NaukaEnergetika | ||||
Nauka
Nacion. geografija
Ljubav i seks
Content 3
Novo doba
Content 4
Lepota i moda
Content 5
Gastronomija
Content 5
|
||||
petak, 12. mart 2010.
Energetika Piše: Slobodan Bubnjević Kućna elektrana u frižideruKad je naručite, dovešćete je malo većim kombijem, istovariti i instalirati pred kućom, da bi se potom celo vaše naselje iz nje napajalo strujom. Šta se krije iza kalifornijskog spektakla sa elektranama-frižiderima?Sredinom prošle nedelje kalifornijska kompanija Blum enerdži (Bloom energy) predstavila je svoju "kućnu elektranu" – veliku, metalnu sivkastocrnu kutiju, dimenzija dva frižidera za sokove, koja proizvodi električnu energiju i u stanju je da samostalno napaja strujom sto kuća u SAD, odnosno dve stotine prosečnih domaćinstava u Evropi. Medijska predstavaPredstavljanje blum boksa je pažljivo pripremljeno, režirano sa holivudskom preciznošću. Blum enerdži je prethodnih nedelja kroz zapaljive postove na internetu najavljivao veliku promociju, ali nije otkrivao kako blum boks tačno radi. Generatori bez turbinaŠta je zapravo blum boks? Kako je predsednik kompanije objasnio, reč je o efikasnoj komercijalnoj primeni nove generacije gorivih ćelija. Svaka od pločica dimenzija 10x10 cm, kojima je mahao harizmatični šef Blum enerdžija, predstavlja jednu gorivu ćeliju. Ovo su, inače, poslednjih decenija vrlo popularni mali uređaji za proizvodnju struje, koji su kod blum boksa samo modularno složeni u kutije. Svaka goriva ćelija sadrži elektrode koje su razdvojene membranom, što je sistem koji će običan vodonik i kiseonik pretvoriti u vodu i pritom proizvesti električnu energiju. Sve se zasniva na lukavo zamišljenom procesu – kod takozvanih PEMFC ćelija (Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cells) prvo atom vodonika stiže na pozitivno naelektrisanu anodu koja iz njega "iščupa" negativni elektron, preostali pozitivni jon vodonika nastavlja put ka negativnoj katodi, dok elektron kreće na put kroz spoljašnje električno kolo. On na kraju stiže do katode gde ga "usisava" kiseonik iz vazduha, dajući sa jonom vodonika molekul vode kao krajnji rezultat. Protok elektrona kroz kolo je zapravo električna struja koja se dalje "predaje" potrošaču. Karta na silicijumNo, uporedo sa PEMFC, razvijale su se i takozvane SOFC ćelije (Solid Oxide Fuel Cell), koje celu akrobaciju izmena sa jonima i elektronima izvode obrnutim redom, a kao elektrolitičku membranu između elektroda koriste čvrste okside, odnosno keramiku, pa ih zato ponekad nazivaju i keramičkim ćelijama. U Blum enerdžiju su očigledno svoj ulog stavili na ovu verziju gorivih ćelija, a pri izradi keramičke membrane opredelili su se za silicijum.
utorak, 2. mart 2010.
