ENERPEDIA - Doprinosi suradnika [hr]

ODRŽIVI RAZVOJ ENERGETIKE

2008-01-21T16:03:29Z

Rmikulandric: /* Demografija i resursi */

[[Image:Odrzivi_razvoj_energetike.jpg]]

Cilj ovog poglavlja je postići razumjevanje međuodnosa razvoja, tehnologije i resursa, kao glavnih silnica koje određuju ljudsku povijest, s posebnim naglaskom na energetiku - nauku o korištenju jednog od osnovnih resursa, energije, koja funamentalno utječe na tehnologiju, koja je opet osnova razvoja. Međutim, osim ograničenosti jednog resursa, energije, korištenje energije smanjuje i dostupnost drugim resursima, poput čiste vode, zraka, itd.

=Uvod=
[[Image:Crta.jpg]]

Da li će naša civilizacija propasti ili će napredovati? Svjedoci smo sve češćih dovođenja u sumnju opstanka svijeta, ovakvog kakvog ga poznajemo, iako se s druge strane čini, da je napredak i brzina razvoja koje je čovječanstvo postiglo, bez premca u povijesti. Tko je u pravu? Optimisti ili pesimisti? Civilizacije su u povijesti propadale ostavljajući iza sebe samo kamene artefakte (Rapa Nui, Maje), a mnoge su dugo nadzivjele nestanak političkog okvira u obliku civilizacijskih vrijednosti (Rim), dok neke traju iako im stalno predviđaju propast (Zapad, Kina). Mogu li se na neki način civilizacije grupirati? Što je to što određuje preživljavanje neke civilizacije? Marvin Harris, jedan od vodećih antropologa dvadesetog stoljeća, postavlja razvoj kao posljedicu s jedne strane demografskog pritiska a s druge ograničenosti resursa na datom tehnološkom nivou. U trenutku kada pojedina civilizacija dostigne nivo potrošenosti resursa ima dvije opcije, implodirati, ili skočiti na viši tehnološki nivo.

Viši tehnološki nivo je obično zasnovan na većoj potrebi za energijom, što energiju kao resurs postavlja u centar, jer o njoj ovisi tehnologija neophodna za povećanje efikasnosti korištenja drugih resursa, vode, zemlje, ljudskog rada, itd. Međutim, to dovodi do sve veće zavisnosti o energiji kao resursu, koji je kao i drugi resursi ograničen, na datom tehnološkom nivou, kao i do povećanog korištenja drugih resursa kao čistog zraka, pitke vode, ili stabilne klime.

[[Image:Crta.jpg]]
=Modeli razvoja=
[[Image:Crta.jpg]]

Malthusov model - diminishing returns:

#demografski pritisak (povećanje broja ljudi) - eksponencijalni porast
#apsolutna ograničenost rasta resursa - linerarni porast

Prema modelu povijesti Marvina Harrisa ([http://www.amazon.com/exec/obidos/ASIN/067972849X/o/qid=927127255/sr=2-2/002-2953294-0094825 Cannibals and Kings: The Origins of Cultures]) dvije sile utječu na čovjeka:

#demografski pritisak (povećanje broja ljudi)
#ograničenost resursa na datom tehnološkom nivou

Kada se civilizacija nađe na točki kada su resursi istrošeni ili je njihova obnovljivost manja nego što je potrebna stopa korištenja izbor je:

#civilizacija će implodirati
#civilizacija će uspješno skočiti na viši tehnološki nivo čime će se količina sada dostupnih resursa povećati

Primjeri implodiranih civilizacija:

#civilizacija Maja oko 800. g.
#civilizacija [http://www.netaxs.com/~trance/rapanui.html Rapa Nui] oko 1500. g.

Civilizacija Maja:

*počeci u 1. stoljeću pr.n.e. u području današnjeg Belizea
*širenje dolinama rijeka prema unutrašnjosti
*naseljavanje područja [http://www.lib.utexas.edu/Libs/PCL/Map_collection/americas/guatemala.jpg Peten] i Yucatana
*gradovi države, oko 750. g. oko 2 miliona ljudi živi u Petenu
*slash and burn agriculture
*zbog demografskog pritiska smanjuje se trajanje slash and burn ciklusa sa 20 na desetak godina, što uzrokuje desertifikaciju i nagli gubitak hrane
*rat svih protiv svih, ekonomska aktivnost staje, nestaje hrane, potpuna implozija oko 800.g.
*danas u području Petena živi oko 20000 ljudi, i mnogo gradova duhova (Tikal)

[[Image:Crta.jpg]]

=Tehnološke revolucije=
[[Image:Crta.jpg]]

<div align="center">'''Tablica 1.''' Povijest ispričana kroz tehnološke revolucije:</div>

{| border="0" cellpadding="0" width="811" height="254" align="center"
| bgColor=#00ff00 width="74" height="47" align="center" | skupljanje
| bgColor=#00ff00 width="76" height="47" align="center" |  
| bgColor=#00ff00 width="60" height="47" align="center" | lov
| bgColor=#00ff00 width="88" height="47" align="center" |  
| bgColor=#00ff00 width="71" height="47" align="center" | ratarstvo/ stočarstvo
| bgColor=#00ff00 width="79" height="47" align="center" |  
| bgColor=#00ff00 width="75" height="47" align="center" | hidraulička civilizacija
| bgColor=#00ff00 width="67" height="47" align="center" |  
| bgColor=#00ff00 width="83" height="47" align="center" | industrija
| bgColor=#00ff00 width="65" height="47" align="center" |  
| bgColor=#00ff00 width="94" height="47" align="center" | informatika
|-
| bgColor=#ffff00 width="74" height="48" align="center" |  
| bgColor=#ffff00 width="76" height="48" align="center" | prije 40000 g.
| bgColor=#ffff00 width="60" height="48" align="center" |  
| bgColor=#ffff00 width="88" height="48" align="center" | prije  
10000 g.
| bgColor=#ffff00 width="71" height="48" align="center" |  
| bgColor=#ffff00 width="79" height="48" align="center" | prije  
6000 g.
| bgColor=#ffff00 width="75" height="48" align="center" |  
| bgColor=#ffff00 width="67" height="48" align="center" | prije  
200 g.
| bgColor=#ffff00 width="83" height="48" align="center" |  
| bgColor=#ffff00 width="65" height="48" align="center" | prije  
50 g.
| bgColor=#ffff00 width="94" height="48" align="center" |  
|-
| bgColor=#CCCCFF width="74" height="54" align="center" |  
| bgColor=#CCCCFF width="76" height="54" align="center" | luk i strijela
| bgColor=#CCCCFF width="60" height="54" align="center" |  
| bgColor=#CCCCFF width="88" height="54" align="center" | izumiranje mega-faune;
| bgColor=#CCCCFF width="71" height="54" align="center" |  
| bgColor=#CCCCFF width="79" height="54" align="center" | irigacija
| bgColor=#CCCCFF width="75" height="54" align="center" |  
| bgColor=#CCCCFF width="67" height="54" align="center" | parni stroj
| bgColor=#CCCCFF width="83" height="54" align="center" |  
| bgColor=#CCCCFF width="65" height="54" align="center" | računalo
| bgColor=#CCCCFF width="94" height="54" align="center" |  
|-
| bgColor=#99CCFF width="74" height="42" align="center" | 100000
| bgColor=#99CCFF width="76" height="42" align="center" |  
| bgColor=#99CCFF width="60" height="42" align="center" | 1 mil.
| bgColor=#99CCFF width="88" height="42" align="center" |  
| bgColor=#99CCFF width="71" height="42" align="center" | 10 mil.
| bgColor=#99CCFF width="79" height="42" align="center" |  
| bgColor=#99CCFF width="75" height="42" align="center" | 100 mil.
| bgColor=#99CCFF width="67" height="42" align="center" |  
| bgColor=#99CCFF width="83" height="42" align="center" | 1000 mil.
| bgColor=#99CCFF width="65" height="42" align="center" |  
| bgColor=#99CCFF width="94" height="42" align="center" | 10000 mil.
|-
| bgColor=#ff0000 width="74" height="42" align="center" | vatra
| bgColor=#ff0000 width="76" height="42" align="center" |  
| bgColor=#ff0000 width="60" height="42" align="center" |  
| bgColor=#ff0000 width="88" height="42" align="center" |  
| bgColor=#ff0000 width="71" height="42" align="center" |  
| bgColor=#ff0000 width="79" height="42" align="center" |  
| bgColor=#ff0000 width="75" height="42" align="center" | voda
| bgColor=#ff0000 width="67" height="42" align="center" |  
| bgColor=#ff0000 width="83" height="42" align="center" | fosilna goriva, električna
energija
| bgColor=#ff0000 width="65" height="42" align="center" |  
| bgColor=#ff0000 width="94" height="42" align="center" |  
|}

Pitanje razvoja je dakle pitanje opstanka!

[[Image:Crta.jpg]]

=Demografija i resursi=
[[Image:Crta.jpg]]

[[Slika:oe91.gif]]

Slika 1. Evolution of market share of various primary energy sources since 1850

[[Slika:oe92.gif]]

Slika 2. World Energy Consumption 1850-1992

[[Slika:Oe93.gif]]

Slika 3. Economic Development and Energy Consumption

[[Slika:Population.jpg]]

Slika 4. World Population Growth
[[Mediji:wpp2000h.pdf]]

[[Slika:Oe95.gif]]

Slika 5. World Energy Consumption Forecast

[[Slika:Oe96.gif]]

Slika 6. Scarcity Factor for Fossil Fuels

[[Slika:Temphist.jpg]]

Slika 7. Global Warming Trend 1900-90

[[Slika:Co2hist.jpg]]

Slika 8. Carbon Dioxide Concentration Change

[[Image:Crta.jpg]]

=Definicije održivosti=
[[Image:Crta.jpg]]

a.) for the World Commission on Environment and Development (Brundtland Commission )
" development that meets the needs of the present without compromising the ability of future generations to meet their own needs "

b.) for the Agenda 21, Chapter 35
" the development requires taking long-term perspectives, integrating local and regional effects of global change into the development process, and using the best scientific and traditional knowledge available"

c.) for the Council of Academies of Engineering and Technological Sciences:
" It means the balancing of economic, social environmental and technological considerations, as well as the incorporation of a set of ethic values"

d.) for the Earth Chapter
" The protection of the environment is essential for human well-being and the enjoyment of fundamental rights, and as such requires the exercise of corresponding fundamental duties"

e.) Thomas Jefferson, Sept.6 1789
" Then I say the earth belongs to each generation during its course, fully and in its right no generation can contract debts greater than may be paid during the course of its existence"

[[Image:Crta.jpg]]
=Metode procjene održivog razvoja energetskih sustava=
[[Image:Crta.jpg]]

Kako računati održivost? Ne postoji neka apsolutna metoda, ali je moguće usporediti dva različita energetska sustava (npr. solarna termalna energija za grijanje tople vode i električna energije dobivena iz termoelektrane za istu svrhu). Koriste se 4 glavne metode za usporedbu održivosti.

Eksterni trošak

Ova se metoda, najčešće korištena od strane Evropske komisije, bazira na jednostavnoj ideji, da korištenje neke tehnologije, osim ekonomskog troška, tzv. interni, ima još i ekološki i socijalni, tzv. eksterni trošak. U eksterne troškove se ubrajaju troškovi koji prozlaze iz korištenja drugih resursa, dakle zagađenje zraka i vode, globalno zatopljenje, zagađenja bukom, gubitka zelenih površina, estetskog zagađenja, itd., uključivo i troškove lječenja koji su posljedica prethodnih negativnih procesa, kao i smanjenja kvalitete života. Često je problem kvantificirati sve te troškove, ali već je dosta posla učinjeno.

[http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/9_poglavlje/poglavlje9_final_files/sustainable%5B1%5D.ppt Nastavak]

Multikriterijalna analiza

Ova metoda uspoređuje različite energetske sustave opisujućih ih različitim indikatorima, ponderirajući indikatore prema određenim prioritetima. Indikatori djelimo na ekonomske, ekološke i socijalne, te iako zahtjevaju veliku količinu podataka, su relativno jednostavni za izračunati. Dodjelom važnosti indikatorima, što u sebi sadrži procjenu održivosti, metoda daje prednost jednoj ili drugoj tehnologiji.

Naim H. Afgan at all., Sustainable Energy Development, Renewable and Sustainable Energy Review 2,
235-286, 1998

Eksergija

Ova metoda uspoređuje dva energetska sustava eksergetski, dajući prednost onome koji efikasnije koristi energiju. Eksergija predstavlja kvalitetu energije. Prema prvom glavnom stavku energija je uvijek konzervirana, ali znamo da je sposobnost njenog pretvaranja u rad ovisna o temperaturi na kojoj se nalazi iznad temperature okoline. Znači, kako se energija koristi, ona gubi kvalitetu, i eksergija pada. Onaj energetski sustav koji bolje koristi eksergiju je bolji i time održiviji.

http://www.fes.uwaterloo.ca/u/jjkay/about/exergy.html

Emergija (engl. emergy)

Emergija je sva energija koja je potrošena za dobivanje pojedinog resursa, npr. za fosilna goriva uključuje i energiju sunca koja je bila potrebna za nastanak fosilnih goriva. Ova metoda uspoređuje tako dva energetska sustava, uzimajući u obzir energiju koja se koristi ne samo u procesu nego od nastanka Zemlje, i na taj način, minimizacijom emergije, smanjuje potrošnju resursa

ODRŽIVI RAZVOJ ENERGETIKE

2008-01-21T16:02:49Z

Rmikulandric: /* Demografija i resursi */

[[Image:Odrzivi_razvoj_energetike.jpg]]

Cilj ovog poglavlja je postići razumjevanje međuodnosa razvoja, tehnologije i resursa, kao glavnih silnica koje određuju ljudsku povijest, s posebnim naglaskom na energetiku - nauku o korištenju jednog od osnovnih resursa, energije, koja funamentalno utječe na tehnologiju, koja je opet osnova razvoja. Međutim, osim ograničenosti jednog resursa, energije, korištenje energije smanjuje i dostupnost drugim resursima, poput čiste vode, zraka, itd.

=Uvod=
[[Image:Crta.jpg]]

Da li će naša civilizacija propasti ili će napredovati? Svjedoci smo sve češćih dovođenja u sumnju opstanka svijeta, ovakvog kakvog ga poznajemo, iako se s druge strane čini, da je napredak i brzina razvoja koje je čovječanstvo postiglo, bez premca u povijesti. Tko je u pravu? Optimisti ili pesimisti? Civilizacije su u povijesti propadale ostavljajući iza sebe samo kamene artefakte (Rapa Nui, Maje), a mnoge su dugo nadzivjele nestanak političkog okvira u obliku civilizacijskih vrijednosti (Rim), dok neke traju iako im stalno predviđaju propast (Zapad, Kina). Mogu li se na neki način civilizacije grupirati? Što je to što određuje preživljavanje neke civilizacije? Marvin Harris, jedan od vodećih antropologa dvadesetog stoljeća, postavlja razvoj kao posljedicu s jedne strane demografskog pritiska a s druge ograničenosti resursa na datom tehnološkom nivou. U trenutku kada pojedina civilizacija dostigne nivo potrošenosti resursa ima dvije opcije, implodirati, ili skočiti na viši tehnološki nivo.

Viši tehnološki nivo je obično zasnovan na većoj potrebi za energijom, što energiju kao resurs postavlja u centar, jer o njoj ovisi tehnologija neophodna za povećanje efikasnosti korištenja drugih resursa, vode, zemlje, ljudskog rada, itd. Međutim, to dovodi do sve veće zavisnosti o energiji kao resursu, koji je kao i drugi resursi ograničen, na datom tehnološkom nivou, kao i do povećanog korištenja drugih resursa kao čistog zraka, pitke vode, ili stabilne klime.

[[Image:Crta.jpg]]
=Modeli razvoja=
[[Image:Crta.jpg]]

Malthusov model - diminishing returns:

#demografski pritisak (povećanje broja ljudi) - eksponencijalni porast
#apsolutna ograničenost rasta resursa - linerarni porast

Prema modelu povijesti Marvina Harrisa ([http://www.amazon.com/exec/obidos/ASIN/067972849X/o/qid=927127255/sr=2-2/002-2953294-0094825 Cannibals and Kings: The Origins of Cultures]) dvije sile utječu na čovjeka:

#demografski pritisak (povećanje broja ljudi)
#ograničenost resursa na datom tehnološkom nivou

Kada se civilizacija nađe na točki kada su resursi istrošeni ili je njihova obnovljivost manja nego što je potrebna stopa korištenja izbor je:

#civilizacija će implodirati
#civilizacija će uspješno skočiti na viši tehnološki nivo čime će se količina sada dostupnih resursa povećati

Primjeri implodiranih civilizacija:

#civilizacija Maja oko 800. g.
#civilizacija [http://www.netaxs.com/~trance/rapanui.html Rapa Nui] oko 1500. g.

Civilizacija Maja:

*počeci u 1. stoljeću pr.n.e. u području današnjeg Belizea
*širenje dolinama rijeka prema unutrašnjosti
*naseljavanje područja [http://www.lib.utexas.edu/Libs/PCL/Map_collection/americas/guatemala.jpg Peten] i Yucatana
*gradovi države, oko 750. g. oko 2 miliona ljudi živi u Petenu
*slash and burn agriculture
*zbog demografskog pritiska smanjuje se trajanje slash and burn ciklusa sa 20 na desetak godina, što uzrokuje desertifikaciju i nagli gubitak hrane
*rat svih protiv svih, ekonomska aktivnost staje, nestaje hrane, potpuna implozija oko 800.g.
*danas u području Petena živi oko 20000 ljudi, i mnogo gradova duhova (Tikal)

[[Image:Crta.jpg]]

=Tehnološke revolucije=
[[Image:Crta.jpg]]

<div align="center">'''Tablica 1.''' Povijest ispričana kroz tehnološke revolucije:</div>

{| border="0" cellpadding="0" width="811" height="254" align="center"
| bgColor=#00ff00 width="74" height="47" align="center" | skupljanje
| bgColor=#00ff00 width="76" height="47" align="center" |  
| bgColor=#00ff00 width="60" height="47" align="center" | lov
| bgColor=#00ff00 width="88" height="47" align="center" |  
| bgColor=#00ff00 width="71" height="47" align="center" | ratarstvo/ stočarstvo
| bgColor=#00ff00 width="79" height="47" align="center" |  
| bgColor=#00ff00 width="75" height="47" align="center" | hidraulička civilizacija
| bgColor=#00ff00 width="67" height="47" align="center" |  
| bgColor=#00ff00 width="83" height="47" align="center" | industrija
| bgColor=#00ff00 width="65" height="47" align="center" |  
| bgColor=#00ff00 width="94" height="47" align="center" | informatika
|-
| bgColor=#ffff00 width="74" height="48" align="center" |  
| bgColor=#ffff00 width="76" height="48" align="center" | prije 40000 g.
| bgColor=#ffff00 width="60" height="48" align="center" |  
| bgColor=#ffff00 width="88" height="48" align="center" | prije  
10000 g.
| bgColor=#ffff00 width="71" height="48" align="center" |  
| bgColor=#ffff00 width="79" height="48" align="center" | prije  
6000 g.
| bgColor=#ffff00 width="75" height="48" align="center" |  
| bgColor=#ffff00 width="67" height="48" align="center" | prije  
200 g.
| bgColor=#ffff00 width="83" height="48" align="center" |  
| bgColor=#ffff00 width="65" height="48" align="center" | prije  
50 g.
| bgColor=#ffff00 width="94" height="48" align="center" |  
|-
| bgColor=#CCCCFF width="74" height="54" align="center" |  
| bgColor=#CCCCFF width="76" height="54" align="center" | luk i strijela
| bgColor=#CCCCFF width="60" height="54" align="center" |  
| bgColor=#CCCCFF width="88" height="54" align="center" | izumiranje mega-faune;
| bgColor=#CCCCFF width="71" height="54" align="center" |  
| bgColor=#CCCCFF width="79" height="54" align="center" | irigacija
| bgColor=#CCCCFF width="75" height="54" align="center" |  
| bgColor=#CCCCFF width="67" height="54" align="center" | parni stroj
| bgColor=#CCCCFF width="83" height="54" align="center" |  
| bgColor=#CCCCFF width="65" height="54" align="center" | računalo
| bgColor=#CCCCFF width="94" height="54" align="center" |  
|-
| bgColor=#99CCFF width="74" height="42" align="center" | 100000
| bgColor=#99CCFF width="76" height="42" align="center" |  
| bgColor=#99CCFF width="60" height="42" align="center" | 1 mil.
| bgColor=#99CCFF width="88" height="42" align="center" |  
| bgColor=#99CCFF width="71" height="42" align="center" | 10 mil.
| bgColor=#99CCFF width="79" height="42" align="center" |  
| bgColor=#99CCFF width="75" height="42" align="center" | 100 mil.
| bgColor=#99CCFF width="67" height="42" align="center" |  
| bgColor=#99CCFF width="83" height="42" align="center" | 1000 mil.
| bgColor=#99CCFF width="65" height="42" align="center" |  
| bgColor=#99CCFF width="94" height="42" align="center" | 10000 mil.
|-
| bgColor=#ff0000 width="74" height="42" align="center" | vatra
| bgColor=#ff0000 width="76" height="42" align="center" |  
| bgColor=#ff0000 width="60" height="42" align="center" |  
| bgColor=#ff0000 width="88" height="42" align="center" |  
| bgColor=#ff0000 width="71" height="42" align="center" |  
| bgColor=#ff0000 width="79" height="42" align="center" |  
| bgColor=#ff0000 width="75" height="42" align="center" | voda
| bgColor=#ff0000 width="67" height="42" align="center" |  
| bgColor=#ff0000 width="83" height="42" align="center" | fosilna goriva, električna
energija
| bgColor=#ff0000 width="65" height="42" align="center" |  
| bgColor=#ff0000 width="94" height="42" align="center" |  
|}

Pitanje razvoja je dakle pitanje opstanka!

[[Image:Crta.jpg]]

=Demografija i resursi=
[[Image:Crta.jpg]]

[[Slika:oe91.gif]]

Slika 1. Evolution of market share of various primary energy sources since 1850

[[Slika:oe92.gif]]

Slika 2. World Energy Consumption 1850-1992

[[Slika:Oe93.gif]]

Slika 3. Economic Development and Energy Consumption

[[Slika:Population.jpg]]

Slika 4. World Population Growth
[[Mediji:wpp2000h.pdf]]
[http://www.un.org/esa/population/publications/wpp2000/wpp2000h.pdf (http://www.un.org/esa/population/publications/wpp2000/wpp2000h.pdf)]

[[Slika:Oe95.gif]]

Slika 5. World Energy Consumption Forecast

[[Slika:Oe96.gif]]

Slika 6. Scarcity Factor for Fossil Fuels

[[Slika:Temphist.jpg]]

Slika 7. Global Warming Trend 1900-90

[[Slika:Co2hist.jpg]]

Slika 8. Carbon Dioxide Concentration Change

[[Image:Crta.jpg]]

=Definicije održivosti=
[[Image:Crta.jpg]]

a.) for the World Commission on Environment and Development (Brundtland Commission )
" development that meets the needs of the present without compromising the ability of future generations to meet their own needs "

b.) for the Agenda 21, Chapter 35
" the development requires taking long-term perspectives, integrating local and regional effects of global change into the development process, and using the best scientific and traditional knowledge available"

c.) for the Council of Academies of Engineering and Technological Sciences:
" It means the balancing of economic, social environmental and technological considerations, as well as the incorporation of a set of ethic values"

d.) for the Earth Chapter
" The protection of the environment is essential for human well-being and the enjoyment of fundamental rights, and as such requires the exercise of corresponding fundamental duties"

e.) Thomas Jefferson, Sept.6 1789
" Then I say the earth belongs to each generation during its course, fully and in its right no generation can contract debts greater than may be paid during the course of its existence"

[[Image:Crta.jpg]]
=Metode procjene održivog razvoja energetskih sustava=
[[Image:Crta.jpg]]

Kako računati održivost? Ne postoji neka apsolutna metoda, ali je moguće usporediti dva različita energetska sustava (npr. solarna termalna energija za grijanje tople vode i električna energije dobivena iz termoelektrane za istu svrhu). Koriste se 4 glavne metode za usporedbu održivosti.

Eksterni trošak

Ova se metoda, najčešće korištena od strane Evropske komisije, bazira na jednostavnoj ideji, da korištenje neke tehnologije, osim ekonomskog troška, tzv. interni, ima još i ekološki i socijalni, tzv. eksterni trošak. U eksterne troškove se ubrajaju troškovi koji prozlaze iz korištenja drugih resursa, dakle zagađenje zraka i vode, globalno zatopljenje, zagađenja bukom, gubitka zelenih površina, estetskog zagađenja, itd., uključivo i troškove lječenja koji su posljedica prethodnih negativnih procesa, kao i smanjenja kvalitete života. Često je problem kvantificirati sve te troškove, ali već je dosta posla učinjeno.

[http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/9_poglavlje/poglavlje9_final_files/sustainable%5B1%5D.ppt Nastavak]

Multikriterijalna analiza

Ova metoda uspoređuje različite energetske sustave opisujućih ih različitim indikatorima, ponderirajući indikatore prema određenim prioritetima. Indikatori djelimo na ekonomske, ekološke i socijalne, te iako zahtjevaju veliku količinu podataka, su relativno jednostavni za izračunati. Dodjelom važnosti indikatorima, što u sebi sadrži procjenu održivosti, metoda daje prednost jednoj ili drugoj tehnologiji.

Naim H. Afgan at all., Sustainable Energy Development, Renewable and Sustainable Energy Review 2,
235-286, 1998

Eksergija

Ova metoda uspoređuje dva energetska sustava eksergetski, dajući prednost onome koji efikasnije koristi energiju. Eksergija predstavlja kvalitetu energije. Prema prvom glavnom stavku energija je uvijek konzervirana, ali znamo da je sposobnost njenog pretvaranja u rad ovisna o temperaturi na kojoj se nalazi iznad temperature okoline. Znači, kako se energija koristi, ona gubi kvalitetu, i eksergija pada. Onaj energetski sustav koji bolje koristi eksergiju je bolji i time održiviji.

http://www.fes.uwaterloo.ca/u/jjkay/about/exergy.html

Emergija (engl. emergy)

Emergija je sva energija koja je potrošena za dobivanje pojedinog resursa, npr. za fosilna goriva uključuje i energiju sunca koja je bila potrebna za nastanak fosilnih goriva. Ova metoda uspoređuje tako dva energetska sustava, uzimajući u obzir energiju koja se koristi ne samo u procesu nego od nastanka Zemlje, i na taj način, minimizacijom emergije, smanjuje potrošnju resursa

Datoteka:Wpp2000h.pdf

2008-01-21T15:57:06Z

Rmikulandric:

ENERGETIKA I OKOLIŠ

2008-01-18T22:14:31Z

Rmikulandric: /* Kyoto protokol */

[[Image:OkolisZaglavlje.jpg]]

==Cilj poglavlja==
[[Image:Crta.jpg]]

Cilj ovog poglavlja je upoznati se najvažnijim mehanizmima kako energetika emisijama utječe na okoliš, te mogućnostima za smanjenje negativnog utjecaja.

==Svrha poglavlja==
[[Image:Crta.jpg]]

Nakon završetka ovog poglavlja, trebali biste moći:

#Razumjeti mehanizme '''emisija''' u energetici
#Razumjeti osnove nastajanja '''kiselih kiša''' te dobiti uvid u utjecaj koji emisije imaju na ljudsko '''zdravlje'''
#Razumjeti mehanizam '''globalnog zatopljenja''' i utjecaj koji energetika ima na njega
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 '''pri proizvodnji električne energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 '''racionalnim korištenjem energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 u '''transportu'''
#Poznavati osnove '''Kyoto Protokola'''

=Uvod:=
[[Image:Crta.jpg]]

Tijekom druge polovice dvadesetog stoljeća, sve više postaje jasno da ljudsko djelovanje na Zemlji ima za posljedicu promjene u okolišu, s potencijalno velikim posljedicama na ekološki sistem, floru, faunu, klimu, ali i na zdravlje i kvalitetu života ljudi. Te promjene, antropogene po svojem uzroku, posljedica su prilagođivanja okoliša ljudskim potrebama, krčenjem prirodnih habitata za potrebe poljoprivrede, kao posljedica urbanizacije i izgradnje prometnih pravaca, te zagađenjem okoliša otpadnim tvarima u poljoprivredi, industriji i prometu, te u energetskim transformacijama.

Promatrajući u ovome poglavlju odnos energetike prema okolišu, naglasak će se staviti na energetske transformacije, te zagađenja okoliša 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 utječu na ekosistem, neke zagađujući lokalno, a neke djelujući globalno. Dok je lokalno štetno djelovanje emisija svima vidljivo, i lagano se dolazi do koncenzusa oko mjera zaštite čim kada je društvo riješilo osnovne egzistencijalne probleme, dotle je globalno djelovanje emisija manje očito, i potrebno je stvarati širi koncenzus da bi se pokrenule mjere zaštite okoliša. 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. Tako će biomasa, koja je obnovljivi izvor, imati značajne lokalne emisije, vjetroenergija može imati negativan utjecaj na faunu, a čistoća će solarne energije skrivati zagađenja u procesu proizvodnje kolektora.

Ovo će se poglavlje posvetiti ukratko emisijama koje izazivaju kisele kiše, te nešto više trenutno vrlo važnom problemu emisija stakleničkih plinova, efektima tih emisija, te načinima smanjivanja tih emisija, što će biti od imanentnog značaja za energetsku politiku i razvoje energetskih tehnologija u sljedeće dvije dekade.

=Emisije u energetici=
[[Image:Crta.jpg]]

===Kisele kiše===

Svjedoci smo degenerativnih procesa u europskim šumama, uzrokovanih pojavom koju zovemo kiselim kišama. Kiselost kiša uzrokovana je povećanom količinom vodikovog iona H+ u otopini, koji je posljedica sljedećih kemijskih procesa:

HNO3 => NO3-+ H+

H2SO4 = > SO42-+ 2H+

Emisije SOx i NOx pri energetskim transformacijama su glavni antropogeni izvor tih spojeva u atmosferi. Slika 1. pokazuje utjecaj koji sulfatni aerosoli imaju na sunčevo zračenje, te dobro pokazuju geografski raspored emisija SOx.

[[Image:oe2p.jpg]]

Slika 1. Geografska raspodjela utjecaja sulfatnih aerosola na sunčevo zračenje, W/m2

Djelovanje je emisija SOx regionalno, te koncentrirano u razvijenim zemljama, ali emisije se šire i preko nacionalnih granica malih zemalja, poput Hrvatske. Rješavanje problema kiselih kiša leži u smanjenju emisija SOx u energetskim transformacijama, na području zahvaćenih kontinenata. Potrebno je nadnacionalno djelovanje, ali ne i globalno.

Tehnologije za smanjenje emisija SOx su prvenstveno izbjegavanje korištenja fosilnih goriva s visokim udjelom sumpora, metode za DeSOx desumporizaciju kojima se pročišćavaju dimni plinovi, te financijske metode poput trgovanja emisijama, kojima se omogućuje minimizacija troška smanjenja emisija tržišnim alociranjem emisionih kvota.

===Utjecaj na zdravlje===

Lokalne emisije polutanata izazivaju zdravstvene probleme, često povećavajući rizik od kancerogenih oboljenja i za dva reda veličine, u područjima s velikim zagađenjem. Ponajprije to su emisije čestica, ozona, NOx, CO, ali i mnogih drugih spojeva, koji su nusprodukt energetskih transformacija, u prometu i energetici. Tako npr. prosječni Amerikanac ima šansu 1:100000 da oboli od raka kao posljedice zagađenja zraka, dok stanovnik velikih gradova živi s 20 puta većim rizikom, 1:5000, da tako oboli.

Zagađenje otpadnih voda, inače veliki problem za ljudsko zdravlje, nije primarno posljedica energetskih transformacija. Naime, iako se koriste velike količine vode u energetskim transformacijama, ipak je daleko značajniji utjecaj industrijskih procesa i korištenja vode u kućanstvima. Voda, kao jedan od osnovnih preduvjeta za život, može se smatrati da s energijom, predstavlja resurs, koji je čovječanstvo počelo koristiti u količinama koje nadilaze mogućnosti, te da će to biti jedan od glavnih tehnoloških pitanja XXI stoljeća.

Zagađenja bukom, vizualna zagađenja, zagađenje svjetlom, svjedoci smo novih oblika polucije, ili ih samo više primjećujemo, zahvaljujući značajno povećanom ekonomskom prosperitetu, koji onda postavlja i sve veće zahtjeve na kvalitetu života, često su posljedica energetskih transformacija, te o njima treba voditi računa.

Međutim, iako je šteta učinjena visokim stupnjem korištenja energije velika, korist u obliku povećane kvalitete života, produljenog života, povećane individualne slobode, je daleko veća. Iako se nulto rješenje, dakle demontiranje ljudske civilizacije, kao što zagovaraju najekstremniji predstavnici ekološkog pokreta, može smatrati ideološki konzistentnim, gledano iz pseudoobjektivne pozicije "ljudi kao samo jedna vrsta", nije realno za očekivati da će se dogoditi. S druge strane, moguće je mnogo učiniti na smanjenju zagađenja, uz mali direktni trošak, u isti mah povećavajući kvalitetu života ljudi, te smanjujući opterećenje na resurse. Kod traženja optimalnog kursa, nije moguće unaprijed odrediti odnose pojedinih faktora, nego treba tražiti optimum specifičan za određenu situaciju, uzimajući u obzir ekonomske, ekološke i socijalne faktore.

=Klimatske promjene=
[[Image:Crta.jpg]]

===Efekt 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, N2O, 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 (I) 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 utjecaj 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.

[[Image:xxx.jpg]]

Slika 2. Što je to efekt staklenika?
Dio reflektiranog zračenja se apsorbira u stakleničkim plinovima
(CO2, N2O, CH4, HFC, PFC, SF6).
Značajan mehanizam održanja temperature atmosfere (bez tih plinova temperatura bi bila 30oC niža.

===Promjena koncentracije CO2 i temperature===

Danas je već sa sigurnošću poznato da se koncentracija ugljičnog dioksida značajno povećala tijekom posljednjeg stoljeća, te je gotovo sigurno da je to posljedica ljudske aktivnosti. Najznačajnija ljudska aktivnost koja ima za posljedicu emisije ugljičnog dioksida je izgaranje fosilnih goriva.

[[Image:slika3.jpg]]

Slika 3. Promjena povjesne koncentracije CO2 mjerene
u atmosferi od 1960, te u vječnom ledu od 1860.

Što je s promjenama temperature? Usrednjena globalna temperatura raste (Slika 4.), ali se taj indeks računa na bazi podataka iz meteoroloških stanica s nepoznatom točnošću podataka, te često stanica smještenih u gradovima. Usrednjena temperatura u SAD, gdje su mjerenja bilježena sa većom sigurnošću, raste manje značajno (Slika 5.). Mjerena temperatura troposfere (Slika 6.), dakle bez utjecaja mjernih nepreciznosti i gradova, ipak ukazuje na povećanje od najmanje 0.4 C.

[[Image:slika4.gif]]

Slika 4. Promjena globalne prosječne temperature
1880-2000 prema Goddard Institute (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika5.gif]]

Slika 5. Promjena prosječne temperature u SAD
1880-2000 prema Goddard Institute (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika6.gif]]

Slika 6. Promjena globalne prosječne temperature 1979-2003 mjerena iz NOAA satelita (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

Da li postoji neka veza između promjene koncentracije ugljičnog dioksida i temperature? Slika 7. pokazuje usporedbu promjene koncentracije CO2 i prosječne globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina. Koncentracija CO2 dobivena je iz uzoraka antarkičkog leda, mjerenjem koncentracije u zaostalim mjehurićima zraka. Temperatura je rekonstruirana na temelju podataka o glacijacijama, te ciklusima flore i faune na zemlji u proteklih 150000 godina. Usporedba krivulja temperature i koncentracije CO2 vrlo uvjerljivo ukazuje na postojanje relacije, ali postavlja se pitanje koliko su ti podaci precizni.

[[Image:slikka7.jpg]]

Slika 7. Usporedba promjene koncentracije CO2 i prosječne
globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina

Može se iz slike 7. primijetiti da postoje i prirodni izvori promjene koncentracije CO2 među ostalim i vulkanske erupcije. Zemlja je dinamički a ne statički sistem, dakle oscilacije su normalna i prirodna pojava. Međutim, sve je više vjerojatno da postoji dovoljno jaka veza između koncentracije CO2 i prosječne globalne temperature, da bi se moglo govoriti o globalnom zatopljenju kao posljedici ljudske aktivnosti.

===Modeliranje globalnog zatopljenja===
Da bi se moglo s dovoljnom dozom sigurnosti utvrditi da neka teza stoji, potrebno je teoriju potvrditi eksperimentom. Modeli klimatskih promjena, bazirani na računalnoj mehanici fluida (CFD), koji se razvijaju u posljednje 3 dekade, pokušavaju pretpostavljene procese u atmosferi modelirati i usporediti s izmjerenim temperaturama. Prvi takvi modeli, koji su se pojavili sedamdesetih godina, uzimali su u obzir samo efekt staklenika.

[[Slika:Modtemp.jpg]]

Slika 8. Usporedba mjerenih vrijednosti prosječne globalne temperature te vrijednosti dobivenih modeliranjem.

Iz Slike 8. vidljivo je da se uzimanjem u obzir samo efekta staklenika dobivaju prevelike vrijednosti, ali ako se k tome uzmu u obzir i efekt sulfatnih aerosola, te fluktuacija sunčevog zračenja (http://climatechange.umaine.edu/Research/Contrib/html/19.html) dobije se rezultat koji se odlično poklapa s mjerenim rezultatima, te uz pretpostavku da mjereni podaci dobro predstavljaju stvarno stanje, ukazuju da nam je veza poznata i da možemo računati utjecaj. Ako se takvi modeli primjene na model svjetske klime dobije se temperaturna distribucija za 2080 kao na slici 9.

[[Slika:tempdiff.jpg]]

Slika 9. Raspored porasta temperature od danas pa do 2080.
a)Scenario bez pokušaja smanjenja emisija (business as usual)
b)Scenario u kojem se koncentracija CO2 stabilizira na 750 ppm
c)Scenario u kojem se koncentracija CO2 stabilizira na 550 ppm

===Kretanje emisija CO2===

Recimo da se odluči stabilizirati koncentraciju CO2 na 450 ppm, te time izbjeći jače globalno zatopljenje? Kako bi se trebale kretati emisije dano je slici 10. Očito je da bi razvijene zemlje morale smanjiti emisije na 10% sadašnjih do 2060, te da bi zemlje u razvoju također morale početi smanjivati emisije poslije 2050.

[[Slika:Emisstab.jpg]]

Slika 10. Maksimalne godišnje emisije da bi se koncentracija stabilizirala na 450 ppm

A koliko su te emisije sada, i koliko će biti ako se ništa ne učini? Slika 11. prikazuje historijske vrijednosti emisija 1860-1990 po regijama. Slika 12. prikazuje vrijednosti emisija prema business as usual scenariju, dakle scenariju u kojem nije predviđeno da dođe do odstupanja od postojećih i predvidljivih trendova.

[[Slika:emishist.jpg]]

Slika 11. Emisije CO2 po regijama, 1860-1990

[[Slika:co2futureemission.jpg]]

Slika 12. Procjena kretanja emisija 1990-2030 po regijama prema business as usual scenariju

===Posljedice globalnog zatopljenja===

Posljedice globalnog zatopljenja mogu obuhvaćati:

*topljenje polarnih kapa i ledenjaka
*povišenje nivoa mora (slika 13.)
*dezertifikacija
*utjecaj na poljoprivredu (slika 14.)

Iako je većina negativno, utjecaj na poljoprivredu na Sjevernoj hemisferi bi mogao biti povoljan, pretvarajući Sibir i Kanadu u intenzivna poljoprivredna područja.

[[Slika:Sealevel.jpg]]

Slika 13. Promjena linije obale kao posljedica povišenja nivoa mora za 1 m na
primjeru južne Floride

[[Slika:Grainyie.jpg]]

Slika 14. Promjene u prinosu žitarica u slučaju udvostručavanja koncentracije CO2

===Izvori emisije CO2===

Emisije CO2, najvažnijeg plina koji utječe na efekt staklenika, uglavnom su posljedica energetskih transformacija, u kojima se izgaranjem goriva kemijska energije pretvara u toplinsku (koja se kasnije može koristiti direktno kao toplina ili za proizvodnju električne energije), ili u transportu, gdje se kemijska energija goriva pretvara u mehaničku energiju. Manji dio emisija dolazi iz industrijskih procesa, u kojima je ugljični dioksid nusprodukt, koji se gotovo redovno ispušta u atmosferu. Također, fosilna goriva sadrže manje količine ugljičnog dioksida, koji se prilikom vađenja iz zemlje, ispušta u atmosferu.

Što je s biomasom?

Izgaranje drva i biomase rezultira emisijama CO2, međutim, u slučaju da je drvna masa ili biomasa općenito, zamijenjena novim rastom, može se reći da je ugljični dioksid koji je ispušten u atmosferu, iz nje i izvučen, te da je proces obnovljiv. Zato se emisije biomase ne obračunavaju na isti način kao i fosilna goriva, nego se bilanca radi na ukupnoj količini CO2, koja je akumulirana u vegetaciji. U slučaju da korištenje biomase rezultira smanjenjem akumulirane količine CO2, tada se ne može govoriti o obnovljivosti biomase.

Izgaranje fosilnih goriva

Fosilna goriva su također nastala od biomase, ali je brzina njihovog nastanka zanemarivo mala, te je vezana na specifične geološke uvjete, tako da se dakle mogu smatrati neobnovljiva, u okvirima ljudske povijesti.

- nafta i njeni derivati (mazut, lož ulje, teško ulje, lako ulje, diesel, benzin, itd.)
- ugljen
- plin

1 kg C -> 44/12 kg CO2

1 t nafte ili ugljena s c=0.8 -> 44/12*0.8= 2.93 t CO2

::::::::::'''Tablica 1.''' Potrošnja fosilnih goriva u svijetu, Evropi (uključuje i zemlje bivšeg SSSR-a) i Hrvatskoj 2002

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2" align="center"
| width="25%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/index.php?title=Jedinice mtoe] - million tons of oil equivalent
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Svijet
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Evropa (EU15)
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | [http://www.iea.org/Textbase/stats/noncountryresults.asp?nonoecd=Croatia Hrvatska]
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | nafta
| width="25%" align="middle" | '''3714'''
| width="25%" align="middle" | 923 (599)
| width="25%" align="middle" | 4.4
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | ugljen
| width="25%" align="middle" | '''2397'''
| width="25%" align="middle" | 521 (217)
| width="25%" align="middle" | 0.6
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | plin
| width="25%" align="middle" | '''2169'''
| width="25%" align="middle" | 913 (350)
| width="25%" align="middle" | 2.5
|}

 

{|
| width="11%" |
|}

===Struktura potrošnje fosilnih goriva===

<div align="center">'''Tablica 2.''' Glavni tipovi potrošnje fosilnih goriva</div>

{| width="639" border="1" align="center" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="162" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | energetska pretvorba
| width="263" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | privredna potrošnja
| width="194" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | privatna potrošnja
|-
| width="162" height="18" | električna struja
| width="263" height="18" | poljoprivreda, šumarstvo, ribolov
| width="194" height="18" | kućanstva
|-
| width="162" height="18" | para i topla voda
| width="263" height="18" | industrija i rudarstvo
| width="194" height="18" | promet
|-
| width="162" height="36" | 
| width="263" height="36" | neenergetska potrošnja u industriji
| width="194" height="36" | 
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | građevinarstvo
| width="194" height="19" | 
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | usluge
| width="194" height="19" | 
|}

{|
| width="11%" |
|}

Tablica 2. prikazuje sistematizaciju tipova potrošnje fosilnih goriva prema djelatnostima. Međutim, da bi se sagledale mogućnosti smanjenja emisije CO2 bolje je razdijeliti potrošnju prema tehnološkom procesu. Kako je potrošnja fosilnih goriva u poljoprivredi, šumarstvu, ribolovu i građevinarstvu uglavnom posljedica korištenje mehanizacije, dakle motora s unutrašnjim izgaranjem, ima smisla te djelatnosti pripojiti prometu. Potrošnja fosilnih goriva u uslugama slična je potrošnji u kućanstvima (uglavnom grijanje).

[[Image:Fosilfuels.gif|center]]

<div align="center">'''Slika 15.''' Struktura potrošnje fosilnih goriva u Hrvatskoj 1995. godine</div>

Slika 15. prikazuje udjele pojedinih tehnoloških procesa u potrošnji fosilnih goriva u Hrvatskoj, pa prema tome i emisiji CO2. Očito je da bi se u Hrvatskoj imalo smisla najviše djelovati na smanjenje emisije upravo u prometu, jer je tu najveći udio. Proizvodnja električne energije stvara manji dio emisije, iako joj se posvećuje najviše pažnje. To je stoga što za sada tehnologija ne omogućava veliki napredak u području smanjenja emisije CO2 u prometu.

===Smanjenje emisije CO2 pri proizvodnji električne energije===

{|
| width="2%" |
[[Image:dio.jpg]]
| width="80%" | ''' Nuklearna energija'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
Zemlje s velikim udjelom nuklearne energije u proizvodnji struje (Litva, Francuska, Belgija preko 60%, Ukrajina, Švedska, Bugarska, Slovačka, Švicarska, Mađarska, Slovenija preko 40%, Južna Koreja, Japan, Njemačka, Finska preko 30%, Španjolska, Britanija i Armenija preko 20%) će vrlo teško smanjiti emisiju ako se odluče za odustajanje od nuklearne opcije. Primjer Švedske koja je odlučila zatvoriti nuklearne elektrane:

IT IS often ticklish to balance protection of the environment against its cost. Sweden’s Social Democratic government has come up with a novel answer: a “green” policy that is not only hugely expensive, but may actually damage the environment. It plans shortly to shut a nuclear power station that is efficient and safe; another is to be closed in 2001. If the courts permit the closures, Sweden will be poorer and dirtier—and may be more at risk from nuclear accidents. (članak iz The Economist)

U potrazi za opcijama rješavanja problema globalnog zatopljenja (koje bi Hrvatsku ako ratificira Kyoto protokol mogao koštati godišnje oko 100 milijuna eura), skupih fosilnih goriva, pojave novih sigurnijih nuklearnih tehnologija, izostanak nesreća poslije Černobila te značajne vremenske distance u odnosu na nesreće, nuklearna energija se vraća u područje javnih rasprava kao moguće ekološki prihvatljivo rješenje. Ponovno uzimanje u obzir nuklearne energije u razvijenim zemljama i zemljama u tranziciji je ponovno postalo pravilo, a donesene su i neke odluke o gradnji. Pred katastrofalnim mogućim posljedicama globalnog zatopljenja, zeleni se sve češće opredjeljuju za nuklearnu energiju. Simatična je izjava 2004. godine osnivaća Greenpeace-a, Jamesa Lovelocka: “Only nuclear power can halt global warming.”

|}

{| width="100%"
| width="6%" |
| width="85%" |
'''Table 3'''. Prednosti i nedostaci nuklearne energije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | emisija CO2 je zanemariva
| width="50%" | politički neprihvatljiva u velikom broju zemalja
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | visoki kapitalni troškovi - značajno skuplja od fosilnih goriva
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | Hrvatska - premali energetski sistem 1 centrala = 1/4 sistema
|}

 Link:''' '''''' [http://www.iaea.org International Atomic Energy Agency - IAEA]''' 

| width="9%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]]
| width="80%" | ''' Kombinirani ciklus'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Kombinacijom plinske i parne turbine moguće je povećati efikasnost s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 50-65%. 

|}

{| width="100%"
| width="5%" |
| width="89%" |
'''Table 4'''. Prednosti i nedostaci kombiniranog ciklusa 

{| width="687" border="1"
| width="378" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="293" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="378" height="60" | udvostručenjem efikasnosti pri proizvodnji električne energije moguće je raspoloviti emisiju CO2
| width="293" height="60" | relativno komplicirana tehnologija
|}

 
| width="6%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Kogeneracija'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Ideja kogeneracije je da se otpadna toplinska energija koja izlazi iz dimnjaka termocentrale iskoristi, recimo za grijanje tople vode i pare (daljinska toplina), koja će se koristiti ili u industriji ili u sistemima distriktnog (centralnog) grijanja. Time se iskoristivost povećava s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 60-70%. Prema slici 15. vidi se je potrošnja fosilnih goriva na proizvodnju električne i toplinske energije slična, pa bi se teoretski moglo značajno smanjiti emisiju CO2. Međutim, kako je mjesto proizvodnje daljinske topline po definiciji različito od mjesta proizvodnje električne energije, nije za očekivati da će više od desetak posto električne energije biti proizvođeno kogeneracijom. 

|}

{| width="100%"
| width="2%" |
| width="95%" |
'''Table 5. '''Prednosti i nedostaci kogeneracije 

{| border="1"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | korištenjem istog goriva za proizvodnju električne i toplinske energije moguće je raspoloviti emisiju CO2
| width="50%" | proizvodnja toplinske energije mora biti na mjestu (ili blizu) potrošnje
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | proizvodnja električne energije mora biti blizu mjesta hlađenja (rijeke, more)
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | proizvodnja električne energije nije preporučljiva blizu velikih koncentracija stanovništva zbog zagađenja
|-
| 
| potrebna gradnja vrelovoda
|-
| 
| problem kondenzata
|}

linkovi:

<blockquote>

; '''[http://www.cogen.org/ Cogen Europe]''' 
; [http://www.energy.rochester.edu/cogen/chpguide.htm '''Cogeneration Buyers Guide'''] 

</blockquote>
| width="3%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Obnovljivi izvori'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Obnovljivi izvori su oni koji se ne troše našim korištenjem jer mi samo koristimo razliku u potencijalu: 

* hidroenergija 
* biomasa i otpad 
* sunčeva energija 
* energija vjetra 
* geotermalna energija 

Treba razlikovati korištenje tih energija za proizvodnju električne i toplinske energije. Za sada samo hidroenergija (tab. 6.) ima značajan udio (naročito u Hrvatskoj) u proizvodnji električne energije, iako se posljednjih godina probija energija vjetra koja se približava komercijalizaciji. Ipak, može se s velikom vjerojatnošću reći da obnovljivi izvori neće značajnije sudjelovati u zadovoljenju Kyoto protokola, bilo zbog cijene ili zbog ograničenih ekonomski iskoristljivih resursa.

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 6.''' Prednosti i nedostaci hidroenergije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | zanemariva emisija CO2
| width="50%" | jefitini potencijali već iskorišteni
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | velike HE čine velike ekološke štete (npr. dizanje nivoa vode - Međimurje)
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | male HE su teško isplative
|-
| 
| poplavljivanje korisnog (naseljenog ili obrađenog) zemljišta
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
Iako izgaranje biomase i otpada stvara emisiju CO2, smatra se da bi ta ista biomasa svojim prirodnim procesom truljenja emitirala istu količinu CO2 pa prema tome ulazi u energente koji smanjuju emisiju. Čak i uzgajanje biomase ima isti učinak jer će vegetacija povući gotovo sav potreban ugljik iz atmosfere. Djelomično sličan mehanizam se može uzeti i za otpad nepetrokemijskog porijekla. 

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 7.''' Prednosti i nedostaci izgaranja biomase 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | "zanemariva" emisija CO2
| width="50%" | slaba energetska moć
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | teška kontrola nad ostalim emisijama
|-
| 
| potrebna velika površina
|-
| 
| skup transport - samo na lokalitetu gdje je biomasa nusproizvod nekog drugog procesa
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Uvoz električne energije'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Iako je uvoz električne energije anatema danas u Hrvatskoj energetici, postavlja se pitanje nije li to najčišće rješenje? 

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 8.''' Prednosti i nedostaci uvoza električne energije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | emisija CO2 je zanemariva
| width="50%" | politički neprihvatljiva u Hrvatskoj - zašto? [Nizozemska zadovoljava iz uvoza 17% potrebne električne energije]
|-
| width="50%" | svaka se zemlja specijalizira za proizvodnju onoga u čemu ima "relative advantage" - efikasno korištenje resursa obavlja se podjelom rada
| width="50%" |
bolje je uvoziti proizvod nižeg stupnja dorade i dodavati mu vrijednost (dakle primarna versus sekundarna energija), ali samo ako je prerada efikasna - upitno za Hrvatsku
|-
| width="50%" | Hrvatska je premali energetski sistem (12TWh) - pool
| width="50%" | 
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
|}

===Smanjenje emisije CO2 racionalnim korištenjem energije===

Oblici neracionalnog korištenja energije:

=== Industrija ===

* bacanje kondenzata u kanalizaciju
* puštanje otpadne topline na jednom mjestu, kada se topla voda i para proizvode na drugom
* korištenje zastarjele tehnologije

=== Zgradarstvo ===

* gradnja kuća kao u Hrvatskoj (k = cca. 1.2-1.5 W/m2K) je ekonomski nonsense

:::::::'''Tablica 9.''' Usporedba potrošnje energije i emisije CO2, te ekonomske efikasnosti korištenja energije i intenziteta emisija CO2, 1996

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2" align="center"
| width="25%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/Pretvorba%20jedinica%20za%20energiju%20i%20volumen.htm kgoe] - kg of oil equivalent
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Svijet
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | bogate zemlje (OECD)
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | zemlje u tranziciji
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | hrvatska
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_7.pdf kgoe/capita] 
| width="20%" align="middle" | 1684
| width="20%" align="middle" | 5259
| width="20%" align="middle" | 2732
| width="20%" align="middle" | 1418
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_8.pdf tCO2/capita] 
| width="20%" align="middle" | 4.0
| width="20%" align="middle" | 12.1
| width="20%" align="middle" | 7.4
| width="20%" align="middle" | 3.7
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_8.pdf GDP1995$/kgoe] 
| width="20%" align="middle" | 3.2
| width="20%" align="middle" | 5.0
| width="20%" align="middle" | 0.8
| width="20%" align="middle" | 2.8
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_8.pdf kgCO2/GDP1995$] 
| width="20%" align="middle" | 0.7
| width="20%" align="middle" | 0.5
| width="20%" align="middle" | 3.4
| width="20%" align="middle" | 0.9
|}

 

{|
| width="11%" |
|}

Prema tablici 9. može se zaključiti da je potrošnja energije i emisija CO2 po glavi stanovnika (capita) i Hrvatskoj i ostalim zemljama tranzicije značajno niža od bogatih zemalja, međutim da je efikasnost iste s obzirom na iznos bruto domaćeg proizvoda lošija.

Zemlje u tranziciji trebaju 6 puta više energije za isti proizvod, te za isti proizvod emitiraju 7 puta više CO2 u atmosferu. Hrvatska je nešto bolja od prosjeka zemalja u tranziciji, ali je lošija od razvijenih zemalja.

S druge strane, postoji i protuargument, koji ukazuje na prirodni mehanizam koji dovodi do takve neefikasnosti. Naime, proizvodnju na srednjem nivou razvoja (sekundarni sektor) energetski je intenzivna, dok se ekonomska djelatnost na višem nivou razvoja (tercijarni sektor) odlikuje niskom energetskom intenzivnošću.
To pokazuje slika 16.

[[Image:trendgdp.jpg]]

Slika 16. Historijski trend energetskog intenziteta

===Smanjenje emisije CO2 u transportu===

Promet je vrlo značajan izvor emisije CO2, kao što se vidi na slici 15. u Hrvatskoj i najznačajniji. Međutim velike promjene se ne mogu postići više povećanjem efikasnosti postojeće tehnologije, jer je na tom području već mnogo učinjeno u zadnjih 20 godina od naftne krize. Tijekom devedesetih automobilska je industrija pod pritiskom kalifornijskih zakona ulagala u '''električne automobile''', međutim pokazalo se da ta tehnologija neće postati komercijalna, jer nisu razvijeni akumulatori koji bi zadovoljavali potrebe tržišta za pokretnošću. Krajem se devedesetih ubrzao razvoj automobila pogonjenih vodikom, i to s motorima s unutrašnjim izgaranjem (IC, slika 17.) i gorivim ćelijama (FC, slika 18., 19.). '''Motori s unutrašnjim izgaranjem na vodik''' su u uznapredovanoj fazi razvoja, tj. postojeći motori koji koriste plin mogu se relativno jednostavno preraditi na vodik.

Otkad je cijena nafte prešla 50 USD/bbl, zamjenska '''biogoriva''', etanol i biodizel postaju isplatljiva, te njihova potrošnja rapidno raste. '''Etanol''' se tehnički može dodavati u benzinska goriva do 22% te u dizelska goriva do 15% bez potrebe preinake vozila. U posljednjih desetak godina sve je veći udio u proizvodnji tzv. automobila na fleksibilan goriva (flexi-fuel vehicle - '''FFV'''), koje mogu koristiti E85 (gorivo s 85% etanola i 15% benzina). Do 10% etanola u gorivu služi kao zamjena za inače neophodni aditiv MTBE. Može se prema literaturi procijeniti da je proizvodnja etanola iz kukuruza isplatljiva naveliko u slučaju cijene nafte veće od 50 USD po barelu (što se može očekivati prema situaciji na tržištu te srednjeročnim interesima glavnih učesnika tijekom dovoljno dugog perioda). Zasad ne postoji strategija za korištenje bioetanola u Hrvatskoj. '''Biodizel''' se tehnički može dodavati u dizelska goriva do 5% bez potrebe preinake vozila, dok je za korištenje B70 ili B100 (70% i 100% biodizela) potrebno imati posebna vozila. Može se procijeniti da je pri očekivanoj cijeni nafte dodavanje biodizela isplatljivo. Postojeća Strategija energetskog razvitka predviđa da se 2010. u Hrvatskoj godišnje proizvodi 70.000 do 100.000 tona biodizela.

[[Image:ford.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 17.''' Ford Model U, Automobil pogonjen 
motorom s unutrašnjim izgaranjem na vodik</div>

'''Gorive ćelije''' su još uvijek tehnologija u razvoju, čija je cijena još uvijek dva reda veličine iznad nivoa potrebnog za komercijalizaciju (cca. 50 €/kW i 10000 sati rada).

[[Image:daimler2.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 18.''' DaimlerChrysler Necar 5, automobil pogonjen gorivim ćelijama</div>

[[Image:daimler3.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 19.''' DaimlerChrysler Commander 2, automobil pogonjen gorivim ćelijama</div>

Obje tehnologije ovise o razvoju '''spremnika''' za vodik (tekući vodik na -250oC, komprimirani vodik na 750 bar ili metalni hidrid), ili '''reformiranja''' (izdvajanja vodika iz ugljikovodika) nekog od ugljikovodika - najčešće etanola, ali može i metana, benzina, Diesela. Reformiranje se razvilo kao tehnologija da bi se izbjeglo rukovanje vodikom. Naime, '''stanice''' za točenje vodika moraju biti bez ljudi (slika 20.), u potpunosti automatizirane, što znači da je potrebno izgraditi potpuno novi sistem stanica, odvojen od postojećih. Punjenje nekog od ugljikovodika je već uhodana tehnologija, te može koristiti postojeću infrastrukturu.

[[Image:bmw.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 20.''' BMW automatska stanica za komprimiranje vodika (cca. 3 min)</div>

'''Uvijek za 4 godine'''

Članak iz '''1994''': A milestone is looming four years off. By '''1998''', 2% of all new cars in California must be ZEV (zero-emission vehicles, such as EVs, flywheel cars, hydrogen cars, etc.). In other words, this means an auto manufacturer must sell two EVs out of every hundred vehicles it sells. There will be a $5,000 penalty for each non-ZEV car sold beyond this ratio. And, importantly, this ratio will be based upon actual consumer sales: cramming a big, heavy, boxy van full of batteries won't get the manufacturer off the hook with a "nobody wanted or could afford it" argument. Other states have also adopted this mandate. Even Canada is close to joining the ZEV club. - Odgođeno do 2004 kada će 10% automobila morati biti ZEV na Kalifornijskom tržištu automobila.

Članak iz '''1999''': “TODAY the race to develop the fuel-cell car is over,” DaimlerChrysler’s chairman, Jürgen Schrempp, told journalists on March 17th. “Now we begin the race to lower the cost to the level of today’s internal combustion engine. We’ll do it by '''2004'''.” There is no point in understatement when you are determined to be first in the market with what may turn out to be the pollution-free product that succeeds the petrol-driven car within 30 years. [http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/The%20fuel-cell%20car%20accelerates.htm (The Economist, 1999)]

Članak iz '''1999''': THIS WEEK two nails were hammered into the coffin of the internal-combustion engine. The first came when Toyota and General Motors, which between them make a quarter of the world’s cars, signed a pact to develop alternatives. These include battery-powered cars, “hybrid” vehicles that have both electric and petrol engines, and—most significantly—vehicles powered by fuel cells. The second was the result of an alliance between DaimlerChrysler and Ford (another quarter of the world’s car production), and Ballard Power Systems, a Canadian firm that has been developing fuel cells for use in vehicles for several years. [http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/The%20fuel-cell%20car%20accelerates.htm (The Economist, 1999)]

Članak iz '''2002''': U.S. Legislators Propose H2GROW Act. 
U.S. Senator Ron Wyden (D-OR) and U.S. Representative Christopher Cox (R-CA) have introduced a bipartisan bill called the H2GROW Act - Hydrogen Transportation Wins Over Growing Reliance on Oil. The bill includes tax credits: for the purchase of fuel cell vehicles; for hydrogen fuel; and for building a hydrogen-fueling infrastructure. The goal of the H2GROW Act is to reduce reliance on 30 million barrels of foreign oil a year. The bill also mandates that hydrogen-powered vehicles must comprise a minimum percentage of federal fleets, from five percent for fleets of 100 vehicles or more in 2006 to 50 percent for fleets of 50 vehicles or more in 2012. [http://www.senate.gov/Senate404.html (http://wyden.senate.gov/media/2002/2003211557.html)]

linkovi:


 [http://arbis.arb.ca.gov/msprog/zevprog/zevprog.htm Zero-Emissions Vehicle Program]
 [http://energy.ca.gov/afvs/index.html Alternative Fuel Vehicles]
 [http://www.fuelcelltoday.com/ Fuel cell today]
 [http://www.h2cars.biz/ H2CarsBiz]


=== Kyoto protokol ===

The protocol, adopted by the 168 countries present, sets legally binding targets for cutting the emissions of six greenhouse gases—mostly pollutants caused by burning coal, oil and other hydrocarbon fuels—by an aggregate 5.2% from 1990 levels during the years 2008 to 2012. (članak iz The Economist)

 [http://unfccc.int/2860.php United Nations Framework Convention on Climate Change]
 [http://unfccc.int/resource/convkp.html Konvencija i Kyoto Protocol]
 [http://unfccc.int/essential_background/kyoto_protocol/items/1678.php Konvencija tekst]
 [http://unfccc.int/kyoto_protocol/items/2830.php Potpisnici]

potpisana i ratificirana: 164 zemalja (Hrvatska uključena u Aneks I)
Aneks I - zemlje Zapada i tranzicije

 [http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.pdf Kyoto Protokol tekst]
 [http://unfccc.int/files/essential_background/kyoto_protocol/application/pdf/kpstats.pdf Potpisnici Kyoto protokola]

Kyoto Protokol je stupio na snagu 16. veljače. Ratificiran od strane 168 zemalja (ali nisu Australija, Hrvatska, Kazahstan i SAD).

Potpisnici Protokola su se obavezale pratiti emisije stakleničkih plinova. Zemlje potpisnice Aneksa B Protokola su se obavezale smanjiti emisije u odnosu na baznu godinu, tijekom prvog budžetskog perioda 2008-12.

One zemlje koje to ne uspiju mogu nadokupiti dozvole za emitiranje više emisija od onih zemalja koje su smanjile više nego što su trebale (Emission Trading), ili mogu uložiti u projekte smanjenja emisija u drugim zemljama Aneksa B (Joint Implementation) ili zemljama koji nisu dio Aneksa (Clean Development Mechanism).

[[Image:kyoto.jpg]]

Slika 21. Očekivani trend emisije CO2 u Hrvatskoj i preuzete obaveze po Kyoto protokolu

'''Kyoto protokol - linkovi :'''
 [http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.html The Kyoto Protocol on Climate Change]
 [http://unfccc.int/resource/beginner.html Beginner's Guide to the UNFCCC Convention on Climate Change]
 [http://www.weathervane.rff.org./ WEATHERVANE: climate change, global warming, The Kyoto Protocol, climate policy]
 [http://www.weathervane.rff.org/features/feature027.html The Kyoto Protocol: The Realities of Implementation]
 [http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm RECORD BREAKING TEMPERATURES SEEN AS POSSIBLE EVIDENCE OF FASTER RATE OF GLOBAL WARMING]
 [http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm Carbon Market News]
 [http://www.john-daly.com/ Still Wating for Greenhouse]
 [http://www.lomborg.com/ Lomborg, The Skeptical Environmentalist]

'''The Economist o promjeni klime i Kyoto protokolu:'''

[[Hot air from Kyoto|Hot air from Kyoto]]

[[Big business and global warming |Big business and global warming ]]

[[A fund for carbon traders |A fund for carbon traders ]]

[[Where to sink carbon |Where to sink carbon ]]

==Zaključak==

[[Image:Crta.jpg]]

* Emisije u energetici i prometu, značajni su izvor lokalnih i globalnih emisija
* Emisije uzrokuju zdravstvene probleme, kisele kiše i globalno zatopljenje
* Kyoto protokol protiv globalnog zatopljenja - teško ostvarivo smanjenje emisije CO2
* Racionalnim korištenjem energije u industriji i kućanstvima može se učiniti dosta na smanjenju emisije, ali ljudi se nisu spremni odreći životnog standarda
* Nuklearna energija se ponovo pojavljuje kao realno rješenje, iako politički neprihvatljiva u mnogim zemljama,te skuplja od energije dobivene iz fosilnih goriva - Kyoto protokol kao izbor između globalnog zatopljenja i nuklearne energije
* Za Hrvatsku je uz racionalno korištenje energije (gdje su neiskorištene mogućnosti velike), vjerojatno najjeftinije rješenje dugoročni uvoz struje iz susjednih zemalja, te korištenje biogoriva.

[[Image:Crta.jpg]]

ENERGETIKA I OKOLIŠ

2008-01-18T22:13:59Z

Rmikulandric: /* Kyoto protokol */

[[Image:OkolisZaglavlje.jpg]]

==Cilj poglavlja==
[[Image:Crta.jpg]]

Cilj ovog poglavlja je upoznati se najvažnijim mehanizmima kako energetika emisijama utječe na okoliš, te mogućnostima za smanjenje negativnog utjecaja.

==Svrha poglavlja==
[[Image:Crta.jpg]]

Nakon završetka ovog poglavlja, trebali biste moći:

#Razumjeti mehanizme '''emisija''' u energetici
#Razumjeti osnove nastajanja '''kiselih kiša''' te dobiti uvid u utjecaj koji emisije imaju na ljudsko '''zdravlje'''
#Razumjeti mehanizam '''globalnog zatopljenja''' i utjecaj koji energetika ima na njega
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 '''pri proizvodnji električne energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 '''racionalnim korištenjem energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 u '''transportu'''
#Poznavati osnove '''Kyoto Protokola'''

=Uvod:=
[[Image:Crta.jpg]]

Tijekom druge polovice dvadesetog stoljeća, sve više postaje jasno da ljudsko djelovanje na Zemlji ima za posljedicu promjene u okolišu, s potencijalno velikim posljedicama na ekološki sistem, floru, faunu, klimu, ali i na zdravlje i kvalitetu života ljudi. Te promjene, antropogene po svojem uzroku, posljedica su prilagođivanja okoliša ljudskim potrebama, krčenjem prirodnih habitata za potrebe poljoprivrede, kao posljedica urbanizacije i izgradnje prometnih pravaca, te zagađenjem okoliša otpadnim tvarima u poljoprivredi, industriji i prometu, te u energetskim transformacijama.

Promatrajući u ovome poglavlju odnos energetike prema okolišu, naglasak će se staviti na energetske transformacije, te zagađenja okoliša 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 utječu na ekosistem, neke zagađujući lokalno, a neke djelujući globalno. Dok je lokalno štetno djelovanje emisija svima vidljivo, i lagano se dolazi do koncenzusa oko mjera zaštite čim kada je društvo riješilo osnovne egzistencijalne probleme, dotle je globalno djelovanje emisija manje očito, i potrebno je stvarati širi koncenzus da bi se pokrenule mjere zaštite okoliša. 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. Tako će biomasa, koja je obnovljivi izvor, imati značajne lokalne emisije, vjetroenergija može imati negativan utjecaj na faunu, a čistoća će solarne energije skrivati zagađenja u procesu proizvodnje kolektora.

Ovo će se poglavlje posvetiti ukratko emisijama koje izazivaju kisele kiše, te nešto više trenutno vrlo važnom problemu emisija stakleničkih plinova, efektima tih emisija, te načinima smanjivanja tih emisija, što će biti od imanentnog značaja za energetsku politiku i razvoje energetskih tehnologija u sljedeće dvije dekade.

=Emisije u energetici=
[[Image:Crta.jpg]]

===Kisele kiše===

Svjedoci smo degenerativnih procesa u europskim šumama, uzrokovanih pojavom koju zovemo kiselim kišama. Kiselost kiša uzrokovana je povećanom količinom vodikovog iona H+ u otopini, koji je posljedica sljedećih kemijskih procesa:

HNO3 => NO3-+ H+

H2SO4 = > SO42-+ 2H+

Emisije SOx i NOx pri energetskim transformacijama su glavni antropogeni izvor tih spojeva u atmosferi. Slika 1. pokazuje utjecaj koji sulfatni aerosoli imaju na sunčevo zračenje, te dobro pokazuju geografski raspored emisija SOx.

[[Image:oe2p.jpg]]

Slika 1. Geografska raspodjela utjecaja sulfatnih aerosola na sunčevo zračenje, W/m2

Djelovanje je emisija SOx regionalno, te koncentrirano u razvijenim zemljama, ali emisije se šire i preko nacionalnih granica malih zemalja, poput Hrvatske. Rješavanje problema kiselih kiša leži u smanjenju emisija SOx u energetskim transformacijama, na području zahvaćenih kontinenata. Potrebno je nadnacionalno djelovanje, ali ne i globalno.

Tehnologije za smanjenje emisija SOx su prvenstveno izbjegavanje korištenja fosilnih goriva s visokim udjelom sumpora, metode za DeSOx desumporizaciju kojima se pročišćavaju dimni plinovi, te financijske metode poput trgovanja emisijama, kojima se omogućuje minimizacija troška smanjenja emisija tržišnim alociranjem emisionih kvota.

===Utjecaj na zdravlje===

Lokalne emisije polutanata izazivaju zdravstvene probleme, često povećavajući rizik od kancerogenih oboljenja i za dva reda veličine, u područjima s velikim zagađenjem. Ponajprije to su emisije čestica, ozona, NOx, CO, ali i mnogih drugih spojeva, koji su nusprodukt energetskih transformacija, u prometu i energetici. Tako npr. prosječni Amerikanac ima šansu 1:100000 da oboli od raka kao posljedice zagađenja zraka, dok stanovnik velikih gradova živi s 20 puta većim rizikom, 1:5000, da tako oboli.

Zagađenje otpadnih voda, inače veliki problem za ljudsko zdravlje, nije primarno posljedica energetskih transformacija. Naime, iako se koriste velike količine vode u energetskim transformacijama, ipak je daleko značajniji utjecaj industrijskih procesa i korištenja vode u kućanstvima. Voda, kao jedan od osnovnih preduvjeta za život, može se smatrati da s energijom, predstavlja resurs, koji je čovječanstvo počelo koristiti u količinama koje nadilaze mogućnosti, te da će to biti jedan od glavnih tehnoloških pitanja XXI stoljeća.

Zagađenja bukom, vizualna zagađenja, zagađenje svjetlom, svjedoci smo novih oblika polucije, ili ih samo više primjećujemo, zahvaljujući značajno povećanom ekonomskom prosperitetu, koji onda postavlja i sve veće zahtjeve na kvalitetu života, često su posljedica energetskih transformacija, te o njima treba voditi računa.

Međutim, iako je šteta učinjena visokim stupnjem korištenja energije velika, korist u obliku povećane kvalitete života, produljenog života, povećane individualne slobode, je daleko veća. Iako se nulto rješenje, dakle demontiranje ljudske civilizacije, kao što zagovaraju najekstremniji predstavnici ekološkog pokreta, može smatrati ideološki konzistentnim, gledano iz pseudoobjektivne pozicije "ljudi kao samo jedna vrsta", nije realno za očekivati da će se dogoditi. S druge strane, moguće je mnogo učiniti na smanjenju zagađenja, uz mali direktni trošak, u isti mah povećavajući kvalitetu života ljudi, te smanjujući opterećenje na resurse. Kod traženja optimalnog kursa, nije moguće unaprijed odrediti odnose pojedinih faktora, nego treba tražiti optimum specifičan za određenu situaciju, uzimajući u obzir ekonomske, ekološke i socijalne faktore.

=Klimatske promjene=
[[Image:Crta.jpg]]

===Efekt 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, N2O, 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 (I) 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 utjecaj 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.

[[Image:xxx.jpg]]

Slika 2. Što je to efekt staklenika?
Dio reflektiranog zračenja se apsorbira u stakleničkim plinovima
(CO2, N2O, CH4, HFC, PFC, SF6).
Značajan mehanizam održanja temperature atmosfere (bez tih plinova temperatura bi bila 30oC niža.

===Promjena koncentracije CO2 i temperature===

Danas je već sa sigurnošću poznato da se koncentracija ugljičnog dioksida značajno povećala tijekom posljednjeg stoljeća, te je gotovo sigurno da je to posljedica ljudske aktivnosti. Najznačajnija ljudska aktivnost koja ima za posljedicu emisije ugljičnog dioksida je izgaranje fosilnih goriva.

[[Image:slika3.jpg]]

Slika 3. Promjena povjesne koncentracije CO2 mjerene
u atmosferi od 1960, te u vječnom ledu od 1860.

Što je s promjenama temperature? Usrednjena globalna temperatura raste (Slika 4.), ali se taj indeks računa na bazi podataka iz meteoroloških stanica s nepoznatom točnošću podataka, te često stanica smještenih u gradovima. Usrednjena temperatura u SAD, gdje su mjerenja bilježena sa većom sigurnošću, raste manje značajno (Slika 5.). Mjerena temperatura troposfere (Slika 6.), dakle bez utjecaja mjernih nepreciznosti i gradova, ipak ukazuje na povećanje od najmanje 0.4 C.

[[Image:slika4.gif]]

Slika 4. Promjena globalne prosječne temperature
1880-2000 prema Goddard Institute (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika5.gif]]

Slika 5. Promjena prosječne temperature u SAD
1880-2000 prema Goddard Institute (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika6.gif]]

Slika 6. Promjena globalne prosječne temperature 1979-2003 mjerena iz NOAA satelita (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

Da li postoji neka veza između promjene koncentracije ugljičnog dioksida i temperature? Slika 7. pokazuje usporedbu promjene koncentracije CO2 i prosječne globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina. Koncentracija CO2 dobivena je iz uzoraka antarkičkog leda, mjerenjem koncentracije u zaostalim mjehurićima zraka. Temperatura je rekonstruirana na temelju podataka o glacijacijama, te ciklusima flore i faune na zemlji u proteklih 150000 godina. Usporedba krivulja temperature i koncentracije CO2 vrlo uvjerljivo ukazuje na postojanje relacije, ali postavlja se pitanje koliko su ti podaci precizni.

[[Image:slikka7.jpg]]

Slika 7. Usporedba promjene koncentracije CO2 i prosječne
globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina

Može se iz slike 7. primijetiti da postoje i prirodni izvori promjene koncentracije CO2 među ostalim i vulkanske erupcije. Zemlja je dinamički a ne statički sistem, dakle oscilacije su normalna i prirodna pojava. Međutim, sve je više vjerojatno da postoji dovoljno jaka veza između koncentracije CO2 i prosječne globalne temperature, da bi se moglo govoriti o globalnom zatopljenju kao posljedici ljudske aktivnosti.

===Modeliranje globalnog zatopljenja===
Da bi se moglo s dovoljnom dozom sigurnosti utvrditi da neka teza stoji, potrebno je teoriju potvrditi eksperimentom. Modeli klimatskih promjena, bazirani na računalnoj mehanici fluida (CFD), koji se razvijaju u posljednje 3 dekade, pokušavaju pretpostavljene procese u atmosferi modelirati i usporediti s izmjerenim temperaturama. Prvi takvi modeli, koji su se pojavili sedamdesetih godina, uzimali su u obzir samo efekt staklenika.

[[Slika:Modtemp.jpg]]

Slika 8. Usporedba mjerenih vrijednosti prosječne globalne temperature te vrijednosti dobivenih modeliranjem.

