Tomasz Podgajniak: OZE – Odnawialne źródła energii

Korzystamy z nich od zarania dziejów.

Przyzwyczajeni do tego, że mamy do dyspozycji węgiel, gaz i ropę oraz generowaną dzięki tym nośnikom energię elektryczną, mechaniczną czy cieplną nie pamiętamy, ba! nie chcemy pamiętać, że surowce kopalne zaczęły stawać się dla ludzkości kluczowym źródłem energii dopiero kilkaset lat temu.

Owszem, bez surowców kopalnych nie byłaby możliwa rewolucja przemysłowa i przebiegający w wykładniczo rosnącym tempie postęp technologiczny, ale jednak człowiek przez większą część swojej historii, od jej zarania, korzystał wyłącznie z naturalnych źródeł, głównie z energii słońca, wiatru, wody i biomasy.

Otacza nas ocean energii – bezpłatnej i dostępnej na wyciągnięcie ręki – której pierwotnym źródłem jest Słońce.

Młyny, folusze, a nawet kuźnie w manufakturach napędzane były przez wiatraki albo koła wodne, pojazdy – przez żagle lub siłę mięśni. Słońce i drewno budowały fortuny żupników warzących sól, towar na wagę złota. Nawet uschnięty krowi placek jeszcze do niedawna zabierało się z łąki i paliło nim pod kuchnią, a w biedniejszych regionach Afryki czy Azji czyni się tak nadal. I sama tylko energia wiatru wystarczyła Europie by skolonizować niemal cały świat.

Otacza nas ocean energii – bezpłatnej i dostępnej na wyciągnięcie ręki – której pierwotnym źródłem jest Słońce. To ono przecież wywołuje różnice ciśnień powietrza, a tym samym wiatry, transportuje miliardy ton wody w góry, skąd spływa ona na niziny z siłą wodospadu. To energia słoneczna kumulowała się od zawsze w roślinach, które nie tylko możemy dziś wykorzystywać bezpośrednio, ale które przez dziesiątki milionów lat tworzyły zasoby paliw kopalnych, dość beztrosko, szybko i często bez sensu przez nas wykorzystywane.

Nazywamy ją potocznie odnawialną, choć termin ten razi ucho każdego, kto zna i rozumie zasady fizyki i termodynamiki. Nie ma czegoś takiego, jak odnawialna energia – energia występuje w różnych formach: energii cieplnej, mechanicznej, elektrycznej czy chemicznej i często przechodzi z jednej formy do innej, ale summa summarum to ciągle jest ta sama energia, krążąca po Wszechświecie. Można ją wykorzystać ale nie da się jej odnowić. Nie odnawia się zatem, tylko przemienia i rozprasza.

I wszystko wskazuje na to, że w perspektywie termodynamicznej, po upływie miliardów lat Wszechświat wypełniony tą rozproszoną energią stanie się ciemny i zimny. Nie będzie ani ciepła, ani światła. Niczego. Ale to temat na zupełnie inną opowieść.

W zasadzie nie ma też, za wyjątkiem biomasy, odnawialnych nośników energii. Biomasa to jedyny zasób, który odtwarza się dość szybko, abyśmy mogli w trakcie ludzkiego życia to zaobserwować. Ruch mas powietrza, płynąca w rzece woda, czy strumień fotonów bombardujących powierzchnię Ziemi to tylko zjawiska fizyczne, które zachodzić będą tak długo, jak długo na Ziemię docierać będzie energia ze Słońca, a atmosfera wraz z wodą nie odparuje w Kosmos. Nie są to więc procesy odnawialne, tylko powtarzalne, występujące ciągle, choć z różnym natężeniem w różnych miejscach.

Ponieważ jednak zasoby te są w perspektywie historycznej (nie termodynamicznej) praktycznie niewyczerpywalne i stanowią alternatywę dla kopalnych nośników energii, które odnawiać się raczej nie będą, przyjęło się mówić w kontrze do węgla, ropy, gazu czy nawet paliw rozszczepialnych, o odnawialnych źródłach energii! Gdy raz wydobędziemy węgiel z warstwy geologicznej, w której zalega, nie da się go odtworzyć i umieścić w tym samym miejscu, gdyż kosztowałoby to wielokrotnie więcej energii, niż dałoby się z tego węgla uzyskać.