Energetika Piše: Nikola Veselinović Budućnost snabdevanja energijomKada je pre skoro dva milenijuma u Aleksandriji, helenski naučnik Heron izmislio parnu mašinu Eolipilu (pila –lopta, Eol- bog vetra) sigurno nije mislio da je ta naprava preteča parne mašine koje će doneti industrijsku revoluciju čovečanstvu. Korišćenje snage pare je čak i sada u 21.veku glavni način dobijanja električne energije. Skoro 80% električne energije na svetu se dobija na ovaj način.U elektranama se voda zagreva iznad tačke ključanja, da bi se pretvorila u paru. Ta para pokreće divovske turbine u kojima se proizvodi električna energija. Na taj način rade i nuklearne i termo elektrane samo je način zagrevanja pare različit. U nuklearnim elektranama se koriste nuklearni procesi cepanja jezgara odredjenih hemijskih elemenata, dok se u termoelektranama sagorevaju fosilna goriva, nastala pre nekoliko desetina miliona godina fosilizacijom tadašnjih biljaka. I ne samo to, ovaj metod dobijanja struje iz pare će se koristiti i u još naprednijim elektranama na solarnu, geotermalnu i fuzionu energiju. Para se koristi jer je, do sada, najefikasnije izvući termalnu energiju iz pare i pretvoriti je u električnu. Dobijanje elektične energije na drugi način (npr. u solarnim panelima) je nekoliko puta neefikasnije. Ipak, sve ove elektrane imaju svoje dobre strane i na žalost loše i još smo daleko od i jeftinog i čistog načina dobijanja energije. Termoelektrane se najviše koriste na svetu. Grade se svuda po svetu prilično brzo (naročito u Kini) i proizvode oko 80% električne energije. Njihova prednost je jeftino gorivo za zagrevanje pare. To su ugalj, nafta i gas. Oni su relativno ravnomerno rasporedjeni na našoj planeti i relativno su lako dostupni. Treba samo naći rudnik uglja i kopati, a isto tako se i gas i nafta vade relativno jednostavno iz utrobe zemlje. Transport uglja se obavlja kamionima, vozom ili se termoelektrane prave blizu ležišta uglja. Nafta i gas se transportuju još lakše, cevovodima koji se prostiru na sve strane. Samo gorivo je bezbedno, nije otrovno i mnogo opasno, a oslobađa mnogo energije kad gori. Uz to, same elektrane mogu biti bilo gde i mogu biti različitih veličina. Postoje male elektrane u malim naseljima, ali postoje i ogromne instalacije, što je jedna od glavnih prednosti u odnosu na sva ostala goriva. Svi obnovljivi izvori i nuklearne centrale se moraju graditi na specijalnim, dobro izabranim mestima (jak vetar za vetrogeneratore, dobra osunčanost, bezbednost...). Ali problem sa termoelektranama su otpad i produkti sagorevanja. Šta raditi sa tolikim ugljen-dioksidom i pepelom koji preostane. Tone i tone ugljen-dioksida i ostalih nezgodnih gasova se iz dimnjaka šalje u atmosferu i tako se dodaje u atmosferu ugljen-dioksid koji je zarobljen ležao milionima godina. A svi ti gasovi utiču na atmosferu i izazivaju njeno zagrevanje tako što sprečavaju njeno hladjenje, kao da je u pitanju staklena bašta. A tone i tone pepela treba negde baciti i što veliki problem kod svake termoelektrane koja koristi ugalj. Sa druge strane nuklearne elektrane su relativno nov način dobijanja toplote. Ugalj se koristi stotinama godina dok se energija jezgara koristi kao izvor toplote u poslednjih pedesetak godina. Kada se izgrade, nuklearne elektrane koriste malo goriva, treba da se pune gorivom jednom, na godinu, godinu i po, i to samo nekoliko tona tj. nekoliko kamiona goriva naspram stotina tona uglja svaki dan. Stoga je otpada, koji proizvode nuklearne elektrane malo, ali je na žalost on veoma radioaktivan i veoma opasan po živi svet. Jedan od načina je da se zakopa duboko u napuštene rudnike ili da se na neki način, koji je skup, preradi. Uz to se, kao nusproizvod rada nuklearnih elektrana, dobija plutonijum kojim se može koristiti za proizvodnju atomskih bombi (otud onolika frka oko građenja nuklearki u Iranu). Nuklearke se koriste i na drugi način, u njima se sagoreva nuklearni materijal iz atomskih bombi koje se rastavljaju, tako da je to divan primer pretvaranja mačeva u plugove. Sada su nuklearne centrale veoma sigurne, ali je problem ukoliko