Odnawialne źródła energii, inaczej OZE lub alternatywne źródła energii, to naturalne zasoby, których wykorzystanie nie grozi ich wyczerpaniem - nie są niebezpieczne dla środowiska, szybko się regenerują, a ich wydobycie nie emituje szkodliwych substancji. Tym samym, energią odnawialną nazywamy bezemisyjną i nietworzącą deficytów energię elektryczną lub cieplną.
Nieodnawialne źródła energii - m.in. surowce kopalne np. węgiel, ropa, gaz ziemny. Nazwa „nieodnawialne” może być jednak myląca, ponieważ istnieje możliwość odtworzenia tych źródeł, ale czas ich odnowienia znacznie przewyższa prędkość, z jaką je zużywamy. Dodatkowo ich wykorzystywanie negatywnie wpływa na środowisko naturalne, zdrowie ludzi i sytuację ekonomiczną państw.
Rodzaje odnawialnych źródeł energii i ich zastosowania
Wszystkie odnawialne źródła należą do tzw. zielonej energii - naturalnej, zazwyczaj łatwo dostępnej i taniej jeśli posiada się odpowiednią technologię i sposób uzyskania.
Wykorzystywanie alternatywnych źródeł energii przynosi wiele korzyści nie tylko dla środowiska naturalnego, ale także zapewnia firmom obniżenie kosztów produkcji i zasilania, utrzymania zakładu, oraz zapewnia bezpieczne i stałe źródło zasilania na przyszłość w świecie, który nieuchronnie dąży do zmiany tradycyjnych źródeł energii.
Kary za zanieczyszczanie powietrza i nietrzymanie się międzynarodowych norm ekologicznych stają się powszechną praktyką. Odnawialne źródła energii to nie tylko wielkie farmy wiatrowe czy słoneczne, ale także małe i proste rozwiązania dla domów i zakładów produkcyjnych, często pojedyncze urządzenia, opierające się na działaniu bezprzewodowym.
Energia słoneczna - elektrownie fotowoltaiczne
Energia słoneczna wykorzystywana jest na dwa sposoby – do wytwarzania energii elektrycznej lub cieplnej. Energię elektryczną uzyskuje się poprzez użycie kolektorów słonecznych, które pochłaniają energię słoneczną, później w postaci ciepła przekazują ją do instalacji, gdzie przekształcana jest na energię możliwą do wykorzystania w praktyce.
Energię cieplną natomiast uzyskuje się dzięki metodzie zwanej fotowoltaika, która polega ona na zainstalowaniu ogniw zrobionych z materiału półprzewodnikowego (najczęściej krzemu), dzięki czemu uzyskują one energię promieniowania słonecznego i przekształcają ją na prąd stały.
Energia słoneczna wykorzystywana jest zarówno w zakładach produkcyjnych, zastosowaniach użytkowych, elektrowniach przemysłowych jak i domowych - panele słoneczne to prawdopodobnie najbardziej ekonomiczne i tanie rozwiązanie dla domów i firm.
Zasada działania systemu fotowoltaicznego:
Mikro inwerter solarny - pracuje na podstawie sterownika DSCs, który zapewnia działanie inwerterów off-grid i on-grid. Wbudowany jest z systemem zarządzania baterią, obwodem inwercji i przekaźnikami.
Typowe systemy solarne w domach składają się m.in. z paneli słonecznych, sterowników solarnych, baterii, inwerterów solarnych DC-AC. W dzień panele zbierają energię słoneczną, która przekształcana jest na energię elektryczną/cieplną i ładuje baterie, by wykorzystywać zgromadzone zasoby także w nocy.
Energia wiatrowa - elektrownie wiatrowe
Uzyskiwanie energii z wiatru polega na działaniu specjalnych turbin wiatrowych, które tworzą tzw. farmy wiatrowe i przekształcają energię z ruchu wiatru w energię elektryczną. Turbina wiatrowa składa się z 3 głównych elementów: wieży, ruchomej gondoli i wirnika. Energia wiatrowa i słoneczna to w ostatnich latach dwie najczęściej wykorzystywane i najszybciej rozwijające metody pozyskania energii.
Energia wodna - elektrownie wodne (wykorzystujące energię grawitacyjną wody np. prąd w rzekach)
Elektrownie wodne pozyskują energię dzięki wykorzystaniu siły przepływającej wody. Różne systemy spiętrzeń, zapór, turbin i strumieni generują energię kinetyczną z ruchu wody i ostatecznie przekształcają ją w energię elektryczną. Energia wodna to również energia prądów i pływów, polegająca na wykorzystaniu regularnych i naturalnych zmian poziomu wody w morzach i oceanach.
Energia biomasy - biopaliwa (np. pochodzenia roślinnego)
Energia OZE może wykorzystywać również substancje pochodzenia zwierzęcego i roślinnego, które podlegają procesowi biodegradacji i tworzą tzw. biomasę. Kluczowym elementem jest proces fotosyntezy i przekształcenie biomasy w procesie spalania energii słonecznej na energię możliwą do wykorzystania. Wyróżniamy kilka rodzajów biomasy: stałe (np. drewno, rośliny), ciekłe (biopaliwa np. z rzepaku) i gazowe (biogaz).
