1
Uticaj hidroelektrana na energiju i okolinu
Razvoj problema sa kojim se danas susrećemo dostizao je vrhunac početkom prošlog veka . Usled povećanja
potrebe za električnom energijom u savremenom domaćinstvu i neizdržive urbanizacije, drzave su morale
tragati za najpovoljnijim rešenjima, a u isto vreme i obraćati značajnu pažnju na očuvanje prirode i iskorišćenje
svojih prirodnih resursa.
Moderni stil života podrazumeva sve veću upotrebu energije, a trenutno se većina energetskih potreba
čovečanstva namiruje upotrebom vrlo štetnih fosilnih goriva, ali u budućnosti će se ta goriva morati zameniti
čišćim izvorima energije u obliku obnovljivih izvora energije ili nuklearne energije, ako želimo da sačuvamo
našu Planetu.
Medjutim, ekonomska situacija u Srbiji ne ide u prilog razvoju i investiranju u obnovljive izvore energije i to će
se odraziti u budućnosti povećanim uvozom energenata i većim zaduživanjem.
Državi treba da bude najveći interes upravo u indirektnim efektima koji će se ogledati u smanjenju uvoza
električne energije, u korišćenju obnovljivih izvora energije radi čuvanja neobnovljivih i smanjenja zagađivanja
životne sredine, regulisanju vodotokova i zapošljavanju domaće industrije.
2. ENERGIJA
Živimo u svetu energije. 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.).
Ali na planeti Zemlji je sve manje iskoristive energije.
Svet je došao u vreme kada treba sve više i više energije budući da potrošnja energije znatno raste na globalnoj
skali. Međutim, ne samo da svet treba energiju, već štaviše treba energiju iz obnovljivih ekološki prihvatljivih
izvora energije koji ne uzrokuju ekološke probleme kao što su globalno zagrevanje, zagađenje vazduha, vode,
odnosno, zagadjenje životne sredine.
Očuvanje energije je od suštinske važnosti, jer prekomernim, nesmotrenim korišćenjem energije:
- uništavamo prirodna bogatstva koja se trajno uništavaju i troše da bi se ta energija dobila od prirodnih sirovina,
- izuzetno puno zagađujemo životnu sredinu jer se sirovina kopa, prerađuje, transportuje, sagoreva i sve to kako
bi se preradila u električnu energiju za nas
Čuvajući energiju štitimo sebe, prirodu, životinje i biljke i prepolovljavamo svoje troškove, tj. račune.
2.1. ENERGIJA I OKOLINA
Proizvodnja, transport i korišćenje energije u velikoj meri utiču na okolinu i ekosisteme. Kod energije uticaj na
okolinu je gotovo uvek negativan, od direktnih ekoloških katastrofa poput izlivanja nafte, kiselih kiša i
radioaktivnog zračenja do indirektnih posledica poput globalnog zagrevanja. Budući da će energetske potrebe
čovečanstva nastaviti da rastu u idućih nekoliko vekova, nužno su neophodne mere kojima bi se uticaj
eksploatacije energije na okolinu smanjio na najmanju moguću meru. Najopasniji izvori energije trenutno su
fosilna goriva, tj. ugalj, nafta i prirodni gas, a potencijalnu opasnost predstavlja i iskorišćeno radioaktivno
gorivo iz nuklearnih elektrana tj. visoko radioaktivni otpad. Fosilna goriva su opasna zbog toga jer
2
sagorevanjem ispuštaju velike količine ugljen dioksida, a radioaktivni otpad je opasan jer utiče loše na
organizam ljudi.
Ogroman deo svetske energije još uvek se dobija iz ekološki neprihvatljivih izvora energije, pogotovo fosilnih
goriva koja su još uvek dominantan izvor energije.
Trenutno nijedno fosilno gorivo nije sasvim pročišćeno, pa se prilikom sagorevanja otpuštaju još neki štetni
gasovi poput sumpornog dioksida ili azotnog oksida. Ti gasovi kasnije reaguju sa vodenom parom u oblacima i
formiraju kapljice koje padaju na zemlju kao slabe sumporne i azotne kiseline, tj. kisele kiše, a te kiše deluju
izrazito štetno na čitave ekosisteme koje zahvataju. Kod sagorevanja nekih izvora energije nastaju i sitne čestice
minerala koje kasnije stvaraju pepeo i jedan deo tih čestica odlazi u atmosferu nošen vrtlogom dima i te čestice
su takođe vrlo opasne za zdravlje.
Energetski resursi prema obnovljivosti dele se na:
• Neobnovljive izvore energije
• Obnovljive izvore energije
3. NEOBNOVLJIVI IZVORI ENERGIJE
Pod pojmom neobnovljivih izvora energije se podrazumevaju svi potencijalni nosioci nekog vida energije koji
su jednom stvoreni ali se za sada ne mogu obnoviti. Takvi nosioci energije su fosilna goriva: ugalj, nafta i
derivati nafte, prirodni gas, kao i fisiona (nuklearna) goriva.
