Obnovitelná energie pochází ze zdrojů, které se v průběhu času nespotřebovávají anebo se „v lidských měřítcích“ obnovují. Uhlí se sice taky „obnoví“, ale musíte si na to počkat hezkých pár milionů let. Proto není považováno za obnovitelné, na rozdíl od pětice udržitelných favoritů energetické a nízkouhlíkové budoucnosti.
Geotermální energie prýští ze zemského jádra
Zemské jádro, vnitřní tuhá kulička uvnitř polotekutého vnějšího obalu, je extrémně horké. Bavíme se tu o teplotách zhruba okolo 5100° C. Velkou měrou k tomu přispívá rozpad radioaktivních prvků, takže o 6378 kilometrů výš, na úrovni zemského povrchu, pociťujeme různé projevy jeho zbytkového tepla. Které můžeme. Jde jen o to, jak to udělat. Geotermální energie fungují většinou na principu nějakého teplonosného média, které tam dole necháme ohřát a jeho získané teplo nahoře zužitkujeme.
)
Takto šíleně zjednodušený popis fungování tepelných výměníků by odborníky jistě dráždil, ale v zásadě nezpochybňuje, že pro efektivní práci s geotermální energií bude velmi důležitá hloubka vrtu. Hrabejte sto metrů pod zem - teplota je tam mezi 8-14°C; hrabejte do hloubky 1 kilometru - je to už 25-40°C. Nedá se ale říct, že by to bylo levné a snadné všude. Některé regiony a státy jsou k využití geotermální energie mnohem lépe disponovány, než ostatní. Ve vulkanicky aktivních oblastech, na rozhraní litosférických desek, to jde mnohem lépe.
Takový Island si díky blízkosti podpovrchových geotermálních rezervoárů, činným i spícím sopkám a gejzírům může dovolit vsadit na geotermální energii jako na národní jedničku: touto cestou získává 45 % energie na vytápění a 30 % elektřiny. Podobně to mohou mít na Filipínách, Novém Zélandu, v Indonésii. V Česku pak sotva v Karlových Varech. Mimo tyto oblasti nepatří geotermální energie ke zrovna super-výhodným obnovitelným zdrojům. Potenciál má ale ohromný a je škoda, že ho globálně využíváme jen asi z 1 %.
)
Energie skrytá ve vodě
Zatímco výhody geotermální energie si může dovolit čerpat jen asi 10 % povrchu planetární souše, voda je disponována od dost demokratičtěji. Zužitkovat ji efektivně pro výrobu energie může 40-50 % států. Naprostou klasikou, už od starověku, jsou tendence zužitkovat kinetickou (anebo potenciální polohovou) energii vody, která si odněkud někam teče. Náhon dodá rychlost, jez, hráz anebo rovnou pořádná přehrada zase vytvoří rozdíl výšek, a energie pak doslova „teče“.
Jen jak ji zužitkovat. S mlýnskými koly a hamry to špatné nebylo, ale turbíny toho dokáží víc. Vyrábět elektřinu, která je obnovitelná „dokud to teče“. V Česku se vodní elektrárny podílí asi na 11 % výroby elektrické energie. Vypadá to skromně, ale je to ve skutečnosti až 80 % všech našich obnovitelných zdrojů. Průměr světa se jinak blíží k jedné pětině zastoupení vodních elektráren. Se statistikou mávají hlavně ty státy, které si díky své poloze, topografii a vydatným vodním zdrojům mohou dovolit potenciál zužitkovat naplno.
)
Typicky třeba Norsko, které hradí s vodními elektrárnami téměř 100 % své spotřeby (je to trochu nefér – mají ropu v moři, a přitom si mohou dovolit být „čistí“), nebo Kanada a Švýcarsko, kterým energie vod stačí na 60 % národní spotřeby. Až na podpůrnou infrastrukturu – zrovna ty obří hráze pro přírodu moc fajn nejsou – je vodní energie velmi slibným obnovitelným zdrojem. Nejen ve vnitrozemí, ale i na pobřeží moří a oceánů. Tam totiž mohou trochu jinak sestavené turbíny roztáčet slapové jevy - příliv a odliv - anebo mořské proudy.
)
Větrná energie
V seznamu si své místo zaslouží i energie větru. Princip je podobný jako u vodních elektráren – je tu turbína připojená na lopatky-listy větrníku. A ty roztáčí „síla“ větru (nemusí to být vždycky nastojato, větrné elektrárny mohou být i vertikální). Nedá se říct, že by průtok vody nekolísal, ale to je právě věc, kterou ty hráze a přehrady u vodních elektráren ladí. U větrných elektráren nic podobného k dispozici nemáme. Takže když to nefouká, je to s výrobou energie slabší.
