Elektryfikacja, a przejście na odnawialne źródła energii

Sceptycy zarzucają samochodom elektrycznym, że nie są tak czyste, jak twierdzą ich producenci. Często używają argumentu, że większość energii potrzebnej do ich ładowania produkowana jest w „brudnych” elektrowniach – węglowych, naftowych lub gazowych. A jak wygląda rzeczywistość? Czy elektryfikacja może być czysta?

W pierwszej połowie 2020 roku kraje Unii Europejskiej po raz pierwszy w historii wytworzyły więcej energii ze źródeł odnawialnych niż z paliw kopalnych. Osiągnęły ten cel rok wcześniej, niż zakładano. Oczywiście nie we wszystkich krajach postęp ten dokonał się w równym stopniu. Na przykład w Polsce udział OZE w produkcji prądu jest na poziomie 15 proc. Mało? Warto wziąć pod uwagę, że dekadę temu było to niespełna 5 proc. Zatem i my przechodzimy energetyczną ewolucję. I już nie da się jej zatrzymać. Skąd w przyszłości może pochodzić prąd, który zasilał będzie nasze domy, fabryki, zakłady i samochody? Co możemy zrobić, żeby elektryfikacja faktycznie była eko?

Energia spod ziemi

Energia geotermalna, to naturalne ciepło kryjące się pod powierzchnią ziemi. Może być wykorzystywana nie tylko do wytwarzania energii elektrycznej, ale również bezpośrednio do ogrzewania budynków. Zdolność jej wykorzystania jest jednak na ogół ograniczona. Wody geotermalne występują najczęściej w miejscach o wyższym stopniu aktywności wulkanicznej lub tektonicznej. Ale spotykane są również w Polsce – wystarczy wspomnieć o basenach termalnych na Podhalu, które bazują właśnie na takich źródłach.

Krajem, który do perfekcji opanował wykorzystanie wód geotermalnych, jako źródła energii jest Islandia. Leży ona na łączeniu płyt tektonicznych eurazjatyckiej i północnoamerykańskiej, na jej terenie znajduje się kilka czynnych wulkanów. Dzięki temu wyspa mogła uniezależnić się od importowanego węgla. Obecnie geotermia dostarcza mieszkańcom Islandii 66 proc. energii pierwotnej i 25 proc. energii elektrycznej.

Energia z powietrza

Raport opublikowany przed kilkoma miesiącami w prestiżowym piśmie Nature dowodzi, że globalna prędkość wiatru znacznie wzrosła od 2010 r. Naukowcy szacują, że dzięki temu energia wytwarzana przez pojedynczą turbinę może wzrosnąć o 37 proc. Badanie opierało się na danych pochodzących z 9000 naziemnych stacji meteorologicznych. A eksperci i naukowcy zasugerowali wprost, że w przypadku wielu krajów, to właśnie wiatr może być „podstawą energetyczną”.

Gdy poduch obraca łopatki turbiny, generator wytwarza energię elektryczną dla sieci. Farmy na lądzie i na morzu są najbardziej widoczne, ale dostępne są również systemy domowe lub off-grid, które umożliwiają wykorzystanie siły wiatru do zasilania domu lub biura.

Z raportu Światowego Forum Ekonomicznego wynika, że już w 2019 r. 14 proc. zapotrzebowania na energię elektryczną w Europie zaspokajały wiatraki. Dania otrzymuje z wiatru już niemal 50 proc. energii i ciągle inwestuje w ich rozwój. Kraj ten ma nawet w planach wybudowanie gigantycznej sztucznej wyspy otoczonej farmami wiatrowymi. Docelowo może ona zasilić w prąd nawet 10 mln gospodarstw domowych.

Energia za słońca

Słońce to niewyobrażalnie potężne źródło energii. Ilość energii słonecznej, która dociera do powierzchni Ziemi w ciągu jednej godziny, przekracza całkowite zapotrzebowanie planety na energię na cały rok!!! Gwiazda nie tylko nas ogrzewa, ale ma potencjał, by stać się idealnym źródłem energii odnawialnej.

Fotowoltaiczne panele słoneczne pochłaniają fotony ze słońca, które pomagają oddzielić elektrony od atomów. Elektrony przepływają między warstwami dodatnimi i ujemnymi, jak w baterii, tworząc obwód i wytwarzając energię elektryczną.

Niemcy już w 2014 r. wytworzyły 38 gigawatów energii słonecznej – w tamtym czasie około jednej piątej energii słonecznej wyprodukowanej na całym świecie. Zapytacie, ile to jest 38 gigawatów. Cóż, to… 38 mld watów! W słoneczne dni nasi zachodni sąsiedzi są w stanie zaspokoić 50 proc. swojego dziennego zapotrzebowania na energię, wyłącznie dzięki panelom fotowoltaicznym.

