Oil Peak i Los Ludzkoci Rozdzia 3 B

Oil Peak i Los Ludzkości Rozdział 3 B – Czy odnawialne źródła energii uchronią nas przed „oil peak”? Robert Bériault wersja polska prof. Andrzej Rabczenko, Magdalena Galus

A co z gospodarką opartą na wodorze, o której ludzie tyle mówią?

Gospodarka oparta na wodorze: Czego by wymagała? Czy to w ogóle jest realne?

Pomysł polega na zastąpieniu ropy, używanej do transportu, wodorem. Wymagałoby to wybudowania: Ø 800 milionów ogniw paliwowych do samochodów ØFarm wiatrowych lub paneli słonecznych do produkcji prądu ze źródeł odnawialnych ØInfrastruktury do produkcji płynnego wodoru, który można by było przechowywać i potem transportować do konsumenta ØStacji wodorowych na miejsce obecnych stacji benzynowych

Gospodarka wodorowa musiałaby zaspokoić także potrzeby handlu oraz podróży powietrznych i morskich.

Zalety wodoru: Ø Może być produkowany przy użyciu energii z wiatru, słońca, wody czy jądrowej. Ø Czyste spalanie. Woda jest jedynym odpadem ze spalania wodoru. Ø Przenośny: może być najbardziej praktycznym sposobem przechowywania prądu, potrzebnego do napędzania samochodów.

Problemy z wodorem - 1 Właściwości fizyczne: Ø 10 razy bardziej palny niż benzyna ØPole rażenia, przy ewentualnym wybuchu, jest 20 razy większe niż to od benzyny ØW porównaniu do objętości, jaką zajmuje, dostarcza mało energii (wymaga dużych zbiorników) ØPłomień jest niewidoczny ØMały rozmiar cząsteczek wodoru sprawia, że łatwo może dochodzić do wycieków ØŁatwo doprowadza do korozji (połączenia rur, zawory, uszczelki, itp. )

Problemy z wodorem - 2 Obydwie formy przechowywania są problematyczne Jako gaz, musi być przechowywany pod wysokim ciśnieniem (12 atm. do 350 atm. ) Sprężony wodór na użytek autobusów Exxon-Mobile Report, Oct. 2004 lub Ciekły wodór jest praktyczniejszy dla transportu, ALE POWODUJE ON: 30% straty wywołane procesem skraplania + 1. 7% straty dziennie na skutek parowania Ciekły wodór na użytek samochodów

Problemy z wodorem - 2 Obydwie formy przechowywania są problematyczne Niezależnie od stanu skupienia wodoru, jeśli będziesz nim tankować swój samochód, możesz zapomnieć o parkowaniu w garażu Exxon-Mobil Report, Oct. 2004

Problemy z wodorem - 2 Transport do stacji wodorowych byłby problematyczny = By przewieźć ten sam ekwiwalent energii do stacji, wodór wymagałby 21 razy większej ilości ciężarówek niż benzyna*. Wyobraź sobie, jak wiele ciężarówek wypełnionych wodorem, musiałoby jeździć po drogach. A co z wypadkami? * The Future of the Hydrogen Economy: Bright or Bleak? , Baldur Eliasson and Ulf Bossel, ABB Switzerland Ltd.

Problemy z wodorem - 3 Wpływ na warstwę ozonową: Gdyby wodór miał na zawsze zastąpić paliwa kopalne: ØWycieki wodoru miałyby podobny efekt do freonów (CFCs) ØPośrednio mógłby spowodować nawet 10% obniżenie poziomu ozonu w atmosferze ØNaukowcy wciąż nie są pewni, co do wpływu wodoru na atmosferę, ponieważ nadal nie do końca znają przebieg cyklu wodorowego. Kalifornijski Instytut Technologii, 12 czerwca 2003

Problemy z wodorem - 4 Wodór jest tylko nośnikiem energii, a nie jej źródłem. ØNie istnieją żadne podziemne złoża wodoru, które moglibyśmy eksploatować ØWytworzenie wodoru wymaga zużycia większej ilości energii, niż ta, która potem zostanie z niego uwolniona – zawsze! W procesie z elektrolizą i ogniwami paliwowymi tracone jest ¾ energii* Dlaczego? – ponieważ produktem ubocznym procesu jest: ciepło (energia cieplna) Wszystkiemu winne są prawa termodynamiki! *“The Party’s Over: Oil, War and the Fate if Industrial Societies”, Richard Heinberg

Problemy z wodorem - 5 Technologia nie jest jeszcze gotowa: ØWciąż trwają prace nad ogniwami paliwowymi do samochodów ØMożliwe, że będziemy musieli uciec się do stosowania wodoru jako paliwa bezpośrednio w silnikach spalinowych

Problemy z wodorem - 6 ØW praktyce, cały wodór, używany dziś do celów komercyjnych, pochodzi z gazu ziemnego lub z gazyfikacji węgla. * ØInfrastruktura potrzebna do elektrolizy wody na ogromną skalę, przy użyciu energii wiatrowej lub słonecznej, musiałaby być wybudowana od zera. * Mr. D. R. Simbeck, Vice President Technology, SFA Pacific, Inc. , Mountain View, CA

Problemy z wodorem - 7 Koszty infrastruktury: Zamiana infrastruktury benzynowej w wodorową wymagałaby ogromnych ilości: Energii Kapitału

Jak widzisz, wodór wyprodukowany z wody jest znacznie droższy Exxon-Mobil Report, Oct. 2004

Pomyśl, z czego musiałbyś zrezygnować, by móc jeździć samochodem, gdyby zwykłe tankowanie kosztowało 400$?

Problemy z wodorem - 8 Obecnie nikt nie produkuje wodoru, przy użyciu energii wiatrowej czy słonecznej, do celów komercyjnych: ØTo się po prostu nie opłaca, gdy gaz ziemny jest tak tani! ØCzy kiedykolwiek będzie się to opłacało?

Gdy gaz i ropa podrożeją: Bardziej opłacalne, niż przerzucanie się na wodór, będzie po prostu: ØKupienie mniejszego auta ØJeżdżenie rowerem ØChodzenie pieszo ØKorzystanie z transportu publicznego

James Howard Kunstler o wodorze: “Szeroko rozpowszechniona opinia, że wodór ocali cywilizację technologiczną od szybko nadchodzącego rozstania z gazem i ropą, jest dobrym przykładem tego, jak bardzo nasze uzależnione od ropy społeczeństwo pragnie nadal żyć złudzeniami. ” The Long Emergency, James Howard Kunstler

Some analysts Niektórzy analitycy twierdzą, that: że: conclude GOSPODARKA oparta na WODORZE nigdy nie będzie realna z punktu widzenia ekonomii

Ostatnio w mediach dużo mówi się o etanolu. Czy etanol nie mógłby zastąpić benzyny?

Uprawianie paliwa…

Uprawianie kukurydzy, tylko po to, by zrobić z niej etanol, wymaga mnóstwa ziemi, która teraz służy do produkcji pożywienia.

Przypuśćmy, że od jutra Amerykanie zaczną pracować jak szaleni… …i do 2020 roku przystosują wszystkie ze swoich 300 milionów samochodów do paliwa z etanolu… Zgadnij, jak dużo ziemi musieliby w tym celu przeznaczyć na uprawy kukurydzy.

Na czerwono oznaczone są stany, które trzeba by w całości przeznaczyć pod uprawę kukurydzy, by do 2020 roku w USA zastąpić benzynę etanolem. Exxon-Mobil Report, Oct. 2004 Na dzień dzisiejszy, pola uprawne stanowią 19% powierzchni USA

Czy mądre jest przeznaczanie pól uprawnych na produkcję paliw, w świecie, gdzie produkuje się coraz mniej żywności? Ilość kukurydzy, która jest potrzebna na jedno tankowanie samochodu, wystarczy na wyżywienie człowieka przez rok. Kto kupi tę kukurydzę? Żyjący za dolara dziennie mieszkaniec Afryki lub Azji (takich ludzi jest ponad miliard) czy zarabiający 100 tysięcy $ Amerykanin?

Zabieranie ziemi służącej do produkcji żywności: Wypowiedź Lestera Browna, przewodniczącego Instytutu Polityki na rzecz Ziemi: “Nacisk amerykańskich producentów samochodów na auta, zdolne do jeżdżenia na etanolu z kukurydzy, spowoduje wzrost cen żywności i głód na świecie. Ogromna liczba destylarni, działających oraz dopiero planowanych, zagraża zmniejszeniem ilości pożywienia dostępnego do bezpośredniej konsumpcji dla ludzi. ”

Istnieje jeszcze jeden problem dotyczący etanolu wytwarzanego z kukurydzy: Wskaźnik EROEI jest bardzo niski i wynosi zaledwie 1, 7. Oznacza to, że na każde wyprodukowane 1, 7 jednostek energii, marnuje się jedna jednostka energii. W niektórych stanach USA EROEI etanolu jest nawet <1! Zużywamy prawie tyle samo energii na uprawę kukurydzy oraz destylację jej do etanolu, ile potem otrzymujemy w wyniku spalania tego bio-paliwa.

Niektórzy analitycy mówią, że: Jeśli zamierzamy produkować etanol z kukurydzy… …to równie dobrze możemy biegać w kółko za własnym ogonem!!!

A co z firmami produkującymi ten drugi rodzaj etanolu?

A! Masz na myśli alkohol – etanol produkowany z celulozy, włóknistych części roślin, takich jak łodygi czy gałęzie. Alkohol ten różni się tym od etanolu z ziaren, że wymaga znacznie dłuższej obróbki, by wytworzyć monomery cukru, które są pożywką dla mikroorganizmów odpowiedzialnych za fermentację alkoholową. Ale istnieje wiele znacznie poważniejszych wad tego procesu…

By przekonać się, o jakie wady chodzi, polecam obejrzenie filmu: Autorem jest David Fridley: http: //www. sfbayoil. org/sfoa/myths/index. html

No dobrze, a co z olejem napędowym, który wytwarzacie z tych małych zielonych stworzonek?

Masz pewnie na myśli biodiesel z alg: Możesz znaleźć ciekawe dokumenty w Internecie na temat tego, jak wspaniała będzie ta technologia, gdy wreszcie ją dopracujemy na tyle, by mogła działać. Jeśli wierzyć zarzutom odnośnie tego paliwa, to za ułamek kosztów związanych z rocznym importem paliwa z alg, USA mogłyby wybudować infrastrukturę potrzebną do zastąpienia wszystkich potrzeb kraju związanych z paliwami płynnymi. Naukowiec badający kolbę z olejem napędowym pochodzącym z alg

Biodiesel z alg: Do procesu mogłyby być użyte ścieki z gospodarstw rolnych i miast, na których rozwijałyby się algi produkujące olej napędowy. Olej mógłby być spalany bezpośrednio w silnikach diesela, o ile wzbogaciłoby się go w 10% metanolem. Botryococcus to rodzaj alg produkujących olej napędowy Michael Briggs, University of New Hampshire, Physics Dept.

Biodiesel z alg: Jeśli coś brzmi zbyt dobrze, by mogło być prawdziwe… …wyciągnij własne wnioski Olej z alg był dotąd produkowany jedynie w warunkach laboratoryjnych. Na razie wciąż nie nadaje się do produkcji przemysłowej.

Z mojego statku widziałem trochę paneli słonecznych. Czy one nie mogłyby zaradzić kryzysowi naftowemu? Słyszałem, że można by ich używać do produkcji wodoru.

Panele fotowoltaiczne zamieniają promieniowanie słoneczne bezpośrednio w prąd elektryczny.

Zalety: ØCichy proces ØPanele mogą być instalowane na dachach, blisko miejsca wykorzystania produkowanej energii ØŁatwe w utrzymaniu (mycie i odśnieżanie) US General Services Admin. , Pacific Rim Region

Problemy z panelami - 1 Panele słoneczne zajmują dużą powierzchnię. By zastąpić 1 reaktor jądrowy, trzeba by użyć 75 km 2 paneli słonecznych (na południu Kanady).

Problemy z panelami - 2 Nie pracują, gdy jest noc Kiedy jest pochmurno, dają mało energii

Problemy z panelami - 3 Wyprodukowany prąd nie może zostać użyty w celach transportowych …dopóki nie zamieni się go w paliwo

Problemy z panelami - 4 Prąd z paneli słonecznych jest znacznie droższy, niż zwykliśmy płacić: Elektryczność z paneli słonecznych kosztuje obecnie 30¢ / k. Wh* vs. 6¢ za elektryczność z węgla lub elektrowni wodnych *http: //www. solarbuzz. com

Dużym problemem paneli słonecznych jest to, że nie znamy na razie taniego sposobu przechowywania energii wytworzonej w ciągu dnia… …tak, byśmy mieli energię do zapalenia światła w nocy.

Jednym ze sposobów obejścia tego problemu, mogłoby być zamienianie nadwyżek elektryczności wyprodukowanej w ciągu dnia w wodór – a potem zamiana wodoru w prąd w ciągu nocy. Elektryczność z energii słonecznej Wodór Elektryczność

Problem polega na tym, że na każdym etapie takich przemian, część energii zamienia się ciepło, które tracimy. Znowu prawa termodynamiki wszystko psują!

Oto przykładowe straty energii, z którymi trzeba się liczyć, na każdym etapie procesu: Straty Skraplanie wodoru, Wytwarzanie wodoru w Ogniwa wywołane wodoru w paliwowe celu przechowyprocesie przechowyzamieniają Panele waniem i Transformacja elektrolizy wodór na wania produkują transportem i przesył prąd Konsument ce prąd Straty energii: 25%* 30%* 15%** 20% z 10% zz * The Future of the Hydrogen Economy: Bright or Bleak? Baldur Eliasson and Ulf Bossel ABB Switzerland Ltd. , Corporate Research, Baden-Dättwil / Switzerland ** Exxon-Mobil Report, Oct. 2004 z “Solid Oxide Fuel Cell Developers Claim 50% Efficiency” I. H. S. Petrochemicals “Fuel Cell Efficiency: A Reality Check”, E. V. World zz Overview of the Electric Grid, U. S. Department of Energy

Ze względu na straty energii, koszt 57¢ za k. Wh wzrasta do 93¢ za k. Wh !!!* Straty Skraplanie wodoru Wytwarzanie wodoru wywołane wodoru w w celu przechowyprocesie przecho. Panele waniem i elektrolizy wywania produkujące transportem prąd Straty energii: 25%* 30%* 15%** *Kalkulacje kosztów wykonane przez autora Ogniwa paliwowe zamieniają wodór na Transformacja i przesył Konsument prąd 20% z 10% zz

Kanadyjczycy płacą obecnie od 5¢ do 8¢ za k. Wh Z tych kalkulacji wynika, że ich rachunek: 100$ miesięcznie wzrósłby do 1500$!!! A moje obliczenia to i tak najbardziej optymistyczna opcja!

Problemy z panelami - 5 Na 45 stopniau szerokości geograficznej panele słoneczne potrzebują 5 lat działania, by zwrócić energią zużytą w procesie ich produkcji.

Jest raczej mało prawdopodobne, że w przyszłości będziemy w stanie wymieniać panele słoneczne dzięki energii z nich uzyskanej.

Koszty produkcji paneli słonecznych są bardzo uzależnione od kosztów energii. Tak więc, produkcja paneli słonecznych z czasem stanie się bardzo droga.

Była bardzo wietrzna pogoda, gdy tu lądowałem. . . Dlaczego Kanada nie zainwestuje w wiatraki? Moglibyście mieć je wszędzie!

Zalety energetyki wiatrowej: ØCeny energii porównywalne z paliwami kopalnymi ØWiele nadających się do tego miejsc w Kanadzie ØOd momentu wybudowania nie ma zanieczyszczeń ØOdnawialne źródło energii ØOgromny potencjał

Problemy z energetyką wiatrową - 1 Nieregularne dostawy – wiatraki nie działają, gdy: 1 - wiatr jest zbyt silny 2 - wiatr jest zbyt słaby

Problemy z energetyką wiatrową - 2 Nieregularność dostaw wpływa na cenę za k. Wh Produktywność wiatraków ocenia się w stosunku do ich szczytowej produkcji – przy idealnym wietrze. Obecnie moc, wyprodukowana przez wiatraki, w skali roku waha się pomiędzy 16% a 35% szczytowej produkcji. Tzn. : farma wiatrowa o mocy 1000 MW może wyprodukować średnio 250 MW w przeciągu roku http: //www. eon-netz. com

Problemy z energetyką wiatrową - 3 Okresy, gdy wiatraki nie pracują, wymagają zabezpieczenia w postaci paliw kopalnych Innymi słowy, zawsze powinniśmy mieć w zanadrzu tradycyjną elektrownię na wypadek okresów bezwietrznych. W bezwietrzny dzień: Nadal potrzebujemy:

Problemy z energetyką wiatrową - 3 Tak więc, farmy wiatrowe, nie zmniejszą rozmiarów infrastruktury związanej z energetyką tradycyjną.

Problemy z energetyką wiatrową - 4 Trudności z przechowywaniem nadwyżek energii Energia mogłaby być przechowywana w postaci płynnego wodoru lub poprzez wpompowywanie wody do specjalnych zbiorników, ale należałoby do tego wybudować odpowiednią infrastrukturę. Inne metody mogłyby być możliwe, ale trzeba by je najpierw wynaleźć.

Problemy z energetyką wiatrową - 5 Nie nadaje się do transportu, poza 2 wyjątkami: 1 - Każda k. Wh energii, wyprodukowanej przez wiatraki, oznacza 1 k. Wh, do której produkcji nie trzeba spalać gazu czy ropy. Ropę i gaz, zaoszczędzone w ten sposób, można użyć do celów transportowych. 2 - Prąd z wiatraków można użyć do produkcji płynnego wodoru do transportu, ale byłoby to niezwykle kosztowne.

Analitycy ds. energii twierdzą, że: Wiatr jest najbardziej efektywnym kosztowo odnawialnym źródłem energii po wodzie. Zalecają oni intensywne inwestowanie w energetykę wiatrową, dopóki ropa jest jeszcze tania.

A co z uroczymi samochodzikami na sprężone powietrze? Moglibyście użyć energii wiatru lub słońca, by wyprodukować prąd do sprężania powietrza…

Około 8 koni mechanicznych prądu jest potrzebnych do produkcji jednego konia mechanicznego sprężonego powietrza. * Czy to mądry sposób na użytkowanie tak drogiej energii słonecznej czy wiatrowej? Czy stać nas na to? W pierwszej kolejności pomyśl jednak o tych wszystkich baryłkach ropy potrzebnych do wyprodukowania takiego samochodu. *Minnesota Technical Assistance Program

I na koniec: stara, dobra, niezawodna energetyka wodna: Główne problemy…

Elektrownie wodne zaspokajają obecnie około 3% potrzeb energetycznych świata. Nawet, gdyby przegrodzić tamami wszystkie rzeki świata, to nie rozwiąże to problemu.

Osady zbierające się za tamą, sprawiają, że zbiorniki w ciągu kilku wieków stają się bezużyteczne

Tamy zaburzają naturalną topografię, faunę oraz florę miejsca, gdzie chcemy je wybudować.

Być może masz wrażenie, że posuwamy się za daleko w wykorzystywaniu zasobów Ziemi. Przeczytaj o tym, jak w przeszłości społeczeństwa robiły to samo – więcej w Rozdziale 4. Kliknij tutaj, by wybrać rozdział www. Ziemia. Na. Rozdrozu. pl