Těch ideálních míst, kde to fouká opravdu vytrvale, na planetě zase až tolik není. Jde to u pobřeží, na horách anebo nad mořskou hladinou, ve formě příbřežních elektráren. Výkon větrníku může pozitivně ovlivnit jeho výška. Jestli se nám před deseti lety obracely oči v sloup ze šedesátimetrových, ty v současnosti největší budované měří 260 metrů a jejich výkon tomu odpovídá. Kolem 15 MW na jeden obří větrník. Tato lehce šílená měřítka ale snižují náklady na instalaci a pojišťují přislíbený výkon, který u menších jinak docela kolísá. Do budoucna tedy můžeme čekat větrníky větší a větší.
)
Princip obnovitelnosti této energie vychází z toho, že foukání větru odnikud netěžíme a neubývá ho, jako třeba ropy nebo uhlí. To že farmy větrných elektráren nejsou zrovna vzhledné je už nepodstatné. V Evropě se větrné elektrárny podílí asi na 15 % vyprodukované elektřiny. Prim hrají Dánové, Britové (tedy spíše Skotové), Němci. V Česku nejsou podmínky pro rozvoj tohoto zdroje – snad vyjma hraničních pohoří - zrovna ideální. Pokud bychom to ale rozjeli naplno, mohli bychom u nás pokrýt až 30 % národní spotřeby jen silou větru.
Biomasa
Největší zapeklitostí z celého seznamu obnovitelných zdrojů je tzv. bioenergie. V tom momentálně nejrozšířenějším způsobu využití se tím rozumí spalování biomasy. Něco, co rychle roste, ve velkém vypěstujete a pak spálíte, tedy „energeticky zhodnotíte“. A to je právě ten problém. Propagace obnovitelných zdrojů frčí hlavně proto, že fosilní paliva jako uhlí nebo ropa – vůči nimž stojí v opozici – jsou zdroje s omezenou dostupností a neobnovitelné. O tom, že bioenergetické plodiny budou růst pořád, netřeba pochybovat.
)
Jenže tu je i otázka udržitelnosti: fosilní paliva jsou v neoblibě proto, že jejich spalování produkuje emise skleníkových plynů a ty přispívají ke globálnímu oteplování. Bioenergetika, která sází na spalování biomasy, ony skleníkové plyny produkuje též. A nedá se říct, že by byla až tak lepší, než uhlí nebo ropa. Není to tedy zrovna výhra. Ne vždy to musí být o přímém spalování biomasy. Z těch plodin s bioenergetickým potenciálem je možné vyrábět biolíh nebo bionaftu, bioplyn.
Navíc bioenergetika konkuruje o plochu vhodnou pro zemědělství. Zkrátka a dobře, s tou obnovitelností a udržitelností tu musíme hodně opatrně. Bohužel, ze všech možností se právě bioenergetika dočkala té největší podpory. Snad proto, že je to „zemědělství trochu jinak“ a s trochou štěstí může fungovat všude tam, kde mají aspoň trochu fungující zemědělství. Ve státech, kde mají nedostatek aspoň trochu úrodné půdy, nedostatek vody anebo zápasí o nasycení svých obyvatel, není bioenergetika zrovna správnou odpovědí. Celosvětová kapacita bioenergetiky činí okolo 125 gigawatt.
)
Solární energie. Přímo ze slunce
A šampion na závěr – solární energetika. Je to hrdina, který má trochu špinavé ruce. Nejdřív ale tu chválu: ne všude mají vodní zdroje, větru na rozdávání anebo úrodnou či horkou půdu pod nohama. Slunce ale svítí všude. Ne tedy tak úpalně a v přímém úhlu, jako nad rovníkem, ale pořád dost na to, aby se potenciál shůry přišedší sluneční energie dal smysluplně zužitkovat. Je to něco, co bude – někde lépe, jinde hůře – fungovat všude. A to je ta největší síla solární energie.
)
Ze slunečního záření je možné vyrábět skrze fotovoltaiku elektřinu, můžeme zužitkovat dodávané teplo. Anebo můžeme sluneční paprsky odrážet zrcadlovými plochami a soustředit, koncentrovat ji do jednoho bodu, a tím její potenciál násobit. Na planetu Zemi přitom dopadá asi 10 000x více energie z oněch slunečních paprsků, než kolik dokážeme vůbec spotřebovat. Stačilo by „soláry“ pokrýt 0,3 % rozlohy Sahary, a celá Evropa by měla o čistou elektřinu postaráno.
)
Když je to tak fantastické, tak na čem to drhne? Inu, k sestavení solárního panelu jsou zapotřebí nejrůznější komponenty, a nemalou část tzv. vzácných zemních minerálů je třeba neudržitelně těžit, stejně jako uhlí. Možná ještě špinavěji, což favoritovi maže ruce. Materiálu na stavbu není neomezené množství, recyklovat to moc neumíme. Navíc jich má většinu pod palcem Čína, která tak zatím úspěšně vytváří světový monopol. V současnosti je na světě osazeno instalací o výkonu přes 600 GW. Z uvedeného seznamu jde o zdroj řekněme nejdemokratičtěji distribuovaný, protože zdarma slunce svítí všude.
Zdroj: TheConversation.com, TheGuardian.com, IPCC.ch, BBC.com, IEA.com, CarbonBrief.org, irena.org, ScienceDirect.com
