Univerzitet u Tuzli

Prirodno matematički fakultet

Odsjek: Geografija

Predmet: Geoekologija I

SEMINARSKI RAD

Uticaj energetike na kvalitet životne sredine

Mentor:dr.sc. Sabahudin Smajić, doc.

Tuzla, decembar, 2012 godine

SADRŽAJ

1. Uvod............................................................................................................................22. Energetika....................................................................................................................33. Energija i životna sredina.............................................................................................44. Uticaj pojedinih izvora energije na životnu sredinu.....................................................55. Zagađivanje naftom i naftnim derivatima.....................................................................7

5.1. Uticaj nafte na morski ekosistem5.2. Uticaj nafte na slatkovodni ekosistem5.3. Uticaj nafte na živi svijet

6. Zagađivanje životne sredine ugljem............................................................................127. Prirodni gas..................................................................................................................148. Nuklearna energija.......................................................................................................159. Efekat staklenika.........................................................................................................1710. Racionalno korištenje energije.....................................................................................18

10.1. Neke mjere i metode pri racionalizaciji energije11. Zaključak......................................................................................................................1912. Literatura......................................................................................................................20

1

1. Uvod

U ovom seminarskom radu htjeli bi smo se bolje upoznati sa problemima onečišćenja životne sredine uzrokovane različitim izvorima energije. Promatrajući u ovome radu odnos energetike prema životnoj sredini, naglasak će se staviti na energetske transformacije, te zagađenja životne sredine do kojih dolazi kod tih transformacija. Prateći primarnu energiju do krajnjeg korisnika, najveći je utjecaj fosilnih goriva, koja se s jedne strane transformiraju u električnu energiju, u toplinsku energiju, ili u energiju za hlađenje, te s druge strane u mehaničku energiju za pokretanje vozila. Pri tim transformacijama nastaju emisije koje utiču na ekosistem, neke zagađujući lokalno, a neke djelujući globalno. Ne treba zaboraviti međutim da i drugi oblici primarne energije imaju negativne posljedice na okoliš, npr. hidroenergija obično podrazumijeva velike promjene zbog gradnje akumulacionih jezera, koje osim devastacije flore i faune na području budućeg jezera, imaju i efekt na bližu okolinu, a kroz procese truljenja vegetacije koja se u akumulacijama skuplja i na same globalne procese. Također, nuklearna energija, sa svojim radioaktivnim otpadom, nije neutralna u odnosu na okoliš, ali i novi i obnovljivi energetski izvori imaju i svojih štetnih posljedica.

2

2. Energetika

Energetika je grana privrede koja omogućava snadbjevanje potrošača neophodnom energijom. Energetika je bitna za razvoj čitavog društva. Savremeni privredni razvoj neke zemlje u potpunosti zavisi od raspoloživih izvora energije, njihove iskorištenosti i primjene u proizvodnji i potrošnji. Energetski resursi su svi dostupni izvori energije na Zemlji koji mogu biti: obnovljivi i neobnovljivi. Obnovljivi su: energija vjetra, vode, sunca, geotermalna energija, energija plime i oseke. Neobnovljivi izvori energije su: drvo, ugalj, nafta, zemni gas, nuklearna energija.

3. Energija i životna sredina

Proizvodnja, transport i korištenje energije u velikoj mjeri utiču na okoliš i ekosisteme. Kod energije uticaj na okoliš je gotovo uvijek negativan, od direktnih ekoloških katastrofa poput izlijevanja nafte, kiselih kiša i radioaktivnog zračenja do indirektnih posljedica poput globalnog zatopljenja. Budući da će energetske potrebe čovječanstva nastaviti rasti u idućih nekoliko desetljeća, nužno su neophodne mjere kojima bi se utjecaj eksploatacije energije na okoliš smanjio na najmanju moguću mjeru. Najopasniji izvori energije trenutno su fosilna

