Obnovljivi izvori energije - Studija.pdf

OBNOVLJIVI IZVORI ENERGIJE

Studija o obnovljivim izvorima energije u BiH Prof. dr. Mirsad Đonlagić

Tuzla, maj 2010.

CENTAR

ZA EKOLOGIJU I ENERGIJU

M. i Ž. Crnogorčevića 8

75000 Tuzla

BiH

Priboj bb

tel/fax: ++387 (0)35 249-311 [email protected]

EKO-LEONARDO 75249 Priboj

BiH

tel: ++387 (0)65 538-494

www.ekologija.ba

[email protected]

Izdavač Centar za ekologiju i energiju, Tuzla

Autor Prof. dr. Mirsad Đonlagić

Tehničko ureĎenje i dizajn Vanja Rizvić George Stiff

Štampa d.o.o. „Off-Set“, Tuzla

Tiraţ 200 primjeraka

Ova studija je uraĎena za projekat „Od učešća javnosti do održivog razvoja“ koji se realizuje uz finansijsku podršku Evropske unije u okviru programa „Evropski instrument za demokratiju i ljudska prava (EIDHR)“ i Fonda otvoreno društvo BH. Sadržaj studije je isključiva odgovornost Centra za ekologiju i energiju i EКО-Leonarda, te ni u kojem slučaju ne predstavlja stav Evropske unije niti Fonda otvoreno društvo.

3


SADRŢAJ

1.

UVOD .............................................................................................................................

4

EVROPSKA STRATEGIJA ZA ENERGIJU ................................................................... IZVORI ENERGIJE U BOSNI I HERCEGOVINI .......................................................... OBNOVLJIVI IZVORI ENERGIJE ..................................................................................... 4.1. Hidroenergija ..................................................................................................... 4.2. Energija vodotoka.................................................................................................... 4.3. Hidroelektrane ........................................................................................................ 4.4. Male hidroelektane ................................................................................................. 4.5. Pojam i definicija MHE ...................................................................................... 4.6. Prednosti i nedostaci MHE ................................................................................ 5. VJETROENERGIJA ................................................................................................................ 6. BIOMASA ..................................................................................................................... 6.1. Drvna biomasa .................................................................................................... 6.2. Nedrvna biomasa ............................................................................................... 6.3. Biodizel ............................................................................................................... 6.4. Biogas .................................................................................................................. 7. ENERGIJA SUNCA ..................................................................................................... 7.1. Solarni kolektori ..................................................................................................... 7.2. Pasivno korištenje Sunčeva zračenja ........................................................................ 8. KRUTI OTPAD ....................................................................................................................... 8.1. Elektrane na biomasu i otpad .................................................................................. 8.2. Tehnologija izgaranja na rešetci .............................................................................. 9. GEOTERMALNA ENERGIJA ..............................................................................................

5 6 6 6 7 8 10 11 12 13 14 15 16 16 18 20 20 22 24 25 26 27

10. ZAKLJUČAK ...................................................................................................................

30

11. LITERATURA .................................................................................................................

31

2. 3. 4.

4


1. UVOD Globalno posmatrano možemo reći da je u «svojoj energetskoj istoriji» svijet došao do kraja jedne epohe kada nafta ne može biti osnova za planiranje budućeg razvoja i kada se postavlja pitanje - šta dalje? Odgovor je u uvoĎenju novih energija kao neodložne potrebe i poziv da se intenzivira rad na usavršavanju korištenja i pronalaženja novih alternativnih - izvora energije. U obnovljive izvore energije spada energija Sunca koja se nalazi i u izvorima energije, kao što su: hidroenergija, energija vjetra, energija iz biomase itd. U posebnu vrstu alternativnog izvora spada geotermalna energija i vodonična tehnologija, kao i mogućnost recirkliranja otpadnog materijala i povratno korištenje energije.

Korištenje obnovljivih izvora energije važno je i zbog slijedećeg: 1. Smanjenja ovisnosti o energiji iz uvoza 2. Povećava se mogućnost zapošljavanja domaće radne snage 3. Produženje trajanja rezervi primarnih energetskih izvora 4. Pozitivnog odnosa prema čovjekovoj okolini 5. Energetskoj diverzifikaciji U daljem tekstu, uvažavajući sve naprijed navedeno, razmotreni su neki oblici od objektivno mogućih primjena obnovljivih izvora u BiH.

Slika 1. Obnovljivi izvori energije


5

2. EVROPSKA STRATEGIJA ZA ENERGIJU Energetska politika bila je u samom središtu ideje Evropske integracije ne samo kroz Mesina deklaraciju nego i uz stvaranje Zajednice uglja i čelika, 1952. godine. Nedavno je Evropa obilježila pedesetu godišnjicu sporazuma iz Rima, a takoĎe i pedesetu godišnjicu Sporazuma Euroatom. Kyoto protokol, čije se oabeveze trebaju ispuniti do 2012. godine, do sada su ratificirale 160 država a meĎu onima koji su potpisali i ratificirala je i BiH. Prema protokolu se obaveze dijele na obaveze razvijenih zemala i zemalja u razvoju. To nam donekle olakšava trenutnu situaciju ali svakako obaveze za primjenu čistih tehnologija i zaštitu okoline čini još i većim. Energija ponovo, 2009 godine dobiva svoj pravi i istinski značaj na vrhu Evropskog interesovanja. U Berlinu su 25. marta predsjednici Evropskih država i vlada, zatim Predsjednik Evropskog parlamenta i Predsjednika Komisije, potpisali deklaraciju koja gleda u budućnost, deklaraciju o solidarnosti sa budućim generacijama i okolinskom održivosti što je bila jedna od centralnih tema pomenutog skupa. Deklaracija je bez obzira na odreĎene nesuglasice temeljena na odlukama koje su na zasjedanju Evropskog vijeća donesene 8. i 9. marta 2009. Temelj deklaracije jeste odluka o energiji, klimatskim promjenama i održivosti što pokazuje i Evropi i Svijetu da su odluke Evropske komisije ozbiljne i da su njene ambicije i propraćene i urgentnim akcijama ubudućnosti. Evropa sukladno tome mora preuzeti vodeću ulogu u borbi protiv klimatskih promjena. Činjenica da su zadnjih 13 godina, a posebno 2007. godine, najtoplije od kako se vrše mjerenja govore dovoljno upozoravajuće. Komisija je tokom mjeseca januara predložila dvije važne stvari: • EU Strategiju za energiju, i • EU strategiju za suprostavljanje klimatskim promjenama. Evropa će stakleničke gasove smanjiti za 20% u odnosu na referentnu godinu (1990.), smanjit će ili sačuvati 20% energije i ono što je najvažnije povećet će se učešće u potrošnji energije iz obnovljivih izvora energije sa sadašnjih 7% na 20 % do 2020. godine. Detalji nisu precizirani ali to

znači da će svaka zemlja članica EU morati razmotriti i sama donijeti odreĎene mjere kako bi dostigla postavljene standarde. Posebno ova godina ukazuje na velike probleme, snijeg na Alpama se topi, vegetacija je krenula znatno ranije, količine stakleničkih gasova su povećane za 80%, nesigurnost i neizvjesnost u snabdjevanju energijom je sve više prisutna kako zbog problema sa isporukom gasa tako i zbog nestabilnih cijena nafte. Ovi dogaĎaji su istakli dva značajna pitanja: 1. Potrebu da se zajedničkom akcijom svijetu šalje jasan signal da su klimatske promjene ozbiljan problem i da Evropa u tom smislu ima namjeru da preuzme vodeću ulogu. 2. Tržištu nafte i gasa Evropa želi da pošalju jasnu poruku da neće prihvatiti povećanu ovisnost o uvozu iz politički nestabilnih područja nego će biti učinjeno ono što je neophodno kako bi Evropa povećala korištenje obnovljivih izvora i time povećala svoju neovisnost. Porast uvoza nafte u periodu 2005.-2020. godina u Evropu biti će oko 20%, a gasa oko 90% i ovaj uvoz će se realizirati sa Srednjeg Istoka, Rusije i ostatka Zajednice nezavisnih država. Procjena je da će u periodu do 2010. godine porasti procenat potrošnje energije iz obnovljivih izvora na svega 9-10% umjesto proklamovanih 12%. Porast korištenja biogoriva sa 0,5% u 2003. godine na 1% u 2005. godini nije dovoljna, a problem je i što je porast zabilježen samo u uskom krugu zemalja kao što su Švedska, Njemačka, Austrija, Francuska i Litvanija. Bez obzira na navedeno procjena je da će u 2010. godini biti nivo potrošnje biogoriva oko 4%. Konačno imajući u vidu sve probleme, razlike i stupanj razvoja te spremnosti i osposobljenost da se ide u navedenim pravcima EU komisija se opredijelila za mješoviti pristup: 1. Generalni cilj za smanjenje stakleničkih gasova je 20% u 2020. godini u odnosu na 1990. godinu. 2. Potvrda cilja smanjenja potrošnje energije za 20% do 2020, godine u poreĎenju sa

6


onim ukoliko se ne bi učinilo ništa. 3. Opšti cilj za primjenu obnovljivih izvora energije do 2020. godine je 20%.

4.

Minimalni cilj za biogoriva u 2020. godini je 10% od količina nafte i dizela potrošenih na odreĎenom tržištu.

