Konference k vyhlášení výsledků soutěže žáků a studentů (PŘÍTECH) 23. dubna 2015 od 10 hodin
Registrační číslo: CZ.1.07/2.3.00/45.0029 Název projektu: Věda pro život, život pro vědu
SVĚT (A) ENERGIE Dana Drábová
ENERGIE JE VZÁCNÝ ZDROJ • Moderní energie vytvořila prosperitu • Bez energie přestane být dostupné prakticky všechno, co dnes považujeme za běžnou součást života, někdy dokonce za přirozené právo: • • • • • •
Pitná voda Potraviny Teplo Hromadná doprava Zdravotní péče …
TROCHA HISTORIE • Na začátku byla jediným zdrojem energie potrava (pro práci lidských svalů) a prakticky všechnu energii lidé vynakládali na to, aby si potravu opatřili. • Začali využívat oheň (spalovali biomasu) • Pak se naučili používat sílu zvířat • Ještě před 150 lety byly hlavními zdroji energie síla svalů a spalování dřeva, dnes představují méně než 1%
2 KOŇSKÉ SÍLY = 1,47 KW = PRÁCE 20 LIDÍ
ENERGETIČTÍ OTROCI • Průměrný světoobčan potřebuje na pokrytí svých energetických potřeb 20 „energetických otroků“ • 20 nepřetržitě pracujících lidí • V USA mezi 50 a 100 • V Bangladéši je k dispozici méně než jeden
• Celodenní dřinu jednoho člověka nahradí 100g uhlí • Moderní kombajn = 5000 pracujících lidí • Velká lokomotiva = 100000 pracujících lidí
NAŠE CIVILIZACE JE NA ENERGII ZÁVISLÁ
2.5 miliardy lidí má pro vaření a topení k dispozici pouze biomasu 2 miliony úmrtí ročně (malárie = 1.2 milionu, tuberkulóza 1.6)
Naše civilizace byla stvořena fosilními palivy a její společenské obrysy a technické základy nemohou být přebudovány za deset nebo dvacet let. Energetické přeměny jsou ve své podstatě dlouhodobé procesy, trvající desítky let a nikoli roky. V současné době přes 80% spotřebovávané energie pochází z fosilních paliv a tento podíl zatím jen roste. Žádná kombinace starých a nových zdrojů energie není schopna v delším výhledu zajistit růst na úrovni průmyslové společnosti druhé poloviny minulého století Tyto zprávy se neposlouchají dobře, ale ještě horší by bylo je ignorovat
JE NÁS STÁLE VÍCE
+ 200 tisíc lidí za den
STÁLE VÍCE NÁS ŽIJE VE MĚSTECH
Hong Kong, hustota bytové spotřeby 3 000 W/m2
ENERGETICKÁ BEZPEČNOST
•Energie dostupná: • Ve správném množství • Na správném místě • Ve správném čase • Ve správné formě • Za „správnou“ cenu
• A zároveň energie rozumně „přátelská“ k lidem a přírodě
+ 37%
Mtoe = 11.63 TWh
V DNEŠNÍM SVĚTĚ MŮŽEME SKORO VŠECHNO, ALE BEZ ELEKTŘINY NEMŮŽEME SKORO NIC
JEDEN ZE SCÉNÁŘŮ - ELEKTŘINA
Fossil
Nuclear Hydro Bio
Fossil
Nuclear
Hydro
Bio
Wind
VÝCHODISKA STÁTNÍ ENERGETICKÉ KONCEPCE • Priorita – efektivní reakce na změny • Rozmanitý mix s využíváním všech typů zdrojů.
• Priorita - snížení využití fosilních paliv a emisí • Uhlí dochází. Postupné nahrazení uhlí jádrem (dominantně), obnovitelnými zdroji a plynem.
• Priorita – efektivita, sociální únosnost • Zrušení dotací do výkupních cen a podpora dotací investic do decentralizovaných malých obnovitelných zdrojů (FV na střechách).
• Priorita - bezpečnost a ekologie • Mít vždy alespoň mírný přebytek výkonu i výroby. • Náhrada uhelné elektřiny u našich sousedů v Polsku a Německu českou jadernou elektřinou zlepší ekologickou situaci i Česku.
NĚMECKÁ „ENERGIEWENDE“ • Cílem Německa je : • Maximalizovat podíl OZE jako „domácího“ zdroje • a tím posléze snížit svou závislost na dovozu fosilních paliv a emise skleníkových plynů
• Prioritou EW je také opuštění jaderných zdrojů • EW znamená nikoliv úpravu dílčích parametrů energetického mixu Německa, ale paradigmatickou změnu organizace celé energetiky • Dočasně (?) se nehledá se sociálně ekologické optimum: • Sociálně dostupná energie (efektivita její výroby) • Ekologicky šetrná produkce energie
Německá uhelná elektrárna Neurath je druhá největší v Evropě
DOMÁCÍ ZDROJE?
VE SPRÁVNÉM MNOŽSTVÍ?
VE SPRÁVNOU DOBU?
VE SPRÁVNOU DOBU?
ZA SPRÁVNOU CENU?
VIZE PRO UDRŽITELNOU ENERGETIKU • Naučme se používat zdravý rozum, kriticky myslet, nebojme se pojmenovat věci pravými jmény. • Zkusme si co nejrychleji připustit, že doba levné energie je definitivně za námi. • Naučme se myslet lokálně a zaměřme se na co nejvyšší rozumně dosažitelnou energetickou soběstačnost domácností a místních komunit. • Spolupracujme s našimi sousedy v Evropě, respektujme jejich volbu energetického mixu, snažme se o společné řešení přeshraničních dopadů. • Nelitujme investic do vzdělání a výzkumu, ty jsou naší nadějí do budoucna.
Fyzika zná pouze jeden zdroj energie. Energie v přírodě vzniká pouze v důsledku syntézy lehkých jader nebo při štěpení jader těžkých.
Kolik energie se uvolní při jaderném štěpení? Jestliže změříme a sečteme hmoty všech štěpných produktů zjistíme, že celková hmota štěpných produktů je menší než původního jádra uranu. Tato chybějící hmota ∆m v uvažované štěpné reakci byla změněna na energii ∆E získanou v reakci podle Einsteinovy rovnice : ∆E = ∆mc2. Jeli např. ∆m = 1g, získáme energii stejnou jako shořením 20 tun uhlí!
200 MeV (0,03 nJ) na jedno štěpení Pro srovnání: C+O2=CO2
+ 4.1 eV
Termojaderná fúze 2H
+ 3H → 4He + n + 17.58 MeV
SCÉNÁŘE EU