Problemi sa neobnovljivim izvorima energije su prvo u njihovoj količini i rasprostranjenosti. Zalihe fosilnih
goriva su ograničene i brzo nestaju, a usled koncentracije energetskih resursa u svega nekoliko oblasti u svetu,
korišćenje neobnovljivih goriva stvorilo je sistem međuzavisnosti, tako da se države koje zavise od uvoza
fosilnih goriva nalaze u podređenim položajima.
Drugi problem je zagađenje čovekove okoline. Sagorevanjem fosilnih goriva, naročito onih baziranih na nafti i
uglju, uzrok su globalnog zagrevanja, dakle stvaranju tzv. efekta staklene bašte usled emisije ugljen-dioksida,
sumpornih i azotnih jedinjenja. Promena klimatskih uslova predstavlja jednu od najozbiljnijih opasnosti za
Zemljin ekološki sistem. Sa druge strane, primena nuklearne energije, predstavlja uslovno čistu tehnologiju, ali
u slučaju katastrofa može doći do izuzetno velikih zagađenja sa ogromnim posledicama na čoveka i životnu
okolinu. Takođe, veliki problem predstavlja i odlaganje radioaktivnog otpada.
3.1. FOSILNA GORIVA
Ugalj, nafta i prirodni gas nazivaju se fosilna goriva. Samo ime fosilna goriva govori o njihovom nastanku. Pre
mnogo miliona godina ostaci biljaka i životinja počeli su se taložiti na dno okeana ili na tlu. S vremenom je te
ostatke prekrio sloj blata, mulja i peska. U tim uslovima razvijale su se ogromne temperature i veliki pritisci, a
to su idealni uslovi za pretvaranje ostataka biljaka i životinja u fosilna goriva. Sagorevanjem fosilnih goriva u
atmosferu odlazi puno ugljen dioksida. To je glavni problem iskorišćavanja fosilnih goriva gledano sa
ekološkog aspekta.
3.1.1. UGALJ
Ugalj je nastao od biljaka pre 300 miliona godina. Biljke su se taložile u močvarama i milionima godina preko
tih ostataka se taložilo blato koje je stvaralo veliku toplotu i pritisak. Danas se ugalj većinom nalazi ispod sloja
4
Korišćenje energije vetra, na mestima gde su prosečne brzine vetra veće od 4 m/s, trenutno je jeftinija opcija od
korišćenja solarne energije. Mada elektrane na vetar imaju vrlo malu emisiju tokom svog veka postojanja, one
ipak imaju nekoliko potencijalno negativnih posledica na životnu sredinu o kojima se mora voditi računa.
Turbine na vetar su previše upadljive, stvaraju aerodinamičnu buku od prelaska vetra preko oštrica lopatica i
mehaničku buku od pomeranja delova turbine, a svojim prisustvom mogu da predstavljaju potencijalnu opasnost
za ptice koje stradaju od sudara sa rotirajućim lopaticama turbina.
4.1.3. GEOTERMALNA ENERGIJA
Geotermalna energija je čist obnovljivi izvor energije od kojeg se mogu dobiti toplotna i električna energija.
Toplota koja se nalazi u unutrašnjosti Zemlje suštinski je neograničena i uz odgovarajuća tehnološka rešenja
može se direktno koristiti za geotermalno grejanje domaćinstava i plastenika i staklenika za poljoprivredu.
Geotermalna energija ima i potencijal da obezbedi pouzdane izvore električne energije uz značajno manje nivoe
emisija od energije iz fosilnih goriva, a faktor iskorišćenja može da bude i do 90%.
Elektrane na geotermalnu energiju potencijalno predstavljaju značajnu opasnost za spoljašnju sredinu. One
mogu tokom svog rada da ispuštaju gasove u atmosferu, pre svega ugljendioksid i vodonik sulfid, ali i amonijak,
vodonik, metan, azot, radon i drugo. Ova emisija mora da se kontroliše striktnom regulativom i kontrolnim
metodama same geotermalne tehnologije. Takođe, upotrebljene geotermalne vode moraju da se vraćaju nazad u
Zemlju odakle potiču, i mogu zagaditi rečne i jezerske sisteme.
4.1.4. ENERGIJA BIOMASE
Biljke imaju sposobnost da u procesu fotosinteze vezuju sunčevu energiju i da od vode i ugljendioksida sintetišu
organske materije - biomasu. Ova sposobnost osnova je opstanka života na Zemlji. Razgradnjom biomase ne
izbacuje se višak ugljendioksida u atmosferu, jer je ista količina absorbovana prilikom rasta biljaka. Biomasa je
značajan izvor energije i širom sveta najvažnije gorivo, posle uglja, nafte i prirodnog gasa.
Biomasa se deli po sastavu na čvrstu, tečnu i gasovitu, tj. biogas.