Iz Slike 8. vidljivo je da se uzimanjem u obzir samo efekta staklenika dobivaju prevelike vrijednosti, ali ako se k tome uzmu u obzir i efekt sulfatnih aerosola, te fluktuacija sunčevog zračenja (http://climatechange.umaine.edu/Research/Contrib/html/19.html) dobije se rezultat koji se odlično poklapa s mjerenim rezultatima, te uz pretpostavku da mjereni podaci dobro predstavljaju stvarno stanje, ukazuju da nam je veza poznata i da možemo računati utjecaj. Ako se takvi modeli primjene na model svjetske klime dobije se temperaturna distribucija za 2080 kao na slici 9.

[[Slika:tempdiff.jpg]]

Slika 9. Raspored porasta temperature od danas pa do 2080.
a)Scenario bez pokušaja smanjenja emisija (business as usual)
b)Scenario u kojem se koncentracija CO2 stabilizira na 750 ppm
c)Scenario u kojem se koncentracija CO2 stabilizira na 550 ppm

===Kretanje emisija CO2===

Recimo da se odluči stabilizirati koncentraciju CO2 na 450 ppm, te time izbjeći jače globalno zatopljenje? Kako bi se trebale kretati emisije dano je slici 10. Očito je da bi razvijene zemlje morale smanjiti emisije na 10% sadašnjih do 2060, te da bi zemlje u razvoju također morale početi smanjivati emisije poslije 2050.

[[Slika:Emisstab.jpg]]

Slika 10. Maksimalne godišnje emisije da bi se koncentracija stabilizirala na 450 ppm

A koliko su te emisije sada, i koliko će biti ako se ništa ne učini? Slika 11. prikazuje historijske vrijednosti emisija 1860-1990 po regijama. Slika 12. prikazuje vrijednosti emisija prema business as usual scenariju, dakle scenariju u kojem nije predviđeno da dođe do odstupanja od postojećih i predvidljivih trendova.

[[Slika:emishist.jpg]]

Slika 11. Emisije CO2 po regijama, 1860-1990

[[Slika:co2futureemission.jpg]]

Slika 12. Procjena kretanja emisija 1990-2030 po regijama prema business as usual scenariju

===Posljedice globalnog zatopljenja===

Posljedice globalnog zatopljenja mogu obuhvaćati:

*topljenje polarnih kapa i ledenjaka
*povišenje nivoa mora (slika 13.)
*dezertifikacija
*utjecaj na poljoprivredu (slika 14.)

Iako je većina negativno, utjecaj na poljoprivredu na Sjevernoj hemisferi bi mogao biti povoljan, pretvarajući Sibir i Kanadu u intenzivna poljoprivredna područja.

[[Slika:Sealevel.jpg]]

Slika 13. Promjena linije obale kao posljedica povišenja nivoa mora za 1 m na
primjeru južne Floride

[[Slika:Grainyie.jpg]]

Slika 14. Promjene u prinosu žitarica u slučaju udvostručavanja koncentracije CO2

===Izvori emisije CO2===

Emisije CO2, najvažnijeg plina koji utječe na efekt staklenika, uglavnom su posljedica energetskih transformacija, u kojima se izgaranjem goriva kemijska energije pretvara u toplinsku (koja se kasnije može koristiti direktno kao toplina ili za proizvodnju električne energije), ili u transportu, gdje se kemijska energija goriva pretvara u mehaničku energiju. Manji dio emisija dolazi iz industrijskih procesa, u kojima je ugljični dioksid nusprodukt, koji se gotovo redovno ispušta u atmosferu. Također, fosilna goriva sadrže manje količine ugljičnog dioksida, koji se prilikom vađenja iz zemlje, ispušta u atmosferu.

Što je s biomasom?

Izgaranje drva i biomase rezultira emisijama CO2, međutim, u slučaju da je drvna masa ili biomasa općenito, zamijenjena novim rastom, može se reći da je ugljični dioksid koji je ispušten u atmosferu, iz nje i izvučen, te da je proces obnovljiv. Zato se emisije biomase ne obračunavaju na isti način kao i fosilna goriva, nego se bilanca radi na ukupnoj količini CO2, koja je akumulirana u vegetaciji. U slučaju da korištenje biomase rezultira smanjenjem akumulirane količine CO2, tada se ne može govoriti o obnovljivosti biomase.

Izgaranje fosilnih goriva

Fosilna goriva su također nastala od biomase, ali je brzina njihovog nastanka zanemarivo mala, te je vezana na specifične geološke uvjete, tako da se dakle mogu smatrati neobnovljiva, u okvirima ljudske povijesti.

- nafta i njeni derivati (mazut, lož ulje, teško ulje, lako ulje, diesel, benzin, itd.)
- ugljen
- plin

1 kg C -> 44/12 kg CO2

1 t nafte ili ugljena s c=0.8 -> 44/12*0.8= 2.93 t CO2

::::::::::'''Tablica 1.''' Potrošnja fosilnih goriva u svijetu, Evropi (uključuje i zemlje bivšeg SSSR-a) i Hrvatskoj 2002

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2" align="center"
| width="25%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/index.php?title=Jedinice mtoe] - million tons of oil equivalent
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Svijet
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Evropa (EU15)
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | [http://www.iea.org/Textbase/stats/noncountryresults.asp?nonoecd=Croatia Hrvatska]
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | nafta
| width="25%" align="middle" | '''3714'''
| width="25%" align="middle" | 923 (599)
| width="25%" align="middle" | 4.4
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | ugljen
| width="25%" align="middle" | '''2397'''
| width="25%" align="middle" | 521 (217)
| width="25%" align="middle" | 0.6
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | plin
| width="25%" align="middle" | '''2169'''
| width="25%" align="middle" | 913 (350)
| width="25%" align="middle" | 2.5
|}

 

{|
| width="11%" |
|}

===Struktura potrošnje fosilnih goriva===

<div align="center">'''Tablica 2.''' Glavni tipovi potrošnje fosilnih goriva</div>

{| width="639" border="1" align="center" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="162" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | energetska pretvorba
| width="263" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | privredna potrošnja
| width="194" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | privatna potrošnja
|-
| width="162" height="18" | električna struja
| width="263" height="18" | poljoprivreda, šumarstvo, ribolov
| width="194" height="18" | kućanstva
|-
| width="162" height="18" | para i topla voda
| width="263" height="18" | industrija i rudarstvo
| width="194" height="18" | promet
|-
| width="162" height="36" | 
| width="263" height="36" | neenergetska potrošnja u industriji
| width="194" height="36" | 
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | građevinarstvo
| width="194" height="19" | 
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | usluge
| width="194" height="19" | 
|}

{|
| width="11%" |
|}

Tablica 2. prikazuje sistematizaciju tipova potrošnje fosilnih goriva prema djelatnostima. Međutim, da bi se sagledale mogućnosti smanjenja emisije CO2 bolje je razdijeliti potrošnju prema tehnološkom procesu. Kako je potrošnja fosilnih goriva u poljoprivredi, šumarstvu, ribolovu i građevinarstvu uglavnom posljedica korištenje mehanizacije, dakle motora s unutrašnjim izgaranjem, ima smisla te djelatnosti pripojiti prometu. Potrošnja fosilnih goriva u uslugama slična je potrošnji u kućanstvima (uglavnom grijanje).

[[Image:Fosilfuels.gif|center]]

<div align="center">'''Slika 15.''' Struktura potrošnje fosilnih goriva u Hrvatskoj 1995. godine</div>

Slika 15. prikazuje udjele pojedinih tehnoloških procesa u potrošnji fosilnih goriva u Hrvatskoj, pa prema tome i emisiji CO2. Očito je da bi se u Hrvatskoj imalo smisla najviše djelovati na smanjenje emisije upravo u prometu, jer je tu najveći udio. Proizvodnja električne energije stvara manji dio emisije, iako joj se posvećuje najviše pažnje. To je stoga što za sada tehnologija ne omogućava veliki napredak u području smanjenja emisije CO2 u prometu.

===Smanjenje emisije CO2 pri proizvodnji električne energije===

{|
| width="2%" |
[[Image:dio.jpg]]
| width="80%" | ''' Nuklearna energija'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
Zemlje s velikim udjelom nuklearne energije u proizvodnji struje (Litva, Francuska, Belgija preko 60%, Ukrajina, Švedska, Bugarska, Slovačka, Švicarska, Mađarska, Slovenija preko 40%, Južna Koreja, Japan, Njemačka, Finska preko 30%, Španjolska, Britanija i Armenija preko 20%) će vrlo teško smanjiti emisiju ako se odluče za odustajanje od nuklearne opcije. Primjer Švedske koja je odlučila zatvoriti nuklearne elektrane:

IT IS often ticklish to balance protection of the environment against its cost. Sweden’s Social Democratic government has come up with a novel answer: a “green” policy that is not only hugely expensive, but may actually damage the environment. It plans shortly to shut a nuclear power station that is efficient and safe; another is to be closed in 2001. If the courts permit the closures, Sweden will be poorer and dirtier—and may be more at risk from nuclear accidents. (članak iz The Economist)

U potrazi za opcijama rješavanja problema globalnog zatopljenja (koje bi Hrvatsku ako ratificira Kyoto protokol mogao koštati godišnje oko 100 milijuna eura), skupih fosilnih goriva, pojave novih sigurnijih nuklearnih tehnologija, izostanak nesreća poslije Černobila te značajne vremenske distance u odnosu na nesreće, nuklearna energija se vraća u područje javnih rasprava kao moguće ekološki prihvatljivo rješenje. Ponovno uzimanje u obzir nuklearne energije u razvijenim zemljama i zemljama u tranziciji je ponovno postalo pravilo, a donesene su i neke odluke o gradnji. Pred katastrofalnim mogućim posljedicama globalnog zatopljenja, zeleni se sve češće opredjeljuju za nuklearnu energiju. Simatična je izjava 2004. godine osnivaća Greenpeace-a, Jamesa Lovelocka: “Only nuclear power can halt global warming.”

|}

{| width="100%"
| width="6%" |
| width="85%" |
'''Table 3'''. Prednosti i nedostaci nuklearne energije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | emisija CO2 je zanemariva
| width="50%" | politički neprihvatljiva u velikom broju zemalja
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | visoki kapitalni troškovi - značajno skuplja od fosilnih goriva
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | Hrvatska - premali energetski sistem 1 centrala = 1/4 sistema
|}

 Link:''' '''''' [http://www.iaea.org International Atomic Energy Agency - IAEA]''' 

| width="9%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]]
| width="80%" | ''' Kombinirani ciklus'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Kombinacijom plinske i parne turbine moguće je povećati efikasnost s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 50-65%. 

|}

{| width="100%"
| width="5%" |
| width="89%" |
'''Table 4'''. Prednosti i nedostaci kombiniranog ciklusa 

{| width="687" border="1"
| width="378" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="293" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="378" height="60" | udvostručenjem efikasnosti pri proizvodnji električne energije moguće je raspoloviti emisiju CO2
| width="293" height="60" | relativno komplicirana tehnologija
|}

 
| width="6%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Kogeneracija'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Ideja kogeneracije je da se otpadna toplinska energija koja izlazi iz dimnjaka termocentrale iskoristi, recimo za grijanje tople vode i pare (daljinska toplina), koja će se koristiti ili u industriji ili u sistemima distriktnog (centralnog) grijanja. Time se iskoristivost povećava s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 60-70%. Prema slici 15. vidi se je potrošnja fosilnih goriva na proizvodnju električne i toplinske energije slična, pa bi se teoretski moglo značajno smanjiti emisiju CO2. Međutim, kako je mjesto proizvodnje daljinske topline po definiciji različito od mjesta proizvodnje električne energije, nije za očekivati da će više od desetak posto električne energije biti proizvođeno kogeneracijom. 

|}

{| width="100%"
| width="2%" |
| width="95%" |
'''Table 5. '''Prednosti i nedostaci kogeneracije 

{| border="1"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | korištenjem istog goriva za proizvodnju električne i toplinske energije moguće je raspoloviti emisiju CO2
| width="50%" | proizvodnja toplinske energije mora biti na mjestu (ili blizu) potrošnje
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | proizvodnja električne energije mora biti blizu mjesta hlađenja (rijeke, more)
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | proizvodnja električne energije nije preporučljiva blizu velikih koncentracija stanovništva zbog zagađenja
|-
| 
| potrebna gradnja vrelovoda
|-
| 
| problem kondenzata
|}

linkovi:

<blockquote>

; '''[http://www.cogen.org/ Cogen Europe]''' 
; [http://www.energy.rochester.edu/cogen/chpguide.htm '''Cogeneration Buyers Guide'''] 

</blockquote>
| width="3%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Obnovljivi izvori'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Obnovljivi izvori su oni koji se ne troše našim korištenjem jer mi samo koristimo razliku u potencijalu: 

* hidroenergija 
* biomasa i otpad 
* sunčeva energija 
* energija vjetra 
* geotermalna energija 

Treba razlikovati korištenje tih energija za proizvodnju električne i toplinske energije. Za sada samo hidroenergija (tab. 6.) ima značajan udio (naročito u Hrvatskoj) u proizvodnji električne energije, iako se posljednjih godina probija energija vjetra koja se približava komercijalizaciji. Ipak, može se s velikom vjerojatnošću reći da obnovljivi izvori neće značajnije sudjelovati u zadovoljenju Kyoto protokola, bilo zbog cijene ili zbog ograničenih ekonomski iskoristljivih resursa.

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 6.''' Prednosti i nedostaci hidroenergije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | zanemariva emisija CO2
| width="50%" | jefitini potencijali već iskorišteni
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | velike HE čine velike ekološke štete (npr. dizanje nivoa vode - Međimurje)
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | male HE su teško isplative
|-
| 
| poplavljivanje korisnog (naseljenog ili obrađenog) zemljišta
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
Iako izgaranje biomase i otpada stvara emisiju CO2, smatra se da bi ta ista biomasa svojim prirodnim procesom truljenja emitirala istu količinu CO2 pa prema tome ulazi u energente koji smanjuju emisiju. Čak i uzgajanje biomase ima isti učinak jer će vegetacija povući gotovo sav potreban ugljik iz atmosfere. Djelomično sličan mehanizam se može uzeti i za otpad nepetrokemijskog porijekla. 

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 7.''' Prednosti i nedostaci izgaranja biomase 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | "zanemariva" emisija CO2
| width="50%" | slaba energetska moć
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | teška kontrola nad ostalim emisijama
|-
| 
| potrebna velika površina
|-
| 
| skup transport - samo na lokalitetu gdje je biomasa nusproizvod nekog drugog procesa
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Uvoz električne energije'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Iako je uvoz električne energije anatema danas u Hrvatskoj energetici, postavlja se pitanje nije li to najčišće rješenje? 

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 8.''' Prednosti i nedostaci uvoza električne energije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | emisija CO2 je zanemariva
| width="50%" | politički neprihvatljiva u Hrvatskoj - zašto? [Nizozemska zadovoljava iz uvoza 17% potrebne električne energije]
|-
| width="50%" | svaka se zemlja specijalizira za proizvodnju onoga u čemu ima "relative advantage" - efikasno korištenje resursa obavlja se podjelom rada
| width="50%" |
bolje je uvoziti proizvod nižeg stupnja dorade i dodavati mu vrijednost (dakle primarna versus sekundarna energija), ali samo ako je prerada efikasna - upitno za Hrvatsku
|-
| width="50%" | Hrvatska je premali energetski sistem (12TWh) - pool
| width="50%" | 
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
|}

===Smanjenje emisije CO2 racionalnim korištenjem energije===

Oblici neracionalnog korištenja energije:

=== Industrija ===

* bacanje kondenzata u kanalizaciju
* puštanje otpadne topline na jednom mjestu, kada se topla voda i para proizvode na drugom
* korištenje zastarjele tehnologije

=== Zgradarstvo ===

* gradnja kuća kao u Hrvatskoj (k = cca. 1.2-1.5 W/m2K) je ekonomski nonsense

:::::::'''Tablica 9.''' Usporedba potrošnje energije i emisije CO2, te ekonomske efikasnosti korištenja energije i intenziteta emisija CO2, 1996

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2" align="center"
| width="25%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/Pretvorba%20jedinica%20za%20energiju%20i%20volumen.htm kgoe] - kg of oil equivalent
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Svijet
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | bogate zemlje (OECD)
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | zemlje u tranziciji
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | hrvatska
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_7.pdf kgoe/capita] 
| width="20%" align="middle" | 1684
| width="20%" align="middle" | 5259
| width="20%" align="middle" | 2732
| width="20%" align="middle" | 1418
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_8.pdf tCO2/capita] 
| width="20%" align="middle" | 4.0
| width="20%" align="middle" | 12.1
| width="20%" align="middle" | 7.4
| width="20%" align="middle" | 3.7
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_8.pdf GDP1995$/kgoe] 
| width="20%" align="middle" | 3.2
| width="20%" align="middle" | 5.0
| width="20%" align="middle" | 0.8
| width="20%" align="middle" | 2.8
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_8.pdf kgCO2/GDP1995$] 
| width="20%" align="middle" | 0.7
| width="20%" align="middle" | 0.5
| width="20%" align="middle" | 3.4
| width="20%" align="middle" | 0.9
|}

 

{|
| width="11%" |
|}

Prema tablici 9. može se zaključiti da je potrošnja energije i emisija CO2 po glavi stanovnika (capita) i Hrvatskoj i ostalim zemljama tranzicije značajno niža od bogatih zemalja, međutim da je efikasnost iste s obzirom na iznos bruto domaćeg proizvoda lošija.

Zemlje u tranziciji trebaju 6 puta više energije za isti proizvod, te za isti proizvod emitiraju 7 puta više CO2 u atmosferu. Hrvatska je nešto bolja od prosjeka zemalja u tranziciji, ali je lošija od razvijenih zemalja.

S druge strane, postoji i protuargument, koji ukazuje na prirodni mehanizam koji dovodi do takve neefikasnosti. Naime, proizvodnju na srednjem nivou razvoja (sekundarni sektor) energetski je intenzivna, dok se ekonomska djelatnost na višem nivou razvoja (tercijarni sektor) odlikuje niskom energetskom intenzivnošću.
To pokazuje slika 16.

[[Image:trendgdp.jpg]]

Slika 16. Historijski trend energetskog intenziteta

===Smanjenje emisije CO2 u transportu===

Promet je vrlo značajan izvor emisije CO2, kao što se vidi na slici 15. u Hrvatskoj i najznačajniji. Međutim velike promjene se ne mogu postići više povećanjem efikasnosti postojeće tehnologije, jer je na tom području već mnogo učinjeno u zadnjih 20 godina od naftne krize. Tijekom devedesetih automobilska je industrija pod pritiskom kalifornijskih zakona ulagala u '''električne automobile''', međutim pokazalo se da ta tehnologija neće postati komercijalna, jer nisu razvijeni akumulatori koji bi zadovoljavali potrebe tržišta za pokretnošću. Krajem se devedesetih ubrzao razvoj automobila pogonjenih vodikom, i to s motorima s unutrašnjim izgaranjem (IC, slika 17.) i gorivim ćelijama (FC, slika 18., 19.). '''Motori s unutrašnjim izgaranjem na vodik''' su u uznapredovanoj fazi razvoja, tj. postojeći motori koji koriste plin mogu se relativno jednostavno preraditi na vodik.

Otkad je cijena nafte prešla 50 USD/bbl, zamjenska '''biogoriva''', etanol i biodizel postaju isplatljiva, te njihova potrošnja rapidno raste. '''Etanol''' se tehnički može dodavati u benzinska goriva do 22% te u dizelska goriva do 15% bez potrebe preinake vozila. U posljednjih desetak godina sve je veći udio u proizvodnji tzv. automobila na fleksibilan goriva (flexi-fuel vehicle - '''FFV'''), koje mogu koristiti E85 (gorivo s 85% etanola i 15% benzina). Do 10% etanola u gorivu služi kao zamjena za inače neophodni aditiv MTBE. Može se prema literaturi procijeniti da je proizvodnja etanola iz kukuruza isplatljiva naveliko u slučaju cijene nafte veće od 50 USD po barelu (što se može očekivati prema situaciji na tržištu te srednjeročnim interesima glavnih učesnika tijekom dovoljno dugog perioda). Zasad ne postoji strategija za korištenje bioetanola u Hrvatskoj. '''Biodizel''' se tehnički može dodavati u dizelska goriva do 5% bez potrebe preinake vozila, dok je za korištenje B70 ili B100 (70% i 100% biodizela) potrebno imati posebna vozila. Može se procijeniti da je pri očekivanoj cijeni nafte dodavanje biodizela isplatljivo. Postojeća Strategija energetskog razvitka predviđa da se 2010. u Hrvatskoj godišnje proizvodi 70.000 do 100.000 tona biodizela.

[[Image:ford.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 17.''' Ford Model U, Automobil pogonjen 
motorom s unutrašnjim izgaranjem na vodik</div>

'''Gorive ćelije''' su još uvijek tehnologija u razvoju, čija je cijena još uvijek dva reda veličine iznad nivoa potrebnog za komercijalizaciju (cca. 50 €/kW i 10000 sati rada).

[[Image:daimler2.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 18.''' DaimlerChrysler Necar 5, automobil pogonjen gorivim ćelijama</div>

[[Image:daimler3.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 19.''' DaimlerChrysler Commander 2, automobil pogonjen gorivim ćelijama</div>

Obje tehnologije ovise o razvoju '''spremnika''' za vodik (tekući vodik na -250oC, komprimirani vodik na 750 bar ili metalni hidrid), ili '''reformiranja''' (izdvajanja vodika iz ugljikovodika) nekog od ugljikovodika - najčešće etanola, ali može i metana, benzina, Diesela. Reformiranje se razvilo kao tehnologija da bi se izbjeglo rukovanje vodikom. Naime, '''stanice''' za točenje vodika moraju biti bez ljudi (slika 20.), u potpunosti automatizirane, što znači da je potrebno izgraditi potpuno novi sistem stanica, odvojen od postojećih. Punjenje nekog od ugljikovodika je već uhodana tehnologija, te može koristiti postojeću infrastrukturu.

[[Image:bmw.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 20.''' BMW automatska stanica za komprimiranje vodika (cca. 3 min)</div>

'''Uvijek za 4 godine'''

Članak iz '''1994''': A milestone is looming four years off. By '''1998''', 2% of all new cars in California must be ZEV (zero-emission vehicles, such as EVs, flywheel cars, hydrogen cars, etc.). In other words, this means an auto manufacturer must sell two EVs out of every hundred vehicles it sells. There will be a $5,000 penalty for each non-ZEV car sold beyond this ratio. And, importantly, this ratio will be based upon actual consumer sales: cramming a big, heavy, boxy van full of batteries won't get the manufacturer off the hook with a "nobody wanted or could afford it" argument. Other states have also adopted this mandate. Even Canada is close to joining the ZEV club. - Odgođeno do 2004 kada će 10% automobila morati biti ZEV na Kalifornijskom tržištu automobila.

Članak iz '''1999''': “TODAY the race to develop the fuel-cell car is over,” DaimlerChrysler’s chairman, Jürgen Schrempp, told journalists on March 17th. “Now we begin the race to lower the cost to the level of today’s internal combustion engine. We’ll do it by '''2004'''.” There is no point in understatement when you are determined to be first in the market with what may turn out to be the pollution-free product that succeeds the petrol-driven car within 30 years. [http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/The%20fuel-cell%20car%20accelerates.htm (The Economist, 1999)]

Članak iz '''1999''': THIS WEEK two nails were hammered into the coffin of the internal-combustion engine. The first came when Toyota and General Motors, which between them make a quarter of the world’s cars, signed a pact to develop alternatives. These include battery-powered cars, “hybrid” vehicles that have both electric and petrol engines, and—most significantly—vehicles powered by fuel cells. The second was the result of an alliance between DaimlerChrysler and Ford (another quarter of the world’s car production), and Ballard Power Systems, a Canadian firm that has been developing fuel cells for use in vehicles for several years. [http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/The%20fuel-cell%20car%20accelerates.htm (The Economist, 1999)]

Članak iz '''2002''': U.S. Legislators Propose H2GROW Act. 
U.S. Senator Ron Wyden (D-OR) and U.S. Representative Christopher Cox (R-CA) have introduced a bipartisan bill called the H2GROW Act - Hydrogen Transportation Wins Over Growing Reliance on Oil. The bill includes tax credits: for the purchase of fuel cell vehicles; for hydrogen fuel; and for building a hydrogen-fueling infrastructure. The goal of the H2GROW Act is to reduce reliance on 30 million barrels of foreign oil a year. The bill also mandates that hydrogen-powered vehicles must comprise a minimum percentage of federal fleets, from five percent for fleets of 100 vehicles or more in 2006 to 50 percent for fleets of 50 vehicles or more in 2012. [http://www.senate.gov/Senate404.html (http://wyden.senate.gov/media/2002/2003211557.html)]

linkovi:


 [http://arbis.arb.ca.gov/msprog/zevprog/zevprog.htm Zero-Emissions Vehicle Program]
 [http://energy.ca.gov/afvs/index.html Alternative Fuel Vehicles]
 [http://www.fuelcelltoday.com/ Fuel cell today]
 [http://www.h2cars.biz/ H2CarsBiz]


=== Kyoto protokol ===

The protocol, adopted by the 168 countries present, sets legally binding targets for cutting the emissions of six greenhouse gases—mostly pollutants caused by burning coal, oil and other hydrocarbon fuels—by an aggregate 5.2% from 1990 levels during the years 2008 to 2012. (članak iz The Economist)

 [http://unfccc.int/2860.php United Nations Framework Convention on Climate Change]
 [http://unfccc.int/resource/convkp.html Konvencija i Kyoto Protocol]
 [http://unfccc.int/essential_background/kyoto_protocol/items/1678.php Konvencija tekst]
 [http://unfccc.int/kyoto_protocol/items/2830.php Potpisnici]

potpisana i ratificirana: 168 zemalja (Hrvatska uključena u Aneks I)
Aneks I - zemlje Zapada i tranzicije

 [http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.pdf Kyoto Protokol tekst]
 [http://unfccc.int/files/essential_background/kyoto_protocol/application/pdf/kpstats.pdf Potpisnici Kyoto protokola]

Kyoto Protokol je stupio na snagu 16. veljače. Ratificiran od strane 168 zemalja (ali nisu Australija, Hrvatska, Kazahstan i SAD).

Potpisnici Protokola su se obavezale pratiti emisije stakleničkih plinova. Zemlje potpisnice Aneksa B Protokola su se obavezale smanjiti emisije u odnosu na baznu godinu, tijekom prvog budžetskog perioda 2008-12.

One zemlje koje to ne uspiju mogu nadokupiti dozvole za emitiranje više emisija od onih zemalja koje su smanjile više nego što su trebale (Emission Trading), ili mogu uložiti u projekte smanjenja emisija u drugim zemljama Aneksa B (Joint Implementation) ili zemljama koji nisu dio Aneksa (Clean Development Mechanism).

[[Image:kyoto.jpg]]

Slika 21. Očekivani trend emisije CO2 u Hrvatskoj i preuzete obaveze po Kyoto protokolu

'''Kyoto protokol - linkovi :'''
 [http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.html The Kyoto Protocol on Climate Change]
 [http://unfccc.int/resource/beginner.html Beginner's Guide to the UNFCCC Convention on Climate Change]
 [http://www.weathervane.rff.org./ WEATHERVANE: climate change, global warming, The Kyoto Protocol, climate policy]
 [http://www.weathervane.rff.org/features/feature027.html The Kyoto Protocol: The Realities of Implementation]
 [http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm RECORD BREAKING TEMPERATURES SEEN AS POSSIBLE EVIDENCE OF FASTER RATE OF GLOBAL WARMING]
 [http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm Carbon Market News]
 [http://www.john-daly.com/ Still Wating for Greenhouse]
 [http://www.lomborg.com/ Lomborg, The Skeptical Environmentalist]

'''The Economist o promjeni klime i Kyoto protokolu:'''

[[Hot air from Kyoto|Hot air from Kyoto]]

[[Big business and global warming |Big business and global warming ]]

[[A fund for carbon traders |A fund for carbon traders ]]

[[Where to sink carbon |Where to sink carbon ]]

==Zaključak==

[[Image:Crta.jpg]]

* Emisije u energetici i prometu, značajni su izvor lokalnih i globalnih emisija
* Emisije uzrokuju zdravstvene probleme, kisele kiše i globalno zatopljenje
* Kyoto protokol protiv globalnog zatopljenja - teško ostvarivo smanjenje emisije CO2
* Racionalnim korištenjem energije u industriji i kućanstvima može se učiniti dosta na smanjenju emisije, ali ljudi se nisu spremni odreći životnog standarda
* Nuklearna energija se ponovo pojavljuje kao realno rješenje, iako politički neprihvatljiva u mnogim zemljama,te skuplja od energije dobivene iz fosilnih goriva - Kyoto protokol kao izbor između globalnog zatopljenja i nuklearne energije
* Za Hrvatsku je uz racionalno korištenje energije (gdje su neiskorištene mogućnosti velike), vjerojatno najjeftinije rješenje dugoročni uvoz struje iz susjednih zemalja, te korištenje biogoriva.

[[Image:Crta.jpg]]

Where to sink carbon

2008-01-18T22:02:59Z

Rmikulandric:

'''The rise of the sink'''

NOT all industries are worried about the Kyoto accord.
In fact, many investors in agriculture and forestry are hoping that the price of carbon emissions shoots sky high.
They even think that the deal will create lucrative new markets for them.

Sound odd? The World Resources Institute, an environmental think-tank, explains: “Drawing carbon dioxide out of the air and into biomass is the only known practical way to remove large volumes of greenhouse gas from the atmosphere.” Biomass is jargon for trees and plants, which consume carbon dioxide and emit oxygen.

The final Kyoto treaty may include provisions to allow a trade in the carbon stored naturally in “sinks”, such as tropical forests and farms. If so, polluting firms may pay the owners of such “sinks” handsome sums; in return, they would receive credits to help them meet the emissions standards accompanying the Kyoto treaty.

Farmers are keenly eyeing this market. Agriculture, argue Helen Durrant and Graham Ford of PA Consulting, has become such a commodity business that it has been deprived of investment. “If the market for carbon management really does take off,” they say, “we could see huge investment flows to rural areas.”

Growing such crops as switchgrass not only absorbs carbon, but also produces a fuel that some power plants can use instead of oil, coal or gas. Techniques that keep greenhouse gases trapped in the soil, such as injecting seeds rather than tilling, have already led to lucrative contracts.

In forestry, Australia is forging ahead. The State Forests of New South Wales, a government firm based near Sydney, has worked out a clever way to measure, and trade, the carbon dioxide stored in trees. Firms pay the company to plant and manage forests on land leased from local farmers. In return, they get tradable emissions credits. Already, Pacific Power and Delta Energy, two local firms, and Tokyo Electric Power Company have signed on. Encouraged by this flurry, the Sydney futures exchange now wants to create an electronic market for trading carbon credits.

And if the forest burns down? That’s yet another business opportunity. Several insurers have come up with policies; and one of them, America’s Aon, is about to launch a unit dedicated specifically to dealing with carbon risk-management.

A fund for carbon traders

2008-01-18T22:02:14Z

Rmikulandric:

'''Greenhouse gases'''

'''Cost free'''

WHAT is the cost of carbon? This odd question is troubling the bosses of big manufacturing
companies these days. At present, the financial cost of emitting carbon dioxide, the principal
culprit in global warming, is next to nothing, because no penalties are imposed on firms
producing it. One of the main aims of the Prototype Carbon Fund (PCF), launched by the World Bank on January 18th, is to help set a figure on the cost of carbon emissions—and thus to encourage firms to invest in cutting them.

The Kyoto protocol, an international treaty aimed at curbing global warming, was signed by the world’s rich countries three years ago. It seeks sharp restrictions on greenhouse-gas emissions; it also calls for international trade in emissions, to help lower the cost of compliance. The treaty should be finally agreed on in November this year; but already a “pre-compliance” market has sprung up in anticipation of future curbs on greenhouse gases, and this market suggests a price of carbon emissions. Garth Edward of Natsource, an emissions broker that is already trading greenhouse gases, says the range of recent trades has been $1 to $3 a tonne. As the market develops, the price is likely to rise.

But to what level? The World Bank’s PCF should help answer that question by spurring the nascent market. The idea is for the fund to invest in green technologies, such as renewable energy, in poor countries, thus reducing greenhouse-gas emissions. These reductions are to be independently verified by experts on behalf of the PCF, and transferred as credits to the fund’s investors, which include such firms as Electrabel, of Belgium, several Japanese utilities, and various Nordic governments. The projects will be selected by the World Bank, which will help set them up. The first project will capture greenhouse-gas emissions from open landfills in Latvia and use them to generate electricity.

Though small (only $75m now, with a cap of $150m), the PCF should add supply to an illiquid market. The scheme will also educate prospective buyers and sellers; a principal aim of the PCF, says the World Bank’s Robert Watson, an expert on global warming, is “to learn by doing.” Hence, the scheme will publish full details of the nuts and bolts of transactions, which can then serve as blueprints for other schemes.

The higher the price of carbon rises, the more interest there will be in cutting emissions. Two factors seem to be keeping it low at the moment. One is the quality of credits. After all, it is not easy to get an independent audit of carbon accounts today, although firms such as PricewaterhouseCoopers are starting to try. Another risk is that the Kyoto protocol will fall apart altogether.

The PCF tackles the first problem head on. Its projects will be modified to match exactly what is finally agreed on by Kyoto negotiators. Experts say that this should ensure that the credits from this scheme will be of a “high quality”, and so warrant a premium.

But how much, exactly, should the World Bank’s seal of approval add to the price of carbon? Mr Watson talks of a price of between $15 and $30 per tonne of carbon. That may seem a lot to some, though it looks a bargain to those in countries such as Japan that are already more energy-efficient than, say, the United States; reducing carbon output further will be expensive in such places. That is why the Japanese utilities were interested in investing in the PCF: “These could be the cheapest credits that they will find,” says Mr Watson.

And what of the broader risk that the whole Kyoto protocol will collapse? One might expect the price of carbon to fall to nil in such a case. Perhaps not, says Robin Bidwell, chairman of ERM, an environmental consultancy. He says that big business, especially in Europe, is becoming convinced that whatever happens with the Kyoto deal, some form of domestic or pan-regional emissions restrictions are inevitable in the next five years. Only this week, France unveiled a tax on energy-consuming industries as part of a ten-year plan to curb emissions.

Hence, many firms are deciding to address the problem now. Royal Dutch/Shell, an oil giant, is a good example. Convinced that action on global warming is necessary and inevitable, the firm has promised to cut its greenhouse-gas emissions to 10% below their 1990 level within three years. To help it do so, it is just about to launch an internal carbon-emissions trading scheme. Aidan Murphy, who heads the firm’s climate-change efforts, says Shell is starting to use shadow carbon-prices: that is, all its big investments must be analysed to see if they provide adequate returns if carbon emissions are priced at $5, $20 or $40 per tonne. “This is not altruism,” insists Mr Murphy. “The key is the cost of carbon.”

Big business and global warming

2008-01-18T22:01:27Z

Rmikulandric:

'''Seeing green'''

'''The environment'''

BIG business, especially in America, has long been suspicious of claims that the globe is warming.
Oil companies have noisily rubbished the science of climate change.
Electric utilities have tried to stoke fears among ordinary folk that the Kyoto Protocol,
a UN treaty on climate change being negotiated next week in Germany,
would cut economic growth and cost jobs.
So it is all the more suprising that some of the world’s biggest companies are changing their tune. Leading the way are BP Amoco and Royal Dutch/Shell, two large European oil firms, whose bosses now state plainly what was once considered heresy: global warming is real and merits immediate action. A number of American utilities vow to find ways to reduce the harm done to the atmosphere by their power plants. DuPont, the world’s biggest chemicals firm, even declared in September that it would voluntarily reduce its emissions of greenhouse gases to 35% of their level in 1990 within a decade. What is going on?

These firms are the first to see that fixing global warming could give rise to the world’s next trillion-dollar industry: the greenhouse-gas trade. An agreement that surfaced this week gives a glimpse of how such a business might emerge. Ontario Power Generation, a Canadian utility, has struck a deal with Zahren Alternative Power, a small American firm, to purchase environmental “credits” to offset OPG’s emission of 2.5m tonnes of carbon dioxide, the principal greenhouse gas. Zahren creates these credits by capturing methane, another greenhouse gas, that would otherwise have escaped from landfills, and uses the gas to generate electricity.

This is but the latest in a serious of unusual transactions. Last year, American Electric Power, a big electricity utility, declared that it would spend $5.5m on protecting rainforests in Bolivia to offset emissions from its many coal-fired plants. In October a coalition of Canadian energy companies struck a deal with Iowa farmers to buy up to 3.3m tonnes of carbon dioxide credits. The farmers generate the credits by not tilling their soil; instead, they agree to inject seeds into soil direct. Doing so, say scientists, will prevent the release of up to four tonnes of the gas per acre every year.

Such deals are happening now because the Kyoto treaty has prompted three sorts of companies to push for the creation of a global market in greenhouses gases: the losers, the winners and the middlemen. The big potential losers from the treaty are the heavy-industrial firms and energy companies. For such firms, the introduction of carbon taxes or fees on emissions could prove devastating. They see deals to offset liabilities, though speculative, as an inexpensive hedge.

They are also promoting experiments in trading that should help persuade sceptics in government. BP Amoco, for example, has this year launched an internal carbon-dioxide trading scheme among its many far-flung divisions to help them meet targets for reducing emissions. Unipede, a coalition of big European electricity utilities, and the International Energy Agency in October completed a full-fledged simulation of electricity and carbon-dioxide trading.

The winners are those that can cheaply create what the losers desperately want: reductions in emissions. Though the science is evolving, it is clear that agribusinesses, forestry firms and others who can keep greenhouse gases from entering the atmosphere could profit handsomely from the Kyoto deal. This has set off a flurry of research. Siemens and Shell, for example, have just announced a new fuel-cell technology for oil rigs that will capture emissions of carbon dioxide and methane, generate power from them cleanly, and sequester the exhaust.

Middlemen are keen too. Already, lots of energy and commodity exchanges are trying to get into the act. London’s International Petroleum Exchange is promoting itself vigourously as the future home of global carbon trading; rival exchanges are also vying for the title. Banks and insurance companies worry that global warming increases the risk of catastrophes, but also spot an opportunity. Ivo Knoepfel of Swiss Re, a large reinsurance company, says his firm is keen to securitise international emissions-trading permits.

Keener still are energy- and commodity-trading firms. Peter Zaborowsky of Natsource, one of America’s biggest such firms, reckons that carbon trading will be a $60 billion-a-year market in America alone; and that if politicians agree on clear rules for international trading, the global market could in time reach a trillion dollars a year.

In the meantime, one group looks likely to make a fortune out of all the uncertainty: the consultants. Swiss Re’s Mr Knoepfel sees insurance companies rushing to get into the business of helping clients assess carbon liabilities and assets. Scientists are pocketing handsome sums advising on sequestration projects. Already, big accounting firms such as PricewaterhouseCoopers and KPMG have set up units dedicated to carbon consulting. Even green groups are profiting. As companies seek to win credibility for their efforts at reducing emissions, they are inviting mainstream green groups such as Washington’s Environmental Defence Fund to advise them and to keep them honest. For industrialists paying reluctantly to clean up their act, that must be a bitter pill.

Hot air from Kyoto

2008-01-18T22:00:40Z

Rmikulandric:

'''Hotting up'''

'''Climate change is a long-term problem. Politics should not prevent apromising UN treaty from becoming a long-term solution'''

EXPECT plenty of hot air next week in Bonn. Hundreds of economists, scientists, journalists and politicians are descending on the city for a United Nations climate-change conference that starts on November 2nd. The world’s rich countries agreed to curb emissions of greenhouse gases at a previous gathering in Kyoto, in Japan, in 1997. This meeting is meant to work out the details of that path-breaking accord.

Yet the United States and the European Union have been drifting away from the hard-won consensus built in Kyoto. There are reasonable grouses on both sides, but governments are also pandering to ill-informed opinion at home. This has raised the prospect that the treaty might fall apart or, just as bad, have the flexibility stripped out of it.

Negotiators’ attempts to settle the dozens of niggling details will achieve little unless two issues of principle are sorted out first. One concerns developing countries, which under the current accord have no obligations to reduce their emissions. Though America agreed to make binding cuts at Kyoto, it now insists on “meaningful participation from key developing countries”. If any climate-change treaty is to work, it needs co-operation from all big polluters. That includes America—and, America insists, developing countries, which will within a few decades become the world’s biggest polluters. Yet most of the greenhouse gases in the atmosphere today were put there by rich countries. Poor countries argue that the polluters should therefore be first to cut their emissions.

A compromise is required. Developing countries have a good case, but what counts is not just who put greenhouse gases in the atmosphere but also who is adding to them. From the start developing countries should accept the idea that, if the rich countries can make the Kyoto agreement work, they will eventually have to do their bit. Even before that day, countries such as China and India could voluntarily take steps (such as ending coal subsidies) that would benefit everyone, boosting their economies and their citizens’ health, and also helping win over a hostile American Senate.

The other transatlantic tussle is over the emissions targets set for Russia and Ukraine. These are too large, because they are based on the assumption of a strong economic recovery. As a result, there will be some international emissions-trading in “hot air”: that is, Russia will be paid not to emit gas that it could never plausibly have emitted anyway.

The EU fears that this will reward bogus cuts. Many Europeans believe that market mechanisms are simply a way for countries to break their Kyoto promises without making “genuine” cuts at home; in effect, they believe that emissions-trading is bad in itself. The EU’s latest idea is to oblige countries to make more than half of the cuts promised under the Kyoto deal through domestic action, rather than trading their quotas; they want even stricter limits on how much of their quotas countries can sell. The Europeans want to strike out of the agreement the idea that trading should be unfettered.

'''True green'''

Such opposition is a graver threat to the agreement than America’s attitude towards poor countries. For a start, it is unnecessary: even if Russia’s economy doesn’t rebound, future rounds of negotiations can adjust the country’s allowances. It is wrong-headed too. Gradual cuts in emissions driven by targets but reached through market-based initiatives are the best way to cut the cost of limiting climate change. One reason is that it will encourage new science, and better technologies, to emerge. Another is that the cuts can be made where it costs least, whether that is Montana or Mozambique.

The proof that the market can work comes from the market itself. Big business has long been wary of calls for action on climate change; yet, in recent months, leading firms in Europe and America have begun to develop schemes to cut or trade emissions. This momentum needs to be maintained. Firms rushing to cut greenhouse gases are doing so mostly because they believe governments will indeed act; if the treaty stalls, investment could stall too.

If next week’s gathering can reach a compromise, it could breathe life into Kyoto’s market mechanisms. That, in turn, could provide a flexible long-term framework and a springboard for sensible local steps such as liberalising energy markets, carbon taxes and ending fossil-fuel subsidies. But if the meeting turns rancorous, it could turn an imperfect but useful treaty into a bad, insupportably expensive one.

Hot air from Kyoto

2008-01-18T21:57:47Z

Rmikulandric:

Hotting up

Climate change is a long-term problem. Politics should not prevent apromising UN treaty from becoming a long-term solution

EXPECT plenty of hot air next week in Bonn. Hundreds of economists, scientists, journalists and politicians are descending on the city for a United Nations climate-change conference that starts on November 2nd. The world’s rich countries agreed to curb emissions of greenhouse gases at a previous gathering in Kyoto, in Japan, in 1997. This meeting is meant to work out the details of that path-breaking accord.

Yet the United States and the European Union have been drifting away from the hard-won consensus built in Kyoto. There are reasonable grouses on both sides, but governments are also pandering to ill-informed opinion at home. This has raised the prospect that the treaty might fall apart or, just as bad, have the flexibility stripped out of it.

Negotiators’ attempts to settle the dozens of niggling details will achieve little unless two issues of principle are sorted out first. One concerns developing countries, which under the current accord have no obligations to reduce their emissions. Though America agreed to make binding cuts at Kyoto, it now insists on “meaningful participation from key developing countries”. If any climate-change treaty is to work, it needs co-operation from all big polluters. That includes America—and, America insists, developing countries, which will within a few decades become the world’s biggest polluters. Yet most of the greenhouse gases in the atmosphere today were put there by rich countries. Poor countries argue that the polluters should therefore be first to cut their emissions.

A compromise is required. Developing countries have a good case, but what counts is not just who put greenhouse gases in the atmosphere but also who is adding to them. From the start developing countries should accept the idea that, if the rich countries can make the Kyoto agreement work, they will eventually have to do their bit. Even before that day, countries such as China and India could voluntarily take steps (such as ending coal subsidies) that would benefit everyone, boosting their economies and their citizens’ health, and also helping win over a hostile American Senate.

The other transatlantic tussle is over the emissions targets set for Russia and Ukraine. These are too large, because they are based on the assumption of a strong economic recovery. As a result, there will be some international emissions-trading in “hot air”: that is, Russia will be paid not to emit gas that it could never plausibly have emitted anyway.

The EU fears that this will reward bogus cuts. Many Europeans believe that market mechanisms are simply a way for countries to break their Kyoto promises without making “genuine” cuts at home; in effect, they believe that emissions-trading is bad in itself. The EU’s latest idea is to oblige countries to make more than half of the cuts promised under the Kyoto deal through domestic action, rather than trading their quotas; they want even stricter limits on how much of their quotas countries can sell. The Europeans want to strike out of the agreement the idea that trading should be unfettered.

True green

Such opposition is a graver threat to the agreement than America’s attitude towards poor countries. For a start, it is unnecessary: even if Russia’s economy doesn’t rebound, future rounds of negotiations can adjust the country’s allowances. It is wrong-headed too. Gradual cuts in emissions driven by targets but reached through market-based initiatives are the best way to cut the cost of limiting climate change. One reason is that it will encourage new science, and better technologies, to emerge. Another is that the cuts can be made where it costs least, whether that is Montana or Mozambique.

The proof that the market can work comes from the market itself. Big business has long been wary of calls for action on climate change; yet, in recent months, leading firms in Europe and America have begun to develop schemes to cut or trade emissions. This momentum needs to be maintained. Firms rushing to cut greenhouse gases are doing so mostly because they believe governments will indeed act; if the treaty stalls, investment could stall too.

If next week’s gathering can reach a compromise, it could breathe life into Kyoto’s market mechanisms. That, in turn, could provide a flexible long-term framework and a springboard for sensible local steps such as liberalising energy markets, carbon taxes and ending fossil-fuel subsidies. But if the meeting turns rancorous, it could turn an imperfect but useful treaty into a bad, insupportably expensive one.

ENERGETIKA I OKOLIŠ

2008-01-18T21:54:23Z

Rmikulandric: /* Kyoto protokol */

[[Image:OkolisZaglavlje.jpg]]

==Cilj poglavlja==
[[Image:Crta.jpg]]

Cilj ovog poglavlja je upoznati se najvažnijim mehanizmima kako energetika emisijama utječe na okoliš, te mogućnostima za smanjenje negativnog utjecaja.

==Svrha poglavlja==
[[Image:Crta.jpg]]

Nakon završetka ovog poglavlja, trebali biste moći:

#Razumjeti mehanizme '''emisija''' u energetici
#Razumjeti osnove nastajanja '''kiselih kiša''' te dobiti uvid u utjecaj koji emisije imaju na ljudsko '''zdravlje'''
#Razumjeti mehanizam '''globalnog zatopljenja''' i utjecaj koji energetika ima na njega
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 '''pri proizvodnji električne energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 '''racionalnim korištenjem energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 u '''transportu'''
#Poznavati osnove '''Kyoto Protokola'''

=Uvod:=
[[Image:Crta.jpg]]

Tijekom druge polovice dvadesetog stoljeća, sve više postaje jasno da ljudsko djelovanje na Zemlji ima za posljedicu promjene u okolišu, s potencijalno velikim posljedicama na ekološki sistem, floru, faunu, klimu, ali i na zdravlje i kvalitetu života ljudi. Te promjene, antropogene po svojem uzroku, posljedica su prilagođivanja okoliša ljudskim potrebama, krčenjem prirodnih habitata za potrebe poljoprivrede, kao posljedica urbanizacije i izgradnje prometnih pravaca, te zagađenjem okoliša otpadnim tvarima u poljoprivredi, industriji i prometu, te u energetskim transformacijama.

Promatrajući u ovome poglavlju odnos energetike prema okolišu, naglasak će se staviti na energetske transformacije, te zagađenja okoliša 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 utječu na ekosistem, neke zagađujući lokalno, a neke djelujući globalno. Dok je lokalno štetno djelovanje emisija svima vidljivo, i lagano se dolazi do koncenzusa oko mjera zaštite čim kada je društvo riješilo osnovne egzistencijalne probleme, dotle je globalno djelovanje emisija manje očito, i potrebno je stvarati širi koncenzus da bi se pokrenule mjere zaštite okoliša. 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. Tako će biomasa, koja je obnovljivi izvor, imati značajne lokalne emisije, vjetroenergija može imati negativan utjecaj na faunu, a čistoća će solarne energije skrivati zagađenja u procesu proizvodnje kolektora.

Ovo će se poglavlje posvetiti ukratko emisijama koje izazivaju kisele kiše, te nešto više trenutno vrlo važnom problemu emisija stakleničkih plinova, efektima tih emisija, te načinima smanjivanja tih emisija, što će biti od imanentnog značaja za energetsku politiku i razvoje energetskih tehnologija u sljedeće dvije dekade.

=Emisije u energetici=
[[Image:Crta.jpg]]

===Kisele kiše===

Svjedoci smo degenerativnih procesa u europskim šumama, uzrokovanih pojavom koju zovemo kiselim kišama. Kiselost kiša uzrokovana je povećanom količinom vodikovog iona H+ u otopini, koji je posljedica sljedećih kemijskih procesa:

HNO3 => NO3-+ H+

H2SO4 = > SO42-+ 2H+

Emisije SOx i NOx pri energetskim transformacijama su glavni antropogeni izvor tih spojeva u atmosferi. Slika 1. pokazuje utjecaj koji sulfatni aerosoli imaju na sunčevo zračenje, te dobro pokazuju geografski raspored emisija SOx.

[[Image:oe2p.jpg]]

Slika 1. Geografska raspodjela utjecaja sulfatnih aerosola na sunčevo zračenje, W/m2

Djelovanje je emisija SOx regionalno, te koncentrirano u razvijenim zemljama, ali emisije se šire i preko nacionalnih granica malih zemalja, poput Hrvatske. Rješavanje problema kiselih kiša leži u smanjenju emisija SOx u energetskim transformacijama, na području zahvaćenih kontinenata. Potrebno je nadnacionalno djelovanje, ali ne i globalno.

Tehnologije za smanjenje emisija SOx su prvenstveno izbjegavanje korištenja fosilnih goriva s visokim udjelom sumpora, metode za DeSOx desumporizaciju kojima se pročišćavaju dimni plinovi, te financijske metode poput trgovanja emisijama, kojima se omogućuje minimizacija troška smanjenja emisija tržišnim alociranjem emisionih kvota.

===Utjecaj na zdravlje===

Lokalne emisije polutanata izazivaju zdravstvene probleme, često povećavajući rizik od kancerogenih oboljenja i za dva reda veličine, u područjima s velikim zagađenjem. Ponajprije to su emisije čestica, ozona, NOx, CO, ali i mnogih drugih spojeva, koji su nusprodukt energetskih transformacija, u prometu i energetici. Tako npr. prosječni Amerikanac ima šansu 1:100000 da oboli od raka kao posljedice zagađenja zraka, dok stanovnik velikih gradova živi s 20 puta većim rizikom, 1:5000, da tako oboli.

Zagađenje otpadnih voda, inače veliki problem za ljudsko zdravlje, nije primarno posljedica energetskih transformacija. Naime, iako se koriste velike količine vode u energetskim transformacijama, ipak je daleko značajniji utjecaj industrijskih procesa i korištenja vode u kućanstvima. Voda, kao jedan od osnovnih preduvjeta za život, može se smatrati da s energijom, predstavlja resurs, koji je čovječanstvo počelo koristiti u količinama koje nadilaze mogućnosti, te da će to biti jedan od glavnih tehnoloških pitanja XXI stoljeća.

Zagađenja bukom, vizualna zagađenja, zagađenje svjetlom, svjedoci smo novih oblika polucije, ili ih samo više primjećujemo, zahvaljujući značajno povećanom ekonomskom prosperitetu, koji onda postavlja i sve veće zahtjeve na kvalitetu života, često su posljedica energetskih transformacija, te o njima treba voditi računa.

Međutim, iako je šteta učinjena visokim stupnjem korištenja energije velika, korist u obliku povećane kvalitete života, produljenog života, povećane individualne slobode, je daleko veća. Iako se nulto rješenje, dakle demontiranje ljudske civilizacije, kao što zagovaraju najekstremniji predstavnici ekološkog pokreta, može smatrati ideološki konzistentnim, gledano iz pseudoobjektivne pozicije "ljudi kao samo jedna vrsta", nije realno za očekivati da će se dogoditi. S druge strane, moguće je mnogo učiniti na smanjenju zagađenja, uz mali direktni trošak, u isti mah povećavajući kvalitetu života ljudi, te smanjujući opterećenje na resurse. Kod traženja optimalnog kursa, nije moguće unaprijed odrediti odnose pojedinih faktora, nego treba tražiti optimum specifičan za određenu situaciju, uzimajući u obzir ekonomske, ekološke i socijalne faktore.

=Klimatske promjene=
[[Image:Crta.jpg]]

===Efekt 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, N2O, 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 (I) 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 utjecaj 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.

[[Image:xxx.jpg]]

Slika 2. Što je to efekt staklenika?
Dio reflektiranog zračenja se apsorbira u stakleničkim plinovima
(CO2, N2O, CH4, HFC, PFC, SF6).
Značajan mehanizam održanja temperature atmosfere (bez tih plinova temperatura bi bila 30oC niža.

===Promjena koncentracije CO2 i temperature===

Danas je već sa sigurnošću poznato da se koncentracija ugljičnog dioksida značajno povećala tijekom posljednjeg stoljeća, te je gotovo sigurno da je to posljedica ljudske aktivnosti. Najznačajnija ljudska aktivnost koja ima za posljedicu emisije ugljičnog dioksida je izgaranje fosilnih goriva.

[[Image:slika3.jpg]]

Slika 3. Promjena povjesne koncentracije CO2 mjerene
u atmosferi od 1960, te u vječnom ledu od 1860.

Što je s promjenama temperature? Usrednjena globalna temperatura raste (Slika 4.), ali se taj indeks računa na bazi podataka iz meteoroloških stanica s nepoznatom točnošću podataka, te često stanica smještenih u gradovima. Usrednjena temperatura u SAD, gdje su mjerenja bilježena sa većom sigurnošću, raste manje značajno (Slika 5.). Mjerena temperatura troposfere (Slika 6.), dakle bez utjecaja mjernih nepreciznosti i gradova, ipak ukazuje na povećanje od najmanje 0.4 C.

[[Image:slika4.gif]]

Slika 4. Promjena globalne prosječne temperature
1880-2000 prema Goddard Institute (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika5.gif]]

Slika 5. Promjena prosječne temperature u SAD
1880-2000 prema Goddard Institute (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika6.gif]]

Slika 6. Promjena globalne prosječne temperature 1979-2003 mjerena iz NOAA satelita (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

Da li postoji neka veza između promjene koncentracije ugljičnog dioksida i temperature? Slika 7. pokazuje usporedbu promjene koncentracije CO2 i prosječne globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina. Koncentracija CO2 dobivena je iz uzoraka antarkičkog leda, mjerenjem koncentracije u zaostalim mjehurićima zraka. Temperatura je rekonstruirana na temelju podataka o glacijacijama, te ciklusima flore i faune na zemlji u proteklih 150000 godina. Usporedba krivulja temperature i koncentracije CO2 vrlo uvjerljivo ukazuje na postojanje relacije, ali postavlja se pitanje koliko su ti podaci precizni.

[[Image:slikka7.jpg]]

Slika 7. Usporedba promjene koncentracije CO2 i prosječne
globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina

Može se iz slike 7. primijetiti da postoje i prirodni izvori promjene koncentracije CO2 među ostalim i vulkanske erupcije. Zemlja je dinamički a ne statički sistem, dakle oscilacije su normalna i prirodna pojava. Međutim, sve je više vjerojatno da postoji dovoljno jaka veza između koncentracije CO2 i prosječne globalne temperature, da bi se moglo govoriti o globalnom zatopljenju kao posljedici ljudske aktivnosti.

===Modeliranje globalnog zatopljenja===
Da bi se moglo s dovoljnom dozom sigurnosti utvrditi da neka teza stoji, potrebno je teoriju potvrditi eksperimentom. Modeli klimatskih promjena, bazirani na računalnoj mehanici fluida (CFD), koji se razvijaju u posljednje 3 dekade, pokušavaju pretpostavljene procese u atmosferi modelirati i usporediti s izmjerenim temperaturama. Prvi takvi modeli, koji su se pojavili sedamdesetih godina, uzimali su u obzir samo efekt staklenika.

[[Slika:Modtemp.jpg]]

Slika 8. Usporedba mjerenih vrijednosti prosječne globalne temperature te vrijednosti dobivenih modeliranjem.

Iz Slike 8. vidljivo je da se uzimanjem u obzir samo efekta staklenika dobivaju prevelike vrijednosti, ali ako se k tome uzmu u obzir i efekt sulfatnih aerosola, te fluktuacija sunčevog zračenja (http://climatechange.umaine.edu/Research/Contrib/html/19.html) dobije se rezultat koji se odlično poklapa s mjerenim rezultatima, te uz pretpostavku da mjereni podaci dobro predstavljaju stvarno stanje, ukazuju da nam je veza poznata i da možemo računati utjecaj. Ako se takvi modeli primjene na model svjetske klime dobije se temperaturna distribucija za 2080 kao na slici 9.

[[Slika:tempdiff.jpg]]

Slika 9. Raspored porasta temperature od danas pa do 2080.
a)Scenario bez pokušaja smanjenja emisija (business as usual)
b)Scenario u kojem se koncentracija CO2 stabilizira na 750 ppm
c)Scenario u kojem se koncentracija CO2 stabilizira na 550 ppm

===Kretanje emisija CO2===

Recimo da se odluči stabilizirati koncentraciju CO2 na 450 ppm, te time izbjeći jače globalno zatopljenje? Kako bi se trebale kretati emisije dano je slici 10. Očito je da bi razvijene zemlje morale smanjiti emisije na 10% sadašnjih do 2060, te da bi zemlje u razvoju također morale početi smanjivati emisije poslije 2050.

[[Slika:Emisstab.jpg]]

Slika 10. Maksimalne godišnje emisije da bi se koncentracija stabilizirala na 450 ppm

A koliko su te emisije sada, i koliko će biti ako se ništa ne učini? Slika 11. prikazuje historijske vrijednosti emisija 1860-1990 po regijama. Slika 12. prikazuje vrijednosti emisija prema business as usual scenariju, dakle scenariju u kojem nije predviđeno da dođe do odstupanja od postojećih i predvidljivih trendova.

[[Slika:emishist.jpg]]

Slika 11. Emisije CO2 po regijama, 1860-1990

[[Slika:co2futureemission.jpg]]

Slika 12. Procjena kretanja emisija 1990-2030 po regijama prema business as usual scenariju

===Posljedice globalnog zatopljenja===

Posljedice globalnog zatopljenja mogu obuhvaćati:

*topljenje polarnih kapa i ledenjaka
*povišenje nivoa mora (slika 13.)
*dezertifikacija
*utjecaj na poljoprivredu (slika 14.)

Iako je većina negativno, utjecaj na poljoprivredu na Sjevernoj hemisferi bi mogao biti povoljan, pretvarajući Sibir i Kanadu u intenzivna poljoprivredna područja.

[[Slika:Sealevel.jpg]]

Slika 13. Promjena linije obale kao posljedica povišenja nivoa mora za 1 m na
primjeru južne Floride

[[Slika:Grainyie.jpg]]

Slika 14. Promjene u prinosu žitarica u slučaju udvostručavanja koncentracije CO2

===Izvori emisije CO2===

Emisije CO2, najvažnijeg plina koji utječe na efekt staklenika, uglavnom su posljedica energetskih transformacija, u kojima se izgaranjem goriva kemijska energije pretvara u toplinsku (koja se kasnije može koristiti direktno kao toplina ili za proizvodnju električne energije), ili u transportu, gdje se kemijska energija goriva pretvara u mehaničku energiju. Manji dio emisija dolazi iz industrijskih procesa, u kojima je ugljični dioksid nusprodukt, koji se gotovo redovno ispušta u atmosferu. Također, fosilna goriva sadrže manje količine ugljičnog dioksida, koji se prilikom vađenja iz zemlje, ispušta u atmosferu.

Što je s biomasom?

Izgaranje drva i biomase rezultira emisijama CO2, međutim, u slučaju da je drvna masa ili biomasa općenito, zamijenjena novim rastom, može se reći da je ugljični dioksid koji je ispušten u atmosferu, iz nje i izvučen, te da je proces obnovljiv. Zato se emisije biomase ne obračunavaju na isti način kao i fosilna goriva, nego se bilanca radi na ukupnoj količini CO2, koja je akumulirana u vegetaciji. U slučaju da korištenje biomase rezultira smanjenjem akumulirane količine CO2, tada se ne može govoriti o obnovljivosti biomase.

Izgaranje fosilnih goriva

Fosilna goriva su također nastala od biomase, ali je brzina njihovog nastanka zanemarivo mala, te je vezana na specifične geološke uvjete, tako da se dakle mogu smatrati neobnovljiva, u okvirima ljudske povijesti.

- nafta i njeni derivati (mazut, lož ulje, teško ulje, lako ulje, diesel, benzin, itd.)
- ugljen
- plin

1 kg C -> 44/12 kg CO2

1 t nafte ili ugljena s c=0.8 -> 44/12*0.8= 2.93 t CO2

::::::::::'''Tablica 1.''' Potrošnja fosilnih goriva u svijetu, Evropi (uključuje i zemlje bivšeg SSSR-a) i Hrvatskoj 2002

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2" align="center"
| width="25%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/index.php?title=Jedinice mtoe] - million tons of oil equivalent
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Svijet
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Evropa (EU15)
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | [http://www.iea.org/Textbase/stats/noncountryresults.asp?nonoecd=Croatia Hrvatska]
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | nafta
| width="25%" align="middle" | '''3714'''
| width="25%" align="middle" | 923 (599)
| width="25%" align="middle" | 4.4
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | ugljen
| width="25%" align="middle" | '''2397'''
| width="25%" align="middle" | 521 (217)
| width="25%" align="middle" | 0.6
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | plin
| width="25%" align="middle" | '''2169'''
| width="25%" align="middle" | 913 (350)
| width="25%" align="middle" | 2.5
|}

 

{|
| width="11%" |
|}

===Struktura potrošnje fosilnih goriva===

<div align="center">'''Tablica 2.''' Glavni tipovi potrošnje fosilnih goriva</div>

{| width="639" border="1" align="center" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="162" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | energetska pretvorba
| width="263" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | privredna potrošnja
| width="194" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | privatna potrošnja
|-
| width="162" height="18" | električna struja
| width="263" height="18" | poljoprivreda, šumarstvo, ribolov
| width="194" height="18" | kućanstva
|-
| width="162" height="18" | para i topla voda
| width="263" height="18" | industrija i rudarstvo
| width="194" height="18" | promet
|-
| width="162" height="36" | 
| width="263" height="36" | neenergetska potrošnja u industriji
| width="194" height="36" | 
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | građevinarstvo
| width="194" height="19" | 
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | usluge
| width="194" height="19" | 
|}

{|
| width="11%" |
|}

Tablica 2. prikazuje sistematizaciju tipova potrošnje fosilnih goriva prema djelatnostima. Međutim, da bi se sagledale mogućnosti smanjenja emisije CO2 bolje je razdijeliti potrošnju prema tehnološkom procesu. Kako je potrošnja fosilnih goriva u poljoprivredi, šumarstvu, ribolovu i građevinarstvu uglavnom posljedica korištenje mehanizacije, dakle motora s unutrašnjim izgaranjem, ima smisla te djelatnosti pripojiti prometu. Potrošnja fosilnih goriva u uslugama slična je potrošnji u kućanstvima (uglavnom grijanje).

[[Image:Fosilfuels.gif|center]]

<div align="center">'''Slika 15.''' Struktura potrošnje fosilnih goriva u Hrvatskoj 1995. godine</div>

Slika 15. prikazuje udjele pojedinih tehnoloških procesa u potrošnji fosilnih goriva u Hrvatskoj, pa prema tome i emisiji CO2. Očito je da bi se u Hrvatskoj imalo smisla najviše djelovati na smanjenje emisije upravo u prometu, jer je tu najveći udio. Proizvodnja električne energije stvara manji dio emisije, iako joj se posvećuje najviše pažnje. To je stoga što za sada tehnologija ne omogućava veliki napredak u području smanjenja emisije CO2 u prometu.

===Smanjenje emisije CO2 pri proizvodnji električne energije===

{|
| width="2%" |
[[Image:dio.jpg]]
| width="80%" | ''' Nuklearna energija'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
Zemlje s velikim udjelom nuklearne energije u proizvodnji struje (Litva, Francuska, Belgija preko 60%, Ukrajina, Švedska, Bugarska, Slovačka, Švicarska, Mađarska, Slovenija preko 40%, Južna Koreja, Japan, Njemačka, Finska preko 30%, Španjolska, Britanija i Armenija preko 20%) će vrlo teško smanjiti emisiju ako se odluče za odustajanje od nuklearne opcije. Primjer Švedske koja je odlučila zatvoriti nuklearne elektrane:

IT IS often ticklish to balance protection of the environment against its cost. Sweden’s Social Democratic government has come up with a novel answer: a “green” policy that is not only hugely expensive, but may actually damage the environment. It plans shortly to shut a nuclear power station that is efficient and safe; another is to be closed in 2001. If the courts permit the closures, Sweden will be poorer and dirtier—and may be more at risk from nuclear accidents. (članak iz The Economist)

U potrazi za opcijama rješavanja problema globalnog zatopljenja (koje bi Hrvatsku ako ratificira Kyoto protokol mogao koštati godišnje oko 100 milijuna eura), skupih fosilnih goriva, pojave novih sigurnijih nuklearnih tehnologija, izostanak nesreća poslije Černobila te značajne vremenske distance u odnosu na nesreće, nuklearna energija se vraća u područje javnih rasprava kao moguće ekološki prihvatljivo rješenje. Ponovno uzimanje u obzir nuklearne energije u razvijenim zemljama i zemljama u tranziciji je ponovno postalo pravilo, a donesene su i neke odluke o gradnji. Pred katastrofalnim mogućim posljedicama globalnog zatopljenja, zeleni se sve češće opredjeljuju za nuklearnu energiju. Simatična je izjava 2004. godine osnivaća Greenpeace-a, Jamesa Lovelocka: “Only nuclear power can halt global warming.”

|}

{| width="100%"
| width="6%" |
| width="85%" |
'''Table 3'''. Prednosti i nedostaci nuklearne energije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | emisija CO2 je zanemariva
| width="50%" | politički neprihvatljiva u velikom broju zemalja
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | visoki kapitalni troškovi - značajno skuplja od fosilnih goriva
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | Hrvatska - premali energetski sistem 1 centrala = 1/4 sistema
|}

 Link:''' '''''' [http://www.iaea.org International Atomic Energy Agency - IAEA]''' 

| width="9%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]]
| width="80%" | ''' Kombinirani ciklus'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Kombinacijom plinske i parne turbine moguće je povećati efikasnost s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 50-65%. 

|}

{| width="100%"
| width="5%" |
| width="89%" |
'''Table 4'''. Prednosti i nedostaci kombiniranog ciklusa 

{| width="687" border="1"
| width="378" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="293" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="378" height="60" | udvostručenjem efikasnosti pri proizvodnji električne energije moguće je raspoloviti emisiju CO2
| width="293" height="60" | relativno komplicirana tehnologija
|}

 
| width="6%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Kogeneracija'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Ideja kogeneracije je da se otpadna toplinska energija koja izlazi iz dimnjaka termocentrale iskoristi, recimo za grijanje tople vode i pare (daljinska toplina), koja će se koristiti ili u industriji ili u sistemima distriktnog (centralnog) grijanja. Time se iskoristivost povećava s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 60-70%. Prema slici 15. vidi se je potrošnja fosilnih goriva na proizvodnju električne i toplinske energije slična, pa bi se teoretski moglo značajno smanjiti emisiju CO2. Međutim, kako je mjesto proizvodnje daljinske topline po definiciji različito od mjesta proizvodnje električne energije, nije za očekivati da će više od desetak posto električne energije biti proizvođeno kogeneracijom. 

|}

{| width="100%"
| width="2%" |
| width="95%" |
'''Table 5. '''Prednosti i nedostaci kogeneracije 

{| border="1"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | korištenjem istog goriva za proizvodnju električne i toplinske energije moguće je raspoloviti emisiju CO2
| width="50%" | proizvodnja toplinske energije mora biti na mjestu (ili blizu) potrošnje
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | proizvodnja električne energije mora biti blizu mjesta hlađenja (rijeke, more)
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | proizvodnja električne energije nije preporučljiva blizu velikih koncentracija stanovništva zbog zagađenja
|-
| 
| potrebna gradnja vrelovoda
|-
| 
| problem kondenzata
|}

linkovi:

<blockquote>

; '''[http://www.cogen.org/ Cogen Europe]''' 
; [http://www.energy.rochester.edu/cogen/chpguide.htm '''Cogeneration Buyers Guide'''] 

</blockquote>
| width="3%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Obnovljivi izvori'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Obnovljivi izvori su oni koji se ne troše našim korištenjem jer mi samo koristimo razliku u potencijalu: 

* hidroenergija 
* biomasa i otpad 
* sunčeva energija 
* energija vjetra 
* geotermalna energija 

Treba razlikovati korištenje tih energija za proizvodnju električne i toplinske energije. Za sada samo hidroenergija (tab. 6.) ima značajan udio (naročito u Hrvatskoj) u proizvodnji električne energije, iako se posljednjih godina probija energija vjetra koja se približava komercijalizaciji. Ipak, može se s velikom vjerojatnošću reći da obnovljivi izvori neće značajnije sudjelovati u zadovoljenju Kyoto protokola, bilo zbog cijene ili zbog ograničenih ekonomski iskoristljivih resursa.

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 6.''' Prednosti i nedostaci hidroenergije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | zanemariva emisija CO2
| width="50%" | jefitini potencijali već iskorišteni
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | velike HE čine velike ekološke štete (npr. dizanje nivoa vode - Međimurje)
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | male HE su teško isplative
|-
| 
| poplavljivanje korisnog (naseljenog ili obrađenog) zemljišta
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
Iako izgaranje biomase i otpada stvara emisiju CO2, smatra se da bi ta ista biomasa svojim prirodnim procesom truljenja emitirala istu količinu CO2 pa prema tome ulazi u energente koji smanjuju emisiju. Čak i uzgajanje biomase ima isti učinak jer će vegetacija povući gotovo sav potreban ugljik iz atmosfere. Djelomično sličan mehanizam se može uzeti i za otpad nepetrokemijskog porijekla. 

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 7.''' Prednosti i nedostaci izgaranja biomase 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | "zanemariva" emisija CO2
| width="50%" | slaba energetska moć
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | teška kontrola nad ostalim emisijama
|-
| 
| potrebna velika površina
|-
| 
| skup transport - samo na lokalitetu gdje je biomasa nusproizvod nekog drugog procesa
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Uvoz električne energije'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Iako je uvoz električne energije anatema danas u Hrvatskoj energetici, postavlja se pitanje nije li to najčišće rješenje? 

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 8.''' Prednosti i nedostaci uvoza električne energije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | emisija CO2 je zanemariva
| width="50%" | politički neprihvatljiva u Hrvatskoj - zašto? [Nizozemska zadovoljava iz uvoza 17% potrebne električne energije]
|-
| width="50%" | svaka se zemlja specijalizira za proizvodnju onoga u čemu ima "relative advantage" - efikasno korištenje resursa obavlja se podjelom rada
| width="50%" |
bolje je uvoziti proizvod nižeg stupnja dorade i dodavati mu vrijednost (dakle primarna versus sekundarna energija), ali samo ako je prerada efikasna - upitno za Hrvatsku
|-
| width="50%" | Hrvatska je premali energetski sistem (12TWh) - pool
| width="50%" | 
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
|}

===Smanjenje emisije CO2 racionalnim korištenjem energije===

Oblici neracionalnog korištenja energije:

=== Industrija ===

* bacanje kondenzata u kanalizaciju
* puštanje otpadne topline na jednom mjestu, kada se topla voda i para proizvode na drugom
* korištenje zastarjele tehnologije

=== Zgradarstvo ===

* gradnja kuća kao u Hrvatskoj (k = cca. 1.2-1.5 W/m2K) je ekonomski nonsense

:::::::'''Tablica 9.''' Usporedba potrošnje energije i emisije CO2, te ekonomske efikasnosti korištenja energije i intenziteta emisija CO2, 1996

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2" align="center"
| width="25%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/Pretvorba%20jedinica%20za%20energiju%20i%20volumen.htm kgoe] - kg of oil equivalent
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Svijet
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | bogate zemlje (OECD)
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | zemlje u tranziciji
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | hrvatska
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_7.pdf kgoe/capita] 
| width="20%" align="middle" | 1684
| width="20%" align="middle" | 5259
| width="20%" align="middle" | 2732
| width="20%" align="middle" | 1418
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_8.pdf tCO2/capita] 
| width="20%" align="middle" | 4.0
| width="20%" align="middle" | 12.1
| width="20%" align="middle" | 7.4
| width="20%" align="middle" | 3.7
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_8.pdf GDP1995$/kgoe] 
| width="20%" align="middle" | 3.2
| width="20%" align="middle" | 5.0
| width="20%" align="middle" | 0.8
| width="20%" align="middle" | 2.8
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_8.pdf kgCO2/GDP1995$] 
| width="20%" align="middle" | 0.7
| width="20%" align="middle" | 0.5
| width="20%" align="middle" | 3.4
| width="20%" align="middle" | 0.9
|}

 

{|
| width="11%" |
|}

Prema tablici 9. može se zaključiti da je potrošnja energije i emisija CO2 po glavi stanovnika (capita) i Hrvatskoj i ostalim zemljama tranzicije značajno niža od bogatih zemalja, međutim da je efikasnost iste s obzirom na iznos bruto domaćeg proizvoda lošija.

Zemlje u tranziciji trebaju 6 puta više energije za isti proizvod, te za isti proizvod emitiraju 7 puta više CO2 u atmosferu. Hrvatska je nešto bolja od prosjeka zemalja u tranziciji, ali je lošija od razvijenih zemalja.

S druge strane, postoji i protuargument, koji ukazuje na prirodni mehanizam koji dovodi do takve neefikasnosti. Naime, proizvodnju na srednjem nivou razvoja (sekundarni sektor) energetski je intenzivna, dok se ekonomska djelatnost na višem nivou razvoja (tercijarni sektor) odlikuje niskom energetskom intenzivnošću.
To pokazuje slika 16.

[[Image:trendgdp.jpg]]

Slika 16. Historijski trend energetskog intenziteta

===Smanjenje emisije CO2 u transportu===

Promet je vrlo značajan izvor emisije CO2, kao što se vidi na slici 15. u Hrvatskoj i najznačajniji. Međutim velike promjene se ne mogu postići više povećanjem efikasnosti postojeće tehnologije, jer je na tom području već mnogo učinjeno u zadnjih 20 godina od naftne krize. Tijekom devedesetih automobilska je industrija pod pritiskom kalifornijskih zakona ulagala u '''električne automobile''', međutim pokazalo se da ta tehnologija neće postati komercijalna, jer nisu razvijeni akumulatori koji bi zadovoljavali potrebe tržišta za pokretnošću. Krajem se devedesetih ubrzao razvoj automobila pogonjenih vodikom, i to s motorima s unutrašnjim izgaranjem (IC, slika 17.) i gorivim ćelijama (FC, slika 18., 19.). '''Motori s unutrašnjim izgaranjem na vodik''' su u uznapredovanoj fazi razvoja, tj. postojeći motori koji koriste plin mogu se relativno jednostavno preraditi na vodik.