3. IZVORI ENERGIJE U BOSNI I HERCEGOVINI Osnovni domaći izvori energije u BiH su ugalj i hidroenergija. Bosna i Hercegovina uvozi gas i naftu. Struktura primarne energije je ugalj 56% i hidroenergija 10%, tečna goriva 28% i gas 6%. U prijeratnom periodu potrebe Bosne i Hercegovine za naftnim derivatima bile su od 1,5 do 1,7 miliona tona godišnje. Poslije rata u BiH je uvezeno 1,1 milion tona naftnih derivata i iz Rafinerije Bosanski Brod tržištu je isporučeno 120 hiljada tona što čini ukupni plasman od 1,220 miliona tona naftnih derivata. MeĎutim ovdje treba dodati i činjenicu nekontroliranog uvoza/sive ekonomije i to u količinama od oko 380 hiljada tona što čini procjenjenu potrošnju od oko 1,6 miliona tona naftnih derivata uvezenih u BiH. Proizvodnja električne energije u BiH 1990.god. iznosila je 12.613 GWh, a potrošnja 11.535 GWh. Rehabilitacijom oštećenih kapaciteta u BiH tokom

posljednjih godina omogućena je proizvodnja od 11.257 GWh u 2003. godini, a potrošnja je iznosila 10.470 GWh. Od ukupnih količina u hidroelektranam je proizvedeno 46% dok je 54% proizvedeno u termoelektranama. Osnovna karakteristika BiH energetike je već dobro poznata neorganiziranost i slaba efikasnost korištenja energije u cijelom životnom ciklusu. Posljedica toga je jako velika energetska intenzivnost. Bosna i Hercegovina je 1991. godine imala gotovo 2,5 puta veću potrošnju energije po jedinici GDP od nekih bivših jugoslovenskih republika. Tome treba dodati i činjenicu da se o obnovljivim izvorima energije kao budućem važnom segmentu Evropske i Svjetske energetske strategije u BiH skoro i ne razgovara. Istina postoje pojedinačni ali nedovoljni pokušaji da se ovim izvorima posveti dužna pažnja.

4. OBNOVLJIVI IZVORI ENERGIJE U daljem tekstu, uvažavajući sve naprijed navedeno, razmotrit ćemo neke od obnovljivih izvora čija je primjena objektivno moguća u BiH. Potencijalni izvori energije iz obnovljivih

izvora, čiji su primjeri dati, omogućuju njihovu primjenu od individualnih domaćinstava preko poljoprivrednih dobara i svakako do industrijske primjene.

4.1. Hidroenergija Sunčeva enegija koja dopire do Zemljine površine izaziva isparavanje vode na površinama okena, rijeka i jezera, ali i sa površine tla i iz biljaka. Ta se voda podiže u obliku vodene pare na neku visinu i stvaraju se oblaci. Oborine padaju na zemlju, pa ta voda ima potencijalnu energiju prema razini mora. Ako je prosječna visina kopna 700 m iznad mora, površina kopna 130.106 km2 i ako su prosječne padavine 0.9 m vodenog taloga onda je ukupna potencijalna energija oborina koje padaju na kopno oko 220.000 TWh godišnje. Za

usporedbu današnja svjetska proizvodnja je oko 2800 TWh godišnje. Ali samo manji dio te potencijalne energije se može upotrijebiti jer je potrebna odreĎena koncentracija vode, a to se ostvaruje u vodotocima. Od padavina koje padaju na kopno samo mali dio stiže u vodotoke, ostalo preuzimaju biljke ili odlazi u unutrašnjost zemlje. Za svaku tačku vodotoka (profil vodotoka) moguće je na osnovu topografije zemljišta odrediti površinu zemljišta ili tzv. oborinsko područje sa kojeg voda dotiče u vodotok. Omjer količine vode koja se tokom godine pojavljuje u vodotoku (na posmatranom


profilu) i količine padavina na oborinskom području (na posmatranom profilu) zovemo faktor oticanja. On ovisi o klimi, topografskim i

7

geološkim uticajima. Kreće se u širokim granicama (0.25-0.95).

4.2. Energija vodotoka Količina vode koja protiče vodotokom u jedinici vremena (m3/s) ili protok nije konstantna veličina, već ovisi o oborinama, topljenju snijega, količini vode koja podzemnim putem dotiče do vodotoka. Može se računati da je protok u toku 24 sata konstantan (srednji dnevni protok). Aritmetička sredina dnevnih protoka u jednoj godini je srednji godišnji protok, a u nizu godina (25-40 godina) srednji višegodišnji protok. Idući od izvora ka ušću prosječni višegodišnji dotok sve više raste jer se

Slika 2. Hidroelektrana Itaipu U posljednjih 30-ak godina proizvodnja energije u hidroelektranama je utrostručena, ali je time udio hidroenergije povećan sa 2.2% na 3.3%. U nuklearnim elektranama u istom je razdoblju proizvodnja povećana gotovo sto puta. To je zbog toga jer korištenje hidroenergije ima svoja ograničenja. Ne može se koristiti posvuda jer podrazumijeva obilje brzo tekuće vode, a poželjno je i da je ima dovoljno cijele godine, jer se električna struja ne može jeftino uskladištiti. Da bi se poništio utjecaj oscilacija vodostaja grade se brane i akumulacijska jezera. To znatno diže cijenu cijele elektrane, a i diže se razina podzemnih voda u okolici akumulacije. Razina podzemnih voda ima dosta utjecaja i na biljni i životinjski svijet, pa prema tome hidroenergija nije sasvim bezopasna za okoliš. Veliki problem kod akumuliranja vode je i

povećavaju oborinska područja pa su količine vode od oborina koje gravitiraju vodotoku sve veće. Istodobno od izvora ka ušću kota razine površine vode postaje sve manja. Svakom profilu vodotoka odgovara odreĎena kota H (visina iznad površine vode u metrima) i odreĎeni srednji višegodišnji protok Q (m3/s). Kada iskorištavamo potencijalnu energiju vode izmeĎu dvije kote govorimo o korištenju vode na padu koji je jednak razlici kota.

Slika 3. Brana na jezeru Modrac kod Tuzle zaštita od potresa, a u zadnje vrijeme i zaštita od terorističkog čina. Protok kod HE je veoma promjenljiv pa se nikada ne gradi HE kapaciteta koja može iskoristiti svu vodu, u doba velikih protoka, jer u ostalim periodima mašine ne bi mogle raditi punim kapacitetom. Zato je srednji iskoristivi protok manji od srednjeg višegodišnjeg protoka. Imamo i gubitke u cjevovodima i mašinama. Znači da imamo količinu energije i snage koja je manja od srednje snage i energije vodotoka. Količina energije koja bi se mogla obuhvatiti izgradnjom ekonomičnih postrojenja nazivamo ekonomski iskoristivom energijom vodotoka. Radi što slikovitijeg prikaza tabelarno su dati podaci o iskoristivim vodenim snagama i ostvarenoj proizvodnji u 2000. godini u HE, te grafikom je dan prikaz iskorištenosti vodene snage u svijetu:

8


Tabela 1. Podaci o iskoristivim vodenim snagama Teh. iskoristive vodne snage Ostvarena proizvodnja (TWh/god) (TWh/god)

Iskorištenje vodnih snaga (%)

Amerika

6875

1210.5

17.6

Evropa

1330

620.9

46.7

Bivši SSSR 2190

227.9

10.4

Afrika

3140

75.6

2.4

Azija i Pacifik

5755

544.2

9.5

Svijet

19290

2679.1

13.9

Slika 4. Prikaz iskorištenosti snage vode po kontinentima Najveće su snage u Americi (oko 36% ukupnih), zatim u Aziji (oko 30%) i Africi (oko 16.3%). Evropa ima tek oko 7% ukupnog iznosa. Procjenjuje se da je iskorišteno oko 25% svjetskog hidroenergetskog potencijala. Većina neiskorištenog potencijala nalazi se u nerazvijenim zemljama, što je povoljno jer se u njima očekuje znatan porast potrošnje energije. Preostali potencijal u elektranama snage preko 10 MW može biti iskorišćen u 52 HE prosječne

snage od oko 25 MW. Znatan broj budućih hidroakumulacija će imati višenamjenski karakter (snabdjevanje vodom, vodoprivreda, energetika). Najveći projekti, planirani ili započeti, odnose se na Kinu, Indiju, Maleziju, Vijetnam, Brazil, Peru... Rastuća potreba za energijom pri tome često preteže nad brigom o utjecajima na okoliš, a dimenzije nekih zahvata nameću dojam da je njihovo izvoĎenje ne samo stvar energije nego i prestiža.

4.3. Hidroelektrane Hidroelektrane su energetska postrojenja u kojima se potencijalna energija vode pretvara prvo u mehaniču energiju (preko hidrauličnih turbina), a potom u električnu energiju (podsredstvom el. generatora). Energetske karakteristike svake HE zavise od vodotoka na kome se ona gradi, odnosno od protoka, ukupne raspoložive vode i njene raspodjele tokom godine i pada. Protok, pad i količina vode ne mogu se po volji birati, jer su to inherentne

karakteristike svakog rječnog toka i položaja elektrane. MeĎutim, konstrukcionim mjerama mogu se poboljšati uslovi za korišćenje prirodnog vodnog potencijala, u prvom redu pregraĎivanjem vodnog toka branom i formiranjem akumulacionih jezera. Na taj se način podiže nivo vode i iskoristivi pad se koncentriše na znatno kraću dionicu rječnog toka, uz istovremeno smanjenje gubitaka pada.


HE su okarakterisane i sa veličinom akumulacionog bazena, gdje treba razlikovati ukupnu i korisnu zapreminu bazena. Postoje tri osnovne vrste hidroelektrana: 1. protočne, 2. akumulacijske (Hydroelectric Dam) 3. i reverzibilne (Pumped-storage Plants) hidroelektrane. Po definiciji protočne hidroelektrane su one koje nemaju uzvodnu akumulaciju ili se njihova akumulacija može isprazniti za manje od dva sata rada kod nazivne snage. To znači da se kinetička energija vode koristi skoro direktno za pokretanje turbina. Prednost takve izvedbe je vrlo mali utjecaj na okoliš i nema dizanja razine

9

podzemnih voda. Režim rada protočnih HE odreĎen je dotokom vode u akumulaciju, dok se u slučaju akumulacionih HE mogu vršiti izravnavanja proizvodnje u kraćim i/ili dužim vremenskim intervalima. Zavisno od veličine tih intervala akumulacione HE se dijele na hidroelektrane sa dnevnom, nedeljnom, sezonskom i višenedeljnom akumulacijom. Klasifikacija konvencionalnih HE vrši se na osnovu vremena pražnjena akumulacije (TPR). To je vrijeme potrebno da se isprazni korisna akumulacija sa instalisanim protokom hidroelektrane Qi, uz pretpostavku da u tom periodu nema dotoka u rezervoar, gubitaka vode usled poniranja, isparavanja i preliva. Na slici je prikazan princip akumulacijske hidroelektrane (pribranske).

Slika 5. Princip pribranske akumulacijske hidroelektrane Glavni dijelovi takve elektrane su akumulacija, brana, zahvat, gravitacijski dovod, vodna komora, zasunska komora, tlačni cjevovod, strojarnica i odvod vode. Postoje dvije izvedbe akumulacijskih hidroelektrana: pribranska i derivacijska. Pribranska se nalazi ispod same brane, a derivacijska je smještena puno niže od brane i cjevovodima je spojena na akumulaciju. Akumulacijske hidroelektrane su najčešći način dobivanja električne energije iz energije vode. Problemi nastaju u ljetnim mjesecima kad prirodni dotok postane premali za funkcioniranje elektrane. U tom slučaju se brana mora zatvoriti i potrebno je održavati bar razinu vode koja je biološki minimum. Veliki problem je i dizanje razine podzemnih voda. Potrošnja električne energije ovisi o dobu dana, danu u sedmici,

godišnjem dobu itd. U ponedjeljak je špica potrošnje, ali je vrlo velika potrošnja i u svim ostalim radnim danima. Vikendom obično pada potrošnja električne energije. Za popunjavanje dnevnih špica potrošnje grade se reverzibilne hidroelektrane. Ove hidroelektrane slične su derivacijskim, ali protok vode je u oba smjera kroz derivacijski kanal. Kad je potrošnja energije mala voda se pumpa iz donjeg jezera u gornju akumulaciju. To se obično radi noću, jer je tada potrošnja energije najmanja. Danju se prebacuje na proizvodnju električne energije i tada se prazni gornja akumulacija. To nije baš energetski najbolje rješenje, ali je bolje nego napraviti još nekoliko termoelektrana za pokrivanje dnevnih špica potrošnje.

10


Konvencionalne HE imaju uvijek smijer kretanja vode od akumulacionog bazena ka turbini, tako da ih karakteriše samo turbinski

Slika 6. Podužni presjek derivacione hidroelektrane Ako je postrojenje (mašinska hala) HE smještena neposredno u podnožju brane koja je omogućila koncentraciju pada možemo upotrijebiti sav dotok koji dolazi do HE. To je tzv. pribranski tip HE. Kod većih padova gradimo derivacioni tip gdje vodu kanalima ili cjevima dovodimo do mašinske hale. Ovde ostaje neiskorišteni dotok izmeĎu brane i postrojenja pa je još veća razlika izmeĎu tehnički iskoristive i bruto energije vodotoka. Reverzibilne HE okarakterisane su postojanjem gornjeg i donjeg akumulacionog bazena i

pogon. Zavisno od smještaja mašinske graĎevine ih i klasificiramo kao pribranske i derivacione.

Slika 7. Pribranske hidroelektrane pumpnog turbinskog postrojenja. U periodima malih opterećenja voda iz donjeg bazena se pumpa u gornji bazen (pumpni pogon), da bi se u periodu velikih opterećenja voda iz gornjeg bazena propuštala kroz turbine u cilju proizvodnje električne energije, kao u konvencionalnim HE (turbinski pogon). Njihov globalni faktor opterećenja je reda 70%. Na slijedećoj slici dat je prikaz jedne takve reverzibilne hidrocentrale:

Slika 8. Šema tipične reverzibilne hidroelektrane 4.4. Male hidroelektrane Orijentacija na korištenje malih hidropotencijala zahtjeva de se prilikom razrade dugoročne razvojne politike utvrde raspoložive energetske mogućnosti malih vodotoka, ali bez izrade odgovarajuće tehničke dokumentacije to je

nesagledivo. Neki autori tvrde da mali energetski potencijali iznose 5-7%, a drugi oko 10% ukupnog energetskog potencijala zemlje. Te se procjene stalno mijenjaju i ovise o tome kako definišemo gornju instalisanu snagu MHE.

11


4.5. Pojam i definicija MHE U literaturi se mogu naći razni podaci o tome kako definisati MHE. Gotovo se ne može naići na dvije zemlje sa identičnom podjelom.

način rada o odnosu na opšti energetski sistem instalisani pad, itd.

Osnovni parametri, koje bi trebalo koristiti u klasifikaciji MHE jesu: instalisana snaga agregata vrsta agregata u odnosu na turbinu i način rada broj okretaja

Prema snazi turbine imamo podjelu na mikro turbine snage do 100 kW, mini turbine snage do 1 MW, te male ili srednje turbine snage do 10 MW. TakoĎer prema raspoloživom padu i snazi imamo podjelu koja je prikazana u tabeli.

Tabela 2. Podjela malih hidroelektrana Tip HE

Snaga (Kw)

Pad (m) mali

Pad (m) srednji

Pad (m) veliki

Mikro HE

do 50

ispod 15

15-50

preko 50

Mini HE

50-500

ispod 20

20-100

preko 100

Male HE

500-5000

ispod 25

Podjela MHE prema raspoloživom padu prihvaćena je u većini zemalja koje su prema instaliranom padu tipizirale opremu. Tako, na primjer, jedan broj proizvoĎača elektromašinske opreme u SAD proizvodi standardizovane agregate u koje se uključuje turbina, sinhroni generator sa sistemom automatske regulacije, ulazni ventil, kontrolna ploča za maximalne padove od 15 m i snage od 10 do 5000 kW. MHE se dalje dijele: a) Prema zahvatu: protočna s bočnim zahvatom iz glavnog vodotoka sa akumulacijom-branom, sa dnevnim, nedeljnim, godišnjim ili višegodišnjim izravnavanjem b) Prema regulisanosti protoka: MHE sa protokom koji se može podešavati-regulacija protoka na ulazu u turbinu (ručna ili automatska)

preko 130

sa stalnim protokom, bilo zbog stvarne prirode opterećenja, ili uništavanjem viška energije c) Prema povezanosti sa mrežom i načinom rada: izolovane elektrane-samostalni rad elektrane vezane na mrežu-paralelni rad elektrane koji rade pod režimom: on-off elektrane u kojima radi jedna, dvije ili više jedinica elektrane koje rade po potrebi, ovisno prema potrošnji d) Prema instalisanoj snazi HE za naše uslove: džepne HE do 20 kW mini HE od 20 do 500 kW male HE od 0.5 do 1 MW male HE od 1 do 3 MW srednje HE od 3 do 10 MW velike HE preko 10 MW

12


Na slici 9. je prikazana šema jedne male hidrocentrale te mogućnost njene izgradnje na

relativno malim riječnim tokovima i sa malim padom.

Slika 9. Šema MHE – mali pad 4.6. Prednosti i nedostaci MHE Prednosti izgradnje MHE u odnosu na izgradnju drugih izvora energije su mnogobrojni:

Naravno, MHE kao izvori energije, u odnosu na druge slične izvore imaju nedostatke, a to su:

u odnosu na velike HE nemamo plavljenja širokih područja (kako bi se obezbjedio prostor za akumulaciju vode) i narušavanja lokalnog ekološkog sistema; mogu obezbijediti navodnjavanje zemljišta, kao i snabdijevanje vodom okolnih naselja, izgradnju ribnjaka i zaštitu od poplava; smanjuju investiciona ulaganja za elektrifikaciju udaljenih naselja od opšte električne mreže, a elektrifikacijom takvih ruralnih naselja doprinosi se unapreĎenju; eksploatišu se uz veoma male materijalne troškove; radni vijek je vrlo dug, oko 30 godina, mada ima MHE koje već rade 80 godina.

visoki investicioni troškovi po instalisanom kW; veliki troškovi istraživanja u odnosu na ukupne investicije; eksploatacija zavisi od postojećih resursa; zahtijeva integralno vodoprivredno rješenje, s tim što se prednost mora dati sistemima za snadbjevanje vodom i za navodnjavanje, zato MHE moraju raditi sa instalisanim protokom koji je odreĎen prema drugim potrošačima: ako radi autonomno, proizvodnja električne energije zavisi od potrošnje, pa višak ostaje neiskorišten.


13

5. VJETROENERGIJA Upotreba vjetra kao izvora energije datira nekih 2000 godina unazad, kada je korištena u Perziji za mljevenje žita.

GTZ, u Bosni i Hercegovini se do 2010. godine može instalirati oko 650 MW ekonomski isplativih vjetropotencijala.

Tridesetih godina ovog vijeka počinje izgradnja prvih vjetro-elektroenergetskih postrojenja. Prvi veći vjetrogenerator pušten je u rad u Vermountu (SAD) i bio je instalisane snage 1,25 MW. Zatim je zaustavljen razvoj vjetro generatora sve do sedamdesetih godina ovog vijeka. Prema nekim procjenama kao što je i procjena

Kada se govori o iskorištavanju energije vjetra misli se na dobijanje električne energije iz energije vjetra pomoću vjetroelektrana koje će raditi u elektronaponskom sistemu elektroprivreda. Da bi se odredio vjetropotencijal odreĎenog područja potrebno je izvršiti odreĎena mjerenja, prema propisima WMO u definiranom vremenskom intervalu.

Slika 10.Mapa mogućih lokacija vjetroelektrana Na slici 10. su prikazane moguće lokacije vjetroelektrana na području Bosne i Hercegovine. Mjerenja se odnose za visinu mjerenja od 10 metara iznad tla i period mjerenja od 1 godine kao i one lokacije koje će biti tretirane. Za područje Podveležja mjerenja su počela još 2002. godine i ona su vršena na višim visinama od 40 metara i vršena su na mikrolokacijama. Za

Slika 11. Farma vjetroelektrana» na morskoj površini sada su to najbolje lokacije u BiH. Prema istraživanjima naših stručnjaka u BiH bi se moglo instalirati preko 1000 MW ekonomski isplativih vjetroenergetskih potencijala. Vjetroelektrane se mogu instalirati na raznim pozicijama na kopnu ili u priobalju kao na mjestima blizu kopna (Slika 11.).

