Nazad na naslovnu stranu LIBER PERPETUUM

Obnovljivi i alternativni izvori energije, od kojih su pojedini sasvim novi, a neki se koriste već duže vremena, obuhvataju fotonaponske sisteme, toplotne kolektore, vetro-potencijal, vodeni potencijal, geotermalni potencijal, biomasu, gorivne ćelije, itd. Neki od ovih izvora omogućavaju profitabilnu proizvodnju električne ili termo energije, dok su pojedini još uvek u razvojnoj fazi, pa se njihova komercijalna primena tek očekuje.

Većina pomenutih obnovljivih izvora energije smatra se distribuiranim energetskim izvorima niske snage, što podrazumeva da elektrana koja koristi obnovljive izvore može da proizvede do nekoliko desetina megavata električne energije (velike termoelektrane ili nuklearne elektrane mogu da proizvedu više od 2000 megavata). Svakako, mnogi od obnovljivih ili alternativnih izvora energije mogu se koristiti i za izgradnju generatora velike snage, a što je od velike važnosti, generatori pokretani obnovljivim izvorima energije su ekološki neškodljivi. Na primer, moguće je postaviti solarne fotonaponske generatore na veliki broj krovnih konstrukcija, ali je sasvim izvesno da velika većina ljudi ne bi dozvolila izgradnju termoelektrane ili nuklearne elektrane u njihovom bliskom okruženju. Sa druge strane, relativno niska snaga, viša cena i povremeno isprekidan rad predstavljaju nedostatke generatora pokretanih obnovljivim izvorima energije, te ekspanzija njihovog korišćenja zahteva inovativne ideje kojima bi se prevazišli ovi nedostaci.

Na primer, hibridni sistem koji obuhvata solarne fotonaponske module, vetar i gorivne ćelije, kompenzovao bi nedostatke generatora isključivo na vetar ili sunce, jer oni ne rade kontinualno. Svakako postoji veliki broj načina da se moderne tehnologije iskoriste u cilju eksploatacije obnovljivih i alternativnih izvora energije. Na primer, satelitski snimci se mogu koristiti za predviđanje kretanja oblaka i vetra pružajući na taj način značajnu informaciju za funkcionisanje i proračun solarnih ili vetro generatora, kao i hidro elektrana.

Dakle, tehnologije obnovljivih izvora energije ne samo da nam omogućavaju pristup ekološkim izvorima energije, već mogu da omoguće nove izazovne naučno-istraživačke projekte i otvaranje novih radnih mesta za naučnike i inženjere.

Nazad na naslovnu stranu LIBER PERPETUUM

Većina zemalja širom sveta suočiće se sa ozbiljnim nedostacima energije u bliskoj budućnosti. Velika potrošnja i porast broja stanovnika u svetu primoraće stanovnike velikog broja zemalja da se suoče sa problemom kritičnog smanjenja zaliha domaćih fosilnih energetskih izvora. Trenutna energetska zavisnost većine zemalja od nafte i njenih derivata zahteva znatne ekonomske izdatke i u budućnosti nagoveštava negativne efekte na nacionalne ekonomije, kao i na međunarodnu bezbednosnu situaciju.

Prema podacima naftnih kompanija, kao i drugim nacionalnim statističkim podacima, ukupna svetska potrošnja nafte iznosi skoro 4 milijarde tona godišnje, dok su ukupne rezerve oko 120-160 milijardi tona. Kako će prerada nafte dostići vrhunac između 2005. i 2008. godine, a uzimajući u obzir ograničenost zaliha, sadašnje korišćenje fosilnih i nuklearnih goriva ne može da obezbedi dugotrajni i održivi razvoj.

Zalihe fosilnih goriva brzo nestaju, a u roku od jedne ili dve decenije većina zemalja će biti primorana da koristi obnovljive izvore energije za podmirivanje svojih energetskih potreba.

Razvoj novih tehnologija za eksploataciju nafte i uglja je izvestan, ali uz povećanje ekoloških, energetskih i ekonomskih izdataka koji će neminovno usloviti neprofitabilnost njihovog budućeg korišćenja.