Otkad je cijena nafte prešla 50 USD/bbl, zamjenska '''biogoriva''', etanol i biodizel postaju isplatljiva, te njihova potrošnja rapidno raste. '''Etanol''' se tehnički može dodavati u benzinska goriva do 22% te u dizelska goriva do 15% bez potrebe preinake vozila. U posljednjih desetak godina sve je veći udio u proizvodnji tzv. automobila na fleksibilan goriva (flexi-fuel vehicle - '''FFV'''), koje mogu koristiti E85 (gorivo s 85% etanola i 15% benzina). Do 10% etanola u gorivu služi kao zamjena za inače neophodni aditiv MTBE. Može se prema literaturi procijeniti da je proizvodnja etanola iz kukuruza isplatljiva naveliko u slučaju cijene nafte veće od 50 USD po barelu (što se može očekivati prema situaciji na tržištu te srednjeročnim interesima glavnih učesnika tijekom dovoljno dugog perioda). Zasad ne postoji strategija za korištenje bioetanola u Hrvatskoj. '''Biodizel''' se tehnički može dodavati u dizelska goriva do 5% bez potrebe preinake vozila, dok je za korištenje B70 ili B100 (70% i 100% biodizela) potrebno imati posebna vozila. Može se procijeniti da je pri očekivanoj cijeni nafte dodavanje biodizela isplatljivo. Postojeća Strategija energetskog razvitka predviđa da se 2010. u Hrvatskoj godišnje proizvodi 70.000 do 100.000 tona biodizela.

[[Image:ford.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 17.''' Ford Model U, Automobil pogonjen 
motorom s unutrašnjim izgaranjem na vodik</div>

'''Gorive ćelije''' su još uvijek tehnologija u razvoju, čija je cijena još uvijek dva reda veličine iznad nivoa potrebnog za komercijalizaciju (cca. 50 €/kW i 10000 sati rada).

[[Image:daimler2.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 18.''' DaimlerChrysler Necar 5, automobil pogonjen gorivim ćelijama</div>

[[Image:daimler3.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 19.''' DaimlerChrysler Commander 2, automobil pogonjen gorivim ćelijama</div>

Obje tehnologije ovise o razvoju '''spremnika''' za vodik (tekući vodik na -250oC, komprimirani vodik na 750 bar ili metalni hidrid), ili '''reformiranja''' (izdvajanja vodika iz ugljikovodika) nekog od ugljikovodika - najčešće etanola, ali može i metana, benzina, Diesela. Reformiranje se razvilo kao tehnologija da bi se izbjeglo rukovanje vodikom. Naime, '''stanice''' za točenje vodika moraju biti bez ljudi (slika 20.), u potpunosti automatizirane, što znači da je potrebno izgraditi potpuno novi sistem stanica, odvojen od postojećih. Punjenje nekog od ugljikovodika je već uhodana tehnologija, te može koristiti postojeću infrastrukturu.

[[Image:bmw.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 20.''' BMW automatska stanica za komprimiranje vodika (cca. 3 min)</div>

'''Uvijek za 4 godine'''

Članak iz '''1994''': A milestone is looming four years off. By '''1998''', 2% of all new cars in California must be ZEV (zero-emission vehicles, such as EVs, flywheel cars, hydrogen cars, etc.). In other words, this means an auto manufacturer must sell two EVs out of every hundred vehicles it sells. There will be a $5,000 penalty for each non-ZEV car sold beyond this ratio. And, importantly, this ratio will be based upon actual consumer sales: cramming a big, heavy, boxy van full of batteries won't get the manufacturer off the hook with a "nobody wanted or could afford it" argument. Other states have also adopted this mandate. Even Canada is close to joining the ZEV club. - Odgođeno do 2004 kada će 10% automobila morati biti ZEV na Kalifornijskom tržištu automobila.

Članak iz '''1999''': “TODAY the race to develop the fuel-cell car is over,” DaimlerChrysler’s chairman, Jürgen Schrempp, told journalists on March 17th. “Now we begin the race to lower the cost to the level of today’s internal combustion engine. We’ll do it by '''2004'''.” There is no point in understatement when you are determined to be first in the market with what may turn out to be the pollution-free product that succeeds the petrol-driven car within 30 years. [http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/The%20fuel-cell%20car%20accelerates.htm (The Economist, 1999)]

Članak iz '''1999''': THIS WEEK two nails were hammered into the coffin of the internal-combustion engine. The first came when Toyota and General Motors, which between them make a quarter of the world’s cars, signed a pact to develop alternatives. These include battery-powered cars, “hybrid” vehicles that have both electric and petrol engines, and—most significantly—vehicles powered by fuel cells. The second was the result of an alliance between DaimlerChrysler and Ford (another quarter of the world’s car production), and Ballard Power Systems, a Canadian firm that has been developing fuel cells for use in vehicles for several years. [http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/The%20fuel-cell%20car%20accelerates.htm (The Economist, 1999)]

Članak iz '''2002''': U.S. Legislators Propose H2GROW Act. 
U.S. Senator Ron Wyden (D-OR) and U.S. Representative Christopher Cox (R-CA) have introduced a bipartisan bill called the H2GROW Act - Hydrogen Transportation Wins Over Growing Reliance on Oil. The bill includes tax credits: for the purchase of fuel cell vehicles; for hydrogen fuel; and for building a hydrogen-fueling infrastructure. The goal of the H2GROW Act is to reduce reliance on 30 million barrels of foreign oil a year. The bill also mandates that hydrogen-powered vehicles must comprise a minimum percentage of federal fleets, from five percent for fleets of 100 vehicles or more in 2006 to 50 percent for fleets of 50 vehicles or more in 2012. [http://www.senate.gov/Senate404.html (http://wyden.senate.gov/media/2002/2003211557.html)]

linkovi:


 [http://arbis.arb.ca.gov/msprog/zevprog/zevprog.htm Zero-Emissions Vehicle Program]
 [http://energy.ca.gov/afvs/index.html Alternative Fuel Vehicles]
 [http://www.fuelcelltoday.com/ Fuel cell today]
 [http://www.h2cars.biz/ H2CarsBiz]


=== Kyoto protokol ===

The protocol, adopted by the 168 countries present, sets legally binding targets for cutting the emissions of six greenhouse gases—mostly pollutants caused by burning coal, oil and other hydrocarbon fuels—by an aggregate 5.2% from 1990 levels during the years 2008 to 2012. (članak iz The Economist)

 [http://unfccc.int/2860.php United Nations Framework Convention on Climate Change]
 [http://unfccc.int/resource/convkp.html Konvencija i Kyoto Protocol]
 [http://unfccc.int/essential_background/kyoto_protocol/items/1678.php Konvencija tekst]
 [http://unfccc.int/kyoto_protocol/items/2830.php Potpisnici]

potpisana i ratificirana: 189 zemalja (Hrvatska uključena u Aneks I)
Aneks I - zemlje Zapada i tranzicije

 [http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.pdf Kyoto Protokol tekst]
 [http://unfccc.int/files/essential_background/kyoto_protocol/application/pdf/kpstats.pdf Potpisnici Kyoto protokola]

Kyoto Protokol je stupio na snagu 16. veljače. Ratificiran od strane 168 zemalja (ali nisu Australija, Hrvatska, Kazahstan, Monaco, SAD i Zambija).

Potpisnici Protokola su se obavezale pratiti emisije stakleničkih plinova. Zemlje potpisnice Aneksa B Protokola su se obavezale smanjiti emisije u odnosu na baznu godinu, tijekom prvog budžetskog perioda 2008-12.

One zemlje koje to ne uspiju mogu nadokupiti dozvole za emitiranje više emisija od onih zemalja koje su smanjile više nego što su trebale (Emission Trading), ili mogu uložiti u projekte smanjenja emisija u drugim zemljama Aneksa B (Joint Implementation) ili zemljama koji nisu dio Aneksa (Clean Development Mechanism).

[[Image:kyoto.jpg]]

Slika 21. Očekivani trend emisije CO2 u Hrvatskoj i preuzete obaveze po Kyoto protokolu

'''Kyoto protokol - linkovi :'''
 [http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.html The Kyoto Protocol on Climate Change]
 [http://unfccc.int/resource/beginner.html Beginner's Guide to the UNFCCC Convention on Climate Change]
 [http://www.weathervane.rff.org./ WEATHERVANE: climate change, global warming, The Kyoto Protocol, climate policy]
 [http://www.weathervane.rff.org/features/feature027.html The Kyoto Protocol: The Realities of Implementation]
 [http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm RECORD BREAKING TEMPERATURES SEEN AS POSSIBLE EVIDENCE OF FASTER RATE OF GLOBAL WARMING]
 [http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm Carbon Market News]
 [http://www.john-daly.com/ Still Wating for Greenhouse]
 [http://www.lomborg.com/ Lomborg, The Skeptical Environmentalist]

'''The Economist o promjeni klime i Kyoto protokolu:'''

[[Hot air from Kyoto|Hot air from Kyoto]]

[[Big business and global warming |Big business and global warming ]]

[[A fund for carbon traders |A fund for carbon traders ]]

[[Where to sink carbon |Where to sink carbon ]]

==Zaključak==

[[Image:Crta.jpg]]

* Emisije u energetici i prometu, značajni su izvor lokalnih i globalnih emisija
* Emisije uzrokuju zdravstvene probleme, kisele kiše i globalno zatopljenje
* Kyoto protokol protiv globalnog zatopljenja - teško ostvarivo smanjenje emisije CO2
* Racionalnim korištenjem energije u industriji i kućanstvima može se učiniti dosta na smanjenju emisije, ali ljudi se nisu spremni odreći životnog standarda
* Nuklearna energija se ponovo pojavljuje kao realno rješenje, iako politički neprihvatljiva u mnogim zemljama,te skuplja od energije dobivene iz fosilnih goriva - Kyoto protokol kao izbor između globalnog zatopljenja i nuklearne energije
* Za Hrvatsku je uz racionalno korištenje energije (gdje su neiskorištene mogućnosti velike), vjerojatno najjeftinije rješenje dugoročni uvoz struje iz susjednih zemalja, te korištenje biogoriva.

[[Image:Crta.jpg]]

ENERGETIKA I OKOLIŠ

2008-01-18T21:53:22Z

Rmikulandric: /* Kyoto protokol */

[[Image:OkolisZaglavlje.jpg]]

==Cilj poglavlja==
[[Image:Crta.jpg]]

Cilj ovog poglavlja je upoznati se najvažnijim mehanizmima kako energetika emisijama utječe na okoliš, te mogućnostima za smanjenje negativnog utjecaja.

==Svrha poglavlja==
[[Image:Crta.jpg]]

Nakon završetka ovog poglavlja, trebali biste moći:

#Razumjeti mehanizme '''emisija''' u energetici
#Razumjeti osnove nastajanja '''kiselih kiša''' te dobiti uvid u utjecaj koji emisije imaju na ljudsko '''zdravlje'''
#Razumjeti mehanizam '''globalnog zatopljenja''' i utjecaj koji energetika ima na njega
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 '''pri proizvodnji električne energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 '''racionalnim korištenjem energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 u '''transportu'''
#Poznavati osnove '''Kyoto Protokola'''

=Uvod:=
[[Image:Crta.jpg]]

Tijekom druge polovice dvadesetog stoljeća, sve više postaje jasno da ljudsko djelovanje na Zemlji ima za posljedicu promjene u okolišu, s potencijalno velikim posljedicama na ekološki sistem, floru, faunu, klimu, ali i na zdravlje i kvalitetu života ljudi. Te promjene, antropogene po svojem uzroku, posljedica su prilagođivanja okoliša ljudskim potrebama, krčenjem prirodnih habitata za potrebe poljoprivrede, kao posljedica urbanizacije i izgradnje prometnih pravaca, te zagađenjem okoliša otpadnim tvarima u poljoprivredi, industriji i prometu, te u energetskim transformacijama.

Promatrajući u ovome poglavlju odnos energetike prema okolišu, naglasak će se staviti na energetske transformacije, te zagađenja okoliša 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 utječu na ekosistem, neke zagađujući lokalno, a neke djelujući globalno. Dok je lokalno štetno djelovanje emisija svima vidljivo, i lagano se dolazi do koncenzusa oko mjera zaštite čim kada je društvo riješilo osnovne egzistencijalne probleme, dotle je globalno djelovanje emisija manje očito, i potrebno je stvarati širi koncenzus da bi se pokrenule mjere zaštite okoliša. 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. Tako će biomasa, koja je obnovljivi izvor, imati značajne lokalne emisije, vjetroenergija može imati negativan utjecaj na faunu, a čistoća će solarne energije skrivati zagađenja u procesu proizvodnje kolektora.

Ovo će se poglavlje posvetiti ukratko emisijama koje izazivaju kisele kiše, te nešto više trenutno vrlo važnom problemu emisija stakleničkih plinova, efektima tih emisija, te načinima smanjivanja tih emisija, što će biti od imanentnog značaja za energetsku politiku i razvoje energetskih tehnologija u sljedeće dvije dekade.

=Emisije u energetici=
[[Image:Crta.jpg]]

===Kisele kiše===

Svjedoci smo degenerativnih procesa u europskim šumama, uzrokovanih pojavom koju zovemo kiselim kišama. Kiselost kiša uzrokovana je povećanom količinom vodikovog iona H+ u otopini, koji je posljedica sljedećih kemijskih procesa:

HNO3 => NO3-+ H+

H2SO4 = > SO42-+ 2H+

Emisije SOx i NOx pri energetskim transformacijama su glavni antropogeni izvor tih spojeva u atmosferi. Slika 1. pokazuje utjecaj koji sulfatni aerosoli imaju na sunčevo zračenje, te dobro pokazuju geografski raspored emisija SOx.

[[Image:oe2p.jpg]]

Slika 1. Geografska raspodjela utjecaja sulfatnih aerosola na sunčevo zračenje, W/m2

Djelovanje je emisija SOx regionalno, te koncentrirano u razvijenim zemljama, ali emisije se šire i preko nacionalnih granica malih zemalja, poput Hrvatske. Rješavanje problema kiselih kiša leži u smanjenju emisija SOx u energetskim transformacijama, na području zahvaćenih kontinenata. Potrebno je nadnacionalno djelovanje, ali ne i globalno.

Tehnologije za smanjenje emisija SOx su prvenstveno izbjegavanje korištenja fosilnih goriva s visokim udjelom sumpora, metode za DeSOx desumporizaciju kojima se pročišćavaju dimni plinovi, te financijske metode poput trgovanja emisijama, kojima se omogućuje minimizacija troška smanjenja emisija tržišnim alociranjem emisionih kvota.

===Utjecaj na zdravlje===

Lokalne emisije polutanata izazivaju zdravstvene probleme, često povećavajući rizik od kancerogenih oboljenja i za dva reda veličine, u područjima s velikim zagađenjem. Ponajprije to su emisije čestica, ozona, NOx, CO, ali i mnogih drugih spojeva, koji su nusprodukt energetskih transformacija, u prometu i energetici. Tako npr. prosječni Amerikanac ima šansu 1:100000 da oboli od raka kao posljedice zagađenja zraka, dok stanovnik velikih gradova živi s 20 puta većim rizikom, 1:5000, da tako oboli.

Zagađenje otpadnih voda, inače veliki problem za ljudsko zdravlje, nije primarno posljedica energetskih transformacija. Naime, iako se koriste velike količine vode u energetskim transformacijama, ipak je daleko značajniji utjecaj industrijskih procesa i korištenja vode u kućanstvima. Voda, kao jedan od osnovnih preduvjeta za život, može se smatrati da s energijom, predstavlja resurs, koji je čovječanstvo počelo koristiti u količinama koje nadilaze mogućnosti, te da će to biti jedan od glavnih tehnoloških pitanja XXI stoljeća.

Zagađenja bukom, vizualna zagađenja, zagađenje svjetlom, svjedoci smo novih oblika polucije, ili ih samo više primjećujemo, zahvaljujući značajno povećanom ekonomskom prosperitetu, koji onda postavlja i sve veće zahtjeve na kvalitetu života, često su posljedica energetskih transformacija, te o njima treba voditi računa.

Međutim, iako je šteta učinjena visokim stupnjem korištenja energije velika, korist u obliku povećane kvalitete života, produljenog života, povećane individualne slobode, je daleko veća. Iako se nulto rješenje, dakle demontiranje ljudske civilizacije, kao što zagovaraju najekstremniji predstavnici ekološkog pokreta, može smatrati ideološki konzistentnim, gledano iz pseudoobjektivne pozicije "ljudi kao samo jedna vrsta", nije realno za očekivati da će se dogoditi. S druge strane, moguće je mnogo učiniti na smanjenju zagađenja, uz mali direktni trošak, u isti mah povećavajući kvalitetu života ljudi, te smanjujući opterećenje na resurse. Kod traženja optimalnog kursa, nije moguće unaprijed odrediti odnose pojedinih faktora, nego treba tražiti optimum specifičan za određenu situaciju, uzimajući u obzir ekonomske, ekološke i socijalne faktore.

=Klimatske promjene=
[[Image:Crta.jpg]]

===Efekt 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, N2O, 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 (I) 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 utjecaj 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.

[[Image:xxx.jpg]]

Slika 2. Što je to efekt staklenika?
Dio reflektiranog zračenja se apsorbira u stakleničkim plinovima
(CO2, N2O, CH4, HFC, PFC, SF6).
Značajan mehanizam održanja temperature atmosfere (bez tih plinova temperatura bi bila 30oC niža.

===Promjena koncentracije CO2 i temperature===

Danas je već sa sigurnošću poznato da se koncentracija ugljičnog dioksida značajno povećala tijekom posljednjeg stoljeća, te je gotovo sigurno da je to posljedica ljudske aktivnosti. Najznačajnija ljudska aktivnost koja ima za posljedicu emisije ugljičnog dioksida je izgaranje fosilnih goriva.

[[Image:slika3.jpg]]

Slika 3. Promjena povjesne koncentracije CO2 mjerene
u atmosferi od 1960, te u vječnom ledu od 1860.

Što je s promjenama temperature? Usrednjena globalna temperatura raste (Slika 4.), ali se taj indeks računa na bazi podataka iz meteoroloških stanica s nepoznatom točnošću podataka, te često stanica smještenih u gradovima. Usrednjena temperatura u SAD, gdje su mjerenja bilježena sa većom sigurnošću, raste manje značajno (Slika 5.). Mjerena temperatura troposfere (Slika 6.), dakle bez utjecaja mjernih nepreciznosti i gradova, ipak ukazuje na povećanje od najmanje 0.4 C.

[[Image:slika4.gif]]

Slika 4. Promjena globalne prosječne temperature
1880-2000 prema Goddard Institute (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika5.gif]]

Slika 5. Promjena prosječne temperature u SAD
1880-2000 prema Goddard Institute (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika6.gif]]

Slika 6. Promjena globalne prosječne temperature 1979-2003 mjerena iz NOAA satelita (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

Da li postoji neka veza između promjene koncentracije ugljičnog dioksida i temperature? Slika 7. pokazuje usporedbu promjene koncentracije CO2 i prosječne globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina. Koncentracija CO2 dobivena je iz uzoraka antarkičkog leda, mjerenjem koncentracije u zaostalim mjehurićima zraka. Temperatura je rekonstruirana na temelju podataka o glacijacijama, te ciklusima flore i faune na zemlji u proteklih 150000 godina. Usporedba krivulja temperature i koncentracije CO2 vrlo uvjerljivo ukazuje na postojanje relacije, ali postavlja se pitanje koliko su ti podaci precizni.

[[Image:slikka7.jpg]]

Slika 7. Usporedba promjene koncentracije CO2 i prosječne
globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina

Može se iz slike 7. primijetiti da postoje i prirodni izvori promjene koncentracije CO2 među ostalim i vulkanske erupcije. Zemlja je dinamički a ne statički sistem, dakle oscilacije su normalna i prirodna pojava. Međutim, sve je više vjerojatno da postoji dovoljno jaka veza između koncentracije CO2 i prosječne globalne temperature, da bi se moglo govoriti o globalnom zatopljenju kao posljedici ljudske aktivnosti.

===Modeliranje globalnog zatopljenja===
Da bi se moglo s dovoljnom dozom sigurnosti utvrditi da neka teza stoji, potrebno je teoriju potvrditi eksperimentom. Modeli klimatskih promjena, bazirani na računalnoj mehanici fluida (CFD), koji se razvijaju u posljednje 3 dekade, pokušavaju pretpostavljene procese u atmosferi modelirati i usporediti s izmjerenim temperaturama. Prvi takvi modeli, koji su se pojavili sedamdesetih godina, uzimali su u obzir samo efekt staklenika.

[[Slika:Modtemp.jpg]]

Slika 8. Usporedba mjerenih vrijednosti prosječne globalne temperature te vrijednosti dobivenih modeliranjem.

Iz Slike 8. vidljivo je da se uzimanjem u obzir samo efekta staklenika dobivaju prevelike vrijednosti, ali ako se k tome uzmu u obzir i efekt sulfatnih aerosola, te fluktuacija sunčevog zračenja (http://climatechange.umaine.edu/Research/Contrib/html/19.html) dobije se rezultat koji se odlično poklapa s mjerenim rezultatima, te uz pretpostavku da mjereni podaci dobro predstavljaju stvarno stanje, ukazuju da nam je veza poznata i da možemo računati utjecaj. Ako se takvi modeli primjene na model svjetske klime dobije se temperaturna distribucija za 2080 kao na slici 9.

[[Slika:tempdiff.jpg]]

Slika 9. Raspored porasta temperature od danas pa do 2080.
a)Scenario bez pokušaja smanjenja emisija (business as usual)
b)Scenario u kojem se koncentracija CO2 stabilizira na 750 ppm
c)Scenario u kojem se koncentracija CO2 stabilizira na 550 ppm

===Kretanje emisija CO2===

Recimo da se odluči stabilizirati koncentraciju CO2 na 450 ppm, te time izbjeći jače globalno zatopljenje? Kako bi se trebale kretati emisije dano je slici 10. Očito je da bi razvijene zemlje morale smanjiti emisije na 10% sadašnjih do 2060, te da bi zemlje u razvoju također morale početi smanjivati emisije poslije 2050.

[[Slika:Emisstab.jpg]]

Slika 10. Maksimalne godišnje emisije da bi se koncentracija stabilizirala na 450 ppm

A koliko su te emisije sada, i koliko će biti ako se ništa ne učini? Slika 11. prikazuje historijske vrijednosti emisija 1860-1990 po regijama. Slika 12. prikazuje vrijednosti emisija prema business as usual scenariju, dakle scenariju u kojem nije predviđeno da dođe do odstupanja od postojećih i predvidljivih trendova.

[[Slika:emishist.jpg]]

Slika 11. Emisije CO2 po regijama, 1860-1990

[[Slika:co2futureemission.jpg]]

Slika 12. Procjena kretanja emisija 1990-2030 po regijama prema business as usual scenariju

===Posljedice globalnog zatopljenja===

Posljedice globalnog zatopljenja mogu obuhvaćati:

*topljenje polarnih kapa i ledenjaka
*povišenje nivoa mora (slika 13.)
*dezertifikacija
*utjecaj na poljoprivredu (slika 14.)

Iako je većina negativno, utjecaj na poljoprivredu na Sjevernoj hemisferi bi mogao biti povoljan, pretvarajući Sibir i Kanadu u intenzivna poljoprivredna područja.

[[Slika:Sealevel.jpg]]

Slika 13. Promjena linije obale kao posljedica povišenja nivoa mora za 1 m na
primjeru južne Floride

[[Slika:Grainyie.jpg]]

Slika 14. Promjene u prinosu žitarica u slučaju udvostručavanja koncentracije CO2

===Izvori emisije CO2===

Emisije CO2, najvažnijeg plina koji utječe na efekt staklenika, uglavnom su posljedica energetskih transformacija, u kojima se izgaranjem goriva kemijska energije pretvara u toplinsku (koja se kasnije može koristiti direktno kao toplina ili za proizvodnju električne energije), ili u transportu, gdje se kemijska energija goriva pretvara u mehaničku energiju. Manji dio emisija dolazi iz industrijskih procesa, u kojima je ugljični dioksid nusprodukt, koji se gotovo redovno ispušta u atmosferu. Također, fosilna goriva sadrže manje količine ugljičnog dioksida, koji se prilikom vađenja iz zemlje, ispušta u atmosferu.

Što je s biomasom?

Izgaranje drva i biomase rezultira emisijama CO2, međutim, u slučaju da je drvna masa ili biomasa općenito, zamijenjena novim rastom, može se reći da je ugljični dioksid koji je ispušten u atmosferu, iz nje i izvučen, te da je proces obnovljiv. Zato se emisije biomase ne obračunavaju na isti način kao i fosilna goriva, nego se bilanca radi na ukupnoj količini CO2, koja je akumulirana u vegetaciji. U slučaju da korištenje biomase rezultira smanjenjem akumulirane količine CO2, tada se ne može govoriti o obnovljivosti biomase.

Izgaranje fosilnih goriva

Fosilna goriva su također nastala od biomase, ali je brzina njihovog nastanka zanemarivo mala, te je vezana na specifične geološke uvjete, tako da se dakle mogu smatrati neobnovljiva, u okvirima ljudske povijesti.

- nafta i njeni derivati (mazut, lož ulje, teško ulje, lako ulje, diesel, benzin, itd.)
- ugljen
- plin

1 kg C -> 44/12 kg CO2

1 t nafte ili ugljena s c=0.8 -> 44/12*0.8= 2.93 t CO2

::::::::::'''Tablica 1.''' Potrošnja fosilnih goriva u svijetu, Evropi (uključuje i zemlje bivšeg SSSR-a) i Hrvatskoj 2002

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2" align="center"
| width="25%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/index.php?title=Jedinice mtoe] - million tons of oil equivalent
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Svijet
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Evropa (EU15)
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | [http://www.iea.org/Textbase/stats/noncountryresults.asp?nonoecd=Croatia Hrvatska]
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | nafta
| width="25%" align="middle" | '''3714'''
| width="25%" align="middle" | 923 (599)
| width="25%" align="middle" | 4.4
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | ugljen
| width="25%" align="middle" | '''2397'''
| width="25%" align="middle" | 521 (217)
| width="25%" align="middle" | 0.6
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | plin
| width="25%" align="middle" | '''2169'''
| width="25%" align="middle" | 913 (350)
| width="25%" align="middle" | 2.5
|}

 

{|
| width="11%" |
|}

===Struktura potrošnje fosilnih goriva===

<div align="center">'''Tablica 2.''' Glavni tipovi potrošnje fosilnih goriva</div>

{| width="639" border="1" align="center" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="162" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | energetska pretvorba
| width="263" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | privredna potrošnja
| width="194" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | privatna potrošnja
|-
| width="162" height="18" | električna struja
| width="263" height="18" | poljoprivreda, šumarstvo, ribolov
| width="194" height="18" | kućanstva
|-
| width="162" height="18" | para i topla voda
| width="263" height="18" | industrija i rudarstvo
| width="194" height="18" | promet
|-
| width="162" height="36" | 
| width="263" height="36" | neenergetska potrošnja u industriji
| width="194" height="36" | 
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | građevinarstvo
| width="194" height="19" | 
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | usluge
| width="194" height="19" | 
|}

{|
| width="11%" |
|}

Tablica 2. prikazuje sistematizaciju tipova potrošnje fosilnih goriva prema djelatnostima. Međutim, da bi se sagledale mogućnosti smanjenja emisije CO2 bolje je razdijeliti potrošnju prema tehnološkom procesu. Kako je potrošnja fosilnih goriva u poljoprivredi, šumarstvu, ribolovu i građevinarstvu uglavnom posljedica korištenje mehanizacije, dakle motora s unutrašnjim izgaranjem, ima smisla te djelatnosti pripojiti prometu. Potrošnja fosilnih goriva u uslugama slična je potrošnji u kućanstvima (uglavnom grijanje).

[[Image:Fosilfuels.gif|center]]

<div align="center">'''Slika 15.''' Struktura potrošnje fosilnih goriva u Hrvatskoj 1995. godine</div>

Slika 15. prikazuje udjele pojedinih tehnoloških procesa u potrošnji fosilnih goriva u Hrvatskoj, pa prema tome i emisiji CO2. Očito je da bi se u Hrvatskoj imalo smisla najviše djelovati na smanjenje emisije upravo u prometu, jer je tu najveći udio. Proizvodnja električne energije stvara manji dio emisije, iako joj se posvećuje najviše pažnje. To je stoga što za sada tehnologija ne omogućava veliki napredak u području smanjenja emisije CO2 u prometu.

===Smanjenje emisije CO2 pri proizvodnji električne energije===

{|
| width="2%" |
[[Image:dio.jpg]]
| width="80%" | ''' Nuklearna energija'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
Zemlje s velikim udjelom nuklearne energije u proizvodnji struje (Litva, Francuska, Belgija preko 60%, Ukrajina, Švedska, Bugarska, Slovačka, Švicarska, Mađarska, Slovenija preko 40%, Južna Koreja, Japan, Njemačka, Finska preko 30%, Španjolska, Britanija i Armenija preko 20%) će vrlo teško smanjiti emisiju ako se odluče za odustajanje od nuklearne opcije. Primjer Švedske koja je odlučila zatvoriti nuklearne elektrane:

IT IS often ticklish to balance protection of the environment against its cost. Sweden’s Social Democratic government has come up with a novel answer: a “green” policy that is not only hugely expensive, but may actually damage the environment. It plans shortly to shut a nuclear power station that is efficient and safe; another is to be closed in 2001. If the courts permit the closures, Sweden will be poorer and dirtier—and may be more at risk from nuclear accidents. (članak iz The Economist)

U potrazi za opcijama rješavanja problema globalnog zatopljenja (koje bi Hrvatsku ako ratificira Kyoto protokol mogao koštati godišnje oko 100 milijuna eura), skupih fosilnih goriva, pojave novih sigurnijih nuklearnih tehnologija, izostanak nesreća poslije Černobila te značajne vremenske distance u odnosu na nesreće, nuklearna energija se vraća u područje javnih rasprava kao moguće ekološki prihvatljivo rješenje. Ponovno uzimanje u obzir nuklearne energije u razvijenim zemljama i zemljama u tranziciji je ponovno postalo pravilo, a donesene su i neke odluke o gradnji. Pred katastrofalnim mogućim posljedicama globalnog zatopljenja, zeleni se sve češće opredjeljuju za nuklearnu energiju. Simatična je izjava 2004. godine osnivaća Greenpeace-a, Jamesa Lovelocka: “Only nuclear power can halt global warming.”

|}

{| width="100%"
| width="6%" |
| width="85%" |
'''Table 3'''. Prednosti i nedostaci nuklearne energije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | emisija CO2 je zanemariva
| width="50%" | politički neprihvatljiva u velikom broju zemalja
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | visoki kapitalni troškovi - značajno skuplja od fosilnih goriva
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | Hrvatska - premali energetski sistem 1 centrala = 1/4 sistema
|}

 Link:''' '''''' [http://www.iaea.org International Atomic Energy Agency - IAEA]''' 

| width="9%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]]
| width="80%" | ''' Kombinirani ciklus'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Kombinacijom plinske i parne turbine moguće je povećati efikasnost s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 50-65%. 

|}

{| width="100%"
| width="5%" |
| width="89%" |
'''Table 4'''. Prednosti i nedostaci kombiniranog ciklusa 

{| width="687" border="1"
| width="378" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="293" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="378" height="60" | udvostručenjem efikasnosti pri proizvodnji električne energije moguće je raspoloviti emisiju CO2
| width="293" height="60" | relativno komplicirana tehnologija
|}

 
| width="6%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Kogeneracija'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Ideja kogeneracije je da se otpadna toplinska energija koja izlazi iz dimnjaka termocentrale iskoristi, recimo za grijanje tople vode i pare (daljinska toplina), koja će se koristiti ili u industriji ili u sistemima distriktnog (centralnog) grijanja. Time se iskoristivost povećava s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 60-70%. Prema slici 15. vidi se je potrošnja fosilnih goriva na proizvodnju električne i toplinske energije slična, pa bi se teoretski moglo značajno smanjiti emisiju CO2. Međutim, kako je mjesto proizvodnje daljinske topline po definiciji različito od mjesta proizvodnje električne energije, nije za očekivati da će više od desetak posto električne energije biti proizvođeno kogeneracijom. 

|}

{| width="100%"
| width="2%" |
| width="95%" |
'''Table 5. '''Prednosti i nedostaci kogeneracije 

{| border="1"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | korištenjem istog goriva za proizvodnju električne i toplinske energije moguće je raspoloviti emisiju CO2
| width="50%" | proizvodnja toplinske energije mora biti na mjestu (ili blizu) potrošnje
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | proizvodnja električne energije mora biti blizu mjesta hlađenja (rijeke, more)
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | proizvodnja električne energije nije preporučljiva blizu velikih koncentracija stanovništva zbog zagađenja
|-
| 
| potrebna gradnja vrelovoda
|-
| 
| problem kondenzata
|}

linkovi:

<blockquote>

; '''[http://www.cogen.org/ Cogen Europe]''' 
; [http://www.energy.rochester.edu/cogen/chpguide.htm '''Cogeneration Buyers Guide'''] 

</blockquote>
| width="3%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Obnovljivi izvori'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Obnovljivi izvori su oni koji se ne troše našim korištenjem jer mi samo koristimo razliku u potencijalu: 

* hidroenergija 
* biomasa i otpad 
* sunčeva energija 
* energija vjetra 
* geotermalna energija 

Treba razlikovati korištenje tih energija za proizvodnju električne i toplinske energije. Za sada samo hidroenergija (tab. 6.) ima značajan udio (naročito u Hrvatskoj) u proizvodnji električne energije, iako se posljednjih godina probija energija vjetra koja se približava komercijalizaciji. Ipak, može se s velikom vjerojatnošću reći da obnovljivi izvori neće značajnije sudjelovati u zadovoljenju Kyoto protokola, bilo zbog cijene ili zbog ograničenih ekonomski iskoristljivih resursa.

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 6.''' Prednosti i nedostaci hidroenergije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | zanemariva emisija CO2
| width="50%" | jefitini potencijali već iskorišteni
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | velike HE čine velike ekološke štete (npr. dizanje nivoa vode - Međimurje)
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | male HE su teško isplative
|-
| 
| poplavljivanje korisnog (naseljenog ili obrađenog) zemljišta
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
Iako izgaranje biomase i otpada stvara emisiju CO2, smatra se da bi ta ista biomasa svojim prirodnim procesom truljenja emitirala istu količinu CO2 pa prema tome ulazi u energente koji smanjuju emisiju. Čak i uzgajanje biomase ima isti učinak jer će vegetacija povući gotovo sav potreban ugljik iz atmosfere. Djelomično sličan mehanizam se može uzeti i za otpad nepetrokemijskog porijekla. 

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 7.''' Prednosti i nedostaci izgaranja biomase 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | "zanemariva" emisija CO2
| width="50%" | slaba energetska moć
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | teška kontrola nad ostalim emisijama
|-
| 
| potrebna velika površina
|-
| 
| skup transport - samo na lokalitetu gdje je biomasa nusproizvod nekog drugog procesa
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Uvoz električne energije'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Iako je uvoz električne energije anatema danas u Hrvatskoj energetici, postavlja se pitanje nije li to najčišće rješenje? 

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 8.''' Prednosti i nedostaci uvoza električne energije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | emisija CO2 je zanemariva
| width="50%" | politički neprihvatljiva u Hrvatskoj - zašto? [Nizozemska zadovoljava iz uvoza 17% potrebne električne energije]
|-
| width="50%" | svaka se zemlja specijalizira za proizvodnju onoga u čemu ima "relative advantage" - efikasno korištenje resursa obavlja se podjelom rada
| width="50%" |
bolje je uvoziti proizvod nižeg stupnja dorade i dodavati mu vrijednost (dakle primarna versus sekundarna energija), ali samo ako je prerada efikasna - upitno za Hrvatsku
|-
| width="50%" | Hrvatska je premali energetski sistem (12TWh) - pool
| width="50%" | 
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
|}

===Smanjenje emisije CO2 racionalnim korištenjem energije===

Oblici neracionalnog korištenja energije:

=== Industrija ===

* bacanje kondenzata u kanalizaciju
* puštanje otpadne topline na jednom mjestu, kada se topla voda i para proizvode na drugom
* korištenje zastarjele tehnologije

=== Zgradarstvo ===

* gradnja kuća kao u Hrvatskoj (k = cca. 1.2-1.5 W/m2K) je ekonomski nonsense

:::::::'''Tablica 9.''' Usporedba potrošnje energije i emisije CO2, te ekonomske efikasnosti korištenja energije i intenziteta emisija CO2, 1996

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2" align="center"
| width="25%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/Pretvorba%20jedinica%20za%20energiju%20i%20volumen.htm kgoe] - kg of oil equivalent
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Svijet
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | bogate zemlje (OECD)
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | zemlje u tranziciji
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | hrvatska
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_7.pdf kgoe/capita] 
| width="20%" align="middle" | 1684
| width="20%" align="middle" | 5259
| width="20%" align="middle" | 2732
| width="20%" align="middle" | 1418
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_8.pdf tCO2/capita] 
| width="20%" align="middle" | 4.0
| width="20%" align="middle" | 12.1
| width="20%" align="middle" | 7.4
| width="20%" align="middle" | 3.7
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_8.pdf GDP1995$/kgoe] 
| width="20%" align="middle" | 3.2
| width="20%" align="middle" | 5.0
| width="20%" align="middle" | 0.8
| width="20%" align="middle" | 2.8
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_8.pdf kgCO2/GDP1995$] 
| width="20%" align="middle" | 0.7
| width="20%" align="middle" | 0.5
| width="20%" align="middle" | 3.4
| width="20%" align="middle" | 0.9
|}

 

{|
| width="11%" |
|}

Prema tablici 9. može se zaključiti da je potrošnja energije i emisija CO2 po glavi stanovnika (capita) i Hrvatskoj i ostalim zemljama tranzicije značajno niža od bogatih zemalja, međutim da je efikasnost iste s obzirom na iznos bruto domaćeg proizvoda lošija.

Zemlje u tranziciji trebaju 6 puta više energije za isti proizvod, te za isti proizvod emitiraju 7 puta više CO2 u atmosferu. Hrvatska je nešto bolja od prosjeka zemalja u tranziciji, ali je lošija od razvijenih zemalja.

S druge strane, postoji i protuargument, koji ukazuje na prirodni mehanizam koji dovodi do takve neefikasnosti. Naime, proizvodnju na srednjem nivou razvoja (sekundarni sektor) energetski je intenzivna, dok se ekonomska djelatnost na višem nivou razvoja (tercijarni sektor) odlikuje niskom energetskom intenzivnošću.
To pokazuje slika 16.

[[Image:trendgdp.jpg]]

Slika 16. Historijski trend energetskog intenziteta

===Smanjenje emisije CO2 u transportu===

Promet je vrlo značajan izvor emisije CO2, kao što se vidi na slici 15. u Hrvatskoj i najznačajniji. Međutim velike promjene se ne mogu postići više povećanjem efikasnosti postojeće tehnologije, jer je na tom području već mnogo učinjeno u zadnjih 20 godina od naftne krize. Tijekom devedesetih automobilska je industrija pod pritiskom kalifornijskih zakona ulagala u '''električne automobile''', međutim pokazalo se da ta tehnologija neće postati komercijalna, jer nisu razvijeni akumulatori koji bi zadovoljavali potrebe tržišta za pokretnošću. Krajem se devedesetih ubrzao razvoj automobila pogonjenih vodikom, i to s motorima s unutrašnjim izgaranjem (IC, slika 17.) i gorivim ćelijama (FC, slika 18., 19.). '''Motori s unutrašnjim izgaranjem na vodik''' su u uznapredovanoj fazi razvoja, tj. postojeći motori koji koriste plin mogu se relativno jednostavno preraditi na vodik.

Otkad je cijena nafte prešla 50 USD/bbl, zamjenska '''biogoriva''', etanol i biodizel postaju isplatljiva, te njihova potrošnja rapidno raste. '''Etanol''' se tehnički može dodavati u benzinska goriva do 22% te u dizelska goriva do 15% bez potrebe preinake vozila. U posljednjih desetak godina sve je veći udio u proizvodnji tzv. automobila na fleksibilan goriva (flexi-fuel vehicle - '''FFV'''), koje mogu koristiti E85 (gorivo s 85% etanola i 15% benzina). Do 10% etanola u gorivu služi kao zamjena za inače neophodni aditiv MTBE. Može se prema literaturi procijeniti da je proizvodnja etanola iz kukuruza isplatljiva naveliko u slučaju cijene nafte veće od 50 USD po barelu (što se može očekivati prema situaciji na tržištu te srednjeročnim interesima glavnih učesnika tijekom dovoljno dugog perioda). Zasad ne postoji strategija za korištenje bioetanola u Hrvatskoj. '''Biodizel''' se tehnički može dodavati u dizelska goriva do 5% bez potrebe preinake vozila, dok je za korištenje B70 ili B100 (70% i 100% biodizela) potrebno imati posebna vozila. Može se procijeniti da je pri očekivanoj cijeni nafte dodavanje biodizela isplatljivo. Postojeća Strategija energetskog razvitka predviđa da se 2010. u Hrvatskoj godišnje proizvodi 70.000 do 100.000 tona biodizela.

[[Image:ford.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 17.''' Ford Model U, Automobil pogonjen 
motorom s unutrašnjim izgaranjem na vodik</div>

'''Gorive ćelije''' su još uvijek tehnologija u razvoju, čija je cijena još uvijek dva reda veličine iznad nivoa potrebnog za komercijalizaciju (cca. 50 €/kW i 10000 sati rada).

[[Image:daimler2.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 18.''' DaimlerChrysler Necar 5, automobil pogonjen gorivim ćelijama</div>

[[Image:daimler3.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 19.''' DaimlerChrysler Commander 2, automobil pogonjen gorivim ćelijama</div>

Obje tehnologije ovise o razvoju '''spremnika''' za vodik (tekući vodik na -250oC, komprimirani vodik na 750 bar ili metalni hidrid), ili '''reformiranja''' (izdvajanja vodika iz ugljikovodika) nekog od ugljikovodika - najčešće etanola, ali može i metana, benzina, Diesela. Reformiranje se razvilo kao tehnologija da bi se izbjeglo rukovanje vodikom. Naime, '''stanice''' za točenje vodika moraju biti bez ljudi (slika 20.), u potpunosti automatizirane, što znači da je potrebno izgraditi potpuno novi sistem stanica, odvojen od postojećih. Punjenje nekog od ugljikovodika je već uhodana tehnologija, te može koristiti postojeću infrastrukturu.

[[Image:bmw.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 20.''' BMW automatska stanica za komprimiranje vodika (cca. 3 min)</div>

'''Uvijek za 4 godine'''

Članak iz '''1994''': A milestone is looming four years off. By '''1998''', 2% of all new cars in California must be ZEV (zero-emission vehicles, such as EVs, flywheel cars, hydrogen cars, etc.). In other words, this means an auto manufacturer must sell two EVs out of every hundred vehicles it sells. There will be a $5,000 penalty for each non-ZEV car sold beyond this ratio. And, importantly, this ratio will be based upon actual consumer sales: cramming a big, heavy, boxy van full of batteries won't get the manufacturer off the hook with a "nobody wanted or could afford it" argument. Other states have also adopted this mandate. Even Canada is close to joining the ZEV club. - Odgođeno do 2004 kada će 10% automobila morati biti ZEV na Kalifornijskom tržištu automobila.

Članak iz '''1999''': “TODAY the race to develop the fuel-cell car is over,” DaimlerChrysler’s chairman, Jürgen Schrempp, told journalists on March 17th. “Now we begin the race to lower the cost to the level of today’s internal combustion engine. We’ll do it by '''2004'''.” There is no point in understatement when you are determined to be first in the market with what may turn out to be the pollution-free product that succeeds the petrol-driven car within 30 years. [http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/The%20fuel-cell%20car%20accelerates.htm (The Economist, 1999)]

Članak iz '''1999''': THIS WEEK two nails were hammered into the coffin of the internal-combustion engine. The first came when Toyota and General Motors, which between them make a quarter of the world’s cars, signed a pact to develop alternatives. These include battery-powered cars, “hybrid” vehicles that have both electric and petrol engines, and—most significantly—vehicles powered by fuel cells. The second was the result of an alliance between DaimlerChrysler and Ford (another quarter of the world’s car production), and Ballard Power Systems, a Canadian firm that has been developing fuel cells for use in vehicles for several years. [http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/The%20fuel-cell%20car%20accelerates.htm (The Economist, 1999)]

Članak iz '''2002''': U.S. Legislators Propose H2GROW Act. 
U.S. Senator Ron Wyden (D-OR) and U.S. Representative Christopher Cox (R-CA) have introduced a bipartisan bill called the H2GROW Act - Hydrogen Transportation Wins Over Growing Reliance on Oil. The bill includes tax credits: for the purchase of fuel cell vehicles; for hydrogen fuel; and for building a hydrogen-fueling infrastructure. The goal of the H2GROW Act is to reduce reliance on 30 million barrels of foreign oil a year. The bill also mandates that hydrogen-powered vehicles must comprise a minimum percentage of federal fleets, from five percent for fleets of 100 vehicles or more in 2006 to 50 percent for fleets of 50 vehicles or more in 2012. [http://www.senate.gov/Senate404.html (http://wyden.senate.gov/media/2002/2003211557.html)]

linkovi:


 [http://arbis.arb.ca.gov/msprog/zevprog/zevprog.htm Zero-Emissions Vehicle Program]
 [http://energy.ca.gov/afvs/index.html Alternative Fuel Vehicles]
 [http://www.fuelcelltoday.com/ Fuel cell today]
 [http://www.h2cars.biz/ H2CarsBiz]


=== Kyoto protokol ===

The protocol, adopted by the 168 countries present, sets legally binding targets for cutting the emissions of six greenhouse gases—mostly pollutants caused by burning coal, oil and other hydrocarbon fuels—by an aggregate 5.2% from 1990 levels during the years 2008 to 2012. (članak iz The Economist)

 [http://unfccc.int/2860.php United Nations Framework Convention on Climate Change]
 [http://unfccc.int/resource/convkp.html Konvencija i Kyoto Protocol]
 [http://unfccc.int/kyoto_protocol/items/2830.php Konvencija tekst]
 [http://unfccc.int/kyoto_protocol/items/2830.php Potpisnici]

potpisana i ratificirana: 189 zemalja (Hrvatska uključena u Aneks I)
Aneks I - zemlje Zapada i tranzicije

 [http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.pdf Kyoto Protokol tekst]
 [http://unfccc.int/files/essential_background/kyoto_protocol/application/pdf/kpstats.pdf Potpisnici Kyoto protokola]

Kyoto Protokol je stupio na snagu 16. veljače. Ratificiran od strane 168 zemalja (ali nisu Australija, Hrvatska, Kazahstan, Monaco, SAD i Zambija).

Potpisnici Protokola su se obavezale pratiti emisije stakleničkih plinova. Zemlje potpisnice Aneksa B Protokola su se obavezale smanjiti emisije u odnosu na baznu godinu, tijekom prvog budžetskog perioda 2008-12.

One zemlje koje to ne uspiju mogu nadokupiti dozvole za emitiranje više emisija od onih zemalja koje su smanjile više nego što su trebale (Emission Trading), ili mogu uložiti u projekte smanjenja emisija u drugim zemljama Aneksa B (Joint Implementation) ili zemljama koji nisu dio Aneksa (Clean Development Mechanism).

[[Image:kyoto.jpg]]

Slika 21. Očekivani trend emisije CO2 u Hrvatskoj i preuzete obaveze po Kyoto protokolu

'''Kyoto protokol - linkovi :'''
 [http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.html The Kyoto Protocol on Climate Change]
 [http://unfccc.int/resource/beginner.html Beginner's Guide to the UNFCCC Convention on Climate Change]
 [http://www.weathervane.rff.org./ WEATHERVANE: climate change, global warming, The Kyoto Protocol, climate policy]
 [http://www.weathervane.rff.org/features/feature027.html The Kyoto Protocol: The Realities of Implementation]
 [http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm RECORD BREAKING TEMPERATURES SEEN AS POSSIBLE EVIDENCE OF FASTER RATE OF GLOBAL WARMING]
 [http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm Carbon Market News]
 [http://www.john-daly.com/ Still Wating for Greenhouse]
 [http://www.lomborg.com/ Lomborg, The Skeptical Environmentalist]

'''The Economist o promjeni klime i Kyoto protokolu:'''

[[Hot air from Kyoto|Hot air from Kyoto]]

[[Big business and global warming |Big business and global warming ]]

[[A fund for carbon traders |A fund for carbon traders ]]

[[Where to sink carbon |Where to sink carbon ]]

==Zaključak==

[[Image:Crta.jpg]]

* Emisije u energetici i prometu, značajni su izvor lokalnih i globalnih emisija
* Emisije uzrokuju zdravstvene probleme, kisele kiše i globalno zatopljenje
* Kyoto protokol protiv globalnog zatopljenja - teško ostvarivo smanjenje emisije CO2
* Racionalnim korištenjem energije u industriji i kućanstvima može se učiniti dosta na smanjenju emisije, ali ljudi se nisu spremni odreći životnog standarda
* Nuklearna energija se ponovo pojavljuje kao realno rješenje, iako politički neprihvatljiva u mnogim zemljama,te skuplja od energije dobivene iz fosilnih goriva - Kyoto protokol kao izbor između globalnog zatopljenja i nuklearne energije
* Za Hrvatsku je uz racionalno korištenje energije (gdje su neiskorištene mogućnosti velike), vjerojatno najjeftinije rješenje dugoročni uvoz struje iz susjednih zemalja, te korištenje biogoriva.

[[Image:Crta.jpg]]

ENERGETIKA I OKOLIŠ

2008-01-18T21:52:04Z

Rmikulandric: /* Kyoto protokol */

[[Image:OkolisZaglavlje.jpg]]

==Cilj poglavlja==
[[Image:Crta.jpg]]

Cilj ovog poglavlja je upoznati se najvažnijim mehanizmima kako energetika emisijama utječe na okoliš, te mogućnostima za smanjenje negativnog utjecaja.

==Svrha poglavlja==
[[Image:Crta.jpg]]

Nakon završetka ovog poglavlja, trebali biste moći:

#Razumjeti mehanizme '''emisija''' u energetici
#Razumjeti osnove nastajanja '''kiselih kiša''' te dobiti uvid u utjecaj koji emisije imaju na ljudsko '''zdravlje'''
#Razumjeti mehanizam '''globalnog zatopljenja''' i utjecaj koji energetika ima na njega
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 '''pri proizvodnji električne energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 '''racionalnim korištenjem energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 u '''transportu'''
#Poznavati osnove '''Kyoto Protokola'''

=Uvod:=
[[Image:Crta.jpg]]

Tijekom druge polovice dvadesetog stoljeća, sve više postaje jasno da ljudsko djelovanje na Zemlji ima za posljedicu promjene u okolišu, s potencijalno velikim posljedicama na ekološki sistem, floru, faunu, klimu, ali i na zdravlje i kvalitetu života ljudi. Te promjene, antropogene po svojem uzroku, posljedica su prilagođivanja okoliša ljudskim potrebama, krčenjem prirodnih habitata za potrebe poljoprivrede, kao posljedica urbanizacije i izgradnje prometnih pravaca, te zagađenjem okoliša otpadnim tvarima u poljoprivredi, industriji i prometu, te u energetskim transformacijama.

Promatrajući u ovome poglavlju odnos energetike prema okolišu, naglasak će se staviti na energetske transformacije, te zagađenja okoliša 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 utječu na ekosistem, neke zagađujući lokalno, a neke djelujući globalno. Dok je lokalno štetno djelovanje emisija svima vidljivo, i lagano se dolazi do koncenzusa oko mjera zaštite čim kada je društvo riješilo osnovne egzistencijalne probleme, dotle je globalno djelovanje emisija manje očito, i potrebno je stvarati širi koncenzus da bi se pokrenule mjere zaštite okoliša. 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. Tako će biomasa, koja je obnovljivi izvor, imati značajne lokalne emisije, vjetroenergija može imati negativan utjecaj na faunu, a čistoća će solarne energije skrivati zagađenja u procesu proizvodnje kolektora.

Ovo će se poglavlje posvetiti ukratko emisijama koje izazivaju kisele kiše, te nešto više trenutno vrlo važnom problemu emisija stakleničkih plinova, efektima tih emisija, te načinima smanjivanja tih emisija, što će biti od imanentnog značaja za energetsku politiku i razvoje energetskih tehnologija u sljedeće dvije dekade.

=Emisije u energetici=
[[Image:Crta.jpg]]

===Kisele kiše===

Svjedoci smo degenerativnih procesa u europskim šumama, uzrokovanih pojavom koju zovemo kiselim kišama. Kiselost kiša uzrokovana je povećanom količinom vodikovog iona H+ u otopini, koji je posljedica sljedećih kemijskih procesa:

HNO3 => NO3-+ H+

H2SO4 = > SO42-+ 2H+

Emisije SOx i NOx pri energetskim transformacijama su glavni antropogeni izvor tih spojeva u atmosferi. Slika 1. pokazuje utjecaj koji sulfatni aerosoli imaju na sunčevo zračenje, te dobro pokazuju geografski raspored emisija SOx.

[[Image:oe2p.jpg]]

Slika 1. Geografska raspodjela utjecaja sulfatnih aerosola na sunčevo zračenje, W/m2

Djelovanje je emisija SOx regionalno, te koncentrirano u razvijenim zemljama, ali emisije se šire i preko nacionalnih granica malih zemalja, poput Hrvatske. Rješavanje problema kiselih kiša leži u smanjenju emisija SOx u energetskim transformacijama, na području zahvaćenih kontinenata. Potrebno je nadnacionalno djelovanje, ali ne i globalno.

Tehnologije za smanjenje emisija SOx su prvenstveno izbjegavanje korištenja fosilnih goriva s visokim udjelom sumpora, metode za DeSOx desumporizaciju kojima se pročišćavaju dimni plinovi, te financijske metode poput trgovanja emisijama, kojima se omogućuje minimizacija troška smanjenja emisija tržišnim alociranjem emisionih kvota.

===Utjecaj na zdravlje===

Lokalne emisije polutanata izazivaju zdravstvene probleme, često povećavajući rizik od kancerogenih oboljenja i za dva reda veličine, u područjima s velikim zagađenjem. Ponajprije to su emisije čestica, ozona, NOx, CO, ali i mnogih drugih spojeva, koji su nusprodukt energetskih transformacija, u prometu i energetici. Tako npr. prosječni Amerikanac ima šansu 1:100000 da oboli od raka kao posljedice zagađenja zraka, dok stanovnik velikih gradova živi s 20 puta većim rizikom, 1:5000, da tako oboli.

Zagađenje otpadnih voda, inače veliki problem za ljudsko zdravlje, nije primarno posljedica energetskih transformacija. Naime, iako se koriste velike količine vode u energetskim transformacijama, ipak je daleko značajniji utjecaj industrijskih procesa i korištenja vode u kućanstvima. Voda, kao jedan od osnovnih preduvjeta za život, može se smatrati da s energijom, predstavlja resurs, koji je čovječanstvo počelo koristiti u količinama koje nadilaze mogućnosti, te da će to biti jedan od glavnih tehnoloških pitanja XXI stoljeća.

Zagađenja bukom, vizualna zagađenja, zagađenje svjetlom, svjedoci smo novih oblika polucije, ili ih samo više primjećujemo, zahvaljujući značajno povećanom ekonomskom prosperitetu, koji onda postavlja i sve veće zahtjeve na kvalitetu života, često su posljedica energetskih transformacija, te o njima treba voditi računa.

Međutim, iako je šteta učinjena visokim stupnjem korištenja energije velika, korist u obliku povećane kvalitete života, produljenog života, povećane individualne slobode, je daleko veća. Iako se nulto rješenje, dakle demontiranje ljudske civilizacije, kao što zagovaraju najekstremniji predstavnici ekološkog pokreta, može smatrati ideološki konzistentnim, gledano iz pseudoobjektivne pozicije "ljudi kao samo jedna vrsta", nije realno za očekivati da će se dogoditi. S druge strane, moguće je mnogo učiniti na smanjenju zagađenja, uz mali direktni trošak, u isti mah povećavajući kvalitetu života ljudi, te smanjujući opterećenje na resurse. Kod traženja optimalnog kursa, nije moguće unaprijed odrediti odnose pojedinih faktora, nego treba tražiti optimum specifičan za određenu situaciju, uzimajući u obzir ekonomske, ekološke i socijalne faktore.

=Klimatske promjene=
[[Image:Crta.jpg]]

===Efekt 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, N2O, 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 (I) 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 utjecaj 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.

[[Image:xxx.jpg]]

Slika 2. Što je to efekt staklenika?
Dio reflektiranog zračenja se apsorbira u stakleničkim plinovima
(CO2, N2O, CH4, HFC, PFC, SF6).
Značajan mehanizam održanja temperature atmosfere (bez tih plinova temperatura bi bila 30oC niža.

===Promjena koncentracije CO2 i temperature===

Danas je već sa sigurnošću poznato da se koncentracija ugljičnog dioksida značajno povećala tijekom posljednjeg stoljeća, te je gotovo sigurno da je to posljedica ljudske aktivnosti. Najznačajnija ljudska aktivnost koja ima za posljedicu emisije ugljičnog dioksida je izgaranje fosilnih goriva.

[[Image:slika3.jpg]]

Slika 3. Promjena povjesne koncentracije CO2 mjerene
u atmosferi od 1960, te u vječnom ledu od 1860.

Što je s promjenama temperature? Usrednjena globalna temperatura raste (Slika 4.), ali se taj indeks računa na bazi podataka iz meteoroloških stanica s nepoznatom točnošću podataka, te često stanica smještenih u gradovima. Usrednjena temperatura u SAD, gdje su mjerenja bilježena sa većom sigurnošću, raste manje značajno (Slika 5.). Mjerena temperatura troposfere (Slika 6.), dakle bez utjecaja mjernih nepreciznosti i gradova, ipak ukazuje na povećanje od najmanje 0.4 C.

[[Image:slika4.gif]]

Slika 4. Promjena globalne prosječne temperature
1880-2000 prema Goddard Institute (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika5.gif]]

Slika 5. Promjena prosječne temperature u SAD
1880-2000 prema Goddard Institute (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika6.gif]]

Slika 6. Promjena globalne prosječne temperature 1979-2003 mjerena iz NOAA satelita (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

Da li postoji neka veza između promjene koncentracije ugljičnog dioksida i temperature? Slika 7. pokazuje usporedbu promjene koncentracije CO2 i prosječne globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina. Koncentracija CO2 dobivena je iz uzoraka antarkičkog leda, mjerenjem koncentracije u zaostalim mjehurićima zraka. Temperatura je rekonstruirana na temelju podataka o glacijacijama, te ciklusima flore i faune na zemlji u proteklih 150000 godina. Usporedba krivulja temperature i koncentracije CO2 vrlo uvjerljivo ukazuje na postojanje relacije, ali postavlja se pitanje koliko su ti podaci precizni.

[[Image:slikka7.jpg]]

Slika 7. Usporedba promjene koncentracije CO2 i prosječne
globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina

Može se iz slike 7. primijetiti da postoje i prirodni izvori promjene koncentracije CO2 među ostalim i vulkanske erupcije. Zemlja je dinamički a ne statički sistem, dakle oscilacije su normalna i prirodna pojava. Međutim, sve je više vjerojatno da postoji dovoljno jaka veza između koncentracije CO2 i prosječne globalne temperature, da bi se moglo govoriti o globalnom zatopljenju kao posljedici ljudske aktivnosti.

===Modeliranje globalnog zatopljenja===
Da bi se moglo s dovoljnom dozom sigurnosti utvrditi da neka teza stoji, potrebno je teoriju potvrditi eksperimentom. Modeli klimatskih promjena, bazirani na računalnoj mehanici fluida (CFD), koji se razvijaju u posljednje 3 dekade, pokušavaju pretpostavljene procese u atmosferi modelirati i usporediti s izmjerenim temperaturama. Prvi takvi modeli, koji su se pojavili sedamdesetih godina, uzimali su u obzir samo efekt staklenika.

[[Slika:Modtemp.jpg]]

Slika 8. Usporedba mjerenih vrijednosti prosječne globalne temperature te vrijednosti dobivenih modeliranjem.

Iz Slike 8. vidljivo je da se uzimanjem u obzir samo efekta staklenika dobivaju prevelike vrijednosti, ali ako se k tome uzmu u obzir i efekt sulfatnih aerosola, te fluktuacija sunčevog zračenja (http://climatechange.umaine.edu/Research/Contrib/html/19.html) dobije se rezultat koji se odlično poklapa s mjerenim rezultatima, te uz pretpostavku da mjereni podaci dobro predstavljaju stvarno stanje, ukazuju da nam je veza poznata i da možemo računati utjecaj. Ako se takvi modeli primjene na model svjetske klime dobije se temperaturna distribucija za 2080 kao na slici 9.

[[Slika:tempdiff.jpg]]

Slika 9. Raspored porasta temperature od danas pa do 2080.
a)Scenario bez pokušaja smanjenja emisija (business as usual)
b)Scenario u kojem se koncentracija CO2 stabilizira na 750 ppm
c)Scenario u kojem se koncentracija CO2 stabilizira na 550 ppm

===Kretanje emisija CO2===

Recimo da se odluči stabilizirati koncentraciju CO2 na 450 ppm, te time izbjeći jače globalno zatopljenje? Kako bi se trebale kretati emisije dano je slici 10. Očito je da bi razvijene zemlje morale smanjiti emisije na 10% sadašnjih do 2060, te da bi zemlje u razvoju također morale početi smanjivati emisije poslije 2050.

[[Slika:Emisstab.jpg]]

Slika 10. Maksimalne godišnje emisije da bi se koncentracija stabilizirala na 450 ppm

A koliko su te emisije sada, i koliko će biti ako se ništa ne učini? Slika 11. prikazuje historijske vrijednosti emisija 1860-1990 po regijama. Slika 12. prikazuje vrijednosti emisija prema business as usual scenariju, dakle scenariju u kojem nije predviđeno da dođe do odstupanja od postojećih i predvidljivih trendova.

[[Slika:emishist.jpg]]

Slika 11. Emisije CO2 po regijama, 1860-1990

[[Slika:co2futureemission.jpg]]

Slika 12. Procjena kretanja emisija 1990-2030 po regijama prema business as usual scenariju

===Posljedice globalnog zatopljenja===

Posljedice globalnog zatopljenja mogu obuhvaćati:

*topljenje polarnih kapa i ledenjaka
*povišenje nivoa mora (slika 13.)
*dezertifikacija
*utjecaj na poljoprivredu (slika 14.)

Iako je većina negativno, utjecaj na poljoprivredu na Sjevernoj hemisferi bi mogao biti povoljan, pretvarajući Sibir i Kanadu u intenzivna poljoprivredna područja.

[[Slika:Sealevel.jpg]]

Slika 13. Promjena linije obale kao posljedica povišenja nivoa mora za 1 m na
primjeru južne Floride

[[Slika:Grainyie.jpg]]

Slika 14. Promjene u prinosu žitarica u slučaju udvostručavanja koncentracije CO2

===Izvori emisije CO2===

Emisije CO2, najvažnijeg plina koji utječe na efekt staklenika, uglavnom su posljedica energetskih transformacija, u kojima se izgaranjem goriva kemijska energije pretvara u toplinsku (koja se kasnije može koristiti direktno kao toplina ili za proizvodnju električne energije), ili u transportu, gdje se kemijska energija goriva pretvara u mehaničku energiju. Manji dio emisija dolazi iz industrijskih procesa, u kojima je ugljični dioksid nusprodukt, koji se gotovo redovno ispušta u atmosferu. Također, fosilna goriva sadrže manje količine ugljičnog dioksida, koji se prilikom vađenja iz zemlje, ispušta u atmosferu.

Što je s biomasom?

Izgaranje drva i biomase rezultira emisijama CO2, međutim, u slučaju da je drvna masa ili biomasa općenito, zamijenjena novim rastom, može se reći da je ugljični dioksid koji je ispušten u atmosferu, iz nje i izvučen, te da je proces obnovljiv. Zato se emisije biomase ne obračunavaju na isti način kao i fosilna goriva, nego se bilanca radi na ukupnoj količini CO2, koja je akumulirana u vegetaciji. U slučaju da korištenje biomase rezultira smanjenjem akumulirane količine CO2, tada se ne može govoriti o obnovljivosti biomase.

Izgaranje fosilnih goriva

Fosilna goriva su također nastala od biomase, ali je brzina njihovog nastanka zanemarivo mala, te je vezana na specifične geološke uvjete, tako da se dakle mogu smatrati neobnovljiva, u okvirima ljudske povijesti.

- nafta i njeni derivati (mazut, lož ulje, teško ulje, lako ulje, diesel, benzin, itd.)
- ugljen
- plin

1 kg C -> 44/12 kg CO2

1 t nafte ili ugljena s c=0.8 -> 44/12*0.8= 2.93 t CO2

::::::::::'''Tablica 1.''' Potrošnja fosilnih goriva u svijetu, Evropi (uključuje i zemlje bivšeg SSSR-a) i Hrvatskoj 2002

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2" align="center"
| width="25%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/index.php?title=Jedinice mtoe] - million tons of oil equivalent
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Svijet
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Evropa (EU15)
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | [http://www.iea.org/Textbase/stats/noncountryresults.asp?nonoecd=Croatia Hrvatska]
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | nafta
| width="25%" align="middle" | '''3714'''
| width="25%" align="middle" | 923 (599)
| width="25%" align="middle" | 4.4
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | ugljen
| width="25%" align="middle" | '''2397'''
| width="25%" align="middle" | 521 (217)
| width="25%" align="middle" | 0.6
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | plin
| width="25%" align="middle" | '''2169'''
| width="25%" align="middle" | 913 (350)
| width="25%" align="middle" | 2.5
|}

 

{|
| width="11%" |
|}

===Struktura potrošnje fosilnih goriva===

<div align="center">'''Tablica 2.''' Glavni tipovi potrošnje fosilnih goriva</div>

{| width="639" border="1" align="center" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="162" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | energetska pretvorba
| width="263" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | privredna potrošnja
| width="194" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | privatna potrošnja
|-
| width="162" height="18" | električna struja
| width="263" height="18" | poljoprivreda, šumarstvo, ribolov
| width="194" height="18" | kućanstva
|-
| width="162" height="18" | para i topla voda
| width="263" height="18" | industrija i rudarstvo
| width="194" height="18" | promet
|-
| width="162" height="36" | 
| width="263" height="36" | neenergetska potrošnja u industriji
| width="194" height="36" | 
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | građevinarstvo
| width="194" height="19" | 
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | usluge
| width="194" height="19" | 
|}

{|
| width="11%" |
|}

Tablica 2. prikazuje sistematizaciju tipova potrošnje fosilnih goriva prema djelatnostima. Međutim, da bi se sagledale mogućnosti smanjenja emisije CO2 bolje je razdijeliti potrošnju prema tehnološkom procesu. Kako je potrošnja fosilnih goriva u poljoprivredi, šumarstvu, ribolovu i građevinarstvu uglavnom posljedica korištenje mehanizacije, dakle motora s unutrašnjim izgaranjem, ima smisla te djelatnosti pripojiti prometu. Potrošnja fosilnih goriva u uslugama slična je potrošnji u kućanstvima (uglavnom grijanje).

[[Image:Fosilfuels.gif|center]]

<div align="center">'''Slika 15.''' Struktura potrošnje fosilnih goriva u Hrvatskoj 1995. godine</div>

Slika 15. prikazuje udjele pojedinih tehnoloških procesa u potrošnji fosilnih goriva u Hrvatskoj, pa prema tome i emisiji CO2. Očito je da bi se u Hrvatskoj imalo smisla najviše djelovati na smanjenje emisije upravo u prometu, jer je tu najveći udio. Proizvodnja električne energije stvara manji dio emisije, iako joj se posvećuje najviše pažnje. To je stoga što za sada tehnologija ne omogućava veliki napredak u području smanjenja emisije CO2 u prometu.

===Smanjenje emisije CO2 pri proizvodnji električne energije===

{|
| width="2%" |
[[Image:dio.jpg]]
| width="80%" | ''' Nuklearna energija'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
Zemlje s velikim udjelom nuklearne energije u proizvodnji struje (Litva, Francuska, Belgija preko 60%, Ukrajina, Švedska, Bugarska, Slovačka, Švicarska, Mađarska, Slovenija preko 40%, Južna Koreja, Japan, Njemačka, Finska preko 30%, Španjolska, Britanija i Armenija preko 20%) će vrlo teško smanjiti emisiju ako se odluče za odustajanje od nuklearne opcije. Primjer Švedske koja je odlučila zatvoriti nuklearne elektrane:

IT IS often ticklish to balance protection of the environment against its cost. Sweden’s Social Democratic government has come up with a novel answer: a “green” policy that is not only hugely expensive, but may actually damage the environment. It plans shortly to shut a nuclear power station that is efficient and safe; another is to be closed in 2001. If the courts permit the closures, Sweden will be poorer and dirtier—and may be more at risk from nuclear accidents. (članak iz The Economist)

U potrazi za opcijama rješavanja problema globalnog zatopljenja (koje bi Hrvatsku ako ratificira Kyoto protokol mogao koštati godišnje oko 100 milijuna eura), skupih fosilnih goriva, pojave novih sigurnijih nuklearnih tehnologija, izostanak nesreća poslije Černobila te značajne vremenske distance u odnosu na nesreće, nuklearna energija se vraća u područje javnih rasprava kao moguće ekološki prihvatljivo rješenje. Ponovno uzimanje u obzir nuklearne energije u razvijenim zemljama i zemljama u tranziciji je ponovno postalo pravilo, a donesene su i neke odluke o gradnji. Pred katastrofalnim mogućim posljedicama globalnog zatopljenja, zeleni se sve češće opredjeljuju za nuklearnu energiju. Simatična je izjava 2004. godine osnivaća Greenpeace-a, Jamesa Lovelocka: “Only nuclear power can halt global warming.”

|}

{| width="100%"
| width="6%" |
| width="85%" |
'''Table 3'''. Prednosti i nedostaci nuklearne energije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | emisija CO2 je zanemariva
| width="50%" | politički neprihvatljiva u velikom broju zemalja
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | visoki kapitalni troškovi - značajno skuplja od fosilnih goriva
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | Hrvatska - premali energetski sistem 1 centrala = 1/4 sistema
|}

 Link:''' '''''' [http://www.iaea.org International Atomic Energy Agency - IAEA]''' 

| width="9%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]]
| width="80%" | ''' Kombinirani ciklus'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Kombinacijom plinske i parne turbine moguće je povećati efikasnost s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 50-65%. 

|}

{| width="100%"
| width="5%" |
| width="89%" |
'''Table 4'''. Prednosti i nedostaci kombiniranog ciklusa 

{| width="687" border="1"
| width="378" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="293" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="378" height="60" | udvostručenjem efikasnosti pri proizvodnji električne energije moguće je raspoloviti emisiju CO2
| width="293" height="60" | relativno komplicirana tehnologija
|}

 
| width="6%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Kogeneracija'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Ideja kogeneracije je da se otpadna toplinska energija koja izlazi iz dimnjaka termocentrale iskoristi, recimo za grijanje tople vode i pare (daljinska toplina), koja će se koristiti ili u industriji ili u sistemima distriktnog (centralnog) grijanja. Time se iskoristivost povećava s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 60-70%. Prema slici 15. vidi se je potrošnja fosilnih goriva na proizvodnju električne i toplinske energije slična, pa bi se teoretski moglo značajno smanjiti emisiju CO2. Međutim, kako je mjesto proizvodnje daljinske topline po definiciji različito od mjesta proizvodnje električne energije, nije za očekivati da će više od desetak posto električne energije biti proizvođeno kogeneracijom. 

|}

{| width="100%"
| width="2%" |
| width="95%" |
'''Table 5. '''Prednosti i nedostaci kogeneracije 

{| border="1"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | korištenjem istog goriva za proizvodnju električne i toplinske energije moguće je raspoloviti emisiju CO2
| width="50%" | proizvodnja toplinske energije mora biti na mjestu (ili blizu) potrošnje
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | proizvodnja električne energije mora biti blizu mjesta hlađenja (rijeke, more)
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | proizvodnja električne energije nije preporučljiva blizu velikih koncentracija stanovništva zbog zagađenja
|-
| 
| potrebna gradnja vrelovoda
|-
| 
| problem kondenzata
|}

linkovi:

<blockquote>

; '''[http://www.cogen.org/ Cogen Europe]''' 
; [http://www.energy.rochester.edu/cogen/chpguide.htm '''Cogeneration Buyers Guide'''] 

</blockquote>
| width="3%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Obnovljivi izvori'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Obnovljivi izvori su oni koji se ne troše našim korištenjem jer mi samo koristimo razliku u potencijalu: 

* hidroenergija 
* biomasa i otpad 
* sunčeva energija 
* energija vjetra 
* geotermalna energija 

Treba razlikovati korištenje tih energija za proizvodnju električne i toplinske energije. Za sada samo hidroenergija (tab. 6.) ima značajan udio (naročito u Hrvatskoj) u proizvodnji električne energije, iako se posljednjih godina probija energija vjetra koja se približava komercijalizaciji. Ipak, može se s velikom vjerojatnošću reći da obnovljivi izvori neće značajnije sudjelovati u zadovoljenju Kyoto protokola, bilo zbog cijene ili zbog ograničenih ekonomski iskoristljivih resursa.

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 6.''' Prednosti i nedostaci hidroenergije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | zanemariva emisija CO2
| width="50%" | jefitini potencijali već iskorišteni
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | velike HE čine velike ekološke štete (npr. dizanje nivoa vode - Međimurje)
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | male HE su teško isplative
|-
| 
| poplavljivanje korisnog (naseljenog ili obrađenog) zemljišta
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
Iako izgaranje biomase i otpada stvara emisiju CO2, smatra se da bi ta ista biomasa svojim prirodnim procesom truljenja emitirala istu količinu CO2 pa prema tome ulazi u energente koji smanjuju emisiju. Čak i uzgajanje biomase ima isti učinak jer će vegetacija povući gotovo sav potreban ugljik iz atmosfere. Djelomično sličan mehanizam se može uzeti i za otpad nepetrokemijskog porijekla. 

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 7.''' Prednosti i nedostaci izgaranja biomase 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | "zanemariva" emisija CO2
| width="50%" | slaba energetska moć
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | teška kontrola nad ostalim emisijama
|-
| 
| potrebna velika površina
|-
| 
| skup transport - samo na lokalitetu gdje je biomasa nusproizvod nekog drugog procesa
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Uvoz električne energije'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Iako je uvoz električne energije anatema danas u Hrvatskoj energetici, postavlja se pitanje nije li to najčišće rješenje? 

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 8.''' Prednosti i nedostaci uvoza električne energije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | emisija CO2 je zanemariva
| width="50%" | politički neprihvatljiva u Hrvatskoj - zašto? [Nizozemska zadovoljava iz uvoza 17% potrebne električne energije]
|-
| width="50%" | svaka se zemlja specijalizira za proizvodnju onoga u čemu ima "relative advantage" - efikasno korištenje resursa obavlja se podjelom rada
| width="50%" |
bolje je uvoziti proizvod nižeg stupnja dorade i dodavati mu vrijednost (dakle primarna versus sekundarna energija), ali samo ako je prerada efikasna - upitno za Hrvatsku
|-
| width="50%" | Hrvatska je premali energetski sistem (12TWh) - pool
| width="50%" | 
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
|}

===Smanjenje emisije CO2 racionalnim korištenjem energije===

Oblici neracionalnog korištenja energije:

=== Industrija ===

* bacanje kondenzata u kanalizaciju
* puštanje otpadne topline na jednom mjestu, kada se topla voda i para proizvode na drugom
* korištenje zastarjele tehnologije

=== Zgradarstvo ===

* gradnja kuća kao u Hrvatskoj (k = cca. 1.2-1.5 W/m2K) je ekonomski nonsense

:::::::'''Tablica 9.''' Usporedba potrošnje energije i emisije CO2, te ekonomske efikasnosti korištenja energije i intenziteta emisija CO2, 1996

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2" align="center"
| width="25%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/Pretvorba%20jedinica%20za%20energiju%20i%20volumen.htm kgoe] - kg of oil equivalent
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Svijet
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | bogate zemlje (OECD)
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | zemlje u tranziciji
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | hrvatska
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_7.pdf kgoe/capita] 
| width="20%" align="middle" | 1684
| width="20%" align="middle" | 5259
| width="20%" align="middle" | 2732
| width="20%" align="middle" | 1418
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_8.pdf tCO2/capita] 
| width="20%" align="middle" | 4.0
| width="20%" align="middle" | 12.1
| width="20%" align="middle" | 7.4
| width="20%" align="middle" | 3.7
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_8.pdf GDP1995$/kgoe] 
| width="20%" align="middle" | 3.2
| width="20%" align="middle" | 5.0
| width="20%" align="middle" | 0.8
| width="20%" align="middle" | 2.8
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_8.pdf kgCO2/GDP1995$] 
| width="20%" align="middle" | 0.7
| width="20%" align="middle" | 0.5
| width="20%" align="middle" | 3.4
| width="20%" align="middle" | 0.9
|}

 

{|
| width="11%" |
|}

Prema tablici 9. može se zaključiti da je potrošnja energije i emisija CO2 po glavi stanovnika (capita) i Hrvatskoj i ostalim zemljama tranzicije značajno niža od bogatih zemalja, međutim da je efikasnost iste s obzirom na iznos bruto domaćeg proizvoda lošija.