14


6. BIOMASA Biomasa je obnovljiv izvor energije, a čine je brojni proizvodi biljnog i životinjskog svijeta. Može se direktno pretvarati u energiju

izgaranjem te tako proizvesti vodena para za grijanje u industriji i domaćinstvima te dobivati električna energija u malim termoelektranama.

Slika 12. Biootpad Općenito, biomasa se može podijeliti na drvnu, nedrvnu i životinjski otpad, unutar čega se mogu razlikovati: drvna biomasa (ostaci iz šumarstva, otpadno drvo), drvna uzgojena biomasa (brzorastuće drveće), nedrvna uzgojena biomasa (brzorastuće alge i trave), ostaci i otpaci iz poljoprivrede, životinjski otpad i ostaci. Sa stanovišta poljoprivredne proizvodnje posebno je interesantno dobivanje energije iz biomase. Glavni adut u korištenju biomase kao izvora energije su obilni potencijali, ne samo u tu svrhu zasaĎene biljne kulture već i otpadni materijali u poljoprivrednoj i prehrambenoj industriji. Plinovi koji nastaju korištenjem biomase mogu se takoĎer iskoristiti u proizvodnji energije, a okolne šume su dovoljan filter za emisiju CO2 koji se oslobaĎa u proizvodnji goriva iz biomase. MeĎutim, spaljivanjem biomase stvaraju se i drugi zagaĎujući plinovi te otpadne vode. Samo je u velikim pogonima isplativa izgradnja ureĎaja za reciklažu otpada, dok u manjim to nije isplativo pa se postavlja pitanje koliko je to u ekološkom smislu profitabilno. Osim toga, prikupljanje, transport i skladištenje biomase vrlo je skupo, što je još jedan nedostatak ove tehnologije.

Biomasa (eng. biomass, njem. Biomasse) je u raznim izvornicima različito odreĎena, ali se kao osnovna može navesti odrednica prema Uredbi o graničnim vrijednostima emisije onečišćujućih tvari u zrak iz stacionarnih izvora (NN 140/97): "Biomasa je gorivo koje se dobiva od biljaka ili dijelova biljaka kao što su drvo, slama, stabljike žitarica, ljušture itd." Danas se primjena biomase za proizvodnju energije potiče uvažavajući načelo održivog razvoja. Najčešće se koristi drvna masa koja je nastala kao sporedni proizvod ili otpad te ostaci koji se ne mogu više iskoristiti. Takva se biomasa koristi kao gorivo u postrojenjima za proizvodnju električne i toplotne energije ili se preraĎuje u plinovita i tekuća goriva za primjenu u vozilima i domaćinstvima. Postoje razne procjene potencijala i uloge biomase u globalnoj energetskoj politici u budućnosti, no u svim se scenarijima predviĎa njezin značajan porast i bitno važnija uloga. Za usporedbu može poslužiti podatak kako je 1990. godine potrošnja energije u svijetu iznosila 376,8 EJ, a 2050. godine se prema raznim scenarijima očekuje potrošnja od 586 do 837 EJ. Čovjek se oduvijek služio biološkim energetskim izvorima, koristeći proizvode

15


fotosinteze biljaka ne samo kao hranu nego i kao gorivo. Do početka intenzivne upotrebe fosilnih goriva drvo je bilo primaran i gotovo jedini izvor energije. Glavna prednost biomase u odnosu na fosilna goriva je neuporedivo manja emisija štetnih plinova i otpadnih tvari. Računa

se da je opterećenje atmosfere s CO2 pri korištenju biomase kao goriva zanemarivo, budući da je količina emitiranog CO2 prilikom izgaranja jednaka količini apsorbiranog CO2 tokom rasta biljke.

6.1. Drvna biomasa Osnovne su značajke pri primjeni šumske ili drvne biomase kao energenta jednake kao kod svakog goriva: hemijski sastav ogrjevna vrijednost (ogrjevnost) temperatura samozapaljenja temperatura izgaranja fizikalna svojstva koja utječu na ogrjevnost (npr. gustoća, vlažnost i dr).

Temeljna veličina za proračun energije iz odreĎene količine drva jest njegova ogrjevnost (ogrjevna vrijednost). Najveći utjecaj na nju ima vlažnost (udio vlage), potom hemijski sastav, gustoća i zdravost drva. Za naše podneblje i vrste drveća važno je za njegovu ogrjevnost utvrditi ubraja li se ono u meko ili tvrdo drvo, jer je udio pojedinih sastojaka pri tome različit, a različita je i tvar koja se može koristiti kao gorivo.

Tabela 3. Ogrjevnosti raznih vrsta drva VRSTA DRVA

GUSTOĆA R kg/m3

OGRJEVNOST W = 0 %, MJ/kg

MJ/kg grab

GJ/m3 830

GJ po prm (*) 17,01

13,31

11,047

7,773

bukva

720

18,82

14,84

10,685

7,479

hrast

690

18,38

14,44

9,964

6,975

jasen

690

17,81

13,98

9,646

6,752

brijest

680

-

14,70

9,996

6,997

javor

630

17,51

13,73

8,650

6,055

bagrem

770

18,95

14,97

11,527

8,069

breza

650

19,49

15,43

10,029

7,020

kesten

570

-

13,29

7,575

5,302

vrba bijela

560

17,85

13,65

7,644

5,351

vrba siva

560

17,54

13,73

7,689

5,382

joha crna

550

18,07

14,21

7,815

5,470

joha bijela

550

17,26

13,52

7,436

5,205

topola crna

450

17,26

13,15

6,084

4,259

smreka

470

19,66

15,60

7,332

5,132

jela

450

19,49

15,45

6,952

4,866

bor obični

520

21,21

16,96

8,819

6,173

ariš

590

16,98

14,86

8,767

6,137

duglazija

530

19,18

15,20

8,056

5,639

borovac

400

20,41

16,24

6,496

4,457

OGRJEVNOST PRI W = 15% ( H 15 )

16


6.2. Nedrvna biomasa iznositi i do 20% pa značajno utiče na ogrjevnost. Općenito, supstance koje čine pepeo nemaju nikakvu energetsku vrijednost.

Na ogrjevne vrijednosti nedrvne biomase podjednako utiču udio vlage i pepela. Udio pepela u nedrvenim biljnim ostacima može

Tabela 4.Gornja ogrjevna vrijednost i hemijski sastav različite nedrvne biomase VRSTA NEDRVNE BIOMASE Pepeo

HG, MJ/kg C

UDJELI SASTOJAKA, % H

N

S

O

P

K

Mg

bambus

15,85

3,98

-

-

-

-

-

-

-

-

ječam, cijela biljka

17,6

3,7

46,1

6,63

1,24

0,11

42

7,6

15,4

2,5

silirani kukuruz

17,1

5,5

47,3

7,54

1,85

0,43

39

-

-

-

kukuruzovina

16,8

5,3

45,6

5,4

0,3

0,04

43

2,2

21,8

4,3

slama uljane repice

17

6,5

48,3

6,3

0,7

0,2

38

-

-

-

pšenica, cijela biljka

16,99

3,6

46,5

6,84

1,71

0,13

41

5,8

14,5

2

slama pšenice

17,1

5,3

46,7

6,3

0,4

0,01

41

3,1

17

1,5

Osim ostale nedrvne biomase, u BiH bi osobitu važnost mogli imati ostaci žitarica. Iskustva iz razvijenih zemalja u Evropi, osobito Danske, pokazuju kako se radi o vrijednom izvoru energije koji se ne bi trebao zanemariti. Ilustrativan je stoga sljedeći primjer. Nakon berbe kukuruza na obraĎenom zemljištu ostaje kukuruzovina, stabljika s lišćem, oklasak i komušina. Budući da je prosječni odnos zrna i mase (tzv. žetveni omjer) 53%/47%, proizlazi

kako biomase ima približno koliko i zrna. Ako se razluče kukuruzovina i oklasak, tada je njihov odnos prosječno 82%/18%, odnosno na proizvedenu 1 t zrna kukuruza dobiva se i 0,89 t biomase kukuruza što čine 0,71 t kukuruzovine i 0,18 t oklaska. Iako je neosporno kako se nastala biomasa mora prvenstveno vraćati u zemlju, preporučuje se zaoravanje izmeĎu 30 i 50% te mase, što znači da za energetsku primjenu ostaje najmanje 30%.

6.3. Biodizel Biodizel (RME - Repičin Metil Ester) je motorno gorivo koje se dobija iz ulja repice ili iz drugih biljnih ulja (sojino, konopljino, suncokretovo) esterifikacijom sa metanolom uz dodatak katalizatora (kalijeva ili natrijeva lužina). Proizvodi se u skoro svim Evropskim zemljama. Bosna i Hercegovina je danas uz Albaniju jedina

Slika 13. Molekula biodizela

zemlja u Evropi u kojoj biodizel (kao ni ostala alternativna goriva) još uvijek nije zaživio u bilo kom obliku (proizvodnja, prodaja, potrošnja), iako je dobro poznato da nemamo svojih komercijalnih izvora sirove nafte, niti zemnog plina i sve potrebne količine ovih energenata uvozimo.

Slika 14. Izgled lanaca biodizela i mineralnog dizela


S druge strane raspolažemo sa odreĎenim količinama obradivog zemljišta koje je sada većim dijelom neobraĎeno, a koje bi sadnjom odgovarajućih industrijskih biljaka, prije svega uljane repice i suncokreta moglo postati osnova za domaću proizvodnju tečnih goriva. Primjera radi recimo da prema podacima Ministarstva poljoprivrede, samo Tuzlanski kanton raspolaže sa više od 100000 ha poljoprivrednog zemljišta. Ako bi se samo 10% od ovih površina zasijalo novim kultivarima uljane repice mogla bi se dobiti količina od preko 10000 tona biodizela godišnje. Na nivou BiH, prema najnovijim podacima, imamo oko 400000 hektara oranica koje se ne obraĎuju, stoje veoma veliki zemljišni

17

potencijal koji se može izmeĎu ostalog iskoristiti i za proizvodnju sirovina za biogoriva. Ako bi se samo 10% ovih površina usmjerilo na proizvodnju uljane repice mogli bi smo računati na količine biodizela od oko 50000 tona godišnje. Rekultivacijom rudnika se takoĎe mogu dobiti značajne količine zemljišta koje se može upotrijebiti za sadnju industrijskih kultura, prije svega uljarica koje bise mogle iskoristiti za neprehrambene svrhe kakva je dobijanje biodizela. Tuzlanski Kanton raspolaže sa oko 10000 ha zemljišta rudnika koje se treba rekultivirati.

