Šiandien vis daugiau valstybių energetikos institucijų domisi alternatyviais energijos šaltiniais – vandenyno bangų ar geotermine energija, kurios papildytų senkančius iš iškastinio kuro gaminamos energijos aruodus.

Per artimiausią dešimtmetį bus nutiestas bene ilgiausias pasaulyje – beveik 1,5 tūkst. km ilgio elektros perdavimo kabelis po vandeniu nuo Islandijos iki Didžiosios Britanijos. Šiuo laidu iš Islandijos tekės elektra, pagaminta naudojant geoterminę energiją – iš žemės gelmių besiveržiančią šilumą, kurią generuoja karšti magmos srautai. Islandijoje jie šildo visiems pažįstamus geizerius bei pelenus čiaudančius ugnikalnius – ši valstybė išmoko tokią šilumą pažaboti ir ketina pasidalyti patirtimi su piečiau esančia kaimyne.

Be to, Didžiosios Britanijos vyriausybė paskyrė 20 mln. svarų sterlingų prizą dviem kompanijoms, kurios pristatys geriausius įrenginius, elektrą generuojančius iš jūros bangavimo bei potvynių metu išskiriamos energijos. Šalies energetikos ir klimato kaitos ministras Gregas Barkeris prognozuoja, kad bangų ir potvynių sukuriama elektros energija galėtų patenkinti apie penktadalį Didžiosios Britanijos poreikio bei sukurti 10 tūkst. naujų darbo vietų.

Ir Islandija su savo vulkanais, ir Didžioji Britanija, įsitaisiusi saloje, turi tokias geografines sąlygas, kad būtų galima galvoti apie tokių netradicinių energijos rūšių, kaip geoterminė ar jūrose bei vandenynuose įkalinta energija, panaudojimą. Tai švarūs, atsinaujinantys ir, atrodo, neišsemiami energijos šaltiniai – juk Žemės branduolys artimiausiu metu tikrai nežada atvėsti, o vandenynai dengia apie du trečdalius mūsų planetos. Vis dėlto šios energijos rūšys kol kas atrodo egzotiškai, palyginti su „tradicine“ alternatyva – saulės ir vėjo energetika.

Energija – kiek yra ir kiek reikia

Atsižvelgiant į dabartinę ekonomikos kryptį, paremtą nuolatiniu augimu, energijos pasauliui reikia išties nemažai. Štai, remiantis 2011-ųjų „British Petroleum“ parengta ataskaita, visas pasaulio energijos suvartojimas komercinei veiklai per metus atitinka apie 12 mlrd. tonų naftos, kurias galima paversti į energijos galią – gausime daugiau nei 15 teravatų (TW, 1 teravatas prilygsta trilijonui vatų). Net 87 proc. visos suvartojamos energijos gauname degindami iškastinį kurą: 29 proc. sudaro angliys, 24 proc. – gamtinės dujos ir net 35 proc. – nafta. Likusius 5 proc. visos pasaulio suvartojamos energijos gauname iš branduolinės energetikos ir 7 proc. – iš hidroenergetikos, tad atsinaujinantiems energijos šaltiniams lieka tik vos daugiau nei vienas procentas.

Kai kalbama apie ne tik komercinei veiklai suvartojamą energiją, skaičiai skiriasi nedaug. Remiantis atsinaujinančių šaltinių energetikos konsorciumo REN21 praėjusių metų ataskaita, iškastinis kuras sudaro apie 81 proc., branduolinė energija – apie 2,8 proc., o likusi dalis, apie 16 proc., tenka atsinaujinantiems energijos šaltiniams. Didžiausią dalį (apie 10 proc.) šioje kategorijoje sudaro tradicinis kuras, tarkime, mediena naudojama maisto gaminimui bei šildymui kaimo vietovėse, o vėjo, saulės, geoterminės energijos dalis bendrame katile – vos pora procentų.

„Saulės bei vėjo energetikos įnašas į pasaulinį energijos suvartojamą vis dar per mažas, kad šioms šakoms galima būtų pritaikyti apibūdinimą – alternatyva“, – teigia Parthenope universiteto Neapolyje profesorius Sergio Ulgiati.