Zemlje u tranziciji trebaju 6 puta više energije za isti proizvod, te za isti proizvod emitiraju 7 puta više CO2 u atmosferu. Hrvatska je nešto bolja od prosjeka zemalja u tranziciji, ali je lošija od razvijenih zemalja.

S druge strane, postoji i protuargument, koji ukazuje na prirodni mehanizam koji dovodi do takve neefikasnosti. Naime, proizvodnju na srednjem nivou razvoja (sekundarni sektor) energetski je intenzivna, dok se ekonomska djelatnost na višem nivou razvoja (tercijarni sektor) odlikuje niskom energetskom intenzivnošću.
To pokazuje slika 16.

[[Image:trendgdp.jpg]]

Slika 16. Historijski trend energetskog intenziteta

===Smanjenje emisije CO2 u transportu===

Promet je vrlo značajan izvor emisije CO2, kao što se vidi na slici 15. u Hrvatskoj i najznačajniji. Međutim velike promjene se ne mogu postići više povećanjem efikasnosti postojeće tehnologije, jer je na tom području već mnogo učinjeno u zadnjih 20 godina od naftne krize. Tijekom devedesetih automobilska je industrija pod pritiskom kalifornijskih zakona ulagala u '''električne automobile''', međutim pokazalo se da ta tehnologija neće postati komercijalna, jer nisu razvijeni akumulatori koji bi zadovoljavali potrebe tržišta za pokretnošću. Krajem se devedesetih ubrzao razvoj automobila pogonjenih vodikom, i to s motorima s unutrašnjim izgaranjem (IC, slika 17.) i gorivim ćelijama (FC, slika 18., 19.). '''Motori s unutrašnjim izgaranjem na vodik''' su u uznapredovanoj fazi razvoja, tj. postojeći motori koji koriste plin mogu se relativno jednostavno preraditi na vodik.

Otkad je cijena nafte prešla 50 USD/bbl, zamjenska '''biogoriva''', etanol i biodizel postaju isplatljiva, te njihova potrošnja rapidno raste. '''Etanol''' se tehnički može dodavati u benzinska goriva do 22% te u dizelska goriva do 15% bez potrebe preinake vozila. U posljednjih desetak godina sve je veći udio u proizvodnji tzv. automobila na fleksibilan goriva (flexi-fuel vehicle - '''FFV'''), koje mogu koristiti E85 (gorivo s 85% etanola i 15% benzina). Do 10% etanola u gorivu služi kao zamjena za inače neophodni aditiv MTBE. Može se prema literaturi procijeniti da je proizvodnja etanola iz kukuruza isplatljiva naveliko u slučaju cijene nafte veće od 50 USD po barelu (što se može očekivati prema situaciji na tržištu te srednjeročnim interesima glavnih učesnika tijekom dovoljno dugog perioda). Zasad ne postoji strategija za korištenje bioetanola u Hrvatskoj. '''Biodizel''' se tehnički može dodavati u dizelska goriva do 5% bez potrebe preinake vozila, dok je za korištenje B70 ili B100 (70% i 100% biodizela) potrebno imati posebna vozila. Može se procijeniti da je pri očekivanoj cijeni nafte dodavanje biodizela isplatljivo. Postojeća Strategija energetskog razvitka predviđa da se 2010. u Hrvatskoj godišnje proizvodi 70.000 do 100.000 tona biodizela.

[[Image:ford.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 17.''' Ford Model U, Automobil pogonjen 
motorom s unutrašnjim izgaranjem na vodik</div>

'''Gorive ćelije''' su još uvijek tehnologija u razvoju, čija je cijena još uvijek dva reda veličine iznad nivoa potrebnog za komercijalizaciju (cca. 50 €/kW i 10000 sati rada).

[[Image:daimler2.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 18.''' DaimlerChrysler Necar 5, automobil pogonjen gorivim ćelijama</div>

[[Image:daimler3.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 19.''' DaimlerChrysler Commander 2, automobil pogonjen gorivim ćelijama</div>

Obje tehnologije ovise o razvoju '''spremnika''' za vodik (tekući vodik na -250oC, komprimirani vodik na 750 bar ili metalni hidrid), ili '''reformiranja''' (izdvajanja vodika iz ugljikovodika) nekog od ugljikovodika - najčešće etanola, ali može i metana, benzina, Diesela. Reformiranje se razvilo kao tehnologija da bi se izbjeglo rukovanje vodikom. Naime, '''stanice''' za točenje vodika moraju biti bez ljudi (slika 20.), u potpunosti automatizirane, što znači da je potrebno izgraditi potpuno novi sistem stanica, odvojen od postojećih. Punjenje nekog od ugljikovodika je već uhodana tehnologija, te može koristiti postojeću infrastrukturu.

[[Image:bmw.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 20.''' BMW automatska stanica za komprimiranje vodika (cca. 3 min)</div>

'''Uvijek za 4 godine'''

Članak iz '''1994''': A milestone is looming four years off. By '''1998''', 2% of all new cars in California must be ZEV (zero-emission vehicles, such as EVs, flywheel cars, hydrogen cars, etc.). In other words, this means an auto manufacturer must sell two EVs out of every hundred vehicles it sells. There will be a $5,000 penalty for each non-ZEV car sold beyond this ratio. And, importantly, this ratio will be based upon actual consumer sales: cramming a big, heavy, boxy van full of batteries won't get the manufacturer off the hook with a "nobody wanted or could afford it" argument. Other states have also adopted this mandate. Even Canada is close to joining the ZEV club. - Odgođeno do 2004 kada će 10% automobila morati biti ZEV na Kalifornijskom tržištu automobila.

Članak iz '''1999''': “TODAY the race to develop the fuel-cell car is over,” DaimlerChrysler’s chairman, Jürgen Schrempp, told journalists on March 17th. “Now we begin the race to lower the cost to the level of today’s internal combustion engine. We’ll do it by '''2004'''.” There is no point in understatement when you are determined to be first in the market with what may turn out to be the pollution-free product that succeeds the petrol-driven car within 30 years. [http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/The%20fuel-cell%20car%20accelerates.htm (The Economist, 1999)]

Članak iz '''1999''': THIS WEEK two nails were hammered into the coffin of the internal-combustion engine. The first came when Toyota and General Motors, which between them make a quarter of the world’s cars, signed a pact to develop alternatives. These include battery-powered cars, “hybrid” vehicles that have both electric and petrol engines, and—most significantly—vehicles powered by fuel cells. The second was the result of an alliance between DaimlerChrysler and Ford (another quarter of the world’s car production), and Ballard Power Systems, a Canadian firm that has been developing fuel cells for use in vehicles for several years. [http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/The%20fuel-cell%20car%20accelerates.htm (The Economist, 1999)]

Članak iz '''2002''': U.S. Legislators Propose H2GROW Act. 
U.S. Senator Ron Wyden (D-OR) and U.S. Representative Christopher Cox (R-CA) have introduced a bipartisan bill called the H2GROW Act - Hydrogen Transportation Wins Over Growing Reliance on Oil. The bill includes tax credits: for the purchase of fuel cell vehicles; for hydrogen fuel; and for building a hydrogen-fueling infrastructure. The goal of the H2GROW Act is to reduce reliance on 30 million barrels of foreign oil a year. The bill also mandates that hydrogen-powered vehicles must comprise a minimum percentage of federal fleets, from five percent for fleets of 100 vehicles or more in 2006 to 50 percent for fleets of 50 vehicles or more in 2012. [http://www.senate.gov/Senate404.html (http://wyden.senate.gov/media/2002/2003211557.html)]

linkovi:


 [http://arbis.arb.ca.gov/msprog/zevprog/zevprog.htm Zero-Emissions Vehicle Program]
 [http://energy.ca.gov/afvs/index.html Alternative Fuel Vehicles]
 [http://www.fuelcelltoday.com/ Fuel cell today]
 [http://www.h2cars.biz/ H2CarsBiz]


=== Kyoto protokol ===

The protocol, adopted by the 168 countries present, sets legally binding targets for cutting the emissions of six greenhouse gases—mostly pollutants caused by burning coal, oil and other hydrocarbon fuels—by an aggregate 5.2% from 1990 levels during the years 2008 to 2012. (članak iz The Economist)

 [http://unfccc.int/2860.php United Nations Framework Convention on Climate Change]
 [http://unfccc.int/resource/convkp.html Konvencija i Kyoto Protocol]
 [http://unfccc.int/resource/conv/index.html Konvencija tekst]
 [http://unfccc.int/resource/conv/ratlist.pdf Potpisnici]

potpisana i ratificirana: 189 zemalja (Hrvatska uključena u Aneks I)
Aneks I - zemlje Zapada i tranzicije

 [http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.pdf Kyoto Protokol tekst]
 [http://unfccc.int/files/essential_background/kyoto_protocol/application/pdf/kpstats.pdf Potpisnici Kyoto protokola]

Kyoto Protokol je stupio na snagu 16. veljače. Ratificiran od strane 168 zemalja (ali nisu Australija, Hrvatska, Kazahstan, Monaco, SAD i Zambija).

Potpisnici Protokola su se obavezale pratiti emisije stakleničkih plinova. Zemlje potpisnice Aneksa B Protokola su se obavezale smanjiti emisije u odnosu na baznu godinu, tijekom prvog budžetskog perioda 2008-12.

One zemlje koje to ne uspiju mogu nadokupiti dozvole za emitiranje više emisija od onih zemalja koje su smanjile više nego što su trebale (Emission Trading), ili mogu uložiti u projekte smanjenja emisija u drugim zemljama Aneksa B (Joint Implementation) ili zemljama koji nisu dio Aneksa (Clean Development Mechanism).

[[Image:kyoto.jpg]]

Slika 21. Očekivani trend emisije CO2 u Hrvatskoj i preuzete obaveze po Kyoto protokolu

'''Kyoto protokol - linkovi :'''
 [http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.html The Kyoto Protocol on Climate Change]
 [http://unfccc.int/resource/beginner.html Beginner's Guide to the UNFCCC Convention on Climate Change]
 [http://www.weathervane.rff.org./ WEATHERVANE: climate change, global warming, The Kyoto Protocol, climate policy]
 [http://www.weathervane.rff.org/features/feature027.html The Kyoto Protocol: The Realities of Implementation]
 [http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm RECORD BREAKING TEMPERATURES SEEN AS POSSIBLE EVIDENCE OF FASTER RATE OF GLOBAL WARMING]
 [http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm Carbon Market News]
 [http://www.john-daly.com/ Still Wating for Greenhouse]
 [http://www.lomborg.com/ Lomborg, The Skeptical Environmentalist]

'''The Economist o promjeni klime i Kyoto protokolu:'''

[[Hot air from Kyoto|Hot air from Kyoto]]

[[Big business and global warming |Big business and global warming ]]

[[A fund for carbon traders |A fund for carbon traders ]]

[[Where to sink carbon |Where to sink carbon ]]

==Zaključak==

[[Image:Crta.jpg]]

* Emisije u energetici i prometu, značajni su izvor lokalnih i globalnih emisija
* Emisije uzrokuju zdravstvene probleme, kisele kiše i globalno zatopljenje
* Kyoto protokol protiv globalnog zatopljenja - teško ostvarivo smanjenje emisije CO2
* Racionalnim korištenjem energije u industriji i kućanstvima može se učiniti dosta na smanjenju emisije, ali ljudi se nisu spremni odreći životnog standarda
* Nuklearna energija se ponovo pojavljuje kao realno rješenje, iako politički neprihvatljiva u mnogim zemljama,te skuplja od energije dobivene iz fosilnih goriva - Kyoto protokol kao izbor između globalnog zatopljenja i nuklearne energije
* Za Hrvatsku je uz racionalno korištenje energije (gdje su neiskorištene mogućnosti velike), vjerojatno najjeftinije rješenje dugoročni uvoz struje iz susjednih zemalja, te korištenje biogoriva.

[[Image:Crta.jpg]]

ENERGETIKA I OKOLIŠ

2008-01-18T21:51:24Z

Rmikulandric: /* Kyoto protokol */

[[Image:OkolisZaglavlje.jpg]]

==Cilj poglavlja==
[[Image:Crta.jpg]]

Cilj ovog poglavlja je upoznati se najvažnijim mehanizmima kako energetika emisijama utječe na okoliš, te mogućnostima za smanjenje negativnog utjecaja.

==Svrha poglavlja==
[[Image:Crta.jpg]]

Nakon završetka ovog poglavlja, trebali biste moći:

#Razumjeti mehanizme '''emisija''' u energetici
#Razumjeti osnove nastajanja '''kiselih kiša''' te dobiti uvid u utjecaj koji emisije imaju na ljudsko '''zdravlje'''
#Razumjeti mehanizam '''globalnog zatopljenja''' i utjecaj koji energetika ima na njega
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 '''pri proizvodnji električne energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 '''racionalnim korištenjem energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 u '''transportu'''
#Poznavati osnove '''Kyoto Protokola'''

=Uvod:=
[[Image:Crta.jpg]]

Tijekom druge polovice dvadesetog stoljeća, sve više postaje jasno da ljudsko djelovanje na Zemlji ima za posljedicu promjene u okolišu, s potencijalno velikim posljedicama na ekološki sistem, floru, faunu, klimu, ali i na zdravlje i kvalitetu života ljudi. Te promjene, antropogene po svojem uzroku, posljedica su prilagođivanja okoliša ljudskim potrebama, krčenjem prirodnih habitata za potrebe poljoprivrede, kao posljedica urbanizacije i izgradnje prometnih pravaca, te zagađenjem okoliša otpadnim tvarima u poljoprivredi, industriji i prometu, te u energetskim transformacijama.

Promatrajući u ovome poglavlju odnos energetike prema okolišu, naglasak će se staviti na energetske transformacije, te zagađenja okoliša 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 utječu na ekosistem, neke zagađujući lokalno, a neke djelujući globalno. Dok je lokalno štetno djelovanje emisija svima vidljivo, i lagano se dolazi do koncenzusa oko mjera zaštite čim kada je društvo riješilo osnovne egzistencijalne probleme, dotle je globalno djelovanje emisija manje očito, i potrebno je stvarati širi koncenzus da bi se pokrenule mjere zaštite okoliša. 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. Tako će biomasa, koja je obnovljivi izvor, imati značajne lokalne emisije, vjetroenergija može imati negativan utjecaj na faunu, a čistoća će solarne energije skrivati zagađenja u procesu proizvodnje kolektora.

Ovo će se poglavlje posvetiti ukratko emisijama koje izazivaju kisele kiše, te nešto više trenutno vrlo važnom problemu emisija stakleničkih plinova, efektima tih emisija, te načinima smanjivanja tih emisija, što će biti od imanentnog značaja za energetsku politiku i razvoje energetskih tehnologija u sljedeće dvije dekade.

=Emisije u energetici=
[[Image:Crta.jpg]]

===Kisele kiše===

Svjedoci smo degenerativnih procesa u europskim šumama, uzrokovanih pojavom koju zovemo kiselim kišama. Kiselost kiša uzrokovana je povećanom količinom vodikovog iona H+ u otopini, koji je posljedica sljedećih kemijskih procesa:

HNO3 => NO3-+ H+

H2SO4 = > SO42-+ 2H+

Emisije SOx i NOx pri energetskim transformacijama su glavni antropogeni izvor tih spojeva u atmosferi. Slika 1. pokazuje utjecaj koji sulfatni aerosoli imaju na sunčevo zračenje, te dobro pokazuju geografski raspored emisija SOx.

[[Image:oe2p.jpg]]

Slika 1. Geografska raspodjela utjecaja sulfatnih aerosola na sunčevo zračenje, W/m2

Djelovanje je emisija SOx regionalno, te koncentrirano u razvijenim zemljama, ali emisije se šire i preko nacionalnih granica malih zemalja, poput Hrvatske. Rješavanje problema kiselih kiša leži u smanjenju emisija SOx u energetskim transformacijama, na području zahvaćenih kontinenata. Potrebno je nadnacionalno djelovanje, ali ne i globalno.

Tehnologije za smanjenje emisija SOx su prvenstveno izbjegavanje korištenja fosilnih goriva s visokim udjelom sumpora, metode za DeSOx desumporizaciju kojima se pročišćavaju dimni plinovi, te financijske metode poput trgovanja emisijama, kojima se omogućuje minimizacija troška smanjenja emisija tržišnim alociranjem emisionih kvota.

===Utjecaj na zdravlje===

Lokalne emisije polutanata izazivaju zdravstvene probleme, često povećavajući rizik od kancerogenih oboljenja i za dva reda veličine, u područjima s velikim zagađenjem. Ponajprije to su emisije čestica, ozona, NOx, CO, ali i mnogih drugih spojeva, koji su nusprodukt energetskih transformacija, u prometu i energetici. Tako npr. prosječni Amerikanac ima šansu 1:100000 da oboli od raka kao posljedice zagađenja zraka, dok stanovnik velikih gradova živi s 20 puta većim rizikom, 1:5000, da tako oboli.

Zagađenje otpadnih voda, inače veliki problem za ljudsko zdravlje, nije primarno posljedica energetskih transformacija. Naime, iako se koriste velike količine vode u energetskim transformacijama, ipak je daleko značajniji utjecaj industrijskih procesa i korištenja vode u kućanstvima. Voda, kao jedan od osnovnih preduvjeta za život, može se smatrati da s energijom, predstavlja resurs, koji je čovječanstvo počelo koristiti u količinama koje nadilaze mogućnosti, te da će to biti jedan od glavnih tehnoloških pitanja XXI stoljeća.

Zagađenja bukom, vizualna zagađenja, zagađenje svjetlom, svjedoci smo novih oblika polucije, ili ih samo više primjećujemo, zahvaljujući značajno povećanom ekonomskom prosperitetu, koji onda postavlja i sve veće zahtjeve na kvalitetu života, često su posljedica energetskih transformacija, te o njima treba voditi računa.

Međutim, iako je šteta učinjena visokim stupnjem korištenja energije velika, korist u obliku povećane kvalitete života, produljenog života, povećane individualne slobode, je daleko veća. Iako se nulto rješenje, dakle demontiranje ljudske civilizacije, kao što zagovaraju najekstremniji predstavnici ekološkog pokreta, može smatrati ideološki konzistentnim, gledano iz pseudoobjektivne pozicije "ljudi kao samo jedna vrsta", nije realno za očekivati da će se dogoditi. S druge strane, moguće je mnogo učiniti na smanjenju zagađenja, uz mali direktni trošak, u isti mah povećavajući kvalitetu života ljudi, te smanjujući opterećenje na resurse. Kod traženja optimalnog kursa, nije moguće unaprijed odrediti odnose pojedinih faktora, nego treba tražiti optimum specifičan za određenu situaciju, uzimajući u obzir ekonomske, ekološke i socijalne faktore.

=Klimatske promjene=
[[Image:Crta.jpg]]

===Efekt 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, N2O, 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 (I) 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 utjecaj 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.

[[Image:xxx.jpg]]

Slika 2. Što je to efekt staklenika?
Dio reflektiranog zračenja se apsorbira u stakleničkim plinovima
(CO2, N2O, CH4, HFC, PFC, SF6).
Značajan mehanizam održanja temperature atmosfere (bez tih plinova temperatura bi bila 30oC niža.

===Promjena koncentracije CO2 i temperature===

Danas je već sa sigurnošću poznato da se koncentracija ugljičnog dioksida značajno povećala tijekom posljednjeg stoljeća, te je gotovo sigurno da je to posljedica ljudske aktivnosti. Najznačajnija ljudska aktivnost koja ima za posljedicu emisije ugljičnog dioksida je izgaranje fosilnih goriva.

[[Image:slika3.jpg]]

Slika 3. Promjena povjesne koncentracije CO2 mjerene
u atmosferi od 1960, te u vječnom ledu od 1860.

Što je s promjenama temperature? Usrednjena globalna temperatura raste (Slika 4.), ali se taj indeks računa na bazi podataka iz meteoroloških stanica s nepoznatom točnošću podataka, te često stanica smještenih u gradovima. Usrednjena temperatura u SAD, gdje su mjerenja bilježena sa većom sigurnošću, raste manje značajno (Slika 5.). Mjerena temperatura troposfere (Slika 6.), dakle bez utjecaja mjernih nepreciznosti i gradova, ipak ukazuje na povećanje od najmanje 0.4 C.

[[Image:slika4.gif]]

Slika 4. Promjena globalne prosječne temperature
1880-2000 prema Goddard Institute (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika5.gif]]

Slika 5. Promjena prosječne temperature u SAD
1880-2000 prema Goddard Institute (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika6.gif]]

Slika 6. Promjena globalne prosječne temperature 1979-2003 mjerena iz NOAA satelita (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

Da li postoji neka veza između promjene koncentracije ugljičnog dioksida i temperature? Slika 7. pokazuje usporedbu promjene koncentracije CO2 i prosječne globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina. Koncentracija CO2 dobivena je iz uzoraka antarkičkog leda, mjerenjem koncentracije u zaostalim mjehurićima zraka. Temperatura je rekonstruirana na temelju podataka o glacijacijama, te ciklusima flore i faune na zemlji u proteklih 150000 godina. Usporedba krivulja temperature i koncentracije CO2 vrlo uvjerljivo ukazuje na postojanje relacije, ali postavlja se pitanje koliko su ti podaci precizni.

[[Image:slikka7.jpg]]

Slika 7. Usporedba promjene koncentracije CO2 i prosječne
globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina

Može se iz slike 7. primijetiti da postoje i prirodni izvori promjene koncentracije CO2 među ostalim i vulkanske erupcije. Zemlja je dinamički a ne statički sistem, dakle oscilacije su normalna i prirodna pojava. Međutim, sve je više vjerojatno da postoji dovoljno jaka veza između koncentracije CO2 i prosječne globalne temperature, da bi se moglo govoriti o globalnom zatopljenju kao posljedici ljudske aktivnosti.

===Modeliranje globalnog zatopljenja===
Da bi se moglo s dovoljnom dozom sigurnosti utvrditi da neka teza stoji, potrebno je teoriju potvrditi eksperimentom. Modeli klimatskih promjena, bazirani na računalnoj mehanici fluida (CFD), koji se razvijaju u posljednje 3 dekade, pokušavaju pretpostavljene procese u atmosferi modelirati i usporediti s izmjerenim temperaturama. Prvi takvi modeli, koji su se pojavili sedamdesetih godina, uzimali su u obzir samo efekt staklenika.

[[Slika:Modtemp.jpg]]

Slika 8. Usporedba mjerenih vrijednosti prosječne globalne temperature te vrijednosti dobivenih modeliranjem.

Iz Slike 8. vidljivo je da se uzimanjem u obzir samo efekta staklenika dobivaju prevelike vrijednosti, ali ako se k tome uzmu u obzir i efekt sulfatnih aerosola, te fluktuacija sunčevog zračenja (http://climatechange.umaine.edu/Research/Contrib/html/19.html) dobije se rezultat koji se odlično poklapa s mjerenim rezultatima, te uz pretpostavku da mjereni podaci dobro predstavljaju stvarno stanje, ukazuju da nam je veza poznata i da možemo računati utjecaj. Ako se takvi modeli primjene na model svjetske klime dobije se temperaturna distribucija za 2080 kao na slici 9.

[[Slika:tempdiff.jpg]]

Slika 9. Raspored porasta temperature od danas pa do 2080.
a)Scenario bez pokušaja smanjenja emisija (business as usual)
b)Scenario u kojem se koncentracija CO2 stabilizira na 750 ppm
c)Scenario u kojem se koncentracija CO2 stabilizira na 550 ppm

===Kretanje emisija CO2===

Recimo da se odluči stabilizirati koncentraciju CO2 na 450 ppm, te time izbjeći jače globalno zatopljenje? Kako bi se trebale kretati emisije dano je slici 10. Očito je da bi razvijene zemlje morale smanjiti emisije na 10% sadašnjih do 2060, te da bi zemlje u razvoju također morale početi smanjivati emisije poslije 2050.

[[Slika:Emisstab.jpg]]

Slika 10. Maksimalne godišnje emisije da bi se koncentracija stabilizirala na 450 ppm

A koliko su te emisije sada, i koliko će biti ako se ništa ne učini? Slika 11. prikazuje historijske vrijednosti emisija 1860-1990 po regijama. Slika 12. prikazuje vrijednosti emisija prema business as usual scenariju, dakle scenariju u kojem nije predviđeno da dođe do odstupanja od postojećih i predvidljivih trendova.

[[Slika:emishist.jpg]]

Slika 11. Emisije CO2 po regijama, 1860-1990

[[Slika:co2futureemission.jpg]]

Slika 12. Procjena kretanja emisija 1990-2030 po regijama prema business as usual scenariju

===Posljedice globalnog zatopljenja===

Posljedice globalnog zatopljenja mogu obuhvaćati:

*topljenje polarnih kapa i ledenjaka
*povišenje nivoa mora (slika 13.)
*dezertifikacija
*utjecaj na poljoprivredu (slika 14.)

Iako je većina negativno, utjecaj na poljoprivredu na Sjevernoj hemisferi bi mogao biti povoljan, pretvarajući Sibir i Kanadu u intenzivna poljoprivredna područja.

[[Slika:Sealevel.jpg]]

Slika 13. Promjena linije obale kao posljedica povišenja nivoa mora za 1 m na
primjeru južne Floride

[[Slika:Grainyie.jpg]]

Slika 14. Promjene u prinosu žitarica u slučaju udvostručavanja koncentracije CO2

===Izvori emisije CO2===

Emisije CO2, najvažnijeg plina koji utječe na efekt staklenika, uglavnom su posljedica energetskih transformacija, u kojima se izgaranjem goriva kemijska energije pretvara u toplinsku (koja se kasnije može koristiti direktno kao toplina ili za proizvodnju električne energije), ili u transportu, gdje se kemijska energija goriva pretvara u mehaničku energiju. Manji dio emisija dolazi iz industrijskih procesa, u kojima je ugljični dioksid nusprodukt, koji se gotovo redovno ispušta u atmosferu. Također, fosilna goriva sadrže manje količine ugljičnog dioksida, koji se prilikom vađenja iz zemlje, ispušta u atmosferu.

Što je s biomasom?

Izgaranje drva i biomase rezultira emisijama CO2, međutim, u slučaju da je drvna masa ili biomasa općenito, zamijenjena novim rastom, može se reći da je ugljični dioksid koji je ispušten u atmosferu, iz nje i izvučen, te da je proces obnovljiv. Zato se emisije biomase ne obračunavaju na isti način kao i fosilna goriva, nego se bilanca radi na ukupnoj količini CO2, koja je akumulirana u vegetaciji. U slučaju da korištenje biomase rezultira smanjenjem akumulirane količine CO2, tada se ne može govoriti o obnovljivosti biomase.

Izgaranje fosilnih goriva

Fosilna goriva su također nastala od biomase, ali je brzina njihovog nastanka zanemarivo mala, te je vezana na specifične geološke uvjete, tako da se dakle mogu smatrati neobnovljiva, u okvirima ljudske povijesti.

- nafta i njeni derivati (mazut, lož ulje, teško ulje, lako ulje, diesel, benzin, itd.)
- ugljen
- plin

1 kg C -> 44/12 kg CO2

1 t nafte ili ugljena s c=0.8 -> 44/12*0.8= 2.93 t CO2

::::::::::'''Tablica 1.''' Potrošnja fosilnih goriva u svijetu, Evropi (uključuje i zemlje bivšeg SSSR-a) i Hrvatskoj 2002

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2" align="center"
| width="25%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/index.php?title=Jedinice mtoe] - million tons of oil equivalent
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Svijet
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Evropa (EU15)
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | [http://www.iea.org/Textbase/stats/noncountryresults.asp?nonoecd=Croatia Hrvatska]
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | nafta
| width="25%" align="middle" | '''3714'''
| width="25%" align="middle" | 923 (599)
| width="25%" align="middle" | 4.4
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | ugljen
| width="25%" align="middle" | '''2397'''
| width="25%" align="middle" | 521 (217)
| width="25%" align="middle" | 0.6
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | plin
| width="25%" align="middle" | '''2169'''
| width="25%" align="middle" | 913 (350)
| width="25%" align="middle" | 2.5
|}

 

{|
| width="11%" |
|}

===Struktura potrošnje fosilnih goriva===

<div align="center">'''Tablica 2.''' Glavni tipovi potrošnje fosilnih goriva</div>

{| width="639" border="1" align="center" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="162" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | energetska pretvorba
| width="263" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | privredna potrošnja
| width="194" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | privatna potrošnja
|-
| width="162" height="18" | električna struja
| width="263" height="18" | poljoprivreda, šumarstvo, ribolov
| width="194" height="18" | kućanstva
|-
| width="162" height="18" | para i topla voda
| width="263" height="18" | industrija i rudarstvo
| width="194" height="18" | promet
|-
| width="162" height="36" | 
| width="263" height="36" | neenergetska potrošnja u industriji
| width="194" height="36" | 
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | građevinarstvo
| width="194" height="19" | 
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | usluge
| width="194" height="19" | 
|}

{|
| width="11%" |
|}

Tablica 2. prikazuje sistematizaciju tipova potrošnje fosilnih goriva prema djelatnostima. Međutim, da bi se sagledale mogućnosti smanjenja emisije CO2 bolje je razdijeliti potrošnju prema tehnološkom procesu. Kako je potrošnja fosilnih goriva u poljoprivredi, šumarstvu, ribolovu i građevinarstvu uglavnom posljedica korištenje mehanizacije, dakle motora s unutrašnjim izgaranjem, ima smisla te djelatnosti pripojiti prometu. Potrošnja fosilnih goriva u uslugama slična je potrošnji u kućanstvima (uglavnom grijanje).

[[Image:Fosilfuels.gif|center]]

<div align="center">'''Slika 15.''' Struktura potrošnje fosilnih goriva u Hrvatskoj 1995. godine</div>

Slika 15. prikazuje udjele pojedinih tehnoloških procesa u potrošnji fosilnih goriva u Hrvatskoj, pa prema tome i emisiji CO2. Očito je da bi se u Hrvatskoj imalo smisla najviše djelovati na smanjenje emisije upravo u prometu, jer je tu najveći udio. Proizvodnja električne energije stvara manji dio emisije, iako joj se posvećuje najviše pažnje. To je stoga što za sada tehnologija ne omogućava veliki napredak u području smanjenja emisije CO2 u prometu.

===Smanjenje emisije CO2 pri proizvodnji električne energije===

{|
| width="2%" |
[[Image:dio.jpg]]
| width="80%" | ''' Nuklearna energija'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
Zemlje s velikim udjelom nuklearne energije u proizvodnji struje (Litva, Francuska, Belgija preko 60%, Ukrajina, Švedska, Bugarska, Slovačka, Švicarska, Mađarska, Slovenija preko 40%, Južna Koreja, Japan, Njemačka, Finska preko 30%, Španjolska, Britanija i Armenija preko 20%) će vrlo teško smanjiti emisiju ako se odluče za odustajanje od nuklearne opcije. Primjer Švedske koja je odlučila zatvoriti nuklearne elektrane:

IT IS often ticklish to balance protection of the environment against its cost. Sweden’s Social Democratic government has come up with a novel answer: a “green” policy that is not only hugely expensive, but may actually damage the environment. It plans shortly to shut a nuclear power station that is efficient and safe; another is to be closed in 2001. If the courts permit the closures, Sweden will be poorer and dirtier—and may be more at risk from nuclear accidents. (članak iz The Economist)

U potrazi za opcijama rješavanja problema globalnog zatopljenja (koje bi Hrvatsku ako ratificira Kyoto protokol mogao koštati godišnje oko 100 milijuna eura), skupih fosilnih goriva, pojave novih sigurnijih nuklearnih tehnologija, izostanak nesreća poslije Černobila te značajne vremenske distance u odnosu na nesreće, nuklearna energija se vraća u područje javnih rasprava kao moguće ekološki prihvatljivo rješenje. Ponovno uzimanje u obzir nuklearne energije u razvijenim zemljama i zemljama u tranziciji je ponovno postalo pravilo, a donesene su i neke odluke o gradnji. Pred katastrofalnim mogućim posljedicama globalnog zatopljenja, zeleni se sve češće opredjeljuju za nuklearnu energiju. Simatična je izjava 2004. godine osnivaća Greenpeace-a, Jamesa Lovelocka: “Only nuclear power can halt global warming.”

|}

{| width="100%"
| width="6%" |
| width="85%" |
'''Table 3'''. Prednosti i nedostaci nuklearne energije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | emisija CO2 je zanemariva
| width="50%" | politički neprihvatljiva u velikom broju zemalja
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | visoki kapitalni troškovi - značajno skuplja od fosilnih goriva
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | Hrvatska - premali energetski sistem 1 centrala = 1/4 sistema
|}

 Link:''' '''''' [http://www.iaea.org International Atomic Energy Agency - IAEA]''' 

| width="9%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]]
| width="80%" | ''' Kombinirani ciklus'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Kombinacijom plinske i parne turbine moguće je povećati efikasnost s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 50-65%. 

|}

{| width="100%"
| width="5%" |
| width="89%" |
'''Table 4'''. Prednosti i nedostaci kombiniranog ciklusa 

{| width="687" border="1"
| width="378" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="293" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="378" height="60" | udvostručenjem efikasnosti pri proizvodnji električne energije moguće je raspoloviti emisiju CO2
| width="293" height="60" | relativno komplicirana tehnologija
|}

 
| width="6%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Kogeneracija'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Ideja kogeneracije je da se otpadna toplinska energija koja izlazi iz dimnjaka termocentrale iskoristi, recimo za grijanje tople vode i pare (daljinska toplina), koja će se koristiti ili u industriji ili u sistemima distriktnog (centralnog) grijanja. Time se iskoristivost povećava s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 60-70%. Prema slici 15. vidi se je potrošnja fosilnih goriva na proizvodnju električne i toplinske energije slična, pa bi se teoretski moglo značajno smanjiti emisiju CO2. Međutim, kako je mjesto proizvodnje daljinske topline po definiciji različito od mjesta proizvodnje električne energije, nije za očekivati da će više od desetak posto električne energije biti proizvođeno kogeneracijom. 

|}

{| width="100%"
| width="2%" |
| width="95%" |
'''Table 5. '''Prednosti i nedostaci kogeneracije 

{| border="1"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | korištenjem istog goriva za proizvodnju električne i toplinske energije moguće je raspoloviti emisiju CO2
| width="50%" | proizvodnja toplinske energije mora biti na mjestu (ili blizu) potrošnje
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | proizvodnja električne energije mora biti blizu mjesta hlađenja (rijeke, more)
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | proizvodnja električne energije nije preporučljiva blizu velikih koncentracija stanovništva zbog zagađenja
|-
| 
| potrebna gradnja vrelovoda
|-
| 
| problem kondenzata
|}

linkovi:

<blockquote>

; '''[http://www.cogen.org/ Cogen Europe]''' 
; [http://www.energy.rochester.edu/cogen/chpguide.htm '''Cogeneration Buyers Guide'''] 

</blockquote>
| width="3%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Obnovljivi izvori'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Obnovljivi izvori su oni koji se ne troše našim korištenjem jer mi samo koristimo razliku u potencijalu: 

* hidroenergija 
* biomasa i otpad 
* sunčeva energija 
* energija vjetra 
* geotermalna energija 

Treba razlikovati korištenje tih energija za proizvodnju električne i toplinske energije. Za sada samo hidroenergija (tab. 6.) ima značajan udio (naročito u Hrvatskoj) u proizvodnji električne energije, iako se posljednjih godina probija energija vjetra koja se približava komercijalizaciji. Ipak, može se s velikom vjerojatnošću reći da obnovljivi izvori neće značajnije sudjelovati u zadovoljenju Kyoto protokola, bilo zbog cijene ili zbog ograničenih ekonomski iskoristljivih resursa.

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 6.''' Prednosti i nedostaci hidroenergije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | zanemariva emisija CO2
| width="50%" | jefitini potencijali već iskorišteni
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | velike HE čine velike ekološke štete (npr. dizanje nivoa vode - Međimurje)
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | male HE su teško isplative
|-
| 
| poplavljivanje korisnog (naseljenog ili obrađenog) zemljišta
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
Iako izgaranje biomase i otpada stvara emisiju CO2, smatra se da bi ta ista biomasa svojim prirodnim procesom truljenja emitirala istu količinu CO2 pa prema tome ulazi u energente koji smanjuju emisiju. Čak i uzgajanje biomase ima isti učinak jer će vegetacija povući gotovo sav potreban ugljik iz atmosfere. Djelomično sličan mehanizam se može uzeti i za otpad nepetrokemijskog porijekla. 

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 7.''' Prednosti i nedostaci izgaranja biomase 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | "zanemariva" emisija CO2
| width="50%" | slaba energetska moć
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | teška kontrola nad ostalim emisijama
|-
| 
| potrebna velika površina
|-
| 
| skup transport - samo na lokalitetu gdje je biomasa nusproizvod nekog drugog procesa
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Uvoz električne energije'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Iako je uvoz električne energije anatema danas u Hrvatskoj energetici, postavlja se pitanje nije li to najčišće rješenje? 

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 8.''' Prednosti i nedostaci uvoza električne energije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | emisija CO2 je zanemariva
| width="50%" | politički neprihvatljiva u Hrvatskoj - zašto? [Nizozemska zadovoljava iz uvoza 17% potrebne električne energije]
|-
| width="50%" | svaka se zemlja specijalizira za proizvodnju onoga u čemu ima "relative advantage" - efikasno korištenje resursa obavlja se podjelom rada
| width="50%" |
bolje je uvoziti proizvod nižeg stupnja dorade i dodavati mu vrijednost (dakle primarna versus sekundarna energija), ali samo ako je prerada efikasna - upitno za Hrvatsku
|-
| width="50%" | Hrvatska je premali energetski sistem (12TWh) - pool
| width="50%" | 
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
|}

===Smanjenje emisije CO2 racionalnim korištenjem energije===

Oblici neracionalnog korištenja energije:

=== Industrija ===

* bacanje kondenzata u kanalizaciju
* puštanje otpadne topline na jednom mjestu, kada se topla voda i para proizvode na drugom
* korištenje zastarjele tehnologije

=== Zgradarstvo ===

* gradnja kuća kao u Hrvatskoj (k = cca. 1.2-1.5 W/m2K) je ekonomski nonsense

:::::::'''Tablica 9.''' Usporedba potrošnje energije i emisije CO2, te ekonomske efikasnosti korištenja energije i intenziteta emisija CO2, 1996

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2" align="center"
| width="25%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/Pretvorba%20jedinica%20za%20energiju%20i%20volumen.htm kgoe] - kg of oil equivalent
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Svijet
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | bogate zemlje (OECD)
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | zemlje u tranziciji
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | hrvatska
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_7.pdf kgoe/capita] 
| width="20%" align="middle" | 1684
| width="20%" align="middle" | 5259
| width="20%" align="middle" | 2732
| width="20%" align="middle" | 1418
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_8.pdf tCO2/capita] 
| width="20%" align="middle" | 4.0
| width="20%" align="middle" | 12.1
| width="20%" align="middle" | 7.4
| width="20%" align="middle" | 3.7
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_8.pdf GDP1995$/kgoe] 
| width="20%" align="middle" | 3.2
| width="20%" align="middle" | 5.0
| width="20%" align="middle" | 0.8
| width="20%" align="middle" | 2.8
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_8.pdf kgCO2/GDP1995$] 
| width="20%" align="middle" | 0.7
| width="20%" align="middle" | 0.5
| width="20%" align="middle" | 3.4
| width="20%" align="middle" | 0.9
|}

 

{|
| width="11%" |
|}

Prema tablici 9. može se zaključiti da je potrošnja energije i emisija CO2 po glavi stanovnika (capita) i Hrvatskoj i ostalim zemljama tranzicije značajno niža od bogatih zemalja, međutim da je efikasnost iste s obzirom na iznos bruto domaćeg proizvoda lošija.

Zemlje u tranziciji trebaju 6 puta više energije za isti proizvod, te za isti proizvod emitiraju 7 puta više CO2 u atmosferu. Hrvatska je nešto bolja od prosjeka zemalja u tranziciji, ali je lošija od razvijenih zemalja.

S druge strane, postoji i protuargument, koji ukazuje na prirodni mehanizam koji dovodi do takve neefikasnosti. Naime, proizvodnju na srednjem nivou razvoja (sekundarni sektor) energetski je intenzivna, dok se ekonomska djelatnost na višem nivou razvoja (tercijarni sektor) odlikuje niskom energetskom intenzivnošću.
To pokazuje slika 16.

[[Image:trendgdp.jpg]]

Slika 16. Historijski trend energetskog intenziteta

===Smanjenje emisije CO2 u transportu===

Promet je vrlo značajan izvor emisije CO2, kao što se vidi na slici 15. u Hrvatskoj i najznačajniji. Međutim velike promjene se ne mogu postići više povećanjem efikasnosti postojeće tehnologije, jer je na tom području već mnogo učinjeno u zadnjih 20 godina od naftne krize. Tijekom devedesetih automobilska je industrija pod pritiskom kalifornijskih zakona ulagala u '''električne automobile''', međutim pokazalo se da ta tehnologija neće postati komercijalna, jer nisu razvijeni akumulatori koji bi zadovoljavali potrebe tržišta za pokretnošću. Krajem se devedesetih ubrzao razvoj automobila pogonjenih vodikom, i to s motorima s unutrašnjim izgaranjem (IC, slika 17.) i gorivim ćelijama (FC, slika 18., 19.). '''Motori s unutrašnjim izgaranjem na vodik''' su u uznapredovanoj fazi razvoja, tj. postojeći motori koji koriste plin mogu se relativno jednostavno preraditi na vodik.

Otkad je cijena nafte prešla 50 USD/bbl, zamjenska '''biogoriva''', etanol i biodizel postaju isplatljiva, te njihova potrošnja rapidno raste. '''Etanol''' se tehnički može dodavati u benzinska goriva do 22% te u dizelska goriva do 15% bez potrebe preinake vozila. U posljednjih desetak godina sve je veći udio u proizvodnji tzv. automobila na fleksibilan goriva (flexi-fuel vehicle - '''FFV'''), koje mogu koristiti E85 (gorivo s 85% etanola i 15% benzina). Do 10% etanola u gorivu služi kao zamjena za inače neophodni aditiv MTBE. Može se prema literaturi procijeniti da je proizvodnja etanola iz kukuruza isplatljiva naveliko u slučaju cijene nafte veće od 50 USD po barelu (što se može očekivati prema situaciji na tržištu te srednjeročnim interesima glavnih učesnika tijekom dovoljno dugog perioda). Zasad ne postoji strategija za korištenje bioetanola u Hrvatskoj. '''Biodizel''' se tehnički može dodavati u dizelska goriva do 5% bez potrebe preinake vozila, dok je za korištenje B70 ili B100 (70% i 100% biodizela) potrebno imati posebna vozila. Može se procijeniti da je pri očekivanoj cijeni nafte dodavanje biodizela isplatljivo. Postojeća Strategija energetskog razvitka predviđa da se 2010. u Hrvatskoj godišnje proizvodi 70.000 do 100.000 tona biodizela.

[[Image:ford.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 17.''' Ford Model U, Automobil pogonjen 
motorom s unutrašnjim izgaranjem na vodik</div>

'''Gorive ćelije''' su još uvijek tehnologija u razvoju, čija je cijena još uvijek dva reda veličine iznad nivoa potrebnog za komercijalizaciju (cca. 50 €/kW i 10000 sati rada).

[[Image:daimler2.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 18.''' DaimlerChrysler Necar 5, automobil pogonjen gorivim ćelijama</div>

[[Image:daimler3.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 19.''' DaimlerChrysler Commander 2, automobil pogonjen gorivim ćelijama</div>

Obje tehnologije ovise o razvoju '''spremnika''' za vodik (tekući vodik na -250oC, komprimirani vodik na 750 bar ili metalni hidrid), ili '''reformiranja''' (izdvajanja vodika iz ugljikovodika) nekog od ugljikovodika - najčešće etanola, ali može i metana, benzina, Diesela. Reformiranje se razvilo kao tehnologija da bi se izbjeglo rukovanje vodikom. Naime, '''stanice''' za točenje vodika moraju biti bez ljudi (slika 20.), u potpunosti automatizirane, što znači da je potrebno izgraditi potpuno novi sistem stanica, odvojen od postojećih. Punjenje nekog od ugljikovodika je već uhodana tehnologija, te može koristiti postojeću infrastrukturu.

[[Image:bmw.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 20.''' BMW automatska stanica za komprimiranje vodika (cca. 3 min)</div>

'''Uvijek za 4 godine'''

Članak iz '''1994''': A milestone is looming four years off. By '''1998''', 2% of all new cars in California must be ZEV (zero-emission vehicles, such as EVs, flywheel cars, hydrogen cars, etc.). In other words, this means an auto manufacturer must sell two EVs out of every hundred vehicles it sells. There will be a $5,000 penalty for each non-ZEV car sold beyond this ratio. And, importantly, this ratio will be based upon actual consumer sales: cramming a big, heavy, boxy van full of batteries won't get the manufacturer off the hook with a "nobody wanted or could afford it" argument. Other states have also adopted this mandate. Even Canada is close to joining the ZEV club. - Odgođeno do 2004 kada će 10% automobila morati biti ZEV na Kalifornijskom tržištu automobila.

Članak iz '''1999''': “TODAY the race to develop the fuel-cell car is over,” DaimlerChrysler’s chairman, Jürgen Schrempp, told journalists on March 17th. “Now we begin the race to lower the cost to the level of today’s internal combustion engine. We’ll do it by '''2004'''.” There is no point in understatement when you are determined to be first in the market with what may turn out to be the pollution-free product that succeeds the petrol-driven car within 30 years. [http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/The%20fuel-cell%20car%20accelerates.htm (The Economist, 1999)]

Članak iz '''1999''': THIS WEEK two nails were hammered into the coffin of the internal-combustion engine. The first came when Toyota and General Motors, which between them make a quarter of the world’s cars, signed a pact to develop alternatives. These include battery-powered cars, “hybrid” vehicles that have both electric and petrol engines, and—most significantly—vehicles powered by fuel cells. The second was the result of an alliance between DaimlerChrysler and Ford (another quarter of the world’s car production), and Ballard Power Systems, a Canadian firm that has been developing fuel cells for use in vehicles for several years. [http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/The%20fuel-cell%20car%20accelerates.htm (The Economist, 1999)]

Članak iz '''2002''': U.S. Legislators Propose H2GROW Act. 
U.S. Senator Ron Wyden (D-OR) and U.S. Representative Christopher Cox (R-CA) have introduced a bipartisan bill called the H2GROW Act - Hydrogen Transportation Wins Over Growing Reliance on Oil. The bill includes tax credits: for the purchase of fuel cell vehicles; for hydrogen fuel; and for building a hydrogen-fueling infrastructure. The goal of the H2GROW Act is to reduce reliance on 30 million barrels of foreign oil a year. The bill also mandates that hydrogen-powered vehicles must comprise a minimum percentage of federal fleets, from five percent for fleets of 100 vehicles or more in 2006 to 50 percent for fleets of 50 vehicles or more in 2012. [http://www.senate.gov/Senate404.html (http://wyden.senate.gov/media/2002/2003211557.html)]

linkovi:


 [http://arbis.arb.ca.gov/msprog/zevprog/zevprog.htm Zero-Emissions Vehicle Program]
 [http://energy.ca.gov/afvs/index.html Alternative Fuel Vehicles]
 [http://www.fuelcelltoday.com/ Fuel cell today]
 [http://www.h2cars.biz/ H2CarsBiz]


=== Kyoto protokol ===

The protocol, adopted by the 168 countries present, sets legally binding targets for cutting the emissions of six greenhouse gases—mostly pollutants caused by burning coal, oil and other hydrocarbon fuels—by an aggregate 5.2% from 1990 levels during the years 2008 to 2012. (članak iz The Economist)

 [http://unfccc.int/2860.php United Nations Framework Convention on Climate Change]
 [http://unfccc.int/resource/convkp.html Konvencija i Kyoto Protocol]
 [http://unfccc.int/resource/conv/index.html Konvencija tekst]
 [http://unfccc.int/resource/conv/ratlist.pdf Potpisnici]

potpisana i ratificirana: 189 zemalja (Hrvatska uključena u Aneks I)
Aneks I - zemlje Zapada i tranzicije

 [http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.pdf Kyoto Protokol tekst]
 [http://unfccc.int/files/essential_background/kyoto_protocol/application/pdf/kpstats.pdf Potpisnici Kyoto protokola]

Kyoto Protokol je stupio na snagu 16. veljače. Ratificiran od strane 156 zemalja (ali nisu Australija, Hrvatska, Kazahstan, Monaco, SAD i Zambija).

Potpisnici Protokola su se obavezale pratiti emisije stakleničkih plinova. Zemlje potpisnice Aneksa B Protokola su se obavezale smanjiti emisije u odnosu na baznu godinu, tijekom prvog budžetskog perioda 2008-12.

One zemlje koje to ne uspiju mogu nadokupiti dozvole za emitiranje više emisija od onih zemalja koje su smanjile više nego što su trebale (Emission Trading), ili mogu uložiti u projekte smanjenja emisija u drugim zemljama Aneksa B (Joint Implementation) ili zemljama koji nisu dio Aneksa (Clean Development Mechanism).

[[Image:kyoto.jpg]]

Slika 21. Očekivani trend emisije CO2 u Hrvatskoj i preuzete obaveze po Kyoto protokolu

'''Kyoto protokol - linkovi :'''
 [http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.html The Kyoto Protocol on Climate Change]
 [http://unfccc.int/resource/beginner.html Beginner's Guide to the UNFCCC Convention on Climate Change]
 [http://www.weathervane.rff.org./ WEATHERVANE: climate change, global warming, The Kyoto Protocol, climate policy]
 [http://www.weathervane.rff.org/features/feature027.html The Kyoto Protocol: The Realities of Implementation]
 [http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm RECORD BREAKING TEMPERATURES SEEN AS POSSIBLE EVIDENCE OF FASTER RATE OF GLOBAL WARMING]
 [http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm Carbon Market News]
 [http://www.john-daly.com/ Still Wating for Greenhouse]
 [http://www.lomborg.com/ Lomborg, The Skeptical Environmentalist]

'''The Economist o promjeni klime i Kyoto protokolu:'''

[[Hot air from Kyoto|Hot air from Kyoto]]

[[Big business and global warming |Big business and global warming ]]

[[A fund for carbon traders |A fund for carbon traders ]]

[[Where to sink carbon |Where to sink carbon ]]

==Zaključak==

[[Image:Crta.jpg]]

* Emisije u energetici i prometu, značajni su izvor lokalnih i globalnih emisija
* Emisije uzrokuju zdravstvene probleme, kisele kiše i globalno zatopljenje
* Kyoto protokol protiv globalnog zatopljenja - teško ostvarivo smanjenje emisije CO2
* Racionalnim korištenjem energije u industriji i kućanstvima može se učiniti dosta na smanjenju emisije, ali ljudi se nisu spremni odreći životnog standarda
* Nuklearna energija se ponovo pojavljuje kao realno rješenje, iako politički neprihvatljiva u mnogim zemljama,te skuplja od energije dobivene iz fosilnih goriva - Kyoto protokol kao izbor između globalnog zatopljenja i nuklearne energije
* Za Hrvatsku je uz racionalno korištenje energije (gdje su neiskorištene mogućnosti velike), vjerojatno najjeftinije rješenje dugoročni uvoz struje iz susjednih zemalja, te korištenje biogoriva.

[[Image:Crta.jpg]]

ENERGETIKA I OKOLIŠ

2008-01-18T21:43:55Z

Rmikulandric: /* Kisele kiše */

[[Image:OkolisZaglavlje.jpg]]

==Cilj poglavlja==
[[Image:Crta.jpg]]

Cilj ovog poglavlja je upoznati se najvažnijim mehanizmima kako energetika emisijama utječe na okoliš, te mogućnostima za smanjenje negativnog utjecaja.

==Svrha poglavlja==
[[Image:Crta.jpg]]

Nakon završetka ovog poglavlja, trebali biste moći:

#Razumjeti mehanizme '''emisija''' u energetici
#Razumjeti osnove nastajanja '''kiselih kiša''' te dobiti uvid u utjecaj koji emisije imaju na ljudsko '''zdravlje'''
#Razumjeti mehanizam '''globalnog zatopljenja''' i utjecaj koji energetika ima na njega
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 '''pri proizvodnji električne energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 '''racionalnim korištenjem energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 u '''transportu'''
#Poznavati osnove '''Kyoto Protokola'''

=Uvod:=
[[Image:Crta.jpg]]

Tijekom druge polovice dvadesetog stoljeća, sve više postaje jasno da ljudsko djelovanje na Zemlji ima za posljedicu promjene u okolišu, s potencijalno velikim posljedicama na ekološki sistem, floru, faunu, klimu, ali i na zdravlje i kvalitetu života ljudi. Te promjene, antropogene po svojem uzroku, posljedica su prilagođivanja okoliša ljudskim potrebama, krčenjem prirodnih habitata za potrebe poljoprivrede, kao posljedica urbanizacije i izgradnje prometnih pravaca, te zagađenjem okoliša otpadnim tvarima u poljoprivredi, industriji i prometu, te u energetskim transformacijama.

Promatrajući u ovome poglavlju odnos energetike prema okolišu, naglasak će se staviti na energetske transformacije, te zagađenja okoliša 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 utječu na ekosistem, neke zagađujući lokalno, a neke djelujući globalno. Dok je lokalno štetno djelovanje emisija svima vidljivo, i lagano se dolazi do koncenzusa oko mjera zaštite čim kada je društvo riješilo osnovne egzistencijalne probleme, dotle je globalno djelovanje emisija manje očito, i potrebno je stvarati širi koncenzus da bi se pokrenule mjere zaštite okoliša. 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. Tako će biomasa, koja je obnovljivi izvor, imati značajne lokalne emisije, vjetroenergija može imati negativan utjecaj na faunu, a čistoća će solarne energije skrivati zagađenja u procesu proizvodnje kolektora.

Ovo će se poglavlje posvetiti ukratko emisijama koje izazivaju kisele kiše, te nešto više trenutno vrlo važnom problemu emisija stakleničkih plinova, efektima tih emisija, te načinima smanjivanja tih emisija, što će biti od imanentnog značaja za energetsku politiku i razvoje energetskih tehnologija u sljedeće dvije dekade.

=Emisije u energetici=
[[Image:Crta.jpg]]

===Kisele kiše===

Svjedoci smo degenerativnih procesa u europskim šumama, uzrokovanih pojavom koju zovemo kiselim kišama. Kiselost kiša uzrokovana je povećanom količinom vodikovog iona H+ u otopini, koji je posljedica sljedećih kemijskih procesa:

HNO3 => NO3-+ H+

H2SO4 = > SO42-+ 2H+

Emisije SOx i NOx pri energetskim transformacijama su glavni antropogeni izvor tih spojeva u atmosferi. Slika 1. pokazuje utjecaj koji sulfatni aerosoli imaju na sunčevo zračenje, te dobro pokazuju geografski raspored emisija SOx.

[[Image:oe2p.jpg]]

Slika 1. Geografska raspodjela utjecaja sulfatnih aerosola na sunčevo zračenje, W/m2

Djelovanje je emisija SOx regionalno, te koncentrirano u razvijenim zemljama, ali emisije se šire i preko nacionalnih granica malih zemalja, poput Hrvatske. Rješavanje problema kiselih kiša leži u smanjenju emisija SOx u energetskim transformacijama, na području zahvaćenih kontinenata. Potrebno je nadnacionalno djelovanje, ali ne i globalno.

Tehnologije za smanjenje emisija SOx su prvenstveno izbjegavanje korištenja fosilnih goriva s visokim udjelom sumpora, metode za DeSOx desumporizaciju kojima se pročišćavaju dimni plinovi, te financijske metode poput trgovanja emisijama, kojima se omogućuje minimizacija troška smanjenja emisija tržišnim alociranjem emisionih kvota.

===Utjecaj na zdravlje===

Lokalne emisije polutanata izazivaju zdravstvene probleme, često povećavajući rizik od kancerogenih oboljenja i za dva reda veličine, u područjima s velikim zagađenjem. Ponajprije to su emisije čestica, ozona, NOx, CO, ali i mnogih drugih spojeva, koji su nusprodukt energetskih transformacija, u prometu i energetici. Tako npr. prosječni Amerikanac ima šansu 1:100000 da oboli od raka kao posljedice zagađenja zraka, dok stanovnik velikih gradova živi s 20 puta većim rizikom, 1:5000, da tako oboli.

Zagađenje otpadnih voda, inače veliki problem za ljudsko zdravlje, nije primarno posljedica energetskih transformacija. Naime, iako se koriste velike količine vode u energetskim transformacijama, ipak je daleko značajniji utjecaj industrijskih procesa i korištenja vode u kućanstvima. Voda, kao jedan od osnovnih preduvjeta za život, može se smatrati da s energijom, predstavlja resurs, koji je čovječanstvo počelo koristiti u količinama koje nadilaze mogućnosti, te da će to biti jedan od glavnih tehnoloških pitanja XXI stoljeća.

Zagađenja bukom, vizualna zagađenja, zagađenje svjetlom, svjedoci smo novih oblika polucije, ili ih samo više primjećujemo, zahvaljujući značajno povećanom ekonomskom prosperitetu, koji onda postavlja i sve veće zahtjeve na kvalitetu života, često su posljedica energetskih transformacija, te o njima treba voditi računa.

Međutim, iako je šteta učinjena visokim stupnjem korištenja energije velika, korist u obliku povećane kvalitete života, produljenog života, povećane individualne slobode, je daleko veća. Iako se nulto rješenje, dakle demontiranje ljudske civilizacije, kao što zagovaraju najekstremniji predstavnici ekološkog pokreta, može smatrati ideološki konzistentnim, gledano iz pseudoobjektivne pozicije "ljudi kao samo jedna vrsta", nije realno za očekivati da će se dogoditi. S druge strane, moguće je mnogo učiniti na smanjenju zagađenja, uz mali direktni trošak, u isti mah povećavajući kvalitetu života ljudi, te smanjujući opterećenje na resurse. Kod traženja optimalnog kursa, nije moguće unaprijed odrediti odnose pojedinih faktora, nego treba tražiti optimum specifičan za određenu situaciju, uzimajući u obzir ekonomske, ekološke i socijalne faktore.

=Klimatske promjene=
[[Image:Crta.jpg]]

===Efekt 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, N2O, 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 (I) 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 utjecaj 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.

[[Image:xxx.jpg]]

Slika 2. Što je to efekt staklenika?
Dio reflektiranog zračenja se apsorbira u stakleničkim plinovima
(CO2, N2O, CH4, HFC, PFC, SF6).
Značajan mehanizam održanja temperature atmosfere (bez tih plinova temperatura bi bila 30oC niža.

===Promjena koncentracije CO2 i temperature===

Danas je već sa sigurnošću poznato da se koncentracija ugljičnog dioksida značajno povećala tijekom posljednjeg stoljeća, te je gotovo sigurno da je to posljedica ljudske aktivnosti. Najznačajnija ljudska aktivnost koja ima za posljedicu emisije ugljičnog dioksida je izgaranje fosilnih goriva.

[[Image:slika3.jpg]]

Slika 3. Promjena povjesne koncentracije CO2 mjerene
u atmosferi od 1960, te u vječnom ledu od 1860.

Što je s promjenama temperature? Usrednjena globalna temperatura raste (Slika 4.), ali se taj indeks računa na bazi podataka iz meteoroloških stanica s nepoznatom točnošću podataka, te često stanica smještenih u gradovima. Usrednjena temperatura u SAD, gdje su mjerenja bilježena sa većom sigurnošću, raste manje značajno (Slika 5.). Mjerena temperatura troposfere (Slika 6.), dakle bez utjecaja mjernih nepreciznosti i gradova, ipak ukazuje na povećanje od najmanje 0.4 C.

[[Image:slika4.gif]]

Slika 4. Promjena globalne prosječne temperature
1880-2000 prema Goddard Institute (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika5.gif]]

Slika 5. Promjena prosječne temperature u SAD
1880-2000 prema Goddard Institute (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika6.gif]]

Slika 6. Promjena globalne prosječne temperature 1979-2003 mjerena iz NOAA satelita (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

Da li postoji neka veza između promjene koncentracije ugljičnog dioksida i temperature? Slika 7. pokazuje usporedbu promjene koncentracije CO2 i prosječne globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina. Koncentracija CO2 dobivena je iz uzoraka antarkičkog leda, mjerenjem koncentracije u zaostalim mjehurićima zraka. Temperatura je rekonstruirana na temelju podataka o glacijacijama, te ciklusima flore i faune na zemlji u proteklih 150000 godina. Usporedba krivulja temperature i koncentracije CO2 vrlo uvjerljivo ukazuje na postojanje relacije, ali postavlja se pitanje koliko su ti podaci precizni.

[[Image:slikka7.jpg]]

Slika 7. Usporedba promjene koncentracije CO2 i prosječne
globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina

Može se iz slike 7. primijetiti da postoje i prirodni izvori promjene koncentracije CO2 među ostalim i vulkanske erupcije. Zemlja je dinamički a ne statički sistem, dakle oscilacije su normalna i prirodna pojava. Međutim, sve je više vjerojatno da postoji dovoljno jaka veza između koncentracije CO2 i prosječne globalne temperature, da bi se moglo govoriti o globalnom zatopljenju kao posljedici ljudske aktivnosti.

===Modeliranje globalnog zatopljenja===
Da bi se moglo s dovoljnom dozom sigurnosti utvrditi da neka teza stoji, potrebno je teoriju potvrditi eksperimentom. Modeli klimatskih promjena, bazirani na računalnoj mehanici fluida (CFD), koji se razvijaju u posljednje 3 dekade, pokušavaju pretpostavljene procese u atmosferi modelirati i usporediti s izmjerenim temperaturama. Prvi takvi modeli, koji su se pojavili sedamdesetih godina, uzimali su u obzir samo efekt staklenika.

[[Slika:Modtemp.jpg]]

Slika 8. Usporedba mjerenih vrijednosti prosječne globalne temperature te vrijednosti dobivenih modeliranjem.

Iz Slike 8. vidljivo je da se uzimanjem u obzir samo efekta staklenika dobivaju prevelike vrijednosti, ali ako se k tome uzmu u obzir i efekt sulfatnih aerosola, te fluktuacija sunčevog zračenja (http://climatechange.umaine.edu/Research/Contrib/html/19.html) dobije se rezultat koji se odlično poklapa s mjerenim rezultatima, te uz pretpostavku da mjereni podaci dobro predstavljaju stvarno stanje, ukazuju da nam je veza poznata i da možemo računati utjecaj. Ako se takvi modeli primjene na model svjetske klime dobije se temperaturna distribucija za 2080 kao na slici 9.

[[Slika:tempdiff.jpg]]

Slika 9. Raspored porasta temperature od danas pa do 2080.
a)Scenario bez pokušaja smanjenja emisija (business as usual)
b)Scenario u kojem se koncentracija CO2 stabilizira na 750 ppm
c)Scenario u kojem se koncentracija CO2 stabilizira na 550 ppm

===Kretanje emisija CO2===

Recimo da se odluči stabilizirati koncentraciju CO2 na 450 ppm, te time izbjeći jače globalno zatopljenje? Kako bi se trebale kretati emisije dano je slici 10. Očito je da bi razvijene zemlje morale smanjiti emisije na 10% sadašnjih do 2060, te da bi zemlje u razvoju također morale početi smanjivati emisije poslije 2050.

[[Slika:Emisstab.jpg]]

Slika 10. Maksimalne godišnje emisije da bi se koncentracija stabilizirala na 450 ppm

A koliko su te emisije sada, i koliko će biti ako se ništa ne učini? Slika 11. prikazuje historijske vrijednosti emisija 1860-1990 po regijama. Slika 12. prikazuje vrijednosti emisija prema business as usual scenariju, dakle scenariju u kojem nije predviđeno da dođe do odstupanja od postojećih i predvidljivih trendova.

[[Slika:emishist.jpg]]

Slika 11. Emisije CO2 po regijama, 1860-1990

[[Slika:co2futureemission.jpg]]

Slika 12. Procjena kretanja emisija 1990-2030 po regijama prema business as usual scenariju

===Posljedice globalnog zatopljenja===

Posljedice globalnog zatopljenja mogu obuhvaćati:

*topljenje polarnih kapa i ledenjaka
*povišenje nivoa mora (slika 13.)
*dezertifikacija
*utjecaj na poljoprivredu (slika 14.)

Iako je većina negativno, utjecaj na poljoprivredu na Sjevernoj hemisferi bi mogao biti povoljan, pretvarajući Sibir i Kanadu u intenzivna poljoprivredna područja.

[[Slika:Sealevel.jpg]]

Slika 13. Promjena linije obale kao posljedica povišenja nivoa mora za 1 m na
primjeru južne Floride

[[Slika:Grainyie.jpg]]

Slika 14. Promjene u prinosu žitarica u slučaju udvostručavanja koncentracije CO2

===Izvori emisije CO2===

Emisije CO2, najvažnijeg plina koji utječe na efekt staklenika, uglavnom su posljedica energetskih transformacija, u kojima se izgaranjem goriva kemijska energije pretvara u toplinsku (koja se kasnije može koristiti direktno kao toplina ili za proizvodnju električne energije), ili u transportu, gdje se kemijska energija goriva pretvara u mehaničku energiju. Manji dio emisija dolazi iz industrijskih procesa, u kojima je ugljični dioksid nusprodukt, koji se gotovo redovno ispušta u atmosferu. Također, fosilna goriva sadrže manje količine ugljičnog dioksida, koji se prilikom vađenja iz zemlje, ispušta u atmosferu.

Što je s biomasom?

Izgaranje drva i biomase rezultira emisijama CO2, međutim, u slučaju da je drvna masa ili biomasa općenito, zamijenjena novim rastom, može se reći da je ugljični dioksid koji je ispušten u atmosferu, iz nje i izvučen, te da je proces obnovljiv. Zato se emisije biomase ne obračunavaju na isti način kao i fosilna goriva, nego se bilanca radi na ukupnoj količini CO2, koja je akumulirana u vegetaciji. U slučaju da korištenje biomase rezultira smanjenjem akumulirane količine CO2, tada se ne može govoriti o obnovljivosti biomase.

Izgaranje fosilnih goriva

Fosilna goriva su također nastala od biomase, ali je brzina njihovog nastanka zanemarivo mala, te je vezana na specifične geološke uvjete, tako da se dakle mogu smatrati neobnovljiva, u okvirima ljudske povijesti.

- nafta i njeni derivati (mazut, lož ulje, teško ulje, lako ulje, diesel, benzin, itd.)
- ugljen
- plin

1 kg C -> 44/12 kg CO2

1 t nafte ili ugljena s c=0.8 -> 44/12*0.8= 2.93 t CO2

::::::::::'''Tablica 1.''' Potrošnja fosilnih goriva u svijetu, Evropi (uključuje i zemlje bivšeg SSSR-a) i Hrvatskoj 2002

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2" align="center"
| width="25%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/index.php?title=Jedinice mtoe] - million tons of oil equivalent
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Svijet
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Evropa (EU15)
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | [http://www.iea.org/Textbase/stats/noncountryresults.asp?nonoecd=Croatia Hrvatska]
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | nafta
| width="25%" align="middle" | '''3714'''
| width="25%" align="middle" | 923 (599)
| width="25%" align="middle" | 4.4
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | ugljen
| width="25%" align="middle" | '''2397'''
| width="25%" align="middle" | 521 (217)
| width="25%" align="middle" | 0.6
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | plin
| width="25%" align="middle" | '''2169'''
| width="25%" align="middle" | 913 (350)
| width="25%" align="middle" | 2.5
|}

 

{|
| width="11%" |
|}

===Struktura potrošnje fosilnih goriva===

<div align="center">'''Tablica 2.''' Glavni tipovi potrošnje fosilnih goriva</div>

{| width="639" border="1" align="center" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="162" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | energetska pretvorba
| width="263" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | privredna potrošnja
| width="194" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | privatna potrošnja
|-
| width="162" height="18" | električna struja
| width="263" height="18" | poljoprivreda, šumarstvo, ribolov
| width="194" height="18" | kućanstva
|-
| width="162" height="18" | para i topla voda
| width="263" height="18" | industrija i rudarstvo
| width="194" height="18" | promet
|-
| width="162" height="36" | 
| width="263" height="36" | neenergetska potrošnja u industriji
| width="194" height="36" | 
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | građevinarstvo
| width="194" height="19" | 
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | usluge
| width="194" height="19" | 
|}

{|
| width="11%" |
|}

Tablica 2. prikazuje sistematizaciju tipova potrošnje fosilnih goriva prema djelatnostima. Međutim, da bi se sagledale mogućnosti smanjenja emisije CO2 bolje je razdijeliti potrošnju prema tehnološkom procesu. Kako je potrošnja fosilnih goriva u poljoprivredi, šumarstvu, ribolovu i građevinarstvu uglavnom posljedica korištenje mehanizacije, dakle motora s unutrašnjim izgaranjem, ima smisla te djelatnosti pripojiti prometu. Potrošnja fosilnih goriva u uslugama slična je potrošnji u kućanstvima (uglavnom grijanje).

[[Image:Fosilfuels.gif|center]]

<div align="center">'''Slika 15.''' Struktura potrošnje fosilnih goriva u Hrvatskoj 1995. godine</div>

Slika 15. prikazuje udjele pojedinih tehnoloških procesa u potrošnji fosilnih goriva u Hrvatskoj, pa prema tome i emisiji CO2. Očito je da bi se u Hrvatskoj imalo smisla najviše djelovati na smanjenje emisije upravo u prometu, jer je tu najveći udio. Proizvodnja električne energije stvara manji dio emisije, iako joj se posvećuje najviše pažnje. To je stoga što za sada tehnologija ne omogućava veliki napredak u području smanjenja emisije CO2 u prometu.

===Smanjenje emisije CO2 pri proizvodnji električne energije===

{|
| width="2%" |
[[Image:dio.jpg]]
| width="80%" | ''' Nuklearna energija'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
Zemlje s velikim udjelom nuklearne energije u proizvodnji struje (Litva, Francuska, Belgija preko 60%, Ukrajina, Švedska, Bugarska, Slovačka, Švicarska, Mađarska, Slovenija preko 40%, Južna Koreja, Japan, Njemačka, Finska preko 30%, Španjolska, Britanija i Armenija preko 20%) će vrlo teško smanjiti emisiju ako se odluče za odustajanje od nuklearne opcije. Primjer Švedske koja je odlučila zatvoriti nuklearne elektrane:

IT IS often ticklish to balance protection of the environment against its cost. Sweden’s Social Democratic government has come up with a novel answer: a “green” policy that is not only hugely expensive, but may actually damage the environment. It plans shortly to shut a nuclear power station that is efficient and safe; another is to be closed in 2001. If the courts permit the closures, Sweden will be poorer and dirtier—and may be more at risk from nuclear accidents. (članak iz The Economist)

U potrazi za opcijama rješavanja problema globalnog zatopljenja (koje bi Hrvatsku ako ratificira Kyoto protokol mogao koštati godišnje oko 100 milijuna eura), skupih fosilnih goriva, pojave novih sigurnijih nuklearnih tehnologija, izostanak nesreća poslije Černobila te značajne vremenske distance u odnosu na nesreće, nuklearna energija se vraća u područje javnih rasprava kao moguće ekološki prihvatljivo rješenje. Ponovno uzimanje u obzir nuklearne energije u razvijenim zemljama i zemljama u tranziciji je ponovno postalo pravilo, a donesene su i neke odluke o gradnji. Pred katastrofalnim mogućim posljedicama globalnog zatopljenja, zeleni se sve češće opredjeljuju za nuklearnu energiju. Simatična je izjava 2004. godine osnivaća Greenpeace-a, Jamesa Lovelocka: “Only nuclear power can halt global warming.”

|}

{| width="100%"
| width="6%" |
| width="85%" |
'''Table 3'''. Prednosti i nedostaci nuklearne energije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | emisija CO2 je zanemariva
| width="50%" | politički neprihvatljiva u velikom broju zemalja
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | visoki kapitalni troškovi - značajno skuplja od fosilnih goriva
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | Hrvatska - premali energetski sistem 1 centrala = 1/4 sistema
|}

 Link:''' '''''' [http://www.iaea.org International Atomic Energy Agency - IAEA]''' 

| width="9%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]]
| width="80%" | ''' Kombinirani ciklus'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Kombinacijom plinske i parne turbine moguće je povećati efikasnost s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 50-65%. 

|}

{| width="100%"
| width="5%" |
| width="89%" |
'''Table 4'''. Prednosti i nedostaci kombiniranog ciklusa 

{| width="687" border="1"
| width="378" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="293" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="378" height="60" | udvostručenjem efikasnosti pri proizvodnji električne energije moguće je raspoloviti emisiju CO2
| width="293" height="60" | relativno komplicirana tehnologija
|}

 
| width="6%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Kogeneracija'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Ideja kogeneracije je da se otpadna toplinska energija koja izlazi iz dimnjaka termocentrale iskoristi, recimo za grijanje tople vode i pare (daljinska toplina), koja će se koristiti ili u industriji ili u sistemima distriktnog (centralnog) grijanja. Time se iskoristivost povećava s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 60-70%. Prema slici 15. vidi se je potrošnja fosilnih goriva na proizvodnju električne i toplinske energije slična, pa bi se teoretski moglo značajno smanjiti emisiju CO2. Međutim, kako je mjesto proizvodnje daljinske topline po definiciji različito od mjesta proizvodnje električne energije, nije za očekivati da će više od desetak posto električne energije biti proizvođeno kogeneracijom. 

|}

{| width="100%"
| width="2%" |
| width="95%" |
'''Table 5. '''Prednosti i nedostaci kogeneracije 

{| border="1"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | korištenjem istog goriva za proizvodnju električne i toplinske energije moguće je raspoloviti emisiju CO2
| width="50%" | proizvodnja toplinske energije mora biti na mjestu (ili blizu) potrošnje
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | proizvodnja električne energije mora biti blizu mjesta hlađenja (rijeke, more)
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | proizvodnja električne energije nije preporučljiva blizu velikih koncentracija stanovništva zbog zagađenja
|-
| 
| potrebna gradnja vrelovoda
|-
| 
| problem kondenzata
|}

linkovi:

<blockquote>

; '''[http://www.cogen.org/ Cogen Europe]''' 
; [http://www.energy.rochester.edu/cogen/chpguide.htm '''Cogeneration Buyers Guide'''] 

</blockquote>
| width="3%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Obnovljivi izvori'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Obnovljivi izvori su oni koji se ne troše našim korištenjem jer mi samo koristimo razliku u potencijalu: 

* hidroenergija 
* biomasa i otpad 
* sunčeva energija 
* energija vjetra 
* geotermalna energija 

Treba razlikovati korištenje tih energija za proizvodnju električne i toplinske energije. Za sada samo hidroenergija (tab. 6.) ima značajan udio (naročito u Hrvatskoj) u proizvodnji električne energije, iako se posljednjih godina probija energija vjetra koja se približava komercijalizaciji. Ipak, može se s velikom vjerojatnošću reći da obnovljivi izvori neće značajnije sudjelovati u zadovoljenju Kyoto protokola, bilo zbog cijene ili zbog ograničenih ekonomski iskoristljivih resursa.

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 6.''' Prednosti i nedostaci hidroenergije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | zanemariva emisija CO2
| width="50%" | jefitini potencijali već iskorišteni
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | velike HE čine velike ekološke štete (npr. dizanje nivoa vode - Međimurje)
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | male HE su teško isplative
|-
| 
| poplavljivanje korisnog (naseljenog ili obrađenog) zemljišta
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
Iako izgaranje biomase i otpada stvara emisiju CO2, smatra se da bi ta ista biomasa svojim prirodnim procesom truljenja emitirala istu količinu CO2 pa prema tome ulazi u energente koji smanjuju emisiju. Čak i uzgajanje biomase ima isti učinak jer će vegetacija povući gotovo sav potreban ugljik iz atmosfere. Djelomično sličan mehanizam se može uzeti i za otpad nepetrokemijskog porijekla. 

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 7.''' Prednosti i nedostaci izgaranja biomase 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | "zanemariva" emisija CO2
| width="50%" | slaba energetska moć
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | teška kontrola nad ostalim emisijama
|-
| 
| potrebna velika površina
|-
| 
| skup transport - samo na lokalitetu gdje je biomasa nusproizvod nekog drugog procesa
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Uvoz električne energije'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Iako je uvoz električne energije anatema danas u Hrvatskoj energetici, postavlja se pitanje nije li to najčišće rješenje? 