Slika 15. Procentualno učešće sirovina za proizvodnja biodizela Bosna i Hercegovina teži da uĎe u Euro-Atlanske integracije, odnosno pristupi Europskoj Uniji. U EU su trenutno na snazi propisi o primjeni biogoriva prema kojima sve zemlje EU 2010 godine, moraju 5.75% svojih energetskih potreba podmirivati iz biogoriva. Prevedeno na naše uvjete to znači da kada bi smo 2010. ušli u EU, prema sadašnjoj potrošnji (oko 1.000.000 tona dizela godišnje) morali bi smo obezbijediti 57.500 t biodizela. Pored sadnje uljarica koje će se koristiti za proizvodnju biodizela (uljana repica, suncokret, soja) značajnu sirovinsku osnovu za proizvodnju biodizela predstavljaju restorani, kuhinje industrijski pogoni snack-proizvoda te

domaćinstva koja troše značajne količine biljnih ulja te ga nakon upotrebe (prženja) odbacuju uglavnom u kanalizaciju. Kada se sagleda situaciju na čitavom teritoriju BiH, možemo reći da se radi o veoma značajnim količinama otpadnog ulja iz ovih izvora koje se relativno jednostavno može prikupiti, posebno u urbanim velikim centrima (Sarajevo, Tuzla, Banja Luka, Mostar, Zenica itd.) Tu su i domaćinstva koja troše najveće količine ulja i masti. Prikupljanjem ovih otpadnih ulja i masti bi se mogla obezbijediti značajna sirovinska osnova za proizvodnju biodizela.

18


Slika 16. Šema proizvodnje biodizela 6.4. Biogas Organski kruti otpaci kao otpaci iz poljoprivrede, prehrambene industrije, domaćinstava i iz mnogih drugih izvora su prisutni u velikim količinama i kod nas, ali se uglavnom odlažu na deponije zajedno sa drugim otpadom. Danas se rješavanje organskog otpada izvodi primjenom bioloških procesa kao što su anaerobna digestija (fermentacija) i aerobna razgradnja (kompostiranje). Prednosti anaerobne digestije u odnosu na kompostiranje su bolje rukovanje mokrim

otpadom, proizvodnja biogasa kao energenta, kao i kontrola mirisa. Anaerobna fermentacija organskog otpada danas se sve više primjenjuje kao metoda za preradu stočnih i drugih vrsta organskog otpada radi proizvodnje bioplina i gnojiva. Ona se odvija slijedom složenih bioloških reakcija: hidroliza, kiselinska i metanska fermentacija koju obavljaju različite vrste mikroorganizama. Proizvod anaerobne fermentacije organskih sastojaka je bioplin, a njegovi osnovni sastojci su metan i ugljikov dioksid.

Slika 17. Postrojenje za biogas


Unazad desetak godina, anaerobna digestija je postala dokazana i provjerena tehnologija za tretman krutog komunalnog otpada, otpada sa tržnica kao i organskog otpada prehrambene industrije. U ovome su posebno napredovale Danska, Holandija, Njemačka, Belgija, Švajcarska i Francuska, dakle zemlje sa razvijenom poljoprivredom i stočarstvom. Značajna prednost anaerobne digestije je u visokoj fleksibilnosti u pogledu tretmana različitih tipova otpada, od mokrih do suhih i od čistih do miješanih otpada. Proizvodnja energije kod anaerobne digestije je veoma važan parametar, iako je cijena energije bilježila pad. Veoma važan parametar kod anaerobne digestije je dobra kontrola mirisa u poreĎenju sa postrojenjima za aerobno kompostiranje. Može se očekivati da će anaerobna digestija sve više biti kao metoda za izbor BAT (najbolja raspoloživa tehnologija). Očekuje se razvoj većih kapaciteta anaerobne degestije organskog otpada. U usporedbi sa aerobnim sistemom za kompostiranje, anaerobna digestija zahtijeva dodatnih 5-15 €/ toni

19

tretiranog otpada. Za veća postrojenja (iznad 50.000 t/god), troškovi rada su sve više približni. Može se očekivati da će kapaciteti anaerobne digestije otpada dostići 2 mil. t/god do 2010.god. TakoĎe, sve više će se koristiti mješanog i prljavog otpada kao alternativa ne samo aerobnom kompostiranju nego i spaljivanju. Dalji razvoj se može očekivati u integralnim postrojenjima koja će tretirati aerobno i anaerobno kombinovane frakcije otpada. Prilikom razgradnje biomase nastaje plin metan. Metan (CH4) je plin bez boje mirisa i okusa, sto znači da ga čovjek ne može svojim čulima osjetiti. Molekularna masa mu je 16,03, gustina 0,716kg/Nm3 i relativna gustina u odnosu na zrak 0,554. Slabo je rastvorljiv u vodi – svega 3,5 zapremina u 100 zapremina vode. Vrlo je inertan i nije otrovan ali povećanjem koncetracije u zraku utiče na smanjenje sadržaja kisika u njemu. Porijeklo metana je vezano za biološku razgradnju organskih komponenti u otpadu a prije svih celuloze i lignina, hemizam ovog procesa može se prikazati preko jednačine razlaganja celuloze:

2C6H10O5 ------ 5CH4 + 5CO2 + 2C 4C6H10O5 = 7CH4 + 8CO2 + 3H2O + C9H6O Gdje je : C9H6 - čvrsti ostatak Metan gori blijedoplavim plamenom, a toplota sagorjevanja iznosi 56,19 KJ/kg. Metan je eksplozivan u smjesi sa zrakom u granicama od

5 do 15 %. Reakcija metana sa kisikom se odvija po jednačini:

CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O Ako se sagorjevanje metana vrši u zraku reakcija je sljedeća: CH4 + 2(O2+4N2) = CO2 + 2H2O + 8N2 To znači da jedna zapremina metana može da sagori pod uticajem cjelokupnog kisika koji je sadržan u 10 zapremina zraka. U tom slučaju eksplozija je najjača i odgovara sadržaju od oko 9,5% metana ili jedanestom dijelu zapremine.

Temperatura paljenja metana iznosi 650-750°C, ali može biti niža i viša zavisno od procentualnog sadržaja mentana u zraku, prisustva drugih plinova od izvora paljenja. Metan sadrži komponente koje oštećuju ozonski omotač i izaziva efekat staklene bašte.

20


7. ENERGIJA SUNCA Više miliona godina Sunce daje energiju koja je sadržana i u uglju i u nafti. Sunce pokreće vjetrove, okeanske struje, uragane i tornada, a daje i energiju kojom biljke sintetišu hranu. Količina solarne energije koja doĎe do površine zavisi od lokacije na površini. Prolaskom kroz Zemijinu atmosferu Sunčeva energija se apsorbuje i samo preostali dio padne po 1 m2 Zemljine površine. Količina energije koja dospije do površine Zemlje je oko 0,83 kW po m2 za svakih osam sati sunčanog dana. Prema tome, maksimum od 6,4 kWh energije se regeneriše svaka 24 sata. Energija Sunčeva zračenja se rasprostranjuje po površini Zemlje ovisno o geografskoj širini, godišnjem dobu i dužini dana. Kada se govori o iskorištenju Sunčeva zračenja kao izvora energije, uvijek se misli na energiju zračenja koja dopire do Zemljine površine. Prosječna dnevna energija Sunčeva zračenja u nekom mjesecu dobije se kao aritmetička sredina dnevnih energija za sve dane u promatranom mjesecu. Pri prolazu kroz atmosferu jedan dio Sunčeva zračenja apsorbuju plinovi (kiseonik, vodena para. ugljični dioksid), jedan dio se reflektira (na molekulama plinova, česticama prašine), a jedan dio se reemitira. Prema tome smanjenje energije direktnog Sunčeva zračenja pri prolasku kroz atmosferu ovisno je o atmosferskim prilikama (vedro, poluoblačno, oblačno), o zagaĎenosti atmosfere i o nadmorskoj visini. Iako se radi o ogromnim količinama energije Sunčeva zračenja, ipak se u doglednoj budućnosti ne može očekivati

znatnije zadovoljenje energetskih potreba iz energije Sunčeva zračenja. Znatniji problemi pri korištenju energije Sunčeva zračenja su: mala gustoća energetskog toka, oscilacija intenziteta zračenja tokom dana, ovisnost zračenja o klimatskim uslovima, intenzitet zračenja u pravilu se ne poklapa sa intenzitetom potrošnje, nemogućnost nagomilavanja energije kao i njena, još uvijek neekonomicnost u poreĎenju sa ostalim energetskim izvorima. Snaga zračenja koja dopire do Zemljine površine, a koja bi se mogla iskoristiti, mijenja se tokom dana i tokom godine, a ovisna je i o položaju površine na koju dopire zračenje. Potencijalna energija zračenja je maksimalna energija koja dopire do površine Zemlje kroz suhu i čistu atmosferu, a ona ovisi o geografskoj širini i nadmorskoj visini. Ona postaje manja sa smanjenjem nadmorske visine (Sunčeve zrake prolaze duži put) i s povećanjem geografske širine (upadni ugao zračenja postaje manji). Za istu nadmorsku visinu i za iste meteorološke uslove potencijalna energija zračenja za 43° geografske širine iznosi oko 2500 kWh/m2 godišnje, a na geografskoj širini 46° oko 2400 kWh/m2 godišnje. Ako se pretpostavi daje maksimalna snaga zračenja 0,9 kWh/m2 i kada bi ta snaga bila kroz cijelu godinu konstantna, u tom slučaju bi se godišnje moglo dobiti 7884 kWh/m2. Prema tome, potencijalno iskorištenje Sunčeva zračenja na 43° geografske širine iznosi 31,7% a na 46° geografske širine 30,4%.