Geoterminė, bangavimo, potvynių bei kitų egzotiškesnių šaltinių generuojama energija šiandien sudaro mikroskopinę visos pasaulyje suvartojamos energijos dalį. Tad šiuos skaičius verta vartoti kaip druskos kristalą, norint geriau suvokti alternatyvių energijos šaltinių perspektyvas per artimiausius dvidešimt metų. Nepaisant to, kiekvienas iš naftos, anglių ir dujų atkovotas megavatas yra svarbus žingsnelis mažesnio planetos užterštumo link.

Tad pažvelkime, kokios alternatyviosios energetikos alternatyvos šiandien žengia pirmuosius žingsnius iš mokslinių laboratorijų, kaip jos veikia bei kokia tikimybė, kad po kelių dešimtmečių jos pakeis iškastinio kuro generuojamą energiją.

Vandenyno galia

Bet koks judėjimas gali būti paverstas energija. Vandenynas dengia nemažą dalį mūsų planetos, jį šildo saulė, dėl ko kyla virš vandens esančių oro masių judėjimas – vėjas, savo ruožtu sukeliantis vandenyno bangavimą. Vėjo, vandenyno srovių bei dėl mėnulio traukos vykstančių potvynių sukeltas bangavimas daugelio mokslininkų vertinamas kaip potencialus neišsibaigiančios energijos šaltinis. Mokslininkai yra suskaičiavę, kad visos planetos vandenyno bangavimo energijos galia sudaro apie 2 TW – apytiksliai tiek elektros energijos šiandien suvartoja visa žmonija. Nors šiuolaikinės technologijos leidžia panaudoti tik 25 proc. visos galimos galios, vis dėlto tai neblogą perspektyvą turintis energijos šaltinis.

Ankstyvieji bangų elektrinių prototipai pradėti kurti dar prieš dvidešimt metų. Dažniausiai vandenyje montuojami plūduriuojantys įtaisai, kurių mechaninis judėjimas paverčiamas elektros energija. Vienas pavyzdžių – bangavimo siūbuojami plūdurai su viduje esančiu oru, kurį vanduo suspaudžia, ir taip yra sukamos turbinos, gaminančios elektrą.

Kitas pavyzdys – vandenyje plūduriuojantis, vandens gyvatę primenantis įtaisas, sudarytas iš dalių, kurias jungia „sąnariai“: banguojant jūrai tuose „sąnariuose“ esantys hidrauliniai svertai judėdami generuoja energiją. Šis prototipas šiandien matomas kaip efektyviausias bangų jėgainėms. Jas gamina Škotijos kompanija „Pelamis Wave Power“, kurios sukurti įrenginiai 2008 m. panaudoti pirmoje komercinėje bangų elektrinėje, pastatytoje prie Portugalijos krantų, – 2,5 MW galios Aguçadoura bangų parke.

Kitas potencialus energijos šaltinis vandenyne – tai potvyniai. Vandeniui judant kranto ar upės žiočių link arba traukiantis į jūrą sukamos turbinos, gaminančios elektros energiją. Deja, pasaulyje nėra daug vietų, tinkamų tokioms potvynių jėgainėms statyti, be to, potvyniai vyksta kas šešios valandos, tad likusį laiką turbinos stovi be darbo.

Pirmoji potvynių jėgainė pastatyta dar 1966 m. Prancūzijoje, Ranso upės žiotyse, jos maksimali galia – 240 megavatų, tačiau atsipirko ji tik per 20 metų. Praėjusiais metais Pietų Korėjoje pastatyta galingiausia tokio tipo jėgainė Sihwa ežere, o per artimiausius kelerius metus šioje šalyje planuojama baigti kelias dar galingesnes potvynių jėgaines. Deja, tokio tipo jėgainės daro panašų neigiamą poveikį aplinkai kaip ir hidroelektrinės: turbinose gali žūti žuvys, prasideda greitesnė upės žiočių erozija, didėja vandens druskingumas.

