Matica hrvatska 15 prosinca 2009 Trebamo li fosilna
Matica hrvatska, 15. prosinca 2009.
Trebamo li fosilna goriva mijenjati drugim izvorima energije? Autor: Doc. dr. sc. Tomislav MALVIĆ, dipl. ing. geologije INA – Industrija nafte d. d. , SD Istraživanje i proizvodnja nafte i plina, Sektor za geologiju i upravljanje ležištima Rudarsko-geološko-naftni fakultet Sveučilišta u Zagrebu, Zavod za geologiju i geološko inženjerstvo Matica hrvatska, 15. prosinca 2009.
FOSILNA GORIVA U LJUDSKOJ POVIJESTI • Različite vrste goriva iz stijena povremeno su korištene još od staroga vijeka (kao maziva, zapaljive smjese poput “grčke vatre” i sl. ); • Značajna upotreba počela je industrijskom revolucijom u XIX. stoljeću korištenjem: 1. Ugljena (dobivanje pare, taljenje željeza), 2. Nafte (uglavnom za transport, sve do danas) i na kraju 3. Prirodnog plina (najvećim dijelom za grijanje). INDUSTRIJA NAFTE, d. d. RUDARSKO-GEOLOŠKO-NAFTNI FAKULTET
DIO I. ŠTO SU FOSILNA GORIVA? INDUSTRIJA NAFTE, d. d. RUDARSKO-GEOLOŠKO-NAFTNI FAKULTET
Što su fosilna goriva? Kako im samo ime govori, podrijetlo im je u fosilima, tj. ostacima živih organizama. Ugljeni su nastali najvećim dijelom od uvenulih biljnih ostataka, isključivo u slatkovodnim sredinama na kopnu (jezera, močvare, bare); Nafte su uglavnom nastale iz uginulog zooplanktona, uz manje udjele bilja (fitoplanktoni, alge) pa i bakterija (izvori bjelančevina); Plinovi su nastajali dvojako – metan može nastati iz životinjskih ostataka kada i nafta, ali i isključivo iz biljnog materijala (tada nastaje samo metan). Uvjet svih promjena organske tvari je da su one najvećim dijelom anaerobne (bez nazočnosti kisika). INDUSTRIJA NAFTE, d. d. RUDARSKO-GEOLOŠKO-NAFTNI FAKULTET
Postanak ugljena… • Na kopnu, od višega bilja. • Vezan je za tresetište (treset također može biti gorivo, ali slabe Temperatura kvalitete). Porastom temperature i tlaka i tlak nastaje ugljen. Izvor: http: //www. minepermits. ky. gov/NR/rdonlyres/06 BC 5 AA 8 EF 18 -4762 -8585 -C 517 CD 57 E 71 B/0/Ed_coal_formation. jpg INDUSTRIJA NAFTE, d. d. RUDARSKO-GEOLOŠKO-NAFTNI FAKULTET
Postanak nafte i plina Dubine uzoraka organske tvari u Savskoj depresiji iz koje nastaju nafta i plin (kerogen) Uzorci različite vrste organske tvari u Savskoj depresiji iz koje nastaju nafta i plin (kerogen) INDUSTRIJA NAFTE, d. d. RUDARSKO-GEOLOŠKO-NAFTNI FAKULTET
DIO II. REZERVE FOSILNIH GORIVA U SVIJETU INDUSTRIJA NAFTE, d. d. RUDARSKO-GEOLOŠKO-NAFTNI FAKULTET
Rezerve ugljena Izvor: http: //www. worldcoal. org Rezerve ugljena • Na kopnu, od višega bilja. • Vezan je za tresetište (treset također može biti gorivo, ali slabe Temperatura kvalitete). Porastom temperature i tlaka i tlak nastaje ugljen. Dokazano je više od 847 x 109 tona pridobivih rezervi ugljena u svijetu. Uz sadašnju potrošnju i planirano povećanje (npr. 60 % u sljedećih 20 godina) to bi dostajalo za 130 godina. Smatra se i kako će termoelektrane u 21. stoljeću emitirati 40 % manje CO 2 negoli u 20. stoljeću (u relativnim iznosima). Izvor: British Petroleum Pridobivog ugljena ima 909 x 109 tona (godišnja potrošnja 2, 8 x 109 tona ; >300 godina). INDUSTRIJA NAFTE, d. d. RUDARSKO-GEOLOŠKO-NAFTNI FAKULTET