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 8.''' Prednosti i nedostaci uvoza električne energije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | emisija CO2 je zanemariva
| width="50%" | politički neprihvatljiva u Hrvatskoj - zašto? [Nizozemska zadovoljava iz uvoza 17% potrebne električne energije]
|-
| width="50%" | svaka se zemlja specijalizira za proizvodnju onoga u čemu ima "relative advantage" - efikasno korištenje resursa obavlja se podjelom rada
| width="50%" |
bolje je uvoziti proizvod nižeg stupnja dorade i dodavati mu vrijednost (dakle primarna versus sekundarna energija), ali samo ako je prerada efikasna - upitno za Hrvatsku
|-
| width="50%" | Hrvatska je premali energetski sistem (12TWh) - pool
| width="50%" | 
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
|}

===Smanjenje emisije CO2 racionalnim korištenjem energije===

Oblici neracionalnog korištenja energije:

=== Industrija ===

* bacanje kondenzata u kanalizaciju
* puštanje otpadne topline na jednom mjestu, kada se topla voda i para proizvode na drugom
* korištenje zastarjele tehnologije

=== Zgradarstvo ===

* gradnja kuća kao u Hrvatskoj (k = cca. 1.2-1.5 W/m2K) je ekonomski nonsense

:::::::'''Tablica 9.''' Usporedba potrošnje energije i emisije CO2, te ekonomske efikasnosti korištenja energije i intenziteta emisija CO2, 1996

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2" align="center"
| width="25%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/Pretvorba%20jedinica%20za%20energiju%20i%20volumen.htm kgoe] - kg of oil equivalent
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Svijet
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | bogate zemlje (OECD)
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | zemlje u tranziciji
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | hrvatska
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_7.pdf kgoe/capita] 
| width="20%" align="middle" | 1684
| width="20%" align="middle" | 5259
| width="20%" align="middle" | 2732
| width="20%" align="middle" | 1418
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_8.pdf tCO2/capita] 
| width="20%" align="middle" | 4.0
| width="20%" align="middle" | 12.1
| width="20%" align="middle" | 7.4
| width="20%" align="middle" | 3.7
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_8.pdf GDP1995$/kgoe] 
| width="20%" align="middle" | 3.2
| width="20%" align="middle" | 5.0
| width="20%" align="middle" | 0.8
| width="20%" align="middle" | 2.8
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_8.pdf kgCO2/GDP1995$] 
| width="20%" align="middle" | 0.7
| width="20%" align="middle" | 0.5
| width="20%" align="middle" | 3.4
| width="20%" align="middle" | 0.9
|}

 

{|
| width="11%" |
|}

Prema tablici 9. može se zaključiti da je potrošnja energije i emisija CO2 po glavi stanovnika (capita) i Hrvatskoj i ostalim zemljama tranzicije značajno niža od bogatih zemalja, međutim da je efikasnost iste s obzirom na iznos bruto domaćeg proizvoda lošija.

Zemlje u tranziciji trebaju 6 puta više energije za isti proizvod, te za isti proizvod emitiraju 7 puta više CO2 u atmosferu. Hrvatska je nešto bolja od prosjeka zemalja u tranziciji, ali je lošija od razvijenih zemalja.

S druge strane, postoji i protuargument, koji ukazuje na prirodni mehanizam koji dovodi do takve neefikasnosti. Naime, proizvodnju na srednjem nivou razvoja (sekundarni sektor) energetski je intenzivna, dok se ekonomska djelatnost na višem nivou razvoja (tercijarni sektor) odlikuje niskom energetskom intenzivnošću.
To pokazuje slika 16.

[[Image:trendgdp.jpg]]

Slika 16. Historijski trend energetskog intenziteta

===Smanjenje emisije CO2 u transportu===

Promet je vrlo značajan izvor emisije CO2, kao što se vidi na slici 15. u Hrvatskoj i najznačajniji. Međutim velike promjene se ne mogu postići više povećanjem efikasnosti postojeće tehnologije, jer je na tom području već mnogo učinjeno u zadnjih 20 godina od naftne krize. Tijekom devedesetih automobilska je industrija pod pritiskom kalifornijskih zakona ulagala u '''električne automobile''', međutim pokazalo se da ta tehnologija neće postati komercijalna, jer nisu razvijeni akumulatori koji bi zadovoljavali potrebe tržišta za pokretnošću. Krajem se devedesetih ubrzao razvoj automobila pogonjenih vodikom, i to s motorima s unutrašnjim izgaranjem (IC, slika 17.) i gorivim ćelijama (FC, slika 18., 19.). '''Motori s unutrašnjim izgaranjem na vodik''' su u uznapredovanoj fazi razvoja, tj. postojeći motori koji koriste plin mogu se relativno jednostavno preraditi na vodik.

Otkad je cijena nafte prešla 50 USD/bbl, zamjenska '''biogoriva''', etanol i biodizel postaju isplatljiva, te njihova potrošnja rapidno raste. '''Etanol''' se tehnički može dodavati u benzinska goriva do 22% te u dizelska goriva do 15% bez potrebe preinake vozila. U posljednjih desetak godina sve je veći udio u proizvodnji tzv. automobila na fleksibilan goriva (flexi-fuel vehicle - '''FFV'''), koje mogu koristiti E85 (gorivo s 85% etanola i 15% benzina). Do 10% etanola u gorivu služi kao zamjena za inače neophodni aditiv MTBE. Može se prema literaturi procijeniti da je proizvodnja etanola iz kukuruza isplatljiva naveliko u slučaju cijene nafte veće od 50 USD po barelu (što se može očekivati prema situaciji na tržištu te srednjeročnim interesima glavnih učesnika tijekom dovoljno dugog perioda). Zasad ne postoji strategija za korištenje bioetanola u Hrvatskoj. '''Biodizel''' se tehnički može dodavati u dizelska goriva do 5% bez potrebe preinake vozila, dok je za korištenje B70 ili B100 (70% i 100% biodizela) potrebno imati posebna vozila. Može se procijeniti da je pri očekivanoj cijeni nafte dodavanje biodizela isplatljivo. Postojeća Strategija energetskog razvitka predviđa da se 2010. u Hrvatskoj godišnje proizvodi 70.000 do 100.000 tona biodizela.

[[Image:ford.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 17.''' Ford Model U, Automobil pogonjen 
motorom s unutrašnjim izgaranjem na vodik</div>

'''Gorive ćelije''' su još uvijek tehnologija u razvoju, čija je cijena još uvijek dva reda veličine iznad nivoa potrebnog za komercijalizaciju (cca. 50 €/kW i 10000 sati rada).

[[Image:daimler2.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 18.''' DaimlerChrysler Necar 5, automobil pogonjen gorivim ćelijama</div>

[[Image:daimler3.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 19.''' DaimlerChrysler Commander 2, automobil pogonjen gorivim ćelijama</div>

Obje tehnologije ovise o razvoju '''spremnika''' za vodik (tekući vodik na -250oC, komprimirani vodik na 750 bar ili metalni hidrid), ili '''reformiranja''' (izdvajanja vodika iz ugljikovodika) nekog od ugljikovodika - najčešće etanola, ali može i metana, benzina, Diesela. Reformiranje se razvilo kao tehnologija da bi se izbjeglo rukovanje vodikom. Naime, '''stanice''' za točenje vodika moraju biti bez ljudi (slika 20.), u potpunosti automatizirane, što znači da je potrebno izgraditi potpuno novi sistem stanica, odvojen od postojećih. Punjenje nekog od ugljikovodika je već uhodana tehnologija, te može koristiti postojeću infrastrukturu.

[[Image:bmw.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 20.''' BMW automatska stanica za komprimiranje vodika (cca. 3 min)</div>

'''Uvijek za 4 godine'''

Članak iz '''1994''': A milestone is looming four years off. By '''1998''', 2% of all new cars in California must be ZEV (zero-emission vehicles, such as EVs, flywheel cars, hydrogen cars, etc.). In other words, this means an auto manufacturer must sell two EVs out of every hundred vehicles it sells. There will be a $5,000 penalty for each non-ZEV car sold beyond this ratio. And, importantly, this ratio will be based upon actual consumer sales: cramming a big, heavy, boxy van full of batteries won't get the manufacturer off the hook with a "nobody wanted or could afford it" argument. Other states have also adopted this mandate. Even Canada is close to joining the ZEV club. - Odgođeno do 2004 kada će 10% automobila morati biti ZEV na Kalifornijskom tržištu automobila.

Članak iz '''1999''': “TODAY the race to develop the fuel-cell car is over,” DaimlerChrysler’s chairman, Jürgen Schrempp, told journalists on March 17th. “Now we begin the race to lower the cost to the level of today’s internal combustion engine. We’ll do it by '''2004'''.” There is no point in understatement when you are determined to be first in the market with what may turn out to be the pollution-free product that succeeds the petrol-driven car within 30 years. [http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/The%20fuel-cell%20car%20accelerates.htm (The Economist, 1999)]

Članak iz '''1999''': THIS WEEK two nails were hammered into the coffin of the internal-combustion engine. The first came when Toyota and General Motors, which between them make a quarter of the world’s cars, signed a pact to develop alternatives. These include battery-powered cars, “hybrid” vehicles that have both electric and petrol engines, and—most significantly—vehicles powered by fuel cells. The second was the result of an alliance between DaimlerChrysler and Ford (another quarter of the world’s car production), and Ballard Power Systems, a Canadian firm that has been developing fuel cells for use in vehicles for several years. [http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/The%20fuel-cell%20car%20accelerates.htm (The Economist, 1999)]

Članak iz '''2002''': U.S. Legislators Propose H2GROW Act. 
U.S. Senator Ron Wyden (D-OR) and U.S. Representative Christopher Cox (R-CA) have introduced a bipartisan bill called the H2GROW Act - Hydrogen Transportation Wins Over Growing Reliance on Oil. The bill includes tax credits: for the purchase of fuel cell vehicles; for hydrogen fuel; and for building a hydrogen-fueling infrastructure. The goal of the H2GROW Act is to reduce reliance on 30 million barrels of foreign oil a year. The bill also mandates that hydrogen-powered vehicles must comprise a minimum percentage of federal fleets, from five percent for fleets of 100 vehicles or more in 2006 to 50 percent for fleets of 50 vehicles or more in 2012. [http://www.senate.gov/Senate404.html (http://wyden.senate.gov/media/2002/2003211557.html)]

linkovi:


 [http://arbis.arb.ca.gov/msprog/zevprog/zevprog.htm Zero-Emissions Vehicle Program]
 [http://energy.ca.gov/afvs/index.html Alternative Fuel Vehicles]
 [http://www.fuelcelltoday.com/ Fuel cell today]
 [http://www.h2cars.biz/ H2CarsBiz]


=== Kyoto protokol ===

The protocol, adopted by the 159 countries present, sets legally binding targets for cutting the emissions of six greenhouse gases—mostly pollutants caused by burning coal, oil and other hydrocarbon fuels—by an aggregate 5.2% from 1990 levels during the years 2008 to 2012. (članak iz The Economist)

 [http://unfccc.int/2860.php United Nations Framework Convention on Climate Change]
 [http://unfccc.int/resource/convkp.html Konvencija i Kyoto Protocol]
 [http://unfccc.int/resource/conv/index.html Konvencija tekst]
 [http://unfccc.int/resource/conv/ratlist.pdf Potpisnici]

potpisana i ratificirana: 189 zemalja (Hrvatska uključena u Aneks I)
Aneks I - zemlje Zapada i tranzicije

 [http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.pdf Kyoto Protokol tekst]
 [http://unfccc.int/files/essential_background/kyoto_protocol/application/pdf/kpstats.pdf Potpisnici Kyoto protokola]

Kyoto Protokol je stupio na snagu 16. veljače. Ratificiran od strane 156 zemalja (ali nisu Australija, Hrvatska, Kazahstan, Monaco, SAD i Zambija).

Potpisnici Protokola su se obavezale pratiti emisije stakleničkih plinova. Zemlje potpisnice Aneksa B Protokola su se obavezale smanjiti emisije u odnosu na baznu godinu, tijekom prvog budžetskog perioda 2008-12.

One zemlje koje to ne uspiju mogu nadokupiti dozvole za emitiranje više emisija od onih zemalja koje su smanjile više nego što su trebale (Emission Trading), ili mogu uložiti u projekte smanjenja emisija u drugim zemljama Aneksa B (Joint Implementation) ili zemljama koji nisu dio Aneksa (Clean Development Mechanism).

[[Image:kyoto.jpg]]

Slika 21. Očekivani trend emisije CO2 u Hrvatskoj i preuzete obaveze po Kyoto protokolu

'''Kyoto protokol - linkovi :'''
 [http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.html The Kyoto Protocol on Climate Change]
 [http://unfccc.int/resource/beginner.html Beginner's Guide to the UNFCCC Convention on Climate Change]
 [http://www.weathervane.rff.org./ WEATHERVANE: climate change, global warming, The Kyoto Protocol, climate policy]
 [http://www.weathervane.rff.org/features/feature027.html The Kyoto Protocol: The Realities of Implementation]
 [http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm RECORD BREAKING TEMPERATURES SEEN AS POSSIBLE EVIDENCE OF FASTER RATE OF GLOBAL WARMING]
 [http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm Carbon Market News]
 [http://www.john-daly.com/ Still Wating for Greenhouse]
 [http://www.lomborg.com/ Lomborg, The Skeptical Environmentalist]

'''The Economist o promjeni klime i Kyoto protokolu:'''

[[Hot air from Kyoto|Hot air from Kyoto]]

[[Big business and global warming |Big business and global warming ]]

[[A fund for carbon traders |A fund for carbon traders ]]

[[Where to sink carbon |Where to sink carbon ]]

==Zaključak==

[[Image:Crta.jpg]]

* Emisije u energetici i prometu, značajni su izvor lokalnih i globalnih emisija
* Emisije uzrokuju zdravstvene probleme, kisele kiše i globalno zatopljenje
* Kyoto protokol protiv globalnog zatopljenja - teško ostvarivo smanjenje emisije CO2
* Racionalnim korištenjem energije u industriji i kućanstvima može se učiniti dosta na smanjenju emisije, ali ljudi se nisu spremni odreći životnog standarda
* Nuklearna energija se ponovo pojavljuje kao realno rješenje, iako politički neprihvatljiva u mnogim zemljama,te skuplja od energije dobivene iz fosilnih goriva - Kyoto protokol kao izbor između globalnog zatopljenja i nuklearne energije
* Za Hrvatsku je uz racionalno korištenje energije (gdje su neiskorištene mogućnosti velike), vjerojatno najjeftinije rješenje dugoročni uvoz struje iz susjednih zemalja, te korištenje biogoriva.

[[Image:Crta.jpg]]

ENERGETIKA I OKOLIŠ

2008-01-18T21:43:25Z

Rmikulandric: /* Kisele kiše */

[[Image:OkolisZaglavlje.jpg]]

==Cilj poglavlja==
[[Image:Crta.jpg]]

Cilj ovog poglavlja je upoznati se najvažnijim mehanizmima kako energetika emisijama utječe na okoliš, te mogućnostima za smanjenje negativnog utjecaja.

==Svrha poglavlja==
[[Image:Crta.jpg]]

Nakon završetka ovog poglavlja, trebali biste moći:

#Razumjeti mehanizme '''emisija''' u energetici
#Razumjeti osnove nastajanja '''kiselih kiša''' te dobiti uvid u utjecaj koji emisije imaju na ljudsko '''zdravlje'''
#Razumjeti mehanizam '''globalnog zatopljenja''' i utjecaj koji energetika ima na njega
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 '''pri proizvodnji električne energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 '''racionalnim korištenjem energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 u '''transportu'''
#Poznavati osnove '''Kyoto Protokola'''

=Uvod:=
[[Image:Crta.jpg]]

Tijekom druge polovice dvadesetog stoljeća, sve više postaje jasno da ljudsko djelovanje na Zemlji ima za posljedicu promjene u okolišu, s potencijalno velikim posljedicama na ekološki sistem, floru, faunu, klimu, ali i na zdravlje i kvalitetu života ljudi. Te promjene, antropogene po svojem uzroku, posljedica su prilagođivanja okoliša ljudskim potrebama, krčenjem prirodnih habitata za potrebe poljoprivrede, kao posljedica urbanizacije i izgradnje prometnih pravaca, te zagađenjem okoliša otpadnim tvarima u poljoprivredi, industriji i prometu, te u energetskim transformacijama.

Promatrajući u ovome poglavlju odnos energetike prema okolišu, naglasak će se staviti na energetske transformacije, te zagađenja okoliša 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 utječu na ekosistem, neke zagađujući lokalno, a neke djelujući globalno. Dok je lokalno štetno djelovanje emisija svima vidljivo, i lagano se dolazi do koncenzusa oko mjera zaštite čim kada je društvo riješilo osnovne egzistencijalne probleme, dotle je globalno djelovanje emisija manje očito, i potrebno je stvarati širi koncenzus da bi se pokrenule mjere zaštite okoliša. 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. Tako će biomasa, koja je obnovljivi izvor, imati značajne lokalne emisije, vjetroenergija može imati negativan utjecaj na faunu, a čistoća će solarne energije skrivati zagađenja u procesu proizvodnje kolektora.

Ovo će se poglavlje posvetiti ukratko emisijama koje izazivaju kisele kiše, te nešto više trenutno vrlo važnom problemu emisija stakleničkih plinova, efektima tih emisija, te načinima smanjivanja tih emisija, što će biti od imanentnog značaja za energetsku politiku i razvoje energetskih tehnologija u sljedeće dvije dekade.

=Emisije u energetici=
[[Image:Crta.jpg]]

===Kisele kiše===

Svjedoci smo degenerativnih procesa u europskim šumama, uzrokovanih pojavom koju zovemo kiselim kišama. Kiselost kiša uzrokovana je povećanom količinom vodikovog iona H+ u otopini, koji je posljedica sljedećih

kemijskih procesa:

HNO3 => NO3-+ H+

H2SO4 = > SO42-+ 2H+

Emisije SOx i NOx pri energetskim transformacijama su glavni antropogeni izvor tih spojeva u atmosferi. Slika 1. pokazuje utjecaj koji sulfatni aerosoli imaju na sunčevo zračenje, te dobro pokazuju geografski raspored emisija SOx.

[[Image:oe2p.jpg]]

Slika 1. Geografska raspodjela utjecaja sulfatnih aerosola na sunčevo zračenje, W/m2

Djelovanje je emisija SOx regionalno, te koncentrirano u razvijenim zemljama, ali emisije se šire i preko nacionalnih granica malih zemalja, poput Hrvatske. Rješavanje problema kiselih kiša leži u smanjenju emisija SOx u energetskim transformacijama, na području zahvaćenih kontinenata. Potrebno je nadnacionalno djelovanje, ali ne i globalno.

Tehnologije za smanjenje emisija SOx su prvenstveno izbjegavanje korištenja fosilnih goriva s visokim udjelom sumpora, metode za DeSOx desumporizaciju kojima se pročišćavaju dimni plinovi, te financijske metode poput trgovanja emisijama, kojima se omogućuje minimizacija troška smanjenja emisija tržišnim alociranjem emisionih kvota.

===Utjecaj na zdravlje===

Lokalne emisije polutanata izazivaju zdravstvene probleme, često povećavajući rizik od kancerogenih oboljenja i za dva reda veličine, u područjima s velikim zagađenjem. Ponajprije to su emisije čestica, ozona, NOx, CO, ali i mnogih drugih spojeva, koji su nusprodukt energetskih transformacija, u prometu i energetici. Tako npr. prosječni Amerikanac ima šansu 1:100000 da oboli od raka kao posljedice zagađenja zraka, dok stanovnik velikih gradova živi s 20 puta većim rizikom, 1:5000, da tako oboli.

Zagađenje otpadnih voda, inače veliki problem za ljudsko zdravlje, nije primarno posljedica energetskih transformacija. Naime, iako se koriste velike količine vode u energetskim transformacijama, ipak je daleko značajniji utjecaj industrijskih procesa i korištenja vode u kućanstvima. Voda, kao jedan od osnovnih preduvjeta za život, može se smatrati da s energijom, predstavlja resurs, koji je čovječanstvo počelo koristiti u količinama koje nadilaze mogućnosti, te da će to biti jedan od glavnih tehnoloških pitanja XXI stoljeća.

Zagađenja bukom, vizualna zagađenja, zagađenje svjetlom, svjedoci smo novih oblika polucije, ili ih samo više primjećujemo, zahvaljujući značajno povećanom ekonomskom prosperitetu, koji onda postavlja i sve veće zahtjeve na kvalitetu života, često su posljedica energetskih transformacija, te o njima treba voditi računa.

Međutim, iako je šteta učinjena visokim stupnjem korištenja energije velika, korist u obliku povećane kvalitete života, produljenog života, povećane individualne slobode, je daleko veća. Iako se nulto rješenje, dakle demontiranje ljudske civilizacije, kao što zagovaraju najekstremniji predstavnici ekološkog pokreta, može smatrati ideološki konzistentnim, gledano iz pseudoobjektivne pozicije "ljudi kao samo jedna vrsta", nije realno za očekivati da će se dogoditi. S druge strane, moguće je mnogo učiniti na smanjenju zagađenja, uz mali direktni trošak, u isti mah povećavajući kvalitetu života ljudi, te smanjujući opterećenje na resurse. Kod traženja optimalnog kursa, nije moguće unaprijed odrediti odnose pojedinih faktora, nego treba tražiti optimum specifičan za određenu situaciju, uzimajući u obzir ekonomske, ekološke i socijalne faktore.

=Klimatske promjene=
[[Image:Crta.jpg]]

===Efekt 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, N2O, 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 (I) 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 utjecaj 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.

[[Image:xxx.jpg]]

Slika 2. Što je to efekt staklenika?
Dio reflektiranog zračenja se apsorbira u stakleničkim plinovima
(CO2, N2O, CH4, HFC, PFC, SF6).
Značajan mehanizam održanja temperature atmosfere (bez tih plinova temperatura bi bila 30oC niža.

===Promjena koncentracije CO2 i temperature===

Danas je već sa sigurnošću poznato da se koncentracija ugljičnog dioksida značajno povećala tijekom posljednjeg stoljeća, te je gotovo sigurno da je to posljedica ljudske aktivnosti. Najznačajnija ljudska aktivnost koja ima za posljedicu emisije ugljičnog dioksida je izgaranje fosilnih goriva.

[[Image:slika3.jpg]]

Slika 3. Promjena povjesne koncentracije CO2 mjerene
u atmosferi od 1960, te u vječnom ledu od 1860.

Što je s promjenama temperature? Usrednjena globalna temperatura raste (Slika 4.), ali se taj indeks računa na bazi podataka iz meteoroloških stanica s nepoznatom točnošću podataka, te često stanica smještenih u gradovima. Usrednjena temperatura u SAD, gdje su mjerenja bilježena sa većom sigurnošću, raste manje značajno (Slika 5.). Mjerena temperatura troposfere (Slika 6.), dakle bez utjecaja mjernih nepreciznosti i gradova, ipak ukazuje na povećanje od najmanje 0.4 C.

[[Image:slika4.gif]]

Slika 4. Promjena globalne prosječne temperature
1880-2000 prema Goddard Institute (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika5.gif]]

Slika 5. Promjena prosječne temperature u SAD
1880-2000 prema Goddard Institute (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika6.gif]]

Slika 6. Promjena globalne prosječne temperature 1979-2003 mjerena iz NOAA satelita (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

Da li postoji neka veza između promjene koncentracije ugljičnog dioksida i temperature? Slika 7. pokazuje usporedbu promjene koncentracije CO2 i prosječne globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina. Koncentracija CO2 dobivena je iz uzoraka antarkičkog leda, mjerenjem koncentracije u zaostalim mjehurićima zraka. Temperatura je rekonstruirana na temelju podataka o glacijacijama, te ciklusima flore i faune na zemlji u proteklih 150000 godina. Usporedba krivulja temperature i koncentracije CO2 vrlo uvjerljivo ukazuje na postojanje relacije, ali postavlja se pitanje koliko su ti podaci precizni.

[[Image:slikka7.jpg]]

Slika 7. Usporedba promjene koncentracije CO2 i prosječne
globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina

Može se iz slike 7. primijetiti da postoje i prirodni izvori promjene koncentracije CO2 među ostalim i vulkanske erupcije. Zemlja je dinamički a ne statički sistem, dakle oscilacije su normalna i prirodna pojava. Međutim, sve je više vjerojatno da postoji dovoljno jaka veza između koncentracije CO2 i prosječne globalne temperature, da bi se moglo govoriti o globalnom zatopljenju kao posljedici ljudske aktivnosti.

===Modeliranje globalnog zatopljenja===
Da bi se moglo s dovoljnom dozom sigurnosti utvrditi da neka teza stoji, potrebno je teoriju potvrditi eksperimentom. Modeli klimatskih promjena, bazirani na računalnoj mehanici fluida (CFD), koji se razvijaju u posljednje 3 dekade, pokušavaju pretpostavljene procese u atmosferi modelirati i usporediti s izmjerenim temperaturama. Prvi takvi modeli, koji su se pojavili sedamdesetih godina, uzimali su u obzir samo efekt staklenika.

[[Slika:Modtemp.jpg]]

Slika 8. Usporedba mjerenih vrijednosti prosječne globalne temperature te vrijednosti dobivenih modeliranjem.

Iz Slike 8. vidljivo je da se uzimanjem u obzir samo efekta staklenika dobivaju prevelike vrijednosti, ali ako se k tome uzmu u obzir i efekt sulfatnih aerosola, te fluktuacija sunčevog zračenja (http://climatechange.umaine.edu/Research/Contrib/html/19.html) dobije se rezultat koji se odlično poklapa s mjerenim rezultatima, te uz pretpostavku da mjereni podaci dobro predstavljaju stvarno stanje, ukazuju da nam je veza poznata i da možemo računati utjecaj. Ako se takvi modeli primjene na model svjetske klime dobije se temperaturna distribucija za 2080 kao na slici 9.

[[Slika:tempdiff.jpg]]

Slika 9. Raspored porasta temperature od danas pa do 2080.
a)Scenario bez pokušaja smanjenja emisija (business as usual)
b)Scenario u kojem se koncentracija CO2 stabilizira na 750 ppm
c)Scenario u kojem se koncentracija CO2 stabilizira na 550 ppm

===Kretanje emisija CO2===

Recimo da se odluči stabilizirati koncentraciju CO2 na 450 ppm, te time izbjeći jače globalno zatopljenje? Kako bi se trebale kretati emisije dano je slici 10. Očito je da bi razvijene zemlje morale smanjiti emisije na 10% sadašnjih do 2060, te da bi zemlje u razvoju također morale početi smanjivati emisije poslije 2050.

[[Slika:Emisstab.jpg]]

Slika 10. Maksimalne godišnje emisije da bi se koncentracija stabilizirala na 450 ppm

A koliko su te emisije sada, i koliko će biti ako se ništa ne učini? Slika 11. prikazuje historijske vrijednosti emisija 1860-1990 po regijama. Slika 12. prikazuje vrijednosti emisija prema business as usual scenariju, dakle scenariju u kojem nije predviđeno da dođe do odstupanja od postojećih i predvidljivih trendova.

[[Slika:emishist.jpg]]

Slika 11. Emisije CO2 po regijama, 1860-1990

[[Slika:co2futureemission.jpg]]

Slika 12. Procjena kretanja emisija 1990-2030 po regijama prema business as usual scenariju

===Posljedice globalnog zatopljenja===

Posljedice globalnog zatopljenja mogu obuhvaćati:

*topljenje polarnih kapa i ledenjaka
*povišenje nivoa mora (slika 13.)
*dezertifikacija
*utjecaj na poljoprivredu (slika 14.)

Iako je većina negativno, utjecaj na poljoprivredu na Sjevernoj hemisferi bi mogao biti povoljan, pretvarajući Sibir i Kanadu u intenzivna poljoprivredna područja.

[[Slika:Sealevel.jpg]]

Slika 13. Promjena linije obale kao posljedica povišenja nivoa mora za 1 m na
primjeru južne Floride

[[Slika:Grainyie.jpg]]

Slika 14. Promjene u prinosu žitarica u slučaju udvostručavanja koncentracije CO2

===Izvori emisije CO2===

Emisije CO2, najvažnijeg plina koji utječe na efekt staklenika, uglavnom su posljedica energetskih transformacija, u kojima se izgaranjem goriva kemijska energije pretvara u toplinsku (koja se kasnije može koristiti direktno kao toplina ili za proizvodnju električne energije), ili u transportu, gdje se kemijska energija goriva pretvara u mehaničku energiju. Manji dio emisija dolazi iz industrijskih procesa, u kojima je ugljični dioksid nusprodukt, koji se gotovo redovno ispušta u atmosferu. Također, fosilna goriva sadrže manje količine ugljičnog dioksida, koji se prilikom vađenja iz zemlje, ispušta u atmosferu.

Što je s biomasom?

Izgaranje drva i biomase rezultira emisijama CO2, međutim, u slučaju da je drvna masa ili biomasa općenito, zamijenjena novim rastom, može se reći da je ugljični dioksid koji je ispušten u atmosferu, iz nje i izvučen, te da je proces obnovljiv. Zato se emisije biomase ne obračunavaju na isti način kao i fosilna goriva, nego se bilanca radi na ukupnoj količini CO2, koja je akumulirana u vegetaciji. U slučaju da korištenje biomase rezultira smanjenjem akumulirane količine CO2, tada se ne može govoriti o obnovljivosti biomase.

Izgaranje fosilnih goriva

Fosilna goriva su također nastala od biomase, ali je brzina njihovog nastanka zanemarivo mala, te je vezana na specifične geološke uvjete, tako da se dakle mogu smatrati neobnovljiva, u okvirima ljudske povijesti.

- nafta i njeni derivati (mazut, lož ulje, teško ulje, lako ulje, diesel, benzin, itd.)
- ugljen
- plin

1 kg C -> 44/12 kg CO2

1 t nafte ili ugljena s c=0.8 -> 44/12*0.8= 2.93 t CO2

::::::::::'''Tablica 1.''' Potrošnja fosilnih goriva u svijetu, Evropi (uključuje i zemlje bivšeg SSSR-a) i Hrvatskoj 2002

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2" align="center"
| width="25%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/index.php?title=Jedinice mtoe] - million tons of oil equivalent
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Svijet
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Evropa (EU15)
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | [http://www.iea.org/Textbase/stats/noncountryresults.asp?nonoecd=Croatia Hrvatska]
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | nafta
| width="25%" align="middle" | '''3714'''
| width="25%" align="middle" | 923 (599)
| width="25%" align="middle" | 4.4
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | ugljen
| width="25%" align="middle" | '''2397'''
| width="25%" align="middle" | 521 (217)
| width="25%" align="middle" | 0.6
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | plin
| width="25%" align="middle" | '''2169'''
| width="25%" align="middle" | 913 (350)
| width="25%" align="middle" | 2.5
|}

 

{|
| width="11%" |
|}

===Struktura potrošnje fosilnih goriva===

<div align="center">'''Tablica 2.''' Glavni tipovi potrošnje fosilnih goriva</div>

{| width="639" border="1" align="center" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="162" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | energetska pretvorba
| width="263" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | privredna potrošnja
| width="194" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | privatna potrošnja
|-
| width="162" height="18" | električna struja
| width="263" height="18" | poljoprivreda, šumarstvo, ribolov
| width="194" height="18" | kućanstva
|-
| width="162" height="18" | para i topla voda
| width="263" height="18" | industrija i rudarstvo
| width="194" height="18" | promet
|-
| width="162" height="36" | 
| width="263" height="36" | neenergetska potrošnja u industriji
| width="194" height="36" | 
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | građevinarstvo
| width="194" height="19" | 
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | usluge
| width="194" height="19" | 
|}

{|
| width="11%" |
|}

Tablica 2. prikazuje sistematizaciju tipova potrošnje fosilnih goriva prema djelatnostima. Međutim, da bi se sagledale mogućnosti smanjenja emisije CO2 bolje je razdijeliti potrošnju prema tehnološkom procesu. Kako je potrošnja fosilnih goriva u poljoprivredi, šumarstvu, ribolovu i građevinarstvu uglavnom posljedica korištenje mehanizacije, dakle motora s unutrašnjim izgaranjem, ima smisla te djelatnosti pripojiti prometu. Potrošnja fosilnih goriva u uslugama slična je potrošnji u kućanstvima (uglavnom grijanje).

[[Image:Fosilfuels.gif|center]]

<div align="center">'''Slika 15.''' Struktura potrošnje fosilnih goriva u Hrvatskoj 1995. godine</div>

Slika 15. prikazuje udjele pojedinih tehnoloških procesa u potrošnji fosilnih goriva u Hrvatskoj, pa prema tome i emisiji CO2. Očito je da bi se u Hrvatskoj imalo smisla najviše djelovati na smanjenje emisije upravo u prometu, jer je tu najveći udio. Proizvodnja električne energije stvara manji dio emisije, iako joj se posvećuje najviše pažnje. To je stoga što za sada tehnologija ne omogućava veliki napredak u području smanjenja emisije CO2 u prometu.

===Smanjenje emisije CO2 pri proizvodnji električne energije===

{|
| width="2%" |
[[Image:dio.jpg]]
| width="80%" | ''' Nuklearna energija'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
Zemlje s velikim udjelom nuklearne energije u proizvodnji struje (Litva, Francuska, Belgija preko 60%, Ukrajina, Švedska, Bugarska, Slovačka, Švicarska, Mađarska, Slovenija preko 40%, Južna Koreja, Japan, Njemačka, Finska preko 30%, Španjolska, Britanija i Armenija preko 20%) će vrlo teško smanjiti emisiju ako se odluče za odustajanje od nuklearne opcije. Primjer Švedske koja je odlučila zatvoriti nuklearne elektrane:

IT IS often ticklish to balance protection of the environment against its cost. Sweden’s Social Democratic government has come up with a novel answer: a “green” policy that is not only hugely expensive, but may actually damage the environment. It plans shortly to shut a nuclear power station that is efficient and safe; another is to be closed in 2001. If the courts permit the closures, Sweden will be poorer and dirtier—and may be more at risk from nuclear accidents. (članak iz The Economist)

U potrazi za opcijama rješavanja problema globalnog zatopljenja (koje bi Hrvatsku ako ratificira Kyoto protokol mogao koštati godišnje oko 100 milijuna eura), skupih fosilnih goriva, pojave novih sigurnijih nuklearnih tehnologija, izostanak nesreća poslije Černobila te značajne vremenske distance u odnosu na nesreće, nuklearna energija se vraća u područje javnih rasprava kao moguće ekološki prihvatljivo rješenje. Ponovno uzimanje u obzir nuklearne energije u razvijenim zemljama i zemljama u tranziciji je ponovno postalo pravilo, a donesene su i neke odluke o gradnji. Pred katastrofalnim mogućim posljedicama globalnog zatopljenja, zeleni se sve češće opredjeljuju za nuklearnu energiju. Simatična je izjava 2004. godine osnivaća Greenpeace-a, Jamesa Lovelocka: “Only nuclear power can halt global warming.”

|}

{| width="100%"
| width="6%" |
| width="85%" |
'''Table 3'''. Prednosti i nedostaci nuklearne energije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | emisija CO2 je zanemariva
| width="50%" | politički neprihvatljiva u velikom broju zemalja
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | visoki kapitalni troškovi - značajno skuplja od fosilnih goriva
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | Hrvatska - premali energetski sistem 1 centrala = 1/4 sistema
|}

 Link:''' '''''' [http://www.iaea.org International Atomic Energy Agency - IAEA]''' 

| width="9%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]]
| width="80%" | ''' Kombinirani ciklus'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Kombinacijom plinske i parne turbine moguće je povećati efikasnost s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 50-65%. 

|}

{| width="100%"
| width="5%" |
| width="89%" |
'''Table 4'''. Prednosti i nedostaci kombiniranog ciklusa 

{| width="687" border="1"
| width="378" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="293" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="378" height="60" | udvostručenjem efikasnosti pri proizvodnji električne energije moguće je raspoloviti emisiju CO2
| width="293" height="60" | relativno komplicirana tehnologija
|}

 
| width="6%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Kogeneracija'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Ideja kogeneracije je da se otpadna toplinska energija koja izlazi iz dimnjaka termocentrale iskoristi, recimo za grijanje tople vode i pare (daljinska toplina), koja će se koristiti ili u industriji ili u sistemima distriktnog (centralnog) grijanja. Time se iskoristivost povećava s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 60-70%. Prema slici 15. vidi se je potrošnja fosilnih goriva na proizvodnju električne i toplinske energije slična, pa bi se teoretski moglo značajno smanjiti emisiju CO2. Međutim, kako je mjesto proizvodnje daljinske topline po definiciji različito od mjesta proizvodnje električne energije, nije za očekivati da će više od desetak posto električne energije biti proizvođeno kogeneracijom. 

|}

{| width="100%"
| width="2%" |
| width="95%" |
'''Table 5. '''Prednosti i nedostaci kogeneracije 

{| border="1"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | korištenjem istog goriva za proizvodnju električne i toplinske energije moguće je raspoloviti emisiju CO2
| width="50%" | proizvodnja toplinske energije mora biti na mjestu (ili blizu) potrošnje
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | proizvodnja električne energije mora biti blizu mjesta hlađenja (rijeke, more)
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | proizvodnja električne energije nije preporučljiva blizu velikih koncentracija stanovništva zbog zagađenja
|-
| 
| potrebna gradnja vrelovoda
|-
| 
| problem kondenzata
|}

linkovi:

<blockquote>

; '''[http://www.cogen.org/ Cogen Europe]''' 
; [http://www.energy.rochester.edu/cogen/chpguide.htm '''Cogeneration Buyers Guide'''] 

</blockquote>
| width="3%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Obnovljivi izvori'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Obnovljivi izvori su oni koji se ne troše našim korištenjem jer mi samo koristimo razliku u potencijalu: 

* hidroenergija 
* biomasa i otpad 
* sunčeva energija 
* energija vjetra 
* geotermalna energija 

Treba razlikovati korištenje tih energija za proizvodnju električne i toplinske energije. Za sada samo hidroenergija (tab. 6.) ima značajan udio (naročito u Hrvatskoj) u proizvodnji električne energije, iako se posljednjih godina probija energija vjetra koja se približava komercijalizaciji. Ipak, može se s velikom vjerojatnošću reći da obnovljivi izvori neće značajnije sudjelovati u zadovoljenju Kyoto protokola, bilo zbog cijene ili zbog ograničenih ekonomski iskoristljivih resursa.

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 6.''' Prednosti i nedostaci hidroenergije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | zanemariva emisija CO2
| width="50%" | jefitini potencijali već iskorišteni
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | velike HE čine velike ekološke štete (npr. dizanje nivoa vode - Međimurje)
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | male HE su teško isplative
|-
| 
| poplavljivanje korisnog (naseljenog ili obrađenog) zemljišta
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
Iako izgaranje biomase i otpada stvara emisiju CO2, smatra se da bi ta ista biomasa svojim prirodnim procesom truljenja emitirala istu količinu CO2 pa prema tome ulazi u energente koji smanjuju emisiju. Čak i uzgajanje biomase ima isti učinak jer će vegetacija povući gotovo sav potreban ugljik iz atmosfere. Djelomično sličan mehanizam se može uzeti i za otpad nepetrokemijskog porijekla. 

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 7.''' Prednosti i nedostaci izgaranja biomase 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | "zanemariva" emisija CO2
| width="50%" | slaba energetska moć
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | teška kontrola nad ostalim emisijama
|-
| 
| potrebna velika površina
|-
| 
| skup transport - samo na lokalitetu gdje je biomasa nusproizvod nekog drugog procesa
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Uvoz električne energije'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Iako je uvoz električne energije anatema danas u Hrvatskoj energetici, postavlja se pitanje nije li to najčišće rješenje? 

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 8.''' Prednosti i nedostaci uvoza električne energije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | emisija CO2 je zanemariva
| width="50%" | politički neprihvatljiva u Hrvatskoj - zašto? [Nizozemska zadovoljava iz uvoza 17% potrebne električne energije]
|-
| width="50%" | svaka se zemlja specijalizira za proizvodnju onoga u čemu ima "relative advantage" - efikasno korištenje resursa obavlja se podjelom rada
| width="50%" |
bolje je uvoziti proizvod nižeg stupnja dorade i dodavati mu vrijednost (dakle primarna versus sekundarna energija), ali samo ako je prerada efikasna - upitno za Hrvatsku
|-
| width="50%" | Hrvatska je premali energetski sistem (12TWh) - pool
| width="50%" | 
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
|}

===Smanjenje emisije CO2 racionalnim korištenjem energije===

Oblici neracionalnog korištenja energije:

=== Industrija ===

* bacanje kondenzata u kanalizaciju
* puštanje otpadne topline na jednom mjestu, kada se topla voda i para proizvode na drugom
* korištenje zastarjele tehnologije

=== Zgradarstvo ===

* gradnja kuća kao u Hrvatskoj (k = cca. 1.2-1.5 W/m2K) je ekonomski nonsense

:::::::'''Tablica 9.''' Usporedba potrošnje energije i emisije CO2, te ekonomske efikasnosti korištenja energije i intenziteta emisija CO2, 1996

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2" align="center"
| width="25%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/Pretvorba%20jedinica%20za%20energiju%20i%20volumen.htm kgoe] - kg of oil equivalent
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Svijet
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | bogate zemlje (OECD)
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | zemlje u tranziciji
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | hrvatska
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_7.pdf kgoe/capita] 
| width="20%" align="middle" | 1684
| width="20%" align="middle" | 5259
| width="20%" align="middle" | 2732
| width="20%" align="middle" | 1418
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_8.pdf tCO2/capita] 
| width="20%" align="middle" | 4.0
| width="20%" align="middle" | 12.1
| width="20%" align="middle" | 7.4
| width="20%" align="middle" | 3.7
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_8.pdf GDP1995$/kgoe] 
| width="20%" align="middle" | 3.2
| width="20%" align="middle" | 5.0
| width="20%" align="middle" | 0.8
| width="20%" align="middle" | 2.8
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_8.pdf kgCO2/GDP1995$] 
| width="20%" align="middle" | 0.7
| width="20%" align="middle" | 0.5
| width="20%" align="middle" | 3.4
| width="20%" align="middle" | 0.9
|}

 

{|
| width="11%" |
|}

Prema tablici 9. može se zaključiti da je potrošnja energije i emisija CO2 po glavi stanovnika (capita) i Hrvatskoj i ostalim zemljama tranzicije značajno niža od bogatih zemalja, međutim da je efikasnost iste s obzirom na iznos bruto domaćeg proizvoda lošija.

Zemlje u tranziciji trebaju 6 puta više energije za isti proizvod, te za isti proizvod emitiraju 7 puta više CO2 u atmosferu. Hrvatska je nešto bolja od prosjeka zemalja u tranziciji, ali je lošija od razvijenih zemalja.

S druge strane, postoji i protuargument, koji ukazuje na prirodni mehanizam koji dovodi do takve neefikasnosti. Naime, proizvodnju na srednjem nivou razvoja (sekundarni sektor) energetski je intenzivna, dok se ekonomska djelatnost na višem nivou razvoja (tercijarni sektor) odlikuje niskom energetskom intenzivnošću.
To pokazuje slika 16.

[[Image:trendgdp.jpg]]

Slika 16. Historijski trend energetskog intenziteta

===Smanjenje emisije CO2 u transportu===

Promet je vrlo značajan izvor emisije CO2, kao što se vidi na slici 15. u Hrvatskoj i najznačajniji. Međutim velike promjene se ne mogu postići više povećanjem efikasnosti postojeće tehnologije, jer je na tom području već mnogo učinjeno u zadnjih 20 godina od naftne krize. Tijekom devedesetih automobilska je industrija pod pritiskom kalifornijskih zakona ulagala u '''električne automobile''', međutim pokazalo se da ta tehnologija neće postati komercijalna, jer nisu razvijeni akumulatori koji bi zadovoljavali potrebe tržišta za pokretnošću. Krajem se devedesetih ubrzao razvoj automobila pogonjenih vodikom, i to s motorima s unutrašnjim izgaranjem (IC, slika 17.) i gorivim ćelijama (FC, slika 18., 19.). '''Motori s unutrašnjim izgaranjem na vodik''' su u uznapredovanoj fazi razvoja, tj. postojeći motori koji koriste plin mogu se relativno jednostavno preraditi na vodik.

Otkad je cijena nafte prešla 50 USD/bbl, zamjenska '''biogoriva''', etanol i biodizel postaju isplatljiva, te njihova potrošnja rapidno raste. '''Etanol''' se tehnički može dodavati u benzinska goriva do 22% te u dizelska goriva do 15% bez potrebe preinake vozila. U posljednjih desetak godina sve je veći udio u proizvodnji tzv. automobila na fleksibilan goriva (flexi-fuel vehicle - '''FFV'''), koje mogu koristiti E85 (gorivo s 85% etanola i 15% benzina). Do 10% etanola u gorivu služi kao zamjena za inače neophodni aditiv MTBE. Može se prema literaturi procijeniti da je proizvodnja etanola iz kukuruza isplatljiva naveliko u slučaju cijene nafte veće od 50 USD po barelu (što se može očekivati prema situaciji na tržištu te srednjeročnim interesima glavnih učesnika tijekom dovoljno dugog perioda). Zasad ne postoji strategija za korištenje bioetanola u Hrvatskoj. '''Biodizel''' se tehnički može dodavati u dizelska goriva do 5% bez potrebe preinake vozila, dok je za korištenje B70 ili B100 (70% i 100% biodizela) potrebno imati posebna vozila. Može se procijeniti da je pri očekivanoj cijeni nafte dodavanje biodizela isplatljivo. Postojeća Strategija energetskog razvitka predviđa da se 2010. u Hrvatskoj godišnje proizvodi 70.000 do 100.000 tona biodizela.

[[Image:ford.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 17.''' Ford Model U, Automobil pogonjen 
motorom s unutrašnjim izgaranjem na vodik</div>

'''Gorive ćelije''' su još uvijek tehnologija u razvoju, čija je cijena još uvijek dva reda veličine iznad nivoa potrebnog za komercijalizaciju (cca. 50 €/kW i 10000 sati rada).

[[Image:daimler2.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 18.''' DaimlerChrysler Necar 5, automobil pogonjen gorivim ćelijama</div>

[[Image:daimler3.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 19.''' DaimlerChrysler Commander 2, automobil pogonjen gorivim ćelijama</div>

Obje tehnologije ovise o razvoju '''spremnika''' za vodik (tekući vodik na -250oC, komprimirani vodik na 750 bar ili metalni hidrid), ili '''reformiranja''' (izdvajanja vodika iz ugljikovodika) nekog od ugljikovodika - najčešće etanola, ali može i metana, benzina, Diesela. Reformiranje se razvilo kao tehnologija da bi se izbjeglo rukovanje vodikom. Naime, '''stanice''' za točenje vodika moraju biti bez ljudi (slika 20.), u potpunosti automatizirane, što znači da je potrebno izgraditi potpuno novi sistem stanica, odvojen od postojećih. Punjenje nekog od ugljikovodika je već uhodana tehnologija, te može koristiti postojeću infrastrukturu.

[[Image:bmw.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 20.''' BMW automatska stanica za komprimiranje vodika (cca. 3 min)</div>

'''Uvijek za 4 godine'''

Članak iz '''1994''': A milestone is looming four years off. By '''1998''', 2% of all new cars in California must be ZEV (zero-emission vehicles, such as EVs, flywheel cars, hydrogen cars, etc.). In other words, this means an auto manufacturer must sell two EVs out of every hundred vehicles it sells. There will be a $5,000 penalty for each non-ZEV car sold beyond this ratio. And, importantly, this ratio will be based upon actual consumer sales: cramming a big, heavy, boxy van full of batteries won't get the manufacturer off the hook with a "nobody wanted or could afford it" argument. Other states have also adopted this mandate. Even Canada is close to joining the ZEV club. - Odgođeno do 2004 kada će 10% automobila morati biti ZEV na Kalifornijskom tržištu automobila.

Članak iz '''1999''': “TODAY the race to develop the fuel-cell car is over,” DaimlerChrysler’s chairman, Jürgen Schrempp, told journalists on March 17th. “Now we begin the race to lower the cost to the level of today’s internal combustion engine. We’ll do it by '''2004'''.” There is no point in understatement when you are determined to be first in the market with what may turn out to be the pollution-free product that succeeds the petrol-driven car within 30 years. [http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/The%20fuel-cell%20car%20accelerates.htm (The Economist, 1999)]

Članak iz '''1999''': THIS WEEK two nails were hammered into the coffin of the internal-combustion engine. The first came when Toyota and General Motors, which between them make a quarter of the world’s cars, signed a pact to develop alternatives. These include battery-powered cars, “hybrid” vehicles that have both electric and petrol engines, and—most significantly—vehicles powered by fuel cells. The second was the result of an alliance between DaimlerChrysler and Ford (another quarter of the world’s car production), and Ballard Power Systems, a Canadian firm that has been developing fuel cells for use in vehicles for several years. [http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/The%20fuel-cell%20car%20accelerates.htm (The Economist, 1999)]

Članak iz '''2002''': U.S. Legislators Propose H2GROW Act. 
U.S. Senator Ron Wyden (D-OR) and U.S. Representative Christopher Cox (R-CA) have introduced a bipartisan bill called the H2GROW Act - Hydrogen Transportation Wins Over Growing Reliance on Oil. The bill includes tax credits: for the purchase of fuel cell vehicles; for hydrogen fuel; and for building a hydrogen-fueling infrastructure. The goal of the H2GROW Act is to reduce reliance on 30 million barrels of foreign oil a year. The bill also mandates that hydrogen-powered vehicles must comprise a minimum percentage of federal fleets, from five percent for fleets of 100 vehicles or more in 2006 to 50 percent for fleets of 50 vehicles or more in 2012. [http://www.senate.gov/Senate404.html (http://wyden.senate.gov/media/2002/2003211557.html)]

linkovi:


 [http://arbis.arb.ca.gov/msprog/zevprog/zevprog.htm Zero-Emissions Vehicle Program]
 [http://energy.ca.gov/afvs/index.html Alternative Fuel Vehicles]
 [http://www.fuelcelltoday.com/ Fuel cell today]
 [http://www.h2cars.biz/ H2CarsBiz]


=== Kyoto protokol ===

The protocol, adopted by the 159 countries present, sets legally binding targets for cutting the emissions of six greenhouse gases—mostly pollutants caused by burning coal, oil and other hydrocarbon fuels—by an aggregate 5.2% from 1990 levels during the years 2008 to 2012. (članak iz The Economist)

 [http://unfccc.int/2860.php United Nations Framework Convention on Climate Change]
 [http://unfccc.int/resource/convkp.html Konvencija i Kyoto Protocol]
 [http://unfccc.int/resource/conv/index.html Konvencija tekst]
 [http://unfccc.int/resource/conv/ratlist.pdf Potpisnici]

potpisana i ratificirana: 189 zemalja (Hrvatska uključena u Aneks I)
Aneks I - zemlje Zapada i tranzicije

 [http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.pdf Kyoto Protokol tekst]
 [http://unfccc.int/files/essential_background/kyoto_protocol/application/pdf/kpstats.pdf Potpisnici Kyoto protokola]

Kyoto Protokol je stupio na snagu 16. veljače. Ratificiran od strane 156 zemalja (ali nisu Australija, Hrvatska, Kazahstan, Monaco, SAD i Zambija).

Potpisnici Protokola su se obavezale pratiti emisije stakleničkih plinova. Zemlje potpisnice Aneksa B Protokola su se obavezale smanjiti emisije u odnosu na baznu godinu, tijekom prvog budžetskog perioda 2008-12.

One zemlje koje to ne uspiju mogu nadokupiti dozvole za emitiranje više emisija od onih zemalja koje su smanjile više nego što su trebale (Emission Trading), ili mogu uložiti u projekte smanjenja emisija u drugim zemljama Aneksa B (Joint Implementation) ili zemljama koji nisu dio Aneksa (Clean Development Mechanism).

[[Image:kyoto.jpg]]

Slika 21. Očekivani trend emisije CO2 u Hrvatskoj i preuzete obaveze po Kyoto protokolu

'''Kyoto protokol - linkovi :'''
 [http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.html The Kyoto Protocol on Climate Change]
 [http://unfccc.int/resource/beginner.html Beginner's Guide to the UNFCCC Convention on Climate Change]
 [http://www.weathervane.rff.org./ WEATHERVANE: climate change, global warming, The Kyoto Protocol, climate policy]
 [http://www.weathervane.rff.org/features/feature027.html The Kyoto Protocol: The Realities of Implementation]
 [http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm RECORD BREAKING TEMPERATURES SEEN AS POSSIBLE EVIDENCE OF FASTER RATE OF GLOBAL WARMING]
 [http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm Carbon Market News]
 [http://www.john-daly.com/ Still Wating for Greenhouse]
 [http://www.lomborg.com/ Lomborg, The Skeptical Environmentalist]

'''The Economist o promjeni klime i Kyoto protokolu:'''

[[Hot air from Kyoto|Hot air from Kyoto]]

[[Big business and global warming |Big business and global warming ]]

[[A fund for carbon traders |A fund for carbon traders ]]

[[Where to sink carbon |Where to sink carbon ]]

==Zaključak==

[[Image:Crta.jpg]]

* Emisije u energetici i prometu, značajni su izvor lokalnih i globalnih emisija
* Emisije uzrokuju zdravstvene probleme, kisele kiše i globalno zatopljenje
* Kyoto protokol protiv globalnog zatopljenja - teško ostvarivo smanjenje emisije CO2
* Racionalnim korištenjem energije u industriji i kućanstvima može se učiniti dosta na smanjenju emisije, ali ljudi se nisu spremni odreći životnog standarda
* Nuklearna energija se ponovo pojavljuje kao realno rješenje, iako politički neprihvatljiva u mnogim zemljama,te skuplja od energije dobivene iz fosilnih goriva - Kyoto protokol kao izbor između globalnog zatopljenja i nuklearne energije
* Za Hrvatsku je uz racionalno korištenje energije (gdje su neiskorištene mogućnosti velike), vjerojatno najjeftinije rješenje dugoročni uvoz struje iz susjednih zemalja, te korištenje biogoriva.

[[Image:Crta.jpg]]

ENERGETIKA I OKOLIŠ

2008-01-18T21:42:11Z

Rmikulandric: /* Kyoto protokol */

[[Image:OkolisZaglavlje.jpg]]

==Cilj poglavlja==
[[Image:Crta.jpg]]

Cilj ovog poglavlja je upoznati se najvažnijim mehanizmima kako energetika emisijama utječe na okoliš, te mogućnostima za smanjenje negativnog utjecaja.

==Svrha poglavlja==
[[Image:Crta.jpg]]

Nakon završetka ovog poglavlja, trebali biste moći:

#Razumjeti mehanizme '''emisija''' u energetici
#Razumjeti osnove nastajanja '''kiselih kiša''' te dobiti uvid u utjecaj koji emisije imaju na ljudsko '''zdravlje'''
#Razumjeti mehanizam '''globalnog zatopljenja''' i utjecaj koji energetika ima na njega
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 '''pri proizvodnji električne energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 '''racionalnim korištenjem energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 u '''transportu'''
#Poznavati osnove '''Kyoto Protokola'''

=Uvod:=
[[Image:Crta.jpg]]

Tijekom druge polovice dvadesetog stoljeća, sve više postaje jasno da ljudsko djelovanje na Zemlji ima za posljedicu promjene u okolišu, s potencijalno velikim posljedicama na ekološki sistem, floru, faunu, klimu, ali i na zdravlje i kvalitetu života ljudi. Te promjene, antropogene po svojem uzroku, posljedica su prilagođivanja okoliša ljudskim potrebama, krčenjem prirodnih habitata za potrebe poljoprivrede, kao posljedica urbanizacije i izgradnje prometnih pravaca, te zagađenjem okoliša otpadnim tvarima u poljoprivredi, industriji i prometu, te u energetskim transformacijama.

Promatrajući u ovome poglavlju odnos energetike prema okolišu, naglasak će se staviti na energetske transformacije, te zagađenja okoliša 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 utječu na ekosistem, neke zagađujući lokalno, a neke djelujući globalno. Dok je lokalno štetno djelovanje emisija svima vidljivo, i lagano se dolazi do koncenzusa oko mjera zaštite čim kada je društvo riješilo osnovne egzistencijalne probleme, dotle je globalno djelovanje emisija manje očito, i potrebno je stvarati širi koncenzus da bi se pokrenule mjere zaštite okoliša. 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. Tako će biomasa, koja je obnovljivi izvor, imati značajne lokalne emisije, vjetroenergija može imati negativan utjecaj na faunu, a čistoća će solarne energije skrivati zagađenja u procesu proizvodnje kolektora.

Ovo će se poglavlje posvetiti ukratko emisijama koje izazivaju kisele kiše, te nešto više trenutno vrlo važnom problemu emisija stakleničkih plinova, efektima tih emisija, te načinima smanjivanja tih emisija, što će biti od imanentnog značaja za energetsku politiku i razvoje energetskih tehnologija u sljedeće dvije dekade.

=Emisije u energetici=
[[Image:Crta.jpg]]

===Kisele kiše===

Svjedoci smo degenerativnih procesa u europskim šumama, uzrokovanih pojavom koju zovemo kiselim kišama. Kiselost kiša uzrokovana je povećanom količinom vodikovog iona H+ u otopini, koji je posljedica sljedećih

kemijskih procesa:

HNO3 => NO3-+ H+

H2SO4 = > SO42-+ 2H+

Emisije SOx i NOx pri energetskim transformacijama su glavni antropogeni izvor tih spojeva u atmosferi. Slika 1. pokazuje utjecaj koji sulfatni aerosoli imaju na sunčevo zračenje, te dobro pokazuju geografski raspored emisija SOx.

[[Image:oe2p.jpg]]

Slika 1. Geografska raspodjela utjecaja sulfatnih aerosola na sunčevo zračenje, W/m2

Djelovanje je emisija SOx regionalno, te koncentrirano u razvijenim zemljama, ali emisije se šire i preko nacionalnih granica malih zemalja, poput Hrvatske. Rješavanje problema kiselih kiša leži u smanjenju emisija SOx u energetskim transformacijama, na području zahvaćenih kontinenata. Potrebno je nadnacionalno djelovanje, ali ne i globalno.

Tehnologije za smanjenje emisija SOx su prvenstveno izbjegavanje korištenja fosilnih goriva s visokim udjelom sumpora, metode za DeSOx desumporizaciju kojima se pročišćavaju dimni plinovi, te financijske metode poput trgovanja emisijama, kojima se omogućuje minimizacija troška smanjenja emisija tržišnim alociranjem emisionih kvota.

===Utjecaj na zdravlje===

Lokalne emisije polutanata izazivaju zdravstvene probleme, često povećavajući rizik od kancerogenih oboljenja i za dva reda veličine, u područjima s velikim zagađenjem. Ponajprije to su emisije čestica, ozona, NOx, CO, ali i mnogih drugih spojeva, koji su nusprodukt energetskih transformacija, u prometu i energetici. Tako npr. prosječni Amerikanac ima šansu 1:100000 da oboli od raka kao posljedice zagađenja zraka, dok stanovnik velikih gradova živi s 20 puta većim rizikom, 1:5000, da tako oboli.

Zagađenje otpadnih voda, inače veliki problem za ljudsko zdravlje, nije primarno posljedica energetskih transformacija. Naime, iako se koriste velike količine vode u energetskim transformacijama, ipak je daleko značajniji utjecaj industrijskih procesa i korištenja vode u kućanstvima. Voda, kao jedan od osnovnih preduvjeta za život, može se smatrati da s energijom, predstavlja resurs, koji je čovječanstvo počelo koristiti u količinama koje nadilaze mogućnosti, te da će to biti jedan od glavnih tehnoloških pitanja XXI stoljeća.

Zagađenja bukom, vizualna zagađenja, zagađenje svjetlom, svjedoci smo novih oblika polucije, ili ih samo više primjećujemo, zahvaljujući značajno povećanom ekonomskom prosperitetu, koji onda postavlja i sve veće zahtjeve na kvalitetu života, često su posljedica energetskih transformacija, te o njima treba voditi računa.

Međutim, iako je šteta učinjena visokim stupnjem korištenja energije velika, korist u obliku povećane kvalitete života, produljenog života, povećane individualne slobode, je daleko veća. Iako se nulto rješenje, dakle demontiranje ljudske civilizacije, kao što zagovaraju najekstremniji predstavnici ekološkog pokreta, može smatrati ideološki konzistentnim, gledano iz pseudoobjektivne pozicije "ljudi kao samo jedna vrsta", nije realno za očekivati da će se dogoditi. S druge strane, moguće je mnogo učiniti na smanjenju zagađenja, uz mali direktni trošak, u isti mah povećavajući kvalitetu života ljudi, te smanjujući opterećenje na resurse. Kod traženja optimalnog kursa, nije moguće unaprijed odrediti odnose pojedinih faktora, nego treba tražiti optimum specifičan za određenu situaciju, uzimajući u obzir ekonomske, ekološke i socijalne faktore.

=Klimatske promjene=
[[Image:Crta.jpg]]

===Efekt 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, N2O, 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 (I) 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 utjecaj 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.

[[Image:xxx.jpg]]

Slika 2. Što je to efekt staklenika?
Dio reflektiranog zračenja se apsorbira u stakleničkim plinovima
(CO2, N2O, CH4, HFC, PFC, SF6).
Značajan mehanizam održanja temperature atmosfere (bez tih plinova temperatura bi bila 30oC niža.

===Promjena koncentracije CO2 i temperature===

Danas je već sa sigurnošću poznato da se koncentracija ugljičnog dioksida značajno povećala tijekom posljednjeg stoljeća, te je gotovo sigurno da je to posljedica ljudske aktivnosti. Najznačajnija ljudska aktivnost koja ima za posljedicu emisije ugljičnog dioksida je izgaranje fosilnih goriva.

[[Image:slika3.jpg]]

Slika 3. Promjena povjesne koncentracije CO2 mjerene
u atmosferi od 1960, te u vječnom ledu od 1860.

Što je s promjenama temperature? Usrednjena globalna temperatura raste (Slika 4.), ali se taj indeks računa na bazi podataka iz meteoroloških stanica s nepoznatom točnošću podataka, te često stanica smještenih u gradovima. Usrednjena temperatura u SAD, gdje su mjerenja bilježena sa većom sigurnošću, raste manje značajno (Slika 5.). Mjerena temperatura troposfere (Slika 6.), dakle bez utjecaja mjernih nepreciznosti i gradova, ipak ukazuje na povećanje od najmanje 0.4 C.

[[Image:slika4.gif]]

Slika 4. Promjena globalne prosječne temperature
1880-2000 prema Goddard Institute (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika5.gif]]

Slika 5. Promjena prosječne temperature u SAD
1880-2000 prema Goddard Institute (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika6.gif]]

Slika 6. Promjena globalne prosječne temperature 1979-2003 mjerena iz NOAA satelita (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

Da li postoji neka veza između promjene koncentracije ugljičnog dioksida i temperature? Slika 7. pokazuje usporedbu promjene koncentracije CO2 i prosječne globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina. Koncentracija CO2 dobivena je iz uzoraka antarkičkog leda, mjerenjem koncentracije u zaostalim mjehurićima zraka. Temperatura je rekonstruirana na temelju podataka o glacijacijama, te ciklusima flore i faune na zemlji u proteklih 150000 godina. Usporedba krivulja temperature i koncentracije CO2 vrlo uvjerljivo ukazuje na postojanje relacije, ali postavlja se pitanje koliko su ti podaci precizni.

[[Image:slikka7.jpg]]

Slika 7. Usporedba promjene koncentracije CO2 i prosječne
globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina

Može se iz slike 7. primijetiti da postoje i prirodni izvori promjene koncentracije CO2 među ostalim i vulkanske erupcije. Zemlja je dinamički a ne statički sistem, dakle oscilacije su normalna i prirodna pojava. Međutim, sve je više vjerojatno da postoji dovoljno jaka veza između koncentracije CO2 i prosječne globalne temperature, da bi se moglo govoriti o globalnom zatopljenju kao posljedici ljudske aktivnosti.

===Modeliranje globalnog zatopljenja===
Da bi se moglo s dovoljnom dozom sigurnosti utvrditi da neka teza stoji, potrebno je teoriju potvrditi eksperimentom. Modeli klimatskih promjena, bazirani na računalnoj mehanici fluida (CFD), koji se razvijaju u posljednje 3 dekade, pokušavaju pretpostavljene procese u atmosferi modelirati i usporediti s izmjerenim temperaturama. Prvi takvi modeli, koji su se pojavili sedamdesetih godina, uzimali su u obzir samo efekt staklenika.

[[Slika:Modtemp.jpg]]

Slika 8. Usporedba mjerenih vrijednosti prosječne globalne temperature te vrijednosti dobivenih modeliranjem.

Iz Slike 8. vidljivo je da se uzimanjem u obzir samo efekta staklenika dobivaju prevelike vrijednosti, ali ako se k tome uzmu u obzir i efekt sulfatnih aerosola, te fluktuacija sunčevog zračenja (http://climatechange.umaine.edu/Research/Contrib/html/19.html) dobije se rezultat koji se odlično poklapa s mjerenim rezultatima, te uz pretpostavku da mjereni podaci dobro predstavljaju stvarno stanje, ukazuju da nam je veza poznata i da možemo računati utjecaj. Ako se takvi modeli primjene na model svjetske klime dobije se temperaturna distribucija za 2080 kao na slici 9.

[[Slika:tempdiff.jpg]]

Slika 9. Raspored porasta temperature od danas pa do 2080.
a)Scenario bez pokušaja smanjenja emisija (business as usual)
b)Scenario u kojem se koncentracija CO2 stabilizira na 750 ppm
c)Scenario u kojem se koncentracija CO2 stabilizira na 550 ppm

===Kretanje emisija CO2===

Recimo da se odluči stabilizirati koncentraciju CO2 na 450 ppm, te time izbjeći jače globalno zatopljenje? Kako bi se trebale kretati emisije dano je slici 10. Očito je da bi razvijene zemlje morale smanjiti emisije na 10% sadašnjih do 2060, te da bi zemlje u razvoju također morale početi smanjivati emisije poslije 2050.

[[Slika:Emisstab.jpg]]

Slika 10. Maksimalne godišnje emisije da bi se koncentracija stabilizirala na 450 ppm

A koliko su te emisije sada, i koliko će biti ako se ništa ne učini? Slika 11. prikazuje historijske vrijednosti emisija 1860-1990 po regijama. Slika 12. prikazuje vrijednosti emisija prema business as usual scenariju, dakle scenariju u kojem nije predviđeno da dođe do odstupanja od postojećih i predvidljivih trendova.

[[Slika:emishist.jpg]]

Slika 11. Emisije CO2 po regijama, 1860-1990

[[Slika:co2futureemission.jpg]]

Slika 12. Procjena kretanja emisija 1990-2030 po regijama prema business as usual scenariju

===Posljedice globalnog zatopljenja===

Posljedice globalnog zatopljenja mogu obuhvaćati:

*topljenje polarnih kapa i ledenjaka
*povišenje nivoa mora (slika 13.)
*dezertifikacija
*utjecaj na poljoprivredu (slika 14.)

Iako je većina negativno, utjecaj na poljoprivredu na Sjevernoj hemisferi bi mogao biti povoljan, pretvarajući Sibir i Kanadu u intenzivna poljoprivredna područja.

[[Slika:Sealevel.jpg]]

Slika 13. Promjena linije obale kao posljedica povišenja nivoa mora za 1 m na
primjeru južne Floride

[[Slika:Grainyie.jpg]]

Slika 14. Promjene u prinosu žitarica u slučaju udvostručavanja koncentracije CO2

===Izvori emisije CO2===

Emisije CO2, najvažnijeg plina koji utječe na efekt staklenika, uglavnom su posljedica energetskih transformacija, u kojima se izgaranjem goriva kemijska energije pretvara u toplinsku (koja se kasnije može koristiti direktno kao toplina ili za proizvodnju električne energije), ili u transportu, gdje se kemijska energija goriva pretvara u mehaničku energiju. Manji dio emisija dolazi iz industrijskih procesa, u kojima je ugljični dioksid nusprodukt, koji se gotovo redovno ispušta u atmosferu. Također, fosilna goriva sadrže manje količine ugljičnog dioksida, koji se prilikom vađenja iz zemlje, ispušta u atmosferu.

Što je s biomasom?

Izgaranje drva i biomase rezultira emisijama CO2, međutim, u slučaju da je drvna masa ili biomasa općenito, zamijenjena novim rastom, može se reći da je ugljični dioksid koji je ispušten u atmosferu, iz nje i izvučen, te da je proces obnovljiv. Zato se emisije biomase ne obračunavaju na isti način kao i fosilna goriva, nego se bilanca radi na ukupnoj količini CO2, koja je akumulirana u vegetaciji. U slučaju da korištenje biomase rezultira smanjenjem akumulirane količine CO2, tada se ne može govoriti o obnovljivosti biomase.

Izgaranje fosilnih goriva

Fosilna goriva su također nastala od biomase, ali je brzina njihovog nastanka zanemarivo mala, te je vezana na specifične geološke uvjete, tako da se dakle mogu smatrati neobnovljiva, u okvirima ljudske povijesti.

- nafta i njeni derivati (mazut, lož ulje, teško ulje, lako ulje, diesel, benzin, itd.)
- ugljen
- plin

1 kg C -> 44/12 kg CO2

1 t nafte ili ugljena s c=0.8 -> 44/12*0.8= 2.93 t CO2

::::::::::'''Tablica 1.''' Potrošnja fosilnih goriva u svijetu, Evropi (uključuje i zemlje bivšeg SSSR-a) i Hrvatskoj 2002

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2" align="center"
| width="25%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/index.php?title=Jedinice mtoe] - million tons of oil equivalent
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Svijet
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Evropa (EU15)
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | [http://www.iea.org/Textbase/stats/noncountryresults.asp?nonoecd=Croatia Hrvatska]
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | nafta
| width="25%" align="middle" | '''3714'''
| width="25%" align="middle" | 923 (599)
| width="25%" align="middle" | 4.4
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | ugljen
| width="25%" align="middle" | '''2397'''
| width="25%" align="middle" | 521 (217)
| width="25%" align="middle" | 0.6
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | plin
| width="25%" align="middle" | '''2169'''
| width="25%" align="middle" | 913 (350)
| width="25%" align="middle" | 2.5
|}

 

{|
| width="11%" |
|}

===Struktura potrošnje fosilnih goriva===

<div align="center">'''Tablica 2.''' Glavni tipovi potrošnje fosilnih goriva</div>

{| width="639" border="1" align="center" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="162" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | energetska pretvorba
| width="263" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | privredna potrošnja
| width="194" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | privatna potrošnja
|-
| width="162" height="18" | električna struja
| width="263" height="18" | poljoprivreda, šumarstvo, ribolov
| width="194" height="18" | kućanstva
|-
| width="162" height="18" | para i topla voda
| width="263" height="18" | industrija i rudarstvo
| width="194" height="18" | promet
|-
| width="162" height="36" | 
| width="263" height="36" | neenergetska potrošnja u industriji
| width="194" height="36" | 
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | građevinarstvo
| width="194" height="19" | 
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | usluge
| width="194" height="19" | 
|}

{|
| width="11%" |
|}

Tablica 2. prikazuje sistematizaciju tipova potrošnje fosilnih goriva prema djelatnostima. Međutim, da bi se sagledale mogućnosti smanjenja emisije CO2 bolje je razdijeliti potrošnju prema tehnološkom procesu. Kako je potrošnja fosilnih goriva u poljoprivredi, šumarstvu, ribolovu i građevinarstvu uglavnom posljedica korištenje mehanizacije, dakle motora s unutrašnjim izgaranjem, ima smisla te djelatnosti pripojiti prometu. Potrošnja fosilnih goriva u uslugama slična je potrošnji u kućanstvima (uglavnom grijanje).

[[Image:Fosilfuels.gif|center]]

<div align="center">'''Slika 15.''' Struktura potrošnje fosilnih goriva u Hrvatskoj 1995. godine</div>

Slika 15. prikazuje udjele pojedinih tehnoloških procesa u potrošnji fosilnih goriva u Hrvatskoj, pa prema tome i emisiji CO2. Očito je da bi se u Hrvatskoj imalo smisla najviše djelovati na smanjenje emisije upravo u prometu, jer je tu najveći udio. Proizvodnja električne energije stvara manji dio emisije, iako joj se posvećuje najviše pažnje. To je stoga što za sada tehnologija ne omogućava veliki napredak u području smanjenja emisije CO2 u prometu.

===Smanjenje emisije CO2 pri proizvodnji električne energije===

{|
| width="2%" |
[[Image:dio.jpg]]
| width="80%" | ''' Nuklearna energija'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
Zemlje s velikim udjelom nuklearne energije u proizvodnji struje (Litva, Francuska, Belgija preko 60%, Ukrajina, Švedska, Bugarska, Slovačka, Švicarska, Mađarska, Slovenija preko 40%, Južna Koreja, Japan, Njemačka, Finska preko 30%, Španjolska, Britanija i Armenija preko 20%) će vrlo teško smanjiti emisiju ako se odluče za odustajanje od nuklearne opcije. Primjer Švedske koja je odlučila zatvoriti nuklearne elektrane:

IT IS often ticklish to balance protection of the environment against its cost. Sweden’s Social Democratic government has come up with a novel answer: a “green” policy that is not only hugely expensive, but may actually damage the environment. It plans shortly to shut a nuclear power station that is efficient and safe; another is to be closed in 2001. If the courts permit the closures, Sweden will be poorer and dirtier—and may be more at risk from nuclear accidents. (članak iz The Economist)

U potrazi za opcijama rješavanja problema globalnog zatopljenja (koje bi Hrvatsku ako ratificira Kyoto protokol mogao koštati godišnje oko 100 milijuna eura), skupih fosilnih goriva, pojave novih sigurnijih nuklearnih tehnologija, izostanak nesreća poslije Černobila te značajne vremenske distance u odnosu na nesreće, nuklearna energija se vraća u područje javnih rasprava kao moguće ekološki prihvatljivo rješenje. Ponovno uzimanje u obzir nuklearne energije u razvijenim zemljama i zemljama u tranziciji je ponovno postalo pravilo, a donesene su i neke odluke o gradnji. Pred katastrofalnim mogućim posljedicama globalnog zatopljenja, zeleni se sve češće opredjeljuju za nuklearnu energiju. Simatična je izjava 2004. godine osnivaća Greenpeace-a, Jamesa Lovelocka: “Only nuclear power can halt global warming.”

|}

{| width="100%"
| width="6%" |
| width="85%" |
'''Table 3'''. Prednosti i nedostaci nuklearne energije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | emisija CO2 je zanemariva
| width="50%" | politički neprihvatljiva u velikom broju zemalja
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | visoki kapitalni troškovi - značajno skuplja od fosilnih goriva
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | Hrvatska - premali energetski sistem 1 centrala = 1/4 sistema
|}

 Link:''' '''''' [http://www.iaea.org International Atomic Energy Agency - IAEA]''' 

| width="9%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]]
| width="80%" | ''' Kombinirani ciklus'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Kombinacijom plinske i parne turbine moguće je povećati efikasnost s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 50-65%. 

|}

{| width="100%"
| width="5%" |
| width="89%" |
'''Table 4'''. Prednosti i nedostaci kombiniranog ciklusa 

{| width="687" border="1"
| width="378" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="293" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="378" height="60" | udvostručenjem efikasnosti pri proizvodnji električne energije moguće je raspoloviti emisiju CO2
| width="293" height="60" | relativno komplicirana tehnologija
|}

 
| width="6%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Kogeneracija'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Ideja kogeneracije je da se otpadna toplinska energija koja izlazi iz dimnjaka termocentrale iskoristi, recimo za grijanje tople vode i pare (daljinska toplina), koja će se koristiti ili u industriji ili u sistemima distriktnog (centralnog) grijanja. Time se iskoristivost povećava s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 60-70%. Prema slici 15. vidi se je potrošnja fosilnih goriva na proizvodnju električne i toplinske energije slična, pa bi se teoretski moglo značajno smanjiti emisiju CO2. Međutim, kako je mjesto proizvodnje daljinske topline po definiciji različito od mjesta proizvodnje električne energije, nije za očekivati da će više od desetak posto električne energije biti proizvođeno kogeneracijom. 

|}

{| width="100%"
| width="2%" |
| width="95%" |
'''Table 5. '''Prednosti i nedostaci kogeneracije 

{| border="1"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | korištenjem istog goriva za proizvodnju električne i toplinske energije moguće je raspoloviti emisiju CO2
| width="50%" | proizvodnja toplinske energije mora biti na mjestu (ili blizu) potrošnje
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | proizvodnja električne energije mora biti blizu mjesta hlađenja (rijeke, more)
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | proizvodnja električne energije nije preporučljiva blizu velikih koncentracija stanovništva zbog zagađenja
|-
| 
| potrebna gradnja vrelovoda
|-
| 
| problem kondenzata
|}

linkovi:

<blockquote>

; '''[http://www.cogen.org/ Cogen Europe]''' 
; [http://www.energy.rochester.edu/cogen/chpguide.htm '''Cogeneration Buyers Guide'''] 

</blockquote>
| width="3%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Obnovljivi izvori'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Obnovljivi izvori su oni koji se ne troše našim korištenjem jer mi samo koristimo razliku u potencijalu: 

* hidroenergija 
* biomasa i otpad 
* sunčeva energija 
* energija vjetra 
* geotermalna energija 

Treba razlikovati korištenje tih energija za proizvodnju električne i toplinske energije. Za sada samo hidroenergija (tab. 6.) ima značajan udio (naročito u Hrvatskoj) u proizvodnji električne energije, iako se posljednjih godina probija energija vjetra koja se približava komercijalizaciji. Ipak, može se s velikom vjerojatnošću reći da obnovljivi izvori neće značajnije sudjelovati u zadovoljenju Kyoto protokola, bilo zbog cijene ili zbog ograničenih ekonomski iskoristljivih resursa.

