Zelené energie spotřebují moře betonu

27.5.2014

EKOLOGIE  Obnovitelné zdroje energie vyžadují mnohem více materiálu než zdroje klasické.

Boom ekologických zdrojů energie by nás mohl postavit před možný paradoxní úkol podstatně zvýšit těžbu nerostných surovin. Ty by mohly představovat „neobnovitelnou položku“ obnovitelných zdrojů energie.

Může za to především fakt, že obnovitelné zdroje mají takzvaně nižší energetickou hustotu. Zatímco v ropě, uhlí či uranu je z různých důvodů energie v podstatě koncentrovaná, ve větru či slunečním záření je jí na stejný objem méně. Takže pokud chcete vyrábět stejně energie, musíte postavit podstatně větší elektrárnu.

Například české slunečné elektrárny mají zhruba stejný maximální výkon jako dva současné temelínské bloky, tedy kolem 2 GW. Ale zatímco Temelín vyrobil v roce 2013 zhruba 15 TWh elektřiny, fotovoltaické elektrárny vyrobily zhruba sedmkrát méně, o něco málo více než 2 TWh.

graf.jpg

Výsledkem je, že v mnoha ohledech jsou tak obnovitelné zdroje materiálově podstatně dražší. K vybudování kapacity se stejnou výrobou energie je v případě obnovitelných zdrojů zapotřebí zhruba 90krát více hliníku, 50krát více železa, mědi či skla a 15krát více betonu, odhadla nedávno v časopise Nature Geoscience dvojice vědců z univerzity ve francouzském Grenoblu.

Nejde jen o náklady na samotné zařízení, třeba větrné elektrárny a turbíny, ale ve velké míře především o náklady na vybudování infrastruktury, která by zajistila stabilní zásobování elektřinou. Je zapotřebí více vedení pro případy, kdy v nějaké větší oblasti nefouká či nesvítí. Jiné řešení dnes ve velkém není, protože skladování elektřiny je alespoň zatím příliš drahé, nepraktické nebo neúčinné.

Těžba, těžba, těžba?

Z údajů autorů zhruba vychází, že pokud by se svět měl elektřinou zásobovat jen z obnovitelných zdrojů (velmi zhruba 20 tisíc TWh ročně), musel by na vybudování infrastruktury obětovat zhruba jedenapůlnásobek své celkové roční produkce oceli či dvojnásobek produkce mědi. Čísla jsou následující: něco pod 3 mld. tun oceli proti necelým dvěma produkovaným a 40 mil. tun mědi proti 16 mil. vyprodukovaným.

Ještě dramatičtější by mohl být v sektoru výroby zelených energetických technologií nárůst spotřeby kovů vzácných zemin a dalších podobných „příměsí“, které se používají v menším měřítku, ale pro moderní technologie jsou nutné, protože mají v řadě případů ojedinělé fyzikální vlastnosti.

Třeba počítačové čipy, dnes používané už nejen v počítačích, ale i telefonech, televizích atd. V 80. letech byste v počítačových čipech našli 12 prvků, v 90. letech o čtyři více, v prvním desetiletí 21. století kolem šedesáti, uvádí společnost Intel. Podobný vývoj byl třeba u magnetů používaných například ve větrných elektrárnách, které dnes používají příměsi tzv. kovů vzácných zemin, a díky tomu jsou podstatně výkonnější než generace železných magnetů z doby před 20 či více lety.

Masivní spotřeba materiálů pro stavbu obnovitelných zdrojů má i tu nevýhodu, že neumožňuje recyklaci. Kovy či další materiály jsou v nich napevno po celou dobu jejich životnost, což v případě energetické infrastruktury musí být reálně několik málo desítek let. Třeba u spotřební elektroniky je životní cyklus podstatně dražší, a tak se materiály mohou rychleji znovu dostat do výrobního procesu. Jenom s úsporami ve spotřebě si tedy při masivním rozvoji obnovitelných zdrojů nemůžeme vystačit a bude (či bylo by) zapotřebí vytěžit i nové suroviny.                                                      

15x více betonu je prý v průměru zapotřebí na vybudování stejného výkonu v obnovitelných zdrojích než v těch klasických

KOLIK A ZA CO:

Porovnání surovinových nákladů na stavbu elektrárny s energií, kterou vyrobí během svého průměrného života. Čím je zadní sloupec daného zdroje výše, tím více energie během životnosti vyrobí, a čím je přední sloupec menší, tím nižší jsou náklady na stavbu jednotky výkonu (konkrétně 1 MW). V reálu samozřejmě mezi jednotlivými elektrárnami mohou být veliké rozdíly, u obnovitelných zdrojů například velmi výrazně závisí na zeměpisné poloze.