Rezerve nafte i plina Prema “www. worldcoal. org” Nafta: Rezerve su dovoljne za 42 godine. Plin: rezerve su dovoljne za 60 godina. (plinska ležišta, plinska kapa i plin otopljen u nafti) Prema “British Petroleum”-u Nafta: Rezerve su dovoljne za 43 godine (161, 9 x 109 tona; god. proizvodnja 3, 8 x 109 tona). Plin: rezerve su dovoljne za 66 godina (179, 5 x 1012 m 3; god. proizvodnja 2, 7 x 1012 m 3). INDUSTRIJA NAFTE, d. d. RUDARSKO-GEOLOŠKO-NAFTNI FAKULTET
DIO III. REZERVE FOSILNIH GORIVA U HRVATSKOJ INDUSTRIJA NAFTE, d. d. RUDARSKO-GEOLOŠKO-NAFTNI FAKULTET
Rezerve ugljena u Hrvatskoj • Rentabilne bilančne rezerve ugljena u Hrvatskoj su 0 t. • Veća ležišta koja su se eksploatirala u prošlosti su: 1. Ugljenokopi u Raši (kameni ugljen, starost Pc/K, ima puno sumpora), 2. Ugljenokopi u Siveriću kod Drniša (kvalitetan smeđi ugljen), 3. Ugljenokopi u Konjšćinskoj sinklinali u Hrvatskom zagorju (lignit, danas se još vadi u Sloveniji - Velenje, Trbovlje). INDUSTRIJA NAFTE, d. d. RUDARSKO-GEOLOŠKO-NAFTNI FAKULTET
Rezerve nafte u Hrvatskoj (1) Otkrivene rezerve i pridobivene količine po dekadama na naftnim poljima u Hrvatskoj (u 106 m 3). Broj otkrivenih naftnih polja po dekadama u Hrvatskoj. INDUSTRIJA NAFTE, d. d. RUDARSKO-GEOLOŠKO-NAFTNI FAKULTET
Rezerve nafte u Hrvatskoj (2) Ukupno (1) otkrivene rezerve, (2) pridobivene rezerve i (3) preostale količine nafte (u 103 m 3) u Hrvatskoj. INDUSTRIJA NAFTE, d. d. RUDARSKO-GEOLOŠKO-NAFTNI FAKULTET
Rezerve plina u Hrvatskoj (1) Otkrivene rezerve i pridobivene količine po dekadama na plinskim poljima u Hrvatskoj (u 109 m 3). Broj otkrivenih plinskih polja po dekadama u Hrvatskoj. INDUSTRIJA NAFTE, d. d. RUDARSKO-GEOLOŠKO-NAFTNI FAKULTET
Rezerve plina u Hrvatskoj (2) Ukupno (1) otkrivene rezerve, (2) pridobivene rezerve i (3) preostale količine plina u Hrvatskoj (u 106 m 3). INDUSTRIJA NAFTE, d. d. RUDARSKO-GEOLOŠKO-NAFTNI FAKULTET
DIO IV. TOPLINSKE VRIJEDNOSTI FOSILNIH GORIVA INDUSTRIJA NAFTE, d. d. RUDARSKO-GEOLOŠKO-NAFTNI FAKULTET
Toplinska vrijednost ugljena • Kameni ugljen i antracit (C>85 %): <35, 5 MJ/kg • Smeđi ugljen (C=75 -85 %): <34 MJ/kg • Lignit (C=60 -75 %): <28, 5 MJ/kg • Treset (C<60 %): 6 – 15 MJ/kg (mokar – suh*) (*kao i drvo) Ugljen općenito: 15000 -35000 k. J/kg = 15 -35 MJ/kg ≈ 24 MJ/kg 1 k. W = 3, 6 MJ => 24 MJ / kg = 6, 67 k. Wh / kg Termodinamički efekt termoelektrane je 30 % pa 6, 67 => 2, 0 k. Wh / kg 100 W žarulja (ili računalo) troši 876 k. Wh kroz godinu dana neprekidnoga rada (100 W x 24 sata x 365 dana = 876 000 Wh =876 k. Wh) Izračun: (876 k. Wh) / (2, 0 k. Wh/kg) = 438 kg ugljena za žarulju od 100 W kroz 1 godinu (bez računa gubitaka struje u distribucijskoj mreži 5 -10 %). INDUSTRIJA NAFTE, d. d. RUDARSKO-GEOLOŠKO-NAFTNI FAKULTET