3

goriva, tj. ugalj, nafta i prirodni gas, a potencijalnu opasnost predstavlja i iskorišteno radioaktivno gorivo iz nuklearnih elektrana (visoko radioaktivni otpad). Fosilna goriva su opasna zbog toga jer sagorijevanjem ispuštaju velike količine ugljičnog dioksida, a radioaktivni otpad je opasan jer utiče na strukturu organizama na vrlo bazičnom nivou. Ogroman postotak svjetske energije još uvijek se dobiva iz ekološki neprihvatljivih izvora energije, pogotovo fosilnih goriva koja su još uvijek dominantan izvor energije. Kako je osnova fosilnih goriva ugljik, normalnim sagorijevanjem tog goriva nastaje ugljični dioksid (CO2) koji je staklenički plin. Taj ugljični dioksid većinom završava u atmosferi i svojim stakleničkim učinkom uzrokuje globalno zatopljenje. Još opasniji je plin koji se oslobađa prilikom nepotpunog sagorijevanja goriva (sagorijevanja bez dovoljne količine kisika), a to je ugljični monoksid (CO). Ugljični monoksid je izuzetno otrovan plin bez boje, okusa ili mirisa, a koncentracija od samo 0.6% izaziva kod ljudi smrt nakon 15 minuta disanja. Trenutno niti jedno fosilno gorivo nije sasvim pročišćeno, pa se prilikom sagorijevanja otpuštaju još neki štetni plinovi poput sumpornog dioksida ili dušikovih oksida. Ti plinovi kasnije reagiraju s vodenom parom u oblacima i formiraju kapljice koje padaju na zemlju kao slabe sumporne i dušične kiseline - kisele kiše, a te kiše djeluju izrazito štetno na čitave ekosisteme koje zahvaćaju. Kod sagorijevanje nekih izvora energije nastaju i sitne čestice minerala koje kasnije tvore pepeo, ali jedan dio tih čestica diže se u atmosferu nošen vrtlogom dima i te čestice su također vrlo opasne za zdravlje.

4. Uticaj pojedinih izvora energije na životnu sredinu

Postotak upotrebe ekološki prihvatljivih obnovljivih izvora energije još je uvijek na globalnoj skali zanemariv tako da ekološki problemi kao posljedica pretjerane upotrebe fosilnih goriva zaslužuju posebnu pažnju ne samo sa energetskog već svakako i sa ekološkog gledišta. Različiti izvori energije imaju različite uticaje na okoliš u kojem se ti izvori energije proizvode, transportiraju ili koriste. Površinski ozon nastaje kad na ustajalom zraku i sunčanom vremenu dušikov oksid reagira s hlapljivim organskim spojevima. Dušikov oksid na površini obično nastaje sagorijevanjem fosilnih goriva, a hlapljivi organski spojevi nastaju iz dima od goriva, raznih otapala i sličnog. Površinski ozon može upaliti disajne puteve i smanjiti radni kapacitet pluća, izazvati draženje očiju i nosa, te općenito smanjiti sposobnosti ljudi prilikom obavljanja normalnih poslova. Površinski ozon je samo jedan u nizu problema

4

koji su povezani s energijom, a opis ostalih učinaka pojedinih izvora energije na okoliš dat je u nastavku:

Fosilna goriva – ova vrsta goriva ima daleko najveći negativni utjecaj na okoliš. Sagorijevanjem fosilnih goriva u atmosferu se ispuštaju ogromne količine ugljika koji se milionima godina taložio i onda bio prekriven slojevima stijena i zemlje. Taj isti ugljik u atmosferi sad tvori ugljični dioksid koji je staklenički plin i time znatno utiče na temperature na Zemlji.

Bioenergija (biogoriva) – biogoriva stvaraju iste probleme kao i fosilna goriva, ali budući da se proizvodnjom biogoriva zatvara ugljični ciklus, biogoriva su manje štetna od fosilnih goriva. Zatvaranje ugljičnog ciklusa znači da biljke koje se koriste za proizvodnju biogoriva prilikom rasta iz atmosfere uzmu određene količine ugljika koji se kasnije vraća u atmosferu izgaranjem tih biogoriva. Kod fosilnih goriva taj krug nije zatvoren, tj. Ugljik se samo ispušta u atmosferu.

Solarna energija – iako energija Sunca ima ogroman potencijal, zbog male iskoristivosti bilo bi potrebno prekriti velike površine da se dobije iole ozbiljnija količina iskoristive energije. Takvo rješenje ekološki je prihvatljivo samo u područjima u kojima nema vegetacije, tj u pustinjama, a u „zelenim“ područjima to bi stvorilo preveliki negativni učinak na okoliš. Instaliranje solarnih kolektora ili solarnih ćelija na krovovima kuća gotova da nema negativnog učinka na okoliš.

Energija vjetra – sama proizvodnja energije iz vjetra nema ozbiljnijeg negativnog učinka na okoliš. Gledano iz ekološkog aspekta, jedina ozbiljnija zamjerka vjetroelektranama je negativan uticaj na ptičje populacije, tj. Elise vjetrenjača ubijaju ptice. Kao manje zamjerke vjetroelektranama navodi se vizualno zagađivanje okoliša, uništavanje netaknute prirode gradnjom pristupnih cesta do vjetrenjača i generiranje zvuka niske frekvencije koji negativno utiče na zdravlje ljudi (ometaju spavanje, izazivaju glavobolje, mogu izazvati anksioznost).

