V tej objavi na blogu bomo preučili, zakaj obnovljivi viri energije pridobivajo na pozornosti sredi izčrpavanja fosilnih goriv in okoljskih problemov, ter raziskali njihov potencial.
Naftni krizi leta 1974 in 1978 sta potrdili globalni vpliv držav proizvajalk nafte in ljudi spodbudili k spoznanju, kako odvisni smo od fosilnih goriv. Države, ki niso proizvajalke nafte in so zaradi teh kriz utrpele ogromne gospodarske izgube, so se začele zanimati za razvoj tehnologij obnovljivih virov energije, da bi zmanjšale svojo odvisnost od uvoza nafte. Poleg tega je bilo globalno segrevanje prvič uradno omenjeno v poročilu Rimskega kluba iz leta 1972, ogljikov dioksid pa je bil kasneje opredeljen kot glavni vzrok za globalno segrevanje, kar je povečalo potrebo po obnovljivih virih energije kot okolju prijaznem viru energije.
Ker so zaloge fosilnih goriv še za približno 40 let, je varnost jedrske energije, ki se je oglaševala kot alternativni vir energije, pa je bila zaradi več nesreč v jedrskih elektrarnah postavljena pod vprašaj, sta bili neomejena zaloga in stabilnost obnovljivih virov energije obravnavani kot glavni prednosti pred obstoječimi viri energije. Poleg tega je od začetka veljavnosti Kjotskega protokola leta 1997 približno 32 držav po svetu uvedlo sistem trgovanja z emisijami ogljika, v katerem lahko kupujejo in prodajajo emisijske kredite ogljika. Maja 2012 je korejski državni zbor sprejel zakon o sistemu trgovanja z emisijami ogljika in pričakuje se, da se bo razvoj obnovljivih virov energije spodbujal kot projekt, ki bo prinesel gospodarske koristi, ki presegajo okvir varstva okolja in razvoja alternativnih virov energije.
V Koreji je obnovljiva energija v 2. členu Zakona o spodbujanju razvoja in uporabe nove in obnovljive energije opredeljena kot »energija, ki se pretvarja iz obstoječih fosilnih goriv ali iz obnovljivih virov, kot so sončna svetloba, voda, geotermalna energija, padavine, živi organizmi in organske snovi, vključno s sončno svetlobo, bioenergijo, vetrno energijo, malimi hidroelektrarnami, gorivnimi celicami, utekočinjanjem premoga, uplinjanjem, uplinjanjem težkih ostankov, morsko energijo, odpadki, geotermalno energijo in vodikom«. Obnovljiva energija se glede na državo imenuje tudi nova energija, obnovljiva energija, zelena energija in alternativna energija, nekoliko pa se razlikuje tudi klasifikacijski sistem. Koreja na primer ločuje bioenergijo in energijo odpadkov, Združene države Amerike pa ju združujejo in imenujejo biomasa.
Glede na raziskavo Korejske agencije za energijo je odpadna energija predstavljala 67.5 % obnovljive energije v Koreji, sledili sta ji mali hidroelektrarni (12.73 %) in bioenergija (12.7 %). V Združenih državah Amerike je biomasa (vključno z odpadno energijo) predstavljala 53 %, sledili sta mali hidroelektrarni (31 %) in vetrna energija (11 %). Na svetovni ravni sta bioenergija (ali odpadna energija) in mali hidroelektrarni najpogosteje uporabljena obnovljiva vira energije, vrste uporabljene energije pa se razlikujejo glede na lokacijo in geografske značilnosti posamezne države. Obnovljiva energija je razvrščena glede na vrsto neposredno uporabljenega vira energije, ta članek pa bo obravnaval definicije, načine rabe energije ter prednosti in slabosti vsake vrste energije v skladu s klasifikacijo obnovljive energije v Koreji.
Sončna energija se deli na sončno toplotno energijo in sončno fotovoltaično energijo. Sončna toplotna energija se uporablja za proizvodnjo energije z uporabo zbrane sončne toplote za proizvodnjo sončnih grelnikov vode ali pare. Sončna energija izkorišča fotovoltaični učinek sončnih celic za proizvodnjo električne energije. Slaba stran sončne energije je, da je na voljo le omejen čas na dan in da nanjo vplivajo vreme in letni časi, prednosti pa so, da je brez onesnaževanja, neomejena in doseže zemeljsko površino v količinah, ki so 100,000-krat večje od celotne energije, porabljene na Zemlji.
Energija oceanov se nanaša na elektriko ali toploto, proizvedeno s pretvorbo oceanskih plimovanja, valov, tokov, temperaturnih razlik itd. Energija plimovanja je metoda potopitve podvodnih vetrnih turbin v plimske tokove in uporabe sile plimovanja za vrtenje turbin. Energija valov uporablja bat, povezan z bojo, za proizvodnjo električne energije z izmeničnim gibanjem, ki ga povzroča gibanje valov navzgor in navzdol. Ker pa je treba energijo proizvajati neposredno v morskem okolju, se je onesnaževanju okolja težko izogniti.