Toplinska vrijednost nafte, plina i derivata Nafte se prema gustoći dijele na teške (900 -1000 kg/m 3); srednje teške (800 -900 kg/m 3) i lagane nafte (700 -800 kg/m 3). Prosječna toplinska vrijednost je 40 MJ/kg. Derivati nafte: benzin (C 4 -C 12) 44, 4 -47, 5 MJ/kg ; kerozin (C 6 -C 16) 43 -46 MJ/kg i dizel (C 8 -C 25) 45 MJ/kg. Ugljikovodični plinovi: metan (C 1) 50 -55, 5 MJ/kg ; etan (C 2) 47, 8 -51, 9 MJ/kg ; propan (C 3) 46, 4 -50, 4 MJ/kg ; butan (C 4) 45, 8 -49, 5 MJ/kg. Biogoriva: metanol (CH 3 OH) 22, 7 MJ/kg ; etanol* (C 2 H 5 OH) 29, 7 MJ/kg (*potrebno je 46 MJ energije za proizvodnju 1 kg etanola iz kukuruza) Izračun za 45 MJ / kg (uz 30 % iskoristivosti): (876 k. Wh) / (3, 75 k. Wh/kg) = 234 kg derivata nafte (oko 300 litara) za žarulju od 100 W kroz 1 godinu (bez računa gubitaka struje u distribucijskoj mreži 5 -10 %). INDUSTRIJA NAFTE, d. d. RUDARSKO-GEOLOŠKO-NAFTNI FAKULTET
DIO V. ALTERNATIVE FOSILNIM GORIVIMA INDUSTRIJA NAFTE, d. d. RUDARSKO-GEOLOŠKO-NAFTNI FAKULTET
Energija vode (rijeka) Hidroenergija se uglavnom pretvara u električnu energiju u hidroelektranama. Prednosti: smatra se čistim izvorom energije, bez kemijskih zagađivača. Zbog stalnosti vodenih tokova obzirom na ljudski vijek, smatra se obnovljivim izvorom. Nedostaci: mijenja prirodni okoliš uzvodno (akumulacijsko jezero) i nizvodno (protoci se reguliraju ispuštanjem iz jezera). BRANA NA NILU U ASUANU Izvor: http: //en. wikipedia. org/wiki/File: Power_Station_of_Aswan_dam. jpg ; The hydroelectric power station of Aswan dam. (Author: M. Magdy ; Bibo) ; Released under the GNU Free Documentation License INDUSTRIJA NAFTE, d. d. RUDARSKO-GEOLOŠKO-NAFTNI FAKULTET
Nuklearna energija (1) Nuklearna energija pretvara nuklearno gorivo s iznimno visokim odnosom dobivena energija/masa goriva. Prednosti: smatra se sigurnim izvorom energije. Zatim to je trenutno najefikasniji mehanizam pretvorbe mase u energiju koji je stvorio čovjek. Toplinska vrijednost: Uran: 500 000 MJ/kg (u reaktorima s “laganom” vodom i grifitnim šipkama koji upijaju neutrone, koji mogu koristiti prirodni uran) - 10 000 -15 000 x veća od sirove nafte; - Nuklearna energija zaslužna je za 16 % svjetske proizvodnje električne energije (ugljen za 38 %). Izvor: http: //hr. wikipedia. org/wiki/Datoteka: Nuclear_Power_Plant_Cattenom. jpg (Dozvoljava se umnožavanje, dijeljenje i/ili mijenjanje ovog dokumenta pod uvjetima GNUove licence za slobodnu dokumentaciju, Podliježe i općem odricanju autorskih prava) Description: Nuclear power plant in Cattenom, France * Capture date: 6. February 2005 * Photographer: Stefan Kühn INDUSTRIJA NAFTE, d. d. RUDARSKO-GEOLOŠKO-NAFTNI FAKULTET