Energija vode – iskorištavanjem energije vode ne stvara se nikakvo zagađenje okoliša, ali sami infrastrukturni objekti mogu znatno uticati na okoliš. Tako se gradnjom velikih brana poplavljuju velike površine i dižu razine podzemnih voda, a to može promijeniti cijeli lokalni biosistem. Dodatni problem je presijecanje prirodnih tokova vode i time presijecanje ruta kretanja pojedinih vodenih životinja.

Nuklearna energija – sama proizvodnja energije u nuklearnim elektranama iznimno je čist proces. Nama stakleničkih plinova ili drugih zagađenja, jedno dolazi do zagrijavanje vode koja se koristi za hlađenje reaktora, pa to može utjecati na biosisteme. Najveći problem kod nuklearnih elektrana je upotrijebljeno gorivo koje je izuzetno radioaktivno i mora biti pohranjeno više stotina godina u posebnim skladištima pod zemljom.

Geotermalna energija – iskorištavanjem geotermalne energije ne dolazi do zagađenja okoliša. Isto kao i kod ostalih obnovljivih izvora energije i kod iskorištavanja geotermalne

5

energije moraju se izgraditi neki infrastrukturni objekti, ali uticaj tih objekata na okoliš je zanemariv kad se gleda količina proizvedene energije.

Slika 1. Površinski ozon u Nju Jorku

Izvor: http://www.izvorienergije.com/pictures/static_content/energy_and_ecology/ground_level_ozone_newyork.jpg

5. Zagađivanje naftom i naftnim derivatima

Onečišćenje naftom može imati posredan ili neposredan utjecaj: • U fazi istraživanja ležišta i njenoj eksploataciji (kvar na bušotinama, sabirnom sistemu, može doći i do eksplozije i požara).• Pri transportu (tankeri, cisterne).• U toku prerade.• Pri potrošnji.

Prolijevanja nafte tokom njenog prevoza ili u postrojenjima zbog lošeg rukovođenja gotovo uvijek onečišćuju morske ili kopnene akvatičke sisteme. Takvi slučajevi onečišćenja naftom u vodenoj sredini, bilo morskoj ili slatkoj, uzrokuju ekološku katastrofu.

5.1. Uticaj nafte na morski ekosistem

Morski okoliš čine kompleksno povezane zajednice biljnih i životinjskih vrsta i njihovog prirodnog okoliša. Šteta nanjeta na morski okoliš često dovodi do stradanja jedne ili više vrsta

6

u hranidbenom lancu, što zatim lančano vodi sve do stradanja vrsta na samom vrhu hranidbenog lanca. Uticaj nafte na morsku floru i faunu ovisi o sistemu i koncentraciji nafte. Veće količine, osim što mehanički uništavaju organizme koji žive blizu površine mora (posebno mikroorganizme, razvojne i juvenilne oblike), višestruko negativno djeluju na život u moru. Zbog velike koncentracije organske tvari, razlivena nafta dovodi do visoke biološke aktivnosti. Dolazi do eksplozije bakterija, što je osnova za daljnje neprirodno bujanje života te poremećaje u lancu viših i nižih organizama. Mogući su i genetski poremećaji kod morskih organizama. Procijenjeno je da u svijetska mora godišnje dospijeva oko 2,3 miliona tona nafte ili njezinih derivata. Iako su tankerski incidenti najpoznatiji, oni predstavljaju tek mali dio u zagađenju mora naftom (12%). Daleko najveći izvor naftnog zagađenja mora predstavljaju izravna ili neizravna zagađenja koje dolaze sa kopna (59%). Jedan dio nafte prirodno izbije u oceane na krajevima tektonskih ploča (7.7%). Iako tankerski incidenti ne predstavljaju najveći izvor onečišćenja naftom u svjetskim morima, ipak su neke nezgode postale svjetski poznate zbog štete nanesene marinskim ekosistemima. Jedna od poznatijih katastrofa dogodila se u trećem mjesecu 1989. godine kada se tanker Exxon Valdez nasukao na otoke Princa Williama (Aljaska). Tom prilikom je u more iscurilo 35 000 tona sirove nafte koja se ubrzo raširila na veće područje zbog jakih struja i neučinkovitog sistema intervencije. Uginulo je oko 4000 morskih vidri, nekoliko stotina hiljada morskih ptica, a uništeno je i nekad bogato ribolovno područje. Posljedice te katastrofe prisutne su još i danas nakon 5 godina čišćenja i 12 godina nakon tog događaja. Naftna kompanija Exxon potrošila je ukupno 8 miljardi USD za čišćenje. Uz tu katastrofu poznate su i:

Brodolom tankera Torrey Canyon 1967. kada se izlilo 117 000 tona nafte u blizini Velike Britanije i Francuske. Izljev s tankera Amoco Cadiz 1978. kada se izlilo 230 000 tona nafte u blizini Aljaske. 1993. tanker Baraer udario je u sjevernu obalu Škotske. Izlilo se 84 000 tona nafte. 1979. u Meksičkom zalivu dogodio se izljev iz naftnih platformi. Tamna mrlja bila je velika 200 km.

