Surowce naturalne jako alternatywne źródła energii

Postęp cywilizacyjny i gospodarczy wymusza na władzach państwa prowadzenie polityki zrównoważonego rozwoju, tj. takiej, która stymuluje rozwój gospodarki kraju, ograniczając negatywne działanie na przyrodę.

Większość krajów  Unii Europejskiej, ratyfikowała umowy i konwencje, dotyczące ochrony środowiska i jest zobligowana do ich przestrzegania. Biorąc jednak pod uwagę sytuację społeczno-ekonomiczną Polski oraz posiadane złoża surowców mineralnych, sensownym wydaje się szukanie takich rozwiązań pozyskiwania energii elektrycznej, które są odpowiednie dla naszego kraju, tj. stymulują rozwój gospodarczy i nie niszczą środowiska przyrodniczego.

Polska, posiadając bogate złoża węgla kamiennego, brunatnego, siarki, cynku i ołowiu, prowadziła intensywne wydobycie tych złóż, które zaspokajały potrzeby energetyczne kraju, a nadwyżki były eksportowane. Stąd też nie brano pod uwagę alternatywnych źródeł pozyskiwania energii. Z czasem zasoby surowcowe ulegały stopniowemu wyczerpaniu, co więcej rodzime pokłady surowców energetycznych nie zaspokajały zapotrzebowania polskiego przemysłu, który zaczął się intensywnie rozwijać w latach 90. XX wieku. Polska zaczęła importować surowce energetyczne (przede wszystkim ropę naftową i gaz ziemny —   łatwe w transporcie i mniej szkodliwe dla środowiska naturalnego), co wiązało się z dodatkowymi kosztami i powodowało niemal całkowite uzależnienie naszego kraju od zagranicznych dostaw źródeł energii.

Na pierwszy rzut oka, może się wydawać, że indywidualni odbiorcy nie są tak zdeterminowani do ciągłego otrzymywania energii, jednak jest ona niezbędnym elementem życia i zapewnia odpowiednie funkcjonowanie człowieka. Ciągłe dostawy energii są istotne dla całego sektora przemysłu, w szczególności dotyczy to branży produkcyjnej, która opiera się obecnie na nowych technologiach, często bardzo energochłonnych. To samo tyczy się innych sektorów gospodarki, np. rolnictwa, które potrzebuje energii elektrycznej w procesach wytwórczych. Jeszcze do niedawna polskie rolnictwo opierało się na naturalnych, pierwotnych metodach upraw i prowadzeniu gospodarstw rolnych bez większych dostaw energii elektrycznej ale wstąpienie naszego kraju do struktur Unii Europejskiej wymusiło dostosowanie naszych standardów do tych, obowiązujących w krajach wspólnoty (np. zastosowanie elektrycznych dojarek w oborach czy maszyn do sortowania płodów rolnych). Wysoce energochłonny jest również transport, dotyczy to zwłaszcza przestarzałego taboru kolejowego. Nowe środki transportu są już zdecydowanie bardzie energooszczędne ale z kolei ich zakup i utrzymanie jest drogie.

Rozwój cywilizacyjno-gospodarczy społeczeństwa niesie za sobą wymóg utrzymania ciągłości dostaw energii, co zmusza nas do szukania nowych źródeł energii, które nie opierają się na nieodnawialnych surowcach mineralnych. Źródła naturalne są nazywane inaczej odnawialnymi, co oznacza, że dzięki wykorzystaniu odpowiednich technologii, zapewniają stały dostęp do energii, bez obaw o wyczerpanie surowców.