Nuklearna energija (2) Nedostaci: nastaje radioaktivni materijal, a i materija u reaktoru je ozračena (vodena para, voda, gorive ćelije). U slučaju nesreće radioaktivnost laganih elemenata i spojeva širi se brzo i daleko. Manji problem je odlaganje visoko radioaktivnog i srednje radioaktivnog otpada. To je više političko pitanje negoli odabir dubokih i tektonski sigurnih lokacija. Postoji i ponovna upotreba poput radioaktivnih izotopa Cs-137 i Sr 90, koji se mogu upotrijebiti u naftnoj, prehrambenoj industriji, termoelektričnim generatorima, zatim za utiskivanje i frakturiranje nekonvencionalnih ležišta ugljikovodika i dr. Izvor: http: //en. wikipedia. org/wiki/Deep_geological_repository (Capsule for nuclear waste / Ydinvoimapolttoaineen loppusijoituskapseli; 2009, Own work , user: http: //commons. wikimedia. org/wiki/User: Kallerna) INDUSTRIJA NAFTE, d. d. RUDARSKO-GEOLOŠKO-NAFTNI FAKULTET
Nuklearna energija (3) Rezerve: Procjena prema američkom DOE (engl. ”Department Of Energy”), tj. Ministarstvu energetike goriva za nuklearnu fuzije - Uran: ~11, 5 x 106 tona - Torij: ~34, 5 x 106 tona Izvor: http: //www. world-nuclear. org/education/whyu. htm INDUSTRIJA NAFTE, d. d. RUDARSKO-GEOLOŠKO-NAFTNI FAKULTET
Geotermalna energija (1) Zemlja je planet s unutarnjom dinamikom između središnje (krute) i vanjske (tekući metal) jezgre, te dinamikom unutar plašta (astenosfere). Dio stijena u unutrašnjosti je rastaljen ili u plastičnom stanju. Energija u unutrašnjosti Zemlje potječe iz razdoblja njezina stvaranja te od raspada težih, tada vezanih, radioaktivnih elemenata. Toplina se prenosi najvećim dijelom duž konvekcijskih struja, koje izbijaju na litosferu (koru) te uzrokuju vulkanizam i toplinske anomalije uz mjesta pucanja kore. Geotermalna energija vezana je uglavnom uz takva regionalna područja i tamo se može koristiti, preuzimanjem tople vode (>20 o. C) i vodene pare u energetski sustav. Izvor: http: //hr. wikipedia. org/wiki/Srednjeoceanski_hrbat ; Information from english Wikipedia: Still from NASA movie that shows how ocean ridges are formed, lithosphere subducted at trenches; Found on USGS page, original movie at NASA , NASA copyright policy states that "NASA material is not protected by copyright unless noted". INDUSTRIJA NAFTE, d. d. RUDARSKO-GEOLOŠKO-NAFTNI FAKULTET
Geotermalna energija (2) Prednosti: Ako postoje geološki uvjeti, predstavlja kontinuirani izvor energije. Smatra se i energije. Nema značajnih posljedica po okoliš. obnovljivim izvorom Nedostatci: Takva mjesta su ograničena na neke regionalne geološke provincije, posebno tamo gdje izbijaju na površinu. Na drugim mjestima (poput Hrvatske) mora se bušenjem doći do geotermalne vode, što zahtijeva ulaganje druge vrste energije, te gdje povrat uloženih sredstava i energije može trajati godinama (ako se ograničimo na grijanje nekoliko zgrada i bazena). Recimo temperature geotermalne vode u Bizovcu, Velikoj Cigleni ili zagrebačkoj Mladosti je oko 70 -80 o. C. GEOTERMALNA ELEKTRANA Izvor: http: //www. treehugger. com/geo-thermal-plant. jpg INDUSTRIJA NAFTE, d. d. RUDARSKO-GEOLOŠKO-NAFTNI FAKULTET