Data: Vidal et al. US DoE, IEA

Autor: spe

Svět plný energie > Témata > Zelené energie spotřebují moře betonu

Aktuality
7.11.2019 Lomonosov na místě

AKTUALITY - První ruská plovoucí jaderná elektrárna Akademik Lomonosov dorazila na svou trvalou základnu blízko izolovaného ruského města Pevek na Čukotce, a stala se tak nejseverněji položenou jadernou elektrárnou. Rosatom má za cíl uvést elektrárnu do provozu do konce letošního roku. Společnost chce své malé plovoucí elektrárny s reaktory odvozenými od pohonných jednotek jaderných ledoborců nabízet do odlehlých oblastí, zatím ale žádné zahraniční zákazníky nemá. Mohou fungovat bez přestávky a potřeby doplnit palivo tři až pět let, elektrický výkon reaktorů je 70 MW.  celý článek

15.10.2019 Stát elektromobilů ve tmě

AKTUALITY - Zhruba milion domácností, firem, veřejných institucí a dalších odběratelů v americkém státě Kalifornie se v týdnu od 7. října ocitlo bez dodávky elektřiny. Tamní energetická společnost Pacific Gas and Electric Company (PG&E) je v několika postupných vlnách odstavovala kvůli snížení rizika vzniku lesních požárů.  celý článek

16.7.2019 Emisních povolenek znovu ubude

AKTUALITY - Přebytek emisních povolenek na trhu je podle dat Evropské komise pro 2019 stejný jako v loňském roce. celý článek

12.6.2019 177 GW obnovitelných zdrojů do provozu v roce 2018

AKTUALITY Podle Mezinárodní agentury pro energii (IEA) celkový instalovaný výkon obnovitelných zdrojů uvedených v roce 2018 do provozu činil 177 GW. celý článek

13.5.2019 Uranová kostka z válečného Německa

AKTUALITY - Fyziky z univerzity v Marylandu překvapila nečekaná anonymní zásilka, ze které se vyklubala palivová kostka z nacistického jaderného reaktoru. celý článek

  

Chcete dostávat své osobní vydání tištěného magazínu Svět plný energie?

Ano, chci

Podporujeme:

SVĚT PLNÝ ENERGIE

Webový magazín a tištěný
čtvrtletník přináší témata,
zajímavosti, rozhovory
a důležité informace nejen
ze světa plného energie.

Pro Lumius, spol. s r.o.
vydává Business Media CZ a BARIDA Agency

Redakce:
Josef Janků, Jan Gregor a další ...

Grafické zpracování:
Michael Ehrlich

Texty:
neoznačené materiály jsou redakční

Foto:
archiv firem a autorů, redakce,
Thinkstock

Kontakt:

Aktuality
7.11.2019 Lomonosov na místě

AKTUALITY - První ruská plovoucí jaderná elektrárna Akademik Lomonosov dorazila na svou trvalou základnu blízko izolovaného ruského města Pevek na Čukotce, a stala se tak nejseverněji položenou jadernou elektrárnou. Rosatom má za cíl uvést elektrárnu do provozu do konce letošního roku. Společnost chce své malé plovoucí elektrárny s reaktory odvozenými od pohonných jednotek jaderných ledoborců nabízet do odlehlých oblastí, zatím ale žádné zahraniční zákazníky nemá. Mohou fungovat bez přestávky a potřeby doplnit palivo tři až pět let, elektrický výkon reaktorů je 70 MW.  celý článek

15.10.2019 Stát elektromobilů ve tmě

AKTUALITY - Zhruba milion domácností, firem, veřejných institucí a dalších odběratelů v americkém státě Kalifornie se v týdnu od 7. října ocitlo bez dodávky elektřiny. Tamní energetická společnost Pacific Gas and Electric Company (PG&E) je v několika postupných vlnách odstavovala kvůli snížení rizika vzniku lesních požárů.  celý článek

16.7.2019 Emisních povolenek znovu ubude

AKTUALITY - Přebytek emisních povolenek na trhu je podle dat Evropské komise pro 2019 stejný jako v loňském roce. celý článek

12.6.2019 177 GW obnovitelných zdrojů do provozu v roce 2018

AKTUALITY Podle Mezinárodní agentury pro energii (IEA) celkový instalovaný výkon obnovitelných zdrojů uvedených v roce 2018 do provozu činil 177 GW. celý článek

13.5.2019 Uranová kostka z válečného Německa

AKTUALITY - Fyziky z univerzity v Marylandu překvapila nečekaná anonymní zásilka, ze které se vyklubala palivová kostka z nacistického jaderného reaktoru. celý článek

  

Chcete dostávat své osobní vydání tištěného magazínu Svět plný energie?

Ano, chci

Podporujeme:

SVĚT PLNÝ ENERGIE

Webový magazín a tištěný
čtvrtletník přináší témata,
zajímavosti, rozhovory
a důležité informace nejen
ze světa plného energie.

Pro Lumius, spol. s r.o.
vydává Business Media CZ a BARIDA Agency

Redakce:
Josef Janků, Jan Gregor a další ...

Grafické zpracování:
Michael Ehrlich

Texty:
neoznačené materiály jsou redakční

Foto:
archiv firem a autorů, redakce,
Thinkstock

Kontakt: