Zdrojov energie, ktoré môžeme používať na výrobu elektriny, na kúrenie, ohrev vody či na pohon dopravných prostriedkov, je v princípe nekonečne veľa. Niektoré sú vyčerpateľné, ďalšie netradičné a mnohé sú vo veľkom nepoužiteľné. Jedno je isté, zdroje energie, ktoré sme doteraz považovali za štandardné, sa musia nahradiť inými. Možno aj takými, ktoré dnes ešte nie sú všeobecne známe.
Voda, slnko, vietor, uhlie, ropa a ropné produkty, zemný plyn, jadro, vodík, drevo, ale aj rašelina, zvyšky poľnohospodárskych produktov či dokonca exkrementy a moč – to všetko sú dnes využívané zdroje energie.
V súčasnosti už aj žiaci prvého stupňa základných škôl vedia, že zdroje energie sú obnoviteľné a neobnoviteľné.
Obnoviteľné zdroje energie sú tie, ktoré využívame a ich dostupnosť napriek tomu nijako neklesá. Sú zdanlivo zadarmo, veď za vietor ani za slnko neplatíme.
Väčšina environmentalistov a v súčasnosti aj politických elít v nich vidí budúcnosť. Sú cestou, ako nezvyšovať uhlíkovú stopu okolo planéty a ako ju ďalej neničiť.
Neobnoviteľné zdroje energie ako uhlie, ropa či zemný plyn sú síce biologického pôvodu, ale okrem toho, že sa ich zásoby míňajú, dnes sa považujú za aj neekologické, preto sa ich využívanie utlmuje.
Neekologické sú buď pre exhaláty a uhlíkovú stopu, ktorá sa zväčšuje pri ich premene na (elektrickú, tepelnú, kinetickú) energiu, alebo pre spôsob ich získavania.
Nič nie je zadarmo
Obnoviteľné zdroje energie pochádzajú z prírody a zatiaľ sa zdá, že sú nevyčerpateľné. Samozrejme, nedajú sa využívať neustále (slnko v noci nesvieti, vietor nefúka konštantne dostatočnou silou), ale čoraz pokročilejšie technológie umožňujú využívať ich potenciál v čoraz väčšom rozsahu.
Výzvou pre vedu a techniku je nájsť čo najvhodnejšie spôsoby uskladnenia energie, ktorá sa v danom momente nevyužije a mohla by sa dať použiť v období, keď zdroj práve nie je k dispozícii.
Budovanie zariadení na využívanie obnoviteľných zdrojov energie si vyžaduje relatívne vysoké vstupy, preto táto energia nie je v konečnom dôsledku zadarmo.
Oveľa vyššie náklady sa však spájajú s procesmi, ktoré sú nutné na udržanie stáleho napätia v elektrizačnej a rozvodovej sústave.
Napätie sa musí udržiavať kvôli tomu, aby nevznikalo podpätie alebo prepätie.
Kolísanie napätia spôsobuje problémy všetkým zariadeniam, ktoré sú do sústavy napojené – od zásuviek v našich bytoch a do nich zapojených spotrebičov až po priemyselné zariadenia.
To je dôvod, prečo je aktuálne také náročné využívať energiu výhradne z obnoviteľných zdrojov. Pri ich nedostatočnom výkone sa musia nahrádzať iným, tradičným zdrojom energie. Najčastejšie sa na to využíva plyn, pretože „naštartovanie“ paroplynovej elektrárne trvá krátky čas, pričom je zachovaná bezpečnosť.
Zdroje energie na rozhraní
Jadro, zemný plyn a geotermálna energia sú zdroje energie, ktoré sa ťažko zaraďujú do jednej kategórie.
Palivo, ktoré využívajú jadrové elektrárne, nie je obnoviteľným zdrojom a vieme, že jeho rádioaktivita nemá nič spoločné so zdravím a ekológiou.
Na druhej strane ide o najvýdatnejší zdroj energie. Z malého množstva zdroja sa dá vyrobiť obrovské množstvo energie.