Geotermalna energija (3) U 2004. godini 70 zemalja je izravno koristilo geotermalnu energiju za grijanje. Ukupno je to iznosilo 270 x 1015 J = 270 PJ (pentadžula) = 270 000 000 MJ (~10 000 000 kg ugljena = 10 000 tona ugljena). U 2007. godini ukupno je u svijetu bilo postavljeno 28 GW geotermalnih kapaciteta. To zadovoljava 0, 07 % svjetskih energetskih potreba. Prednost: Geotermalne elektrane imaju veliku termalnu efikasnost, jer nije potrebna pretvorba energije. Također mogu gotovo cijelo vrijeme proizvoditi na najvećem kapacitetu (ako se dobivena energija može predati), tj. imaju veliki faktor kapaciteta (engl. “capacity factor”) koji je: (ukupna energija proizvedena kroz neko razdoblje) (energija pridobivena uz maksimalnu proizvodnju). INDUSTRIJA NAFTE, d. d. RUDARSKO-GEOLOŠKO-NAFTNI FAKULTET
Sunčeva energija (1) Sunčeva energija dolazi na Zemlju u ogromnim količinama (jedinice toplinske vrijednosti reda veličine pentadžula, PJ ili 1015 J, i eksadžula, EJ ili 1018 J). Zemlja prima Sunčevo zračenje koje pristiže u gornju atmosferu. Oko 30 % je reflektirano nazad u Svemir, a ostatak je apsorbiran u oblacima, oceanima i na kopnenim (oko 40 %) masama. Taj apsorbirani dio iznosi oko 3 850 000 EJ/godišnje (1 J=1 Ws). Samo 1 sat toga iznosa više je negoli ljudsko društvo upotrijebi kroz cijelu godinu (pema potrošnji u 2002. godini). Zanemarivši oblake, prosječno zračenje koje dolazi na Zemlju je približno 250 W/m 2, odnosno oko 6 (k. Wh/m 2)/danu (u obzir je uzeto manje zračenje rano ujutro i navečer, te noć koja je gotovo bez zračenja). Generiranje električne struje iz Sunčeva zračenja može biti: (a) Izravno s fotovoltnim ćelijama (engl. “photovoltaics”, PV), (b) Neizravno s prikupljanjem Sunčeve energije (engl. “concentrating solar power”, CSP) koja se koristi za grijanje vode u paru te posredno pridobivanje električne energije. INDUSTRIJA NAFTE, d. d. RUDARSKO-GEOLOŠKO-NAFTNI FAKULTET
Sunčeva energija (2) Izravan način (fotovoltne ćelije): rješava potrebu za kupovinom električne energije (najčešće u kućanstvu) dobivene iz neobnovljivih izvora energije ili, ako postoji višak, dio može biti predan u javnu električnu mrežu. Postoje sunčeve elektrane koje se temelje na izravnom pridobivanju snage nekoliko desetaka MW, npr. “Moura photovoltaic power station” u Portugalu od 46 MW ili “Waldpolenz Solar Park” u Njemačkoj od 40 MW. Neizravan način (prijenos na vodenu paru): danas najveće sunčeve elektrane su te vrste, npr. 354 MW SEGS postrojenje koje se sastoji od 9 sunčevih elektrana smještenih u pustinji Mojave u Kaliforniji. Raspoloživost Sunčeve energije neprekidna, ali se može planirati sa značajnom točnošću. Također postoje i tehnologije za pohranu termalne energije Sunca, poput rastopljene soli. SUNČEVA ELEKTRANA Izvor: http: //en. wikipedia. org/wiki/File: Solarplant-050406 -04. jpg ; Solar Energy Generating Systems solar power plants III-VII at Kramer Junction, California ; Alan Radecki ; Permission is granted to copy, distribute and/or modify this document under the terms of the GNU Free Documentation License, Version 1. 2 or any later version INDUSTRIJA NAFTE, d. d. RUDARSKO-GEOLOŠKO-NAFTNI FAKULTET
