Alternatyvi, atsinaujinanti energetika šiuo metu yra aktualus ir madingas terminas, todėl siūlome susipažinti (o gal prisiminti) pagrindines atsinaujinančios energetikos kryptis.
Kas yra atsinaujinanti energija? Tai tokia energija, kuri gaunama iš lengvai prieinamų ir aplinkai nekenksmingų šaltinių, tai:
- Saulės energija: saulės baterijos sugeria šviesą ir paverčia ją energija-šiluma ir šviesa;
- Vėjo energija: vėjo turbinų pagalba energija paverčiama elektra;
- Bioenergija: specializuotose jėgainėse biocheminių procesų metu išsiskirianti energija paverčiama į šilumą ir elektrą. Ji dar vadinama biomasės energija nes naudoja augalinę masę (mediena, šiaudai, energetiniai augalai), žemės ūkio ir komunalinės atliekos;
- Hidroenergija: hidroturbinų pagalba tekančio vandens energija paverčiama elektra, vandenynų potvynių ir atoslūgių energija;
- Geoterminė energija: žemės gelmėse esantį karštą vandenį galima panaudoti šilumos tiekimui ir elektrai gaminti.
Saulės energija yra pats galingiausias atsinaujinančios energijos šaltinis. Teorinis metinis saulės energijos potencialas yra tūkstančius kartų didesnis už kitų rūšių energijos potencialą. Nepaisant šio didumo, saulės energijos potencialas energijos gamybai kol kas naudojamas mažiausiai. Saulės energija naudojama šilumos ir elektros energijos gamybai. Šiluma, kurią išspinduliuoja saulė, gali būti naudojama vandens ir patalpų šildymui. Vandens šildymui reikalingi saulės kolektoriai, kurie nukreipia saulės šilumą į karšto vandens paruošimo sistemą. Patalpų šildymui taip pat naudojami saulės kolektoriai, tiekiantys karštą vandenį į šildymo sistemą.
Dažniausiai saulės kolektoriai įrengiami ant pastato stogo. Svarbi yra jų orientacija pasaulio šalių atžvilgiu (geriausia – pietūs), kolektoriaus plokštumos pasvirimo kampas ir kolektoriaus plotas. Elektros energija iš saulės gaminama naudojant fotoelementus. Tai įrengimai, kurie šviečiant saulei ir net debesuotą dieną generuoja elektros energiją. Saulės energetikos privalumai: nemokamas, palankus aplinkai ir neišsenkantis energijos šaltinis; naudinga vietovėse, neprijungtose prie elektros tinklo. Pagrindiniai saulės energetikos trūkumai: ji yra nepastovi, nes priklauso nuo meteorologinių sąlygų ir paros laiko; technologijos yra brangios, jų efektyvumas mažas, todėl jos reikalauja daug ploto.
Tikėtina, kad Lietuvos įmonės gali pasiekti proveržį šioje srityje iki 2015 m. Daug kas priklausys nuo to, kaip mūsų mokslininkams ir partneriams iš užsienio seksis tobulinti technologijas būsimose laboratorijose ir gamyklose Visorių technologijų parke, Vilniuje (jei važiuosite į Molėtus ar Uteną Geležinio Vilko gatve, Jeruzalės gale pamatysite po karei vykstančius statybos darbus teritorijoje už Moog laboratorijos ir gamyklos).
Viena naujausių sukurtų technologijų panaudojant saulės energiją yra palydovas su dideliu saulės energiją sugeriančių fotoskydelių masyvu. Tokia kosminė saulės jėgainė pagamintą energiją paverstų mikrobangų spinduliu ir nukreiptų jį į žemės paviršiuje įrengtą priėmimo stotį. Joje mikrobangų energija būtų paversta elektra.
Kosmose surenkama saulės energija galėtų būti perduodama į įvairias žemės paviršiaus vietas, energijos gamybos procesas nenutrūktų nei nakties metu, nei nepalankiomis oro sąlygomis. O to negali išvengti žemės paviršiuje statomos saulės jėgainės. Ši technologija suteikia galimybę pagaminti ir perduoti vartotojams milžinišką energijos kiekį nedarant žalos aplinkai.
Vėjo energija šimtmečius buvo naudojama grūdams malti vėjo malūnuose ir vandeniui pumpuoti. Šiandien vėjo energija daugiausia naudojama elektros energijos gamybai šiuolaikinėse vėjo jėgainėse. Vėjo energetika auga sparčiausiai iš visų energetikos rūšių. Vėjo jėgainių yra įvairių rūšių ir dydžių. Skirtingos jėgainės pritaikytos skirtingiems vėjo greičiams, tačiau daugiau elektros
energijos pagamina aukštesnės vėjo jėgainės, nes kuo aukščiau, tuo vėjo greitis yra didesnis ir pastovesnis. Norint pagaminti didesnį elektros energijos kiekį, vėjo jėgainės dažnai jungiamos į vėjo jėgainių parkus. Geriausios vietos vėjo parkų įrengimui yra kalvų viršūnės, lygumos, jūros pakrantės. Vis daugiau vėjo parkų įrengiama atvirose jūrose kelių dešimčių kilometrų atstumu nuo kranto, nes čia pučia stipriausi vėjai. Lietuvoje palankiausia vieta vėjo jėgainėms yra vakarinė šalies dalis. Deja, dėl perdavimo tinklų ribotos infrastruktūros, bet kur vėjo jėgainę pastatyti bus sunku.