7

Slika 2. Izlijevanje nafte u Meksičkom zalivu

Izvor: http://4.bp.blogspot.com/_d2cNKXgFypY/TCJcInG5PTI/AAAAAAAAAeA/SQjdlLwSwp0/

s1600/skupljanje+nafte+AP.jpg

5.2. Uticaj nafte na slatkovodni ekosistem

Naftni izljevi koji se javljaju u slatkovodnim područjima puno su manje publicirani od izljeva u oceanima, iako su ti izljevi puno destruktivniji za okoliš: češći su, manjeg volumena i komponirani su od rafiniranih naftnih produkata. U većini slućajeva ti naftni izljevi sekudarno dolaze i do mora: kanalizacijskim ispustom, industrijskim postrojenjem; direkno rijekom ili potokom; i posredno atmosferom putem atmosferilija. Slatkovodna područja su puno osjetljivija i puno važnija za ljudsko zdravlje i okoliš jer se naftni izljevi pojavljuju u naseljenim područjima gdje ljudi koriste vodu za piće ili ti dijelovi služe kao ribnjaci. U slatkovodnom području svi organizmi direktno su izloženi smrtonosnim učincima naftnog izljeva: sisavci, ptice, ribe, kukci, mikroorganizmi i vodena vegetacija. Slatkovodna područja dijele se na dva tipa: stajaćice (jezera, močvare) i tekućice (potoke i rijeke). Efekti naftnog izljeva na slatkovodni okoliš variraju ovisno o stupnju vodenog toka i

specifičnih karakteristika okoliša. Stajaćice, kao što su jezera i močvare, s vrlo malo vodenog

toka, ugroženije su od tekućica zbog toga što se nafta u njima zadržava u obliku "bazena" i može ostati kroz jako dugi period vremena. U mirnoj vodi, da bi se obnovio onečišćeni okoliš trebaju proći i godine. Uz to je ugrožena i podzemna voda i cijelo okolno područje. Tekućice su manje ugrožene od stajaćica jer struje pridonose prirodnom mehanizmu pročišćavanja. Ali to ima i negativan učinak: prolivena nafta može biti odnesena strujom i do mora ili neke mirnije obale i tamo izazvati veću katastrofu nego na samom mjestu izljeva. Uz to ide i podatak da se 28% svjetskog prijevoza nafte morima najprije odvija rijekama i hronično onečišćuje slatkovodni ekosistem. Naftni derivati dospijevaju u tekućice ili stajaćice direktno ili indirektno: ispiranjem cesta, ilegalnim odstranjivanjem motornog ulja, nepažnjom ili lošim održavanjem postrojenja.

Incidenti u slatkovodnim sistemima puno su manje razvikani, vjerojatno zbog lokaliziranosti. Jedna od svjetski poznatih velikih katastrofa dogodila se početkom januara 1998. godine kada je popustio veliki spremnik uz rijeku Mononghaela, nekih 37 km uzvodno od Pittsburga (Pennsylvania) i u rijeku je isteklo 3,5 miliona litara nafte. Tank je popustio jer je nedavno bio premješten i rekonstruiran, a kompanija nije napravila normalna testiranja tanka prije nego što su ga napunili naftom. U roku od 24 sata 23 000 ljudi ostalo je u potpunosti bez pitke vode, a još 750 000 moralo je smanjiti potrošnju vode na jednu četvrtinu potreba. Evakuirane su hiljade porodica, zatvorene su škole, tvornice i riječni promet. Od posljedica izljeva uginulo je više tisuća pataka, gusaka i riba. Zatvoreni su i svi izvori pitke vode nizvodno od rijeke Mississipi. Zbog nepristupačne obale i jakih struja iz rijeke je odstranjeno samo 380

8

000 litara ulja. Da se incident dogodio u ljetnim mjesecima, učinak na živi svijet bio bi još razorniji, jer su onda gotovo svi kičmenjaci i beskičmenjaci u aktivnoj fazi života.

