Alternativni izvori energije

SAŽETAK:
Vrlo često nismo svjesni činjenice da je energija svuda oko nas. Kada konzumiramo hranu ili vodu, vrlo rIJetko pomislimo koliko je bilo potrebno energije da jelo dođe na sto. Naš svet je obilježen ratovima za resurse – voda, rude, naftni derivati, minerali i dr. resursi postaju temelj za ratove u borbi za energiju. Zato je, kao nikad ranije, važno kakvu energiju koristimo za zadovoljavanje svojih potreba, na koji način koristimo, koliko je i kako trošimo.
U ovom radu bit će govora o obnovljivim izvorima energije , o vrstama obnovljivih energije , o njihovim prednostima i nedostacima .
Ključne reči: energija, obnovljivi izvori energije.
1. UVOD
Alternativni izvori energije, nekada označavani i kao trajni ili obnovljivi izvori predstavljaju energetske resurse koji se koriste za proizvodnju električne energije ili toplotne energije, odnosno svaki koristan rad, a čije rezerve se konstantno ili ciklično obnavljaju.
Sam naziv obnovljivi , kao i trajni , potiče od činjenice da se energija troši u iznosu koji ne premašuje brzinu kojom se stvara u prirodi. Neki put se medju obnovljive izvore svrstavaju i oni izvori za koje se tvrdi da su rezerve tolike da se mogu eksploatirati milionima godina. Ovo je u suprotnosti sa neobnovljivim izvorima kojima su rezerve procjenjene na desetine ili stotine godina, do je njihovo stvaranje trajalo desetinama miliona godina. Obnovljivi izvori energije se nalaze u prirodi i obnavljaju se u cjelosti ili djelimično (Sunce, biomasa voda, vjetar, geotermalni izvori). Sve zemlje nastoje da povećaju učešće obnovljivih izvora energija u svom energetskom bilansu, jer su procjenjene rezerve neobnovljivih izvora energije (fosilnih goriva) ograničene i nedovoljne da zadovolje rastuće potrebe za energijom. Teoretski potencijal obnovljivih izvora energije je veoma velik, ali tehnološki nivo značajno ograničava iskorištenje tog potencijala. Razvojem tehnologija će rasti učešće obnovljivih izvora energije u ukupnoj potrošnji energije. Još jedna veoma važna osobina obnovljivih izvora energije je u tome što oni vrlo malo ili nikako ne zagađuju okolinu , a svi smo svjesni da je zagađenje i vazduha i zemljišta i vode na vrlo visokom nivou.
Dva osnovna primarna izvora obnovljivih izvora energije su:
1. Termonuklearne reakcije na Suncu (sunčeva energija, energija biološkog porekla, energija vjetra itd.)
2. Raspadanje izotopa u dubini Zemlje (geotermalna energija i sl.)

Od Sunčeve energije potiče većina drugih izvora na primjer: energija fosilnih goriva, vodenih tokova, vjetra itd. Toplotna energija koja zračenjem dolazi na Zemlju sa Sunca je najveći izvor energije. Potencijal energije iz dubine Zemlje je znatno manji od dozračene energije Sunca.
Iz ovih primarnih izvora energije se dobija električna, toplotna i hemijska energija.