dodje do akcidenta. To može biti veoma opasno i da oslobodi mnogo radioaktivnog materijala koji ugrožava sav živi svet. Najveći akcident, i to katastrofalan, se desio 1986-te u Černobilu u Ukrajini (tadašnji SSSR). Radijacija na planeti je i danas veća nego što je bila pre te nesreće izazvane ljudskom greškom. Sa druge strane, noviji dizajni centrala su daleko sigurniji i mnogo je teže da dodje do takve katastrofe opet. Uz to, nuklearne centrale ne proizvode ugljen dioksid i tako su ekološki bolje nego termoelektrane. A i termoelektrane same proizvode radioaktivni materijal koji je posledica radioaktivnih supstanci u pepelu koji ostane posle sagorevanja. Ipak veoma malo nuklearnih elektrana se grade na svetu (nijedna u zapadnim demokratijama). To je posledica straha od novih nesreća, jakog anti-nuklearnog pokreta i lobija kao i velike cene izgradnje same centrale. Uranijum i torijum koji se koriste kao gorivo su skuplji od uglja i nisu tako lako dostupni kao ugalj i nafta. Uz to nuklearne centrale moraju biti velike, a samim tim su i veoma skupe. To sprečava i najbogatije zemlje da ih grade. Iako izgradnja nove nuklearke košta oko milijardu dolara, kada se izgradi cena elekrične energije koja se u njoj proizvede je oko 11centi/kWh dok je cene električne energije dobijene iz uglja oko 4.5 centi/kWh. Sada se radi na razvoju novih nuklearnih elektrana koje će biti male,jeftinije i koje će koristiti radioaktivni otpad kao svoje gorivo i velike nade se polažu u takve reaktore iako su istraživanja skupa i isplativost sumnjiva. Takve elektrane će biti još više ekološki pogodne u svetu globalnog zagrevanja. Ironijom sudbine, Černobil je sada potpuno izolovan od ljudi i postaje zelana oaza za biljni i životinjski svet siguran od ljudi iako je radijacija i njeni negativni efekti još uvek veliki. Život pobeđuje čak i tu katastrofu. Drugi načini korišćenja pare se još istražuju. Jedan od načina je da se uz pomoć ogledala koncentriše sunčeva svetlost na malu površinu bojlera sa vodom. Toplota sunčevih zraka bi dovela do ključanja vode i posle bi se ta para koristila za dobijanje struje. Tako bi pustinjski predeli postali glavni proizvođači struje za svet. Postoje projekti za centrale u severnoj Africi i dalekovode koji bi hranili Evropu gladnu električne energije i tako smanjili uticaj Rusije i njenog gasa. Ova tehnologija obećava, ali još ima da se pređe put do njene primene. Postoje još fantastičniji načini. U Australiji se koristi tehnika bušenja tla kao kod potrage za naftom, s tim što se kopa do vrućih stena u zemljinoj kori. Zatim se voda upumpava u te šupljine na 5km dubine Zemlje gde je temperatura od više stotina stepeni, a drugim cevima se vadi para nastala zagrevanjem te vode. Ta para opet pokreće turbine koje proizvode struju. Ovo je tehnologija koja veoma obećava i koja bi bila primenljiva svuda. Čak je i Google uložio 10 miliona dolara u istraživanja ovog načina dobijanja energije. Mada i tu ima problema. Taj metod su probali da sprovedu u jednom švajcarskom gradu, ali je eksperiment morao biti brzo prekinut, jer je tečnost na velikoj dubini izazvala klizanje stena i lokalne zemljotrese. No kada se ovo prevaziđe ovo će biti jedan od našina korišćenja pare. Haron iz Aleksandrije bi bez sumnje bio zadovoljan.
petak, 04 decembar 2009
Energetika Piše: Živan Lazić Nuklearna i obnovljiva strujaEnergetska budućnost Evrope nije uslovljena samo sve izraženijim manjkom fosilnih resursa, već i krupnim ekološkim posledicama razvoja zasnovanog upravo na energiji iz uglja i nafteČinjenica da se na Starom kontinentu ubrzano troše poslednje ozbiljnije rezerve fosilnih goriva nije jedini razlog da Evropa u energetskoj strategiji predvidi smanjenje potrošnje nafte za 24 odsto, gasa za 13 odsto, uglja čak za 76 odsto, a sve do 2025. godine. Ekološke posledice emitovanja prekomerne količine ugljendioksida, teškoće oko upravljanja deponijama uglja, odnosno pepela pri termoelektranama, manjak obradivih površina, manjak i zagađenost voda... doprineli su potrebi da se temeljito ispitaju proizvodnja struje i nafte, odnosno saobraćaj, koji