Usled koncentracije energetskih resursa u svega nekoliko oblasti u svetu, korišćenje fosilnih goriva stvorilo je sistem međuzavisnosti, tako da se države koje zavise od uvoza fosilnih goriva nalaze u podređenim položajima. Sa druge strane, rezultat ovakve situacije je ne samo koncentracija energetske ekonomije, već konstantno povećanje cena energetske infrastrukture i povećanje trgovinskog debalansa. Zemlje izvoznice baziraju svoju ekonomiju isključivo na izvozu energetskih sirovina što dovodi do političke, ekonomske i socijalne nestabilnosti. Rašireno korišćenje nuklearnih i fosilnih energetskih sirovina ugrožava ljudsku egzistenciju, jer ima direktan negativan uticaj na zdravlje ljudi. Predviđene klimatske promene, mogućnost nuklearne kontaminacije i nerešeni problemi vezani za proizvodnju plutonijuma u nuklearnim reaktorima, stvaraju dodatne probleme i opasnosti. Danas, uglavnom stanovništvo siromašnih zemalja, najviše oseća negativne posledice korišćenja neobnovljivih izvora energije, iako ne postoje ni tehnološki ni fizički razlozi za održanje trenutnog stanja.

Prirodni i tehnički potencijal obnovljivih izvora energije dovoljan je da zadovolji sveukupne energetske zahteve svetske populacije, jer je njihov prirodni dnevni potencijal 20.000 puta veći od dnevne potrošnje nuklearnih i fosilnih goriva. Kako se radi o relativno mladim tehnologijama, postoji ogroman potencijal za njihova dalja tehnološka usavršavanja i nove primene.

Međutim industrija bazirana na fosilnim gorivima, a naročito nuklearni energetski sektor, još uvek dobijaju deset puta veće državne subvencije za istraživanje i razvoj od tehnologija obnovljivih izvora energije. U industrijalizovanim zemljama samo 7% od ukupnog fonda za istraživanje i razvoj odvaja se na obnovljive izvore energije u poređenju sa 70% za istraživanje i razvoj nuklearnih i drugih tehnologija. Jasno je da se korišćenju obnovljivih izvora energije mora dati najveći politički i ekonomski prioritet, kako bi se izvršila preorijentacija ka ovim izvorima energije i njihovom tehnološkom razvoju.

Sagorevanje fosilnih goriva, naročito onih baziranih na nafti i uglju, predstavlja najverovatniji uzrok globalnom zagrevanju, dakle stvaranju tzv. efekta staklene bašte. Promena klimatskih uslova predstavlja jednu od najozbiljnijih opasnosti za Zemljin ekološki sistem zbog mogućeg uticaja na proizvodnju hrane i ključne procese koji stvaraju produktivnu prirodnu okolinu. Zabrinjavajući porast emisije ugljen dioksida u atmosferu, između ostalih faktora, može da dovede do smanjenja zavisnosti od upotrebe uglja i ohrabri razvoj i korišćenje obnovljivih energetskih tehnologija.

Iako je upotreba fosilnih goriva po glavi stanovnika smanjena usled mera očuvanja prirodnih resursa, porast populacije u svetu dovodi do bržeg smanjenja zaliha fosilnih goriva i povećanja globalnog zagrevanja. Takođe je zbog istih razloga procena trenutne energetske situacije u svetu neadekvatna, odnosno zalihe fosilnih goriva su verovatno precenjene. Znatna redukcija potrošnje fosilnih goriva putem efikasnijeg korišćenja energije i primena solarnih i drugih obnovljivih izvora produžili bi vek trajanja fosilnih izvora energije sa jedne strane, a sa druge strane mogli bi da obezbede vreme neophodno za razvoj i poboljšanje tehnologija korišćenja obnovljivih izvora energije.

U cilju boljeg poređenja upotrebe obnovljivih i neobnovljivih izvora energije, na slici 1 uporedno su prikazani ekološki efekti različitih energetskih tehnologija.

