Renewable Energy Sources Artur WYRWA AGH, University of Science and Technology, Kraków
Energia - Powód Globalnej Troski Wyczerpywanie Zasobów Rozwój Zmiany Klimatyczne
(SUSTAINABLE ENERGY DEVELOPMENT) Energia dla przyszłych pokoleń Neutralność dla środowiska Odnawialne Źródła Energii Efektywność Energetyczna ZRE = OZE + EE
Światowe Zużycie Energii 1920-2000 20000 18000 Mtoe/yr (Mio tons oil equivalent per year) 16000 14000 Business as usual 12000 10000 other 8000 6000 4000 2000 0 Climate Policy coal gas oil 1920 1940 1960 1980 2000 2020 2040 Year Quelle: BP Statistical Review of World Energy Feb 1998
Co Robić?!! CZEKAĆ na pewniejsze wyniki PRZYSTOSOWAĆ SIĘ do zmian ZAPOBIEGAĆ i działać tak jakby miało się stać najgorsze!! PRECAUTIONARY PRINCIPLE ZASADA ROZTROPNOŚCI
Solar Energy Fluxes (TW). Solar Radiation Intercepted by the Earth 175 000 Solar Radiation Absorbed by the Earth 110 000 theoretical potential of Solar Energy Involved in Evaporation hydro energy 40 000 Solar Energy: Atmospheric Pressure wind energy 1 800 Solar Energy Involved in direct Heating direct heat 68 000 Solar Energy Utilised in Photosynthesis biomass energy 100 Man s Rate of Energy Use, 1980 10
Energy Source Depletion Environmental Impacts Gas exhaustible climate change (moderate) Fossil fuels Oil exhaustible (quickly) climate change Coal exhaustible (long-term) climate change (strong) Nuclear energy Fission natural 235 U exhaustible (quickly) reactor safety, nuclear waste artificial 239 hardly exhaustible as above, plus easy weapons proliferation Pu Fusion practically inexhaustible rather minor radiation hazards Geothermal energy practically inexhaustible possibly wildlife in some areas endangered Solar derivatives. Wind inexhaustible landscape(?), noise(?), birds(?) Hydro inexhaustible Biomass inexhaustible, but only if harvested in a sustainable way methane from biomass decay, microclimate, landscape, fish migration, cultural heritage conversion of wild areas into agricultural land Direct solar heating inexhaustible landscape(?) recycling of materials Direct electricity inexhaustible landscape(?) recycling of materials Energy NOT used (energy efficiency) exhaustible (a fraction of energy actually used) in this sense it can be considered inexhaustible none
Tidal power plant in La Rance
Plantacje energetyczne: cele energetyczne ochrona środowiska rozwiązanie dla rolników
Rozwiązanie dla rolników: stworzenie nowych miejsc pracy zagospodarowanie nieużytków rolnych tania energia dla gospodarstw paliwo do maszyn rolniczych
Ochrona środowiśka: zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych zmniejszenie emisji (NO x, SO x, ) mniejsza ilość popiołów po spaleniu (1-2%) rekultywacja zdegradowanych obszarów utylizacja osadów ściekowych produkcja elementów dźwiękochłonnych
Cele energetyczne: Charakterystyka biomasy w porównaniu z węglem kamiennym: Składnik Symbol Biomaśa Węgiel kamienny Węgiel Wodór Tlen Azot Siarka Części lotne Popiół Ciepło spalania C daf, % H daf, % Od daf, % Nd daf, % Sd daf, % V daf, % A daf, % Qs a, MJ/kg 44-51 5.5-6.7 41-50 0.1-0.8 0.01-0.09 65-80 1.5-8 16-20 82.4 5.1 10.3 1.4 0.8 (1.5) 35 5-10 31
AGH University of Science and Salix viminalis: duża tolerancyjność długość sadzonki około 20 cm najlepsze wyniki: 20 ton suchej masy z 1 ha 1 t suchej masy = 14 GJ, 1 ha plantacja daje 280 GJ
Salix Viminaliś after three weekś AGH University of Science and The śame crop after śix weekś
Plantacja Salix viminaliś z jedno-, dwu- i trzy- letnimi roślinami
AGH University of Science and Helianthus tuberosus: możliwość corocznego pozyskiwania wysokość roślin: 2-4 m; średnica łodygi 3 cm z 1 ha plantacji można pozyskać 10 do 16 ton suchej masy 1,5 tony bulw jest potrzebne do obsadzenia 1 ha
AGH University of Science and Sida hermaphrodita : możliwość pozyskiwania plonu co rok począwszy od 2 roku uprawy wysokość roślin: 4 m; m średnica łodygi: 5 do 30 mm
AGH University of Science and Miscanthus giganteus: Największy potencjał energetyczny pomiędzy 3 a 5 rokiem uprawy, największy przyrost w 8 i 9 roku uprawy z 1 hektarowej plantacji możemy pozyskać ok. 30 ton suchej masy, co daje ilość energii cieplnej porównywalną z 20 tonami węgla.