Čvrsta biomasa
: organske, nefosilne materije biološkog porekla (drvo, drveni otpaci, pleva, slama, ljuske,
životinjski otpad i drugo)
Tečna biogoriva
: tečna goriva zasnovana na biljnim osnovama nastala obradom biomase (biodizel i bioetanol)
Biogas
: gasovi nastali razlaganjem biomase (metan, ugljendioksid i drugo)
4.1.4.1. BIOGORIVA
Biogoriva predstavljaju komparativno čistu alternativu za naftu kao izvor goriva, međutim, proizvodnja i
eksploatacija biomase u energetske svrhe vezana je sa čitavim nizom rizika za životnu sredinu. Slično kao i kod
proizvodnje hrane, proizvodnja biomase u energetske svrhe povezana je sa uobičajenim načinom obrade zemlje
i podrazumeva korišćenje velikih površina pod jednom kulturom i intenzivne agrotehničke mere. Ovo se
pokazalo kao vrlo negativan faktor koji dovodi do smanjenja biološke raznovrsnosti i zagađenja zemljišta i
vode. Takođe, ekploatacija prirodnih izvora drveta već je u celom svetu dovela do značajne degradacije površina
pod šumama, što ima negativne posledice na klimu, remeti režime kruženja materija u prirodi uključujući i vode
i ugrožava biološku raznovrsnost. Dalje povećanje korišćenja drveta u energetske svrhe, čak i sa namenskih,
5
gajenih površina može imati katastrofalne posledice na život na Zemlji. Ekološka, na žalost ne neophodno i
ekonomska održivost biomase kao izvora energije može se postići samo upotrebom biljnih i životinjskih
ostataka, koji do sada nisu našli svoju ekonomsku primenu i bili su odbacivani.
4.1.5. ENERGIJA OKEANA
Energija okeana je izvor energije koji se vrlo retko koristi jer trenutno postoji mali broj elektrana koje koriste
energiju oceana, a osim toga te su elektrane još uvijek malih dimenzija tako da je deo energije koji se odnosi na
energiju okeana ustvari zanemariv na globalnoj skali. Međutim, kako obnovljivi sektor dobija sve veće značenje
sa njime bi trebalo takođe porasti i iskorišćavanje, ovog u najmanju ruku zanimljivog izvora energije. Postoje tri
osnovna tipa koja se koriste u iskorišćavanju energije okeana. Možemo koristiti talase, odnosno energiju talasa,
energiju plime i oseke, a osim toga možemo koristiti i temperaturnu razliku vode kako bi dobili energiju (Ocean
Thermal Energy Conversion, OTEC).
4.1.6. HIDROENERGIJA
Hidroenergija je energija čiji naziv potiče od reči (hydro), što znači voda i (energy), energija pa odatle i njen
naziv. Hidroenergija je najstariji izvor energije koji se vekovima koristi za dobijanje mehaničke, a već duže od
sto godina i električne energije. Hidromehanički energetski potencijal rečnih tokova predstavlja posledicu
prirodnih kretanja vode pod dejstvom toplote Sunca i gravitacione sile.
Iskorišćavanje hidroenergije ima istorijat od više hiljada godina. Na osnovu arheoloških nalaza, poznajemo
sisteme navodnjavanja stare 5000 godina. Sigurno je da su vodenice (dakle, pretvaranje hidroenergije u
mehanički rad) već koristile velike imperije Starog veka (Egipat, Kina, Indija). Vodenice su jednako radile i kod
Rimljana i kod Grka. U prvoj polovini 19. veka, uglavnom počev od 30-ih godina, umesto vodenica pojavile su
se prve vodene turbine, koje su bile sposobne da eksploatišu energiju reka koje karakteriše veliki pad i veliki
prinos vode.
Napokon, 1860-ih godina, Werner von Siemens je izgradio električni generator koga je pokretala vodena
turbina, kojim se mogla proizvoditi električna energija, dok 1896. godine je angažovanjem Thomasa Alve
Edisona i Nikole Tesle izgrađena na vodopadu Nijagara prva hidroelektrana naizmenične struje. Danas oko 20%
svetske proizvodnje električne energije potiče iz hidroenergije, u ukupnoj količini od oko 2030 TWh.
Energija dobijena korišćenjem snage vode je relativno čista, međutim, velike hidroelektrane izazivaju velike
probleme između ostalog i oko uređenja vodotokova, narušavanja pejzaža, uticaja na floru i faunu i indirektnog
oslobađanja gasova staklene bašte (metan koji nastaje raspadanjem sedimenta u akumulacijama). Međutim,
tehnološka rešenja koja ne podrazumevaju izgradnju brane, akumulacije ili raseljenje stanovništva, nemaju
negativan efekat na ljudske potrebe za vodom niti utiču negativno na biološku raznovrsnost područja,
prihvatljiva su i preporučljiva. Kao jedno od najisplativijih i ekološki najprihvatljivijih rešenja počinje se sa
izgradnjom hidroelektrana i iskorišćavanjem energije vode, odnosno hidroenergije.
4.1.6.1. KARAKTERISTIKE POTENCIJALA HIDROENERGIJE
Radi proučavanja hidroenergije potrebno je poznavati nekoliko karakteristika ovog potencijala.
Teorijski potencijal vodenih snaga je teoretski moguća snaga koju vodeni tok može dati bez obzira na tehničku i
ekonomsku stranu ostvarljivosti postrojenja. Za račun ovog pokazatelja je potrebno poznavati visinske razlike za