Slika 3. Naftne mrlje na rijeci Savi

Izvor: http://www.duzs.hr/news.aspx?newsID=2409&pageID=100

5.3. Uticaj na živi svijet

Uticaj nafte na vodenu, bilo morsku ili slatkovodnu, floru i faunu ovisi o sistemu i koncentraciji nafte. Nafta koja pluta na površini vode može svojim fizikalnim osobinama ugroziti životinje i biljke jer sprečava fotosintezu, disanje i hranjenje. Nakon izljeva nafte aromatski ugljikovodici uzrokuju neposrednu smrt mnogih organizama. Nakon nekoliko dana oni ispare, a nafta ostaje u kuglicama koje su nakon nekoliko sedmica ili mjeseci uništene prirodnim procesima biodegradacije pri čemu sudjeluju neke bakterije (Pseudomonas, Mycrobacterium, Nocardia), gljive (Candida, Cladosporium) i alge. Posljedica toga je smanjenje količine kisika u moru, zbog poremećaja u njegovom dotoku. Kapljice nafte slijepe se za perje ptica ili dlaku vodenih sisavaca i sprečavaju termoregulaciju i prirodnu lakoću i moć plutanja. Životinje se utope ili otruju progutanom naftom nakon pokušaja čišćenja svog krzna/perja. Jaja i mladi razvojni stadiji posebno su osjetljivi na neke toksične tvari nafte koje su topive u vodi. Postoji osim toga čitav niz subletalnih efekata. Posljedice na morski ili slatkovodni okoliš razlikuju se s obzirom na uticaj različitih faktora kao što su: biološke i fizičke karakteristike dna - područja na kojem je došlo do onečišćenja, godišnja doba i vremenske prilike. Najgore posljedice za okoliš nastupaju kad naftna mrlja završi na obali. Nafta uglavnom stimulira rast heterotrofnih bakterija koje koriste

9

ugljikohidrate, a njezin je učinak na alge puno manje negativan nego na ostale više organizme, iako su one jako osjetljive na sekudarne efekte poput porasta primarne produkcije (povećanje količine hranjivih soli zbog raspadanja uginulih organizama) što može dovesti do naglog smanjenja kisika u vodi. Na naftne ugljikovodike osjetljive su i više biljke budući da oni smanjuju stopu fotosinteze tako što mijenjaju permeabilnost staničnih membrana ili apsorbiraju svjetlost potrebnu kloroplastima. Ribe lako primaju ugljikovodike preko škrga, ali kad se stave u svježu nezagađenu vodu te tvari brzo nestaju, što je ukazalo na metaboličke sposobnosti riba da uklone ugljikohidrate iz organizma. Sistem oksidaza u jetri ribe te mikrosomi koji sadrže P-540 reagiraju s ksenobioticima te potiču njihovu sekreciju. Ti brzi metabolički mehanizmi dokazani su u slučajevima unosa kvinola, benzpirena i antracena. Vodozemci su relativno osjetljivi na derivate nafte zbog tanke i propusne kože te vodenih ličinačkih stadija. Pokusima je utvrđeno da povećanje koncentracije motornog ulja nema učinka na jaja žabe (Hyla cinera), dok su punoglavci pokazali veliku osjetljivost. Pri maksimalnoj koncentraciji (1000 mg/l) više niti jedan punoglavac nije metamorfozirao.Negativni učinci nafte i njenih derivata na ptice su brojni: - hipotermija uzrokovana ljepljenjem perja - poremećaj u ionskoj ravnoteži - dehridracija nakon gutanja ulja - mijenja se ponašanje - nešenje jaja se mijenja - stopa rasta je promijenjena. Ptica ne mora pokazivati direktne simptome trovanja, ali se otrovne tvari mogu nagomilati u jajima te spriječiti oplodnju ili razvoj embrija. Kada su jaja divlje patke nakon nešenja premazane s 10 mikrolitara nafte niti jedna se patka nije izlegla. Pri manjim koncentracijama događale su se brojne deformacije embrija: oštećenje jetre, deformacije kljuna, kosti i probavnog trakta.

Slika 4. Negativan učinak nafte na ptice

10

Slika 5. Negativan učinak nafte na ptice ( Meksički zaliv)

Izvor: http://www.dnevno.hr/slike/Svijet/clanci/4853/c2_4094.jpg

6. Zagađivanje životne sredine ugljem

Nedostatak nafte u nekim zemljama nadoknađuje se ugljevima. Upotreba lignita za proizvodnju energije ekonomski i ekološki je veoma problematično. Lignit se mora drobiti neposredno uz nalazište kako bi se izbjegli veliki troškovi prevoza. Negativne posljedice za prirodnu sredinu ove vrste uglja stvaraju se pri transport, utovaru i istovaru. Izgaranjem lignita nastaju velike količine šljake, pepela, što mehanički opterećuje životnu sredinu i nameće problem njenog odvoza, deponiranja, zaštite voda i pedološkog pokrova. Problemi koji nastaju upotrebom energetski kvalitetnijih ugljeva su još veći. Visoki postotak sumpora stvara velike teškoće pri izgaranju.