Energija vjetra (1) Energija vjetra smatra se obnovljivim i “zdravim” izvorom energije. Prednosti: nakon postavljanja sustava on nastavlja rad bez dopune energijom. Nedostatci: Sustav može proizvoditi u ograničenom intervalu brzina vjetra, inače se mora isključiti. Trebaju postojati zamjenski izvori energije koji tada nadoknađuju proizvodnju energije iz vjetra. Lokalni utjecaj na okoliš: prilično nedokazano, no može utjecati na ptice i mikroklimu. VJETROELEKTRANA Izvor: http: //en. m. wikipedia. org/wiki/File: Windenergy. jpg ; Modern wind energy plant in rural scenery ; Wagner Christian ; Own Work, share alike, attribution required (Creative Commons CC-BY-SA-2. 5) INDUSTRIJA NAFTE, d. d. RUDARSKO-GEOLOŠKO-NAFTNI FAKULTET
Energija vjetra (2) Snaga vjetra varira te prosječna vrijednost za neki lokalitet ne ukazuje izravno na količinu energije koju vjetroelektrane mogu tamo proizvesti. Ona se može približno izračunati iz frekvencija snage vjetra po satima i danima uporabom funkcije gustoće vjerojatnosti (engl. “probability distribution function”) za neku lokaciju. Na primjer na lokalitetu “Lee Ranch” je 2002. godine izračunato kako je polovica energije pridobivena kroz 15 % vremena kada je elektrana bila u pogonu. MIKROTURBINA Izvor: http: //en. m. wikipedia. org/wiki/File: Urbine 221 dc. jpg; This wind turbine charges a 12 V battery to run 12 V appliances ; Source: English Wikipedia, original upload 4 July 2004 by Glogger INDUSTRIJA NAFTE, d. d. RUDARSKO-GEOLOŠKO-NAFTNI FAKULTET
Energija vjetra (3) Krajem 2008. u svijetu je instaliran kapacitet vjetrogeneratora od 121, 2 GW. Taj kapacitet je podvostručen u razdoblju 2005. -2008. To su teorijske vrijednosti jer sav raspoloživi izlaz mora biti odmah preuzet (nema pohrane). Iznos od 1, 5 % svjetske potrošnje električne energije se pridobiva elektranama na vjetar. Zemlje koje proizvode najviše električne energije vjetrom su: 1. Danska 17 % ; 2. Španjolska i Portugal 11 % ; 3. Njemačka i Irska 7 %. U Hrvatskoj su poznata komercijalna postrojenja smještena na Pagu i kod Šibenika (nedavno je pušteno u rad i treće vjetroelektransko polje). INDUSTRIJA NAFTE, d. d. RUDARSKO-GEOLOŠKO-NAFTNI FAKULTET
Energija valova (1) Energija valova (te plime i oseke) Gibanje čestice oceanskim valovima. LEGENDA: A = gibanje u dubokoj vodi (eliptičnost gibanja raste s dubinom) B = gibanje u plitkoj vodi 1 = napredovanje vala 2 = val (krijesta) 3 = dol ENERGIJA VALOVA Izvor: http: //en. m. wikipedia. org/wiki/File: Wave_motion-i 18 nmod. svg ; This is a file from the Wikimedia Commons ; original uploader was Vargklo at en. wikipedia INDUSTRIJA NAFTE, d. d. RUDARSKO-GEOLOŠKO-NAFTNI FAKULTET
Energija valova (2) U svijetu postoji nekoliko lokacija na kojima je planirana ili se pridobivala energija valova. Prvo komercijalni projekt bio je u Portugalu (“Aguçadora Wave Park”) koji je koristio 3 stroja “Pelamis P-750” s ukupno instaliranim kapacitetom od 2, 25 MW. No, u ožujku 2009. projekt je prekinut na neodređeno vrijeme, planirajući da se instalirani kapacitet poveća na 21 MW s dodatnih 25 strojeva. Oglašeno je traženje sredstava (veljača 2007. ) za projekt energije iz valova