su odavno označeni kao najveći zagađivači životne sredine. Obnovljiva energija nalazi se u žiži interesovanja javnosti Evropske unije, ali energetska budućnost Starog kontinenta je i u nuklearkama JEFTINIJA STRUJA, SKUPLJA IZGRADNJAObnovljiva energija nalazi se u žiži interesovanja javnosti Evropske unije, ali energetska budućnost Starog kontinenta je i u nuklearkama. Izbalansirani su različiti pristupi Nemačke i Francuske energetskoj politici; izašlo se u susret i zahtevu Angele Merkel da 2020. godine 20 odsto energije bude iz obnovljivih izvora, a minimum 10 odsto goriva u saobraćaju biološkog porekla, kao i stavu Nikole Sarkozija da obnovljivi izvori predstavljaju samo deo odgovora na problem klimatskih promena, te valja prihvatiti i izvore energije koji ne emituju velike količine ugljendioksida - nuklearke i čisti ugalj. Kompromis je i u detaljima; godinama se razmatrala formulacija kojom se nuklearna energija tretira kao izvor sa malom količinom ugljendioksida ali i distancira od obnovljive energije. Činjenica da za proizvodnju milion KW/h termoelektrane emituju 974 tone ugljendioksida, a nuklerake tek devet tona, jak je adut nuklearaca. Takođe, atomska struja je bar duplo jeftinija od struje iz fosilnih izvora, ali je cena izgradnje nuklearki bar 50 odsto viša od cene termoelektrane iste snage. KOMPROMIS HETEROGENIHRazličiti pristupi su iz heterogenih polazišta evropskih država. Velika Britanija čak 73 odsto energije dobija sa naftnih izvora u Severnom moru, a tek 2 odsto iz obnovljivih resursa. Nemačka ubrzano zatvara nuklearke, priklanja se svim oblicima obnovljive energije, izuzetno je zavisna od dotoka gasa, pa i nafte, iz Rusije. Francuska proizvodi 75 odsto evropske nuklearne energije, a troši tek 30 odsto. Na nuklearke se oslanjaju Španija, Češka, Slovačka, dok je Austrija zabranila gradnju tih postrojenja i u ukupnoj potrošnji udeo alternativnih izvora već povisila na čak 23 odsto! Sličnu strategiju grade Irska i Danska. Baltičke i države bivšeg Varšavskog pakta zavise od ruskog gasa, cena obnovljive energije za njih je previsoka i podržavaju orijentaciju na nuklearke. Trenutno, 18 odsto energije proizvedene u EU je iz nuklearki; čak četvrtina tako dobijene „elektrike“ se izvozi. Nuklearna energija je od važnijih izvoznih artikala Francuske, čemu se umnogome prilagođava i strategija tehnološkog razvoja te države. POTPISI I ČINJENICEJavnost se, pak, protivi atomskoj struji, te je Andrisu Piebalgsu, evropskom komesaru za energiju, uručena peticija sa 630.000 potpisa građana iz svih država Unije sa zahtevom za zatvaranje nuklearki. Povod je pola veka od potpisivanja Rimskog ugovora i osnivanja Evropske zajednice za atomsku energiju. Litvanac je odgovorio da nije pristalica nuklearki, nego - činjenica. Zagovornici nuklearki su argumentaciju zasnovali na bitno usavršenoj tehnologiji atomskih reaktora četvrte generacije koji bi trebalo da prorade 2030. godine. Od preko 460 reaktora u svetu, 85 odsto pripada drugoj generaciji i funkcioniše na vodu pod pritiskom ili zagrejanu do ključanja, tehnologiji razvijenoj još sedamdesetih godina, a reaktori u Finskoj i francuskom gradiću Flamanvilu, koji startuju sledeće, odnosno za tri godine, prikazali bi treću generaciju, poboljšane varijacije sadašnjih modela. Javnost se protivi atomskoj struji, te je Andrisu Piebalgsu, evropskom komesaru za energiju, uručena peticija sa 630.000 potpisa građana iz svih država Unije sa zahtevom za zatvaranje nuklearki NEHAJNI KINA I SADNuklearke četvrte generacije, čiji koncept će biti testiran 2014. godine stavljanjem u pogon eksperimentalnog istraživačkog reaktora u francuskom gradiću Kadarašu, trebalo bi da označe ključni napredak. Novi reaktori bi radili na sistem „brzih neutrona“ i sagorevali bi ne samo uranijum 235 već i izotop 238, koji se nalazi u prirodnom uranijumu a do sada se nije mogao prerađivati. Rezerve uranijuma, dovoljne za tek 250 godina rada nuklearki sadašnje tehnologije, pokrile bi, u novoj verziji, potrošnju za nekoliko hiljada godina. Budući reaktori, ističu u francuskom Centru za atomsku energiju, spaljivali