Pri proizvodnji uglja podzemnom eksploatacijom praktično nema uticaja na životnu sredinu, jer se primjenom odgovarajućih metoda eksploatacije mogu eliminisati eventualna slijeganja terena. Negativan uticaj površinske eksploatacije, pored privremenog(ali dugotrajnijeg) zauzimanja i izmjene namjene zemljišta, gdje se nalazi ležište uglja, odražava se još i na:

-Zauzimanje dodatnog poljoprivrednog zemljišta koje se angažuje za smještaj jalovine.

-Odvodnjavanjem površinskih kopova vrši se uticaj na nivo i režim podzemnih voda.

-Zaštitom površinskih kopova od površinskih voda mjenjaju se vodni tokovi i utiče na mogućnost navodnjavanja okolnih parcela.

11

-Zagađenje vazduha prašinom utiče negativno na stanovništvo i poljoprivredne kulture u blizini kopova.

-Otkopavanjem uglja mjenja se reljef, utiče na klimu, izmještaju se postojeći objekti infrastrukture ili se grade novi koji služe eksploataciji uglja ili objektima pripreme uglja, čime se smanjuju površine poljoprivrednog zemljišta.

-Narušavaju se estetske vrijednosti okoline i dolazi pojave buke usljed rada mehanizacije.

Slika 6. Površinski kop Dubrave (izmjenjen reljef)

Izvor: http://www.panoramio.com/photo/76247955

12

7. Prirodni gas

Zalihe prirodnog plina se najčešće nalaze zajedno sa naftom, mada postoje i nalazišta čistog plina. Prirodni plin, poput nafte i uglja, nastaje u zemlji transformacijom biljaka i sitnih životinjica. Sadržaj energije u prirodnom plinu je skoro isto toliko visok kao i kod nafte. Prirodni plin se koristi kao gorivo u elektranama, za grijanje i u industriji. Prirodni plin je najčistiji oblik neobnovljive energije, jer mu je sadržaj otrovnih materija veoma nizak. Pošto može sagorijevati veoma brzo, lak je za korištenje. Međutim, pri korištenju prirodnog plina ipak postoji problem sa ispuštanjem ugljen-dioksida, jer se on, kao i nafta i ugalj stvara od ostataka biljnih i životinjskih organizama. Prirodni plin se na svoja odredišta obično transportuje cjevovodima, ili mu se temperatura snižava da bi prešao u tečno stanje, nakon čega se prevozi posebnim brodovima za tečni prirodni plin. Tečni plin nazivamo tečni prirodni plin ili skraćeno LNG (na engleskom: Liquified Natural Gas).

8. Nuklearna energija

Nuklearna energija se skoro u potpunosti koristi za proizvodnju električne energije, mada se u nekim slučajevima ova energija koristi i kao pogonsko gorivo. Prva nuklearna elektrana je napravljena i otvorena u Sovjetskom Savezu, 1954. godine. Danas nam nuklearna energija

13

obezbjeđuje oko 17% od ukupne količine električne energije proizvedene u svijetu. U nuklearnim elektranama kao resurs za dobivanje električne energije koriste se uranij, torij ili plutonijum. Kao rezultat odvajanja (fizije) atoma ovih elemenata, u nuklearnoj reakciji se proizvodi toplotna energija. Ona se koristi za zagrijavanje vode iz koje se zatim stvara vodena para koja pokreće parne turbine agregata, pa tako nastaje električna energija. Nuklearne elektrane koriste kemijske elemente koji se lako raspadaju, to jeste one kod kojih se nukleusi u procesu fisije lako razdvajaju na lakša jezgra. Kroz taj proces koji se odvija u nuklearnom reaktoru oslobađa se ogromna količina energije. U nuklearnim elektranama, hemijski elementi se stavljaju u reaktor, i nakon sagorijevanja se uklanjaju i mijenjaju sa novima. Iskorišteni elementi, koji se sastoje od radioaktivnih materija hlade se vodom tokom određenog vremenskog perioda. Zatim se taj nuklearni otpad transportuje specijalnim kontejnerima u skladišta nuklearnog otpada. U tim skladištima se vrši odvajanje urana i plutonijuma, gdje uran postaje novo gorivo a plutonijum se skladišti na specijalan način. Ono što ostaje je visoko radioaktivan otpad, koji se skladišti u rezervoare od nehrđajućeg čelika. Ovaj otpad je veoma opasan i potrebno je hiljade godina da bi se razgradio.