Koniec wieku XX. to znaczny postęp w pozyskiwaniu energii z alternatywnych źródeł. Zaczęto brać pod uwagę ich pozytywne oddziaływanie na środowisko przyrodnicze, tj. minimalizacja degradacji środowiska, taniość pozyskania surowca i samowystarczalność energetyczna (uniezależnienie się od rosyjskich dostaw) oraz konieczność dostosowania się do norm światowych.  Prowadzone badania i ekspertyzy wykazały, że Polska, ze względu na uwarunkowania geograficzno-przyrodnicze, ma szerokie możliwości pozyskiwania energii z naturalnych źródeł, przy zastosowaniu odpowiednich narzędzi, takich jak:

• energia słoneczna pozyskiwana dzięki bateriom,
• energia wiatrowa pozyskiwana poprzez wiatraki,
• energia wodna pozyskiwana z turbin,
• energia biomasy pozyskiwana z naturalnych komponentów, takich jak słoma, wierzba,
• energia geotermalna czerpiąca moc z wód geotermalnych.

Na świecie czystą energię pozyskuje się również poprzez:

• wykorzystanie różnicy pomiędzy temperaturą warstw wód morskich,
• wykorzystanie energii fal oraz prądów morskich,
• elektrownie jądrowe  (w Polsce przez wiele lat były palny budowy elektrowni jądrowej, ale na chwilę obecną nie ma stosownych decyzji władz państwa);

Energetyka jądrowa w wielu krajach odgrywa bardzo ważną rolę, zwłaszcza w takich, które nie posiadają własnych zasobów surowcowych, a nie chcą być zależne od zagranicznych dostawców energii (takim krajem jest na przykład Francja, gdzie udział energii pozyskiwanej z elektrowni jądrowych wynosi ponad 90%). Współcześnie poziom rozwoju gospodarczego jest tak duży i szybki, że dostawy energii elektrycznej są niezbędne non-stop i to w znacznych ilościach, a czasowe przerwy w dostawie energii oznaczają ogromne straty finansowe, stąd też problem energetyki jest tak istotnym elementem prowadzonej polityki władz państwa polskiego.

W Polsce wykorzystuje się kilka alternatywnych źródeł energii, np. wiatr. Aby móc odzyskiwać energię elektryczną z wiatru muszą być spełnione warunki środowiskowe, przede wszystkim występowanie wiatru o stałej prędkości przez cały rok na określonym obszarze. Budowa wiatraków (według unijnych standardów) ma miejsce na Podhalu oraz na terenie województwa warmińsko-mazurskiego. Budowa wiatraków wymaga inwestycji, toteż aby pozyskiwana dzięki nim energia była cenowo konkurencyjna, potrzebna jest odpowiednia polityka zarówno państwowa, jak i samorządowa — dotacje na budowę, ulgi podatkowe, działania promocyjne, regulacje prawne.

Na obszarze Polski funkcjonują zarówno małe prywatne, jak i duże bardzo profesjonalne elektrownie wiatrowe. Są to kompleksy kilkunastu bądź kilkudziesięciu wiatraków, zlokalizowane na otwartych przestrzeniach z dala od aglomeracji miejskich, np. elektrownia wiatrowa w Rytrze, Zawoi, Swarzewie, Kwilczu, Tarczynie, Słowińcu, Nowogardzie.

Niewątpliwie dużym atutem elektrowni wiatrowych jest brak ingerencji w naturalne ekosystemy (jedynym problemem może być okresowe zakłócenie migracji ptactwa czy kumulacja lokalnych zanieczyszczeń powietrza). Taka forma pozyskiwania energii elektrycznej uzyskała aprobatę ekologów, gdyż nie wprowadza zmian środowiskowych, a wytworzona energia może być wykorzystywana w celach przemysłowych i konsumpcyjnych.