bi deo sopstvenog otpada, a neki od radiotoksičnih elemenata mogli bi se reciklirati i ponovo upotrebiti kao gorivo. Dok „zeleni“ protestuju tvrdeći da priča o skladištenju nuklearnog otpada nije celovita i da se ćuti o „dugoročnom zagađenju planete“, Uniji nije lako. Lider je u upotrebi obnovljive energije, ali ima ozbiljnih teškoća da privoli SAD, Kinu i Indiju, daleko najveće svetske emitere ugljendioksida, da potpišu makar minimalistički Protokol iz Kjota, po kome bi obnovljivi izvori 2012. godine učestvovali sa sedam odsto u ukupnoj produkciji. ZELENE AKCIJEBerze su reagovale na favorizovanje obnovljivih vidova energije. Energetski giganti „Area“ i „Sylon energy“ nadmeću se da ovladaju nemačkim proizvođačem energije na vetar „Repower“; za deset meseci cena javnih ponuda je, uprkos berzanskom sažimanju, sa 850 miliona skočila na 1,72 milijardi evra. Međutim, oprezniji berzanski analitičari ukazuju da pomama za akcijama obnovljive energije liči na trku za akcijama „Nove ekonomije“ sa prelaza dva milenijuma, okončane pucanjem prenaduvanog balona. Doduše, za razliku od tadašnjih spekulacija, „zelene akcije“ imaju materijalnu osnovu u energetskom izvoru i proizvedenoj struji. Sve ide na ruku „zelenoj energiji“ - predviđanje kraja ere fosilnih goriva i fobičan strah energetske zavisnosti od Rusije i bliskoistočnih zemalja, usmeravaju strategiju EU na kombinaciju upotrebe obnovljive i nuklearne energije. RUSI GRADE NUKLEARKU U SRBIJI?Ruski ambasador Konuzin veoma je iznenadio javnost i srpske političare izjavom da se planira izgradnja nuklearne elektrane u Srbiji. „Srbija ozbiljno pregovara sa Rusijom o izgradnji prve nuklearne elektrane na svojoj teritoriji. Srbija želi da postane zemlja izvoznik energije, jer za to ima resurse, a Rusija je spremna da joj u toj nameri pomogne na partnerski način, zajedničkim ulaganjem“, rekao je Konuzin. Ambasador je podsetio da je Srbija nedavno postigla dogovor sa Nemačkom i Italijom u vezi sa izgradnjom hidroelektrana, da ruski stručnjaci rade na modernizaciji „Đerdapa” 1 i da je Rusija spremna da gradi i nove hidroelektrane. Konuzin je podsetio na to da je već postignut dogovor oko izgradnje nekoliko toplana na gas, koje bi trebalo da budu vezane za gasovod „Južni tok”. Tu informaciju odbili su da komentarišu i kabinet predsednika Tadića i kabinet premijera Cvetkovića. Pri tom je u Srbiji još uvek na snazi moratorijum na izgradnju nuklearki iz 1986. godine. UVAŽAVATI INTERES VLASNIKA NAFTEAli, energetski tokovi su pupčanom vrpcom vezani za političke; EU i Rusija imaju toliko komplementarne privrede da predstavljaju prirodne partnere, odbojnost spram muslimanskog sveta, uočljiva nakon 11. septembra 2001. godine, nije večita. Političko približavanje može mnogo toga da izmeni. Setimo se kraja ’97. i ’98. godine, kada su današnji ekološki problemi bili vidljivi, barel nafte je koštao od 15 do 18 evra, a u kraćem periodu samo 10 dolara. I pad aktuelne berzanske cene barela nafte od 95 dolara napola, sve bitno menja, preokreće. Kako bi u tom trenutku funkcionisao lanac preprodaje akcija firmi „zelene energije“? A nije saglasno evropskoj energetskoj strategiji da eventualni berzanski krah „zelenih akcija“ dovede do smanjivanja ulaganja u obnovljive resurse i gubitak poverenja u taj vid dobijanja struje i goriva. Naprotiv, tržište nafte i gasa sadašnjim izvoznicima valja postupno smanjivati kako ne bi došle u iskušenje da uvećanjem proizvodnje naglo snize cenu „crnog zlata“ do nivoa da subvencije proizvodnji alternativnim energejima, u poređenju sa cenom nafte, postanu neprihvatljivo skupe. Moguće je i da vlasnici naftu ne izvoze direktno, već da izgrade kapacitete teške industrije i upuste se u proizvodnju metala i hemije. Zahvaljujući nižoj ceni energije, konkurentnošću bi uništili čitave industrijske sektore, pogotovo u EU i SAD, opterećene skupom alternativnom energijom i visokim troškovima radne snage. Stoga valja razvijati alternativne tehnologije do tržišne verifikacije, što bi dovelo i do niže, tržišno postojeće, cene energije iz obnovljivih izvora. |
||||
2010 © Zoran Bogojevic |