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 6.''' Prednosti i nedostaci hidroenergije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | zanemariva emisija CO2
| width="50%" | jefitini potencijali već iskorišteni
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | velike HE čine velike ekološke štete (npr. dizanje nivoa vode - Međimurje)
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | male HE su teško isplative
|-
| 
| poplavljivanje korisnog (naseljenog ili obrađenog) zemljišta
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
Iako izgaranje biomase i otpada stvara emisiju CO2, smatra se da bi ta ista biomasa svojim prirodnim procesom truljenja emitirala istu količinu CO2 pa prema tome ulazi u energente koji smanjuju emisiju. Čak i uzgajanje biomase ima isti učinak jer će vegetacija povući gotovo sav potreban ugljik iz atmosfere. Djelomično sličan mehanizam se može uzeti i za otpad nepetrokemijskog porijekla. 

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 7.''' Prednosti i nedostaci izgaranja biomase 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | "zanemariva" emisija CO2
| width="50%" | slaba energetska moć
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | teška kontrola nad ostalim emisijama
|-
| 
| potrebna velika površina
|-
| 
| skup transport - samo na lokalitetu gdje je biomasa nusproizvod nekog drugog procesa
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Uvoz električne energije'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Iako je uvoz električne energije anatema danas u Hrvatskoj energetici, postavlja se pitanje nije li to najčišće rješenje? 

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 8.''' Prednosti i nedostaci uvoza električne energije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | emisija CO2 je zanemariva
| width="50%" | politički neprihvatljiva u Hrvatskoj - zašto? [Nizozemska zadovoljava iz uvoza 17% potrebne električne energije]
|-
| width="50%" | svaka se zemlja specijalizira za proizvodnju onoga u čemu ima "relative advantage" - efikasno korištenje resursa obavlja se podjelom rada
| width="50%" |
bolje je uvoziti proizvod nižeg stupnja dorade i dodavati mu vrijednost (dakle primarna versus sekundarna energija), ali samo ako je prerada efikasna - upitno za Hrvatsku
|-
| width="50%" | Hrvatska je premali energetski sistem (12TWh) - pool
| width="50%" | 
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
|}

===Smanjenje emisije CO2 racionalnim korištenjem energije===

Oblici neracionalnog korištenja energije:

=== Industrija ===

* bacanje kondenzata u kanalizaciju
* puštanje otpadne topline na jednom mjestu, kada se topla voda i para proizvode na drugom
* korištenje zastarjele tehnologije

=== Zgradarstvo ===

* gradnja kuća kao u Hrvatskoj (k = cca. 1.2-1.5 W/m2K) je ekonomski nonsense

:::::::'''Tablica 9.''' Usporedba potrošnje energije i emisije CO2, te ekonomske efikasnosti korištenja energije i intenziteta emisija CO2, 1996

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2" align="center"
| width="25%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/Pretvorba%20jedinica%20za%20energiju%20i%20volumen.htm kgoe] - kg of oil equivalent
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Svijet
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | bogate zemlje (OECD)
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | zemlje u tranziciji
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | hrvatska
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_7.pdf kgoe/capita] 
| width="20%" align="middle" | 1684
| width="20%" align="middle" | 5259
| width="20%" align="middle" | 2732
| width="20%" align="middle" | 1418
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_8.pdf tCO2/capita] 
| width="20%" align="middle" | 4.0
| width="20%" align="middle" | 12.1
| width="20%" align="middle" | 7.4
| width="20%" align="middle" | 3.7
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_8.pdf GDP1995$/kgoe] 
| width="20%" align="middle" | 3.2
| width="20%" align="middle" | 5.0
| width="20%" align="middle" | 0.8
| width="20%" align="middle" | 2.8
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_8.pdf kgCO2/GDP1995$] 
| width="20%" align="middle" | 0.7
| width="20%" align="middle" | 0.5
| width="20%" align="middle" | 3.4
| width="20%" align="middle" | 0.9
|}

 

{|
| width="11%" |
|}

Prema tablici 9. može se zaključiti da je potrošnja energije i emisija CO2 po glavi stanovnika (capita) i Hrvatskoj i ostalim zemljama tranzicije značajno niža od bogatih zemalja, međutim da je efikasnost iste s obzirom na iznos bruto domaćeg proizvoda lošija.

Zemlje u tranziciji trebaju 6 puta više energije za isti proizvod, te za isti proizvod emitiraju 7 puta više CO2 u atmosferu. Hrvatska je nešto bolja od prosjeka zemalja u tranziciji, ali je lošija od razvijenih zemalja.

S druge strane, postoji i protuargument, koji ukazuje na prirodni mehanizam koji dovodi do takve neefikasnosti. Naime, proizvodnju na srednjem nivou razvoja (sekundarni sektor) energetski je intenzivna, dok se ekonomska djelatnost na višem nivou razvoja (tercijarni sektor) odlikuje niskom energetskom intenzivnošću.
To pokazuje slika 16.

[[Image:trendgdp.jpg]]

Slika 16. Historijski trend energetskog intenziteta

===Smanjenje emisije CO2 u transportu===

Promet je vrlo značajan izvor emisije CO2, kao što se vidi na slici 15. u Hrvatskoj i najznačajniji. Međutim velike promjene se ne mogu postići više povećanjem efikasnosti postojeće tehnologije, jer je na tom području već mnogo učinjeno u zadnjih 20 godina od naftne krize. Tijekom devedesetih automobilska je industrija pod pritiskom kalifornijskih zakona ulagala u '''električne automobile''', međutim pokazalo se da ta tehnologija neće postati komercijalna, jer nisu razvijeni akumulatori koji bi zadovoljavali potrebe tržišta za pokretnošću. Krajem se devedesetih ubrzao razvoj automobila pogonjenih vodikom, i to s motorima s unutrašnjim izgaranjem (IC, slika 17.) i gorivim ćelijama (FC, slika 18., 19.). '''Motori s unutrašnjim izgaranjem na vodik''' su u uznapredovanoj fazi razvoja, tj. postojeći motori koji koriste plin mogu se relativno jednostavno preraditi na vodik.

Otkad je cijena nafte prešla 50 USD/bbl, zamjenska '''biogoriva''', etanol i biodizel postaju isplatljiva, te njihova potrošnja rapidno raste. '''Etanol''' se tehnički može dodavati u benzinska goriva do 22% te u dizelska goriva do 15% bez potrebe preinake vozila. U posljednjih desetak godina sve je veći udio u proizvodnji tzv. automobila na fleksibilan goriva (flexi-fuel vehicle - '''FFV'''), koje mogu koristiti E85 (gorivo s 85% etanola i 15% benzina). Do 10% etanola u gorivu služi kao zamjena za inače neophodni aditiv MTBE. Može se prema literaturi procijeniti da je proizvodnja etanola iz kukuruza isplatljiva naveliko u slučaju cijene nafte veće od 50 USD po barelu (što se može očekivati prema situaciji na tržištu te srednjeročnim interesima glavnih učesnika tijekom dovoljno dugog perioda). Zasad ne postoji strategija za korištenje bioetanola u Hrvatskoj. '''Biodizel''' se tehnički može dodavati u dizelska goriva do 5% bez potrebe preinake vozila, dok je za korištenje B70 ili B100 (70% i 100% biodizela) potrebno imati posebna vozila. Može se procijeniti da je pri očekivanoj cijeni nafte dodavanje biodizela isplatljivo. Postojeća Strategija energetskog razvitka predviđa da se 2010. u Hrvatskoj godišnje proizvodi 70.000 do 100.000 tona biodizela.

[[Image:ford.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 17.''' Ford Model U, Automobil pogonjen 
motorom s unutrašnjim izgaranjem na vodik</div>

'''Gorive ćelije''' su još uvijek tehnologija u razvoju, čija je cijena još uvijek dva reda veličine iznad nivoa potrebnog za komercijalizaciju (cca. 50 €/kW i 10000 sati rada).

[[Image:daimler2.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 18.''' DaimlerChrysler Necar 5, automobil pogonjen gorivim ćelijama</div>

[[Image:daimler3.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 19.''' DaimlerChrysler Commander 2, automobil pogonjen gorivim ćelijama</div>

Obje tehnologije ovise o razvoju '''spremnika''' za vodik (tekući vodik na -250oC, komprimirani vodik na 750 bar ili metalni hidrid), ili '''reformiranja''' (izdvajanja vodika iz ugljikovodika) nekog od ugljikovodika - najčešće etanola, ali može i metana, benzina, Diesela. Reformiranje se razvilo kao tehnologija da bi se izbjeglo rukovanje vodikom. Naime, '''stanice''' za točenje vodika moraju biti bez ljudi (slika 20.), u potpunosti automatizirane, što znači da je potrebno izgraditi potpuno novi sistem stanica, odvojen od postojećih. Punjenje nekog od ugljikovodika je već uhodana tehnologija, te može koristiti postojeću infrastrukturu.

[[Image:bmw.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 20.''' BMW automatska stanica za komprimiranje vodika (cca. 3 min)</div>

'''Uvijek za 4 godine'''

Članak iz '''1994''': A milestone is looming four years off. By '''1998''', 2% of all new cars in California must be ZEV (zero-emission vehicles, such as EVs, flywheel cars, hydrogen cars, etc.). In other words, this means an auto manufacturer must sell two EVs out of every hundred vehicles it sells. There will be a $5,000 penalty for each non-ZEV car sold beyond this ratio. And, importantly, this ratio will be based upon actual consumer sales: cramming a big, heavy, boxy van full of batteries won't get the manufacturer off the hook with a "nobody wanted or could afford it" argument. Other states have also adopted this mandate. Even Canada is close to joining the ZEV club. - Odgođeno do 2004 kada će 10% automobila morati biti ZEV na Kalifornijskom tržištu automobila.

Članak iz '''1999''': “TODAY the race to develop the fuel-cell car is over,” DaimlerChrysler’s chairman, Jürgen Schrempp, told journalists on March 17th. “Now we begin the race to lower the cost to the level of today’s internal combustion engine. We’ll do it by '''2004'''.” There is no point in understatement when you are determined to be first in the market with what may turn out to be the pollution-free product that succeeds the petrol-driven car within 30 years. [http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/The%20fuel-cell%20car%20accelerates.htm (The Economist, 1999)]

Članak iz '''1999''': THIS WEEK two nails were hammered into the coffin of the internal-combustion engine. The first came when Toyota and General Motors, which between them make a quarter of the world’s cars, signed a pact to develop alternatives. These include battery-powered cars, “hybrid” vehicles that have both electric and petrol engines, and—most significantly—vehicles powered by fuel cells. The second was the result of an alliance between DaimlerChrysler and Ford (another quarter of the world’s car production), and Ballard Power Systems, a Canadian firm that has been developing fuel cells for use in vehicles for several years. [http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/The%20fuel-cell%20car%20accelerates.htm (The Economist, 1999)]

Članak iz '''2002''': U.S. Legislators Propose H2GROW Act. 
U.S. Senator Ron Wyden (D-OR) and U.S. Representative Christopher Cox (R-CA) have introduced a bipartisan bill called the H2GROW Act - Hydrogen Transportation Wins Over Growing Reliance on Oil. The bill includes tax credits: for the purchase of fuel cell vehicles; for hydrogen fuel; and for building a hydrogen-fueling infrastructure. The goal of the H2GROW Act is to reduce reliance on 30 million barrels of foreign oil a year. The bill also mandates that hydrogen-powered vehicles must comprise a minimum percentage of federal fleets, from five percent for fleets of 100 vehicles or more in 2006 to 50 percent for fleets of 50 vehicles or more in 2012. [http://www.senate.gov/Senate404.html (http://wyden.senate.gov/media/2002/2003211557.html)]

linkovi:


 [http://arbis.arb.ca.gov/msprog/zevprog/zevprog.htm Zero-Emissions Vehicle Program]
 [http://energy.ca.gov/afvs/index.html Alternative Fuel Vehicles]
 [http://www.fuelcelltoday.com/ Fuel cell today]
 [http://www.h2cars.biz/ H2CarsBiz]


=== Kyoto protokol ===

The protocol, adopted by the 159 countries present, sets legally binding targets for cutting the emissions of six greenhouse gases—mostly pollutants caused by burning coal, oil and other hydrocarbon fuels—by an aggregate 5.2% from 1990 levels during the years 2008 to 2012. (članak iz The Economist)

 [http://unfccc.int/2860.php United Nations Framework Convention on Climate Change]
 [http://unfccc.int/resource/convkp.html Konvencija i Kyoto Protocol]
 [http://unfccc.int/resource/conv/index.html Konvencija tekst]
 [http://unfccc.int/resource/conv/ratlist.pdf Potpisnici]

potpisana i ratificirana: 189 zemalja (Hrvatska uključena u Aneks I)
Aneks I - zemlje Zapada i tranzicije

 [http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.pdf Kyoto Protokol tekst]
 [http://unfccc.int/files/essential_background/kyoto_protocol/application/pdf/kpstats.pdf Potpisnici Kyoto protokola]

Kyoto Protokol je stupio na snagu 16. veljače. Ratificiran od strane 156 zemalja (ali nisu Australija, Hrvatska, Kazahstan, Monaco, SAD i Zambija).

Potpisnici Protokola su se obavezale pratiti emisije stakleničkih plinova. Zemlje potpisnice Aneksa B Protokola su se obavezale smanjiti emisije u odnosu na baznu godinu, tijekom prvog budžetskog perioda 2008-12.

One zemlje koje to ne uspiju mogu nadokupiti dozvole za emitiranje više emisija od onih zemalja koje su smanjile više nego što su trebale (Emission Trading), ili mogu uložiti u projekte smanjenja emisija u drugim zemljama Aneksa B (Joint Implementation) ili zemljama koji nisu dio Aneksa (Clean Development Mechanism).

[[Image:kyoto.jpg]]

Slika 21. Očekivani trend emisije CO2 u Hrvatskoj i preuzete obaveze po Kyoto protokolu

'''Kyoto protokol - linkovi :'''
 [http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.html The Kyoto Protocol on Climate Change]
 [http://unfccc.int/resource/beginner.html Beginner's Guide to the UNFCCC Convention on Climate Change]
 [http://www.weathervane.rff.org./ WEATHERVANE: climate change, global warming, The Kyoto Protocol, climate policy]
 [http://www.weathervane.rff.org/features/feature027.html The Kyoto Protocol: The Realities of Implementation]
 [http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm RECORD BREAKING TEMPERATURES SEEN AS POSSIBLE EVIDENCE OF FASTER RATE OF GLOBAL WARMING]
 [http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm Carbon Market News]
 [http://www.john-daly.com/ Still Wating for Greenhouse]
 [http://www.lomborg.com/ Lomborg, The Skeptical Environmentalist]

'''The Economist o promjeni klime i Kyoto protokolu:'''

[[Hot air from Kyoto|Hot air from Kyoto]]

[[Big business and global warming |Big business and global warming ]]

[[A fund for carbon traders |A fund for carbon traders ]]

[[Where to sink carbon |Where to sink carbon ]]

==Zaključak==

[[Image:Crta.jpg]]

* Emisije u energetici i prometu, značajni su izvor lokalnih i globalnih emisija
* Emisije uzrokuju zdravstvene probleme, kisele kiše i globalno zatopljenje
* Kyoto protokol protiv globalnog zatopljenja - teško ostvarivo smanjenje emisije CO2
* Racionalnim korištenjem energije u industriji i kućanstvima može se učiniti dosta na smanjenju emisije, ali ljudi se nisu spremni odreći životnog standarda
* Nuklearna energija se ponovo pojavljuje kao realno rješenje, iako politički neprihvatljiva u mnogim zemljama,te skuplja od energije dobivene iz fosilnih goriva - Kyoto protokol kao izbor između globalnog zatopljenja i nuklearne energije
* Za Hrvatsku je uz racionalno korištenje energije (gdje su neiskorištene mogućnosti velike), vjerojatno najjeftinije rješenje dugoročni uvoz struje iz susjednih zemalja, te korištenje biogoriva.

[[Image:Crta.jpg]]

ENERGETIKA I OKOLIŠ

2008-01-18T21:40:59Z

Rmikulandric: /* Kyoto protokol */

[[Image:OkolisZaglavlje.jpg]]

==Cilj poglavlja==
[[Image:Crta.jpg]]

Cilj ovog poglavlja je upoznati se najvažnijim mehanizmima kako energetika emisijama utječe na okoliš, te mogućnostima za smanjenje negativnog utjecaja.

==Svrha poglavlja==
[[Image:Crta.jpg]]

Nakon završetka ovog poglavlja, trebali biste moći:

#Razumjeti mehanizme '''emisija''' u energetici
#Razumjeti osnove nastajanja '''kiselih kiša''' te dobiti uvid u utjecaj koji emisije imaju na ljudsko '''zdravlje'''
#Razumjeti mehanizam '''globalnog zatopljenja''' i utjecaj koji energetika ima na njega
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 '''pri proizvodnji električne energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 '''racionalnim korištenjem energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 u '''transportu'''
#Poznavati osnove '''Kyoto Protokola'''

=Uvod:=
[[Image:Crta.jpg]]

Tijekom druge polovice dvadesetog stoljeća, sve više postaje jasno da ljudsko djelovanje na Zemlji ima za posljedicu promjene u okolišu, s potencijalno velikim posljedicama na ekološki sistem, floru, faunu, klimu, ali i na zdravlje i kvalitetu života ljudi. Te promjene, antropogene po svojem uzroku, posljedica su prilagođivanja okoliša ljudskim potrebama, krčenjem prirodnih habitata za potrebe poljoprivrede, kao posljedica urbanizacije i izgradnje prometnih pravaca, te zagađenjem okoliša otpadnim tvarima u poljoprivredi, industriji i prometu, te u energetskim transformacijama.

Promatrajući u ovome poglavlju odnos energetike prema okolišu, naglasak će se staviti na energetske transformacije, te zagađenja okoliša 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 utječu na ekosistem, neke zagađujući lokalno, a neke djelujući globalno. Dok je lokalno štetno djelovanje emisija svima vidljivo, i lagano se dolazi do koncenzusa oko mjera zaštite čim kada je društvo riješilo osnovne egzistencijalne probleme, dotle je globalno djelovanje emisija manje očito, i potrebno je stvarati širi koncenzus da bi se pokrenule mjere zaštite okoliša. 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. Tako će biomasa, koja je obnovljivi izvor, imati značajne lokalne emisije, vjetroenergija može imati negativan utjecaj na faunu, a čistoća će solarne energije skrivati zagađenja u procesu proizvodnje kolektora.

Ovo će se poglavlje posvetiti ukratko emisijama koje izazivaju kisele kiše, te nešto više trenutno vrlo važnom problemu emisija stakleničkih plinova, efektima tih emisija, te načinima smanjivanja tih emisija, što će biti od imanentnog značaja za energetsku politiku i razvoje energetskih tehnologija u sljedeće dvije dekade.

=Emisije u energetici=
[[Image:Crta.jpg]]

===Kisele kiše===

Svjedoci smo degenerativnih procesa u europskim šumama, uzrokovanih pojavom koju zovemo kiselim kišama. Kiselost kiša uzrokovana je povećanom količinom vodikovog iona H+ u otopini, koji je posljedica sljedećih

kemijskih procesa:

HNO3 => NO3-+ H+

H2SO4 = > SO42-+ 2H+

Emisije SOx i NOx pri energetskim transformacijama su glavni antropogeni izvor tih spojeva u atmosferi. Slika 1. pokazuje utjecaj koji sulfatni aerosoli imaju na sunčevo zračenje, te dobro pokazuju geografski raspored emisija SOx.

[[Image:oe2p.jpg]]

Slika 1. Geografska raspodjela utjecaja sulfatnih aerosola na sunčevo zračenje, W/m2

Djelovanje je emisija SOx regionalno, te koncentrirano u razvijenim zemljama, ali emisije se šire i preko nacionalnih granica malih zemalja, poput Hrvatske. Rješavanje problema kiselih kiša leži u smanjenju emisija SOx u energetskim transformacijama, na području zahvaćenih kontinenata. Potrebno je nadnacionalno djelovanje, ali ne i globalno.

Tehnologije za smanjenje emisija SOx su prvenstveno izbjegavanje korištenja fosilnih goriva s visokim udjelom sumpora, metode za DeSOx desumporizaciju kojima se pročišćavaju dimni plinovi, te financijske metode poput trgovanja emisijama, kojima se omogućuje minimizacija troška smanjenja emisija tržišnim alociranjem emisionih kvota.

===Utjecaj na zdravlje===

Lokalne emisije polutanata izazivaju zdravstvene probleme, često povećavajući rizik od kancerogenih oboljenja i za dva reda veličine, u područjima s velikim zagađenjem. Ponajprije to su emisije čestica, ozona, NOx, CO, ali i mnogih drugih spojeva, koji su nusprodukt energetskih transformacija, u prometu i energetici. Tako npr. prosječni Amerikanac ima šansu 1:100000 da oboli od raka kao posljedice zagađenja zraka, dok stanovnik velikih gradova živi s 20 puta većim rizikom, 1:5000, da tako oboli.

Zagađenje otpadnih voda, inače veliki problem za ljudsko zdravlje, nije primarno posljedica energetskih transformacija. Naime, iako se koriste velike količine vode u energetskim transformacijama, ipak je daleko značajniji utjecaj industrijskih procesa i korištenja vode u kućanstvima. Voda, kao jedan od osnovnih preduvjeta za život, može se smatrati da s energijom, predstavlja resurs, koji je čovječanstvo počelo koristiti u količinama koje nadilaze mogućnosti, te da će to biti jedan od glavnih tehnoloških pitanja XXI stoljeća.

Zagađenja bukom, vizualna zagađenja, zagađenje svjetlom, svjedoci smo novih oblika polucije, ili ih samo više primjećujemo, zahvaljujući značajno povećanom ekonomskom prosperitetu, koji onda postavlja i sve veće zahtjeve na kvalitetu života, često su posljedica energetskih transformacija, te o njima treba voditi računa.

Međutim, iako je šteta učinjena visokim stupnjem korištenja energije velika, korist u obliku povećane kvalitete života, produljenog života, povećane individualne slobode, je daleko veća. Iako se nulto rješenje, dakle demontiranje ljudske civilizacije, kao što zagovaraju najekstremniji predstavnici ekološkog pokreta, može smatrati ideološki konzistentnim, gledano iz pseudoobjektivne pozicije "ljudi kao samo jedna vrsta", nije realno za očekivati da će se dogoditi. S druge strane, moguće je mnogo učiniti na smanjenju zagađenja, uz mali direktni trošak, u isti mah povećavajući kvalitetu života ljudi, te smanjujući opterećenje na resurse. Kod traženja optimalnog kursa, nije moguće unaprijed odrediti odnose pojedinih faktora, nego treba tražiti optimum specifičan za određenu situaciju, uzimajući u obzir ekonomske, ekološke i socijalne faktore.

=Klimatske promjene=
[[Image:Crta.jpg]]

===Efekt 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, N2O, 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 (I) 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 utjecaj 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.

[[Image:xxx.jpg]]

Slika 2. Što je to efekt staklenika?
Dio reflektiranog zračenja se apsorbira u stakleničkim plinovima
(CO2, N2O, CH4, HFC, PFC, SF6).
Značajan mehanizam održanja temperature atmosfere (bez tih plinova temperatura bi bila 30oC niža.

===Promjena koncentracije CO2 i temperature===

Danas je već sa sigurnošću poznato da se koncentracija ugljičnog dioksida značajno povećala tijekom posljednjeg stoljeća, te je gotovo sigurno da je to posljedica ljudske aktivnosti. Najznačajnija ljudska aktivnost koja ima za posljedicu emisije ugljičnog dioksida je izgaranje fosilnih goriva.

[[Image:slika3.jpg]]

Slika 3. Promjena povjesne koncentracije CO2 mjerene
u atmosferi od 1960, te u vječnom ledu od 1860.

Što je s promjenama temperature? Usrednjena globalna temperatura raste (Slika 4.), ali se taj indeks računa na bazi podataka iz meteoroloških stanica s nepoznatom točnošću podataka, te često stanica smještenih u gradovima. Usrednjena temperatura u SAD, gdje su mjerenja bilježena sa većom sigurnošću, raste manje značajno (Slika 5.). Mjerena temperatura troposfere (Slika 6.), dakle bez utjecaja mjernih nepreciznosti i gradova, ipak ukazuje na povećanje od najmanje 0.4 C.

[[Image:slika4.gif]]

Slika 4. Promjena globalne prosječne temperature
1880-2000 prema Goddard Institute (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika5.gif]]

Slika 5. Promjena prosječne temperature u SAD
1880-2000 prema Goddard Institute (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika6.gif]]

Slika 6. Promjena globalne prosječne temperature 1979-2003 mjerena iz NOAA satelita (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

Da li postoji neka veza između promjene koncentracije ugljičnog dioksida i temperature? Slika 7. pokazuje usporedbu promjene koncentracije CO2 i prosječne globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina. Koncentracija CO2 dobivena je iz uzoraka antarkičkog leda, mjerenjem koncentracije u zaostalim mjehurićima zraka. Temperatura je rekonstruirana na temelju podataka o glacijacijama, te ciklusima flore i faune na zemlji u proteklih 150000 godina. Usporedba krivulja temperature i koncentracije CO2 vrlo uvjerljivo ukazuje na postojanje relacije, ali postavlja se pitanje koliko su ti podaci precizni.

[[Image:slikka7.jpg]]

Slika 7. Usporedba promjene koncentracije CO2 i prosječne
globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina

Može se iz slike 7. primijetiti da postoje i prirodni izvori promjene koncentracije CO2 među ostalim i vulkanske erupcije. Zemlja je dinamički a ne statički sistem, dakle oscilacije su normalna i prirodna pojava. Međutim, sve je više vjerojatno da postoji dovoljno jaka veza između koncentracije CO2 i prosječne globalne temperature, da bi se moglo govoriti o globalnom zatopljenju kao posljedici ljudske aktivnosti.

===Modeliranje globalnog zatopljenja===
Da bi se moglo s dovoljnom dozom sigurnosti utvrditi da neka teza stoji, potrebno je teoriju potvrditi eksperimentom. Modeli klimatskih promjena, bazirani na računalnoj mehanici fluida (CFD), koji se razvijaju u posljednje 3 dekade, pokušavaju pretpostavljene procese u atmosferi modelirati i usporediti s izmjerenim temperaturama. Prvi takvi modeli, koji su se pojavili sedamdesetih godina, uzimali su u obzir samo efekt staklenika.

[[Slika:Modtemp.jpg]]

Slika 8. Usporedba mjerenih vrijednosti prosječne globalne temperature te vrijednosti dobivenih modeliranjem.

Iz Slike 8. vidljivo je da se uzimanjem u obzir samo efekta staklenika dobivaju prevelike vrijednosti, ali ako se k tome uzmu u obzir i efekt sulfatnih aerosola, te fluktuacija sunčevog zračenja (http://climatechange.umaine.edu/Research/Contrib/html/19.html) dobije se rezultat koji se odlično poklapa s mjerenim rezultatima, te uz pretpostavku da mjereni podaci dobro predstavljaju stvarno stanje, ukazuju da nam je veza poznata i da možemo računati utjecaj. Ako se takvi modeli primjene na model svjetske klime dobije se temperaturna distribucija za 2080 kao na slici 9.

[[Slika:tempdiff.jpg]]

Slika 9. Raspored porasta temperature od danas pa do 2080.
a)Scenario bez pokušaja smanjenja emisija (business as usual)
b)Scenario u kojem se koncentracija CO2 stabilizira na 750 ppm
c)Scenario u kojem se koncentracija CO2 stabilizira na 550 ppm

===Kretanje emisija CO2===

Recimo da se odluči stabilizirati koncentraciju CO2 na 450 ppm, te time izbjeći jače globalno zatopljenje? Kako bi se trebale kretati emisije dano je slici 10. Očito je da bi razvijene zemlje morale smanjiti emisije na 10% sadašnjih do 2060, te da bi zemlje u razvoju također morale početi smanjivati emisije poslije 2050.

[[Slika:Emisstab.jpg]]

Slika 10. Maksimalne godišnje emisije da bi se koncentracija stabilizirala na 450 ppm

A koliko su te emisije sada, i koliko će biti ako se ništa ne učini? Slika 11. prikazuje historijske vrijednosti emisija 1860-1990 po regijama. Slika 12. prikazuje vrijednosti emisija prema business as usual scenariju, dakle scenariju u kojem nije predviđeno da dođe do odstupanja od postojećih i predvidljivih trendova.

[[Slika:emishist.jpg]]

Slika 11. Emisije CO2 po regijama, 1860-1990

[[Slika:co2futureemission.jpg]]

Slika 12. Procjena kretanja emisija 1990-2030 po regijama prema business as usual scenariju

===Posljedice globalnog zatopljenja===

Posljedice globalnog zatopljenja mogu obuhvaćati:

*topljenje polarnih kapa i ledenjaka
*povišenje nivoa mora (slika 13.)
*dezertifikacija
*utjecaj na poljoprivredu (slika 14.)

Iako je većina negativno, utjecaj na poljoprivredu na Sjevernoj hemisferi bi mogao biti povoljan, pretvarajući Sibir i Kanadu u intenzivna poljoprivredna područja.

[[Slika:Sealevel.jpg]]

Slika 13. Promjena linije obale kao posljedica povišenja nivoa mora za 1 m na
primjeru južne Floride

[[Slika:Grainyie.jpg]]

Slika 14. Promjene u prinosu žitarica u slučaju udvostručavanja koncentracije CO2

===Izvori emisije CO2===

Emisije CO2, najvažnijeg plina koji utječe na efekt staklenika, uglavnom su posljedica energetskih transformacija, u kojima se izgaranjem goriva kemijska energije pretvara u toplinsku (koja se kasnije može koristiti direktno kao toplina ili za proizvodnju električne energije), ili u transportu, gdje se kemijska energija goriva pretvara u mehaničku energiju. Manji dio emisija dolazi iz industrijskih procesa, u kojima je ugljični dioksid nusprodukt, koji se gotovo redovno ispušta u atmosferu. Također, fosilna goriva sadrže manje količine ugljičnog dioksida, koji se prilikom vađenja iz zemlje, ispušta u atmosferu.

Što je s biomasom?

Izgaranje drva i biomase rezultira emisijama CO2, međutim, u slučaju da je drvna masa ili biomasa općenito, zamijenjena novim rastom, može se reći da je ugljični dioksid koji je ispušten u atmosferu, iz nje i izvučen, te da je proces obnovljiv. Zato se emisije biomase ne obračunavaju na isti način kao i fosilna goriva, nego se bilanca radi na ukupnoj količini CO2, koja je akumulirana u vegetaciji. U slučaju da korištenje biomase rezultira smanjenjem akumulirane količine CO2, tada se ne može govoriti o obnovljivosti biomase.

Izgaranje fosilnih goriva

Fosilna goriva su također nastala od biomase, ali je brzina njihovog nastanka zanemarivo mala, te je vezana na specifične geološke uvjete, tako da se dakle mogu smatrati neobnovljiva, u okvirima ljudske povijesti.

- nafta i njeni derivati (mazut, lož ulje, teško ulje, lako ulje, diesel, benzin, itd.)
- ugljen
- plin

1 kg C -> 44/12 kg CO2

1 t nafte ili ugljena s c=0.8 -> 44/12*0.8= 2.93 t CO2

::::::::::'''Tablica 1.''' Potrošnja fosilnih goriva u svijetu, Evropi (uključuje i zemlje bivšeg SSSR-a) i Hrvatskoj 2002

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2" align="center"
| width="25%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/index.php?title=Jedinice mtoe] - million tons of oil equivalent
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Svijet
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Evropa (EU15)
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | [http://www.iea.org/Textbase/stats/noncountryresults.asp?nonoecd=Croatia Hrvatska]
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | nafta
| width="25%" align="middle" | '''3714'''
| width="25%" align="middle" | 923 (599)
| width="25%" align="middle" | 4.4
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | ugljen
| width="25%" align="middle" | '''2397'''
| width="25%" align="middle" | 521 (217)
| width="25%" align="middle" | 0.6
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | plin
| width="25%" align="middle" | '''2169'''
| width="25%" align="middle" | 913 (350)
| width="25%" align="middle" | 2.5
|}

 

{|
| width="11%" |
|}

===Struktura potrošnje fosilnih goriva===

<div align="center">'''Tablica 2.''' Glavni tipovi potrošnje fosilnih goriva</div>

{| width="639" border="1" align="center" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="162" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | energetska pretvorba
| width="263" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | privredna potrošnja
| width="194" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | privatna potrošnja
|-
| width="162" height="18" | električna struja
| width="263" height="18" | poljoprivreda, šumarstvo, ribolov
| width="194" height="18" | kućanstva
|-
| width="162" height="18" | para i topla voda
| width="263" height="18" | industrija i rudarstvo
| width="194" height="18" | promet
|-
| width="162" height="36" | 
| width="263" height="36" | neenergetska potrošnja u industriji
| width="194" height="36" | 
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | građevinarstvo
| width="194" height="19" | 
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | usluge
| width="194" height="19" | 
|}

{|
| width="11%" |
|}

Tablica 2. prikazuje sistematizaciju tipova potrošnje fosilnih goriva prema djelatnostima. Međutim, da bi se sagledale mogućnosti smanjenja emisije CO2 bolje je razdijeliti potrošnju prema tehnološkom procesu. Kako je potrošnja fosilnih goriva u poljoprivredi, šumarstvu, ribolovu i građevinarstvu uglavnom posljedica korištenje mehanizacije, dakle motora s unutrašnjim izgaranjem, ima smisla te djelatnosti pripojiti prometu. Potrošnja fosilnih goriva u uslugama slična je potrošnji u kućanstvima (uglavnom grijanje).

[[Image:Fosilfuels.gif|center]]

<div align="center">'''Slika 15.''' Struktura potrošnje fosilnih goriva u Hrvatskoj 1995. godine</div>

Slika 15. prikazuje udjele pojedinih tehnoloških procesa u potrošnji fosilnih goriva u Hrvatskoj, pa prema tome i emisiji CO2. Očito je da bi se u Hrvatskoj imalo smisla najviše djelovati na smanjenje emisije upravo u prometu, jer je tu najveći udio. Proizvodnja električne energije stvara manji dio emisije, iako joj se posvećuje najviše pažnje. To je stoga što za sada tehnologija ne omogućava veliki napredak u području smanjenja emisije CO2 u prometu.

===Smanjenje emisije CO2 pri proizvodnji električne energije===

{|
| width="2%" |
[[Image:dio.jpg]]
| width="80%" | ''' Nuklearna energija'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
Zemlje s velikim udjelom nuklearne energije u proizvodnji struje (Litva, Francuska, Belgija preko 60%, Ukrajina, Švedska, Bugarska, Slovačka, Švicarska, Mađarska, Slovenija preko 40%, Južna Koreja, Japan, Njemačka, Finska preko 30%, Španjolska, Britanija i Armenija preko 20%) će vrlo teško smanjiti emisiju ako se odluče za odustajanje od nuklearne opcije. Primjer Švedske koja je odlučila zatvoriti nuklearne elektrane:

IT IS often ticklish to balance protection of the environment against its cost. Sweden’s Social Democratic government has come up with a novel answer: a “green” policy that is not only hugely expensive, but may actually damage the environment. It plans shortly to shut a nuclear power station that is efficient and safe; another is to be closed in 2001. If the courts permit the closures, Sweden will be poorer and dirtier—and may be more at risk from nuclear accidents. (članak iz The Economist)

U potrazi za opcijama rješavanja problema globalnog zatopljenja (koje bi Hrvatsku ako ratificira Kyoto protokol mogao koštati godišnje oko 100 milijuna eura), skupih fosilnih goriva, pojave novih sigurnijih nuklearnih tehnologija, izostanak nesreća poslije Černobila te značajne vremenske distance u odnosu na nesreće, nuklearna energija se vraća u područje javnih rasprava kao moguće ekološki prihvatljivo rješenje. Ponovno uzimanje u obzir nuklearne energije u razvijenim zemljama i zemljama u tranziciji je ponovno postalo pravilo, a donesene su i neke odluke o gradnji. Pred katastrofalnim mogućim posljedicama globalnog zatopljenja, zeleni se sve češće opredjeljuju za nuklearnu energiju. Simatična je izjava 2004. godine osnivaća Greenpeace-a, Jamesa Lovelocka: “Only nuclear power can halt global warming.”

|}

{| width="100%"
| width="6%" |
| width="85%" |
'''Table 3'''. Prednosti i nedostaci nuklearne energije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | emisija CO2 je zanemariva
| width="50%" | politički neprihvatljiva u velikom broju zemalja
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | visoki kapitalni troškovi - značajno skuplja od fosilnih goriva
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | Hrvatska - premali energetski sistem 1 centrala = 1/4 sistema
|}

 Link:''' '''''' [http://www.iaea.org International Atomic Energy Agency - IAEA]''' 

| width="9%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]]
| width="80%" | ''' Kombinirani ciklus'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Kombinacijom plinske i parne turbine moguće je povećati efikasnost s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 50-65%. 

|}

{| width="100%"
| width="5%" |
| width="89%" |
'''Table 4'''. Prednosti i nedostaci kombiniranog ciklusa 

{| width="687" border="1"
| width="378" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="293" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="378" height="60" | udvostručenjem efikasnosti pri proizvodnji električne energije moguće je raspoloviti emisiju CO2
| width="293" height="60" | relativno komplicirana tehnologija
|}

 
| width="6%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Kogeneracija'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Ideja kogeneracije je da se otpadna toplinska energija koja izlazi iz dimnjaka termocentrale iskoristi, recimo za grijanje tople vode i pare (daljinska toplina), koja će se koristiti ili u industriji ili u sistemima distriktnog (centralnog) grijanja. Time se iskoristivost povećava s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 60-70%. Prema slici 15. vidi se je potrošnja fosilnih goriva na proizvodnju električne i toplinske energije slična, pa bi se teoretski moglo značajno smanjiti emisiju CO2. Međutim, kako je mjesto proizvodnje daljinske topline po definiciji različito od mjesta proizvodnje električne energije, nije za očekivati da će više od desetak posto električne energije biti proizvođeno kogeneracijom. 

|}

{| width="100%"
| width="2%" |
| width="95%" |
'''Table 5. '''Prednosti i nedostaci kogeneracije 

{| border="1"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | korištenjem istog goriva za proizvodnju električne i toplinske energije moguće je raspoloviti emisiju CO2
| width="50%" | proizvodnja toplinske energije mora biti na mjestu (ili blizu) potrošnje
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | proizvodnja električne energije mora biti blizu mjesta hlađenja (rijeke, more)
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | proizvodnja električne energije nije preporučljiva blizu velikih koncentracija stanovništva zbog zagađenja
|-
| 
| potrebna gradnja vrelovoda
|-
| 
| problem kondenzata
|}

linkovi:

<blockquote>

; '''[http://www.cogen.org/ Cogen Europe]''' 
; [http://www.energy.rochester.edu/cogen/chpguide.htm '''Cogeneration Buyers Guide'''] 

</blockquote>
| width="3%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Obnovljivi izvori'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Obnovljivi izvori su oni koji se ne troše našim korištenjem jer mi samo koristimo razliku u potencijalu: 

* hidroenergija 
* biomasa i otpad 
* sunčeva energija 
* energija vjetra 
* geotermalna energija 

Treba razlikovati korištenje tih energija za proizvodnju električne i toplinske energije. Za sada samo hidroenergija (tab. 6.) ima značajan udio (naročito u Hrvatskoj) u proizvodnji električne energije, iako se posljednjih godina probija energija vjetra koja se približava komercijalizaciji. Ipak, može se s velikom vjerojatnošću reći da obnovljivi izvori neće značajnije sudjelovati u zadovoljenju Kyoto protokola, bilo zbog cijene ili zbog ograničenih ekonomski iskoristljivih resursa.

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 6.''' Prednosti i nedostaci hidroenergije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | zanemariva emisija CO2
| width="50%" | jefitini potencijali već iskorišteni
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | velike HE čine velike ekološke štete (npr. dizanje nivoa vode - Međimurje)
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | male HE su teško isplative
|-
| 
| poplavljivanje korisnog (naseljenog ili obrađenog) zemljišta
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
Iako izgaranje biomase i otpada stvara emisiju CO2, smatra se da bi ta ista biomasa svojim prirodnim procesom truljenja emitirala istu količinu CO2 pa prema tome ulazi u energente koji smanjuju emisiju. Čak i uzgajanje biomase ima isti učinak jer će vegetacija povući gotovo sav potreban ugljik iz atmosfere. Djelomično sličan mehanizam se može uzeti i za otpad nepetrokemijskog porijekla. 

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 7.''' Prednosti i nedostaci izgaranja biomase 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | "zanemariva" emisija CO2
| width="50%" | slaba energetska moć
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | teška kontrola nad ostalim emisijama
|-
| 
| potrebna velika površina
|-
| 
| skup transport - samo na lokalitetu gdje je biomasa nusproizvod nekog drugog procesa
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Uvoz električne energije'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Iako je uvoz električne energije anatema danas u Hrvatskoj energetici, postavlja se pitanje nije li to najčišće rješenje? 

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 8.''' Prednosti i nedostaci uvoza električne energije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | emisija CO2 je zanemariva
| width="50%" | politički neprihvatljiva u Hrvatskoj - zašto? [Nizozemska zadovoljava iz uvoza 17% potrebne električne energije]
|-
| width="50%" | svaka se zemlja specijalizira za proizvodnju onoga u čemu ima "relative advantage" - efikasno korištenje resursa obavlja se podjelom rada
| width="50%" |
bolje je uvoziti proizvod nižeg stupnja dorade i dodavati mu vrijednost (dakle primarna versus sekundarna energija), ali samo ako je prerada efikasna - upitno za Hrvatsku
|-
| width="50%" | Hrvatska je premali energetski sistem (12TWh) - pool
| width="50%" | 
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
|}

===Smanjenje emisije CO2 racionalnim korištenjem energije===

Oblici neracionalnog korištenja energije:

=== Industrija ===

* bacanje kondenzata u kanalizaciju
* puštanje otpadne topline na jednom mjestu, kada se topla voda i para proizvode na drugom
* korištenje zastarjele tehnologije

=== Zgradarstvo ===

* gradnja kuća kao u Hrvatskoj (k = cca. 1.2-1.5 W/m2K) je ekonomski nonsense

:::::::'''Tablica 9.''' Usporedba potrošnje energije i emisije CO2, te ekonomske efikasnosti korištenja energije i intenziteta emisija CO2, 1996

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2" align="center"
| width="25%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/Pretvorba%20jedinica%20za%20energiju%20i%20volumen.htm kgoe] - kg of oil equivalent
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Svijet
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | bogate zemlje (OECD)
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | zemlje u tranziciji
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | hrvatska
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_7.pdf kgoe/capita] 
| width="20%" align="middle" | 1684
| width="20%" align="middle" | 5259
| width="20%" align="middle" | 2732
| width="20%" align="middle" | 1418
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_8.pdf tCO2/capita] 
| width="20%" align="middle" | 4.0
| width="20%" align="middle" | 12.1
| width="20%" align="middle" | 7.4
| width="20%" align="middle" | 3.7
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_8.pdf GDP1995$/kgoe] 
| width="20%" align="middle" | 3.2
| width="20%" align="middle" | 5.0
| width="20%" align="middle" | 0.8
| width="20%" align="middle" | 2.8
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_8.pdf kgCO2/GDP1995$] 
| width="20%" align="middle" | 0.7
| width="20%" align="middle" | 0.5
| width="20%" align="middle" | 3.4
| width="20%" align="middle" | 0.9
|}

 

{|
| width="11%" |
|}

Prema tablici 9. može se zaključiti da je potrošnja energije i emisija CO2 po glavi stanovnika (capita) i Hrvatskoj i ostalim zemljama tranzicije značajno niža od bogatih zemalja, međutim da je efikasnost iste s obzirom na iznos bruto domaćeg proizvoda lošija.

Zemlje u tranziciji trebaju 6 puta više energije za isti proizvod, te za isti proizvod emitiraju 7 puta više CO2 u atmosferu. Hrvatska je nešto bolja od prosjeka zemalja u tranziciji, ali je lošija od razvijenih zemalja.

S druge strane, postoji i protuargument, koji ukazuje na prirodni mehanizam koji dovodi do takve neefikasnosti. Naime, proizvodnju na srednjem nivou razvoja (sekundarni sektor) energetski je intenzivna, dok se ekonomska djelatnost na višem nivou razvoja (tercijarni sektor) odlikuje niskom energetskom intenzivnošću.
To pokazuje slika 16.

[[Image:trendgdp.jpg]]

Slika 16. Historijski trend energetskog intenziteta

===Smanjenje emisije CO2 u transportu===

Promet je vrlo značajan izvor emisije CO2, kao što se vidi na slici 15. u Hrvatskoj i najznačajniji. Međutim velike promjene se ne mogu postići više povećanjem efikasnosti postojeće tehnologije, jer je na tom području već mnogo učinjeno u zadnjih 20 godina od naftne krize. Tijekom devedesetih automobilska je industrija pod pritiskom kalifornijskih zakona ulagala u '''električne automobile''', međutim pokazalo se da ta tehnologija neće postati komercijalna, jer nisu razvijeni akumulatori koji bi zadovoljavali potrebe tržišta za pokretnošću. Krajem se devedesetih ubrzao razvoj automobila pogonjenih vodikom, i to s motorima s unutrašnjim izgaranjem (IC, slika 17.) i gorivim ćelijama (FC, slika 18., 19.). '''Motori s unutrašnjim izgaranjem na vodik''' su u uznapredovanoj fazi razvoja, tj. postojeći motori koji koriste plin mogu se relativno jednostavno preraditi na vodik.

Otkad je cijena nafte prešla 50 USD/bbl, zamjenska '''biogoriva''', etanol i biodizel postaju isplatljiva, te njihova potrošnja rapidno raste. '''Etanol''' se tehnički može dodavati u benzinska goriva do 22% te u dizelska goriva do 15% bez potrebe preinake vozila. U posljednjih desetak godina sve je veći udio u proizvodnji tzv. automobila na fleksibilan goriva (flexi-fuel vehicle - '''FFV'''), koje mogu koristiti E85 (gorivo s 85% etanola i 15% benzina). Do 10% etanola u gorivu služi kao zamjena za inače neophodni aditiv MTBE. Može se prema literaturi procijeniti da je proizvodnja etanola iz kukuruza isplatljiva naveliko u slučaju cijene nafte veće od 50 USD po barelu (što se može očekivati prema situaciji na tržištu te srednjeročnim interesima glavnih učesnika tijekom dovoljno dugog perioda). Zasad ne postoji strategija za korištenje bioetanola u Hrvatskoj. '''Biodizel''' se tehnički može dodavati u dizelska goriva do 5% bez potrebe preinake vozila, dok je za korištenje B70 ili B100 (70% i 100% biodizela) potrebno imati posebna vozila. Može se procijeniti da je pri očekivanoj cijeni nafte dodavanje biodizela isplatljivo. Postojeća Strategija energetskog razvitka predviđa da se 2010. u Hrvatskoj godišnje proizvodi 70.000 do 100.000 tona biodizela.

[[Image:ford.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 17.''' Ford Model U, Automobil pogonjen 
motorom s unutrašnjim izgaranjem na vodik</div>

'''Gorive ćelije''' su još uvijek tehnologija u razvoju, čija je cijena još uvijek dva reda veličine iznad nivoa potrebnog za komercijalizaciju (cca. 50 €/kW i 10000 sati rada).

[[Image:daimler2.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 18.''' DaimlerChrysler Necar 5, automobil pogonjen gorivim ćelijama</div>

[[Image:daimler3.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 19.''' DaimlerChrysler Commander 2, automobil pogonjen gorivim ćelijama</div>

Obje tehnologije ovise o razvoju '''spremnika''' za vodik (tekući vodik na -250oC, komprimirani vodik na 750 bar ili metalni hidrid), ili '''reformiranja''' (izdvajanja vodika iz ugljikovodika) nekog od ugljikovodika - najčešće etanola, ali može i metana, benzina, Diesela. Reformiranje se razvilo kao tehnologija da bi se izbjeglo rukovanje vodikom. Naime, '''stanice''' za točenje vodika moraju biti bez ljudi (slika 20.), u potpunosti automatizirane, što znači da je potrebno izgraditi potpuno novi sistem stanica, odvojen od postojećih. Punjenje nekog od ugljikovodika je već uhodana tehnologija, te može koristiti postojeću infrastrukturu.

[[Image:bmw.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 20.''' BMW automatska stanica za komprimiranje vodika (cca. 3 min)</div>

'''Uvijek za 4 godine'''

Članak iz '''1994''': A milestone is looming four years off. By '''1998''', 2% of all new cars in California must be ZEV (zero-emission vehicles, such as EVs, flywheel cars, hydrogen cars, etc.). In other words, this means an auto manufacturer must sell two EVs out of every hundred vehicles it sells. There will be a $5,000 penalty for each non-ZEV car sold beyond this ratio. And, importantly, this ratio will be based upon actual consumer sales: cramming a big, heavy, boxy van full of batteries won't get the manufacturer off the hook with a "nobody wanted or could afford it" argument. Other states have also adopted this mandate. Even Canada is close to joining the ZEV club. - Odgođeno do 2004 kada će 10% automobila morati biti ZEV na Kalifornijskom tržištu automobila.

Članak iz '''1999''': “TODAY the race to develop the fuel-cell car is over,” DaimlerChrysler’s chairman, Jürgen Schrempp, told journalists on March 17th. “Now we begin the race to lower the cost to the level of today’s internal combustion engine. We’ll do it by '''2004'''.” There is no point in understatement when you are determined to be first in the market with what may turn out to be the pollution-free product that succeeds the petrol-driven car within 30 years. [http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/The%20fuel-cell%20car%20accelerates.htm (The Economist, 1999)]

Članak iz '''1999''': THIS WEEK two nails were hammered into the coffin of the internal-combustion engine. The first came when Toyota and General Motors, which between them make a quarter of the world’s cars, signed a pact to develop alternatives. These include battery-powered cars, “hybrid” vehicles that have both electric and petrol engines, and—most significantly—vehicles powered by fuel cells. The second was the result of an alliance between DaimlerChrysler and Ford (another quarter of the world’s car production), and Ballard Power Systems, a Canadian firm that has been developing fuel cells for use in vehicles for several years. [http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/The%20fuel-cell%20car%20accelerates.htm (The Economist, 1999)]

Članak iz '''2002''': U.S. Legislators Propose H2GROW Act. 
U.S. Senator Ron Wyden (D-OR) and U.S. Representative Christopher Cox (R-CA) have introduced a bipartisan bill called the H2GROW Act - Hydrogen Transportation Wins Over Growing Reliance on Oil. The bill includes tax credits: for the purchase of fuel cell vehicles; for hydrogen fuel; and for building a hydrogen-fueling infrastructure. The goal of the H2GROW Act is to reduce reliance on 30 million barrels of foreign oil a year. The bill also mandates that hydrogen-powered vehicles must comprise a minimum percentage of federal fleets, from five percent for fleets of 100 vehicles or more in 2006 to 50 percent for fleets of 50 vehicles or more in 2012. [http://www.senate.gov/Senate404.html (http://wyden.senate.gov/media/2002/2003211557.html)]

linkovi:


 [http://arbis.arb.ca.gov/msprog/zevprog/zevprog.htm Zero-Emissions Vehicle Program]
 [http://energy.ca.gov/afvs/index.html Alternative Fuel Vehicles]
 [http://www.fuelcelltoday.com/ Fuel cell today]
 [http://www.h2cars.biz/ H2CarsBiz]


=== Kyoto protokol ===

The protocol, adopted by the 159 countries present, sets legally binding targets for cutting the emissions of six greenhouse gases—mostly pollutants caused by burning coal, oil and other hydrocarbon fuels—by an aggregate 5.2% from 1990 levels during the years 2008 to 2012. (članak iz The Economist)

 [http://unfccc.int/2860.php United Nations Framework Convention on Climate Change]
 [http://unfccc.int/resource/convkp.html Konvencija i Kyoto Protocol]
 [http://unfccc.int/resource/conv/index.html Konvencija tekst]
 [http://unfccc.int/resource/conv/ratlist.pdf Potpisnici]

potpisana i ratificirana: 189 zemalja (Hrvatska uključena u Aneks I)
Aneks I - zemlje Zapada i tranzicije

 [http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.pdf Kyoto Protokol tekst]
 [http://unfccc.int/files/essential_background/kyoto_protocol/application/pdf/kpstats.pdf Potpisnici Kyoto protokola]

Kyoto Protokol je stupio na snagu 16. veljače. Ratificiran od strane 156 zemalja (ali nisu Australija, Hrvatska, Kazahstan, Monaco, SAD i Zambija).

Potpisnici Protokola su se obavezale pratiti emisije stakleničkih plinova. Zemlje potpisnice Aneksa B Protokola su se obavezale smanjiti emisije u odnosu na baznu godinu, tijekom prvog budžetskog perioda 2008-12.

One zemlje koje to ne uspiju mogu nadokupiti dozvole za emitiranje više emisija od onih zemalja koje su smanjile više nego što su trebale (Emission Trading), ili mogu uložiti u projekte smanjenja emisija u drugim zemljama Aneksa B (Joint Implementation) ili zemljama koji nisu dio Aneksa (Clean Development Mechanism).

[[Image:kyoto.jpg]]

Slika 21. Očekivani trend emisije CO2 u Hrvatskoj i preuzete obaveze po Kyoto protokolu

'''Kyoto protokol - linkovi :'''
 [http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.html The Kyoto Protocol on Climate Change]
 [http://unfccc.int/resource/beginner.html Beginner's Guide to the UNFCCC Convention on Climate Change]
 [http://www.weathervane.rff.org./ WEATHERVANE: climate change, global warming, The Kyoto Protocol, climate policy]
 [http://www.weathervane.rff.org/features/feature027.html The Kyoto Protocol: The Realities of Implementation]
 [http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm RECORD BREAKING TEMPERATURES SEEN AS POSSIBLE EVIDENCE OF FASTER RATE OF GLOBAL WARMING]
 [http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm Carbon Market News]
 [http://www.john-daly.com/ Still Wating for Greenhouse]
 [http://www.lomborg.com/ Lomborg, The Skeptical Environmentalist]

The Kyoto Protocol on Climate Change - http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.html

Beginner's Guide to the UNFCCC Convention on Climate Change -http://unfccc.int/resource/beginner.html

WEATHERVANE: climate change, global warming, The Kyoto Protocol, climate policy - http://www.weathervane.rff.org./

The Kyoto Protocol: The Realities of Implementation - http://www.weathervane.rff.org/features/feature027.html

RECORD BREAKING TEMPERATURES SEEN AS POSSIBLE EVIDENCE OF FASTER RATE OF GLOBAL WARMING - http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm

Carbon Market News - http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm

Still Wating for Greenhouse - http://www.john-daly.com/

Lomborg, The Skeptical Environmentalist - http://www.lomborg.com/

'''The Economist o promjeni klime i Kyoto protokolu:'''

[[Hot air from Kyoto|Hot air from Kyoto]]

[[Big business and global warming |Big business and global warming ]]

[[A fund for carbon traders |A fund for carbon traders ]]

[[Where to sink carbon |Where to sink carbon ]]

==Zaključak==

[[Image:Crta.jpg]]

* Emisije u energetici i prometu, značajni su izvor lokalnih i globalnih emisija
* Emisije uzrokuju zdravstvene probleme, kisele kiše i globalno zatopljenje
* Kyoto protokol protiv globalnog zatopljenja - teško ostvarivo smanjenje emisije CO2
* Racionalnim korištenjem energije u industriji i kućanstvima može se učiniti dosta na smanjenju emisije, ali ljudi se nisu spremni odreći životnog standarda
* Nuklearna energija se ponovo pojavljuje kao realno rješenje, iako politički neprihvatljiva u mnogim zemljama,te skuplja od energije dobivene iz fosilnih goriva - Kyoto protokol kao izbor između globalnog zatopljenja i nuklearne energije
* Za Hrvatsku je uz racionalno korištenje energije (gdje su neiskorištene mogućnosti velike), vjerojatno najjeftinije rješenje dugoročni uvoz struje iz susjednih zemalja, te korištenje biogoriva.

[[Image:Crta.jpg]]

ENERGETIKA I OKOLIŠ

2008-01-18T21:34:07Z

Rmikulandric: /* Kyoto protokol */

[[Image:OkolisZaglavlje.jpg]]

==Cilj poglavlja==
[[Image:Crta.jpg]]

Cilj ovog poglavlja je upoznati se najvažnijim mehanizmima kako energetika emisijama utječe na okoliš, te mogućnostima za smanjenje negativnog utjecaja.

==Svrha poglavlja==
[[Image:Crta.jpg]]

Nakon završetka ovog poglavlja, trebali biste moći:

#Razumjeti mehanizme '''emisija''' u energetici
#Razumjeti osnove nastajanja '''kiselih kiša''' te dobiti uvid u utjecaj koji emisije imaju na ljudsko '''zdravlje'''
#Razumjeti mehanizam '''globalnog zatopljenja''' i utjecaj koji energetika ima na njega
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 '''pri proizvodnji električne energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 '''racionalnim korištenjem energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 u '''transportu'''
#Poznavati osnove '''Kyoto Protokola'''

=Uvod:=
[[Image:Crta.jpg]]

Tijekom druge polovice dvadesetog stoljeća, sve više postaje jasno da ljudsko djelovanje na Zemlji ima za posljedicu promjene u okolišu, s potencijalno velikim posljedicama na ekološki sistem, floru, faunu, klimu, ali i na zdravlje i kvalitetu života ljudi. Te promjene, antropogene po svojem uzroku, posljedica su prilagođivanja okoliša ljudskim potrebama, krčenjem prirodnih habitata za potrebe poljoprivrede, kao posljedica urbanizacije i izgradnje prometnih pravaca, te zagađenjem okoliša otpadnim tvarima u poljoprivredi, industriji i prometu, te u energetskim transformacijama.

Promatrajući u ovome poglavlju odnos energetike prema okolišu, naglasak će se staviti na energetske transformacije, te zagađenja okoliša 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 utječu na ekosistem, neke zagađujući lokalno, a neke djelujući globalno. Dok je lokalno štetno djelovanje emisija svima vidljivo, i lagano se dolazi do koncenzusa oko mjera zaštite čim kada je društvo riješilo osnovne egzistencijalne probleme, dotle je globalno djelovanje emisija manje očito, i potrebno je stvarati širi koncenzus da bi se pokrenule mjere zaštite okoliša. 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. Tako će biomasa, koja je obnovljivi izvor, imati značajne lokalne emisije, vjetroenergija može imati negativan utjecaj na faunu, a čistoća će solarne energije skrivati zagađenja u procesu proizvodnje kolektora.

Ovo će se poglavlje posvetiti ukratko emisijama koje izazivaju kisele kiše, te nešto više trenutno vrlo važnom problemu emisija stakleničkih plinova, efektima tih emisija, te načinima smanjivanja tih emisija, što će biti od imanentnog značaja za energetsku politiku i razvoje energetskih tehnologija u sljedeće dvije dekade.

=Emisije u energetici=
[[Image:Crta.jpg]]

===Kisele kiše===

Svjedoci smo degenerativnih procesa u europskim šumama, uzrokovanih pojavom koju zovemo kiselim kišama. Kiselost kiša uzrokovana je povećanom količinom vodikovog iona H+ u otopini, koji je posljedica sljedećih

kemijskih procesa:

HNO3 => NO3-+ H+

H2SO4 = > SO42-+ 2H+

Emisije SOx i NOx pri energetskim transformacijama su glavni antropogeni izvor tih spojeva u atmosferi. Slika 1. pokazuje utjecaj koji sulfatni aerosoli imaju na sunčevo zračenje, te dobro pokazuju geografski raspored emisija SOx.

[[Image:oe2p.jpg]]

Slika 1. Geografska raspodjela utjecaja sulfatnih aerosola na sunčevo zračenje, W/m2

Djelovanje je emisija SOx regionalno, te koncentrirano u razvijenim zemljama, ali emisije se šire i preko nacionalnih granica malih zemalja, poput Hrvatske. Rješavanje problema kiselih kiša leži u smanjenju emisija SOx u energetskim transformacijama, na području zahvaćenih kontinenata. Potrebno je nadnacionalno djelovanje, ali ne i globalno.

Tehnologije za smanjenje emisija SOx su prvenstveno izbjegavanje korištenja fosilnih goriva s visokim udjelom sumpora, metode za DeSOx desumporizaciju kojima se pročišćavaju dimni plinovi, te financijske metode poput trgovanja emisijama, kojima se omogućuje minimizacija troška smanjenja emisija tržišnim alociranjem emisionih kvota.

===Utjecaj na zdravlje===

Lokalne emisije polutanata izazivaju zdravstvene probleme, često povećavajući rizik od kancerogenih oboljenja i za dva reda veličine, u područjima s velikim zagađenjem. Ponajprije to su emisije čestica, ozona, NOx, CO, ali i mnogih drugih spojeva, koji su nusprodukt energetskih transformacija, u prometu i energetici. Tako npr. prosječni Amerikanac ima šansu 1:100000 da oboli od raka kao posljedice zagađenja zraka, dok stanovnik velikih gradova živi s 20 puta većim rizikom, 1:5000, da tako oboli.

Zagađenje otpadnih voda, inače veliki problem za ljudsko zdravlje, nije primarno posljedica energetskih transformacija. Naime, iako se koriste velike količine vode u energetskim transformacijama, ipak je daleko značajniji utjecaj industrijskih procesa i korištenja vode u kućanstvima. Voda, kao jedan od osnovnih preduvjeta za život, može se smatrati da s energijom, predstavlja resurs, koji je čovječanstvo počelo koristiti u količinama koje nadilaze mogućnosti, te da će to biti jedan od glavnih tehnoloških pitanja XXI stoljeća.

Zagađenja bukom, vizualna zagađenja, zagađenje svjetlom, svjedoci smo novih oblika polucije, ili ih samo više primjećujemo, zahvaljujući značajno povećanom ekonomskom prosperitetu, koji onda postavlja i sve veće zahtjeve na kvalitetu života, često su posljedica energetskih transformacija, te o njima treba voditi računa.

Međutim, iako je šteta učinjena visokim stupnjem korištenja energije velika, korist u obliku povećane kvalitete života, produljenog života, povećane individualne slobode, je daleko veća. Iako se nulto rješenje, dakle demontiranje ljudske civilizacije, kao što zagovaraju najekstremniji predstavnici ekološkog pokreta, može smatrati ideološki konzistentnim, gledano iz pseudoobjektivne pozicije "ljudi kao samo jedna vrsta", nije realno za očekivati da će se dogoditi. S druge strane, moguće je mnogo učiniti na smanjenju zagađenja, uz mali direktni trošak, u isti mah povećavajući kvalitetu života ljudi, te smanjujući opterećenje na resurse. Kod traženja optimalnog kursa, nije moguće unaprijed odrediti odnose pojedinih faktora, nego treba tražiti optimum specifičan za određenu situaciju, uzimajući u obzir ekonomske, ekološke i socijalne faktore.

=Klimatske promjene=
[[Image:Crta.jpg]]

===Efekt 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, N2O, 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 (I) 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 utjecaj 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.

[[Image:xxx.jpg]]

Slika 2. Što je to efekt staklenika?
Dio reflektiranog zračenja se apsorbira u stakleničkim plinovima
(CO2, N2O, CH4, HFC, PFC, SF6).
Značajan mehanizam održanja temperature atmosfere (bez tih plinova temperatura bi bila 30oC niža.

===Promjena koncentracije CO2 i temperature===

Danas je već sa sigurnošću poznato da se koncentracija ugljičnog dioksida značajno povećala tijekom posljednjeg stoljeća, te je gotovo sigurno da je to posljedica ljudske aktivnosti. Najznačajnija ljudska aktivnost koja ima za posljedicu emisije ugljičnog dioksida je izgaranje fosilnih goriva.

[[Image:slika3.jpg]]

Slika 3. Promjena povjesne koncentracije CO2 mjerene
u atmosferi od 1960, te u vječnom ledu od 1860.

Što je s promjenama temperature? Usrednjena globalna temperatura raste (Slika 4.), ali se taj indeks računa na bazi podataka iz meteoroloških stanica s nepoznatom točnošću podataka, te često stanica smještenih u gradovima. Usrednjena temperatura u SAD, gdje su mjerenja bilježena sa većom sigurnošću, raste manje značajno (Slika 5.). Mjerena temperatura troposfere (Slika 6.), dakle bez utjecaja mjernih nepreciznosti i gradova, ipak ukazuje na povećanje od najmanje 0.4 C.

[[Image:slika4.gif]]

Slika 4. Promjena globalne prosječne temperature
1880-2000 prema Goddard Institute (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika5.gif]]

Slika 5. Promjena prosječne temperature u SAD
1880-2000 prema Goddard Institute (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika6.gif]]

Slika 6. Promjena globalne prosječne temperature 1979-2003 mjerena iz NOAA satelita (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

Da li postoji neka veza između promjene koncentracije ugljičnog dioksida i temperature? Slika 7. pokazuje usporedbu promjene koncentracije CO2 i prosječne globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina. Koncentracija CO2 dobivena je iz uzoraka antarkičkog leda, mjerenjem koncentracije u zaostalim mjehurićima zraka. Temperatura je rekonstruirana na temelju podataka o glacijacijama, te ciklusima flore i faune na zemlji u proteklih 150000 godina. Usporedba krivulja temperature i koncentracije CO2 vrlo uvjerljivo ukazuje na postojanje relacije, ali postavlja se pitanje koliko su ti podaci precizni.

[[Image:slikka7.jpg]]

Slika 7. Usporedba promjene koncentracije CO2 i prosječne
globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina

Može se iz slike 7. primijetiti da postoje i prirodni izvori promjene koncentracije CO2 među ostalim i vulkanske erupcije. Zemlja je dinamički a ne statički sistem, dakle oscilacije su normalna i prirodna pojava. Međutim, sve je više vjerojatno da postoji dovoljno jaka veza između koncentracije CO2 i prosječne globalne temperature, da bi se moglo govoriti o globalnom zatopljenju kao posljedici ljudske aktivnosti.

===Modeliranje globalnog zatopljenja===
Da bi se moglo s dovoljnom dozom sigurnosti utvrditi da neka teza stoji, potrebno je teoriju potvrditi eksperimentom. Modeli klimatskih promjena, bazirani na računalnoj mehanici fluida (CFD), koji se razvijaju u posljednje 3 dekade, pokušavaju pretpostavljene procese u atmosferi modelirati i usporediti s izmjerenim temperaturama. Prvi takvi modeli, koji su se pojavili sedamdesetih godina, uzimali su u obzir samo efekt staklenika.

[[Slika:Modtemp.jpg]]

Slika 8. Usporedba mjerenih vrijednosti prosječne globalne temperature te vrijednosti dobivenih modeliranjem.

Iz Slike 8. vidljivo je da se uzimanjem u obzir samo efekta staklenika dobivaju prevelike vrijednosti, ali ako se k tome uzmu u obzir i efekt sulfatnih aerosola, te fluktuacija sunčevog zračenja (http://climatechange.umaine.edu/Research/Contrib/html/19.html) dobije se rezultat koji se odlično poklapa s mjerenim rezultatima, te uz pretpostavku da mjereni podaci dobro predstavljaju stvarno stanje, ukazuju da nam je veza poznata i da možemo računati utjecaj. Ako se takvi modeli primjene na model svjetske klime dobije se temperaturna distribucija za 2080 kao na slici 9.

[[Slika:tempdiff.jpg]]

Slika 9. Raspored porasta temperature od danas pa do 2080.
a)Scenario bez pokušaja smanjenja emisija (business as usual)
b)Scenario u kojem se koncentracija CO2 stabilizira na 750 ppm
c)Scenario u kojem se koncentracija CO2 stabilizira na 550 ppm

===Kretanje emisija CO2===

Recimo da se odluči stabilizirati koncentraciju CO2 na 450 ppm, te time izbjeći jače globalno zatopljenje? Kako bi se trebale kretati emisije dano je slici 10. Očito je da bi razvijene zemlje morale smanjiti emisije na 10% sadašnjih do 2060, te da bi zemlje u razvoju također morale početi smanjivati emisije poslije 2050.

[[Slika:Emisstab.jpg]]

Slika 10. Maksimalne godišnje emisije da bi se koncentracija stabilizirala na 450 ppm

A koliko su te emisije sada, i koliko će biti ako se ništa ne učini? Slika 11. prikazuje historijske vrijednosti emisija 1860-1990 po regijama. Slika 12. prikazuje vrijednosti emisija prema business as usual scenariju, dakle scenariju u kojem nije predviđeno da dođe do odstupanja od postojećih i predvidljivih trendova.

[[Slika:emishist.jpg]]

Slika 11. Emisije CO2 po regijama, 1860-1990

[[Slika:co2futureemission.jpg]]

Slika 12. Procjena kretanja emisija 1990-2030 po regijama prema business as usual scenariju

===Posljedice globalnog zatopljenja===

Posljedice globalnog zatopljenja mogu obuhvaćati:

*topljenje polarnih kapa i ledenjaka
*povišenje nivoa mora (slika 13.)
*dezertifikacija
*utjecaj na poljoprivredu (slika 14.)

Iako je većina negativno, utjecaj na poljoprivredu na Sjevernoj hemisferi bi mogao biti povoljan, pretvarajući Sibir i Kanadu u intenzivna poljoprivredna područja.

[[Slika:Sealevel.jpg]]

Slika 13. Promjena linije obale kao posljedica povišenja nivoa mora za 1 m na
primjeru južne Floride

[[Slika:Grainyie.jpg]]

Slika 14. Promjene u prinosu žitarica u slučaju udvostručavanja koncentracije CO2

===Izvori emisije CO2===

Emisije CO2, najvažnijeg plina koji utječe na efekt staklenika, uglavnom su posljedica energetskih transformacija, u kojima se izgaranjem goriva kemijska energije pretvara u toplinsku (koja se kasnije može koristiti direktno kao toplina ili za proizvodnju električne energije), ili u transportu, gdje se kemijska energija goriva pretvara u mehaničku energiju. Manji dio emisija dolazi iz industrijskih procesa, u kojima je ugljični dioksid nusprodukt, koji se gotovo redovno ispušta u atmosferu. Također, fosilna goriva sadrže manje količine ugljičnog dioksida, koji se prilikom vađenja iz zemlje, ispušta u atmosferu.

Što je s biomasom?

Izgaranje drva i biomase rezultira emisijama CO2, međutim, u slučaju da je drvna masa ili biomasa općenito, zamijenjena novim rastom, može se reći da je ugljični dioksid koji je ispušten u atmosferu, iz nje i izvučen, te da je proces obnovljiv. Zato se emisije biomase ne obračunavaju na isti način kao i fosilna goriva, nego se bilanca radi na ukupnoj količini CO2, koja je akumulirana u vegetaciji. U slučaju da korištenje biomase rezultira smanjenjem akumulirane količine CO2, tada se ne može govoriti o obnovljivosti biomase.

Izgaranje fosilnih goriva

Fosilna goriva su također nastala od biomase, ali je brzina njihovog nastanka zanemarivo mala, te je vezana na specifične geološke uvjete, tako da se dakle mogu smatrati neobnovljiva, u okvirima ljudske povijesti.

- nafta i njeni derivati (mazut, lož ulje, teško ulje, lako ulje, diesel, benzin, itd.)
- ugljen
- plin

1 kg C -> 44/12 kg CO2

1 t nafte ili ugljena s c=0.8 -> 44/12*0.8= 2.93 t CO2

::::::::::'''Tablica 1.''' Potrošnja fosilnih goriva u svijetu, Evropi (uključuje i zemlje bivšeg SSSR-a) i Hrvatskoj 2002

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2" align="center"
| width="25%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/index.php?title=Jedinice mtoe] - million tons of oil equivalent
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Svijet
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Evropa (EU15)
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | [http://www.iea.org/Textbase/stats/noncountryresults.asp?nonoecd=Croatia Hrvatska]
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | nafta
| width="25%" align="middle" | '''3714'''
| width="25%" align="middle" | 923 (599)
| width="25%" align="middle" | 4.4
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | ugljen
| width="25%" align="middle" | '''2397'''
| width="25%" align="middle" | 521 (217)
| width="25%" align="middle" | 0.6
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | plin
| width="25%" align="middle" | '''2169'''
| width="25%" align="middle" | 913 (350)
| width="25%" align="middle" | 2.5
|}

 

{|
| width="11%" |
|}

===Struktura potrošnje fosilnih goriva===

<div align="center">'''Tablica 2.''' Glavni tipovi potrošnje fosilnih goriva</div>

{| width="639" border="1" align="center" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="162" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | energetska pretvorba
| width="263" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | privredna potrošnja
| width="194" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | privatna potrošnja
|-
| width="162" height="18" | električna struja
| width="263" height="18" | poljoprivreda, šumarstvo, ribolov
| width="194" height="18" | kućanstva
|-
| width="162" height="18" | para i topla voda
| width="263" height="18" | industrija i rudarstvo
| width="194" height="18" | promet
|-
| width="162" height="36" | 
| width="263" height="36" | neenergetska potrošnja u industriji
| width="194" height="36" | 
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | građevinarstvo
| width="194" height="19" | 
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | usluge
| width="194" height="19" | 
|}

{|
| width="11%" |
|}

Tablica 2. prikazuje sistematizaciju tipova potrošnje fosilnih goriva prema djelatnostima. Međutim, da bi se sagledale mogućnosti smanjenja emisije CO2 bolje je razdijeliti potrošnju prema tehnološkom procesu. Kako je potrošnja fosilnih goriva u poljoprivredi, šumarstvu, ribolovu i građevinarstvu uglavnom posljedica korištenje mehanizacije, dakle motora s unutrašnjim izgaranjem, ima smisla te djelatnosti pripojiti prometu. Potrošnja fosilnih goriva u uslugama slična je potrošnji u kućanstvima (uglavnom grijanje).

[[Image:Fosilfuels.gif|center]]

<div align="center">'''Slika 15.''' Struktura potrošnje fosilnih goriva u Hrvatskoj 1995. godine</div>

Slika 15. prikazuje udjele pojedinih tehnoloških procesa u potrošnji fosilnih goriva u Hrvatskoj, pa prema tome i emisiji CO2. Očito je da bi se u Hrvatskoj imalo smisla najviše djelovati na smanjenje emisije upravo u prometu, jer je tu najveći udio. Proizvodnja električne energije stvara manji dio emisije, iako joj se posvećuje najviše pažnje. To je stoga što za sada tehnologija ne omogućava veliki napredak u području smanjenja emisije CO2 u prometu.