Geotermalna energija se nanaša na toplotno energijo, ki prihaja iz tal skozi površino, ki vsebuje vodo in kamnine z visoko temperaturo. Trenutno se geotermalna energija uporablja predvsem neposredno, vendar se izvajajo tudi raziskave metode črpanja vode z visoko temperaturo iz tal in njenega izhlapevanja v tekočino z nizko vreliščem za vrtenje turbin. Geotermalna energija ima neomejen potencial za proizvodnjo energije, saj je približno 47 % sončne energije shranjene v tleh v obliki geotermalne energije in se reproducira s procesom razpada radioaktivnih izotopov pod zemljo.
Vetrna energija je metoda pretvorbe kinetične energije zračnega toka v mehansko energijo z vrtenjem vetrnic, ki se nato pretvori v električno energijo. Slabosti so, da je veter nepredvidljiv in da lahko vetrne turbine uničijo naravno okolje, vendar imajo veliki kompleksi relativno nizke stroške proizvodnje energije, zaradi česar so komercialno upravičeni. Koreja ima obsežna gorska in obalna območja, zato je veliko zanimanja za raziskave vetrne energije.
Proizvodnja električne energije v malih hidroelektrarnah je načeloma podobna proizvodnji električne energije v velikih hidroelektrarnah, vendar je manjšega obsega in tehnično enostavnejša, kar ustreza lokalnim razmeram. Potencialna energija vode se pretvori v kinetično energijo, ki se uporablja za vrtenje turbine in proizvodnjo električne energije. Med pomanjkljivosti pa spadajo uničevanje okolja zaradi gradnje jezu, visoki začetni stroški gradnje in nihanja v proizvodnji električne energije glede na količino padavin.
Sledi primer pridobivanja energije predvsem v obliki goriva z razgradnjo ali sintezo organskih ali anorganskih materialov. Energija, proizvedena v obliki goriva, je enostavna za shranjevanje in transport, zaradi česar je zelo dragocena.
Bioenergija se nanaša na tekoča, plinska, trdna goriva ali električno in toplotno energijo, pridobljeno z razgradnjo biomase. Prednost bioenergije je enostavno shranjevanje in transport, vendar je treba biomaso, ki se uporablja kot surovina, gojiti in pobirati, poleg tega pa obstaja možnost, da se bodo cene hrane povišale, saj se bo hrana uporabljala kot gorivo. Kot alternative so pomembne raziskave encimov, ki razgrajujejo organske snovi, kot je celuloza, in raziskave z uporabo alg.
Energija iz odpadkov se nanaša na tekoča ali plinasta goriva, proizvedena z razgradnjo odpadkov, ali na odpadno toploto, pridobljeno s sežiganjem odpadkov. Energija iz odpadkov lahko reši težave z odstranjevanjem odpadkov, vendar so onesnaževala okolja, ki nastanejo med procesom sežiganja, slabost.
Energija premoga je energija, pridobljena s pretvorbo nizkokakovostnih surovin v sintetični plin z uporabo tehnologije uplinjanja premoga in pogona turbin. Ključna sta postopek uplinjanja premoga in postopek čiščenja plina.
Vodikova energija se pridobiva z razgradnjo vode ali organskih snovi in ima prednost, da med zgorevanjem skoraj ne oddaja onesnaževal okolja. Če se razvije tehnologija za shranjevanje vodika, ga je mogoče enostavno prevažati v plinasti ali tekoči obliki, zaradi česar je tako priročen kot obstoječa fosilna goriva.
Gorivne celice so naprave za pretvorbo energije, ki s pomočjo elektrokemijskih reakcij pretvarjajo kemično energijo goriva v električno energijo. Gorivne celice imajo prednost, da ne proizvajajo izpušnih plinov, ker ne zgorevajo, vendar jim manjka vzdržljivost in ekonomska izvedljivost, ki sta potrebni za komercializacijo.
Če povzamemo, ima vsaka vrsta obnovljive energije svoje prednosti in slabosti, vendar je njihov skupni cilj uporaba trajnostne energije in zmanjšanje emisij ogljika za zmanjšanje onesnaževanja okolja. Trenutno obnovljiva energija predstavlja približno 12 % svetovne proizvodnje električne energije, Združeno kraljestvo in Nemčija pa sta si zastavili cilj, da do leta 30 proizvedeta približno 2030 % celotne energije iz obnovljivih virov energije. Tudi Koreja si je zastavila cilj, da do leta 20 proizvede približno 2030 % celotne energije iz obnovljivih virov energije. S temi globalnimi prizadevanji se pričakuje, da se bosta raziskovalno področje in industrijski trg obnovljive energije sčasoma razvijala in postajala vse pomembnejša.
