19. Apr, 2021.

Zahvaljujući obilnim kišama i geotermalnim izvorima, ova srednjoamerička država ostvarila je neverovatan ekološki uspeh.

Centralnoamerička država postigla je neverovatan uspeh u pogledu čiste energije, obezbeđujući 100 odsto svojih potrošačkih potreba obnovljivom energijom čitavih 75 dana.

"Godina 2015. je bila jedna od apsolutno električno čistih za prirodno okruženje Kostarike", naveo je u saopštenju Institut za kostarikansku električnu struju (ICE), koji je u vlasništvu države. ICE navodi da je nulta emisija države omogućena zahvaljujući obilnim kišama nad četiri hidroelektrična postrojenja u prvom kvartalu 2015. godine. Ti pljuskovi značili su da za januar, februar i za sada mart, nije bilo potrebe da se sagorevaju fosilna goriva da bi se proizvela struja.

Umesto toga, Kostarika se najviše napajala iz hidroelektrana, kao i iz mešavine geotermalne i solarne energije i energije vetra i biomase. Važno je zapamtiti da je Kostarika mala država, ima ukupnu površinu od oko 51.000 kvadratnih kilometara, što je nešto manje od susedne nam Bosne i Hercegovine, i ima samo 4,8 miliona stanovnika, što je nešto više od Hrvatske.

Pored toga, primarne industrijske grane Kostarike su turizam i poljoprivreda, a ne teške i energetski intenzivnije industrije poput rudarstva ili proizvodnje. Ipak, Kostarika je uradila odličnu stvar razvijanjem električnog sektora i dostave pouzdane energije svojim građanima.

Prema Indeksu globalne konkurentnosti predstavljenom na Svetskom ekonomskom forumu 2014. godine, Kostarika je rangirana kao druga latinoamerička zemlja iza Urugvaja u pogledu električne i telekomunikacione infrastrukture. Država obezbeđuje pokrivenost domaćinstava od 99,4 odsto uz jednu od najjeftinijih cena u regionu.

Rekord Kostarike vezan za obnovljivu generaciju se, takođe, ističe. Prošle godine, hidroelektrična energija imala je udeo od 80 odsto cele električne proizvodnje, dok je geotermalna energija 2010. godine zabeležila porast od 13 odsto u ukupnom električnom profilu zemlje. Novi geotermalni projekti pomoći će državi bogatoj vulkanima da još više iskoristi svoje podzemne energetske izvore.

Sredinom 2014. godine, vlada Kostarike odobrila je projekat geotermalne energije vredan 958 miliona dolara. Od prvih elektrana koje će biti izgrađene očekuje se da će proizvoditi oko 55 MW i koštati 333 miliona dolara, dok će druge dve elektrane od 50 MW takođe biti izgrađene nedaleko.

Dobre su vesti to što će geotermalna energija imati više udela u ukupnom sistemu, jer su očigledne mane oslanjanja na hidroelektrane, naročito na rečnim sistemima koji su pod uticajem sezonskih promena u vodenim tokovima. Suše, takođe, mogu drastično uticati na izvore energije, a postoje i ekološke mane hidroelektričnih brana, najviše u vidu uticaja na ekosisteme.

Bilo kako bilo, 100 odsto obnovljive energije u bilo kom vremenskom periodu predstavlja zavidan uspeh. Bravo, Kostarika!

Izvor: nationalgeographic.rs

Obnovljive izvore energije možemo podijeliti u dvije glavne kategorije: tradicionalne obnovljive izvore energije poput biomase i velikih hidroelektrana, te na takozvane "nove obnovljive izvore energije" poput energije Sunca, energije vjetra, geotermalne energije itd. Iz obnovljivih izvora energije dobiva se 18% ukupne svjetske energije (2006), ali je većina od toga energija dobivena tradicionalnim iskorištavanjem biomase za kuhanje i grijanje - 13 od 18%. Od velikih hidroelektrana dobiva se dodatnih tri posto energije. Prema tome, kad izuzmemo tradicionalne obnovljive izvore energije jednostavno je uračunati da takozvani "novi izvori energije" proizvode samo 2,4% ukupne svjetske energije. 1,3% otpada na instalacije za grijanje vode, 0,8% na proizvodnju električne energije i 0,3% na biogoriva. Taj udio u budućnosti treba znatno povećati jer neobnovljivih izvora energije ima sve manje, a i njihov štetni utjecaj sve je izraženiji u zadnjih nekoliko desetljeća. Sunce isporučuje Zemlji 15 tisuća puta više energije nego što čovječanstvo u sadašnjoj fazi uspijeva potrošiti, ali usprkos tome neki ljudi na Zemlji se smrzavaju. Iz toga se vidi da se obnovljivi izvori mogu i moraju početi bolje iskorištavati i da ne trebamo brinuti za energiju nakon fosilnih goriva.