Energia geotermalna - elektrownie geotermalne korzystające z energii cieplnej Ziemi
Geotermia - energia z wnętrza ziemi - wykorzystuje ciepło wody i skał znajdujących się pod powierzchnią. Pozyskiwanie energii geotermalnej jest jedną z najtrudniejszych metod, ponieważ złoża często znajdują się głęboko pod ziemią (nawet do kilku kilometrów w głąb). Odnawialne zasoby tego typu uzyskuje się za pomocą specjalnych odwiertów, z których pobiera się gorącą wodę lub parę wodną, która w elektrowni geotermalnej przekształcana jest na gotową do użycia energię.
Dlaczego warto inwestować w odnawialne źródła energii?
Angażowanie się w rozwój technologii OZE jest niezaprzeczalnie jedną z najlepszych decyzji inwestycyjnych, mogących zapewnić długofalowe korzyści nie tylko dla środowiska naturalnego, ale także dla przedsiębiorców i instytucji produkcyjnych.
Odnawialne źródła energii gwarantują:
- Bezpieczeństwo energetyczne - OZE nie zmniejsza naturalnych zasobów i nie stwarza ryzyka ich wyczerpania, zapewnia także stabilność cen i różnorodność dostępnych źródeł energii.
- Niezależność energetyczną - brak konieczności importu surowców kopalnych z innych państw.
- Niskie ceny prądu
- Niskie koszty przetwarzania materiałów - niskie koszty prądu potrzebnego do procesów produkcyjnych.
- Ograniczenie emisji CO2
- Ochronę środowiska - zmniejszenie emisji szkodliwych substancji, degradacji środowiska, wyczerpania zasobów naturalnych.
- Czystsze i bardziej produktywne fabryki - bezpieczne, czyste i zdrowe warunki pracy i produkcji.
Skutki zmian klimatu – środowiskowe, ekonomiczne i społeczne
Globalne ocieplenie i nadmierna ilość odpadów - ocieplenie klimatu powoduje trudne do odwrócenia skutki takie jak topnienie lodowców i wzrost poziomu wód w oceanach. W ostatnich latach odkrywamy, jak krytycznie wysokie jest zanieczyszczenie wód górami śmieci, które są przyczyną śmierci wielu zwierząt i ekosystemów.
Z powodu wieloletniego zanieczyszczania i ignorowania problemów ocieplenia klimatu i zaśmiecenia wód nastąpiły już pewne nieodwracalne zmiany w środowisku naturalnym, na które jest już za późno byśmy byli w stanie je odtworzyć. Wysoka emisja CO2 już dawno przekroczyła wszystkie normy i granice bezpieczeństwa, a dalsze postępowanie zniszczenia może być już jedynie spowalniane i ograniczane przez kolejne dekady ciężkiej pracy nad zmianą dotychczasowego funkcjonowania świata.
Dzięki szybko rozwijającym się technologiom i rosnącej świadomości społeczeństwa istnieje szansa na zmniejszenie emisji i uratowanie naszego zdrowia i środowiska przed globalną katastrofą ekologiczną.
Susze - sucha i spękana ziemia, zimy bez śniegu, ekstremalnie upalne lata, gwałtowne ulewy, a potem susze - to wszystko przyczynia się do degradacji gleb i powstawania trudnych do ugaszenia pożarów lasów, a także tworzenia się smogu, który od kilku lat jest jedna z najczęstszych przyczyn chorób i zgonów na świecie.
Wyczerpanie źródeł energii - wzrost zapotrzebowania na energię i zużycie paliw kopalnych prowadzi do wydobycia zasobów z innych, coraz trudniej dostępnych miejsc np. w Arktyce i prowadzi do poszerzania niszczenia i ingerencji w środowisko. Prowadzi to także do konfliktów międzynarodowych - złoża paliw nie są rozłożone równomiernie na całym świecie, a z powodu jeszcze większych deficytów powstaje konkurencja i walka o dostępne źródła energii i sposoby jej uzyskania czy dostawy.
Nieodnawialne źródła energii tworzą także wiele innych konfliktów społecznych, takich jak np. liczne wypadki śmiertelne i zagrożenia życia na platformach wiertniczych czy w kopalniach; wycieki ropy z tankowców do mórz i oceanów; konieczność opuszczenia domów przez powodzie i podwyższenie się poziomu mórz i oceanów np. zalanie Wenecji. Powodują one liczne skutki zdrowotne m.in. szybsze rozprzestrzenianie się chorób zakaźnych (malaria, COVID-19); kumulacja smogu i wdychanie produktów spalania węgla, pyłów, metali ciężkich, które ostatecznie powodują powstawanie nowotworów; wzrost chorych na astmę i inne choroby układu oddechowego.
Z powodu coraz niższej opłacalności energii nieodnawialnej występują także problemy na rynkach pracy tj. redukcje etatów, które mogłyby być zastąpione nowymi miejscami pracy w branżach energii odnawialnej i nowoczesnych technologii.