7.1. Solarni kolektori Direktno iskorištavanje Sunčevih zračenja danas se svodi uglavnom za dobivanje topline preko zagrijanih medija i za neposrednu pretvorbu u električnu energiju. Toplinska energija iz Sunčeve energije može se dobiti pomoću aktivnih i pasivnih sistema. U pasivnim sistemima koristi se prirodna cirkulacija zagrijanih medija (obično vode ili zraka), a u aktivnim sistemima uključeni su posebno

izraĎeni kolektori i pumpe koje omogućuju prisilnu cirkulaciju medija koji prenosi toplinu. Direktnom pretvorbom Sunčeva zračenja pomoću solarnih ćelija može se proizvesti električna energija. Samo dio zračenja može biti apsorbiran, jedan dio se reflektira a jedan dio energije prolazi kroz ozračeno tijelo. Prema tome se samo apsorbirana energija može pretvoriti u toplinsku energiju, a reflektiranu i


propuštenu energiju će apsorbirati tijela u okolini. U osnovi postoje dvije vrste kolektora: 1. ravni 2. i koncentrirajući. Osnovni uslov za kolektore je da maksimalno

21

apsorbiraju dozračenu energiju, što ravni kolektori postižu pomoću apsorbera (crni sloj visokog stepena apsorcije), a koncentrirajući kolektori pomoću ogledala i leća fokusiraju Sunčevo zračenje i tako povećavaju ozračenost apsorbirajuće površine.

Slika 18. Ravni solarni kolektori Ravni apsorberi (crni apsorberi) sakupljaju sve boje i sve frekvencije i koriste se za sakupljanje solarne energije tamo gdje su neophodne niske temperature, kao što su staklenici, grijanje u domaćinstvima i zagrijavanje tople vode u domaćinstvima. Ravni kolektori se postavljaju pod uglom da bi omogućili da svjetlost pada pod odreĎenim uglom na površinu. Ravni kolektori sakupljaju energiju i u oblačnim uslovima kao i u uslovima difuzionog svjetla. Kada se koriste u domaćinstvima obično se postavljaju na krovovima kuća, okrenuti prema jugu i nagnuti prema horizontali 40°-45°. Ako se želi postići efikasniji rad kolektora zimi, a slabiji ljeti, kolektore je poželjno postaviti strmije. Ugrijana voda može se spremiti u posebne spremnike za vodu koji su cijevima povezani sa kolektorima. S obzirom na opskrbu energijom mnogo je

interesantnije iskorištavanje Sunčeva zračenja za grijanje prostorija (koje se može kombinirati s pripremom tople vode) nego samo priprema tople vode. Osnovna je teškoća u primjenjivosti jakosti zračenja, te relativno malom dotoku energije u razdobljima kad je potrebno najviše energije za grijanje. Koliki dio energije će se osigurati iz Sunčeva zračenja, a koliki iz klasičnih ovisit će u prvom redu o klimatskim uslovima, veličini kolektora i spremnika za vodu. Takvi ureĎaji mogu se upotrijebiti za grijanje vode u bazenima za kupanje, pa i industrijskim pogonima gdje nisu potrebne visoke temperature. U sistemu za pripremu tople vode ili u kombiniranom sistemu (grijanje i topla voda) najvažniji i najskuplji dio tog sistema su kolektori, pa je jedan od najvažnijih zadataka (pri projektovanju) pravilno postaviti potreban broj i površinu kolektora, te rezervni izvor energije.

22


Slika 19.Koncentrirajući solarni kolektori Koncentrirajući kolektori koriste samo direktno Sunčevo zračenje i zbog toga trebaju složeni sistem za praćenje Sunca i uglavnom se upotrebljavaju pri pretvaranju topline u mehanički rad, jer su za tu pretvorbu potrebne visoke temperature koje se tim kolektorima mogu postići. Sa povećanjem koncentracije povećava se temperatura medija. Ovi kolektori su se pokazali kao postrojenja pogodna u metalurgiji za proizvodnju metala vrlo velikog kvaliteta i čistoće. Dosadašnja praktična iskustva iskorištenja solarne energije i njene konverzije u električnu su bila oko 10%, dok su u posljednje vrijeme izvedeni sistemi sa iskorištenjem preko 30%. Iskorištenje zavisi od razvoja tehnologija površinskih

prevlaka i njihove sposobnosti apsorpcije solarnog zračenja i male emisije u infra-crvenom području spektra. Visokofrekventna energija od Sunca prelazi u infra-crveno zračenje sa niskom frekvencijom. Prevlaka spriječava odlazak infra-crvene energije koja se javlja kao toplotna u prevlaci. Prevlake su tankoslojne, izraĎene od molibdena ili aluminijumoksida i mogu izdržati zagrijavanje do 540°C u kontinuiranoj eksploataciji i do 40 godina. PredviĎeno je da se toplota regeneriše propuštanjem tečnih metala kroz kanale u kolektorima. Solarna energija se može pohraniti kod 540°C u talini soli i koristiti u vremenima kada ne sija Sunce.

Slika 20.Solarni toranj 7.2. Pasivno korištenje Sunčeva zračenja Za razliku od aktivnih solarnih sistema u pasivnim solarnim sistemima koriste se dijelovi zgrade za skupljanje topline, a toplina se prenosi

uglavnom prirodnim prelazom topline voĎenjem topline ili zračenjem. Prema tome, pri pasivnom zagrijavanju elementi zgrade su integralni dio


sistema. Spremnici topline su takoĎer svi dijelovi zgrade, a mogu se koristiti i posebni spremnici. Pri projektiranju i gradnji zgrada sa aktivnim ili pasivnim grijanjem potrebno je što više smanjiti toplinske gubitke, jer se toplinskom izolacijom mogu povećati energetske uštede ako je dobro izvedena, ili povećati potrošnju energije za zagrijavanje ako je izolacija loše izvedena. Dobar pasivni sistem za zagrijavanje pomoću

23

Sunčeva zračenja može se najlakše ugraditi u graĎevinu pri projektiranju i zbog toga je pogodniji za nove a slabiji za postojeće graĎevine. Pri projektiranju pasivne solarne zgrade valja dobro odrediti položaj zgrade (zimi da južni zid prima maksimalno Sunčevo zračenje - mnogo stakla, a ljeti te površine treba zaštititiod Sunca), položaj i veličinu prozora, položaj i boju zidova i krova i slično.

Slika 21. Prikaz pasivnog grijanja prostora zimi i ljeti Pasivni sistemi imaju niz prednosti: održavanje je minimalno, vijek trajanja duži, korištenje sistema jednostavnije i cijena niža. Sunčevo zračenje upada kroz velike staklene stijene i direktno zagrijava prostoriju. Dozračena toplina uskladištava se u elementima prostorije (zidovima, podu il i stropu) ili u posebnim spremnicima (pijesak ili tekućina) koji se zagrijavaju danju, a odaju toplinu noću. Nadstrešnica spriječava da Sunčevo zračenje toplih ljetnih mjeseci prodire u prostoriju. To je ujedno i najefikasniji način pasivnog zagrijavanja. Veliki problem takvog načina zagrijavanja je efikasna regulacija grijanja (sprječavanje pregrijavanja danju ili smanjenje gubitaka noću). Postoje još različite varijacije konstrukcionih izvedbi zgrada za pasivno grijanje (različite izvedbe zidova i boja, specijalne izvedbe krova itd.). Za grijanje stana od 60m2 na solarnu energiju potrebne su investicije od 1.000 do 1.500 €, a za toplu vodu oko 500 €.

Osnovni nedostatak iskorištavanja solarne energije je visoka cijena solarnih sistema. Primjena solarnih sistema bi trebala da uštedi novac uložen u izgradnju u toku životne eksploatacije sistema, kada i nema dodatnih ulaganja ili su minimalna, a zadatak inženjerstva u budućnosti je proučavanje i pronalaženje optimalnih rješenja u cilju pojeftinjenja tehnologije iskorištavanja solarne energije. Procjene su da bi solama energija mogla podmiriti oko 5% energetskih potreba naše zemlje. Ljeti bi mogla obezbijediti 80% potreba za toplom vodom, a zimi izmeĎu 35%-50%. Sistemi za grijanje i toplu vodu mogli bi obezbijediti 35% potreba u sjevernoj i centralnoj Evropi, oko 50% južno od Alpa, a na jugu Evrope čak 70%. Prema predviĎanjima ukupna površina kolektora u EU dostići će do 2010. godine cifru od 75 miliona km2, a u zemljama Evrope van EU još 40 miliona km2. To znači da sadašnja godišnja prodaja treba da se udesetostruči, što odgovara ciframa od 2,5 milijardi € godišnje.

24


8. KRUTI OTPAD Razvijene zemlje su prije dvadesetak godina počele posvećivati veliku pažnju problematici zbrinjavanja krutog otpada. Jedan od razloga je brz tehnološki razvoj koji je doveo do povećanja industrijskih kapaciteta, a samim tim i koncentracijom stanovništva oko takvih centara. Rezultat je bio povećana količina komunalnog i industrijskog otpada.

Deponije otpada više nisu mogle zadovoljiti potrebe zbrinjavanja otpada, kako zbog fizičke ograničenosti, tako i zbog teškog sanitarnog održavanja takvih deponija, koje u najvećem broju slučajeva ne samo da ne donose nikakav profit, nego naprotiv, predstavljaju stalno finansijsko opterećenje za državu.