Co ciekawe, węgiel też mógłby być uznany za odnawialne źródło energii, gdyby założyć, że proces jego powstawania mógłby się powtórzyć. Tworzył się przecież przez miliony lat podczas wieloetapowych przekształceń biomasy w tytanicznych procesach geologicznych i chemicznych. Warunki te już się jednak raczej nie powtórzą. Ziemia się starzeje, nie jest już tak aktywna geologicznie. A nawet gdyby coś takiego się zdarzyło, to jakie to ma znacznie z perspektywy naszego i następnych kilku tysięcy pokoleń ludzi? Musimy tu i teraz znaleźć odpowiedź na pytanie jak inaczej zaspokoić nasze energetyczne potrzeby, a nie liczyć na geologiczny cud.

Obecnie coraz szersze kręgi ludzkości zaczynają ponownie dostrzegać, oczywisty wydawałoby się fakt, że odnawialne zasoby energetyczne otaczają nas w ogromnych ilościach. Ta energia dociera do nas nieprzerwanie i niezależnie od naszej woli. Po prostu jest. Wystarczy tylko po nią sięgnąć.

Globalna produkcja energii ze źródeł odnawialnych jest już dziś większa, niż cała konsumpcja energii na świecie na początku ubiegłego wieku.

Gdy nauczymy się, jak efektywnie uszczknąć z tego oceanu niewielką jego cząstkę, mniej niż 1% docierającej na Ziemię energii ze Słońca, nasze potrzeby energetyczne będą zaspokojone na miliony lat. Epoka paliw kopalnych nadeszła, bo nie umieliśmy tego zrobić, a skorzystanie z nagromadzonych przez setki milionów lat zasobów okazało się technologicznie wykonalne i pozwoliło realizować rosnące aspiracje ludzkości, marzenia o lepszym życiu, w dostatku, cieple, bez niszczącej pracy fizycznej.

Jednak dziś ten sam postęp technologiczny umożliwia nam powrót do tego co już było – doszliśmy do etapu, w którym wiatr, woda i słońce mogą dostarczyć nam wielokrotnie więcej energii niż kilkaset lat temu. Dziś to jeszcze ułamek, choć coraz większy, naszych potrzeb. W perspektywie 2-3 dekad będą to źródła dominujące. Nawiasem mówiąc – globalna produkcja energii ze źródeł odnawialnych jest już dziś większa, niż cała konsumpcja energii na świecie na początku ubiegłego wieku! A tempo wzrostu udziału oze jest coraz szybsze.

Czy każde źródło odnawialne jest źródłem czystej energii, której pozyskiwanie i wykorzystywanie nie wpływa negatywnie na środowisko? Oczywiście nie, bo na przykład biomasa spalana w celu uzyskiwania ciepła czy energii elektrycznej także emituje zanieczyszczenia do atmosfery, choć w mniejszym stopniu niż węgiel brunatny. Wytwarzanie paneli słonecznych czy elementów turbin wiatrowych też generuje zanieczyszczenia.

Ale i tak skala tych oddziaływań jest tysiące razy mniejsza niż energetyki konwencjonalnej, wykorzystującej paliwa kopalne. Ilość zanieczyszczeń pyłowych i gazowych emitowanych podczas spalania paliw z elektrowni, samochodów, palenisk domowych itp. jest tak wielka, że zaczyna wpływać na zmiany środowiska i klimatu w skali globalnej.

Naukowcy zastanawiają się nawet, czy nie weszliśmy już w nową epokę geologiczną – Antropocen – w której to nie siły Natury, ale aktywność człowieka ma dominujący wpływ na zmiany zachodzące na Ziemi! Czas więc zacząć wracać do korzeni.

Tomasz Podgajniak
Prezes firmy Enerco, członek zarządu Polskiej Izby Gospodarczej Energetyki Odnawialnej i Rozproszonej, minister środowiska w rządzie Marka Belki.