Existují alternativní zdroje energie?

VÍTR:

◼ Sílu větru lidé odedávna využívali k pohánění plachetnic nebo k mletí obilí a čerpání vody. V nedávné době se však větrná energie opět dostala do popředí zájmu po celém světě. Supermoderní větrné mlýny dnes produkují čistou obnovitelnou energii a v podobě elektřiny ji dodávají 35 milionům lidí. V Dánsku se pomocí větrných elektráren vyrábí 20 procent elektřiny. Na využití síly větru se intenzivně pracuje také v Německu, Španělsku a Indii, přičemž Indie je v tomto ohledu na pátém místě na světě. Ve Spojených státech je momentálně v provozu 13 000 větrných elektráren. Někteří analytici tvrdí, že kdyby se ve Spojených státech využila všechna vhodná místa, bylo by v této zemi možné pomocí větrných elektráren pokrýt 20 procent současné poptávky po elektřině.

SLUNCE:

◼ Fotoelektrické články přeměňují sluneční záření na elektřinu tím, že sluneční paprsky rozkmitávají elektrony v článku. Touto metodou se na celém světě vyrobí asi 500 milionů wattů elektrické energie a poptávka po fotoelektrických článcích se každý rok zvyšuje o 30 procent. Účinnost fotoelektrických článků je však v současnosti poměrně nízká, a elektřina, která se jejich pomocí vyrobí, je drahá ve srovnání s elektřinou, jež se získává z fosilních paliv. Při výrobě článků se navíc používají jedovaté chemikálie, jako je síran kademnatý a arzenid gallitý. Tyto chemikálie se jen pomalu odbourávají, a v životním prostředí zůstávají po celá staletí. Časopis Bioscience proto uvádí, že „likvidace a recyklace těchto látek z nepoužívaných článků by se mohla stát závažným problémem“.

GEOTERMÁLNÍ ENERGIE:

◼ Kdyby se měl člověk prokopat zemskou kůrou až ke žhavému jádru, které má údajně teplotu 4 000 stupňů Celsia, na každý vykopaný kilometr by teplota stoupla průměrně o 30 stupňů Celsia. Zemské teplo je dostupnější těm lidem, kteří žijí poblíž termálních pramenů nebo vulkanických puklin. Horká voda nebo pára, které na takových místech vyvěrají, se v 58 zemích využívají k vytápění a výrobě elektřiny. Na Islandu pokrývá geotermální energie asi polovinu energetické poptávky. Jiné země, jako například Austrálie, uvažují o využívání energie z rozsáhlých mas horké suché horniny ležící jen několik kilometrů pod zemským povrchem. Časopis Australian Geographic o tom napsal: „Někteří odborníci se domnívají, že by bylo možné do takových horkých míst pumpovat vodu, která by se tam ohřála, a když by se pod velkým tlakem vracela na povrch, roztáčela by turbíny. Tak bychom mohli vyrábět energii po celá desetiletí, a možná i staletí.“

VODA:

◼ Vodní elektrárny již nyní pokrývají asi 6 procent světové spotřeby energie. Ze zprávy International Energy Outlook 2003 vyplynulo, že v následujících dvaceti letech se „většina nárůstu ve využívání obnovitelných zdrojů energie bude týkat velkých hydroelektrických projektů v rozvojových zemích, a to především v Asii“. Časopis Bioscience však upozorňuje: „U přehrazeného vodního toku voda často zaplaví cennou a zemědělsky produktivní údolní krajinu. Přehrady navíc mění druhové zastoupení rostlin, živočichů a mikrobů v daném ekosystému.“

VODÍK:

◼ Vodík je bezbarvý výbušný plyn bez zápachu a je nejběžnějším prvkem ve vesmíru. Na zemi je vodík nedílnou součástí rostlinných a živočišných tkání, vyskytuje se ve fosilních palivech a je jedním ze dvou prvků, z nichž se skládá voda. Navíc vodík hoří účinněji a čistěji než fosilní paliva.

Časopis Science News Online uvádí, že voda „může být rozložena na vodík a kyslík, když skrze ni prochází elektrický proud“. I když se touto metodou dá vyrobit velké množství vodíku, časopis dodává, že „tento zdánlivě přímočarý proces zatím není ekonomicky výhodný“. Celosvětově se již vyrábí asi 45 milionů tun vodíku, který se používá především při výrobě hnojiv a čisticích prostředků. Tento vodík se však získává při zpracovávání fosilních paliv. Problémem je, že během tohoto procesu se uvolňují také jedovaté plyny, jako je oxid uhelnatý a oxid uhličitý, který přispívá ke skleníkovému efektu.

Přesto se mnozí odborníci domnívají, že vodík je nejslibnějším z alternativních paliv a že je možné, aby uspokojil budoucí energetické potřeby lidstva. Tento optimismus je založen na významném pokroku, jehož se dosáhlo v případě zařízení, kterému se říká palivový článek.

PALIVOVÉ ČLÁNKY:

◼ Palivový článek je zařízení, které elektrickou energii vyrábí z vodíku. Ne však jeho spalováním, ale naopak mísením s kyslíkem při kontrolované chemické reakci. Pokud je k tomu použit čistý vodík, a nikoli fosilní palivo bohaté na vodík, jedinými vedlejšími produkty této reakce jsou teplo a voda.

První palivový článek vyrobil v roce 1839 sir William Grove, britský soudce a fyzik. Výroba těchto článků však byla velmi nákladná a bylo obtížné získat potřebné palivo a jednotlivé součástky. Technologií palivových článků se proto nikdo nezabýval až do poloviny 20. století, kdy byly vyvinuty palivové články, které měly dodávat energii americkým kosmickým lodím. Jako zdroj energie je používají i moderní kosmické lodě, ale tato technologie je nyní vylepšována tak, aby bylo možné palivové články využívat i na zemi.

Dnes se pracuje na tom, aby palivovými články bylo možné nahradit spalovací motory v autech, aby se palivové články staly zdrojem elektřiny pro komerční i obytné budovy a aby mohly dodávat energii malým elektronickým zařízením, jako jsou mobilní telefony a počítače. Přesto je energie produkovaná v elektrárnách, které využívají palivové články, v současné době čtyřikrát dražší než energie vyrobená z fosilních paliv. Do dalšího rozvoje této slibné technologie jsou však stále investovány miliony dolarů.

Je zřejmé, že čistější zdroje energie by měly příznivý vliv na životní prostředí. Brzdou však je, že využívání takových zdrojů ve velkém měřítku by bylo velmi nákladné. Zpráva IEO2003 uvádí: „Předpokládá [se], že značná část nárůstu budoucí poptávky po energii bude pokryta fosilními palivy (ropou, zemním plynem a uhlím), protože se očekává, že cena fosilních paliv zůstane relativně nízká a že náklady na výrobu energie z jiných paliv nebudou konkurenceschopné.“

[Obrázek na straně 9]

Rok 2004 — auto napájené palivovými články

[Podpisek]

Mercedes-Benz USA

[Podpisek obrázku na straně 8]

DOE Photo