u Škotskoj (4 milijuna funti) kapaciteta 3 MW (4 “Pelamis” stroja). Također, lokacija za koju se traže sredstva je na sjevernoj obali Cornwalla u Engleskoj. Maksimalni kapacitet bio bi 20 MW (proširivo do 40 MW). Tih 20 MW bi bilo dovoljno za energetske potrebe do 7500 kućanstava i smanjilo bi emisiju CO 2 za 300 000 t u sljedećih 20 godina. Na obali Zapadne Australije u probni rad je pušten projekt CETO za razvoj tehnologije pridobivanja energije iz valova. INDUSTRIJA NAFTE, d. d. RUDARSKO-GEOLOŠKO-NAFTNI FAKULTET
Energija valova (3) “PELARIS” STROJ “PELARIS” URONJEN U VALOVE Izvor: http: //en. m. wikipedia. org/wiki/File: Pelamis_Wellenkraftwerk_Port ugal_1. JPG ; A Pelamis wave energy converter during the final tests at the port of Peniche, Portugal ; Dipl. Ing. Guido Grassow ; This file is licensed under the Creative Commons Attribution Share. Alike 3. 0 License Izvor: http: //en. m. wikipedia. org/wiki/File: Pelamis_bursts_out_of_a_wave. JPG; One of three Pelamis machines bursts through a wave at the Aguçadoura Wave Park off Portugal ; I, the copyright holder of this work, hereby release it into the public domain. This applies worldwide. INDUSTRIJA NAFTE, d. d. RUDARSKO-GEOLOŠKO-NAFTNI FAKULTET
DIO VI. Utjecaj izgaranja fosilnih goriva na atmosferu (efekt staklenika) INDUSTRIJA NAFTE, d. d. RUDARSKO-GEOLOŠKO-NAFTNI FAKULTET
Utjecaj fosilnih goriva na atmosferu (1) Izvor: www. worldcoal. org; prema UNFCCC & WRI Utjecaj fosilnih goriva na atmosferu Global Greenhouse Gas Emissions (GHG) EMISIJA STAKLENIČKIH PLINOVA Emisija stakleničkih plinova: INDUSTRIJA NAFTE, d. d. Po gospodarskoj djelatnosti Po vrsti plina Količine iz fosilnih goriva i ostalih vrsta RUDARSKO-GEOLOŠKO-NAFTNI FAKULTET
Utjecaj fosilnih goriva na atmosferu (2) (a) Čovjekov (antropogen) utjecaj na promjenu klime: Čovjek je utjecao na klimu, prvenstveno izgaranjem fosilnih goriva te uništenjem šuma i morske flore koje održavaju atmosfersku ravnotežu. Prosječna temperatura u prošlome stoljeću povećana je za 0, 8 stupnjeva i izravna je posljedica industrijske aktivnosti (za usporedbu razlika u prosječnim godišnjim temperaturama između ledenih i međuledenih doba je svega 5 stupnjeva). Mjerenjem paleokoncentracija ugljičnog dioksida u uzorcima leda uočeno je da se količina tog plina u zadnjih 400 000 godina kretala između 190 ppm (milijuntih dijelova) u ledenim do 280 ppm u međuledenim dobima. Znači čovjek je zaslužan za povećanje od 100 ppm tako da je današnji sastav atmosfere 78 % dušika, 21 % kisika, 1 % vodene pare, 0, 038 % ugljičnog-dioksida te oko 0, 00018 % metana. INDUSTRIJA NAFTE, d. d. RUDARSKO-GEOLOŠKO-NAFTNI FAKULTET
Utjecaj fosilnih goriva na atmosferu (3) (a) Čovjekov (antropogen) utjecaj na promjenu klime: Daljnje zatopljenje može izazvati otapanje leda, podizanje razine mora i oceana, povećano otpuštanje ugljičnog dioksida iz tih prostora te porast količina vodene pare. Otapanje sibirskog permafrosta može dovesti do stvaranja golemih plodnih ravnica, ali i otpuštanja velikih količina metana zamrznutog danas u obliku leda na relativno malim dubinama. Metan je inače staklenički plin s oko 20 puta većim stakleničkim efektom zagrijavanja nego ugljični dioksid. To bi bila relativno nepovoljna priča o čovjekovom nekontroliranom utjecaju na planetarnu klimu. INDUSTRIJA NAFTE, d. d. RUDARSKO-GEOLOŠKO-NAFTNI FAKULTET