Izgradnja nuklearnih elektrana je veoma skupa. Iako u svom radu ne prouzrokuju ispuštanja stakleničkih plinova, nuklearne elektrane su veoma štetne za okoliš, zbog svog radioaktivnog sadržaja. Do sada nije pronađen nijedan način za potpuno sigurno uskladištenje radioaktivnog otpada. Osim mogućnosti ekonomske propasti vlasnika nuklearnih elektrana, ova činjenica trenutno predstavlja najveću opasnost proizvodnje električne energije u nuklearnim elektranama. Izgradnja nuklearne elektrane je oko pet puta skuplja od izgradnje termoelektrane na ugalj. Visoki troškovi nuklearnih reaktora i nuklearnih elektrana su velikim dijelom posljedica potrebe primjene strogih mjera sigurnosti kako bi se izbjegle nesreće. Pored toga, moramo imati na umu da su troškovi transporta, skladištenja i prerade radioaktivnog otpada stvorenog u nuklearnim elektranama veoma visoki. Stoga, i pored činjenice da je nuklearna energija sama po sebi naizgled jeftina i bezopasna za zemljinu atmosferu, u stvari se radi o jednom od najskupljih izvora energije. U cijenu električne energije dobivene iz nuklearne elektrane treba uzeti u obzir i vađenje i transport radioaktivne sirovine, izgradnju nuklearne elektrane, kao i rješavanje problema sa radioaktivnim otpadom. Rušenje i uklanjanje nuklearnih elektrana nakon isteka njihovog uobičajenog roka trajanja je izuzetno komplikovan i opasan proces. Ozbiljna opasnost koja je povezana sa korištenjem nuklearne energije je i mogućnost zloupotrebe radioaktivnih materija za proizvodnju ili korištenje nuklearnog oružja. Još jedna opasnost u vezi sa nuklearnim elektranama je mogućnost nesreća sa katastrofalnim posljedicama. Nesreća u nuklearnoj elektrani u Černobilu do koje je došlo 1986. godine je bila najveća i imala je najteže posljedice do kojih je ikada došlo. Razmjere ove nesreće se mjere u svjetskim razmjerima, i njene posljedice su ozbiljno pogodile stanovništvo nekoliko država. Ekonomski gubitak zbog nesreće u Černobilu je bio tri puta veći od ekonomskih pogodnosti proizvodnje električne energije u toj elektrani od početka njenog rada pa sve do nesreće. Problem postizanja bezopasne proizvodnje nuklearne energije ostaje i dalje neriješen.

14

9. Efekat staklenika

Sunčevo zračenje djelomično prolazi kroz atmosferu, a djelomično se od nje reflektira. Dio reflektiranog zračenja se apsorbira u atmosferi u stakleničkim plinovima. Najvažniji staklenički plin je vodena para, ali ona je dio prirodnog ciklusa vode, te nije u značajnoj mjeri posljedica ljudske djelatnosti. Staklenički plinovi, koji u atmosferu ulaze kao posljedica ljudske djelatnosti (antropogeni staklenički plinovi) su CO2, NxO, CH4, HFC, PFC i SF6. Ugljični dioksid (CO2), ili prema ispravnoj terminologiji, ugljik (IV) oksid, uglavnom nastaje izgaranjem fosilnih goriva. Didušični oksid (N2O), ili dušik oksid, također nastaje pri procesima izgaranja, ali je značajniji izvor u raznim industrijskim procesima, te naročito u poljoprivredi. Metan (CH4) se ispušta u atmosferu prilikom rukovanja, proizvodnje, transmisije, prerade i distribucije fosilnim gorivima, ali i u poljoprivredi, enteričkom fermentacijom u domaćih životinja, te fermentacijom otpada. Preostala tri plina koriste se u industrijskim procesima, te iako se radi o malim količinama, imaju veliki uticaj na efekt staklenika. Efekt staklenika je značajan mehanizam održanja temperature atmosfere, naime bez tih plinova temperatura bi bila 30oC niža, te postojeći život ne bi bio moguć.