===Smanjenje emisije CO2 pri proizvodnji električne energije===

{|
| width="2%" |
[[Image:dio.jpg]]
| width="80%" | ''' Nuklearna energija'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
Zemlje s velikim udjelom nuklearne energije u proizvodnji struje (Litva, Francuska, Belgija preko 60%, Ukrajina, Švedska, Bugarska, Slovačka, Švicarska, Mađarska, Slovenija preko 40%, Južna Koreja, Japan, Njemačka, Finska preko 30%, Španjolska, Britanija i Armenija preko 20%) će vrlo teško smanjiti emisiju ako se odluče za odustajanje od nuklearne opcije. Primjer Švedske koja je odlučila zatvoriti nuklearne elektrane:

IT IS often ticklish to balance protection of the environment against its cost. Sweden’s Social Democratic government has come up with a novel answer: a “green” policy that is not only hugely expensive, but may actually damage the environment. It plans shortly to shut a nuclear power station that is efficient and safe; another is to be closed in 2001. If the courts permit the closures, Sweden will be poorer and dirtier—and may be more at risk from nuclear accidents. (članak iz The Economist)

U potrazi za opcijama rješavanja problema globalnog zatopljenja (koje bi Hrvatsku ako ratificira Kyoto protokol mogao koštati godišnje oko 100 milijuna eura), skupih fosilnih goriva, pojave novih sigurnijih nuklearnih tehnologija, izostanak nesreća poslije Černobila te značajne vremenske distance u odnosu na nesreće, nuklearna energija se vraća u područje javnih rasprava kao moguće ekološki prihvatljivo rješenje. Ponovno uzimanje u obzir nuklearne energije u razvijenim zemljama i zemljama u tranziciji je ponovno postalo pravilo, a donesene su i neke odluke o gradnji. Pred katastrofalnim mogućim posljedicama globalnog zatopljenja, zeleni se sve češće opredjeljuju za nuklearnu energiju. Simatična je izjava 2004. godine osnivaća Greenpeace-a, Jamesa Lovelocka: “Only nuclear power can halt global warming.”

|}

{| width="100%"
| width="6%" |
| width="85%" |
'''Table 3'''. Prednosti i nedostaci nuklearne energije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | emisija CO2 je zanemariva
| width="50%" | politički neprihvatljiva u velikom broju zemalja
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | visoki kapitalni troškovi - značajno skuplja od fosilnih goriva
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | Hrvatska - premali energetski sistem 1 centrala = 1/4 sistema
|}

 Link:''' '''''' [http://www.iaea.org International Atomic Energy Agency - IAEA]''' 

| width="9%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]]
| width="80%" | ''' Kombinirani ciklus'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Kombinacijom plinske i parne turbine moguće je povećati efikasnost s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 50-65%. 

|}

{| width="100%"
| width="5%" |
| width="89%" |
'''Table 4'''. Prednosti i nedostaci kombiniranog ciklusa 

{| width="687" border="1"
| width="378" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="293" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="378" height="60" | udvostručenjem efikasnosti pri proizvodnji električne energije moguće je raspoloviti emisiju CO2
| width="293" height="60" | relativno komplicirana tehnologija
|}

 
| width="6%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Kogeneracija'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Ideja kogeneracije je da se otpadna toplinska energija koja izlazi iz dimnjaka termocentrale iskoristi, recimo za grijanje tople vode i pare (daljinska toplina), koja će se koristiti ili u industriji ili u sistemima distriktnog (centralnog) grijanja. Time se iskoristivost povećava s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 60-70%. Prema slici 15. vidi se je potrošnja fosilnih goriva na proizvodnju električne i toplinske energije slična, pa bi se teoretski moglo značajno smanjiti emisiju CO2. Međutim, kako je mjesto proizvodnje daljinske topline po definiciji različito od mjesta proizvodnje električne energije, nije za očekivati da će više od desetak posto električne energije biti proizvođeno kogeneracijom. 

|}

{| width="100%"
| width="2%" |
| width="95%" |
'''Table 5. '''Prednosti i nedostaci kogeneracije 

{| border="1"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | korištenjem istog goriva za proizvodnju električne i toplinske energije moguće je raspoloviti emisiju CO2
| width="50%" | proizvodnja toplinske energije mora biti na mjestu (ili blizu) potrošnje
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | proizvodnja električne energije mora biti blizu mjesta hlađenja (rijeke, more)
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | proizvodnja električne energije nije preporučljiva blizu velikih koncentracija stanovništva zbog zagađenja
|-
| 
| potrebna gradnja vrelovoda
|-
| 
| problem kondenzata
|}

linkovi:

<blockquote>

; '''[http://www.cogen.org/ Cogen Europe]''' 
; [http://www.energy.rochester.edu/cogen/chpguide.htm '''Cogeneration Buyers Guide'''] 

</blockquote>
| width="3%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Obnovljivi izvori'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Obnovljivi izvori su oni koji se ne troše našim korištenjem jer mi samo koristimo razliku u potencijalu: 

* hidroenergija 
* biomasa i otpad 
* sunčeva energija 
* energija vjetra 
* geotermalna energija 

Treba razlikovati korištenje tih energija za proizvodnju električne i toplinske energije. Za sada samo hidroenergija (tab. 6.) ima značajan udio (naročito u Hrvatskoj) u proizvodnji električne energije, iako se posljednjih godina probija energija vjetra koja se približava komercijalizaciji. Ipak, može se s velikom vjerojatnošću reći da obnovljivi izvori neće značajnije sudjelovati u zadovoljenju Kyoto protokola, bilo zbog cijene ili zbog ograničenih ekonomski iskoristljivih resursa.

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 6.''' Prednosti i nedostaci hidroenergije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | zanemariva emisija CO2
| width="50%" | jefitini potencijali već iskorišteni
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | velike HE čine velike ekološke štete (npr. dizanje nivoa vode - Međimurje)
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | male HE su teško isplative
|-
| 
| poplavljivanje korisnog (naseljenog ili obrađenog) zemljišta
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
Iako izgaranje biomase i otpada stvara emisiju CO2, smatra se da bi ta ista biomasa svojim prirodnim procesom truljenja emitirala istu količinu CO2 pa prema tome ulazi u energente koji smanjuju emisiju. Čak i uzgajanje biomase ima isti učinak jer će vegetacija povući gotovo sav potreban ugljik iz atmosfere. Djelomično sličan mehanizam se može uzeti i za otpad nepetrokemijskog porijekla. 

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 7.''' Prednosti i nedostaci izgaranja biomase 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | "zanemariva" emisija CO2
| width="50%" | slaba energetska moć
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | teška kontrola nad ostalim emisijama
|-
| 
| potrebna velika površina
|-
| 
| skup transport - samo na lokalitetu gdje je biomasa nusproizvod nekog drugog procesa
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Uvoz električne energije'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Iako je uvoz električne energije anatema danas u Hrvatskoj energetici, postavlja se pitanje nije li to najčišće rješenje? 

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 8.''' Prednosti i nedostaci uvoza električne energije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | emisija CO2 je zanemariva
| width="50%" | politički neprihvatljiva u Hrvatskoj - zašto? [Nizozemska zadovoljava iz uvoza 17% potrebne električne energije]
|-
| width="50%" | svaka se zemlja specijalizira za proizvodnju onoga u čemu ima "relative advantage" - efikasno korištenje resursa obavlja se podjelom rada
| width="50%" |
bolje je uvoziti proizvod nižeg stupnja dorade i dodavati mu vrijednost (dakle primarna versus sekundarna energija), ali samo ako je prerada efikasna - upitno za Hrvatsku
|-
| width="50%" | Hrvatska je premali energetski sistem (12TWh) - pool
| width="50%" | 
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
|}

===Smanjenje emisije CO2 racionalnim korištenjem energije===

Oblici neracionalnog korištenja energije:

=== Industrija ===

* bacanje kondenzata u kanalizaciju
* puštanje otpadne topline na jednom mjestu, kada se topla voda i para proizvode na drugom
* korištenje zastarjele tehnologije

=== Zgradarstvo ===

* gradnja kuća kao u Hrvatskoj (k = cca. 1.2-1.5 W/m2K) je ekonomski nonsense

:::::::'''Tablica 9.''' Usporedba potrošnje energije i emisije CO2, te ekonomske efikasnosti korištenja energije i intenziteta emisija CO2, 1996

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2" align="center"
| width="25%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/Pretvorba%20jedinica%20za%20energiju%20i%20volumen.htm kgoe] - kg of oil equivalent
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Svijet
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | bogate zemlje (OECD)
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | zemlje u tranziciji
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | hrvatska
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_7.pdf kgoe/capita] 
| width="20%" align="middle" | 1684
| width="20%" align="middle" | 5259
| width="20%" align="middle" | 2732
| width="20%" align="middle" | 1418
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_8.pdf tCO2/capita] 
| width="20%" align="middle" | 4.0
| width="20%" align="middle" | 12.1
| width="20%" align="middle" | 7.4
| width="20%" align="middle" | 3.7
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_8.pdf GDP1995$/kgoe] 
| width="20%" align="middle" | 3.2
| width="20%" align="middle" | 5.0
| width="20%" align="middle" | 0.8
| width="20%" align="middle" | 2.8
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_8.pdf kgCO2/GDP1995$] 
| width="20%" align="middle" | 0.7
| width="20%" align="middle" | 0.5
| width="20%" align="middle" | 3.4
| width="20%" align="middle" | 0.9
|}

 

{|
| width="11%" |
|}

Prema tablici 9. može se zaključiti da je potrošnja energije i emisija CO2 po glavi stanovnika (capita) i Hrvatskoj i ostalim zemljama tranzicije značajno niža od bogatih zemalja, međutim da je efikasnost iste s obzirom na iznos bruto domaćeg proizvoda lošija.

Zemlje u tranziciji trebaju 6 puta više energije za isti proizvod, te za isti proizvod emitiraju 7 puta više CO2 u atmosferu. Hrvatska je nešto bolja od prosjeka zemalja u tranziciji, ali je lošija od razvijenih zemalja.

S druge strane, postoji i protuargument, koji ukazuje na prirodni mehanizam koji dovodi do takve neefikasnosti. Naime, proizvodnju na srednjem nivou razvoja (sekundarni sektor) energetski je intenzivna, dok se ekonomska djelatnost na višem nivou razvoja (tercijarni sektor) odlikuje niskom energetskom intenzivnošću.
To pokazuje slika 16.

[[Image:trendgdp.jpg]]

Slika 16. Historijski trend energetskog intenziteta

===Smanjenje emisije CO2 u transportu===

Promet je vrlo značajan izvor emisije CO2, kao što se vidi na slici 15. u Hrvatskoj i najznačajniji. Međutim velike promjene se ne mogu postići više povećanjem efikasnosti postojeće tehnologije, jer je na tom području već mnogo učinjeno u zadnjih 20 godina od naftne krize. Tijekom devedesetih automobilska je industrija pod pritiskom kalifornijskih zakona ulagala u '''električne automobile''', međutim pokazalo se da ta tehnologija neće postati komercijalna, jer nisu razvijeni akumulatori koji bi zadovoljavali potrebe tržišta za pokretnošću. Krajem se devedesetih ubrzao razvoj automobila pogonjenih vodikom, i to s motorima s unutrašnjim izgaranjem (IC, slika 17.) i gorivim ćelijama (FC, slika 18., 19.). '''Motori s unutrašnjim izgaranjem na vodik''' su u uznapredovanoj fazi razvoja, tj. postojeći motori koji koriste plin mogu se relativno jednostavno preraditi na vodik.

Otkad je cijena nafte prešla 50 USD/bbl, zamjenska '''biogoriva''', etanol i biodizel postaju isplatljiva, te njihova potrošnja rapidno raste. '''Etanol''' se tehnički može dodavati u benzinska goriva do 22% te u dizelska goriva do 15% bez potrebe preinake vozila. U posljednjih desetak godina sve je veći udio u proizvodnji tzv. automobila na fleksibilan goriva (flexi-fuel vehicle - '''FFV'''), koje mogu koristiti E85 (gorivo s 85% etanola i 15% benzina). Do 10% etanola u gorivu služi kao zamjena za inače neophodni aditiv MTBE. Može se prema literaturi procijeniti da je proizvodnja etanola iz kukuruza isplatljiva naveliko u slučaju cijene nafte veće od 50 USD po barelu (što se može očekivati prema situaciji na tržištu te srednjeročnim interesima glavnih učesnika tijekom dovoljno dugog perioda). Zasad ne postoji strategija za korištenje bioetanola u Hrvatskoj. '''Biodizel''' se tehnički može dodavati u dizelska goriva do 5% bez potrebe preinake vozila, dok je za korištenje B70 ili B100 (70% i 100% biodizela) potrebno imati posebna vozila. Može se procijeniti da je pri očekivanoj cijeni nafte dodavanje biodizela isplatljivo. Postojeća Strategija energetskog razvitka predviđa da se 2010. u Hrvatskoj godišnje proizvodi 70.000 do 100.000 tona biodizela.

[[Image:ford.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 17.''' Ford Model U, Automobil pogonjen 
motorom s unutrašnjim izgaranjem na vodik</div>

'''Gorive ćelije''' su još uvijek tehnologija u razvoju, čija je cijena još uvijek dva reda veličine iznad nivoa potrebnog za komercijalizaciju (cca. 50 €/kW i 10000 sati rada).

[[Image:daimler2.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 18.''' DaimlerChrysler Necar 5, automobil pogonjen gorivim ćelijama</div>

[[Image:daimler3.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 19.''' DaimlerChrysler Commander 2, automobil pogonjen gorivim ćelijama</div>

Obje tehnologije ovise o razvoju '''spremnika''' za vodik (tekući vodik na -250oC, komprimirani vodik na 750 bar ili metalni hidrid), ili '''reformiranja''' (izdvajanja vodika iz ugljikovodika) nekog od ugljikovodika - najčešće etanola, ali može i metana, benzina, Diesela. Reformiranje se razvilo kao tehnologija da bi se izbjeglo rukovanje vodikom. Naime, '''stanice''' za točenje vodika moraju biti bez ljudi (slika 20.), u potpunosti automatizirane, što znači da je potrebno izgraditi potpuno novi sistem stanica, odvojen od postojećih. Punjenje nekog od ugljikovodika je već uhodana tehnologija, te može koristiti postojeću infrastrukturu.

[[Image:bmw.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 20.''' BMW automatska stanica za komprimiranje vodika (cca. 3 min)</div>

'''Uvijek za 4 godine'''

Članak iz '''1994''': A milestone is looming four years off. By '''1998''', 2% of all new cars in California must be ZEV (zero-emission vehicles, such as EVs, flywheel cars, hydrogen cars, etc.). In other words, this means an auto manufacturer must sell two EVs out of every hundred vehicles it sells. There will be a $5,000 penalty for each non-ZEV car sold beyond this ratio. And, importantly, this ratio will be based upon actual consumer sales: cramming a big, heavy, boxy van full of batteries won't get the manufacturer off the hook with a "nobody wanted or could afford it" argument. Other states have also adopted this mandate. Even Canada is close to joining the ZEV club. - Odgođeno do 2004 kada će 10% automobila morati biti ZEV na Kalifornijskom tržištu automobila.

Članak iz '''1999''': “TODAY the race to develop the fuel-cell car is over,” DaimlerChrysler’s chairman, Jürgen Schrempp, told journalists on March 17th. “Now we begin the race to lower the cost to the level of today’s internal combustion engine. We’ll do it by '''2004'''.” There is no point in understatement when you are determined to be first in the market with what may turn out to be the pollution-free product that succeeds the petrol-driven car within 30 years. [http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/The%20fuel-cell%20car%20accelerates.htm (The Economist, 1999)]

Članak iz '''1999''': THIS WEEK two nails were hammered into the coffin of the internal-combustion engine. The first came when Toyota and General Motors, which between them make a quarter of the world’s cars, signed a pact to develop alternatives. These include battery-powered cars, “hybrid” vehicles that have both electric and petrol engines, and—most significantly—vehicles powered by fuel cells. The second was the result of an alliance between DaimlerChrysler and Ford (another quarter of the world’s car production), and Ballard Power Systems, a Canadian firm that has been developing fuel cells for use in vehicles for several years. [http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/The%20fuel-cell%20car%20accelerates.htm (The Economist, 1999)]

Članak iz '''2002''': U.S. Legislators Propose H2GROW Act. 
U.S. Senator Ron Wyden (D-OR) and U.S. Representative Christopher Cox (R-CA) have introduced a bipartisan bill called the H2GROW Act - Hydrogen Transportation Wins Over Growing Reliance on Oil. The bill includes tax credits: for the purchase of fuel cell vehicles; for hydrogen fuel; and for building a hydrogen-fueling infrastructure. The goal of the H2GROW Act is to reduce reliance on 30 million barrels of foreign oil a year. The bill also mandates that hydrogen-powered vehicles must comprise a minimum percentage of federal fleets, from five percent for fleets of 100 vehicles or more in 2006 to 50 percent for fleets of 50 vehicles or more in 2012. [http://www.senate.gov/Senate404.html (http://wyden.senate.gov/media/2002/2003211557.html)]

linkovi:


 [http://arbis.arb.ca.gov/msprog/zevprog/zevprog.htm Zero-Emissions Vehicle Program]
 [http://energy.ca.gov/afvs/index.html Alternative Fuel Vehicles]
 [http://www.fuelcelltoday.com/ Fuel cell today]
 [http://www.h2cars.biz/ H2CarsBiz]


=== Kyoto protokol ===

The protocol, adopted by the 159 countries present, sets legally binding targets for cutting the emissions of six greenhouse gases—mostly pollutants caused by burning coal, oil and other hydrocarbon fuels—by an aggregate 5.2% from 1990 levels during the years 2008 to 2012. (članak iz The Economist)

 [http://unfccc.int/2860.php United Nations Framework Convention on Climate Change]
 [http://unfccc.int/resource/convkp.html Konvencija i Kyoto Protocol]
 [http://unfccc.int/resource/conv/index.html Konvencija tekst]
 [http://unfccc.int/resource/conv/ratlist.pdf Potpisnici]

potpisana i ratificirana: 189 zemalja (Hrvatska uključena u Aneks I)
Aneks I - zemlje Zapada i tranzicije

 [http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.pdf Kyoto Protokol tekst]
 [http://unfccc.int/files/essential_background/kyoto_protocol/application/pdf/kpstats.pdf Potpisnici Kyoto protokola]

Kyoto Protokol je stupio na snagu 16. veljače. Ratificiran od strane 156 zemalja (ali nisu Australija, Hrvatska, Kazahstan, Monaco, SAD i Zambija).

Potpisnici Protokola su se obavezale pratiti emisije stakleničkih plinova. Zemlje potpisnice Aneksa B Protokola su se obavezale smanjiti emisije u odnosu na baznu godinu, tijekom prvog budžetskog perioda 2008-12.

One zemlje koje to ne uspiju mogu nadokupiti dozvole za emitiranje više emisija od onih zemalja koje su smanjile više nego što su trebale (Emission Trading), ili mogu uložiti u projekte smanjenja emisija u drugim zemljama Aneksa B (Joint Implementation) ili zemljama koji nisu dio Aneksa (Clean Development Mechanism).

[[Image:kyoto.jpg]]

Slika 21. Očekivani trend emisije CO2 u Hrvatskoj i preuzete obaveze po Kyoto protokolu

'''Kyoto protokol - linkovi :'''
 [http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.html The Kyoto Protocol on Climate Change]
 [http://unfccc.int/resource/beginner.html Beginner's Guide to the UNFCCC Convention on Climate Change]
 [http://www.weathervane.rff.org./ WEATHERVANE: climate change, global warming, The Kyoto Protocol, climate policy]

The Kyoto Protocol on Climate Change - http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.html

Beginner's Guide to the UNFCCC Convention on Climate Change -http://unfccc.int/resource/beginner.html

WEATHERVANE: climate change, global warming, The Kyoto Protocol, climate policy - http://www.weathervane.rff.org./

The Kyoto Protocol: The Realities of Implementation - http://www.weathervane.rff.org/features/feature027.html

RECORD BREAKING TEMPERATURES SEEN AS POSSIBLE EVIDENCE OF FASTER RATE OF GLOBAL WARMING - http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm

Carbon Market News - http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm

Still Wating for Greenhouse - http://www.john-daly.com/

Lomborg, The Skeptical Environmentalist - http://www.lomborg.com/

'''The Economist o promjeni klime i Kyoto protokolu:'''

[[Hot air from Kyoto|Hot air from Kyoto]]

[[Big business and global warming |Big business and global warming ]]

[[A fund for carbon traders |A fund for carbon traders ]]

[[Where to sink carbon |Where to sink carbon ]]

==Zaključak==

[[Image:Crta.jpg]]

* Emisije u energetici i prometu, značajni su izvor lokalnih i globalnih emisija
* Emisije uzrokuju zdravstvene probleme, kisele kiše i globalno zatopljenje
* Kyoto protokol protiv globalnog zatopljenja - teško ostvarivo smanjenje emisije CO2
* Racionalnim korištenjem energije u industriji i kućanstvima može se učiniti dosta na smanjenju emisije, ali ljudi se nisu spremni odreći životnog standarda
* Nuklearna energija se ponovo pojavljuje kao realno rješenje, iako politički neprihvatljiva u mnogim zemljama,te skuplja od energije dobivene iz fosilnih goriva - Kyoto protokol kao izbor između globalnog zatopljenja i nuklearne energije
* Za Hrvatsku je uz racionalno korištenje energije (gdje su neiskorištene mogućnosti velike), vjerojatno najjeftinije rješenje dugoročni uvoz struje iz susjednih zemalja, te korištenje biogoriva.

[[Image:Crta.jpg]]

ENERGETIKA I OKOLIŠ

2008-01-18T21:31:08Z

Rmikulandric: /* Kyoto protokol */

[[Image:OkolisZaglavlje.jpg]]

==Cilj poglavlja==
[[Image:Crta.jpg]]

Cilj ovog poglavlja je upoznati se najvažnijim mehanizmima kako energetika emisijama utječe na okoliš, te mogućnostima za smanjenje negativnog utjecaja.

==Svrha poglavlja==
[[Image:Crta.jpg]]

Nakon završetka ovog poglavlja, trebali biste moći:

#Razumjeti mehanizme '''emisija''' u energetici
#Razumjeti osnove nastajanja '''kiselih kiša''' te dobiti uvid u utjecaj koji emisije imaju na ljudsko '''zdravlje'''
#Razumjeti mehanizam '''globalnog zatopljenja''' i utjecaj koji energetika ima na njega
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 '''pri proizvodnji električne energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 '''racionalnim korištenjem energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 u '''transportu'''
#Poznavati osnove '''Kyoto Protokola'''

=Uvod:=
[[Image:Crta.jpg]]

Tijekom druge polovice dvadesetog stoljeća, sve više postaje jasno da ljudsko djelovanje na Zemlji ima za posljedicu promjene u okolišu, s potencijalno velikim posljedicama na ekološki sistem, floru, faunu, klimu, ali i na zdravlje i kvalitetu života ljudi. Te promjene, antropogene po svojem uzroku, posljedica su prilagođivanja okoliša ljudskim potrebama, krčenjem prirodnih habitata za potrebe poljoprivrede, kao posljedica urbanizacije i izgradnje prometnih pravaca, te zagađenjem okoliša otpadnim tvarima u poljoprivredi, industriji i prometu, te u energetskim transformacijama.

Promatrajući u ovome poglavlju odnos energetike prema okolišu, naglasak će se staviti na energetske transformacije, te zagađenja okoliša 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 utječu na ekosistem, neke zagađujući lokalno, a neke djelujući globalno. Dok je lokalno štetno djelovanje emisija svima vidljivo, i lagano se dolazi do koncenzusa oko mjera zaštite čim kada je društvo riješilo osnovne egzistencijalne probleme, dotle je globalno djelovanje emisija manje očito, i potrebno je stvarati širi koncenzus da bi se pokrenule mjere zaštite okoliša. 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. Tako će biomasa, koja je obnovljivi izvor, imati značajne lokalne emisije, vjetroenergija može imati negativan utjecaj na faunu, a čistoća će solarne energije skrivati zagađenja u procesu proizvodnje kolektora.

Ovo će se poglavlje posvetiti ukratko emisijama koje izazivaju kisele kiše, te nešto više trenutno vrlo važnom problemu emisija stakleničkih plinova, efektima tih emisija, te načinima smanjivanja tih emisija, što će biti od imanentnog značaja za energetsku politiku i razvoje energetskih tehnologija u sljedeće dvije dekade.

=Emisije u energetici=
[[Image:Crta.jpg]]

===Kisele kiše===

Svjedoci smo degenerativnih procesa u europskim šumama, uzrokovanih pojavom koju zovemo kiselim kišama. Kiselost kiša uzrokovana je povećanom količinom vodikovog iona H+ u otopini, koji je posljedica sljedećih

kemijskih procesa:

HNO3 => NO3-+ H+

H2SO4 = > SO42-+ 2H+

Emisije SOx i NOx pri energetskim transformacijama su glavni antropogeni izvor tih spojeva u atmosferi. Slika 1. pokazuje utjecaj koji sulfatni aerosoli imaju na sunčevo zračenje, te dobro pokazuju geografski raspored emisija SOx.

[[Image:oe2p.jpg]]

Slika 1. Geografska raspodjela utjecaja sulfatnih aerosola na sunčevo zračenje, W/m2

Djelovanje je emisija SOx regionalno, te koncentrirano u razvijenim zemljama, ali emisije se šire i preko nacionalnih granica malih zemalja, poput Hrvatske. Rješavanje problema kiselih kiša leži u smanjenju emisija SOx u energetskim transformacijama, na području zahvaćenih kontinenata. Potrebno je nadnacionalno djelovanje, ali ne i globalno.

Tehnologije za smanjenje emisija SOx su prvenstveno izbjegavanje korištenja fosilnih goriva s visokim udjelom sumpora, metode za DeSOx desumporizaciju kojima se pročišćavaju dimni plinovi, te financijske metode poput trgovanja emisijama, kojima se omogućuje minimizacija troška smanjenja emisija tržišnim alociranjem emisionih kvota.

===Utjecaj na zdravlje===

Lokalne emisije polutanata izazivaju zdravstvene probleme, često povećavajući rizik od kancerogenih oboljenja i za dva reda veličine, u područjima s velikim zagađenjem. Ponajprije to su emisije čestica, ozona, NOx, CO, ali i mnogih drugih spojeva, koji su nusprodukt energetskih transformacija, u prometu i energetici. Tako npr. prosječni Amerikanac ima šansu 1:100000 da oboli od raka kao posljedice zagađenja zraka, dok stanovnik velikih gradova živi s 20 puta većim rizikom, 1:5000, da tako oboli.

Zagađenje otpadnih voda, inače veliki problem za ljudsko zdravlje, nije primarno posljedica energetskih transformacija. Naime, iako se koriste velike količine vode u energetskim transformacijama, ipak je daleko značajniji utjecaj industrijskih procesa i korištenja vode u kućanstvima. Voda, kao jedan od osnovnih preduvjeta za život, može se smatrati da s energijom, predstavlja resurs, koji je čovječanstvo počelo koristiti u količinama koje nadilaze mogućnosti, te da će to biti jedan od glavnih tehnoloških pitanja XXI stoljeća.

Zagađenja bukom, vizualna zagađenja, zagađenje svjetlom, svjedoci smo novih oblika polucije, ili ih samo više primjećujemo, zahvaljujući značajno povećanom ekonomskom prosperitetu, koji onda postavlja i sve veće zahtjeve na kvalitetu života, često su posljedica energetskih transformacija, te o njima treba voditi računa.

Međutim, iako je šteta učinjena visokim stupnjem korištenja energije velika, korist u obliku povećane kvalitete života, produljenog života, povećane individualne slobode, je daleko veća. Iako se nulto rješenje, dakle demontiranje ljudske civilizacije, kao što zagovaraju najekstremniji predstavnici ekološkog pokreta, može smatrati ideološki konzistentnim, gledano iz pseudoobjektivne pozicije "ljudi kao samo jedna vrsta", nije realno za očekivati da će se dogoditi. S druge strane, moguće je mnogo učiniti na smanjenju zagađenja, uz mali direktni trošak, u isti mah povećavajući kvalitetu života ljudi, te smanjujući opterećenje na resurse. Kod traženja optimalnog kursa, nije moguće unaprijed odrediti odnose pojedinih faktora, nego treba tražiti optimum specifičan za određenu situaciju, uzimajući u obzir ekonomske, ekološke i socijalne faktore.

=Klimatske promjene=
[[Image:Crta.jpg]]

===Efekt 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, N2O, 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 (I) 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 utjecaj 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.

[[Image:xxx.jpg]]

Slika 2. Što je to efekt staklenika?
Dio reflektiranog zračenja se apsorbira u stakleničkim plinovima
(CO2, N2O, CH4, HFC, PFC, SF6).
Značajan mehanizam održanja temperature atmosfere (bez tih plinova temperatura bi bila 30oC niža.

===Promjena koncentracije CO2 i temperature===

Danas je već sa sigurnošću poznato da se koncentracija ugljičnog dioksida značajno povećala tijekom posljednjeg stoljeća, te je gotovo sigurno da je to posljedica ljudske aktivnosti. Najznačajnija ljudska aktivnost koja ima za posljedicu emisije ugljičnog dioksida je izgaranje fosilnih goriva.

[[Image:slika3.jpg]]

Slika 3. Promjena povjesne koncentracije CO2 mjerene
u atmosferi od 1960, te u vječnom ledu od 1860.

Što je s promjenama temperature? Usrednjena globalna temperatura raste (Slika 4.), ali se taj indeks računa na bazi podataka iz meteoroloških stanica s nepoznatom točnošću podataka, te često stanica smještenih u gradovima. Usrednjena temperatura u SAD, gdje su mjerenja bilježena sa većom sigurnošću, raste manje značajno (Slika 5.). Mjerena temperatura troposfere (Slika 6.), dakle bez utjecaja mjernih nepreciznosti i gradova, ipak ukazuje na povećanje od najmanje 0.4 C.

[[Image:slika4.gif]]

Slika 4. Promjena globalne prosječne temperature
1880-2000 prema Goddard Institute (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika5.gif]]

Slika 5. Promjena prosječne temperature u SAD
1880-2000 prema Goddard Institute (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika6.gif]]

Slika 6. Promjena globalne prosječne temperature 1979-2003 mjerena iz NOAA satelita (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

Da li postoji neka veza između promjene koncentracije ugljičnog dioksida i temperature? Slika 7. pokazuje usporedbu promjene koncentracije CO2 i prosječne globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina. Koncentracija CO2 dobivena je iz uzoraka antarkičkog leda, mjerenjem koncentracije u zaostalim mjehurićima zraka. Temperatura je rekonstruirana na temelju podataka o glacijacijama, te ciklusima flore i faune na zemlji u proteklih 150000 godina. Usporedba krivulja temperature i koncentracije CO2 vrlo uvjerljivo ukazuje na postojanje relacije, ali postavlja se pitanje koliko su ti podaci precizni.

[[Image:slikka7.jpg]]

Slika 7. Usporedba promjene koncentracije CO2 i prosječne
globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina

Može se iz slike 7. primijetiti da postoje i prirodni izvori promjene koncentracije CO2 među ostalim i vulkanske erupcije. Zemlja je dinamički a ne statički sistem, dakle oscilacije su normalna i prirodna pojava. Međutim, sve je više vjerojatno da postoji dovoljno jaka veza između koncentracije CO2 i prosječne globalne temperature, da bi se moglo govoriti o globalnom zatopljenju kao posljedici ljudske aktivnosti.

===Modeliranje globalnog zatopljenja===
Da bi se moglo s dovoljnom dozom sigurnosti utvrditi da neka teza stoji, potrebno je teoriju potvrditi eksperimentom. Modeli klimatskih promjena, bazirani na računalnoj mehanici fluida (CFD), koji se razvijaju u posljednje 3 dekade, pokušavaju pretpostavljene procese u atmosferi modelirati i usporediti s izmjerenim temperaturama. Prvi takvi modeli, koji su se pojavili sedamdesetih godina, uzimali su u obzir samo efekt staklenika.

[[Slika:Modtemp.jpg]]

Slika 8. Usporedba mjerenih vrijednosti prosječne globalne temperature te vrijednosti dobivenih modeliranjem.

Iz Slike 8. vidljivo je da se uzimanjem u obzir samo efekta staklenika dobivaju prevelike vrijednosti, ali ako se k tome uzmu u obzir i efekt sulfatnih aerosola, te fluktuacija sunčevog zračenja (http://climatechange.umaine.edu/Research/Contrib/html/19.html) dobije se rezultat koji se odlično poklapa s mjerenim rezultatima, te uz pretpostavku da mjereni podaci dobro predstavljaju stvarno stanje, ukazuju da nam je veza poznata i da možemo računati utjecaj. Ako se takvi modeli primjene na model svjetske klime dobije se temperaturna distribucija za 2080 kao na slici 9.

[[Slika:tempdiff.jpg]]

Slika 9. Raspored porasta temperature od danas pa do 2080.
a)Scenario bez pokušaja smanjenja emisija (business as usual)
b)Scenario u kojem se koncentracija CO2 stabilizira na 750 ppm
c)Scenario u kojem se koncentracija CO2 stabilizira na 550 ppm

===Kretanje emisija CO2===

Recimo da se odluči stabilizirati koncentraciju CO2 na 450 ppm, te time izbjeći jače globalno zatopljenje? Kako bi se trebale kretati emisije dano je slici 10. Očito je da bi razvijene zemlje morale smanjiti emisije na 10% sadašnjih do 2060, te da bi zemlje u razvoju također morale početi smanjivati emisije poslije 2050.

[[Slika:Emisstab.jpg]]

Slika 10. Maksimalne godišnje emisije da bi se koncentracija stabilizirala na 450 ppm

A koliko su te emisije sada, i koliko će biti ako se ništa ne učini? Slika 11. prikazuje historijske vrijednosti emisija 1860-1990 po regijama. Slika 12. prikazuje vrijednosti emisija prema business as usual scenariju, dakle scenariju u kojem nije predviđeno da dođe do odstupanja od postojećih i predvidljivih trendova.

[[Slika:emishist.jpg]]

Slika 11. Emisije CO2 po regijama, 1860-1990

[[Slika:co2futureemission.jpg]]

Slika 12. Procjena kretanja emisija 1990-2030 po regijama prema business as usual scenariju

===Posljedice globalnog zatopljenja===

Posljedice globalnog zatopljenja mogu obuhvaćati:

*topljenje polarnih kapa i ledenjaka
*povišenje nivoa mora (slika 13.)
*dezertifikacija
*utjecaj na poljoprivredu (slika 14.)

Iako je većina negativno, utjecaj na poljoprivredu na Sjevernoj hemisferi bi mogao biti povoljan, pretvarajući Sibir i Kanadu u intenzivna poljoprivredna područja.

[[Slika:Sealevel.jpg]]

Slika 13. Promjena linije obale kao posljedica povišenja nivoa mora za 1 m na
primjeru južne Floride

[[Slika:Grainyie.jpg]]

Slika 14. Promjene u prinosu žitarica u slučaju udvostručavanja koncentracije CO2

===Izvori emisije CO2===

Emisije CO2, najvažnijeg plina koji utječe na efekt staklenika, uglavnom su posljedica energetskih transformacija, u kojima se izgaranjem goriva kemijska energije pretvara u toplinsku (koja se kasnije može koristiti direktno kao toplina ili za proizvodnju električne energije), ili u transportu, gdje se kemijska energija goriva pretvara u mehaničku energiju. Manji dio emisija dolazi iz industrijskih procesa, u kojima je ugljični dioksid nusprodukt, koji se gotovo redovno ispušta u atmosferu. Također, fosilna goriva sadrže manje količine ugljičnog dioksida, koji se prilikom vađenja iz zemlje, ispušta u atmosferu.

Što je s biomasom?

Izgaranje drva i biomase rezultira emisijama CO2, međutim, u slučaju da je drvna masa ili biomasa općenito, zamijenjena novim rastom, može se reći da je ugljični dioksid koji je ispušten u atmosferu, iz nje i izvučen, te da je proces obnovljiv. Zato se emisije biomase ne obračunavaju na isti način kao i fosilna goriva, nego se bilanca radi na ukupnoj količini CO2, koja je akumulirana u vegetaciji. U slučaju da korištenje biomase rezultira smanjenjem akumulirane količine CO2, tada se ne može govoriti o obnovljivosti biomase.

Izgaranje fosilnih goriva

Fosilna goriva su također nastala od biomase, ali je brzina njihovog nastanka zanemarivo mala, te je vezana na specifične geološke uvjete, tako da se dakle mogu smatrati neobnovljiva, u okvirima ljudske povijesti.

- nafta i njeni derivati (mazut, lož ulje, teško ulje, lako ulje, diesel, benzin, itd.)
- ugljen
- plin

1 kg C -> 44/12 kg CO2

1 t nafte ili ugljena s c=0.8 -> 44/12*0.8= 2.93 t CO2

::::::::::'''Tablica 1.''' Potrošnja fosilnih goriva u svijetu, Evropi (uključuje i zemlje bivšeg SSSR-a) i Hrvatskoj 2002

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2" align="center"
| width="25%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/index.php?title=Jedinice mtoe] - million tons of oil equivalent
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Svijet
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Evropa (EU15)
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | [http://www.iea.org/Textbase/stats/noncountryresults.asp?nonoecd=Croatia Hrvatska]
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | nafta
| width="25%" align="middle" | '''3714'''
| width="25%" align="middle" | 923 (599)
| width="25%" align="middle" | 4.4
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | ugljen
| width="25%" align="middle" | '''2397'''
| width="25%" align="middle" | 521 (217)
| width="25%" align="middle" | 0.6
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | plin
| width="25%" align="middle" | '''2169'''
| width="25%" align="middle" | 913 (350)
| width="25%" align="middle" | 2.5
|}

 

{|
| width="11%" |
|}

===Struktura potrošnje fosilnih goriva===

<div align="center">'''Tablica 2.''' Glavni tipovi potrošnje fosilnih goriva</div>

{| width="639" border="1" align="center" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="162" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | energetska pretvorba
| width="263" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | privredna potrošnja
| width="194" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | privatna potrošnja
|-
| width="162" height="18" | električna struja
| width="263" height="18" | poljoprivreda, šumarstvo, ribolov
| width="194" height="18" | kućanstva
|-
| width="162" height="18" | para i topla voda
| width="263" height="18" | industrija i rudarstvo
| width="194" height="18" | promet
|-
| width="162" height="36" | 
| width="263" height="36" | neenergetska potrošnja u industriji
| width="194" height="36" | 
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | građevinarstvo
| width="194" height="19" | 
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | usluge
| width="194" height="19" | 
|}

{|
| width="11%" |
|}

Tablica 2. prikazuje sistematizaciju tipova potrošnje fosilnih goriva prema djelatnostima. Međutim, da bi se sagledale mogućnosti smanjenja emisije CO2 bolje je razdijeliti potrošnju prema tehnološkom procesu. Kako je potrošnja fosilnih goriva u poljoprivredi, šumarstvu, ribolovu i građevinarstvu uglavnom posljedica korištenje mehanizacije, dakle motora s unutrašnjim izgaranjem, ima smisla te djelatnosti pripojiti prometu. Potrošnja fosilnih goriva u uslugama slična je potrošnji u kućanstvima (uglavnom grijanje).

[[Image:Fosilfuels.gif|center]]

<div align="center">'''Slika 15.''' Struktura potrošnje fosilnih goriva u Hrvatskoj 1995. godine</div>

Slika 15. prikazuje udjele pojedinih tehnoloških procesa u potrošnji fosilnih goriva u Hrvatskoj, pa prema tome i emisiji CO2. Očito je da bi se u Hrvatskoj imalo smisla najviše djelovati na smanjenje emisije upravo u prometu, jer je tu najveći udio. Proizvodnja električne energije stvara manji dio emisije, iako joj se posvećuje najviše pažnje. To je stoga što za sada tehnologija ne omogućava veliki napredak u području smanjenja emisije CO2 u prometu.

===Smanjenje emisije CO2 pri proizvodnji električne energije===

{|
| width="2%" |
[[Image:dio.jpg]]
| width="80%" | ''' Nuklearna energija'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
Zemlje s velikim udjelom nuklearne energije u proizvodnji struje (Litva, Francuska, Belgija preko 60%, Ukrajina, Švedska, Bugarska, Slovačka, Švicarska, Mađarska, Slovenija preko 40%, Južna Koreja, Japan, Njemačka, Finska preko 30%, Španjolska, Britanija i Armenija preko 20%) će vrlo teško smanjiti emisiju ako se odluče za odustajanje od nuklearne opcije. Primjer Švedske koja je odlučila zatvoriti nuklearne elektrane:

IT IS often ticklish to balance protection of the environment against its cost. Sweden’s Social Democratic government has come up with a novel answer: a “green” policy that is not only hugely expensive, but may actually damage the environment. It plans shortly to shut a nuclear power station that is efficient and safe; another is to be closed in 2001. If the courts permit the closures, Sweden will be poorer and dirtier—and may be more at risk from nuclear accidents. (članak iz The Economist)

U potrazi za opcijama rješavanja problema globalnog zatopljenja (koje bi Hrvatsku ako ratificira Kyoto protokol mogao koštati godišnje oko 100 milijuna eura), skupih fosilnih goriva, pojave novih sigurnijih nuklearnih tehnologija, izostanak nesreća poslije Černobila te značajne vremenske distance u odnosu na nesreće, nuklearna energija se vraća u područje javnih rasprava kao moguće ekološki prihvatljivo rješenje. Ponovno uzimanje u obzir nuklearne energije u razvijenim zemljama i zemljama u tranziciji je ponovno postalo pravilo, a donesene su i neke odluke o gradnji. Pred katastrofalnim mogućim posljedicama globalnog zatopljenja, zeleni se sve češće opredjeljuju za nuklearnu energiju. Simatična je izjava 2004. godine osnivaća Greenpeace-a, Jamesa Lovelocka: “Only nuclear power can halt global warming.”

|}

{| width="100%"
| width="6%" |
| width="85%" |
'''Table 3'''. Prednosti i nedostaci nuklearne energije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | emisija CO2 je zanemariva
| width="50%" | politički neprihvatljiva u velikom broju zemalja
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | visoki kapitalni troškovi - značajno skuplja od fosilnih goriva
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | Hrvatska - premali energetski sistem 1 centrala = 1/4 sistema
|}

 Link:''' '''''' [http://www.iaea.org International Atomic Energy Agency - IAEA]''' 

| width="9%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]]
| width="80%" | ''' Kombinirani ciklus'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Kombinacijom plinske i parne turbine moguće je povećati efikasnost s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 50-65%. 

|}

{| width="100%"
| width="5%" |
| width="89%" |
'''Table 4'''. Prednosti i nedostaci kombiniranog ciklusa 

{| width="687" border="1"
| width="378" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="293" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="378" height="60" | udvostručenjem efikasnosti pri proizvodnji električne energije moguće je raspoloviti emisiju CO2
| width="293" height="60" | relativno komplicirana tehnologija
|}

 
| width="6%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Kogeneracija'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Ideja kogeneracije je da se otpadna toplinska energija koja izlazi iz dimnjaka termocentrale iskoristi, recimo za grijanje tople vode i pare (daljinska toplina), koja će se koristiti ili u industriji ili u sistemima distriktnog (centralnog) grijanja. Time se iskoristivost povećava s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 60-70%. Prema slici 15. vidi se je potrošnja fosilnih goriva na proizvodnju električne i toplinske energije slična, pa bi se teoretski moglo značajno smanjiti emisiju CO2. Međutim, kako je mjesto proizvodnje daljinske topline po definiciji različito od mjesta proizvodnje električne energije, nije za očekivati da će više od desetak posto električne energije biti proizvođeno kogeneracijom. 

|}

{| width="100%"
| width="2%" |
| width="95%" |
'''Table 5. '''Prednosti i nedostaci kogeneracije 

{| border="1"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | korištenjem istog goriva za proizvodnju električne i toplinske energije moguće je raspoloviti emisiju CO2
| width="50%" | proizvodnja toplinske energije mora biti na mjestu (ili blizu) potrošnje
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | proizvodnja električne energije mora biti blizu mjesta hlađenja (rijeke, more)
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | proizvodnja električne energije nije preporučljiva blizu velikih koncentracija stanovništva zbog zagađenja
|-
| 
| potrebna gradnja vrelovoda
|-
| 
| problem kondenzata
|}

linkovi:

<blockquote>

; '''[http://www.cogen.org/ Cogen Europe]''' 
; [http://www.energy.rochester.edu/cogen/chpguide.htm '''Cogeneration Buyers Guide'''] 

</blockquote>
| width="3%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Obnovljivi izvori'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Obnovljivi izvori su oni koji se ne troše našim korištenjem jer mi samo koristimo razliku u potencijalu: 

* hidroenergija 
* biomasa i otpad 
* sunčeva energija 
* energija vjetra 
* geotermalna energija 

Treba razlikovati korištenje tih energija za proizvodnju električne i toplinske energije. Za sada samo hidroenergija (tab. 6.) ima značajan udio (naročito u Hrvatskoj) u proizvodnji električne energije, iako se posljednjih godina probija energija vjetra koja se približava komercijalizaciji. Ipak, može se s velikom vjerojatnošću reći da obnovljivi izvori neće značajnije sudjelovati u zadovoljenju Kyoto protokola, bilo zbog cijene ili zbog ograničenih ekonomski iskoristljivih resursa.

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 6.''' Prednosti i nedostaci hidroenergije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | zanemariva emisija CO2
| width="50%" | jefitini potencijali već iskorišteni
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | velike HE čine velike ekološke štete (npr. dizanje nivoa vode - Međimurje)
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | male HE su teško isplative
|-
| 
| poplavljivanje korisnog (naseljenog ili obrađenog) zemljišta
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
Iako izgaranje biomase i otpada stvara emisiju CO2, smatra se da bi ta ista biomasa svojim prirodnim procesom truljenja emitirala istu količinu CO2 pa prema tome ulazi u energente koji smanjuju emisiju. Čak i uzgajanje biomase ima isti učinak jer će vegetacija povući gotovo sav potreban ugljik iz atmosfere. Djelomično sličan mehanizam se može uzeti i za otpad nepetrokemijskog porijekla. 

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 7.''' Prednosti i nedostaci izgaranja biomase 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | "zanemariva" emisija CO2
| width="50%" | slaba energetska moć
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | teška kontrola nad ostalim emisijama
|-
| 
| potrebna velika površina
|-
| 
| skup transport - samo na lokalitetu gdje je biomasa nusproizvod nekog drugog procesa
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Uvoz električne energije'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Iako je uvoz električne energije anatema danas u Hrvatskoj energetici, postavlja se pitanje nije li to najčišće rješenje? 

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 8.''' Prednosti i nedostaci uvoza električne energije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | emisija CO2 je zanemariva
| width="50%" | politički neprihvatljiva u Hrvatskoj - zašto? [Nizozemska zadovoljava iz uvoza 17% potrebne električne energije]
|-
| width="50%" | svaka se zemlja specijalizira za proizvodnju onoga u čemu ima "relative advantage" - efikasno korištenje resursa obavlja se podjelom rada
| width="50%" |
bolje je uvoziti proizvod nižeg stupnja dorade i dodavati mu vrijednost (dakle primarna versus sekundarna energija), ali samo ako je prerada efikasna - upitno za Hrvatsku
|-
| width="50%" | Hrvatska je premali energetski sistem (12TWh) - pool
| width="50%" | 
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
|}

===Smanjenje emisije CO2 racionalnim korištenjem energije===

Oblici neracionalnog korištenja energije:

=== Industrija ===

* bacanje kondenzata u kanalizaciju
* puštanje otpadne topline na jednom mjestu, kada se topla voda i para proizvode na drugom
* korištenje zastarjele tehnologije

=== Zgradarstvo ===

* gradnja kuća kao u Hrvatskoj (k = cca. 1.2-1.5 W/m2K) je ekonomski nonsense

:::::::'''Tablica 9.''' Usporedba potrošnje energije i emisije CO2, te ekonomske efikasnosti korištenja energije i intenziteta emisija CO2, 1996

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2" align="center"
| width="25%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/Pretvorba%20jedinica%20za%20energiju%20i%20volumen.htm kgoe] - kg of oil equivalent
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Svijet
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | bogate zemlje (OECD)
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | zemlje u tranziciji
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | hrvatska
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_7.pdf kgoe/capita] 
| width="20%" align="middle" | 1684
| width="20%" align="middle" | 5259
| width="20%" align="middle" | 2732
| width="20%" align="middle" | 1418
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_8.pdf tCO2/capita] 
| width="20%" align="middle" | 4.0
| width="20%" align="middle" | 12.1
| width="20%" align="middle" | 7.4
| width="20%" align="middle" | 3.7
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_8.pdf GDP1995$/kgoe] 
| width="20%" align="middle" | 3.2
| width="20%" align="middle" | 5.0
| width="20%" align="middle" | 0.8
| width="20%" align="middle" | 2.8
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_8.pdf kgCO2/GDP1995$] 
| width="20%" align="middle" | 0.7
| width="20%" align="middle" | 0.5
| width="20%" align="middle" | 3.4
| width="20%" align="middle" | 0.9
|}

 

{|
| width="11%" |
|}

Prema tablici 9. može se zaključiti da je potrošnja energije i emisija CO2 po glavi stanovnika (capita) i Hrvatskoj i ostalim zemljama tranzicije značajno niža od bogatih zemalja, međutim da je efikasnost iste s obzirom na iznos bruto domaćeg proizvoda lošija.

Zemlje u tranziciji trebaju 6 puta više energije za isti proizvod, te za isti proizvod emitiraju 7 puta više CO2 u atmosferu. Hrvatska je nešto bolja od prosjeka zemalja u tranziciji, ali je lošija od razvijenih zemalja.

S druge strane, postoji i protuargument, koji ukazuje na prirodni mehanizam koji dovodi do takve neefikasnosti. Naime, proizvodnju na srednjem nivou razvoja (sekundarni sektor) energetski je intenzivna, dok se ekonomska djelatnost na višem nivou razvoja (tercijarni sektor) odlikuje niskom energetskom intenzivnošću.
To pokazuje slika 16.

[[Image:trendgdp.jpg]]

Slika 16. Historijski trend energetskog intenziteta

===Smanjenje emisije CO2 u transportu===

Promet je vrlo značajan izvor emisije CO2, kao što se vidi na slici 15. u Hrvatskoj i najznačajniji. Međutim velike promjene se ne mogu postići više povećanjem efikasnosti postojeće tehnologije, jer je na tom području već mnogo učinjeno u zadnjih 20 godina od naftne krize. Tijekom devedesetih automobilska je industrija pod pritiskom kalifornijskih zakona ulagala u '''električne automobile''', međutim pokazalo se da ta tehnologija neće postati komercijalna, jer nisu razvijeni akumulatori koji bi zadovoljavali potrebe tržišta za pokretnošću. Krajem se devedesetih ubrzao razvoj automobila pogonjenih vodikom, i to s motorima s unutrašnjim izgaranjem (IC, slika 17.) i gorivim ćelijama (FC, slika 18., 19.). '''Motori s unutrašnjim izgaranjem na vodik''' su u uznapredovanoj fazi razvoja, tj. postojeći motori koji koriste plin mogu se relativno jednostavno preraditi na vodik.

Otkad je cijena nafte prešla 50 USD/bbl, zamjenska '''biogoriva''', etanol i biodizel postaju isplatljiva, te njihova potrošnja rapidno raste. '''Etanol''' se tehnički može dodavati u benzinska goriva do 22% te u dizelska goriva do 15% bez potrebe preinake vozila. U posljednjih desetak godina sve je veći udio u proizvodnji tzv. automobila na fleksibilan goriva (flexi-fuel vehicle - '''FFV'''), koje mogu koristiti E85 (gorivo s 85% etanola i 15% benzina). Do 10% etanola u gorivu služi kao zamjena za inače neophodni aditiv MTBE. Može se prema literaturi procijeniti da je proizvodnja etanola iz kukuruza isplatljiva naveliko u slučaju cijene nafte veće od 50 USD po barelu (što se može očekivati prema situaciji na tržištu te srednjeročnim interesima glavnih učesnika tijekom dovoljno dugog perioda). Zasad ne postoji strategija za korištenje bioetanola u Hrvatskoj. '''Biodizel''' se tehnički može dodavati u dizelska goriva do 5% bez potrebe preinake vozila, dok je za korištenje B70 ili B100 (70% i 100% biodizela) potrebno imati posebna vozila. Može se procijeniti da je pri očekivanoj cijeni nafte dodavanje biodizela isplatljivo. Postojeća Strategija energetskog razvitka predviđa da se 2010. u Hrvatskoj godišnje proizvodi 70.000 do 100.000 tona biodizela.

[[Image:ford.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 17.''' Ford Model U, Automobil pogonjen 
motorom s unutrašnjim izgaranjem na vodik</div>

'''Gorive ćelije''' su još uvijek tehnologija u razvoju, čija je cijena još uvijek dva reda veličine iznad nivoa potrebnog za komercijalizaciju (cca. 50 €/kW i 10000 sati rada).

[[Image:daimler2.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 18.''' DaimlerChrysler Necar 5, automobil pogonjen gorivim ćelijama</div>

[[Image:daimler3.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 19.''' DaimlerChrysler Commander 2, automobil pogonjen gorivim ćelijama</div>

Obje tehnologije ovise o razvoju '''spremnika''' za vodik (tekući vodik na -250oC, komprimirani vodik na 750 bar ili metalni hidrid), ili '''reformiranja''' (izdvajanja vodika iz ugljikovodika) nekog od ugljikovodika - najčešće etanola, ali može i metana, benzina, Diesela. Reformiranje se razvilo kao tehnologija da bi se izbjeglo rukovanje vodikom. Naime, '''stanice''' za točenje vodika moraju biti bez ljudi (slika 20.), u potpunosti automatizirane, što znači da je potrebno izgraditi potpuno novi sistem stanica, odvojen od postojećih. Punjenje nekog od ugljikovodika je već uhodana tehnologija, te može koristiti postojeću infrastrukturu.

[[Image:bmw.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 20.''' BMW automatska stanica za komprimiranje vodika (cca. 3 min)</div>

'''Uvijek za 4 godine'''

Članak iz '''1994''': A milestone is looming four years off. By '''1998''', 2% of all new cars in California must be ZEV (zero-emission vehicles, such as EVs, flywheel cars, hydrogen cars, etc.). In other words, this means an auto manufacturer must sell two EVs out of every hundred vehicles it sells. There will be a $5,000 penalty for each non-ZEV car sold beyond this ratio. And, importantly, this ratio will be based upon actual consumer sales: cramming a big, heavy, boxy van full of batteries won't get the manufacturer off the hook with a "nobody wanted or could afford it" argument. Other states have also adopted this mandate. Even Canada is close to joining the ZEV club. - Odgođeno do 2004 kada će 10% automobila morati biti ZEV na Kalifornijskom tržištu automobila.

Članak iz '''1999''': “TODAY the race to develop the fuel-cell car is over,” DaimlerChrysler’s chairman, Jürgen Schrempp, told journalists on March 17th. “Now we begin the race to lower the cost to the level of today’s internal combustion engine. We’ll do it by '''2004'''.” There is no point in understatement when you are determined to be first in the market with what may turn out to be the pollution-free product that succeeds the petrol-driven car within 30 years. [http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/The%20fuel-cell%20car%20accelerates.htm (The Economist, 1999)]

Članak iz '''1999''': THIS WEEK two nails were hammered into the coffin of the internal-combustion engine. The first came when Toyota and General Motors, which between them make a quarter of the world’s cars, signed a pact to develop alternatives. These include battery-powered cars, “hybrid” vehicles that have both electric and petrol engines, and—most significantly—vehicles powered by fuel cells. The second was the result of an alliance between DaimlerChrysler and Ford (another quarter of the world’s car production), and Ballard Power Systems, a Canadian firm that has been developing fuel cells for use in vehicles for several years. [http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/The%20fuel-cell%20car%20accelerates.htm (The Economist, 1999)]

Članak iz '''2002''': U.S. Legislators Propose H2GROW Act. 
U.S. Senator Ron Wyden (D-OR) and U.S. Representative Christopher Cox (R-CA) have introduced a bipartisan bill called the H2GROW Act - Hydrogen Transportation Wins Over Growing Reliance on Oil. The bill includes tax credits: for the purchase of fuel cell vehicles; for hydrogen fuel; and for building a hydrogen-fueling infrastructure. The goal of the H2GROW Act is to reduce reliance on 30 million barrels of foreign oil a year. The bill also mandates that hydrogen-powered vehicles must comprise a minimum percentage of federal fleets, from five percent for fleets of 100 vehicles or more in 2006 to 50 percent for fleets of 50 vehicles or more in 2012. [http://www.senate.gov/Senate404.html (http://wyden.senate.gov/media/2002/2003211557.html)]

linkovi:


 [http://arbis.arb.ca.gov/msprog/zevprog/zevprog.htm Zero-Emissions Vehicle Program]
 [http://energy.ca.gov/afvs/index.html Alternative Fuel Vehicles]
 [http://www.fuelcelltoday.com/ Fuel cell today]
 [http://www.h2cars.biz/ H2CarsBiz]


=== Kyoto protokol ===

The protocol, adopted by the 159 countries present, sets legally binding targets for cutting the emissions of six greenhouse gases—mostly pollutants caused by burning coal, oil and other hydrocarbon fuels—by an aggregate 5.2% from 1990 levels during the years 2008 to 2012. (članak iz The Economist)

 [http://unfccc.int/2860.php United Nations Framework Convention on Climate Change]
 [http://unfccc.int/resource/convkp.html Konvencija i Kyoto Protocol]
 [http://unfccc.int/resource/conv/index.html Konvencija tekst]
 [http://unfccc.int/resource/conv/ratlist.pdf Potpisnici]
potpisana i ratificirana: 189 zemalja (Hrvatska uključena u Aneks I)
Aneks I - zemlje Zapada i tranzicije

 [http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.pdf Kyoto Protokol tekst]
 [http://unfccc.int/files/essential_background/kyoto_protocol/application/pdf/kpstats.pdf Potpisnici Kyoto protokola]
Kyoto Protokol je stupio na snagu 16. veljače. Ratificiran od strane 156 zemalja (ali nisu Australija, Hrvatska, Kazahstan, Monaco, SAD i Zambija).

Potpisnici Protokola su se obavezale pratiti emisije stakleničkih plinova. Zemlje potpisnice Aneksa B Protokola su se obavezale smanjiti emisije u odnosu na baznu godinu, tijekom prvog budžetskog perioda 2008-12.

One zemlje koje to ne uspiju mogu nadokupiti dozvole za emitiranje više emisija od onih zemalja koje su smanjile više nego što su trebale (Emission Trading), ili mogu uložiti u projekte smanjenja emisija u drugim zemljama Aneksa B (Joint Implementation) ili zemljama koji nisu dio Aneksa (Clean Development Mechanism).

[[Image:kyoto.jpg]]

Slika 21. Očekivani trend emisije CO2 u Hrvatskoj i preuzete obaveze po Kyoto protokolu

'''Kyoto protokol - linkovi :'''
The Kyoto Protocol on Climate Change - http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.html

Beginner's Guide to the UNFCCC Convention on Climate Change -http://unfccc.int/resource/beginner.html

WEATHERVANE: climate change, global warming, The Kyoto Protocol, climate policy - http://www.weathervane.rff.org./

The Kyoto Protocol: The Realities of Implementation - http://www.weathervane.rff.org/features/feature027.html

RECORD BREAKING TEMPERATURES SEEN AS POSSIBLE EVIDENCE OF FASTER RATE OF GLOBAL WARMING - http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm

Carbon Market News - http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm

Still Wating for Greenhouse - http://www.john-daly.com/

Lomborg, The Skeptical Environmentalist - http://www.lomborg.com/

'''The Economist o promjeni klime i Kyoto protokolu:'''

[[Hot air from Kyoto|Hot air from Kyoto]]

[[Big business and global warming |Big business and global warming ]]

[[A fund for carbon traders |A fund for carbon traders ]]

[[Where to sink carbon |Where to sink carbon ]]

==Zaključak==

[[Image:Crta.jpg]]

* Emisije u energetici i prometu, značajni su izvor lokalnih i globalnih emisija
* Emisije uzrokuju zdravstvene probleme, kisele kiše i globalno zatopljenje
* Kyoto protokol protiv globalnog zatopljenja - teško ostvarivo smanjenje emisije CO2
* Racionalnim korištenjem energije u industriji i kućanstvima može se učiniti dosta na smanjenju emisije, ali ljudi se nisu spremni odreći životnog standarda
* Nuklearna energija se ponovo pojavljuje kao realno rješenje, iako politički neprihvatljiva u mnogim zemljama,te skuplja od energije dobivene iz fosilnih goriva - Kyoto protokol kao izbor između globalnog zatopljenja i nuklearne energije
* Za Hrvatsku je uz racionalno korištenje energije (gdje su neiskorištene mogućnosti velike), vjerojatno najjeftinije rješenje dugoročni uvoz struje iz susjednih zemalja, te korištenje biogoriva.

[[Image:Crta.jpg]]

ENERGETIKA I OKOLIŠ

2008-01-18T21:28:28Z

Rmikulandric: /* Kyoto protokol */

[[Image:OkolisZaglavlje.jpg]]

==Cilj poglavlja==
[[Image:Crta.jpg]]

Cilj ovog poglavlja je upoznati se najvažnijim mehanizmima kako energetika emisijama utječe na okoliš, te mogućnostima za smanjenje negativnog utjecaja.

==Svrha poglavlja==
[[Image:Crta.jpg]]

Nakon završetka ovog poglavlja, trebali biste moći:

#Razumjeti mehanizme '''emisija''' u energetici
#Razumjeti osnove nastajanja '''kiselih kiša''' te dobiti uvid u utjecaj koji emisije imaju na ljudsko '''zdravlje'''
#Razumjeti mehanizam '''globalnog zatopljenja''' i utjecaj koji energetika ima na njega
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 '''pri proizvodnji električne energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 '''racionalnim korištenjem energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 u '''transportu'''
#Poznavati osnove '''Kyoto Protokola'''

=Uvod:=
[[Image:Crta.jpg]]

Tijekom druge polovice dvadesetog stoljeća, sve više postaje jasno da ljudsko djelovanje na Zemlji ima za posljedicu promjene u okolišu, s potencijalno velikim posljedicama na ekološki sistem, floru, faunu, klimu, ali i na zdravlje i kvalitetu života ljudi. Te promjene, antropogene po svojem uzroku, posljedica su prilagođivanja okoliša ljudskim potrebama, krčenjem prirodnih habitata za potrebe poljoprivrede, kao posljedica urbanizacije i izgradnje prometnih pravaca, te zagađenjem okoliša otpadnim tvarima u poljoprivredi, industriji i prometu, te u energetskim transformacijama.

Promatrajući u ovome poglavlju odnos energetike prema okolišu, naglasak će se staviti na energetske transformacije, te zagađenja okoliša 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 utječu na ekosistem, neke zagađujući lokalno, a neke djelujući globalno. Dok je lokalno štetno djelovanje emisija svima vidljivo, i lagano se dolazi do koncenzusa oko mjera zaštite čim kada je društvo riješilo osnovne egzistencijalne probleme, dotle je globalno djelovanje emisija manje očito, i potrebno je stvarati širi koncenzus da bi se pokrenule mjere zaštite okoliša. 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. Tako će biomasa, koja je obnovljivi izvor, imati značajne lokalne emisije, vjetroenergija može imati negativan utjecaj na faunu, a čistoća će solarne energije skrivati zagađenja u procesu proizvodnje kolektora.

Ovo će se poglavlje posvetiti ukratko emisijama koje izazivaju kisele kiše, te nešto više trenutno vrlo važnom problemu emisija stakleničkih plinova, efektima tih emisija, te načinima smanjivanja tih emisija, što će biti od imanentnog značaja za energetsku politiku i razvoje energetskih tehnologija u sljedeće dvije dekade.

=Emisije u energetici=
[[Image:Crta.jpg]]

===Kisele kiše===

Svjedoci smo degenerativnih procesa u europskim šumama, uzrokovanih pojavom koju zovemo kiselim kišama. Kiselost kiša uzrokovana je povećanom količinom vodikovog iona H+ u otopini, koji je posljedica sljedećih

kemijskih procesa:

HNO3 => NO3-+ H+

H2SO4 = > SO42-+ 2H+

Emisije SOx i NOx pri energetskim transformacijama su glavni antropogeni izvor tih spojeva u atmosferi. Slika 1. pokazuje utjecaj koji sulfatni aerosoli imaju na sunčevo zračenje, te dobro pokazuju geografski raspored emisija SOx.

[[Image:oe2p.jpg]]

Slika 1. Geografska raspodjela utjecaja sulfatnih aerosola na sunčevo zračenje, W/m2

Djelovanje je emisija SOx regionalno, te koncentrirano u razvijenim zemljama, ali emisije se šire i preko nacionalnih granica malih zemalja, poput Hrvatske. Rješavanje problema kiselih kiša leži u smanjenju emisija SOx u energetskim transformacijama, na području zahvaćenih kontinenata. Potrebno je nadnacionalno djelovanje, ali ne i globalno.

Tehnologije za smanjenje emisija SOx su prvenstveno izbjegavanje korištenja fosilnih goriva s visokim udjelom sumpora, metode za DeSOx desumporizaciju kojima se pročišćavaju dimni plinovi, te financijske metode poput trgovanja emisijama, kojima se omogućuje minimizacija troška smanjenja emisija tržišnim alociranjem emisionih kvota.

===Utjecaj na zdravlje===

Lokalne emisije polutanata izazivaju zdravstvene probleme, često povećavajući rizik od kancerogenih oboljenja i za dva reda veličine, u područjima s velikim zagađenjem. Ponajprije to su emisije čestica, ozona, NOx, CO, ali i mnogih drugih spojeva, koji su nusprodukt energetskih transformacija, u prometu i energetici. Tako npr. prosječni Amerikanac ima šansu 1:100000 da oboli od raka kao posljedice zagađenja zraka, dok stanovnik velikih gradova živi s 20 puta većim rizikom, 1:5000, da tako oboli.

Zagađenje otpadnih voda, inače veliki problem za ljudsko zdravlje, nije primarno posljedica energetskih transformacija. Naime, iako se koriste velike količine vode u energetskim transformacijama, ipak je daleko značajniji utjecaj industrijskih procesa i korištenja vode u kućanstvima. Voda, kao jedan od osnovnih preduvjeta za život, može se smatrati da s energijom, predstavlja resurs, koji je čovječanstvo počelo koristiti u količinama koje nadilaze mogućnosti, te da će to biti jedan od glavnih tehnoloških pitanja XXI stoljeća.

Zagađenja bukom, vizualna zagađenja, zagađenje svjetlom, svjedoci smo novih oblika polucije, ili ih samo više primjećujemo, zahvaljujući značajno povećanom ekonomskom prosperitetu, koji onda postavlja i sve veće zahtjeve na kvalitetu života, često su posljedica energetskih transformacija, te o njima treba voditi računa.

Međutim, iako je šteta učinjena visokim stupnjem korištenja energije velika, korist u obliku povećane kvalitete života, produljenog života, povećane individualne slobode, je daleko veća. Iako se nulto rješenje, dakle demontiranje ljudske civilizacije, kao što zagovaraju najekstremniji predstavnici ekološkog pokreta, može smatrati ideološki konzistentnim, gledano iz pseudoobjektivne pozicije "ljudi kao samo jedna vrsta", nije realno za očekivati da će se dogoditi. S druge strane, moguće je mnogo učiniti na smanjenju zagađenja, uz mali direktni trošak, u isti mah povećavajući kvalitetu života ljudi, te smanjujući opterećenje na resurse. Kod traženja optimalnog kursa, nije moguće unaprijed odrediti odnose pojedinih faktora, nego treba tražiti optimum specifičan za određenu situaciju, uzimajući u obzir ekonomske, ekološke i socijalne faktore.

=Klimatske promjene=
[[Image:Crta.jpg]]

===Efekt 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, N2O, 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 (I) 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 utjecaj 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.

[[Image:xxx.jpg]]

Slika 2. Što je to efekt staklenika?
Dio reflektiranog zračenja se apsorbira u stakleničkim plinovima
(CO2, N2O, CH4, HFC, PFC, SF6).
Značajan mehanizam održanja temperature atmosfere (bez tih plinova temperatura bi bila 30oC niža.

===Promjena koncentracije CO2 i temperature===

Danas je već sa sigurnošću poznato da se koncentracija ugljičnog dioksida značajno povećala tijekom posljednjeg stoljeća, te je gotovo sigurno da je to posljedica ljudske aktivnosti. Najznačajnija ljudska aktivnost koja ima za posljedicu emisije ugljičnog dioksida je izgaranje fosilnih goriva.

[[Image:slika3.jpg]]

Slika 3. Promjena povjesne koncentracije CO2 mjerene
u atmosferi od 1960, te u vječnom ledu od 1860.

Što je s promjenama temperature? Usrednjena globalna temperatura raste (Slika 4.), ali se taj indeks računa na bazi podataka iz meteoroloških stanica s nepoznatom točnošću podataka, te često stanica smještenih u gradovima. Usrednjena temperatura u SAD, gdje su mjerenja bilježena sa većom sigurnošću, raste manje značajno (Slika 5.). Mjerena temperatura troposfere (Slika 6.), dakle bez utjecaja mjernih nepreciznosti i gradova, ipak ukazuje na povećanje od najmanje 0.4 C.

[[Image:slika4.gif]]

Slika 4. Promjena globalne prosječne temperature
1880-2000 prema Goddard Institute (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika5.gif]]

Slika 5. Promjena prosječne temperature u SAD
1880-2000 prema Goddard Institute (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika6.gif]]

Slika 6. Promjena globalne prosječne temperature 1979-2003 mjerena iz NOAA satelita (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

Da li postoji neka veza između promjene koncentracije ugljičnog dioksida i temperature? Slika 7. pokazuje usporedbu promjene koncentracije CO2 i prosječne globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina. Koncentracija CO2 dobivena je iz uzoraka antarkičkog leda, mjerenjem koncentracije u zaostalim mjehurićima zraka. Temperatura je rekonstruirana na temelju podataka o glacijacijama, te ciklusima flore i faune na zemlji u proteklih 150000 godina. Usporedba krivulja temperature i koncentracije CO2 vrlo uvjerljivo ukazuje na postojanje relacije, ali postavlja se pitanje koliko su ti podaci precizni.

[[Image:slikka7.jpg]]

Slika 7. Usporedba promjene koncentracije CO2 i prosječne
globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina

Može se iz slike 7. primijetiti da postoje i prirodni izvori promjene koncentracije CO2 među ostalim i vulkanske erupcije. Zemlja je dinamički a ne statički sistem, dakle oscilacije su normalna i prirodna pojava. Međutim, sve je više vjerojatno da postoji dovoljno jaka veza između koncentracije CO2 i prosječne globalne temperature, da bi se moglo govoriti o globalnom zatopljenju kao posljedici ljudske aktivnosti.

===Modeliranje globalnog zatopljenja===
Da bi se moglo s dovoljnom dozom sigurnosti utvrditi da neka teza stoji, potrebno je teoriju potvrditi eksperimentom. Modeli klimatskih promjena, bazirani na računalnoj mehanici fluida (CFD), koji se razvijaju u posljednje 3 dekade, pokušavaju pretpostavljene procese u atmosferi modelirati i usporediti s izmjerenim temperaturama. Prvi takvi modeli, koji su se pojavili sedamdesetih godina, uzimali su u obzir samo efekt staklenika.

[[Slika:Modtemp.jpg]]

Slika 8. Usporedba mjerenih vrijednosti prosječne globalne temperature te vrijednosti dobivenih modeliranjem.

Iz Slike 8. vidljivo je da se uzimanjem u obzir samo efekta staklenika dobivaju prevelike vrijednosti, ali ako se k tome uzmu u obzir i efekt sulfatnih aerosola, te fluktuacija sunčevog zračenja (http://climatechange.umaine.edu/Research/Contrib/html/19.html) dobije se rezultat koji se odlično poklapa s mjerenim rezultatima, te uz pretpostavku da mjereni podaci dobro predstavljaju stvarno stanje, ukazuju da nam je veza poznata i da možemo računati utjecaj. Ako se takvi modeli primjene na model svjetske klime dobije se temperaturna distribucija za 2080 kao na slici 9.

[[Slika:tempdiff.jpg]]

Slika 9. Raspored porasta temperature od danas pa do 2080.
a)Scenario bez pokušaja smanjenja emisija (business as usual)
b)Scenario u kojem se koncentracija CO2 stabilizira na 750 ppm
c)Scenario u kojem se koncentracija CO2 stabilizira na 550 ppm

===Kretanje emisija CO2===

Recimo da se odluči stabilizirati koncentraciju CO2 na 450 ppm, te time izbjeći jače globalno zatopljenje? Kako bi se trebale kretati emisije dano je slici 10. Očito je da bi razvijene zemlje morale smanjiti emisije na 10% sadašnjih do 2060, te da bi zemlje u razvoju također morale početi smanjivati emisije poslije 2050.

[[Slika:Emisstab.jpg]]

Slika 10. Maksimalne godišnje emisije da bi se koncentracija stabilizirala na 450 ppm

A koliko su te emisije sada, i koliko će biti ako se ništa ne učini? Slika 11. prikazuje historijske vrijednosti emisija 1860-1990 po regijama. Slika 12. prikazuje vrijednosti emisija prema business as usual scenariju, dakle scenariju u kojem nije predviđeno da dođe do odstupanja od postojećih i predvidljivih trendova.

[[Slika:emishist.jpg]]

Slika 11. Emisije CO2 po regijama, 1860-1990

[[Slika:co2futureemission.jpg]]

Slika 12. Procjena kretanja emisija 1990-2030 po regijama prema business as usual scenariju

===Posljedice globalnog zatopljenja===

Posljedice globalnog zatopljenja mogu obuhvaćati:

*topljenje polarnih kapa i ledenjaka
*povišenje nivoa mora (slika 13.)
*dezertifikacija
*utjecaj na poljoprivredu (slika 14.)

Iako je većina negativno, utjecaj na poljoprivredu na Sjevernoj hemisferi bi mogao biti povoljan, pretvarajući Sibir i Kanadu u intenzivna poljoprivredna područja.

[[Slika:Sealevel.jpg]]

Slika 13. Promjena linije obale kao posljedica povišenja nivoa mora za 1 m na
primjeru južne Floride

[[Slika:Grainyie.jpg]]

Slika 14. Promjene u prinosu žitarica u slučaju udvostručavanja koncentracije CO2

===Izvori emisije CO2===

Emisije CO2, najvažnijeg plina koji utječe na efekt staklenika, uglavnom su posljedica energetskih transformacija, u kojima se izgaranjem goriva kemijska energije pretvara u toplinsku (koja se kasnije može koristiti direktno kao toplina ili za proizvodnju električne energije), ili u transportu, gdje se kemijska energija goriva pretvara u mehaničku energiju. Manji dio emisija dolazi iz industrijskih procesa, u kojima je ugljični dioksid nusprodukt, koji se gotovo redovno ispušta u atmosferu. Također, fosilna goriva sadrže manje količine ugljičnog dioksida, koji se prilikom vađenja iz zemlje, ispušta u atmosferu.

Što je s biomasom?

Izgaranje drva i biomase rezultira emisijama CO2, međutim, u slučaju da je drvna masa ili biomasa općenito, zamijenjena novim rastom, može se reći da je ugljični dioksid koji je ispušten u atmosferu, iz nje i izvučen, te da je proces obnovljiv. Zato se emisije biomase ne obračunavaju na isti način kao i fosilna goriva, nego se bilanca radi na ukupnoj količini CO2, koja je akumulirana u vegetaciji. U slučaju da korištenje biomase rezultira smanjenjem akumulirane količine CO2, tada se ne može govoriti o obnovljivosti biomase.

Izgaranje fosilnih goriva

Fosilna goriva su također nastala od biomase, ali je brzina njihovog nastanka zanemarivo mala, te je vezana na specifične geološke uvjete, tako da se dakle mogu smatrati neobnovljiva, u okvirima ljudske povijesti.

- nafta i njeni derivati (mazut, lož ulje, teško ulje, lako ulje, diesel, benzin, itd.)
- ugljen
- plin

1 kg C -> 44/12 kg CO2

1 t nafte ili ugljena s c=0.8 -> 44/12*0.8= 2.93 t CO2

::::::::::'''Tablica 1.''' Potrošnja fosilnih goriva u svijetu, Evropi (uključuje i zemlje bivšeg SSSR-a) i Hrvatskoj 2002

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2" align="center"
| width="25%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/index.php?title=Jedinice mtoe] - million tons of oil equivalent
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Svijet
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Evropa (EU15)
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | [http://www.iea.org/Textbase/stats/noncountryresults.asp?nonoecd=Croatia Hrvatska]
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | nafta
| width="25%" align="middle" | '''3714'''
| width="25%" align="middle" | 923 (599)
| width="25%" align="middle" | 4.4
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | ugljen
| width="25%" align="middle" | '''2397'''
| width="25%" align="middle" | 521 (217)
| width="25%" align="middle" | 0.6
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | plin
| width="25%" align="middle" | '''2169'''
| width="25%" align="middle" | 913 (350)
| width="25%" align="middle" | 2.5
|}

 

{|
| width="11%" |
|}

===Struktura potrošnje fosilnih goriva===

<div align="center">'''Tablica 2.''' Glavni tipovi potrošnje fosilnih goriva</div>

{| width="639" border="1" align="center" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="162" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | energetska pretvorba
| width="263" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | privredna potrošnja
| width="194" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | privatna potrošnja
|-
| width="162" height="18" | električna struja
| width="263" height="18" | poljoprivreda, šumarstvo, ribolov
| width="194" height="18" | kućanstva
|-
| width="162" height="18" | para i topla voda
| width="263" height="18" | industrija i rudarstvo
| width="194" height="18" | promet
|-
| width="162" height="36" | 
| width="263" height="36" | neenergetska potrošnja u industriji
| width="194" height="36" | 
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | građevinarstvo
| width="194" height="19" | 
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | usluge
| width="194" height="19" | 
|}

{|
| width="11%" |
|}

Tablica 2. prikazuje sistematizaciju tipova potrošnje fosilnih goriva prema djelatnostima. Međutim, da bi se sagledale mogućnosti smanjenja emisije CO2 bolje je razdijeliti potrošnju prema tehnološkom procesu. Kako je potrošnja fosilnih goriva u poljoprivredi, šumarstvu, ribolovu i građevinarstvu uglavnom posljedica korištenje mehanizacije, dakle motora s unutrašnjim izgaranjem, ima smisla te djelatnosti pripojiti prometu. Potrošnja fosilnih goriva u uslugama slična je potrošnji u kućanstvima (uglavnom grijanje).