Beje, jūros ar vandenyno druskingumas taip pat planuojamas pakinkyti elektrai gaminti. Osmosinio slėgio jėgainių principas paprastas: upės žiotyse statomas rezervuaras su dviem talpyklomis – vienoje yra sūrus jūros vanduo, o kitoje gėlas. Talpyklas skiria speciali membrana, kuri leidžia tekėti gėlam vandeniui į sūrų. Dėl tokio gėlo vandens tekėjimo slėgis sūraus vandens talpykloje didėja ir iš jos tekantis vanduo suka turbinas, gaminančias elektrą.

Šis metodas tebėra eksperimentinės stadijos – 2009 m. Norvegijoje pastatyta pirmoji vos 4 kilovatų galios osmosinė jėgainė. 2003 m. okeanografas Warrenas Finley yra apskaičiavęs, kad šios rūšies energijos galia siekia net 2,7 teravato, deja, nežinia, kada šis potencialas bus išnaudotas, mat šiandien gaminamos osmosinės membranos yra brangios ir nelabai efektyvios.

Pragaro mašinų sušildyti

Nors vandenyno galios įkinkyti visu pajėgumu nelabai pavyksta, užtat į Žemės gelmių karštį dauguma energetikų žiūri teigiamai. Geoterminių jėgainių veikimo principas nesudėtingas: į kelių kilometrų gylį pumpuojamas vanduo, kuris užpildo porėtą uolieną, įkaitusią dėl po ja esančios magmos. Pasklidęs po uolieną, vanduo virsta garais, kurie vamzdžiais kyla į žemės paviršiuje stovinčią jėgainę ir suka elektrą generuojančias turbinas arba šildo namus. Islandijos verslininkai įsigudrino Žemės gelmėse sušildytame vandenyje auginti atogrąžų žuvis tilapijas.

Vienintelis ryškus šios energijos trūkumas – ją galima naudoti tik tam tikrose teritorijose, kur yra tinkama Žemės plutos sandara. Dar vienas trūkumas – panašiai kaip ir hidroelektrinės, geoterminės jėgainės gali sukelti aplinkosaugos problemų, mat į žemę pumpuojamas vanduo gali išplauti uolienas ir taip sukelti seisminį nestabilumą ar net rimtesnių žemės drebėjimų.

Šiandien geoterminių jėgainių turi 24 pasaulio valstybės, o daugiau nei 15 proc. visos šalies pagaminamos elektros iš geoterminės energijos pasigamina penkios šalys: Islandija, Filipinai, Kenija, Salvadoras bei Kosta Rika. Geoterminės energijos potencialas, kai kurių mokslininkų vertinimu, siekia net 2 teravatus, tačiau kol kas dar toli tas laikas, kai jis bus panaudotas. Šiuo energijos šaltiniu po 2011-ųjų Fukušimos tragedijos stipriai pradėjo domėtis Japonija, bandanti mažinti savo branduolinių jėgainių skaičių. Išankstiniais skaičiavimais, po Japonija slypi apie 20 gigavatų galios geoterminiai šaltiniai – pakankami, kad šalis galėtų atsisakyti beveik pusės atominių elektrinių.

Tačiau beveik visiems atsinaujinantiems energijos šaltiniams šiandien daug opesnė kita problema – taupios elektros energijos saugyklos ar akumuliatoriai. Mat dauguma gamtos šaltinių – saulė, vėjas, bangos ar potvyniai – neveikia nuolatos, todėl reikia turėti būdų energijai, sukauptai „derlingu“ metu, akumuliuoti.

Pasak Tarptautinio globalizacijos forumo įkūrėjo Jeffo Manderio, vis sparčiau mažėjant iškastinio kuro rezervams, šiandien atsisukome į alternatyviąją energetiką su viltimi, kad ji padės išsaugoti dabartinį žmonių gyvenimo būdą. Deja, net ir šimtu procentų išnaudojus visus galimus alternatyviosios energetikos šaltinius, jų neužteks dabartiniam ekonomikos augimo tempui palaikyti.

„Tad galbūt atėjo laikas vietoje alternatyvių energijos šaltinių pradėti ieškoti alternatyvių (ne tokių reiklių energijai) gyvenimo būdų“, – retoriškai klausia prof. A.Ulgiati.

Pasidalinkite su draugais

Aut. teisės: Veidas.lt

Komentarai (0)