Nazad na naslovnu stranu LIBER PERPETUUM

Energija sunčeve radijacije više je nego dovoljna da zadovolji sve veće energetske zahteve u svetu. U toku jedne godine, sunčeva energija koja dospeva na zemlju 10.000 puta je veća od energije neophodne da zadovolji potrebe celokupne populacije naše planete. Oko 37% svetske energetske potražnje zadovoljava se proizvodnjom električne energije (približno oko 16.000 TWh u 2001. godini). Ako bi se ova energija generisala fotonaponskim sistemima skromne godišnje izlazne snage od 100 kWh po kvadratnom metru, neophodna bi bila površina od 150 x 150 km2 za akumulaciju sunčeve energije. Veliki deo ove apsorpcione površine mogao bi se smestiti na krovovima i zidovima zgrada, pa ne bi zahtevao dodatne površine na zemlji.

Potencijali fotonaponske tehnologije u SiCG

U toku 21. veka Srbija i Crna Gora će morati da primeni mudru energetsku strategiju koja će obuhvatati nekoliko inovativnih mera efikasnog korišćenja energije, brz porast korišćenja obnovljivih energetskih kapaciteta i korišćenje fosilnih goriva uz pridržavanje visokih ekoloških normi u cilju očuvanja prirodne sredine i klimatskih uslova. Uprkos velikom dugoročnom potencijalu, fotonaponska tehnologija će u početku igrati sporednu ulogu, ali će njen doprinos konstantno rasti kako u urbanim tako i najudaljenijim mestima u Srbiji. Procena ukazuje da instalacioni potencijali za fotonaponske sisteme do 2010. godine iznose oko 20 MW.

Brz porast fotonaponske industrije u svetu uz porast proizvodnih kapaciteta i pozitivnu političku klimu u zemljama kao što su Japan, Nemačka i Španija, obećavaju dobru perspektivu fotonaponskim tehnologijama i u Srbiji. Međutim, fotonaponska industrija zahteva pogodne i stabilne političke uslove u Srbiji za konstantan i održiv razvoj. Brze ili nagle promene u uslovima i iznosima subvencija te

političkim stavovima mogu da dovedu u pitanje pozitivan razvojni trend. Uzimajući u obzir današnji značaj fotonaponske tehnologije, njihove dugoročne potencijale i vreme potrebno da se ovakve tehnologije razviju, razvoj i primene ovih tehnologija potpuno opravdavaju i ohrabruju državnu podršku i subvencije. Fotonaponska industrija može znatno da doprinese privredi zemlje otvaranjem novih radnih mesta, kao i malih i srednjih preduzeća.

Potencijal Srbije i Crne Gore u primeni toplotnih kolektora

Energetski potencijal je zadovoljavajući na celoj teritoriji Srbije i moguće je efikasno korišćenje termičkog dejstva sunčevog zračenja. U prethodnom dugom periodu ovaj prirodni, ekološki i ekonomski najpovoljniji vid korišćenja energije nije mogao da se primenjuje jer nije postojala nikakva stimulacija stanovništva. Sada kada se nedostatak energije u čitavom svetu drastično oseća i kada cena struje u Srbiji raste kako bi dostigla cene u Evropskoj Uniji, čista ekonomska računica će dovesti do upotrebe najracionalnijih izvora energije. Stimulacija države u obliku poreskih olakšica za instaliranu opremu sigurno bi se višestruko isplatila u poređenju sa novim investicijama u elektroprivredu koje nas očekuju.

U poređenju sa dobijanjem energije iz fotonaponskih ćelija ili vetrogeneratora upotreba solarnih kolektora je najekonomičnija u sadašnjem trenutku i može se primenjivati od individualnih korisnika do većih sistema.

Ekonomski i ekološki razlozi dovode do ulaganja u istraživačke i razvojne projekte koji svojim rezultatima pokreću investicije u proizvodnji opreme za eksploataciju energije. Apsurdno je da siromašne zemlje koje skupo plaćaju uvozne energente i opremu za proizvodnju energije ne učine napor da na bazi ekonomskih računica krenu u razvoj i proizvodnju onoga što je najpogodnije. To ukazuje na odnos vlasti prema svojoj zemlji, energetskim resursima i planiranju.

Nazad na naslovnu stranu LIBER PERPETUUM

Energetske krize, smanjenje zaliha fosilnih goriva i enormno zagađivanje planete uticali su da se industrija za proizvodnju vetrogeneratora (VTG) poslednjih 30 godina razvijala u svetu skoro istom dinamikom kao i industrija računarske opreme, a danas se smatra vrlo stabilnom i perspektivnom. Po predviđanjima mnogobrojnih eksperata, očekuje se dalji intenzivan rast instalisanih kapaciteta, a trendovi daljeg povećanja ekonomičnosti, kao i sve ozbiljnije pogoršanje stanja životne sredine, potvrđuju takve pretpostavke. Do kraja 2001. godine u svetu je instalisano 56.000 vetrogeneratora sa kapacitetom od 25 GW. Prošle godine povećanje kapaciteta iznosilo je 52%. Nemačko tržište ima i dalje najveći udeo, tržište SAD drži drugo, a Španija je došla na treće mesto.

Analiza regiona u SCG pogodnih za izgradnju vetrogeneratora

U Srbiji i Crnoj Gori postoje potencijalno pogodne lokacije za izgradnju vetrogeneratora:

1. Crnogorsko primorje, odnosno pojas morske obale od Ulcinja do Herceg Novog u širini oko 20 km, odnosno površine od oko 1000 km2. U ovoj oblasti vetrovi su srednje brzine veće od 7 m/s, snage 400 ÷ 600 W/m2. Na ovom prostoru je moguće izgraditi vetrogeneratore kapaciteta od 1000 do 1500 MW. U ovom predelu postoji dosta lokacija sa visokim grebenima i brdima na kojim srednja snaga vetra na visini od 50 m može biti i preko 1000 W/m2.

2. Istočni delovi Srbije - Stara Planina, Vlasina, Ozren, Rtanj, Deli Jovan, Crni Vrh itd. U ovim regionima postoje lokacije čija je srednja brzina vetra preko 6 m/s. Ova oblast prostorno pokriva oko 2000 km2 i u njoj bi se perspektivno moglo izgraditi oko 2000 MW instalisane snage vetrogeneratora.

3. Zlatibor, Žabljak, Bjelasica, Kopaonik, Divčibare su planinske oblasti gde bi se merenjem mogle utvrditi pogodne mikrolokacije za izgradnju vetrogeneratora.

4. Panonska nizija, severno od Dunava je takođe bogata vetrom. Ova oblast pokriva oko 2000 km2 i pogodna je za izgradnju vetrogeneratora jer je izgrađena putna infrastruktura, postoji električna mreža, blizina velikih centara potrošnje električne energije i slično.

U perspektivi bi se u ovoj oblasti moglo instalirati oko 1500 do 2000 MW vetrogeneratorskih proizvodnih kapaciteta.

Nazad na naslovnu stranu LIBER PERPETUUM

Projekti koji podrazumevaju korišćenje hidroenergetskog potencijala malih vodotokova uključuju one instalacije koje imaju mali pad (obično ispod 40 metara) i mali kapacitet (nominalno manje od 16 000 kW). Hidroelektrična energija se dobija kroz dve faze. U prvoj fazi potencijalna energija vodene mase pokreće hidrauličnu turbinu i pretvara se u mehaničku energiju, a u drugoj fazi ova mehanička energija pokreće generator koji je pretvara u električnu energiju. Snaga generisane električne energije zavisi od protoka vodene mase i razlike u nivou između izvora vodotoka i ispusta akumulacije (pad).

Ukupni hidropotencijal Srbije procenjen je na oko 31.000 GWh godišnje. Veći deo tog potencijala (oko 62%) je već iskorišćen jer je ekonomski opravdano građenje većih proizvodnih kapaciteta. Ostatak hidropotencijala je iskoristiv gradnjom manjih i skupljih objekata posebno ako se računa na mini i mikro elektrane. Neke procene potencijala malih hidroelektrana, koje uključuju mini i mikro elektrane na preko 1000 mogućih lokacija sa instalisanom jediničnom snagom ispod 10 MW, kazuju da je na malim vodotokovima moguće ostvariti ukupnu instalisanu snagu od oko 500 MW i proizvodnju 2.400 GWh/god. Od toga se polovina (1.200 GWh/god) nalazi u Užičkom, Niškom i Kragujevačkom regionu, gde može da bude korišćen u brojnim malim postrojenjima sa ukupnom instalisanom snagom od oko 340 MW raspoređenom na oko 700 lokacija. Budući da je naš preostali neiskorišćeni hidropotencijal značajnim delom u opsegu male hidroenergetike, taj deo je i posebno izučavan. Izrađen je i katastar malih hidroelektrana za jedinične snage ispod 10 MW. Rezultat je iskazan u ukupnoj instalisanoj snazi od 453 MW i prosečnoj proizvodnji od 1.600 GWh/god. na oko 868 lokacija. U tabeli je prikazan raspored potencijala malih vodotokova za jedinične snage od 90 kW do 8.500 kW, koje je moguće izgraditi uz formiranje akumulacija za 1,2 milijardi kubnih metara vode.