2. POJAM I ZNAČAJ ENERGIJE
Živimo u svetu energije. Energija je sve oko nas, odnosno sve što nas okružuje zasnovano je na korišćenju energije. Energija je potrebna svim živim bićima. Nama je potrebna da bi smo se mogli kretati. Energiju dobijamo od hrane koju uzimamo. Biljke dobijaju energiju od Sunčeve svetlosti, životinje jedu biljke ili druge životinje. Mašine dobijaju energiju sagorevanjem goriva (nafte, uglja, gasa i dr.).
Riječ energija nastala je od grčke riječi energos što znači aktivnost. Energija je sposobnost nekog tijela da vrši rad. Ljudi su hiljadama godina koristili energiju sopstvenih mišića. Kasnije su počeli pripitomljavati životinje s kojima su obavljali razne poslove: vuču kola, pluga, dizanje tereta, pokretanje primitivnih mašina i dr. Tek posle mnogo vremena čovek je otkrio i druge oblike energije. U prirodi postoji više oblika energije: hemijska, toplotna, mehanička, svetlosna, električna, nuklearna.
Prema međunarodnom sistemu mjernih jedinica, u čast engleskom fizičaru James Prescott Joule-u (1818 – 1889), mjerna jedinica za energiju nazvana je džul (J). Važno svojstvo energije je da ne može niti nastati niti nestati pa je prema tome količina energije u zatvorenom sistemu uvijek konstantna. Ovo svojstvo energije zove se zakon o očuvanju energije koji je prvi puta postavljen u devetnaestom stoljeću.
Iako ne može niti nastati niti nestati, energija može prelaziti iz jednog oblika u drugi. Prelazak energije iz jednog oblika u drugi naziva se rad ili snaga. U čast škotskom inženjeru i izumitelju James Watt-u (1736 – 1819) mjerna jedinica za rad nazvana je vat (W). Jedan vat je rad obavljen u jednoj sekundi prelaskom jednog džula energije iz jednog oblika u drugi (W = 1 J/s). Iz definicije je vidljivo da se u vatima zapravo izražava brzina prelaska energije iz jednog oblika u drugi. Ponekad se kao jedinica mjere za energiju koristi i jedinica vat-sat (Wh). Jedan vat-sat je konstantni rad (snaga) od jednog vata u periodu od jednog sata, pa je prema tome 1Wh = 1 J/s * 3600s = 3600J. Za količinu proizvedene odnosno utrošene električne energije uobičajeno se koriste višekratnici mjerne jedinice Wh, a to su kWh, MWh, i GWh (kilovat-sat, megavat-sat i gigavat-sat).
Stalno koristimo neki oblik energije, čak i kada spavamo. Srce, pluća i drugi organi troše hemijsku energiju koju smo uneli hranom. Kada se vozimo nekim prevoznim sredstvom (automobil, autobus, avion i dr.) troši se hemijska energija goriva koje sagoreva u motorima ovih prevoznih sredstava. Kada uključimo grejalicu trošimo električnu energiju koja se pretvara u toplotnu energiju. Kada uključimo sijalicu električna energija se pretvara u svetlosnu. I pored toga, sve manje imamo iskoristivih izvora energije.
Svi do sad poznati prirodni procesi i fenomeni mogu se objasniti s nekoliko oblika energije prema sljedećim definicijama: kinetička energija, potencijalna energija, toplinska energija, gravitacija, elastičnost, elektromagnetizam, kemijska energija, nuklearna energija i masa.

3. IZVORI ENERGIJE
Život na Zemlji nastao je i opstao milijunima godina zahvaljujući povoljnim klimatskim prilikama. Klima se može promatrati kao obnovljivi resurs kojemu je energetska komponenta energija sunca, a materijalna komponenta su oceani kao rezervoari za vodu. Energija sunca potiče kruženje vode na Zemlji i time omogućava život. Tamo gdje nema vode nema ni kvalitetnog života, npr. u pustinjama. Klimatske promjene na zemlji dostigle su takav nivo da možemo govoriti o klimatskoj krizi. Vizija izlaska iz te krize je vrlo jasna i to je povratak na manje štetne izvore energije. Međutim, lobiji koji zagovaraju daljnju upotrebu fosilnih goriva i nuklearne energije daleko su premoćni na tržištu energije i trenutno nema nikakvih naznaka usporavanja potrošnje “prljavih” izvora energije. Takav pristup mogao bi u budućnosti znatno promijeniti klimu, a time bi život klimatski osjetljivih biljaka i životinja bio ugrožen. Budući da sve vrste žive u prirodnoj ravnoteži to bi utjecalo na cijeli biološki sustav Zemlje. Da bi se izbjegla takva budućnost Zemlje, neke države počele su poticati programe štednje energije i prelazak na “čiste” izvore energije. Globalno gledano za sada nema velikog napretka u tome jer je količina energije dobivena na taj način zanemariva prema energiji dobivenoj od fosilnih goriva i nuklearnih elektrana.