Slika 22. Presjek deponije krutog otpada Slijedeći razlog je otpad koji se može reciklirati, što osim finansijskog, nosi sa sobom i efekat smanjenja korištenja prirodnih sirovina za dobijanje novih proizvoda. Sistem upravljanja tretmanom otpada kakav se usavršava u razvijenim zemljama treba da bude i ekonomski održiv, ali i održiv u odnosu prema prirodi, a potom cjelovit, tržišno valoriziran, fleksibilan i operativan na svim državnim nivoima. Jasno je da je otpad neizbježan proizvod društva, ali i efikasnije korištenje i na izvjestan način upravljanje tretmanom otpada je takoĎer interes i obaveza društva. Prilikom iskorištavanja otpada postavljaju se dva osnovna zahtjeva: 1. Smanjenje otpada 2. Efikasan sistem za iskorištavanje otpada koji se stvara

Troškovi sirovina i energije, kao i količina otpada te njegova cijena, prisiljavaju industriju, ili bolje rečeno proizvodnju u cjelini, da nastavi sa smanjenjem otpada kako iz komercijalnih razloga, tako i zbog potreba zaštite okoline. Otpad koji potiče iz domaćinstava je onaj koji nije dotaknut mjerama ekonomskog poticaja, ali su neke zemlje razvile vrlo efikasan sistem poticaja kao Njemačka i Austrija. Smanjenje otpada je osnovni postupak i predstavlja temeljni cilj u upravljanju tretmanom otpada. Sistem upravljanja krutim otpadom treba da osigura zdravlje i sigurnost ljudi, treba da sačuva sigurnost radnika i opću sigurnost, te spriječi širenje bolesti. Sem ovih preduvjeta, sistem upravljanja krutim otpadom mora biti održiv kako u ekonomskom smislu tako i u smislu zaštiti okoline. Ekološki održiv sistem mora smanjiti što je moguće više uticaj


upravljanja otpadom na okolinu, uključujući i upravljanje energijom, zagaĎenjem tla, vode i zraka. Koncentriranje pažnje na izvore otpada (komunalni otpad iz domaćinstava ili industrijski otpad) je izgleda manje efikasan način, nego koncentriranje pažnje na prirodu materijala, nezavisno od toga koji je izvor tog otpada. Da bi se dostigao potpun, cjelovit sistem upravljanja otpadom neophodne su promjene aktuelnog sistema upravljanja. Osnovno je da sistem bude održiv i u ekonomskom smislu i u smislu odnosa prema okolini. Potpuni sistem kvaliteta će biti teško dostižan, ali će ta nastojanja voditi ka stalnom poboljšanju i smanjenju negativnog utjecaja na okolinu. Da bi se kreirao sistem upravljanja otpadom samoodrživ u ekonomskom smislu i smislu odnosa prema okolini, moraju se u obzir uzeti oba ova elementa. To je ključno pitanje. Različiti segmenti ovog sistema su meĎusobno povezani, tako da je bolje kreirati novi sistem nego osmišljavati poboljšanje starog sistema, jer svaka nadogradnja starog sistema može stvoriti više problema nego poboljšanja. Približni sastav komunalnog otpada: 25% papir i kartonska ambalaža 10% staklo 15% metal i plastika 35% organsko i neiskoristivo 15% ostalo (pepeo, šljaka i dr) Budući da su se do sada u praksi jedino dokazala postrojenja za termički tretman otpada tipa

25

spaljivanja, jer ostala su uglavnom u fazi razvoja, vjerovatno rješenje je postrojenje za klasično spaljivanje. Sagledavajući sastav otpada, kao i mogući pravac razvoja njegovog skupljanja i transporta, kao rješenje se nameće postrojenje bez prethodne selekcije otpada. Time se ne želi isključiti selekcija otpada na izvoru radi recikliranja, koja se mora uzeti u obzir, ali je to faza u zbrinjavanju otpada koja će se sigurno nešto sporije razvijati, radi potrebe razvoja pratećih postrojenja za reciklažu, kao i podizanja ekološke svijesti stanovništva. Osim toga praksa je pokazala da potpuno odvajanje kaloričnog dijela otpada, gume, plastike, kartona, kabastog otpada (namještaj) neminovno dovodi do nedovoljne kalorične moći otpada za rad takvog postrojenja. Tada se kao rješenje koristi suizgaranje otpada u energetskim postrojenjima sa fosilnim gorivima. Neophodno je istaći da je prije bilo kakvih aktivnosti u prelasku na ovakav sistem zbrinjavanja krutog otpada potrebno u potpunosti sanirati postojeću infrastrukturu sadašnjeg načina zbrinjavanja. To znači, prije svega, postojeće deponije prevesti u sanitarne. Slijedeći korak je unapreĎenje sistema skupljanja i transporta otpada. U ovom slučaju to znači ne samo tehničku obnovu komunalnih preduzeća, nego i potpuno novi sistem skupljanja otpada, baziran ne samo na iskustvu, nego na podacima o količini i sastavu otpada u različitim zonama.

8.1. Elektrane na biomasu i otpad Svako termoenergetsko postrojenje sastoji se od kotla, turbine kondenzatora i pumpe. Kod elektrana na biomasu i otpad specifično je da kao gorivo u kotao ulazi biomasa i otpad. U kotlu se dogaĎa proces izgaranja koji možemo podijeliti na izgaranje u fluidiziranom sloju i izgaranje na rešeci. Postrojenja za izgaranje biomase i otpada mogu izgarati mnoga otpadna goriva. Tehnologija izgaranjem pretvara

biomasu u toplinsku energiju, a iz nje se pomoću odreĎenih strojeva pretvara u nekoliko oblika potrebne energije kao što su: električna energija, topli zrak, topla voda i para. Postoji nekoliko tehnologija za izgaranje, a neke su: razna ložišta (u kojima se ujedno najjednostavnije izgara), te posebno graĎeni parni kotlovi za izgaranje biomase.

26


8.2. Tehnologija izgaranja na rešetci Izgaranje se dogaĎa u kotlu u kojemu je smještena rešetka u na kojoj se nalazi biomasa i otpad koji se sagorijeva. Izgaranje na rešeci je stari proces sličan izgaranju u fluidiziranom sloju uzrazliku što fluidizirani sloj ima jednoličnije i bolje izgaranje. Za postrojenja male i srednje snage (tipično do 5 MW) izgaranje goriva iz krute biomase provodi se najčešće na rešeci, koja omogućava miješanje goriva i kontroliran

dovod zraka. Izgaranje na rešeci je pouzdana i dokazana tehnologija, a razne izvedbe omogućuju relativno visok stupanj kontrole i efikasnosti. Nedostatak izgaranja na rešeci očituje se kod goriva nejednolike kvalitete i s visokim udjelom vlage, kad postizanje ravnomjernog sagorijevanja predstavlja poseban problem. Ravnomjerno i potpuno sagorijevanje povećava efikasnost i smanjuje emisiju štetnih plinova.

Slika 23. Postrojenje u kojem se koristi tehnologija izgaranja na rešeci

Slika 24. Postrojenje u kojem se upotrebljava fluidizirani sloj kao tehnika izgaranja


27

9. GEOTERMALNA ENERGIJA Geotermatna energija je najvećim dijelom energija postupnog prirodnog raspadanja radioaktivnih emenata (u prvom redu urana, torija i kalija) koji se nalaze u zemlji. Zemlja ima nekoliko slojeva. Na slici 25. su prikazani osnovni slojevi: vanjska kruta kora (Crust), tekući omotač-plašt (Mantle), vanjska tekuća jezgra (Outer core) i unutrašnja kruta jezgra (Inner Core). Osim radioaktivnim raspadom, toplina se u Zemljinoj kori stvara i na

Slika 25. Slojevi Zemljine kore Kada se, dakle, govori o iskorištavanju geotermalne energije, ne misli se na energiju koja dopire na površinu provoĎenjem topline, nego na energiju koja je nagomilana u unutrašnjosti Zemljine kore, bilo u obliku vruće vode i pare ili u suhim stijenama. Za praktično iskorištavanje geotermalne energije potrebno je iskoristiti prirodnu cirkulaciju vode ili stvoriti uslove za takvu cirkulaciju. Temeljni princip sastoji se u tome, da se voda dovodi sa površine u dublje slojeve u njima se ugrije i tako ugrijana ponovno pojavljuje na površini (Slika 26.). Pretpostavlja se da je u stijenama nagomilano znatno više energije nego što je može preuzeti voda koja struji kroz porozne slojeve. Budući da su u većim dubinama stijene sve manje porozne, te budući da s dubinom raste i temperatura

druge načine: egzoenergijskim hemijskim reakcijama, kristalizacijom i skrutnjavanjem rastopljenih materijala, trenjem pri kretanju tektonskih masa. Geotermalna energija nije neiscrpna, ali su njezine količine tako velike, pogotovo kad se računa s energijom nagomilanom u vrućim stijenama, da se, s obzirom na energetske potrebe čovječanstva, može smatrati takvom.

Slika 26. Jednostavan princip za proizvodnju električne energije iz geotermalne energije stijena, može se računati da u većim dubinama Zemljine kore postoje velike mase suhih stijena u kojima su nagomilane znatne količine energije. U te stijene ne može prirodnim putem prodrijeti voda s površine, pa one ni ne sudjeluju u stvaranju izvora vruće vode ili vodene pare. Do danas nije tehnički riješeno iskorištavanje energije akumulirane u suhim stijenama, a niti energije u vodi u velikim dubinama. U zavisnosti od temperature i sastava termalnih voda moguće je ostvariti direktno ili indirektno korištenje geotermalne energije za potrebe grijanja. Direktno korištenje je znatno jednostavnije i jeftinije, ali je zbog agresivnog hemijskog sastava geotermalne vode najčešće neizvodivo. Indirektno grijanje ostvaruje se preko izmjenjivača topline specijalne

28


konstrukcije, koja omogućava redovita čišćenja od nataloženih tvari sadržanih u geotermalnoj vodi. Iz ekonomskih je razloga transport geotermalne vode ograničen na radijus od 5 km od bušotine. Računa se da je samo mali dio od ukupno iskoristive geotermalne energije upotrebljen za proizvodnju električne energije. Prva elektrana na geotermainu energiju za proizvodnju električne energije puštena je u rad 1913. godine i njena snaga nije se bitno povećavala sve do 1935. godine. Naime, tridesetih godina prošlog stoljeća znatnije se poboljšava tehnologija bušenja. Znatno kasnije elektrane ne geotermalnu energiju grade se u Novom Zelandu, SAD, Japanu, bivšem SSSR-u i Islandu. Korištenjem geotermalne energije iz vrućih izvora za industrijske potrebe počelo je 1818. godine kad je sagraĎeno prvo postrojenje za ekstrakciju borne kiseline u Italiji, a danas je

veoma mala primjena u korištenju geotermalne energije u industriji a u nekim zemljama i za proizvodnju električne energije. Postrojenje za proizvodnju električne energije iz geotermalne energije prikazano je na slici 27., u kome se iz proizvodne bušotine dovodi topla voda pod pritiskom, smjesa pare i vode ili samo para, što ovisi o temperaturi i pritiscima i pod zemljom. Fluid se dovodi u separator, gdje se para odvaja od tekućine. Tečna voda se potom injektira nazad u zemlju kroz bušotinu. Ovakav sistem se obično snabdjeva parom temperature 160-180°C i pritiska 0,6-0.9 MPa sa termalnom efikasnošću od 20-25%. Primjena geotermalne energije za zagrijavanje staklenika, ribnjaka i grijanje zemljišta u mnogim zemljama sve više raste, tako da danas instalirani kapacitet za te potrebe iznosi 5500 MW.