Razvoj obnovljivih izvora energije (osobito od vjetra, vode, suncai biomase) važan je zbog nekoliko razloga: obnovljivi izvori energije imaju vrlo važnu ulogu u smanjenju emisije ugljičnog dioksida (CO2) u atmosferu. Smanjenje emisije CO2 u atmosferu je politika Europske unije, pa se može očekivati da će i Hrvatska morati prihvatiti tu politiku.

povećanje udjela obnovljivih izvora energije povećava energetsku održivost sustava. Također pomaže u poboljšavanju sigurnosti dostave energije na način da smanjuje ovisnost o uvozu energetskih sirovina i električne energije.

očekuje se da će obnovljivi izvori energije postati ekonomski konkurentni konvencionalnim izvorima energije u srednjem do dugom razdoblju.

GEOTERMALNA ENERGIJA (GEOTHERMAL ENERGY)

Riječ geotermalno ima porijeklo u dvjema grčkim riječima geo (zemlja) i therme (toplina) i znači toplina zemlje, pa se prema tome toplinska energija Zemlje naziva još i geotermalna energija. Toplina u unutrašnjosti Zemlje rezultat je formiranja planeta iz prašine i plinova prije više od četiri milijarde godina, a radioaktivno raspadanje elemenata u stijenama kontinuirano regenerira tu toplinu, pa je prema tome geotermalna energija obnovljivi izvor energije. Osnovni medij koji prenosi toplinu iz unutrašnjosti na površinu je voda ili para, a ta komponenta obnavlja se tako da se voda od kiša probija duboko po raspuklinama i tamo se onda zagrijava i cirkulira natrag prema površini, gdje se pojavljuje u obliku gejzira i vrućih izvora.

Vanjska kruta kora Zemlje duboka je od pet do 50 kilometara i sastavljana je od stijena. Tvari iz unutarnjeg sloja neprestano izlaze na površinu kroz vulkanske otvore i pukotine na dnu oceana. Ispod kore nalazi se omotač i on se proteže do dubine od 2900 kilometara, a sačinjen je od spojeva bogatih željezom i magnezijem. Ispod svega toga nalaze se dva sloja jezgre – tekući sloj i kruti sloj u samoj jezgri planeta. Polumjer Zemlje je otprilike 6378 kilometara, i nitko zapravo ne zna što se točno nalazi u unutrašnjosti, sve navedeno su zapravo znanstvene pretpostavke izgleda unutrašnjosti planeta. Te pretpostavke temelje se na eksperimentima u uvjetima visokog tlaka i velikih temperatura.

Spuštanjem kroz vanjski sloj Zemlje, tj. koru temperatura raste otprilike 17 °C do 30 °C po kilometru dubine (50 – 87 °F po milji dubine). Ispod kore nalazi se omotač koji je sastavljen od djelomično rastopljenih stijena i temperatura tog omotača je između 650 i 1250 °C (1200 – 2280 °F). U samoj jezgri Zemlje temperature bi po nekim procjenama mogle biti između 4000 i 7000 °C (7200 – 12600 °F). Budući da toplina uvijek prelazi sa toplijih dijelova na hladnije, toplina iz unutrašnjosti Zemlje prenosi se prema površini i taj prijenos topline glavni je pokretač tektonskih ploča. Na mjestima gdje se spajaju tektonske ploče može doći do propuštanja magme u gornje slojeve i ta magma se tada hladi i stvara novi sloj zemljine kore. Kad magma dođe do površine može stvoriti vulkane, ali većinom ostaje ispod površine te tvori ogromne bazene i tu se počinje hladiti, a taj proces traje od 5000 godina do milijun godina. Područja ispod kojih se nalaze ovakvi bazeni magme imaju visok temperaturni gradijent, tj. temperatura raste vrlo brzo povećanjem dubine i takva područja izuzetno su pogodna za iskorištavanje geotermalne energije.