Zásoby zemného plynu sú tiež obmedzené, preto by mal patriť medzi neobnoviteľné zdroje energie. Krajiny Európskej únie sa však nateraz dohodli, že ide o zdroj ekologický a udržateľný.
Dôvod je prozaický. Paroplynové elektrárne zatiaľ najjednoduchším spôsobom nahrádzajú prípadné výpadky slnečnej energie a vetra ako obnoviteľných a udržateľných zdrojov.
V porovnaní s uhlím je plyn určite ekologickejší a nasledujúcich niekoľko rokov bude istotne súčasťou energetického mixu krajín EÚ.
Pokiaľ ide o geotermálnu energiu, niektoré jej zdroje sú konečné a vyčerpateľné, preto, hoci patrí medzi obnoviteľné zdroje, nie so všetkými sa dá počítať donekonečna.
Netradičné zdroje energie
Svoje miesto medzi zdrojmi energie majú aj menej tradičné alternatívy, napríklad moč a výkaly, ktoré sa dajú zužitkovať ako zdroj energie v palivových článkoch alebo v bioplynových elektrárňach.
Na Slovensku takto vyrábajú elektrickú energiu napríklad v Zuberci. Vieme, že výsledný produkt trávenia dobytka spôsobuje otepľovanie planéty. Kravince obsahujú dva skleníkové plyny – oxid dusnatý a metán.
Na prvý pohľad nevyzerá nápad, aby škodlivé horľavé plyny roztáčali turbíny a vyrábali elektrickú energiu, zle. Skutočne to funguje. No treba povedať aj „bé“, teda to, že pritom vzniká odpad, ktorý sa nedá nijako ďalej spracovať a zužitkovať. Pokiaľ sa dostane do pôdy alebo do podzemných vôd, je nebezpečný.
Palivové články plné baktérií
Technologicky iný princíp, pri ktorom sa ako zdroj energie využívajú výkaly, funguje v palivových článkoch.
V tráviacom trakte hovädzieho dobytka sa nachádzajú mikroorganizmy, ktoré dokážu rozkladať celulózu. A tej je vo výkaloch dosť.
Výsledkom bakteriálneho rozkladu celulózy týmito mikroorganizmami je sírovodík, vodík a ďalšie plyny. Tie sa dajú v palivových článkoch „spaľovať“ bez toho, aby reálne horeli plameňom. A tak možno vyrábať energiu.
Na podobnom princípe funguje aj „záchodová elektráreň“. Jej základom je špeciálny zásobník slúžiaci ako mikrobiálny palivový článok. V ňom sa nachádzajú baktérie využívajúce moč na svoj rast a ako bonus ešte vyrábajú elektrinu.
Táto technológia zároveň pomáha pri likvidácii biologického odpadu. Aj preto je označovaná ako „zelená“ a niektorí vedci vidia jej budúcnosť v ružových farbách.
Základným problémom ostáva nestálosť zdroja, respektíve výkyvy v množstve vyprodukovanej energie.
V súčasnosti sa záchodové elektrárne využívajú v niektorých utečeneckých táboroch, kde riešia dva problémy naraz – nakladanie s biologickým odpadom a zabezpečenie elektrickej energie na osvetlenie tábora.
Vodík ako zdroj energie
V našom výpočte zdrojov energie sme si nakoniec nechali vodík. Vodík a biometán majú pomôcť krajinám EÚ dosiahnuť uhlíkovú neutralitu. Ale iba zelený vodík.
Výroba zeleného vodíka si vyžaduje čistú elektrinu z obnoviteľných zdrojov. My v PPA CONTROLL sme si istí, že budúcnosť je vo výrobe zeleného vodíka elektrolýzou, čo si vyžaduje čistú a zvyšnú elektrinu z obnoviteľných zdrojov, ktorá by sa inak nespotrebovala a bolo by ju potrebné uskladniť.