrebičov, vykurovania alebo tiež ohrevu vody. To sa dá výberom takého dodávateľa, ktorého energia pochádza práve z obnoviteľných zdrojov.
Okrem slnečnej energie patria k obnoviteľným zdrojom aj vodná, geotermálna a veterná energia a energia získaná z biomasy. Ako obnoviteľná energia sa označuje aj jadrová, ktorá je bez skleníkových plynov. Samotný urán, ktorý sa v jadre štiepi, však už obnoviteľný nie je. Bez toxického vplyvu na ekosystém a vzduch je aj vodíková energia.
Prečo si vybrať zelenú energiu a jej výhody
Zelená energia je najlepšia voľba pre našu planétu, tam však jej výhody ani zďaleka nekončia. Pre jej využitie v domácnosti hovoria aj iné faktory, napríklad prevádzkové náklady, lepšie využitie lokálnych zdrojov, jednoduchšia údržba a väčšia samostatnosť.
Tu je zopár dôvodov, prečo zvoliť zelenú energiu:
Ekológia: Zníženie závislosti na fosílnych palivách, zníženie znečisťovania vzduchu emisiami CO2 a šetrnosť k životnému prostrediu pri výrobe aj distribúcii, to sú hlavné výhody zelenej energie spadajúce do oblasti ekológie. Práve zmiernenie negatívnych dopadov na klímu a planétu má najväčší význam a to aj pre budúce generácie.
Lacnejšia prevádzka: Hoci v mnohých prípadoch je úvodná investícia na prvý pohľad vyššia, zelená energia má aj ekonomické výhody. Prevádzka a následná cena za energiu je v prípade obnoviteľných zdrojov nižšia, samotné zdroje sú zadarmo a v neobmedzenom množstve. Lacnejšia je aj údržba vďaka jednoduchším technológiám.
Využitie lokálnych možností: Zelená energia využíva lokálne zdroje a lokálne možnosti priamo tam, kde sú. Platí to tak v prípade malých zdrojov energie v domácnosti ako aj v prípade tých väčších. Znižujú sa tak náklady na transport energie ako aj jej straty pri preprave na dlhé vzdialenosti, čo má za následok vyššiu efektivitu.
Nezávislosť a samostatnosť: Ak siahnete po niektorých menších domácich zdrojoch zelenej energie, napríklad solárnych článkoch, tepelnom čerpadle alebo menšej turbíne, ste ako domácnosť menej závislí od veľkých dodávateľov. V prípade odberu zelenej energie priamo od centrálneho distribútora podporujete nezávislosť od zahraničia.
Solárna energia a jej využitie
Najznámejším a u nás aj najviac využívaným obnoviteľným zdrojom zelenej energie je slnečná energia. Odborne sa jej hovorí solárna energia a jej princíp spočíva vo využití dopadajúceho slnečného žiarenia na planétu. Toto žiarenie je možné premeniť na tepelnú energiu cez solárne kolektory a na elektrinu cez fotovoltaické články.
Energia zo slnka sa dá využívať aj pasívne, obzvlášť v prípade domácnosti. Stačí pri stavbe nového objektu orientovať stavebné otvory, čiže okná a dvere, tak, aby sa maximalizovalo dopadajúce slnečné žiarenie, ktoré zvýši tepelný komfort vo vnútri.
Ak ide o využitie v domácnosti, má tieto formy:
- pre ohrev teplej vody v domácnosti vo vnútri ale aj vonku v bazéne sa využívajú solárne kolektory, ktoré premieňajú slnečné žiarenie na teplo
- slnko v tomto prípade zohrieva čierny povrch kolektora, ktorý je dutý a obsahuje rúrky, v ktorých cirkuluje voda, ktorá sa následne ohrieva
- pre získanie elektrickej energie sa využívajú fotovoltaické články, ktoré obsahujú veľkoplošné polovodičové diódy, v ktorých vzniká napätie
- princípom je vznik jednosmerného prúdu, ktorý je možné využiť na okamžitú spotrebu pre domácnosť alebo uskladniť na dobu, kedy slnko už nesvieti
To, že na Zem dopadne 20 tisíc krát slnečného žiarenia viac, ako je potrebná energia pre celý svet, je ukazovateľ toho, že solárna energia má obrovský potenciál. Využíva sa aj v solárnych vežiach na pohon turbín, v solárnych peciach, v solárnych komínoch na výrobu tepla aj chladu a v niektorých oblastiach aj cez koncentračné technológie.
Energia z vodných elektrární
Druhým obnoviteľným zdrojom energie je vodná energia. Tá je získavaná predovšetkým z vodných elektrární a to buď na základe pohybu vody alebo na princípe teplotných rozdielov. Vodná energia patrí spolu so solárnou k najviac využívanou na svete.
Súčasťou využívania vodnej energie je uzavretý kolobeh vody, čiže vodný cyklus. Vplyvom slnečnej aktivity sa voda z oceánov a morí odparuje, vytvára sa vodná para, ktorá je súčasťou oblakov a vo forme zrážok sa dostáva naspäť. Prúd vody alebo rozdiely v teplote je možné využiť na premenu na elektrickú energiu a to bez záťaže emisiami.
Vodná energia sa vyrába vo veľkých, malých a mikro vodných elektrárňach. Veľké sú s výkonom nad 10 MW, malé s výkonom nad 1 kW a mikro pod 1 kW.
Na výrobu energie sa využívajú podľa druhu hrádzové vodné elektrárne a menšie vodné elektrárne využívajúce prietok vody. Zaujímavé z hľadiska možnosti akumulácie energie sú aj prečerpávacie elektrárne využívajúce buď turbíny alebo čerpadlá.