Potencijal geotermalne energije je ogroman, ima je 50000 puta više od sve energije koja se može dobiti iz nafte i plina širom svijeta. Geotermalni resursi nalaze se u širokom spektru dubina, od plitkih površinskih do više kilometara dubokih rezervoara vruće vode i pare koja se može dovesti na površinu i iskoristiti. U prirodi se geotermalna energija najčešće pojavljuje u formi vulkana, izvora vruće vode i gejzira. U nekim zemljama se geotermalna energija koristi već tisućljećima u obliku toplica odnosno rekreacijsko-ljekovitog kupanja. No razvoj znanosti nije se ograničio samo na područje ljekovitog iskorištavanja geotermalne energije već je iskorištavanje geotermalne energije usmjerio i prema procesu dobivanja električne energije te grijanju kućanstava i industrijskih postrojenja. Grijanje zgrada i iskorištavanje geotermalne energije u procesu dobivanja struje, glavni su ali ne i jedini načini iskorištavanja te energije. Geotermalna energija također se može iskoristiti i u druge svrhe kao što su primjerice u proizvodnji papira, pasterizaciji mlijeka, plivačkim bazenima, u procesu sušenja drveta i vune, planskom stočarstvu, te za mnoge druge svrhe.

Glavni nedostatak prilikom iskorištavanja geotermalne energije je da nema puno mjesta na svijetu koja su izuzetno pogodna za eksploataciju. Najpogodnija su područja na rubovima tektonskih ploča, tj. područja velike vulkanske i tektonske aktivnosti. Sljedeća slika prikazuje tektonsku kartu svijeta i područja pogodna za iskorištavanje geotermalne energije.

PROIZVODNJA ELEKTRIČNE ENERGIJE

Jedan od najzanimljivijih oblika iskorištavanja geotermalne energije je proizvodnja električne energije. Tu se koriste vruća voda i para iz Zemlje za pokretanje generatora, pa prema tome nema spaljivanja fosilnih goriva i kao rezultat toga nema niti štetnih emisija plinova u atmosferu, ispušta se samo vodena para. Dodatna prednost je u tome što se takve elektrane mogu implementirati u najrazličitijim okruženjima, od farma, osjetljivih pustinjskih površina pa sve do šumsko-rekreacijskih područja.

Počeci korištenja topline Zemlje za generiranje električne energije vežu se uz malo talijansko mjesto Landerello i 1904 godinu Tamo je te godine započelo eksperimentiranje s tim oblikom proizvodnje električne energije, kada je para upotrijebljena za pokretanje male turbine koja je napajala pet žarulja, a taj se eksperiment smatra prvom upotrebom geotermalne energije za proizvodnju električne energije. Tamo je 1911 počela gradnja prve geotermalne elektrane koja je završena 1913 i nazivna snaga joj je bila 250 kW. To je bila jedina geotermalna elektrana u svijetu kroz gotovo pola stoljeća. Princip rada je jednostavan: hladna voda upumpava se na vruće granitne stijene koje se nalaze blizu površine, a van izlazi vruća para na iznad 200 °C i pod visokim pritiskom i ta para onda pokreće generatore. Iako su sva postrojenja u Landerello-u uništena u drugom svjetskom ratu, postrojenja su ponovo izgrađena i proširena te se koriste još i danas. To postrojenje i danas električnom energijom napaja oko milijun domaćinstava tj. proizvede se gotovo 5000 GWh godišnje, što je oko 10% ukupne svjetske proizvodnje struje iz geotermalnih izvora. Iako je geotermalna energija obnovljivi izvor energije, tlak pare se u Landerello-u smanjio za 30% od 1950.

Trenutno se koriste tri osnovna tipa geotermalnih elektrana:

  1. Princip suhe pare (Dry steam) – koristi se iznimno vruća para, tipično iznad 235 °C (445 °F). Ta para se koristi za direktno pokretanje turbina generatora. Ovo je najjednostavniji i najstariji princip i još uvijek se koristi jer je to daleko najjeftiniji princip generiranja električne energije iz geotermalnih izvora. Spomenuta prva geotermalna elektrana na svijetu u Landerello-u koristila je taj princip. Trenutno se najveća elektrana koja koristi „Dry steam“ princip nalazi u sjevernoj Kaliforniji i zove se The Geysers, a proizvodi električnu energiju još od 1960 godine. Količina proizvedene električne energije iz tog postrojenja još uvijek je dovoljna za opskrbu grada veličine San Francisco-a.
  2. Flash princip (Flash steam) – koristi se vruća voda iz geotermalnih rezervoara koja je pod velikim pritiskom i na temperaturama iznad 182 °C (360 °F). Pumpanjem vode iz tih rezervoara prema elektrani na površini smanjuje se tlak pa se vruća voda pretvara u paru u pokreče turbine. Voda koja se nije pretvorila u paru vraća se natrag u rezervoar zbog ponovne upotrebe. Većina modernih geotermalnih elektrana koristi ovaj princip rada.
  3. Binarni princip (Binary cycle) – Voda koja se koristi u kod binarnog principa je hladnija od vode koja se koristi kod ostalih principa generiranja električne energije iz geotermalnih izvora. Kod binarnog principa vruća voda se koristi za grijanje tekućine koja ima znatno nižu temperaturu vrelišta od vode, a ta tekućina isparava ne temperaturi vruće vode i pokreće turbine generatora. Prednost tog principa je veća efikasnost postupka, a i dostupnost potrebnih geotermalnih rezervoara je puno veća nego kod ostalih postupaka. Dodatna prednost je potpuna zatvorenost sistema budući da se upotrijebljena voda vraća natrag u rezervoar pa je gubitak topline smanjen, a gotovo da i nema gubitka vode. Većina planiranih novih geotermalnih elektrana koristiti će ovaj princip.