Danas je u pogonu samo 31 mini hidroelektrana ukupne snage 34,654 MW i godišnje proizvodnje od 150 GWh. Van pogona je 38 mini hidroelekrana ukupne snage od 8.667 MW i procenjene godišnje proizvodnje od 37 GWh. Ove male HE mogu se osposobiti za pogon uz ulaganje koje je zavisno od stanja u kome se nalaze. Postoje značajne mogućnosti ugradnje malih hidroelektrana u postojećim vodoprivrednim objektima, koje se takođe karakterišu znatno nižim troškovima.

Nazad na naslovnu stranu LIBER PERPETUUM

Geotermalna energija je svuda ispod nas. Negde je lako dostupna ili sama izlazi na površinu zemlje u obliku tople vode ili pare, a negde je na velikoj dubini i praktično nedostupna. Istraživanja su pokazala da Srbija ima značajne mogućnosti za korišćenje geotermalne energije i da u budućnosti treba planirati njeno veće učešće u energetskom bilansu. Postojeći rezultati pokazuju da bi se sa intenzivnim programom razvoja geotermalnih resursa mogao do 2015. godine da postigne nivo zamene od najmanje 500.000 tona uvoznih tečnih goriva godišnje.

Geotermalna energija u Srbiji se simbolično koristi, samo sa 86 MW, iako po geotermalnom potencijalu spada u bogatije zemlje.

Korišćenje i eksploatacija geotermalne energije moraju postati intenzivniji jer na to primoravaju sledeći faktori: tenzije naftno-energetske neravnoteže, neminovna tranzicija na tržišnu ekonomiju, stalni porast deficita fosilnih i nuklearnih goriva, pogoršavanje ekološke situacije i porast troškova za zaštitu okoline. Najveći značaj za Srbiju imaće direktno korišćenje geotermalne energije za grejanje i toplifikaciju ruralnih i urbanih naselja i razvoj agrara i turizma.

Geotermalne karakteristike teritorije Srbije su veoma interesantne. To je posledica povoljnog geološkog sastava terena i povoljnih hidroloških i geotermalnih karakteristika terena. Gustina geotermalnog toka je glavni parametar na osnovu kojeg se procenjuje geotermalni potencijal nekog područja. On predstavlja količinu geotermalne toplote koja svakog sekunda kroz površinu od 1 m2 dolazi iz Zemljine unutrašnjosti do njene površine. Na najvećem delu teritorije Srbije gustina geotermalnog toplotnog toka je veća od njegove prosečne vrednosti za kontinentalni deo Evrope, koja iznosi oko 60 mW/m2. Najveće vrednosti od preko 100 mW/m2 su u Panonskom basenu, centralnom delu južne Srbije i u centralnoj Srbiji. Na teritoriji Srbije van Panonskog basena nalazi se 160 prirodnih izvora geotermalnih voda sa temperaturom većom od 15°C. Najveću temperaturu od njih imaju vode izvora u Vranjskoj Banji (96°C), zatim u Jošaničkoj Banji (78°C), Sijerinskoj Banji (72°C) itd. Ukupna izdašnost svih prirodnih geotermalnih izvora je oko 4.000 l/s. Pema sadašnjim saznanjima na teritoriji Srbije postoji 60 nalazišta geotermalnih voda sa temperaturom većom od 15°C do dubine od 3000 m. Ukupna količina toplote koja se nalazi akumulirana u nalazištima geotermalnih voda u Srbiji do dubine od 3 km, oko dva puta je veća od ekvivalentne toplotne energije koja bi se mogla dobiti sagorevanjem svih vrsta ugljeva iz svih njihovih nalazišta u Srbiji. Izdašnost 62 veštačka geotermalna izvora, tj. geotermalne bušotine, na području Vojvodine je oko 550 l/s, a toplotna snaga oko 50 MW, a na ostalom delu Srbije iz 48 bušotina 108 MW. Na teritoriji Srbije pored povoljnih mogućnosti za eksploataciju toplotne energije i ostalih geotermalnih resursa iz geotermalnih voda, postoje i povoljne