Utjecaj fosilnih goriva na atmosferu (4) (b) Prirodne promjene klime tijekom geološke povijesti: Značajne promjene klime zabilježene su nekoliko puta u geološkoj povijesti Zemlje (npr. na prijelazu iz perma u trijas, iz krede u paleogen, u paleocenu…). Povećanje temperature u Sunčevom sustavu zadnjih godina nije karakteristično samo za Zemlju. Opaženo je kako u zadnjih desetak godina dolazi do smanjivanja polarnih kapa na Marsu te do povećanih oluja na vanjskim planetima Sunčeva sustava poput Saturna ili Neptuna (čije su atmosfere inače vrlo dinamični sustavi s brzinama vjetra od nekoliko stotina kilometara). Razlog tomu je u nešto snažnijoj Sunčevoj aktivnosti i povećanju toplinskog zračenja koje odašilje. Promjena klime je stalan proces. U geološkim okvirima one su pratile cijelu Zemljinu povijest i nastavit će se dok Sunce u fazi crvenog diva ne otpuše planetarnu atmosferu. Tri su najvažnija staklenička plina u Zemljinoj atmosferi (H 2 O, CO 2 i CH 4). Ipak, staklenički plinovi nisu a priori štetni. Današnja srednja temperatura površine Zemlje iznosi oko 15 stupnjeva. Bez utjecaja stakleničkih plinova iznosila bi oko -16 stupnjeva. INDUSTRIJA NAFTE, d. d. RUDARSKO-GEOLOŠKO-NAFTNI FAKULTET
DIO VII. ZAKLJUČAK INDUSTRIJA NAFTE, d. d. RUDARSKO-GEOLOŠKO-NAFTNI FAKULTET
Zaključak (1) Trebamo li fosilna goriva mijenjati drugim izvorima energije? (kroz sljedećih 1 -2 ljudske generacije) 1. 2. 3. 4. Fosilna goriva ne treba niti željeti niti je moguće u potpunosti zamijeniti drugim izvorima energije. Ta zamjena odvijat će se, kao i do sada, postupno, nekada zamjenjujući naftu, plin i ugljen drugim izvorima, a nekada druge izvore fosilnim gorivima. Kod zamjene fosilnih goriva drugim oblicima ta zamjena može se (i treba) odvijati dijelom obnovljivim izvorima (sunčeva energija i energija vjetra su najpovoljnije za hrvatske uvjete), ali i neobnovljivim (nuklearna energija). Fosilna goriva još će niz desetljeća biti glavni izvori za: - cestovni prijevoz (nafta) - proizvodnju struje (ugljen) - grijanje gradova (plin). INDUSTRIJA NAFTE, d. d. RUDARSKO-GEOLOŠKO-NAFTNI FAKULTET
Zaključak (2) Možemo li značajno mijenjati fosilna goriva drugim oblicima energije uz odnos na donjem grafu (podatci su iz 2006. godine)? POTROŠNJA IZVORA ENERGIJE U SVIJETU Izvor: http: //en. wikipedia. org/wiki/File: World_energy_ usage_width_chart. svg; Values are taken from the pie chart, which is originally from the data in REN 21 2006 global status report on renewables and the BP 2006 Statistical review (most recent data available at http: //www. bp. com/statisticalreview) INDUSTRIJA NAFTE, d. d. RUDARSKO-GEOLOŠKO-NAFTNI FAKULTET
- Slides: 43