Princip koji će se koristiti kod izgradnje nove elektrane ovisi o vrsti geotermalnog izvora energije, tj. o temperaturi, dubini i kvaliteti vode i pare u odabranoj regiji. U svim slučajevima kondenzirana para i ostaci geotermalne tekućine vraćaju se natrag u bušotinu i time se povećava izdržljivost geotermalnog izvora.

KORIŠTENJE GEOTERMALNE ENERGIJE U DRUGE SVRHE

Drugi zanimljivi oblik iskorištavanje geotermalne energije je grijanje. Najveći geotermalni sistem koji služi za grijanje nalazi se na Islandu, odnosno u njegovom glavnom gradu Reykjavik-u u kojem gotovo sve zgrade koriste geotermalnu energiju, te se čak 89% islandskih kućanstava grije na taj način. Iako je Island uvjerljivo najveći iskorištavač geotermalne energije po glavi stanovništva sa spomenutih 89% svih islandskih kućanstava koja se griju na taj način, nije usamljen na području iskorištavanja geotermalne energije. Geotermalna energija se uvelike iskorištava i u područjima Novog Zelanda, Japana, Italije, Filipina te i nekih dijelova SAD-a kao što je San Bernardino u Kaliforniji te u glavnom gradu Idaho-a Boise-u.

Geotermalna energija koristi se i u poljoprivredi za povećanje prinosa. Voda iz geotermalnih rezervoara koristi se za grijanje staklenika za proizvodnji cvijeća i povrća. Pod grijanje staklenika ne uzima se u obzir samo grijanje zrake, već se grije i tlo na kojem rastu biljke. Stoljećima se ovo koristi u centralnoj Italiji, a Mađarska trenutno pokriva 80% energetskih potreba staklenika geotermalnom energijom.

Toplinske pumpe su još jedna od upotreba geotermalne energije. Toplinske pumpe troše električnu energiju za cirkulaciju geotermalne tekućine, a ta tekućina kasnije se koristi za grijanje, hlađenje, kuhanje i pripremu tople vode i na taj način znatno se smanjuje potreba za električnom energijom.

Postoji još vrlo širok spektar upotrebe geotermalne energije, ali nema potrebe sve detaljno objašnjavati. Neke od tih upotreba su uzgajanje riba, razne vrste industrijske upotrebe, balneologija - upotreba za rekreaciju i lječilišta (toplice), i slično.

ZAKLJUČAK

Budući da je procijenjena totalna količina geotermalne energije koja bi se mogla iskoristiti znatno veća nego sveukupna količina energetskih izvora baziranih na nafti, ugljenu i zemnom plinu zbrojenih zajedno trebalo bi geotermalnoj energiji svakako pridati veću važnost. Naročito ako se uzme u obzir da je riječ o jeftinom, obnovljivom izvoru energiju koji je usto i ekološki prihvatljiv. Budući da geotermalna energija nije svuda lako dostupna, trebalo bi iskoristiti barem mjesta na kojima je ta energija lako dostupna (rubovi tektonskih ploča) i tako barem malo smanjiti pritisak na fosilna goriva i time pomoći Zemlji da se oporavi od štetnih stakleničkih plinova.

Tekst preuzet sa sajtova: odjeljenje86.blogspot.com i izvorienergije.com

Priredio: Stefan Gašić, III-2

Najvažniji tipovi elektrana

1. Nuklearne elektrane

Nuklearna elektrana

Prednosti: Nema emisije CO2, proizvodnja struje je konstantna, uranijum se proizvodi mahom u politički stabilnim zemljama, a zalihe su velike.