mogućnosti za eksploataciju geotermalne energije iz "suvih" stena, tj. stena koje ne sadrže slobodnu podzemnu vodu. U tom slučaju voda se upumpava u podzemne tople stene gde se zagreva. Ispumpavanjem tako zagrejane vode ostvaren je prenos energije iz toplih stena. Eksploatacija energije iz ovog resursa neće početi u dogledno vreme kada se uzme u obzir i trenutno minimalno korišćenje prirodnih izvorišta tople i lekovite vode mada su u svetu razvijene i tehnologije za tu primenu.

Nazad na naslovnu stranu LIBER PERPETUUM

Potencijali korišćenja biomase
u Srbiji i Crnoj Gori

Biomasa je organska materija životinjskog ili biljnog porekla koja se pomoću različitih procesa pretvara u upotrebljivu energiju. Energija biljnog porekla predstavlja, procesom fotosinteze akumuliranu svetlosnu energiju kojom se svetlost transformisala u hemijsku energiju. U toku fotosinteze biljke koriste ugljen dioksid iz vazduha i vode u cilju stvaranja ugljenih hidrata, koji predstavljaju osnovne gradivne elemente biomase. Na ovaj način se svetlosna odnosno sunčeva energija akumulira u hemijskim vezama strukturnih komponenti biomase. Ova energije može se eksploatisati na razne načine. Sa druge strane, osnovni izvor biomase životinjskog porekla je prirodni tečni stajnjak. Upotreba biomase ili goriva i otpadnih materija dobijenih iz biomase kao izvora energije zahteva njihovo sagorevanje i oslobađanje toplote koja pokreće generatore električne energije. Energija akumulirana u biomasi je hemijske prirode pa u njenoj eksploataciji nema prekida rada, kao što je to slučaj sa solarnom ili energijom vetra. Sa ovog aspekta, biomasa ima više karakteristika fosilnih goriva nego obnovljivih izvora, sa razumljivim razlogom jer su fosilna goriva ustvari fosilni oblik biomase. Istorijski gledano, biomasa je bila osnovni izvor energije za čovečanstvo, uglavnom u obliku drveta koje se koristilo za grejanje i spremanje hrane, dok su industrijskom revolucijom primat preuzela fosilna goriva. I pored toga, biomasa danas učestvuje sa 15% u ukupnoj potrošnji energije, a značajno je da je ovaj udeo znatno veći u zemljama u razvoju nego u industrijalizovanim zemljama.

Jedan od najbitnijih faktora koji određuju potencijalnu ulogu biomase u energetskoj industriji, predstavlja jaka konkurencija koja postoji između vrednosti biomase i zemljišta neophodnog za njen uzgoj, što nije slučaj sa ostalim obnovljivim izvorima. Biomasa može da se koristi kao hrana, đubrivo, za proizvodnju papirnih vlakana i kao gorivo. Čak i među derivatima biomase postoji konkurencija koja može da smanji njen značaj kao potencijalnog goriva: stajnjak je važno đubrivo, papir može da se reciklira, ljuspice pamuka mogu da se koriste u naftnim bušotinama, piljevina može da se koristi kao zaštitini sloj plodnog zemljišta, a otpadne masti iz restorana kao hrana za domaće životinje. Iako mnogi stručnjaci smatraju da biomasa može da se uzgaja isključivo za energetske potrebe, njihova dvostruka ili višestruka uloga se ne može zanemariti uključujući i ulogu sekundarnih proizvoda žetve.

Koncept upotrebe biomase obuhvata veliki broj izvora kao što su:

• Poljoprivredni otpaci: slama, lišće, delovi voćaka, itd.