Kolejna forma pozyskiwania energii elektrycznej w Polsce to energia pochodząca z promieni słonecznych. Tutaj, podobnie jak w przypadku energii wiatrowej, ważny jest czynnik lokalizacji i stosowania nowoczesnych technologii. Położenie geograficzne Polski (a co za tym idzie warunki klimatyczne i duże zachmurzenie, częste opady wiosną i jesienią) nie sprzyja budowie konwektorów i baterii słonecznych, biorąc pod uwagę poziom nasłonecznienia w ciągu roku (ilość słonecznych dni). Poziom nasłonecznienia w naszym kraju  jest zróżnicowany — korzystne warunki dla pozyskiwania energii słonecznej są na wybrzeżu Morza Bałtyckiego i na terenach górskich; z kolei niekorzystne warunki to cały Śląsk — tutaj przyczyną jest bardzo duże zanieczyszczenie powietrza, spowodowane intensywnym rozwojem przemysłu. Średnie nasłonecznienie Polski wynosi około 1600 godzin rocznie, przy czym maksymalne jest nad morzem. W praktyce taka forma pozyskiwania energii elektrycznej polega na budowie baterii słonecznych i konwektorów, zarówno na prywatnych posesjach, na własny użytek, jak również komercyjnie, na sprzedaż.

Przystąpienie Polski do Unii Europejskiej spowodowało wzrost zainteresowania takimi formami pozyskiwania energii, przede wszystkim ze względu na brak negatywnego oddziaływania na przyrodę i szybki zwrot kosztów poniesionych na inwestycje (podmioty indywidualne dostają dotacje z Unii Europejskiej na zakładanie baterii słonecznych). W skali krajowej, energia słoneczna nie odgrywa znaczącej roli, ale zauważamy wzrost zainteresowania taką formą pozyskiwania energii, co może dobrze prognozować na przyszłość.

Kolejnym alternatywnym źródłem energii pozyskiwanym w Polsce jest energia biomasy. Naturalnym surowcem wykorzystywanym do produkcji energii jest słoma, drewno (przede wszystkim wierzba). Jest to wydajna forma pozyskania energii, przykładowo z dwóch ton wierzby bądź słomy można uzyskać energię porównywalną z jednej tony węgla kamiennego, przy czym biomasa jest dużo tańsza, nie degraduje środowiska naturalnego. Biomasa może być też zastosowana jako paliwo, przy czym proces produkcji jest blisko 200% tańszy, niż paliwa pozyskiwanego z innych źródeł. Uprawa i zbiory roślin suchych są tanie, inwestycji wymaga instalacja stosownych pieców do spalania biomasy, która jednak zwraca się w ciągu 2 lat (jak na polskie warunki szybkie tempo zwrotu inwestycji). Energia biomasy jest wykorzystywana w gospodarstwach indywidualnych, jak i na potrzeby większych odbiorców. Roczna produkcja słomy w Polsce wynosi średnio 27 milionów ton. Coraz więcej gospodarstw rolnych specjalizuje się w uprawie wierzby czy słomy na masową skalę, są to gospodarstwa wielohektarowe, tak by zminimalizować koszty produkcji a pozyskiwać duże plony. Obecnie spalarnie biomasy są  zlokalizowane zarówno w pobliżu gospodarstw uprawiających wierzbę czy słomę, jak również w innych rejonach, a biomasa jest transportowana.

Kolejne źródło pozyskania energii to spalanie drewna. Polska jako kraj zasobny w ten surowiec może prowadzić regulowany wyrąb drewna i w ten sposób dostarczać energię.

Istotnym źródłem energii jest też woda; Polska ma średnie warunki do budowy elektrowni wodnych, która jest uwarunkowana ukształtowaniem powierzchni, odpowiednią budowa geologiczną i występowaniem rzek o dużym spadku wody. Budowa elektrowni wodnych jest bardzo kosztowna, ale energia wodna jest „czysta” tzn. nie powoduje degradacji środowiska naturalnego. W Polsce jest około 250 elektrowni wodnych, przy czym są to elektrownie małe, zazwyczaj prywatne; ich moc produkcyjna powinna wynosić minimum 30 kW tak, by produkcja energii była opłacalna. Udział energii wodnej w ogólnej produkcji energii w Polsce wynosi blisko 3%. Najwięcej elektrowni wodnych jest zlokalizowanych na rzekach górskich i na pojezierzach. Wśród największych zaliczamy elektrownie przepływowe, np.: Pilchowice, Czchów, Otmuchów, Brzeg Dolny; wśród elektrowni szczytowo-pompowych to: Solina, Żarnowiec, Rożnów.