Energiu z vody je možné využiť aj s využívaním klesajúcich a stúpajúcich vĺn, z toku prílivu, z premeny morskej tepelnej energie aj s ochladzovaním vody v hlbokých jazerách. U nás sú najviac využívané hrádzové elektrárne, malé vodné elektrárne a prečerpávacie elektrárne. Priamo v d domácnostiach zatiaľ nie je vodná energia taká rozšírená.
Biomasa na kúrenie aj ako palivo
To, čo sa naopak individuálne a vo väčšom meradle využíva aj pre vlastnú spotrebu, je energia získavaná z biomasy. Pod týmto pojmom si predstavte organický materiál alebo jeho zvyšky pochádzajúce zo zvierat a rastlín s biologickou rozložiteľnosťou.
Vo väčšom meradle sa môže biomasa využívať aj v kvapalnej alebo plynnej podobe. Najznámejšie využitie biozložiek vo väčšom meradle je v biopalivách, čiže bioetanol využívaný v benzínoch, prípadne bionafta. Palivá s obsahom biologickej zložky majú nižšiu produkciu emisií a prispievajú k zníženiu vypúšťania oxidu uhoľnatého.
V rámci domácnosti sa využíva pevná biomasa:
- biomasa je vhodná najmä na vykurovanie, na čo existujú špeciálne kotly na spaľovanie biomasy, z 1 kg získate teplo o výkone 10 až 20 MJ
- v samotnej biomase je zakonzervovaná slnečná energia uskladnená v chemických väzbách, pričom súčasťou je aj spotrebovanie oxidu uhličitého
- pri spaľovaní biomasy sa síce oxid uhličitý znova uvoľňuje, nakoľko však je zároveň aj vstupnou zložkou pri jej tvorbe, má v tomto neutrálnu úlohu
- na druhú stranu, využívanie biomasy nie je vždy považované na 100 % čistý spôsob produkcie energie, môže mať negatívne dopady na biodiverzitu
Tuhá biomasa je zložená z viacerých zložiek. Prevláda poľnohospodárska biomasa, no jej súčasťou sú aj lesná biomasa, odpad z drevospracujúceho priemyslu a komunálny odpad. V biomase možno nájsť slamu, živočíšne exkrementy, odpady zo sadov a vinohradov, štiepku, kôru, odrezky, hobliny, piliny aj tuhý spáliteľný a odpad.
Energia z vetra a veterné parky
Čoraz rozšírenejšou zelenou energiou pochádzajúcou z obnoviteľného zdroja je aj veterná energia. Tá je založená na zachytávaní vzdušných prúdov a ich využívaní na pohon veterných turbín s výkonom až do 5 MW. Otáčanie turbíny pod náporom vetra prenáša energiu do generátora a tú je možné uskladniť aj poslať do distribučnej siete.
Vietor ako zdroj tejto energie je jedným z najlacnejších a najviac ekologických pôvodcov. Pri výrobe nevzniká odpad, neznečisťuje sa ovzdušie a nedochádza k žiadnym negatívnym vplyvom na ľudské zdravie. Tento druh energie patrí k tým najzelenším.
Na druhú stranu, výroba veternej energie je viazaná na vhodné poveternostné podmienky. Oblasť musí byť nielen veterná, ale aj stála a vetry musia byť stabilné.
Práve preto sa veterné parky s turbínami pre výrobu veternej energie inštalujú v oblastiach s vyššou nadmorskou výškou alebo pri pobreží. Hoci sa počet veterných parkov rozširuje, v súčasnosti je z celosvetového hľadiska veterná energia ešte stále príliš málo rozšírená. Jej podiel zo všetkých obnoviteľných zdrojov je len niekoľko percent.
Na našom území netvorí veterná energia ani 1 %, veterných parkov máme na Slovensku len niekoľko a ich inštalovaný výkon dosahuje len zopár stoviek kW. V domácnosti tiež nepatria veterné turbíny medzi preferovanú voľbu a to aj kvôli hluku.
Geotermálna energia vo svete a u nás
Posledným obnoviteľným zdrojom energie je energia získavaná z prirodzeného tepla zeme. Geotermálna energia, ako sa jej odborne hovorí, patrí k čistej a trvalo udržateľnej energii, hoci technicky nie je nevyčerpateľná a obnoviteľná. Vzhľadom na jej zásoby a aktuálny stav využívania sa za takú považuje a využíva sa iba v obmedzenej miere.
Podstatou tejto energie je výroba s využitím tepla z jadrovej časti Zeme. V jadre planéty sa udržiava vysoká teplota v dôsledku pomalého rozpadu rádioaktívnych častíc, čo sa využíva vŕtaním geotermálnych zariadení do hĺbky. Tieto zariadenia potom čerpajú veľmi horúcu podzemnú vodu a prostredníctvom turbín z nej vyrábajú elektrinu.
Využitie geotermálnej energie je možné lokálne:
- výstavba vrtov a elektrární využívajúcich geotermálnu energiu je sprevádzaná vysokou investíciou, prevádzkové náklady sú naopak nízke
- elektrárne využívajúce geotermálnu energiu fungujú na princípe suchej pary, horúcej vody alebo výmenníky s použitím kondenzovanej pary
- niektoré oblasti sú na využitie geotermálnej energie vhodné viac, záleží to od toho, ako ďaleko je geotermálna energia z jadra blízko povrchu
- u nás sa využíva táto energia ako teplá voda z prameňov pre použitie na vykurovanie, v minulosti to bolo v poľnohospodárstve, dnes skôr v kúpeľníctve
Čo sa týka celosvetového využitia geotermálnej energie, asi najznámejšou krajinou, ktorá ju používa, je Island. Okrem neho je energia často využívaná aj v USA, najmä v severnej Kalifornii. Vysoký potenciál majú aj Taliansko a Nový Zéland.