• Poljoprivredne žitarice kao što su različite vrste šećerne repe, šećerna trska, kukuruz, itd.

• Energetske žitarice: žitarice koje brzo rastu ko što su repa, krompir i drveće kao što su vrba ili hibridni platan, itd.

• Šumski otpaci: neiskorišćeno drvo, ostaci klada i panjeva, poludivlje drveće, itd.

• Industrijski otpad: industrije koje prozvode organski otpad, kao što je slučaj sa industrijom pića, prehrambena industrija i sl.

• Gradski otpad: iako ovaj tip otpada često sadrži toksične materijale, kao što su hemijski obrađivano drvo, baterije koje sadrže živu i druge opasne materije, ima otpada kao što su papir i biljni ostaci koji se mogu iskoristiti kao izvor biomase.

Hemijski sastav biomase varira u zavisnosti od tipa izvornih materija, mada se prosečan sastav uglavnom sastoji od 25% lignina i 75% ugljenih hidrata odnosno šećera. Lignin se sastoji od molekula, različitih od molekula šećera, povezanih u tanke pločaste strukture. Ugljeni hidrati se formiraju od molekula šećera povezanih u dugačke lance ili polimere, kao što su celuloza ili polu-celuloza. Figurativno rečeno, sastav biljaka je takav da celuloza predstavlja strukturu, a lignin cement.

Neke važnije karakteristike koje podržavaju upotrebu biomase u energetskoj industriji su:

• Prevencija erozije

• Smanjenje opasnosti od požara

• Zaštita životinjskog i biljnog sveta i drugih komponenti njihovih raznolikosti

• Manja emisija štetnih materija iz generatora električne energije koji koriste biomasu kao gorivo, u poređenju sa sličnim tehnologijama koje koriste fosilna goriva

• Redukcija gasova koji proizvode efekat staklene bašte

• Otvaranje novih radnih mesta

• Ekonomske koristi u ruralnim sredinama

Sledstveno Sporazumu iz Kjotoa, može se očekivati da će Srbija u dogledno vreme biti primorana da znatno više koristi obnovljive izvore energije. Povećanje korišćenja biomase u proizvodnji energije može se postići jednovremenim aktivnostima u više oblasti. Neophodno je uspostaviti odnos cena energenata koji neće davati prednost uvoznim energentima i električnoj energiji. Poražavajuće je da je poslednjih godina u seoskim domaćinstvima sve značajnija upotreba električnih termoakumulacionih peći jer cena električne energije i komfor to omogućavaju. Zajedničko angažovanje domaće privrede i istraživačkih institucija, kroz pojedine demonstracione projekte, bilo bi izuzetno značajno za osvajanje pojedinih tehnologija i znanja iz oblasti energetskog iskorišćenja biomase. U poljoprivredi treba stvoriti uslove da poljoprivredna gazdinstva što više koriste sopstvene ostatke biomase za proizvodnju energije, odnosno stimulisati organizovanje što više energetski nezavisnijih farmi.

Na kraju, potrebno je otvoriti pitanje promene strukture poljoprivredne proizvodnje u procesu prilagođavanja uslovima Evropske zajednice, koja se može orijentisati i na proizvodnju brzo rastućih biljaka pogodnih za korišćenje u proizvodnji energije.

Nazad na naslovnu stranu LIBER PERPETUUM

Isti tipovi bakterija koje su u davnoj prošlosti proizvodile prirodni gas, danas proizvode biogas. Anaerobne bakterije predstavljaju jedan od najstarijih oblika života na Zemlji. One su se razvile pre nego što je fotosintezom biljaka oslobođena velika količina kiseonika u atmosferu. Anaerobne bakterije razlažu organsku materiju u odsustvu kiseonika i proizvode biogas kao produkt tog razlaganja. Najčešće korišćena organska materija za proizvodnju biogasa je stajsko đubrivo ili stajnjak. Primarne prednosti proizvodnje biogasa iz stajskog đubriva su: prirodna reciklaža, dobijanje kvalitetnog đubriva za dalju primenu u poljoprivredi i izbegavanje neprijatnih mirisa stajnjaka. Pored ovih primarnih prednosti dobijeni biogas je vrlo koristan nusproizvod.