Nedostaci: opasnost od velikog zagađenja zbog tehničkih grešaka ili terorističkog napada. Problem sa odlaganjem istrošenog goriva.

 

2. Termoelektrane na ugalj

termoelektrana na ugalj

Prednosti: Jeftina sirovina, koje ima dovoljno za još hiljadu godina. Jeftina i postojana proizvodnja energije.

Nedostaci: Zbog velike emisije CO2 veoma su štetne za klimu.

 

3. Hidroelektrane

hidroelektrana

Prednosti: Ne opterećuju prirodnu sredinu, moguća je akumulacija vode uz pomoć trenutnih viškova struje i njeno ponovno korišćenje u doba veće potražnje. Dosta pouzdana proizvodnja.

Nedostaci: Zahteva postojanje prirodnih uslova kojih na mnogim mestima nema.

 

4. Elektrane na biomasu

elektrane na biomasu

Sagorevaju drvo, slamu i sve biljne otpatke.

Prednosti: Oslobađa se količina CO2 jednaka onoj koju su biljke prethodno vezale. Proizvodnja struje je postojana i predvidljiva, gorivo se lako skladišti.

Nedostaci: Opasnost od uzgajanja energetskih monokultura, teško je kontrolisati da li je njihovo uzgajanje ekološki održivo. Sagorevanjem otpadnog drveta oslobađaju se i otrovne materije.

 

5. CSC elektrane

csc1

CSC je skraćenica za „hvatanje i skladištenje ugljenika“. Ovo su elektrane na mrki ili drveni ugalj, kod kojih se emisija CO2 hvata i sprovodi pod zemlju.

Prednosti: Ugalj je u celom svetu pristupačna i relativno jeftina sirovina, a uz pomoć ove tehnike može i dalje da se koristi bez štetne emisije CO“.

Nedostaci: Izgradnja je još skupa, a za skladištenje CO2 moraju da se grade dugački podzemni cevovodi.

 

6. Geotermičke elektrane

Geotermicke elektrane

Iz dubine zemlje se ispumpava vrela voda, čija para pokreće turbine.

Prednosti: Postojana proizvodnja struje bez emisije CO2. Zalihe su teorijski veoma velike.

Nedostaci: Neophodna su duboka bušenja, koja su skupa, a povremeno izazivaju i potrese.

 

7. Elektrane na nuklearnu fuziju

Po uzoru na sunce, energija se dobija stapanjem izotopa vodonika, deuterijuma i tricijuma u helijum.

Prednosti: Velika energetska efikasnost (fuzija jednog kilograma vodonika daje energije koliko i sagorevanje 11.000 tona mrkog uglja). Nema štetnih gasova, a radioaktivno zračenje je veoma slabo.

Nedostaci: Velika postrojenja i velike početne investicije. Tehnika je još u eksperimentalnoj fazi.

U Južnoj Koreji je u pogonu jedan probni reaktor, a u Francuskoj je 2007. počela izgradnja evropskog eksperimentalnog projekta ITER.

 

8. Elektrane na morske struje

Elektrane na morske struje

Turbine pokretane propelerima usidrene su ispod vode i koriste morske struje za proizvodnju električne energije.

Prednosti: Veliki potencijal, naročito za ostrvske zemlje poput Britanije. Stabilna proizvodnja struje, ne dovode do vidljivih izmena pejzaža.

Nedostaci: Tehnika je još u povoju, početne investicije su relativno visoke, a može i nepovoljno da utiče na ribolov.

 

9. Solarno-termičke elektrane

Solarno-termicke elektrane

Uz pomoć zakrivljenih ogledala, sunčeva svetlost se usmerava u horizontlne staklene cevi u kojima zagreva naftu. Ona pak proizvodi vodenu paru, koja pokreće turbine.

Prednosti: Nema emisije CO2, izvor je neiscrpan, deo proizvedene toplote može da se akumulira i iskoristi i nakon zalaska sunca. Naročito je pogodna za tople zemlje s velikim brojem sunčanih dana.

Nedostaci: Nije pogodna za hladnije podneblje, za transport ovako proizvedene struje potrebne su nove električne mreže.

 

10. Elektrane na snagu vetra

Elektrane na snagu vetra

Prednosti: Zrela tehnologija, pouzdana proizvodnja bez emisije CO2.

Nedostaci: Ne može samostalno da se koristi, menja pejzaž, teško se integriše u električnu mrežu, proizvodnja se koleba, zavisno od prirodnih uslova.

 

Izvor: Blic

PokloniIOtpadSkloni