15

Slika 7. Što je to efekt staklenika? Dio reflektiranog zračenja se apsorbira u stakleničkim plinovima 

Izvor: http://powerlab.fsb.hr/enerpedia/index.php?title=ENERGETIKA_I_OKOLI%C5%A0#Efekt_staklenika

10. Racionalno korištenje energije

Uticaj potrošnje energije najvećim djelom se manifestuje u zagađivanju atmosfere. Glavni izvori zagađenja su transportna sredstva, termički uređaji i industrijska postrojenja. Vrste zagađenja zavise od njihovog izvora, a njihov udio u ukupnoj emisiji još i od lokacije i vremena.Mjere za smanjenjenje štetnog uticaja energetike na životnu sredinu su: Primjena mjera redukcije i zaštite životne sredine, te racionalizacija potrošnje energije:

-Cilj smanjenje potrošnje energije uz zadržavanje rasta standarda i društvenog proizvoda.-Racionalizacija, štednja, stimulacija, obuka kadrova, informisanje, normativno i zakonsko regulisanje.-Mjere razvijenih zemalja kao posledica energetske krize:–Intenezivnije razvijanje sopstvenog energetskog potencijala,–Zamjena uvozne energije energijom iz domaćih izvora gdje je to opravdano.–Stimulacija istaživanja i razvoja tehnologoje i tehnike.–Stimulacija interesa za racionalno korištenje energije.–Donošenje propisa i standarda za sve korisnike energije.–Ekonomske mjere, politika cjena, taksi, kreditna politika.–Preispitivanje potrošnje u svim sektorima.

10.1. Neke mjere i metode pri racionalizaciji energije

16

Elektrostatički filteri visoke efikasnosti, uređaji za prečišćavanje otpadnih voda, .. Gasifikacija i likvefakcija

–Doprinose smanjenju štetnih uticaja na okolinu, u odnosu na korištenje lignita, jer se dobija kvalitetnije gorivo. –Postrojenja za gasifikaciju i likvefakciju su potencijalno veliki zagađivači, ali je zaštitu relativno lakše obezbjediti na jednom mjestu (lokaciji proizvodnje)

Desulfurizacije dimnih gasova se danas u svijetu sve više primenjuje bez obzira na znatno povećanje investicionih troškova energetskih postrojenja

–Efikasnost u uklanjanju sumpora iz uglja fizičkim putem iznosi od 10% do 50%. Fizičko prečišćavanje je razvijena tehnologija kojom se postiže veća kalorična moć, manji sadržaj sumpora, pepela i drugih mineralnih primesa, ali dovodi i do velikih energetskih gubitaka u odbačenom uglju –Hemijsko prečišćavanje uglja, iako dugo razvijano, još nije doživelo veću komercijalnu primenu.

Prostorno planiranje

11. Zaključak

Proizvodnja i korištenje energije je ono područje ljudskih aktivnosti koje ima najštetniji uticaj na prirodu. Ovaj uticaj djelomično zavisi od zakonitosti koje vladaju u samoj prirodi, kao naprimjer pri pretvaranju energije nižeg kvaliteta u energiju višeg kvaliteta. Međutim, u mnogim slučajevima zagađenje životne sredine nije neizbježno i više je povezano sa neefikasnom potrošnjom energije, korištenjem neobnovljivih izvora energije, i odsustvom volje i želje da se prerađuje otpad iz te proizvodnje. Ove negativne posljedice korištenja energije se mogu u potpunosti savladati, iako to ponekad zahtijeva značajna sredstva i postiže se sa jako puno rada i truda. Međutim, čovječanstvo nema izbora. Milioni godina su bili potrebni da bi čovječanstvo uspjelo dostići sadašnji nivo civilizacije. I ako mi želimo da čovječanstvo i sva živa bića na planeti Zemlji opstanu, i ako cijenimo život još nebrojeno mnogo budućih generacija, onda je efikasno korištenje energije koju imamo na raspolaganju jedini način da se ovaj cilj ostvari. Na nama leži velika odgovornost da sačuvamo takav svijet u kojem ljudska bića, životinje, biljke i svi živi organizmi mogu živjeti. Neka to postane naš zajednički cilj i cilj svakoga od nas.

17

12. Literatura

1. Spahić, M., Osnove geoekologije-Geografske osnove životne sredine, Harfo-graf, Tuzla, 1999.

2. Matas, M., Geografski pristup okolišu, Petrinja, 2001.

3. http://www.hsse.hr/cms/index.php/ENERGIJA_I_OKOLI%C5%A0_2012

4. http://www.undp.ba/upload/publications/Energija%20i%20okolis%20udzbenik%20HR.pdf

5. http://www.izvorienergije.com/energija_i_ekologija.html

6. http://powerlab.fsb.hr/enerpedia/index.php?title=ENERGETIKA_I_OKOLI%C5%A0

7. http://www.multi-science.co.uk/ee.htm

8. http://zebu.uoregon.edu/energy.html

9. http://pubs.rsc.org/en/journals/journalissues/ee

10. http://blog.dnevnik.hr/poremecheny/2005/12/1620452001/index.2.html

18

19