Biogas se sastoji od oko 70% metana (CH4), i ostatka koga čine ugljen dioksid, ugljenmonoksid i azot. Ovaj relativni odnos gasova zavisi od obrađivanog materijala i postupka obrade. Biogas ima značajnu energetsku vrednost od oko 7 kWh/m3 što ga čini vrlo isplativim i univerzalnim gorivom daleko isplativijim od ostalih fosilnih goriva i biomase.

Veće farme ili nekoliko manjih stočarskih farmi ili domaćinstava mogu da obezbede kontinualno snabdevanje električnom energijom pomoću male električne centrale koja se sastoji od motora koji troši biogas i elektrogeneratora.

Nazad na naslovnu stranu LIBER PERPETUUM

Gorivne ćelije

Alternativni energetski sistemi nove generacije konceptualo se razlikuju od konvencionalnih energetskih sitema, a među njima se kao najperspektivinija tehnologija iz ove grupe izdvajaju gorivne ćelije.

Gorivne ćelije generišu energiju putem procesa suprotnog elektrolizi. Naime, u gorivnim ćelijama se elektrohemijskim procesom iz goriva bogatih vodonikom, obično prirodnog gasa ili metanola, izdvaja vodonik, koji u kombinaciji sa kiseonikom proizvodi električnu energiju i vodu. Dakle gorivo se, umesto da sagoreva, efikasnim elektrohemijskim procesom pretvara u električnu energiju. Gorivne ćelije imaju malo pokretnih delova i proizvode veoma malu količinu otpadnih gasova ili toplote. Sa konstrukcionog aspekta gorivna ćelija se sastoji od nekoliko ključnih komponenti: anode, na koju se dovodi gorivo, katode, na koju se dovodi oksidaciona substanca (kiseonik), polupropusne membrane, katalizatora i elektrolita koji omogućava protok jona sa anode na katodu, ali ne i elektrona i reaktanata. Hemijska reakcija koja se odigrava u gorivnoj ćeliji ekvivalentna je procesu sagorevanja, ali kako se reaktanti prostorno razdvajaju, protok elektrona koji spontano teže da se kreću od goriva ka oksidacionoj substanci (kiseoniku) je zaustavljen i skrenut ka spoljašnjem kolu.

Osnovna razlika između gorivne ćelije i baterija je u tome da ni gorivo ni oksidaciona supstanca nisu integralni delovi gorivne ćelije, već se njihovo snabdevanje odvija po potrebi i zahtevima potrošača, dok se otpadni proizvodi neprekidno uklanjaju. Kako se u gorivu koje se dovodi na anodu nalazi velika količina vodonika, a na katodu dovodi kiseonik, otpadni proizvod je samo čista voda.

Pošto jedna gorivna ćelija proizvodi napon od oko 1V, u cilju dobijanja većih napona ćelije se vezuju na red, a toplota koja se oslobađa u toku procesa može da se koristi za različite procese, što gorivnim ćelijama daje mogućnost kombinovanja sa generatorima struje i toplotne energije u industriji ili stambenim objektima.

Kao i sistemi za sagorevanje, gorivne ćelije (uz pomoć reformera) mogu da koriste naftu, prirodan gas, ugalj ili metanol, sa tim što se ova goriva moraju prethodnim procesom dovesti u odgovarajuće hemijsko stanje sa obogaćenim vodonikom. Gorivne ćelije takođe mogu da koriste vodonik dobijen elektrolizom vode koristeći pomoćne izvore električne energije, kao što su fotonaponski solarni sistemi ili energija vetra.

Gorivne ćelije imaju četiri osnovne prednosti: veći broj ćelija se može grupisati u pakete različitih dimenzija, lako se mogu instalirati zbog praktično zanemarljivog uticaja na prirodnu okolinu, zahtevaju minimalne uslove održavanja i mogu da koriste različita goriva koja se lako i brzo mogu menjati. Postoje i sekundarne prednosti, kao što su strujnonaponska reaktivna kontrola, mogućnost brzog starta sistema, rad koji ne zahteva nadzor, itd.

Nazad na naslovnu stranu LIBER PERPETUUM