Energia z wody

Wykorzystanie płynącej wody również odgrywa coraz ważniejszą rolę w wytwarzaniu energii. Prąd powstaje, gdy ciecz przepływa przez turbiny umieszczone w tamie lub na rzece. Jest to bardziej niezawodny sposób niż pozyskiwanie energii ze słońca czy wiatru, ponieważ w mniejszym stopniu zależy od pogody.

Obecnie największa część energii odnawialnej w Europie pochodzi właśnie z hydroelektrowni. W 2018 r. wygenerowały one około 643 terawatogodzin (TWh), co stanowi około 17 proc. całkowitej produkcji prądu w UE. Liderem od lat pozostaje Norwegia, ale bardzo szybko rośnie rola Turcji. Z wody coraz więcej prądu wytwarzają także Austria, Islandia i Włochy.

Energia z fal 

Wraz z rozwojem wiedzy o prądach i pływach oceanicznych oraz morskich, pojawiły się pomysły ich wykorzystania do produkcji energii. Okazało się, że przypływy i odpływy też można wykorzystać do produkcji prądu. Co prawda tylko dwa razy dziennie, ale ilość energii wytworzonej w ten sposób okazała się tak duża, że niektóre kraje zaczęły chętnie inwestować w podwodne, morskie turbiny.

W Korei Południowej elektrownia Sihwa Lake Tidal (na Morzu Żółtym) została otwarta już w sierpniu 2011 r. i do dziś pozostaje największą tego typu inwestycją na świecie. W Europie jeszcze w tym roku ma zostać uruchomiona podobna elektrownia u brzegów Szkocji – MeyGen. Jej konstruktorzy liczą na jeszcze większą wydajność, niż w przypadku Sihwa Lake Tidal.

Energia do samochodu: czysta i darmowa

Koncern BP w swoich raportach przewiduje, że w najbliższych latach świat bardzo szybko będzie odchodził od paliw kopalnych na rzecz OZE. Już w 2040 r. głównymi źródłami energii na całym świecie będą nie węgiel, czy gaz, ale słońce, wiatr i woda. Europa znajduje się w samym sercu tej rewolucji. A cały proces przyspieszy elektryfikacja w motoryzacji.

W 2018 r. infrastruktura  OZE stanowiła 95 proc. wszystkich nowych instalacji energetycznych w Unii. Ich wartość to prawie 27 mld euro. 63 proc. z tej kwoty poszło na budowę farm wiatrowych. I nie powinno to dziwić, wziąwszy pod uwagę długą linię brzegową naszego kontynentu. Międzynarodowa Agencja Energii (IEA) przewiduje, że światowym liderem w produkcji energii odnawialnej będzie Dania. Już w przyszłym roku 70 proc. energii wytworzy z OZE i bardzo szybko będzie zmierzała do poziomu 100 proc. Jednocześnie właśnie w takich “zielonych” krajach najszybciej rozwija się elektryfikacja.

Obecnie większość świadomych krajów szuka sposobów na pozyskiwanie energii z własnego, wyjątkowego środowiska naturalnego. Często na własną rękę robią to również sami obywatele. Wśród właścicieli aut elektrycznych coraz popularniejsze stają się solarne instalacje domowe. Pozwalają ładować samochód za darmo, w dodatku całkowicie czystą energią. Kia w ramach programu „Eko Drivers” dodatkowo premiuje tych, którzy mają w domu panele słoneczne – mogą oni liczyć na nawet 14 000 zł rabatu na samochód elektryczny lub hybrydę plug-in (PHEV). Więcej na temat programu przeczytacie tutaj:

Elektryczna Kia + fotowoltaika = jazda za darmo

Reasumując, podnoszone przez sceptyków argumenty, że obecnie elektryfikacja opiera się na węglu, są tylko w połowie prawdziwe. W większości krajów takie samochody już teraz zostawiają po sobie znacznie mniejszy ślad węglowy, niż auta z klasycznymi motorami spalinowymi. Zresztą pamiętać trzeba również o tym, że rafinacja ropy naftowej też nie jest obojętna środowisku i wiąże się z dużymi emisjami nie tylko CO2, ale wielu szkodliwych związków. 

Elektryfikacja w motoryzacji oraz przejście na odnawialne źródła energii to po prostu dwa nierozłączne zjawiska. Tej rewolucji nie da się już zatrzymać.