Sustainability in commercial laundering processes Module 5 Energy in laundries Chapter 1 Źródła energii Powered by 1
Spis treści Źródła energii przegląd Rodzaje źródeł energii (pierwotne wtórne źródła) Przetwarzanie i transport energii Źródła energii definicje Zalety i wady różnych źródeł energii 2
Cele dydaktyczne Po zapoznaniu się z tym rozdziałem powinieneś: Znać najważniejsze źródła energii Potrafić rozróżnić pierwotne i wtórne źródła energii Znać konsekwencje konwersji i transportu energii Znać podstawowe terminy i definicje źródeł energii Potrafić wskazać zalety i wady różnych źródeł energii 3
Źródła energii Źródła energii są naturalnymi substancjami i/lub substancjami, które mogą zawierać energię w różnych formach (chemiczną, nuklearną). Poprzez to, mogą służyć jako generatory energii lub jako jej transport Tak zwane pierwotne źródła energii (primary energy sources), pozwalające na bezpośrednie wygenerowanie energii, dzielą się na źródła kopalne (fossil), odnawialne i nuklearne. Do kopalnych źródeł energii należy: węgiel, ropa naftowa gaz Zasoby kopalnych źródeł energii są wyczerpywalne Wykorzystywanie kopalnych źródeł energii prowadzi do wzrostu powstawania CO 2 4
Źródła energii Odnawialne źródła energii energii Odnawialnymi źródłami energii są: biomasa i ścieki, energia geotermalna, energia słoneczna, woda i wiatr Zużycie energii pierwotnej w Niemczech wynosi około 5 %, na świecie około 13,5 % (2007). Energia nuclearna Wykorzystywanie uranu i toru do generowania energii w elektrowniach atomowych jest bardzo wydajne. Brak emisji CO 2 - / oraz innych zanieczyszczeń gazowych. 5
Rodzaje źródeł energii Pierwotne źródła energii mogą być przekształcane we wtórne źródła poprzez: spalanie, rozszczepienia nuklearne rafinacje ropy naftowej Przekształcanie energii zawsze oznacza straty energii Wtórne źródła energii: Elektrownie, paliwa samochodowe, lampy naftowe ciepło z sieci Energia elektryczna jest energią końcową (final energy), generowaną poprzez przekształacie pierwotnych źródeł energii (węgla-/gazu-/energii nuklearnej). 6
Transport i przekształcanie energii Efektywność przekształcania energii zależy od stopnia wydajności/czynnik wydajności Gaz oraz turbiny parowe osiągają wydajność do 58 %, elektronie atomowe do 33 % Transport energii do odbiorców oznacza dodatkowe straty Typ proceu Elektrownia atomowa Turbina węglowa Browna (rhenish) Turbina na węgiel kamienny/brunatny/anthracite turbine Turbina gazowa/parowa Współczynnik wydajności (netto) wn % 33 36 50 58 source: Gesamt-Emissionsmodell Integrierter Systeme (GEMIS), Vers. 2.1; Hessisches Ministerium f. Umw elt, Energie und Bundesangelegenheiten, 1995 7
Źródła energii/definicje Energia pierwotna: energia żródeł energetycznych przed przekształceniem Energia efektywna: energia otrzymywana na końcu łancucha przemian dostarczana do ostatecznego odbiorcy (e.g. światło, ciepło lub energia mechaniczna) Przekształcanie energii: Przekształcanie energii z jednej formy do drugiej zawsze oznacza straty energii. Jakość/wydajność procesu przekształacania wyrażana jest za pomocą stopni wydajności Źródła energii: Wszystkie zasoby źródeł energii włączając zasoby obecnie nie do pozyskania ze względów ekonomicznych oraz zasoby dotąd nie odkryte Rezerwy energetyczne: zdjagnozowane źródła energii możliwe do pozyskania Energia Końcowa: pozyskana energia po przekształceniu z pierwotnych źródeł energii (paliwa, energia elektryczna oraz ciepło z sieci ciepłownieczej) 8
Zalety i wady źródeł energii Źródło Energii Gaz Zalety i wady Zalety: bardzo wydajne, produkcja niewielkich ilości substancji szkodliwych podczas spalania, najwyższy wzrost konsumpcji spośród kopalnych źródeł energii. Dostawy oraz transport relatywnie stały z pewnych źródeł na Morzu Północnym i Rosji Wady: drogi koszt eksploatacji i transportu. Niezbędna budowa rurociągów gazowych lub transport tankowcami ciekłego gazu w temperaturze 162 C Zalety: relatywnie prosty transport. Uniwersalne zastosowanie. Ropa naftowa Wady: duże uzależnienie od importu, mogace prowadzić do osłabienia gospodarki narodowej! Wyskoka produkcja CO 2 - niestabilne ceny 9
Zalety i wady źródeł energii Źródło energii Węgiel Energia atomowa Zródła energii odnawialnej Zalety i wady Zaletys: podstawowa dostawa z własnych zasobów (np.niemcy), wysoki udział w Niemczech w produkcji elektrycznej, mało uciążliwy transport i magazynowanie Wady: niezbędne wysokie subsydia, wysoka produkcja CO 2 i sadzy, silny wpływ na krajobraz w wyniku wydobycia i budowy kopalń. Ograniczone zastosowanie: paliwa płynne mogą być wytwarzane ale jest to proces bardzo drogi Zalety: wydajna metoda wytwarzania energii. Brak produkcji CO 2, niezależność od decyzji politycznych i dostaw Wadys:radioaktywność i związania z tym wysokie ryzyko, od MCA do stałych odpadów radioaktywnych; niebezpieczeństwo zamachów terorystycznych oraz wykorzystania uranu lub plutonu Zalety: czystsze niż gaz, ropa naftowa i węgiel, dostępna bez ograniczeń wady: technicznie drogie, technologie nie w pełni dopracowane. Nie zawsze przyjazne środowisku naturalnemu. Spalanie biomasy przyczyna emisji CO 2 10