Slika 27. Korištenje geotermalne energije u proizvodnji električne energije Geotermalna se voda može koristiti direktno, tako da se navodnjavanjem postiže brži i intenzivniji razvoj poljoprivrednih kultura. Voda mora biti temperasture do 303°K i sastava koji nije štetan kulturama. Indirektnim grijanjem preko izmjenjivača griju se staklenici a ohlaĎena geotermalna voda na 303°K se propušta kroz polietilenske cijevi postavljene u gredice staklenika. Za ovu namjenu mora se iz geotermalnog izvora, odnosno bušotine, osigurati 400 W/m2 staklenika. Korištenje geotermalne energije u svrhu liječenja i rekreacije vrlo je rasprostranjeno. Najčešći i najpogodniji izvori vruće vode za

liječenje i rekreaciju su oni u kojima se temperatura vode kreće izmeĎu 303°K i 313°K. Na području Balkana nešto intenzivnije je istraživanje i upotreba geotermalne vode dok se u našoj zemlji tek od nedavna tome poklanja nešto više pažnje, mada odreĎena područja imaju tradiciju u upotrebi geotermalne vode u ljekovite svrhe. Srednji temperaturni gradijenti za pojedina područja utvrĎeni su kako slijedi: Panonsko područje 50 K/km Jadransko podmorje 25 K/km Dinaridi 15 K/km


Crna Gora 13 K/km Područja Srbije i Makedonije nisu detaljno istražena. Maksimalna temperatura utvrĎena u sjevernom dijelu Panonskog područja dostiže 423°K na dubini od oko 3.000 m. Rezultati istraživanja upućuju na to da bi se u „Panonskom području“ moglo očekivati postojanje vrućih voda sa temperaturom od 393°K na dubinama 2.000 do 2.500 m. To znači da u tom području ne treba očekivati vruće vode sa višim temperaturama, pa ne treba ni očekivati mogućnosti proizvodnje električne energije pomoću geotermalne energije.

29

U državama gdje za to postoje prirodni uslovi postignuti su značajni rezultati u pogledu korištenja geotermalne energije, dok se kod nas izuzev u djelimičnom korištenju termalnih voda nije dalje otišlo. Iako je poznato da korištenje geotermalne toplote spada u red “najčistijih“ tehnologija, zajedno sa korištenjem Sunčeve energije, energije vjetra i hidroresursa, time se ne umanjuje problem zagaĎenja čovjekove okoline od postrojenja koja proizvode energiju na bazi konvencionalnih resursa, budući da je učešće “čistih“ izvora u pokrivanju svjetskih potreba, pa i kod nas, energiji neznačajno, bar u ovoj fazi razvoja.

Slika 28. Geotermalne toplinske pumpe Prema dosadašnjim istraživanjima ustanovljeno je da oko 25% teritorije BiH se smatra potencijalnim geotermalnim resursom trojakog oblika - hidrotermalni sistemi, geopresirane zone i tople suhe stijene. Ova područja pokrivaju uglavnom centralni i sjeverni dio BiH, tj. tektonske linije Zvomik-Doboj-Bosanski, Novi-Ilidža-Kiseljak-Busovača. Od pomenuta tri oblika resursa najveću pažnju privlače hidrotermalni sistemi, jer je njihova eksploatacija najrazvijenija i najjeftinija u odnosu na ostala dva oblika.

korištenja njihove toplote u druge svrhe (poljoprivreda, komunalna oblast, medicina...), računajući pri tome da se kao eksploatacioni objekti koriste bušeni bunari do dubine max. 3,5 km. Pošto se ne predlaže korištenje hidrotermalnih izvora za dobivanje električne energije, i radijus negativnog djejstva na okolinu u samom je okruženju izvorišta. Ukoliko se primjenjuju recirkulacioni sistemi, što znači da se upotrebljena termalna voda vraća ponovo u hidrogeološki medij, tada se negativan uticaj svodi na najmanju moguću mjeru.

Prema dostupnim podacima, ne postoje izgledi da se na bazi geotermalnih resursa dobije električna energija, te postoji mogućnost

Negativne manifestacije koje se najčešće javljaju pri korištenju hidrotermalnih sistema su tečni, gasoviti i čvrsti otpadni materijali (ako

30


postoji konverzija tolotne u električnu energiju), čiji tretman se mora izvršiti, u protivnom može doći do zagaĎenja tla, zraka i vode u neposrednoj okolini tehnološkog postrojenja. Česta pojava je i slijeganje i deformacije površine terena, naročito ako je korištenje fluida nekontrotisano, što je povezano i sa seizmičkom aktivnošću ako se eksploatišu dublji horizonti u kojima fluid ima u stanju dinamičke ravnoteže svoju funkciju u vezi s osnovnim medijem. Mogući negativni uticaji pri eksploataciji hidrotermalnih sistema se najviše odnose na zagaĎenje voda i to kako površinskih, tako i podzemnih. Geotermaini fluidi obično imaju veliku koncentraciju različitih rastvorenih supstanci, čiji uticaj u pogledu hemijskog zagaĎenja može biti izražen kod pitkih voda. Prema karti hidrogeoloških regiona i

hidrotermalnih sistema u BiH, u većini slučajeva se ovi regioni podudaraju, a to znači da postoji objektivna mogućnost da može doći do značajnijeg uticaja geotermalnog fluida na pitke podzemne vode. Pored toga, ovi tereni su i najatraktivniji poljoprivredni tereni, što upozorava da kod buduće eksploatacije geotermalnih fluida se mora voditi računa da ne doĎe do njihovog nekontrolisanog oticanja, jer pored hemijskog zagaĎenja moglo bi doći do erozionih procesa na samoj površini terena. Svi nabrojani uticaji se mogu, uz prethodno proučavanje ukupne situacije oko hidrotermalnog sistema i načina njegove eksploatacije, anulirati i svesti na najmanju moguću mjeru, ako se optimalno definišu svi bitni prirodni parametri, te parametri eksploatacije.

odnju elekltrične energije 10. ZAKLJUČAK Obaveza Bosne i Hercegovine je da slijedi smjernice EU u oblasti energije kako primjene konvecionalnih izvora tako i obnovljivih izvora energije, ne samo zbog težnje da se pristupi EU nego i zbog svih pozitivnih posljedica koje u tom smislu proističu iz takve politike. 1. Imajući u vidu dosadašnju praksu i nedovoljno poznavanje ovog važnog segmenta sa stanovišta racionalnog korištenja energije, očuvanja primarnih oblika energije, smanjene emisije polutanata uzrokovane upotrebom konvencionalnih izvora energije, smanjenja ovisnosti od uvozne energije, povećanja stupnja zapošljavanja, povećani stupan korištenja obnovljivih izvora energije je izbor koji nema alternativu. 2. Korištenje obnovljivih izvora energije u Bosni i Hercegovini je nedovoljno poznato i promovirano a sve aktivnosti koje se vode su u eksluzivnom stručnom i

poduzetničkom krugu. Neophodno je stvoriti podesan društveni okvir te da stručnjaci utvrde koji obnovljivi izvori, koliko i na koji način mogu biti dio ukupne energetske strategije. 3. Strategija korištenja obnovljivih izvora energije mora biti sastavni dio ukupne energetske strategije na nivou Bosne i Hercegovine. 4. Poticajne mjere moraju biti sastavni dio energetske strategije. 5. Obnovljivi izvori su sve bliže da dobiju trku sa konvencionalnim. Cijena tehnologija koju koriste pretvarači obnovljive energije u električnu svakodnevno pada. Gorivo za alternativne izvore je besplatno, dok je cijena goriva konvencionalnih elektrana varijabilna i podliježe zakonitostima uvijek varljivog globalnog energetskog tržišta.


31

11. LITERATURA

1.

M. Đonlagić, Energija i okolina, udžbenik, Univerzitet u Tuzli, 2005.

2.

AWO-Branchreport, Environmental Market Study for Bosnia and Herzegovina, April 2005.

3.

Energy-policy Framework Conditions for Electricity Markets and Renevvable Energy, GTZ Country Analyses BH, June 2004.

4.

Analize energetskog sektora u BiH, VTK BiH

5.

European Strategy for Energy, EU Commission, February 2007.

6.

Dokumentacija za zahtjev za prethodnu procjenu uticaja na okolinu, CETEOR , Sarajevo 2005.

7.

G. Avdić, Kvalifikacija i kvantifikacija krutog otpada kao energetskog resursa, dokortska disertacija, Univerzitet u Tuzli, 2004.

8.

Z. Iličković, Optimalni uvjeti proizvodnje biodizela iz biljnih i otpadnih ulja, doktorska disertacija, Univerzitet u Tuzli, 2006.

9.

F. Andrejaš, Valorizacija biomase kao energetskog resursa, doktorska disertacija, Univerzitet u Tuzli, 2007.

Obnovljivi izvori energije - Studija.pdf

Recommend Documents