Bioenergija. Biomasė yra vienas iš labiausiai paplitusių atsinaujinančių energijos šaltinių, besiskirianti nuo kitų tuo, kad akumuliuoja saulės energiją. Didžiąją dalį šiuo metu iš biomasės pagaminamos energijos sudaro šiluma, gaunama deginant medieną, šiaudus, energetinius augalus, durpes, skiedras, komunalinės ir kitos degios atliekos ir t. t. Biomasė yra ekologiškai gana švarus kuras. Iš biomasės gaminama ne tik šilumos ir elektros energija, bet ir biodegalai, kurių pagrindinės rūšys yra: bioetanolis, gaminamas iš cukraus (cukranendrių, cukrinių runkelių) ir krakmolo (bulvių, grūdų) turinčių žaliavų, ir biodyzelinas, gaminamas iš augalinio aliejaus (rapsų, linų, sojos, saulėgrąžų ir kt.) ir alkoholio (metanolio arba etanolio).
Biodyzelinas gali būti naudojamas kaip degalai įprastuose dyzeliniuose varikliuose. Lietuvoje šiuo metu yra kelios bioetanolį gaminančios gamyklos, su šiukšlių, atliekų ir biomasės jėgainių statyba šiek tiek yra sunkiau. Tačiau savivaldybėse, turinčiose biojėgaines, šildymas kainuoja pigiau. Turbūt daugelis girdėjote apie ginčus dėl šiukšlių deginimo gamyklos Vilniuje. Visai gali būti, kad Klaipėda tokią jėgainę pasistatys greičiau. Taip yra ir todėl, kad Klaipėdoje žymiai logiškiau suplanuoti pramoniniai rajonai nei Vilniuje. Vyraujantys Lietuvoje vėjai yra vakarų, todėl logiška, kad didelė dalis pramonės Klaipėdoje yra rytinėje dalyje, kai Vilniuje – pietvakarinėje. Tačiau labiau svarbu ne vieta, o pačios jėgainės eksploatacija. Kad ir kokie geri būtų jos filtrai, jei jie dėl brangumo nebus keičiami kas nustatytą laiko tarpą, naudos iš jėgainės bus mažiau nei teršiamos aplinkos.
Hidroenergija – tai vandens tėkmės mechaninė energija, kurią sudaro potencinė (vandens tūrio svoris ir hidrostatinis slėgis) ir kinetinė (tėkmės greičio slėgis) energijos. Hidroelektrinių įrenginiai paverčia vandens srauto energiją mechanine energija (naudojant hidraulinę turbiną), kurią po to hidrogeneratorius paverčia elektros energija. Jos statomos prie ežerų, upių, tvenkinių. Taip pat prie hidroenergetikos yra priskiriama ir vandenynų energetika. Potvynių ir atoslūgių, bangų, bei viršutinių ir giluminių sluoksnių temperatūrų skirtumų energiją galima panaudoti panašiai, kaip ir įprastą, hidroelektrinėse. Lietuvoje pagrindinė diskusija vyksta dėl mažų hidroelektrinių statybos tarp potencialių investuotojų ir aplinkosaugininkų. Deja, čia mums šiek tiek mažiau pasisekė, nes hidroresursai Latvijoje yra žymiai gausesni nei Lietuvoje.
Geoterminė energija yra natūrali žemės gelmių šiluma. Didžiausi geoterminės energijos ištekliai yra giliai po žeme be matomų požymių žemės paviršiuje, tačiau kai kuriose žemės vietose ši energija prasiveržia į paviršių ugnikalnių, geizerių ar karštųjų srovių pavidalu. Dėl technologinių apribojimų ne visur šie ištekliai gali būti panaudoti energijos gamybai. Žemės energijos panaudojimas yra labai įvairus: ją galima paversti šiluma arba elektra, pritaikyti gydymo, poilsio ir sveikatos profilaktikos srityse, žemės ūkyje, pramonėje, kelių, lėktuvų nusileidimo takų sniego-ledo tirpinimui ir kt. Yra trys pagrindiniai geoterminės energijos panaudojimo būdai: tiesioginis naudojimas šildymo sistemose, elektros energijos gamyba ir šilumos gamyba šilumos siurbliais. Klaipėdoje yra pastatyta geoterminė jėgainė, tačiau naujų projektų šiuo metu nėra numatyta. Tačiau gyventojai, kurie statosi individualius namus, vis aktyviau diegia geotermines šilumos sistemas.
Apžvelgę jau naudojamus atsinaujinančius energijos šaltinius ir išrandamus naujus (tiesiog iš oro ar lietaus lašų), kurių neapžvelgėme, galime drąsiai teigti, jog šių šaltinių technologijos sparčiai vystosi, o poreikis vis didėja, kadangi dabar naudojami elektros energijos gavybos būdai nėra ekologiški. Belieka tik tikėtis, kad ateis toks laikas, kai sugebėsime pasigaminti sau pakankamai elektros energijos iš Saulės ar kitų atsinaujinančių šaltinių, neteršdami gamtos ir nekeldami pavojaus žmonijai.