[[Image:Fosilfuels.gif|center]]

<div align="center">'''Slika 15.''' Struktura potrošnje fosilnih goriva u Hrvatskoj 1995. godine</div>

Slika 15. prikazuje udjele pojedinih tehnoloških procesa u potrošnji fosilnih goriva u Hrvatskoj, pa prema tome i emisiji CO2. Očito je da bi se u Hrvatskoj imalo smisla najviše djelovati na smanjenje emisije upravo u prometu, jer je tu najveći udio. Proizvodnja električne energije stvara manji dio emisije, iako joj se posvećuje najviše pažnje. To je stoga što za sada tehnologija ne omogućava veliki napredak u području smanjenja emisije CO2 u prometu.

===Smanjenje emisije CO2 pri proizvodnji električne energije===

{|
| width="2%" |
[[Image:dio.jpg]]
| width="80%" | ''' Nuklearna energija'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
Zemlje s velikim udjelom nuklearne energije u proizvodnji struje (Litva, Francuska, Belgija preko 60%, Ukrajina, Švedska, Bugarska, Slovačka, Švicarska, Mađarska, Slovenija preko 40%, Južna Koreja, Japan, Njemačka, Finska preko 30%, Španjolska, Britanija i Armenija preko 20%) će vrlo teško smanjiti emisiju ako se odluče za odustajanje od nuklearne opcije. Primjer Švedske koja je odlučila zatvoriti nuklearne elektrane:

IT IS often ticklish to balance protection of the environment against its cost. Sweden’s Social Democratic government has come up with a novel answer: a “green” policy that is not only hugely expensive, but may actually damage the environment. It plans shortly to shut a nuclear power station that is efficient and safe; another is to be closed in 2001. If the courts permit the closures, Sweden will be poorer and dirtier—and may be more at risk from nuclear accidents. (članak iz The Economist)

U potrazi za opcijama rješavanja problema globalnog zatopljenja (koje bi Hrvatsku ako ratificira Kyoto protokol mogao koštati godišnje oko 100 milijuna eura), skupih fosilnih goriva, pojave novih sigurnijih nuklearnih tehnologija, izostanak nesreća poslije Černobila te značajne vremenske distance u odnosu na nesreće, nuklearna energija se vraća u područje javnih rasprava kao moguće ekološki prihvatljivo rješenje. Ponovno uzimanje u obzir nuklearne energije u razvijenim zemljama i zemljama u tranziciji je ponovno postalo pravilo, a donesene su i neke odluke o gradnji. Pred katastrofalnim mogućim posljedicama globalnog zatopljenja, zeleni se sve češće opredjeljuju za nuklearnu energiju. Simatična je izjava 2004. godine osnivaća Greenpeace-a, Jamesa Lovelocka: “Only nuclear power can halt global warming.”

|}

{| width="100%"
| width="6%" |
| width="85%" |
'''Table 3'''. Prednosti i nedostaci nuklearne energije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | emisija CO2 je zanemariva
| width="50%" | politički neprihvatljiva u velikom broju zemalja
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | visoki kapitalni troškovi - značajno skuplja od fosilnih goriva
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | Hrvatska - premali energetski sistem 1 centrala = 1/4 sistema
|}

 Link:''' '''''' [http://www.iaea.org International Atomic Energy Agency - IAEA]''' 

| width="9%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]]
| width="80%" | ''' Kombinirani ciklus'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Kombinacijom plinske i parne turbine moguće je povećati efikasnost s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 50-65%. 

|}

{| width="100%"
| width="5%" |
| width="89%" |
'''Table 4'''. Prednosti i nedostaci kombiniranog ciklusa 

{| width="687" border="1"
| width="378" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="293" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="378" height="60" | udvostručenjem efikasnosti pri proizvodnji električne energije moguće je raspoloviti emisiju CO2
| width="293" height="60" | relativno komplicirana tehnologija
|}

 
| width="6%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Kogeneracija'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Ideja kogeneracije je da se otpadna toplinska energija koja izlazi iz dimnjaka termocentrale iskoristi, recimo za grijanje tople vode i pare (daljinska toplina), koja će se koristiti ili u industriji ili u sistemima distriktnog (centralnog) grijanja. Time se iskoristivost povećava s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 60-70%. Prema slici 15. vidi se je potrošnja fosilnih goriva na proizvodnju električne i toplinske energije slična, pa bi se teoretski moglo značajno smanjiti emisiju CO2. Međutim, kako je mjesto proizvodnje daljinske topline po definiciji različito od mjesta proizvodnje električne energije, nije za očekivati da će više od desetak posto električne energije biti proizvođeno kogeneracijom. 

|}

{| width="100%"
| width="2%" |
| width="95%" |
'''Table 5. '''Prednosti i nedostaci kogeneracije 

{| border="1"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | korištenjem istog goriva za proizvodnju električne i toplinske energije moguće je raspoloviti emisiju CO2
| width="50%" | proizvodnja toplinske energije mora biti na mjestu (ili blizu) potrošnje
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | proizvodnja električne energije mora biti blizu mjesta hlađenja (rijeke, more)
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | proizvodnja električne energije nije preporučljiva blizu velikih koncentracija stanovništva zbog zagađenja
|-
| 
| potrebna gradnja vrelovoda
|-
| 
| problem kondenzata
|}

linkovi:

<blockquote>

; '''[http://www.cogen.org/ Cogen Europe]''' 
; [http://www.energy.rochester.edu/cogen/chpguide.htm '''Cogeneration Buyers Guide'''] 

</blockquote>
| width="3%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Obnovljivi izvori'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Obnovljivi izvori su oni koji se ne troše našim korištenjem jer mi samo koristimo razliku u potencijalu: 

* hidroenergija 
* biomasa i otpad 
* sunčeva energija 
* energija vjetra 
* geotermalna energija 

Treba razlikovati korištenje tih energija za proizvodnju električne i toplinske energije. Za sada samo hidroenergija (tab. 6.) ima značajan udio (naročito u Hrvatskoj) u proizvodnji električne energije, iako se posljednjih godina probija energija vjetra koja se približava komercijalizaciji. Ipak, može se s velikom vjerojatnošću reći da obnovljivi izvori neće značajnije sudjelovati u zadovoljenju Kyoto protokola, bilo zbog cijene ili zbog ograničenih ekonomski iskoristljivih resursa.

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 6.''' Prednosti i nedostaci hidroenergije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | zanemariva emisija CO2
| width="50%" | jefitini potencijali već iskorišteni
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | velike HE čine velike ekološke štete (npr. dizanje nivoa vode - Međimurje)
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | male HE su teško isplative
|-
| 
| poplavljivanje korisnog (naseljenog ili obrađenog) zemljišta
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
Iako izgaranje biomase i otpada stvara emisiju CO2, smatra se da bi ta ista biomasa svojim prirodnim procesom truljenja emitirala istu količinu CO2 pa prema tome ulazi u energente koji smanjuju emisiju. Čak i uzgajanje biomase ima isti učinak jer će vegetacija povući gotovo sav potreban ugljik iz atmosfere. Djelomično sličan mehanizam se može uzeti i za otpad nepetrokemijskog porijekla. 

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 7.''' Prednosti i nedostaci izgaranja biomase 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | "zanemariva" emisija CO2
| width="50%" | slaba energetska moć
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | teška kontrola nad ostalim emisijama
|-
| 
| potrebna velika površina
|-
| 
| skup transport - samo na lokalitetu gdje je biomasa nusproizvod nekog drugog procesa
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Uvoz električne energije'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Iako je uvoz električne energije anatema danas u Hrvatskoj energetici, postavlja se pitanje nije li to najčišće rješenje? 

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 8.''' Prednosti i nedostaci uvoza električne energije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | emisija CO2 je zanemariva
| width="50%" | politički neprihvatljiva u Hrvatskoj - zašto? [Nizozemska zadovoljava iz uvoza 17% potrebne električne energije]
|-
| width="50%" | svaka se zemlja specijalizira za proizvodnju onoga u čemu ima "relative advantage" - efikasno korištenje resursa obavlja se podjelom rada
| width="50%" |
bolje je uvoziti proizvod nižeg stupnja dorade i dodavati mu vrijednost (dakle primarna versus sekundarna energija), ali samo ako je prerada efikasna - upitno za Hrvatsku
|-
| width="50%" | Hrvatska je premali energetski sistem (12TWh) - pool
| width="50%" | 
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
|}

===Smanjenje emisije CO2 racionalnim korištenjem energije===

Oblici neracionalnog korištenja energije:

=== Industrija ===

* bacanje kondenzata u kanalizaciju
* puštanje otpadne topline na jednom mjestu, kada se topla voda i para proizvode na drugom
* korištenje zastarjele tehnologije

=== Zgradarstvo ===

* gradnja kuća kao u Hrvatskoj (k = cca. 1.2-1.5 W/m2K) je ekonomski nonsense

:::::::'''Tablica 9.''' Usporedba potrošnje energije i emisije CO2, te ekonomske efikasnosti korištenja energije i intenziteta emisija CO2, 1996

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2" align="center"
| width="25%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/Pretvorba%20jedinica%20za%20energiju%20i%20volumen.htm kgoe] - kg of oil equivalent
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Svijet
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | bogate zemlje (OECD)
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | zemlje u tranziciji
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | hrvatska
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_7.pdf kgoe/capita] 
| width="20%" align="middle" | 1684
| width="20%" align="middle" | 5259
| width="20%" align="middle" | 2732
| width="20%" align="middle" | 1418
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_8.pdf tCO2/capita] 
| width="20%" align="middle" | 4.0
| width="20%" align="middle" | 12.1
| width="20%" align="middle" | 7.4
| width="20%" align="middle" | 3.7
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_8.pdf GDP1995$/kgoe] 
| width="20%" align="middle" | 3.2
| width="20%" align="middle" | 5.0
| width="20%" align="middle" | 0.8
| width="20%" align="middle" | 2.8
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_8.pdf kgCO2/GDP1995$] 
| width="20%" align="middle" | 0.7
| width="20%" align="middle" | 0.5
| width="20%" align="middle" | 3.4
| width="20%" align="middle" | 0.9
|}

 

{|
| width="11%" |
|}

Prema tablici 9. može se zaključiti da je potrošnja energije i emisija CO2 po glavi stanovnika (capita) i Hrvatskoj i ostalim zemljama tranzicije značajno niža od bogatih zemalja, međutim da je efikasnost iste s obzirom na iznos bruto domaćeg proizvoda lošija.

Zemlje u tranziciji trebaju 6 puta više energije za isti proizvod, te za isti proizvod emitiraju 7 puta više CO2 u atmosferu. Hrvatska je nešto bolja od prosjeka zemalja u tranziciji, ali je lošija od razvijenih zemalja.

S druge strane, postoji i protuargument, koji ukazuje na prirodni mehanizam koji dovodi do takve neefikasnosti. Naime, proizvodnju na srednjem nivou razvoja (sekundarni sektor) energetski je intenzivna, dok se ekonomska djelatnost na višem nivou razvoja (tercijarni sektor) odlikuje niskom energetskom intenzivnošću.
To pokazuje slika 16.

[[Image:trendgdp.jpg]]

Slika 16. Historijski trend energetskog intenziteta

===Smanjenje emisije CO2 u transportu===

Promet je vrlo značajan izvor emisije CO2, kao što se vidi na slici 15. u Hrvatskoj i najznačajniji. Međutim velike promjene se ne mogu postići više povećanjem efikasnosti postojeće tehnologije, jer je na tom području već mnogo učinjeno u zadnjih 20 godina od naftne krize. Tijekom devedesetih automobilska je industrija pod pritiskom kalifornijskih zakona ulagala u '''električne automobile''', međutim pokazalo se da ta tehnologija neće postati komercijalna, jer nisu razvijeni akumulatori koji bi zadovoljavali potrebe tržišta za pokretnošću. Krajem se devedesetih ubrzao razvoj automobila pogonjenih vodikom, i to s motorima s unutrašnjim izgaranjem (IC, slika 17.) i gorivim ćelijama (FC, slika 18., 19.). '''Motori s unutrašnjim izgaranjem na vodik''' su u uznapredovanoj fazi razvoja, tj. postojeći motori koji koriste plin mogu se relativno jednostavno preraditi na vodik.

Otkad je cijena nafte prešla 50 USD/bbl, zamjenska '''biogoriva''', etanol i biodizel postaju isplatljiva, te njihova potrošnja rapidno raste. '''Etanol''' se tehnički može dodavati u benzinska goriva do 22% te u dizelska goriva do 15% bez potrebe preinake vozila. U posljednjih desetak godina sve je veći udio u proizvodnji tzv. automobila na fleksibilan goriva (flexi-fuel vehicle - '''FFV'''), koje mogu koristiti E85 (gorivo s 85% etanola i 15% benzina). Do 10% etanola u gorivu služi kao zamjena za inače neophodni aditiv MTBE. Može se prema literaturi procijeniti da je proizvodnja etanola iz kukuruza isplatljiva naveliko u slučaju cijene nafte veće od 50 USD po barelu (što se može očekivati prema situaciji na tržištu te srednjeročnim interesima glavnih učesnika tijekom dovoljno dugog perioda). Zasad ne postoji strategija za korištenje bioetanola u Hrvatskoj. '''Biodizel''' se tehnički može dodavati u dizelska goriva do 5% bez potrebe preinake vozila, dok je za korištenje B70 ili B100 (70% i 100% biodizela) potrebno imati posebna vozila. Može se procijeniti da je pri očekivanoj cijeni nafte dodavanje biodizela isplatljivo. Postojeća Strategija energetskog razvitka predviđa da se 2010. u Hrvatskoj godišnje proizvodi 70.000 do 100.000 tona biodizela.

[[Image:ford.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 17.''' Ford Model U, Automobil pogonjen 
motorom s unutrašnjim izgaranjem na vodik</div>

'''Gorive ćelije''' su još uvijek tehnologija u razvoju, čija je cijena još uvijek dva reda veličine iznad nivoa potrebnog za komercijalizaciju (cca. 50 €/kW i 10000 sati rada).

[[Image:daimler2.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 18.''' DaimlerChrysler Necar 5, automobil pogonjen gorivim ćelijama</div>

[[Image:daimler3.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 19.''' DaimlerChrysler Commander 2, automobil pogonjen gorivim ćelijama</div>

Obje tehnologije ovise o razvoju '''spremnika''' za vodik (tekući vodik na -250oC, komprimirani vodik na 750 bar ili metalni hidrid), ili '''reformiranja''' (izdvajanja vodika iz ugljikovodika) nekog od ugljikovodika - najčešće etanola, ali može i metana, benzina, Diesela. Reformiranje se razvilo kao tehnologija da bi se izbjeglo rukovanje vodikom. Naime, '''stanice''' za točenje vodika moraju biti bez ljudi (slika 20.), u potpunosti automatizirane, što znači da je potrebno izgraditi potpuno novi sistem stanica, odvojen od postojećih. Punjenje nekog od ugljikovodika je već uhodana tehnologija, te može koristiti postojeću infrastrukturu.

[[Image:bmw.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 20.''' BMW automatska stanica za komprimiranje vodika (cca. 3 min)</div>

'''Uvijek za 4 godine'''

Članak iz '''1994''': A milestone is looming four years off. By '''1998''', 2% of all new cars in California must be ZEV (zero-emission vehicles, such as EVs, flywheel cars, hydrogen cars, etc.). In other words, this means an auto manufacturer must sell two EVs out of every hundred vehicles it sells. There will be a $5,000 penalty for each non-ZEV car sold beyond this ratio. And, importantly, this ratio will be based upon actual consumer sales: cramming a big, heavy, boxy van full of batteries won't get the manufacturer off the hook with a "nobody wanted or could afford it" argument. Other states have also adopted this mandate. Even Canada is close to joining the ZEV club. - Odgođeno do 2004 kada će 10% automobila morati biti ZEV na Kalifornijskom tržištu automobila.

Članak iz '''1999''': “TODAY the race to develop the fuel-cell car is over,” DaimlerChrysler’s chairman, Jürgen Schrempp, told journalists on March 17th. “Now we begin the race to lower the cost to the level of today’s internal combustion engine. We’ll do it by '''2004'''.” There is no point in understatement when you are determined to be first in the market with what may turn out to be the pollution-free product that succeeds the petrol-driven car within 30 years. [http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/The%20fuel-cell%20car%20accelerates.htm (The Economist, 1999)]

Članak iz '''1999''': THIS WEEK two nails were hammered into the coffin of the internal-combustion engine. The first came when Toyota and General Motors, which between them make a quarter of the world’s cars, signed a pact to develop alternatives. These include battery-powered cars, “hybrid” vehicles that have both electric and petrol engines, and—most significantly—vehicles powered by fuel cells. The second was the result of an alliance between DaimlerChrysler and Ford (another quarter of the world’s car production), and Ballard Power Systems, a Canadian firm that has been developing fuel cells for use in vehicles for several years. [http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/The%20fuel-cell%20car%20accelerates.htm (The Economist, 1999)]

Članak iz '''2002''': U.S. Legislators Propose H2GROW Act. 
U.S. Senator Ron Wyden (D-OR) and U.S. Representative Christopher Cox (R-CA) have introduced a bipartisan bill called the H2GROW Act - Hydrogen Transportation Wins Over Growing Reliance on Oil. The bill includes tax credits: for the purchase of fuel cell vehicles; for hydrogen fuel; and for building a hydrogen-fueling infrastructure. The goal of the H2GROW Act is to reduce reliance on 30 million barrels of foreign oil a year. The bill also mandates that hydrogen-powered vehicles must comprise a minimum percentage of federal fleets, from five percent for fleets of 100 vehicles or more in 2006 to 50 percent for fleets of 50 vehicles or more in 2012. [http://www.senate.gov/Senate404.html (http://wyden.senate.gov/media/2002/2003211557.html)]

linkovi:


 [http://arbis.arb.ca.gov/msprog/zevprog/zevprog.htm Zero-Emissions Vehicle Program]
 [http://energy.ca.gov/afvs/index.html Alternative Fuel Vehicles]
 [http://www.fuelcelltoday.com/ Fuel cell today]
 [http://www.h2cars.biz/ H2CarsBiz]


=== Kyoto protokol ===

The protocol, adopted by the 159 countries present, sets legally binding targets for cutting the emissions of six greenhouse gases—mostly pollutants caused by burning coal, oil and other hydrocarbon fuels—by an aggregate 5.2% from 1990 levels during the years 2008 to 2012. (članak iz The Economist)

 [http://unfccc.int/2860.php United Nations Framework Convention on Climate Change]
 [http://unfccc.int/resource/convkp.html Konvencija i Kyoto Protocol]
 [http://unfccc.int/resource/conv/index.html Konvencija]
 [http://unfccc.int/resource/conv/ratlist.pdf Potpisnici]
 [http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.pdf Kyoto Protokol]
 [http://unfccc.int/files/essential_background/kyoto_protocol/application/pdf/kpstats.pdf Potpisnici]

'''Konvencija i Kyoto Protocol:''' http://unfccc.int/resource/convkp.html

'''Konvencija
tekst''': http://unfccc.int/resource/conv/index.html

'''potpisnici''': http://unfccc.int/resource/conv/ratlist.pdf
potpisana i ratificirana: 189 zemalja (Hrvatska uključena u Aneks I)
Aneks I - zemlje Zapada i tranzicije

'''Kyoto Protokol'''
tekst: http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.pdf

potpisnici: http://unfccc.int/files/essential_background/kyoto_protocol/application/pdf/kpstats.pdf
Kyoto Protokol je stupio na snagu 16. veljače. Ratificiran od strane 156 zemalja (ali nisu Australija, Hrvatska, Kazahstan, Monaco, SAD i Zambija).

Potpisnici Protokola su se obavezale pratiti emisije stakleničkih plinova. Zemlje potpisnice Aneksa B Protokola su se obavezale smanjiti emisije u odnosu na baznu godinu, tijekom prvog budžetskog perioda 2008-12.

One zemlje koje to ne uspiju mogu nadokupiti dozvole za emitiranje više emisija od onih zemalja koje su smanjile više nego što su trebale (Emission Trading), ili mogu uložiti u projekte smanjenja emisija u drugim zemljama Aneksa B (Joint Implementation) ili zemljama koji nisu dio Aneksa (Clean Development Mechanism).

[[Image:kyoto.jpg]]

Slika 21. Očekivani trend emisije CO2 u Hrvatskoj i preuzete obaveze po Kyoto protokolu

'''Kyoto protokol - linkovi :'''
The Kyoto Protocol on Climate Change - http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.html

Beginner's Guide to the UNFCCC Convention on Climate Change -http://unfccc.int/resource/beginner.html

WEATHERVANE: climate change, global warming, The Kyoto Protocol, climate policy - http://www.weathervane.rff.org./

The Kyoto Protocol: The Realities of Implementation - http://www.weathervane.rff.org/features/feature027.html

RECORD BREAKING TEMPERATURES SEEN AS POSSIBLE EVIDENCE OF FASTER RATE OF GLOBAL WARMING - http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm

Carbon Market News - http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm

Still Wating for Greenhouse - http://www.john-daly.com/

Lomborg, The Skeptical Environmentalist - http://www.lomborg.com/

'''The Economist o promjeni klime i Kyoto protokolu:'''

[[Hot air from Kyoto|Hot air from Kyoto]]

[[Big business and global warming |Big business and global warming ]]

[[A fund for carbon traders |A fund for carbon traders ]]

[[Where to sink carbon |Where to sink carbon ]]

==Zaključak==

[[Image:Crta.jpg]]

* Emisije u energetici i prometu, značajni su izvor lokalnih i globalnih emisija
* Emisije uzrokuju zdravstvene probleme, kisele kiše i globalno zatopljenje
* Kyoto protokol protiv globalnog zatopljenja - teško ostvarivo smanjenje emisije CO2
* Racionalnim korištenjem energije u industriji i kućanstvima može se učiniti dosta na smanjenju emisije, ali ljudi se nisu spremni odreći životnog standarda
* Nuklearna energija se ponovo pojavljuje kao realno rješenje, iako politički neprihvatljiva u mnogim zemljama,te skuplja od energije dobivene iz fosilnih goriva - Kyoto protokol kao izbor između globalnog zatopljenja i nuklearne energije
* Za Hrvatsku je uz racionalno korištenje energije (gdje su neiskorištene mogućnosti velike), vjerojatno najjeftinije rješenje dugoročni uvoz struje iz susjednih zemalja, te korištenje biogoriva.

[[Image:Crta.jpg]]

ENERGETIKA I OKOLIŠ

2008-01-18T21:24:02Z

Rmikulandric: /* Kyoto protokol */

[[Image:OkolisZaglavlje.jpg]]

==Cilj poglavlja==
[[Image:Crta.jpg]]

Cilj ovog poglavlja je upoznati se najvažnijim mehanizmima kako energetika emisijama utječe na okoliš, te mogućnostima za smanjenje negativnog utjecaja.

==Svrha poglavlja==
[[Image:Crta.jpg]]

Nakon završetka ovog poglavlja, trebali biste moći:

#Razumjeti mehanizme '''emisija''' u energetici
#Razumjeti osnove nastajanja '''kiselih kiša''' te dobiti uvid u utjecaj koji emisije imaju na ljudsko '''zdravlje'''
#Razumjeti mehanizam '''globalnog zatopljenja''' i utjecaj koji energetika ima na njega
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 '''pri proizvodnji električne energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 '''racionalnim korištenjem energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 u '''transportu'''
#Poznavati osnove '''Kyoto Protokola'''

=Uvod:=
[[Image:Crta.jpg]]

Tijekom druge polovice dvadesetog stoljeća, sve više postaje jasno da ljudsko djelovanje na Zemlji ima za posljedicu promjene u okolišu, s potencijalno velikim posljedicama na ekološki sistem, floru, faunu, klimu, ali i na zdravlje i kvalitetu života ljudi. Te promjene, antropogene po svojem uzroku, posljedica su prilagođivanja okoliša ljudskim potrebama, krčenjem prirodnih habitata za potrebe poljoprivrede, kao posljedica urbanizacije i izgradnje prometnih pravaca, te zagađenjem okoliša otpadnim tvarima u poljoprivredi, industriji i prometu, te u energetskim transformacijama.

Promatrajući u ovome poglavlju odnos energetike prema okolišu, naglasak će se staviti na energetske transformacije, te zagađenja okoliša 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 utječu na ekosistem, neke zagađujući lokalno, a neke djelujući globalno. Dok je lokalno štetno djelovanje emisija svima vidljivo, i lagano se dolazi do koncenzusa oko mjera zaštite čim kada je društvo riješilo osnovne egzistencijalne probleme, dotle je globalno djelovanje emisija manje očito, i potrebno je stvarati širi koncenzus da bi se pokrenule mjere zaštite okoliša. 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. Tako će biomasa, koja je obnovljivi izvor, imati značajne lokalne emisije, vjetroenergija može imati negativan utjecaj na faunu, a čistoća će solarne energije skrivati zagađenja u procesu proizvodnje kolektora.

Ovo će se poglavlje posvetiti ukratko emisijama koje izazivaju kisele kiše, te nešto više trenutno vrlo važnom problemu emisija stakleničkih plinova, efektima tih emisija, te načinima smanjivanja tih emisija, što će biti od imanentnog značaja za energetsku politiku i razvoje energetskih tehnologija u sljedeće dvije dekade.

=Emisije u energetici=
[[Image:Crta.jpg]]

===Kisele kiše===

Svjedoci smo degenerativnih procesa u europskim šumama, uzrokovanih pojavom koju zovemo kiselim kišama. Kiselost kiša uzrokovana je povećanom količinom vodikovog iona H+ u otopini, koji je posljedica sljedećih

kemijskih procesa:

HNO3 => NO3-+ H+

H2SO4 = > SO42-+ 2H+

Emisije SOx i NOx pri energetskim transformacijama su glavni antropogeni izvor tih spojeva u atmosferi. Slika 1. pokazuje utjecaj koji sulfatni aerosoli imaju na sunčevo zračenje, te dobro pokazuju geografski raspored emisija SOx.

[[Image:oe2p.jpg]]

Slika 1. Geografska raspodjela utjecaja sulfatnih aerosola na sunčevo zračenje, W/m2

Djelovanje je emisija SOx regionalno, te koncentrirano u razvijenim zemljama, ali emisije se šire i preko nacionalnih granica malih zemalja, poput Hrvatske. Rješavanje problema kiselih kiša leži u smanjenju emisija SOx u energetskim transformacijama, na području zahvaćenih kontinenata. Potrebno je nadnacionalno djelovanje, ali ne i globalno.

Tehnologije za smanjenje emisija SOx su prvenstveno izbjegavanje korištenja fosilnih goriva s visokim udjelom sumpora, metode za DeSOx desumporizaciju kojima se pročišćavaju dimni plinovi, te financijske metode poput trgovanja emisijama, kojima se omogućuje minimizacija troška smanjenja emisija tržišnim alociranjem emisionih kvota.

===Utjecaj na zdravlje===

Lokalne emisije polutanata izazivaju zdravstvene probleme, često povećavajući rizik od kancerogenih oboljenja i za dva reda veličine, u područjima s velikim zagađenjem. Ponajprije to su emisije čestica, ozona, NOx, CO, ali i mnogih drugih spojeva, koji su nusprodukt energetskih transformacija, u prometu i energetici. Tako npr. prosječni Amerikanac ima šansu 1:100000 da oboli od raka kao posljedice zagađenja zraka, dok stanovnik velikih gradova živi s 20 puta većim rizikom, 1:5000, da tako oboli.

Zagađenje otpadnih voda, inače veliki problem za ljudsko zdravlje, nije primarno posljedica energetskih transformacija. Naime, iako se koriste velike količine vode u energetskim transformacijama, ipak je daleko značajniji utjecaj industrijskih procesa i korištenja vode u kućanstvima. Voda, kao jedan od osnovnih preduvjeta za život, može se smatrati da s energijom, predstavlja resurs, koji je čovječanstvo počelo koristiti u količinama koje nadilaze mogućnosti, te da će to biti jedan od glavnih tehnoloških pitanja XXI stoljeća.

Zagađenja bukom, vizualna zagađenja, zagađenje svjetlom, svjedoci smo novih oblika polucije, ili ih samo više primjećujemo, zahvaljujući značajno povećanom ekonomskom prosperitetu, koji onda postavlja i sve veće zahtjeve na kvalitetu života, često su posljedica energetskih transformacija, te o njima treba voditi računa.

Međutim, iako je šteta učinjena visokim stupnjem korištenja energije velika, korist u obliku povećane kvalitete života, produljenog života, povećane individualne slobode, je daleko veća. Iako se nulto rješenje, dakle demontiranje ljudske civilizacije, kao što zagovaraju najekstremniji predstavnici ekološkog pokreta, može smatrati ideološki konzistentnim, gledano iz pseudoobjektivne pozicije "ljudi kao samo jedna vrsta", nije realno za očekivati da će se dogoditi. S druge strane, moguće je mnogo učiniti na smanjenju zagađenja, uz mali direktni trošak, u isti mah povećavajući kvalitetu života ljudi, te smanjujući opterećenje na resurse. Kod traženja optimalnog kursa, nije moguće unaprijed odrediti odnose pojedinih faktora, nego treba tražiti optimum specifičan za određenu situaciju, uzimajući u obzir ekonomske, ekološke i socijalne faktore.

=Klimatske promjene=
[[Image:Crta.jpg]]

===Efekt 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, N2O, 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 (I) 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 utjecaj 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.

[[Image:xxx.jpg]]

Slika 2. Što je to efekt staklenika?
Dio reflektiranog zračenja se apsorbira u stakleničkim plinovima
(CO2, N2O, CH4, HFC, PFC, SF6).
Značajan mehanizam održanja temperature atmosfere (bez tih plinova temperatura bi bila 30oC niža.

===Promjena koncentracije CO2 i temperature===

Danas je već sa sigurnošću poznato da se koncentracija ugljičnog dioksida značajno povećala tijekom posljednjeg stoljeća, te je gotovo sigurno da je to posljedica ljudske aktivnosti. Najznačajnija ljudska aktivnost koja ima za posljedicu emisije ugljičnog dioksida je izgaranje fosilnih goriva.

[[Image:slika3.jpg]]

Slika 3. Promjena povjesne koncentracije CO2 mjerene
u atmosferi od 1960, te u vječnom ledu od 1860.

Što je s promjenama temperature? Usrednjena globalna temperatura raste (Slika 4.), ali se taj indeks računa na bazi podataka iz meteoroloških stanica s nepoznatom točnošću podataka, te često stanica smještenih u gradovima. Usrednjena temperatura u SAD, gdje su mjerenja bilježena sa većom sigurnošću, raste manje značajno (Slika 5.). Mjerena temperatura troposfere (Slika 6.), dakle bez utjecaja mjernih nepreciznosti i gradova, ipak ukazuje na povećanje od najmanje 0.4 C.

[[Image:slika4.gif]]

Slika 4. Promjena globalne prosječne temperature
1880-2000 prema Goddard Institute (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika5.gif]]

Slika 5. Promjena prosječne temperature u SAD
1880-2000 prema Goddard Institute (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika6.gif]]

Slika 6. Promjena globalne prosječne temperature 1979-2003 mjerena iz NOAA satelita (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

Da li postoji neka veza između promjene koncentracije ugljičnog dioksida i temperature? Slika 7. pokazuje usporedbu promjene koncentracije CO2 i prosječne globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina. Koncentracija CO2 dobivena je iz uzoraka antarkičkog leda, mjerenjem koncentracije u zaostalim mjehurićima zraka. Temperatura je rekonstruirana na temelju podataka o glacijacijama, te ciklusima flore i faune na zemlji u proteklih 150000 godina. Usporedba krivulja temperature i koncentracije CO2 vrlo uvjerljivo ukazuje na postojanje relacije, ali postavlja se pitanje koliko su ti podaci precizni.

[[Image:slikka7.jpg]]

Slika 7. Usporedba promjene koncentracije CO2 i prosječne
globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina

Može se iz slike 7. primijetiti da postoje i prirodni izvori promjene koncentracije CO2 među ostalim i vulkanske erupcije. Zemlja je dinamički a ne statički sistem, dakle oscilacije su normalna i prirodna pojava. Međutim, sve je više vjerojatno da postoji dovoljno jaka veza između koncentracije CO2 i prosječne globalne temperature, da bi se moglo govoriti o globalnom zatopljenju kao posljedici ljudske aktivnosti.

===Modeliranje globalnog zatopljenja===
Da bi se moglo s dovoljnom dozom sigurnosti utvrditi da neka teza stoji, potrebno je teoriju potvrditi eksperimentom. Modeli klimatskih promjena, bazirani na računalnoj mehanici fluida (CFD), koji se razvijaju u posljednje 3 dekade, pokušavaju pretpostavljene procese u atmosferi modelirati i usporediti s izmjerenim temperaturama. Prvi takvi modeli, koji su se pojavili sedamdesetih godina, uzimali su u obzir samo efekt staklenika.

[[Slika:Modtemp.jpg]]

Slika 8. Usporedba mjerenih vrijednosti prosječne globalne temperature te vrijednosti dobivenih modeliranjem.

Iz Slike 8. vidljivo je da se uzimanjem u obzir samo efekta staklenika dobivaju prevelike vrijednosti, ali ako se k tome uzmu u obzir i efekt sulfatnih aerosola, te fluktuacija sunčevog zračenja (http://climatechange.umaine.edu/Research/Contrib/html/19.html) dobije se rezultat koji se odlično poklapa s mjerenim rezultatima, te uz pretpostavku da mjereni podaci dobro predstavljaju stvarno stanje, ukazuju da nam je veza poznata i da možemo računati utjecaj. Ako se takvi modeli primjene na model svjetske klime dobije se temperaturna distribucija za 2080 kao na slici 9.

[[Slika:tempdiff.jpg]]

Slika 9. Raspored porasta temperature od danas pa do 2080.
a)Scenario bez pokušaja smanjenja emisija (business as usual)
b)Scenario u kojem se koncentracija CO2 stabilizira na 750 ppm
c)Scenario u kojem se koncentracija CO2 stabilizira na 550 ppm

===Kretanje emisija CO2===

Recimo da se odluči stabilizirati koncentraciju CO2 na 450 ppm, te time izbjeći jače globalno zatopljenje? Kako bi se trebale kretati emisije dano je slici 10. Očito je da bi razvijene zemlje morale smanjiti emisije na 10% sadašnjih do 2060, te da bi zemlje u razvoju također morale početi smanjivati emisije poslije 2050.

[[Slika:Emisstab.jpg]]

Slika 10. Maksimalne godišnje emisije da bi se koncentracija stabilizirala na 450 ppm

A koliko su te emisije sada, i koliko će biti ako se ništa ne učini? Slika 11. prikazuje historijske vrijednosti emisija 1860-1990 po regijama. Slika 12. prikazuje vrijednosti emisija prema business as usual scenariju, dakle scenariju u kojem nije predviđeno da dođe do odstupanja od postojećih i predvidljivih trendova.

[[Slika:emishist.jpg]]

Slika 11. Emisije CO2 po regijama, 1860-1990

[[Slika:co2futureemission.jpg]]

Slika 12. Procjena kretanja emisija 1990-2030 po regijama prema business as usual scenariju

===Posljedice globalnog zatopljenja===

Posljedice globalnog zatopljenja mogu obuhvaćati:

*topljenje polarnih kapa i ledenjaka
*povišenje nivoa mora (slika 13.)
*dezertifikacija
*utjecaj na poljoprivredu (slika 14.)

Iako je većina negativno, utjecaj na poljoprivredu na Sjevernoj hemisferi bi mogao biti povoljan, pretvarajući Sibir i Kanadu u intenzivna poljoprivredna područja.

[[Slika:Sealevel.jpg]]

Slika 13. Promjena linije obale kao posljedica povišenja nivoa mora za 1 m na
primjeru južne Floride

[[Slika:Grainyie.jpg]]

Slika 14. Promjene u prinosu žitarica u slučaju udvostručavanja koncentracije CO2

===Izvori emisije CO2===

Emisije CO2, najvažnijeg plina koji utječe na efekt staklenika, uglavnom su posljedica energetskih transformacija, u kojima se izgaranjem goriva kemijska energije pretvara u toplinsku (koja se kasnije može koristiti direktno kao toplina ili za proizvodnju električne energije), ili u transportu, gdje se kemijska energija goriva pretvara u mehaničku energiju. Manji dio emisija dolazi iz industrijskih procesa, u kojima je ugljični dioksid nusprodukt, koji se gotovo redovno ispušta u atmosferu. Također, fosilna goriva sadrže manje količine ugljičnog dioksida, koji se prilikom vađenja iz zemlje, ispušta u atmosferu.

Što je s biomasom?

Izgaranje drva i biomase rezultira emisijama CO2, međutim, u slučaju da je drvna masa ili biomasa općenito, zamijenjena novim rastom, može se reći da je ugljični dioksid koji je ispušten u atmosferu, iz nje i izvučen, te da je proces obnovljiv. Zato se emisije biomase ne obračunavaju na isti način kao i fosilna goriva, nego se bilanca radi na ukupnoj količini CO2, koja je akumulirana u vegetaciji. U slučaju da korištenje biomase rezultira smanjenjem akumulirane količine CO2, tada se ne može govoriti o obnovljivosti biomase.

Izgaranje fosilnih goriva

Fosilna goriva su također nastala od biomase, ali je brzina njihovog nastanka zanemarivo mala, te je vezana na specifične geološke uvjete, tako da se dakle mogu smatrati neobnovljiva, u okvirima ljudske povijesti.

- nafta i njeni derivati (mazut, lož ulje, teško ulje, lako ulje, diesel, benzin, itd.)
- ugljen
- plin

1 kg C -> 44/12 kg CO2

1 t nafte ili ugljena s c=0.8 -> 44/12*0.8= 2.93 t CO2

::::::::::'''Tablica 1.''' Potrošnja fosilnih goriva u svijetu, Evropi (uključuje i zemlje bivšeg SSSR-a) i Hrvatskoj 2002

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2" align="center"
| width="25%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/index.php?title=Jedinice mtoe] - million tons of oil equivalent
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Svijet
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Evropa (EU15)
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | [http://www.iea.org/Textbase/stats/noncountryresults.asp?nonoecd=Croatia Hrvatska]
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | nafta
| width="25%" align="middle" | '''3714'''
| width="25%" align="middle" | 923 (599)
| width="25%" align="middle" | 4.4
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | ugljen
| width="25%" align="middle" | '''2397'''
| width="25%" align="middle" | 521 (217)
| width="25%" align="middle" | 0.6
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | plin
| width="25%" align="middle" | '''2169'''
| width="25%" align="middle" | 913 (350)
| width="25%" align="middle" | 2.5
|}

 

{|
| width="11%" |
|}

===Struktura potrošnje fosilnih goriva===

<div align="center">'''Tablica 2.''' Glavni tipovi potrošnje fosilnih goriva</div>

{| width="639" border="1" align="center" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="162" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | energetska pretvorba
| width="263" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | privredna potrošnja
| width="194" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | privatna potrošnja
|-
| width="162" height="18" | električna struja
| width="263" height="18" | poljoprivreda, šumarstvo, ribolov
| width="194" height="18" | kućanstva
|-
| width="162" height="18" | para i topla voda
| width="263" height="18" | industrija i rudarstvo
| width="194" height="18" | promet
|-
| width="162" height="36" | 
| width="263" height="36" | neenergetska potrošnja u industriji
| width="194" height="36" | 
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | građevinarstvo
| width="194" height="19" | 
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | usluge
| width="194" height="19" | 
|}

{|
| width="11%" |
|}

Tablica 2. prikazuje sistematizaciju tipova potrošnje fosilnih goriva prema djelatnostima. Međutim, da bi se sagledale mogućnosti smanjenja emisije CO2 bolje je razdijeliti potrošnju prema tehnološkom procesu. Kako je potrošnja fosilnih goriva u poljoprivredi, šumarstvu, ribolovu i građevinarstvu uglavnom posljedica korištenje mehanizacije, dakle motora s unutrašnjim izgaranjem, ima smisla te djelatnosti pripojiti prometu. Potrošnja fosilnih goriva u uslugama slična je potrošnji u kućanstvima (uglavnom grijanje).

[[Image:Fosilfuels.gif|center]]

<div align="center">'''Slika 15.''' Struktura potrošnje fosilnih goriva u Hrvatskoj 1995. godine</div>

Slika 15. prikazuje udjele pojedinih tehnoloških procesa u potrošnji fosilnih goriva u Hrvatskoj, pa prema tome i emisiji CO2. Očito je da bi se u Hrvatskoj imalo smisla najviše djelovati na smanjenje emisije upravo u prometu, jer je tu najveći udio. Proizvodnja električne energije stvara manji dio emisije, iako joj se posvećuje najviše pažnje. To je stoga što za sada tehnologija ne omogućava veliki napredak u području smanjenja emisije CO2 u prometu.

===Smanjenje emisije CO2 pri proizvodnji električne energije===

{|
| width="2%" |
[[Image:dio.jpg]]
| width="80%" | ''' Nuklearna energija'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
Zemlje s velikim udjelom nuklearne energije u proizvodnji struje (Litva, Francuska, Belgija preko 60%, Ukrajina, Švedska, Bugarska, Slovačka, Švicarska, Mađarska, Slovenija preko 40%, Južna Koreja, Japan, Njemačka, Finska preko 30%, Španjolska, Britanija i Armenija preko 20%) će vrlo teško smanjiti emisiju ako se odluče za odustajanje od nuklearne opcije. Primjer Švedske koja je odlučila zatvoriti nuklearne elektrane:

IT IS often ticklish to balance protection of the environment against its cost. Sweden’s Social Democratic government has come up with a novel answer: a “green” policy that is not only hugely expensive, but may actually damage the environment. It plans shortly to shut a nuclear power station that is efficient and safe; another is to be closed in 2001. If the courts permit the closures, Sweden will be poorer and dirtier—and may be more at risk from nuclear accidents. (članak iz The Economist)

U potrazi za opcijama rješavanja problema globalnog zatopljenja (koje bi Hrvatsku ako ratificira Kyoto protokol mogao koštati godišnje oko 100 milijuna eura), skupih fosilnih goriva, pojave novih sigurnijih nuklearnih tehnologija, izostanak nesreća poslije Černobila te značajne vremenske distance u odnosu na nesreće, nuklearna energija se vraća u područje javnih rasprava kao moguće ekološki prihvatljivo rješenje. Ponovno uzimanje u obzir nuklearne energije u razvijenim zemljama i zemljama u tranziciji je ponovno postalo pravilo, a donesene su i neke odluke o gradnji. Pred katastrofalnim mogućim posljedicama globalnog zatopljenja, zeleni se sve češće opredjeljuju za nuklearnu energiju. Simatična je izjava 2004. godine osnivaća Greenpeace-a, Jamesa Lovelocka: “Only nuclear power can halt global warming.”

|}

{| width="100%"
| width="6%" |
| width="85%" |
'''Table 3'''. Prednosti i nedostaci nuklearne energije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | emisija CO2 je zanemariva
| width="50%" | politički neprihvatljiva u velikom broju zemalja
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | visoki kapitalni troškovi - značajno skuplja od fosilnih goriva
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | Hrvatska - premali energetski sistem 1 centrala = 1/4 sistema
|}

 Link:''' '''''' [http://www.iaea.org International Atomic Energy Agency - IAEA]''' 

| width="9%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]]
| width="80%" | ''' Kombinirani ciklus'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Kombinacijom plinske i parne turbine moguće je povećati efikasnost s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 50-65%. 

|}

{| width="100%"
| width="5%" |
| width="89%" |
'''Table 4'''. Prednosti i nedostaci kombiniranog ciklusa 

{| width="687" border="1"
| width="378" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="293" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="378" height="60" | udvostručenjem efikasnosti pri proizvodnji električne energije moguće je raspoloviti emisiju CO2
| width="293" height="60" | relativno komplicirana tehnologija
|}

 
| width="6%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Kogeneracija'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Ideja kogeneracije je da se otpadna toplinska energija koja izlazi iz dimnjaka termocentrale iskoristi, recimo za grijanje tople vode i pare (daljinska toplina), koja će se koristiti ili u industriji ili u sistemima distriktnog (centralnog) grijanja. Time se iskoristivost povećava s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 60-70%. Prema slici 15. vidi se je potrošnja fosilnih goriva na proizvodnju električne i toplinske energije slična, pa bi se teoretski moglo značajno smanjiti emisiju CO2. Međutim, kako je mjesto proizvodnje daljinske topline po definiciji različito od mjesta proizvodnje električne energije, nije za očekivati da će više od desetak posto električne energije biti proizvođeno kogeneracijom. 

|}

{| width="100%"
| width="2%" |
| width="95%" |
'''Table 5. '''Prednosti i nedostaci kogeneracije 

{| border="1"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | korištenjem istog goriva za proizvodnju električne i toplinske energije moguće je raspoloviti emisiju CO2
| width="50%" | proizvodnja toplinske energije mora biti na mjestu (ili blizu) potrošnje
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | proizvodnja električne energije mora biti blizu mjesta hlađenja (rijeke, more)
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | proizvodnja električne energije nije preporučljiva blizu velikih koncentracija stanovništva zbog zagađenja
|-
| 
| potrebna gradnja vrelovoda
|-
| 
| problem kondenzata
|}

linkovi:

<blockquote>

; '''[http://www.cogen.org/ Cogen Europe]''' 
; [http://www.energy.rochester.edu/cogen/chpguide.htm '''Cogeneration Buyers Guide'''] 

</blockquote>
| width="3%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Obnovljivi izvori'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Obnovljivi izvori su oni koji se ne troše našim korištenjem jer mi samo koristimo razliku u potencijalu: 

* hidroenergija 
* biomasa i otpad 
* sunčeva energija 
* energija vjetra 
* geotermalna energija 

Treba razlikovati korištenje tih energija za proizvodnju električne i toplinske energije. Za sada samo hidroenergija (tab. 6.) ima značajan udio (naročito u Hrvatskoj) u proizvodnji električne energije, iako se posljednjih godina probija energija vjetra koja se približava komercijalizaciji. Ipak, može se s velikom vjerojatnošću reći da obnovljivi izvori neće značajnije sudjelovati u zadovoljenju Kyoto protokola, bilo zbog cijene ili zbog ograničenih ekonomski iskoristljivih resursa.

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 6.''' Prednosti i nedostaci hidroenergije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | zanemariva emisija CO2
| width="50%" | jefitini potencijali već iskorišteni
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | velike HE čine velike ekološke štete (npr. dizanje nivoa vode - Međimurje)
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | male HE su teško isplative
|-
| 
| poplavljivanje korisnog (naseljenog ili obrađenog) zemljišta
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
Iako izgaranje biomase i otpada stvara emisiju CO2, smatra se da bi ta ista biomasa svojim prirodnim procesom truljenja emitirala istu količinu CO2 pa prema tome ulazi u energente koji smanjuju emisiju. Čak i uzgajanje biomase ima isti učinak jer će vegetacija povući gotovo sav potreban ugljik iz atmosfere. Djelomično sličan mehanizam se može uzeti i za otpad nepetrokemijskog porijekla. 

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 7.''' Prednosti i nedostaci izgaranja biomase 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | "zanemariva" emisija CO2
| width="50%" | slaba energetska moć
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | teška kontrola nad ostalim emisijama
|-
| 
| potrebna velika površina
|-
| 
| skup transport - samo na lokalitetu gdje je biomasa nusproizvod nekog drugog procesa
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Uvoz električne energije'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Iako je uvoz električne energije anatema danas u Hrvatskoj energetici, postavlja se pitanje nije li to najčišće rješenje? 

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 8.''' Prednosti i nedostaci uvoza električne energije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | emisija CO2 je zanemariva
| width="50%" | politički neprihvatljiva u Hrvatskoj - zašto? [Nizozemska zadovoljava iz uvoza 17% potrebne električne energije]
|-
| width="50%" | svaka se zemlja specijalizira za proizvodnju onoga u čemu ima "relative advantage" - efikasno korištenje resursa obavlja se podjelom rada
| width="50%" |
bolje je uvoziti proizvod nižeg stupnja dorade i dodavati mu vrijednost (dakle primarna versus sekundarna energija), ali samo ako je prerada efikasna - upitno za Hrvatsku
|-
| width="50%" | Hrvatska je premali energetski sistem (12TWh) - pool
| width="50%" | 
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
|}

===Smanjenje emisije CO2 racionalnim korištenjem energije===

Oblici neracionalnog korištenja energije:

=== Industrija ===

* bacanje kondenzata u kanalizaciju
* puštanje otpadne topline na jednom mjestu, kada se topla voda i para proizvode na drugom
* korištenje zastarjele tehnologije

=== Zgradarstvo ===

* gradnja kuća kao u Hrvatskoj (k = cca. 1.2-1.5 W/m2K) je ekonomski nonsense

:::::::'''Tablica 9.''' Usporedba potrošnje energije i emisije CO2, te ekonomske efikasnosti korištenja energije i intenziteta emisija CO2, 1996

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2" align="center"
| width="25%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/Pretvorba%20jedinica%20za%20energiju%20i%20volumen.htm kgoe] - kg of oil equivalent
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Svijet
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | bogate zemlje (OECD)
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | zemlje u tranziciji
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | hrvatska
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_7.pdf kgoe/capita] 
| width="20%" align="middle" | 1684
| width="20%" align="middle" | 5259
| width="20%" align="middle" | 2732
| width="20%" align="middle" | 1418
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_8.pdf tCO2/capita] 
| width="20%" align="middle" | 4.0
| width="20%" align="middle" | 12.1
| width="20%" align="middle" | 7.4
| width="20%" align="middle" | 3.7
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_8.pdf GDP1995$/kgoe] 
| width="20%" align="middle" | 3.2
| width="20%" align="middle" | 5.0
| width="20%" align="middle" | 0.8
| width="20%" align="middle" | 2.8
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_8.pdf kgCO2/GDP1995$] 
| width="20%" align="middle" | 0.7
| width="20%" align="middle" | 0.5
| width="20%" align="middle" | 3.4
| width="20%" align="middle" | 0.9
|}

 

{|
| width="11%" |
|}

Prema tablici 9. može se zaključiti da je potrošnja energije i emisija CO2 po glavi stanovnika (capita) i Hrvatskoj i ostalim zemljama tranzicije značajno niža od bogatih zemalja, međutim da je efikasnost iste s obzirom na iznos bruto domaćeg proizvoda lošija.

Zemlje u tranziciji trebaju 6 puta više energije za isti proizvod, te za isti proizvod emitiraju 7 puta više CO2 u atmosferu. Hrvatska je nešto bolja od prosjeka zemalja u tranziciji, ali je lošija od razvijenih zemalja.

S druge strane, postoji i protuargument, koji ukazuje na prirodni mehanizam koji dovodi do takve neefikasnosti. Naime, proizvodnju na srednjem nivou razvoja (sekundarni sektor) energetski je intenzivna, dok se ekonomska djelatnost na višem nivou razvoja (tercijarni sektor) odlikuje niskom energetskom intenzivnošću.
To pokazuje slika 16.

[[Image:trendgdp.jpg]]

Slika 16. Historijski trend energetskog intenziteta

===Smanjenje emisije CO2 u transportu===

Promet je vrlo značajan izvor emisije CO2, kao što se vidi na slici 15. u Hrvatskoj i najznačajniji. Međutim velike promjene se ne mogu postići više povećanjem efikasnosti postojeće tehnologije, jer je na tom području već mnogo učinjeno u zadnjih 20 godina od naftne krize. Tijekom devedesetih automobilska je industrija pod pritiskom kalifornijskih zakona ulagala u '''električne automobile''', međutim pokazalo se da ta tehnologija neće postati komercijalna, jer nisu razvijeni akumulatori koji bi zadovoljavali potrebe tržišta za pokretnošću. Krajem se devedesetih ubrzao razvoj automobila pogonjenih vodikom, i to s motorima s unutrašnjim izgaranjem (IC, slika 17.) i gorivim ćelijama (FC, slika 18., 19.). '''Motori s unutrašnjim izgaranjem na vodik''' su u uznapredovanoj fazi razvoja, tj. postojeći motori koji koriste plin mogu se relativno jednostavno preraditi na vodik.

Otkad je cijena nafte prešla 50 USD/bbl, zamjenska '''biogoriva''', etanol i biodizel postaju isplatljiva, te njihova potrošnja rapidno raste. '''Etanol''' se tehnički može dodavati u benzinska goriva do 22% te u dizelska goriva do 15% bez potrebe preinake vozila. U posljednjih desetak godina sve je veći udio u proizvodnji tzv. automobila na fleksibilan goriva (flexi-fuel vehicle - '''FFV'''), koje mogu koristiti E85 (gorivo s 85% etanola i 15% benzina). Do 10% etanola u gorivu služi kao zamjena za inače neophodni aditiv MTBE. Može se prema literaturi procijeniti da je proizvodnja etanola iz kukuruza isplatljiva naveliko u slučaju cijene nafte veće od 50 USD po barelu (što se može očekivati prema situaciji na tržištu te srednjeročnim interesima glavnih učesnika tijekom dovoljno dugog perioda). Zasad ne postoji strategija za korištenje bioetanola u Hrvatskoj. '''Biodizel''' se tehnički može dodavati u dizelska goriva do 5% bez potrebe preinake vozila, dok je za korištenje B70 ili B100 (70% i 100% biodizela) potrebno imati posebna vozila. Može se procijeniti da je pri očekivanoj cijeni nafte dodavanje biodizela isplatljivo. Postojeća Strategija energetskog razvitka predviđa da se 2010. u Hrvatskoj godišnje proizvodi 70.000 do 100.000 tona biodizela.

[[Image:ford.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 17.''' Ford Model U, Automobil pogonjen 
motorom s unutrašnjim izgaranjem na vodik</div>

'''Gorive ćelije''' su još uvijek tehnologija u razvoju, čija je cijena još uvijek dva reda veličine iznad nivoa potrebnog za komercijalizaciju (cca. 50 €/kW i 10000 sati rada).

[[Image:daimler2.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 18.''' DaimlerChrysler Necar 5, automobil pogonjen gorivim ćelijama</div>

[[Image:daimler3.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 19.''' DaimlerChrysler Commander 2, automobil pogonjen gorivim ćelijama</div>

Obje tehnologije ovise o razvoju '''spremnika''' za vodik (tekući vodik na -250oC, komprimirani vodik na 750 bar ili metalni hidrid), ili '''reformiranja''' (izdvajanja vodika iz ugljikovodika) nekog od ugljikovodika - najčešće etanola, ali može i metana, benzina, Diesela. Reformiranje se razvilo kao tehnologija da bi se izbjeglo rukovanje vodikom. Naime, '''stanice''' za točenje vodika moraju biti bez ljudi (slika 20.), u potpunosti automatizirane, što znači da je potrebno izgraditi potpuno novi sistem stanica, odvojen od postojećih. Punjenje nekog od ugljikovodika je već uhodana tehnologija, te može koristiti postojeću infrastrukturu.

[[Image:bmw.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 20.''' BMW automatska stanica za komprimiranje vodika (cca. 3 min)</div>

'''Uvijek za 4 godine'''

Članak iz '''1994''': A milestone is looming four years off. By '''1998''', 2% of all new cars in California must be ZEV (zero-emission vehicles, such as EVs, flywheel cars, hydrogen cars, etc.). In other words, this means an auto manufacturer must sell two EVs out of every hundred vehicles it sells. There will be a $5,000 penalty for each non-ZEV car sold beyond this ratio. And, importantly, this ratio will be based upon actual consumer sales: cramming a big, heavy, boxy van full of batteries won't get the manufacturer off the hook with a "nobody wanted or could afford it" argument. Other states have also adopted this mandate. Even Canada is close to joining the ZEV club. - Odgođeno do 2004 kada će 10% automobila morati biti ZEV na Kalifornijskom tržištu automobila.

Članak iz '''1999''': “TODAY the race to develop the fuel-cell car is over,” DaimlerChrysler’s chairman, Jürgen Schrempp, told journalists on March 17th. “Now we begin the race to lower the cost to the level of today’s internal combustion engine. We’ll do it by '''2004'''.” There is no point in understatement when you are determined to be first in the market with what may turn out to be the pollution-free product that succeeds the petrol-driven car within 30 years. [http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/The%20fuel-cell%20car%20accelerates.htm (The Economist, 1999)]

Članak iz '''1999''': THIS WEEK two nails were hammered into the coffin of the internal-combustion engine. The first came when Toyota and General Motors, which between them make a quarter of the world’s cars, signed a pact to develop alternatives. These include battery-powered cars, “hybrid” vehicles that have both electric and petrol engines, and—most significantly—vehicles powered by fuel cells. The second was the result of an alliance between DaimlerChrysler and Ford (another quarter of the world’s car production), and Ballard Power Systems, a Canadian firm that has been developing fuel cells for use in vehicles for several years. [http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/The%20fuel-cell%20car%20accelerates.htm (The Economist, 1999)]

Članak iz '''2002''': U.S. Legislators Propose H2GROW Act. 
U.S. Senator Ron Wyden (D-OR) and U.S. Representative Christopher Cox (R-CA) have introduced a bipartisan bill called the H2GROW Act - Hydrogen Transportation Wins Over Growing Reliance on Oil. The bill includes tax credits: for the purchase of fuel cell vehicles; for hydrogen fuel; and for building a hydrogen-fueling infrastructure. The goal of the H2GROW Act is to reduce reliance on 30 million barrels of foreign oil a year. The bill also mandates that hydrogen-powered vehicles must comprise a minimum percentage of federal fleets, from five percent for fleets of 100 vehicles or more in 2006 to 50 percent for fleets of 50 vehicles or more in 2012. [http://www.senate.gov/Senate404.html (http://wyden.senate.gov/media/2002/2003211557.html)]

linkovi:


 [http://arbis.arb.ca.gov/msprog/zevprog/zevprog.htm Zero-Emissions Vehicle Program]
 [http://energy.ca.gov/afvs/index.html Alternative Fuel Vehicles]
 [http://www.fuelcelltoday.com/ Fuel cell today]
 [http://www.h2cars.biz/ H2CarsBiz]


=== Kyoto protokol ===

The protocol, adopted by the 159 countries present, sets legally binding targets for cutting the emissions of six greenhouse gases—mostly pollutants caused by burning coal, oil and other hydrocarbon fuels—by an aggregate 5.2% from 1990 levels during the years 2008 to 2012. (članak iz The Economist)

 [http://unfccc.int/2860.php United Nations Framework Convention on Climate Change]
United Nations Framework Convention on Climate Change
website - http://unfccc.int/2860.php

'''Konvencija i Kyoto Protocol:''' http://unfccc.int/resource/convkp.html

'''Konvencija
tekst''': http://unfccc.int/resource/conv/index.html

'''potpisnici''': http://unfccc.int/resource/conv/ratlist.pdf
potpisana i ratificirana: 189 zemalja (Hrvatska uključena u Aneks I)
Aneks I - zemlje Zapada i tranzicije

'''Kyoto Protokol'''
tekst: http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.pdf

potpisnici: http://unfccc.int/files/essential_background/kyoto_protocol/application/pdf/kpstats.pdf
Kyoto Protokol je stupio na snagu 16. veljače. Ratificiran od strane 156 zemalja (ali nisu Australija, Hrvatska, Kazahstan, Monaco, SAD i Zambija).

Potpisnici Protokola su se obavezale pratiti emisije stakleničkih plinova. Zemlje potpisnice Aneksa B Protokola su se obavezale smanjiti emisije u odnosu na baznu godinu, tijekom prvog budžetskog perioda 2008-12.

One zemlje koje to ne uspiju mogu nadokupiti dozvole za emitiranje više emisija od onih zemalja koje su smanjile više nego što su trebale (Emission Trading), ili mogu uložiti u projekte smanjenja emisija u drugim zemljama Aneksa B (Joint Implementation) ili zemljama koji nisu dio Aneksa (Clean Development Mechanism).

[[Image:kyoto.jpg]]

Slika 21. Očekivani trend emisije CO2 u Hrvatskoj i preuzete obaveze po Kyoto protokolu

'''Kyoto protokol - linkovi :'''
The Kyoto Protocol on Climate Change - http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.html

Beginner's Guide to the UNFCCC Convention on Climate Change -http://unfccc.int/resource/beginner.html

WEATHERVANE: climate change, global warming, The Kyoto Protocol, climate policy - http://www.weathervane.rff.org./

The Kyoto Protocol: The Realities of Implementation - http://www.weathervane.rff.org/features/feature027.html

RECORD BREAKING TEMPERATURES SEEN AS POSSIBLE EVIDENCE OF FASTER RATE OF GLOBAL WARMING - http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm

Carbon Market News - http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm

Still Wating for Greenhouse - http://www.john-daly.com/

Lomborg, The Skeptical Environmentalist - http://www.lomborg.com/

'''The Economist o promjeni klime i Kyoto protokolu:'''

[[Hot air from Kyoto|Hot air from Kyoto]]

[[Big business and global warming |Big business and global warming ]]

[[A fund for carbon traders |A fund for carbon traders ]]

[[Where to sink carbon |Where to sink carbon ]]

==Zaključak==

[[Image:Crta.jpg]]

* Emisije u energetici i prometu, značajni su izvor lokalnih i globalnih emisija
* Emisije uzrokuju zdravstvene probleme, kisele kiše i globalno zatopljenje
* Kyoto protokol protiv globalnog zatopljenja - teško ostvarivo smanjenje emisije CO2
* Racionalnim korištenjem energije u industriji i kućanstvima može se učiniti dosta na smanjenju emisije, ali ljudi se nisu spremni odreći životnog standarda
* Nuklearna energija se ponovo pojavljuje kao realno rješenje, iako politički neprihvatljiva u mnogim zemljama,te skuplja od energije dobivene iz fosilnih goriva - Kyoto protokol kao izbor između globalnog zatopljenja i nuklearne energije
* Za Hrvatsku je uz racionalno korištenje energije (gdje su neiskorištene mogućnosti velike), vjerojatno najjeftinije rješenje dugoročni uvoz struje iz susjednih zemalja, te korištenje biogoriva.

[[Image:Crta.jpg]]

ENERGETIKA I OKOLIŠ

2008-01-18T21:22:31Z

Rmikulandric: /* Kyoto protokol */

[[Image:OkolisZaglavlje.jpg]]

==Cilj poglavlja==
[[Image:Crta.jpg]]

Cilj ovog poglavlja je upoznati se najvažnijim mehanizmima kako energetika emisijama utječe na okoliš, te mogućnostima za smanjenje negativnog utjecaja.

==Svrha poglavlja==
[[Image:Crta.jpg]]

Nakon završetka ovog poglavlja, trebali biste moći:

#Razumjeti mehanizme '''emisija''' u energetici
#Razumjeti osnove nastajanja '''kiselih kiša''' te dobiti uvid u utjecaj koji emisije imaju na ljudsko '''zdravlje'''
#Razumjeti mehanizam '''globalnog zatopljenja''' i utjecaj koji energetika ima na njega
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 '''pri proizvodnji električne energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 '''racionalnim korištenjem energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 u '''transportu'''
#Poznavati osnove '''Kyoto Protokola'''

=Uvod:=
[[Image:Crta.jpg]]

Tijekom druge polovice dvadesetog stoljeća, sve više postaje jasno da ljudsko djelovanje na Zemlji ima za posljedicu promjene u okolišu, s potencijalno velikim posljedicama na ekološki sistem, floru, faunu, klimu, ali i na zdravlje i kvalitetu života ljudi. Te promjene, antropogene po svojem uzroku, posljedica su prilagođivanja okoliša ljudskim potrebama, krčenjem prirodnih habitata za potrebe poljoprivrede, kao posljedica urbanizacije i izgradnje prometnih pravaca, te zagađenjem okoliša otpadnim tvarima u poljoprivredi, industriji i prometu, te u energetskim transformacijama.

Promatrajući u ovome poglavlju odnos energetike prema okolišu, naglasak će se staviti na energetske transformacije, te zagađenja okoliša 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 utječu na ekosistem, neke zagađujući lokalno, a neke djelujući globalno. Dok je lokalno štetno djelovanje emisija svima vidljivo, i lagano se dolazi do koncenzusa oko mjera zaštite čim kada je društvo riješilo osnovne egzistencijalne probleme, dotle je globalno djelovanje emisija manje očito, i potrebno je stvarati širi koncenzus da bi se pokrenule mjere zaštite okoliša. 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. Tako će biomasa, koja je obnovljivi izvor, imati značajne lokalne emisije, vjetroenergija može imati negativan utjecaj na faunu, a čistoća će solarne energije skrivati zagađenja u procesu proizvodnje kolektora.

Ovo će se poglavlje posvetiti ukratko emisijama koje izazivaju kisele kiše, te nešto više trenutno vrlo važnom problemu emisija stakleničkih plinova, efektima tih emisija, te načinima smanjivanja tih emisija, što će biti od imanentnog značaja za energetsku politiku i razvoje energetskih tehnologija u sljedeće dvije dekade.

=Emisije u energetici=
[[Image:Crta.jpg]]

===Kisele kiše===

Svjedoci smo degenerativnih procesa u europskim šumama, uzrokovanih pojavom koju zovemo kiselim kišama. Kiselost kiša uzrokovana je povećanom količinom vodikovog iona H+ u otopini, koji je posljedica sljedećih

kemijskih procesa:

HNO3 => NO3-+ H+

H2SO4 = > SO42-+ 2H+

Emisije SOx i NOx pri energetskim transformacijama su glavni antropogeni izvor tih spojeva u atmosferi. Slika 1. pokazuje utjecaj koji sulfatni aerosoli imaju na sunčevo zračenje, te dobro pokazuju geografski raspored emisija SOx.

[[Image:oe2p.jpg]]

Slika 1. Geografska raspodjela utjecaja sulfatnih aerosola na sunčevo zračenje, W/m2

Djelovanje je emisija SOx regionalno, te koncentrirano u razvijenim zemljama, ali emisije se šire i preko nacionalnih granica malih zemalja, poput Hrvatske. Rješavanje problema kiselih kiša leži u smanjenju emisija SOx u energetskim transformacijama, na području zahvaćenih kontinenata. Potrebno je nadnacionalno djelovanje, ali ne i globalno.

Tehnologije za smanjenje emisija SOx su prvenstveno izbjegavanje korištenja fosilnih goriva s visokim udjelom sumpora, metode za DeSOx desumporizaciju kojima se pročišćavaju dimni plinovi, te financijske metode poput trgovanja emisijama, kojima se omogućuje minimizacija troška smanjenja emisija tržišnim alociranjem emisionih kvota.

===Utjecaj na zdravlje===

Lokalne emisije polutanata izazivaju zdravstvene probleme, često povećavajući rizik od kancerogenih oboljenja i za dva reda veličine, u područjima s velikim zagađenjem. Ponajprije to su emisije čestica, ozona, NOx, CO, ali i mnogih drugih spojeva, koji su nusprodukt energetskih transformacija, u prometu i energetici. Tako npr. prosječni Amerikanac ima šansu 1:100000 da oboli od raka kao posljedice zagađenja zraka, dok stanovnik velikih gradova živi s 20 puta većim rizikom, 1:5000, da tako oboli.

Zagađenje otpadnih voda, inače veliki problem za ljudsko zdravlje, nije primarno posljedica energetskih transformacija. Naime, iako se koriste velike količine vode u energetskim transformacijama, ipak je daleko značajniji utjecaj industrijskih procesa i korištenja vode u kućanstvima. Voda, kao jedan od osnovnih preduvjeta za život, može se smatrati da s energijom, predstavlja resurs, koji je čovječanstvo počelo koristiti u količinama koje nadilaze mogućnosti, te da će to biti jedan od glavnih tehnoloških pitanja XXI stoljeća.

Zagađenja bukom, vizualna zagađenja, zagađenje svjetlom, svjedoci smo novih oblika polucije, ili ih samo više primjećujemo, zahvaljujući značajno povećanom ekonomskom prosperitetu, koji onda postavlja i sve veće zahtjeve na kvalitetu života, često su posljedica energetskih transformacija, te o njima treba voditi računa.

Međutim, iako je šteta učinjena visokim stupnjem korištenja energije velika, korist u obliku povećane kvalitete života, produljenog života, povećane individualne slobode, je daleko veća. Iako se nulto rješenje, dakle demontiranje ljudske civilizacije, kao što zagovaraju najekstremniji predstavnici ekološkog pokreta, može smatrati ideološki konzistentnim, gledano iz pseudoobjektivne pozicije "ljudi kao samo jedna vrsta", nije realno za očekivati da će se dogoditi. S druge strane, moguće je mnogo učiniti na smanjenju zagađenja, uz mali direktni trošak, u isti mah povećavajući kvalitetu života ljudi, te smanjujući opterećenje na resurse. Kod traženja optimalnog kursa, nije moguće unaprijed odrediti odnose pojedinih faktora, nego treba tražiti optimum specifičan za određenu situaciju, uzimajući u obzir ekonomske, ekološke i socijalne faktore.

=Klimatske promjene=
[[Image:Crta.jpg]]

===Efekt 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, N2O, 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 (I) 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 utjecaj 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.

[[Image:xxx.jpg]]

Slika 2. Što je to efekt staklenika?
Dio reflektiranog zračenja se apsorbira u stakleničkim plinovima
(CO2, N2O, CH4, HFC, PFC, SF6).
Značajan mehanizam održanja temperature atmosfere (bez tih plinova temperatura bi bila 30oC niža.

===Promjena koncentracije CO2 i temperature===

Danas je već sa sigurnošću poznato da se koncentracija ugljičnog dioksida značajno povećala tijekom posljednjeg stoljeća, te je gotovo sigurno da je to posljedica ljudske aktivnosti. Najznačajnija ljudska aktivnost koja ima za posljedicu emisije ugljičnog dioksida je izgaranje fosilnih goriva.

[[Image:slika3.jpg]]

Slika 3. Promjena povjesne koncentracije CO2 mjerene
u atmosferi od 1960, te u vječnom ledu od 1860.

Što je s promjenama temperature? Usrednjena globalna temperatura raste (Slika 4.), ali se taj indeks računa na bazi podataka iz meteoroloških stanica s nepoznatom točnošću podataka, te često stanica smještenih u gradovima. Usrednjena temperatura u SAD, gdje su mjerenja bilježena sa većom sigurnošću, raste manje značajno (Slika 5.). Mjerena temperatura troposfere (Slika 6.), dakle bez utjecaja mjernih nepreciznosti i gradova, ipak ukazuje na povećanje od najmanje 0.4 C.

[[Image:slika4.gif]]

Slika 4. Promjena globalne prosječne temperature
1880-2000 prema Goddard Institute (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika5.gif]]

Slika 5. Promjena prosječne temperature u SAD
1880-2000 prema Goddard Institute (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika6.gif]]

Slika 6. Promjena globalne prosječne temperature 1979-2003 mjerena iz NOAA satelita (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

Da li postoji neka veza između promjene koncentracije ugljičnog dioksida i temperature? Slika 7. pokazuje usporedbu promjene koncentracije CO2 i prosječne globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina. Koncentracija CO2 dobivena je iz uzoraka antarkičkog leda, mjerenjem koncentracije u zaostalim mjehurićima zraka. Temperatura je rekonstruirana na temelju podataka o glacijacijama, te ciklusima flore i faune na zemlji u proteklih 150000 godina. Usporedba krivulja temperature i koncentracije CO2 vrlo uvjerljivo ukazuje na postojanje relacije, ali postavlja se pitanje koliko su ti podaci precizni.

[[Image:slikka7.jpg]]

Slika 7. Usporedba promjene koncentracije CO2 i prosječne
globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina

Može se iz slike 7. primijetiti da postoje i prirodni izvori promjene koncentracije CO2 među ostalim i vulkanske erupcije. Zemlja je dinamički a ne statički sistem, dakle oscilacije su normalna i prirodna pojava. Međutim, sve je više vjerojatno da postoji dovoljno jaka veza između koncentracije CO2 i prosječne globalne temperature, da bi se moglo govoriti o globalnom zatopljenju kao posljedici ljudske aktivnosti.

===Modeliranje globalnog zatopljenja===
Da bi se moglo s dovoljnom dozom sigurnosti utvrditi da neka teza stoji, potrebno je teoriju potvrditi eksperimentom. Modeli klimatskih promjena, bazirani na računalnoj mehanici fluida (CFD), koji se razvijaju u posljednje 3 dekade, pokušavaju pretpostavljene procese u atmosferi modelirati i usporediti s izmjerenim temperaturama. Prvi takvi modeli, koji su se pojavili sedamdesetih godina, uzimali su u obzir samo efekt staklenika.

[[Slika:Modtemp.jpg]]

Slika 8. Usporedba mjerenih vrijednosti prosječne globalne temperature te vrijednosti dobivenih modeliranjem.

Iz Slike 8. vidljivo je da se uzimanjem u obzir samo efekta staklenika dobivaju prevelike vrijednosti, ali ako se k tome uzmu u obzir i efekt sulfatnih aerosola, te fluktuacija sunčevog zračenja (http://climatechange.umaine.edu/Research/Contrib/html/19.html) dobije se rezultat koji se odlično poklapa s mjerenim rezultatima, te uz pretpostavku da mjereni podaci dobro predstavljaju stvarno stanje, ukazuju da nam je veza poznata i da možemo računati utjecaj. Ako se takvi modeli primjene na model svjetske klime dobije se temperaturna distribucija za 2080 kao na slici 9.

[[Slika:tempdiff.jpg]]

Slika 9. Raspored porasta temperature od danas pa do 2080.
a)Scenario bez pokušaja smanjenja emisija (business as usual)
b)Scenario u kojem se koncentracija CO2 stabilizira na 750 ppm
c)Scenario u kojem se koncentracija CO2 stabilizira na 550 ppm

===Kretanje emisija CO2===

Recimo da se odluči stabilizirati koncentraciju CO2 na 450 ppm, te time izbjeći jače globalno zatopljenje? Kako bi se trebale kretati emisije dano je slici 10. Očito je da bi razvijene zemlje morale smanjiti emisije na 10% sadašnjih do 2060, te da bi zemlje u razvoju također morale početi smanjivati emisije poslije 2050.

[[Slika:Emisstab.jpg]]

Slika 10. Maksimalne godišnje emisije da bi se koncentracija stabilizirala na 450 ppm

A koliko su te emisije sada, i koliko će biti ako se ništa ne učini? Slika 11. prikazuje historijske vrijednosti emisija 1860-1990 po regijama. Slika 12. prikazuje vrijednosti emisija prema business as usual scenariju, dakle scenariju u kojem nije predviđeno da dođe do odstupanja od postojećih i predvidljivih trendova.

[[Slika:emishist.jpg]]

Slika 11. Emisije CO2 po regijama, 1860-1990

[[Slika:co2futureemission.jpg]]

Slika 12. Procjena kretanja emisija 1990-2030 po regijama prema business as usual scenariju

===Posljedice globalnog zatopljenja===

Posljedice globalnog zatopljenja mogu obuhvaćati:

*topljenje polarnih kapa i ledenjaka
*povišenje nivoa mora (slika 13.)
*dezertifikacija
*utjecaj na poljoprivredu (slika 14.)

Iako je većina negativno, utjecaj na poljoprivredu na Sjevernoj hemisferi bi mogao biti povoljan, pretvarajući Sibir i Kanadu u intenzivna poljoprivredna područja.

[[Slika:Sealevel.jpg]]

Slika 13. Promjena linije obale kao posljedica povišenja nivoa mora za 1 m na
primjeru južne Floride

[[Slika:Grainyie.jpg]]

Slika 14. Promjene u prinosu žitarica u slučaju udvostručavanja koncentracije CO2

===Izvori emisije CO2===

Emisije CO2, najvažnijeg plina koji utječe na efekt staklenika, uglavnom su posljedica energetskih transformacija, u kojima se izgaranjem goriva kemijska energije pretvara u toplinsku (koja se kasnije može koristiti direktno kao toplina ili za proizvodnju električne energije), ili u transportu, gdje se kemijska energija goriva pretvara u mehaničku energiju. Manji dio emisija dolazi iz industrijskih procesa, u kojima je ugljični dioksid nusprodukt, koji se gotovo redovno ispušta u atmosferu. Također, fosilna goriva sadrže manje količine ugljičnog dioksida, koji se prilikom vađenja iz zemlje, ispušta u atmosferu.

Što je s biomasom?

Izgaranje drva i biomase rezultira emisijama CO2, međutim, u slučaju da je drvna masa ili biomasa općenito, zamijenjena novim rastom, može se reći da je ugljični dioksid koji je ispušten u atmosferu, iz nje i izvučen, te da je proces obnovljiv. Zato se emisije biomase ne obračunavaju na isti način kao i fosilna goriva, nego se bilanca radi na ukupnoj količini CO2, koja je akumulirana u vegetaciji. U slučaju da korištenje biomase rezultira smanjenjem akumulirane količine CO2, tada se ne može govoriti o obnovljivosti biomase.

Izgaranje fosilnih goriva

Fosilna goriva su također nastala od biomase, ali je brzina njihovog nastanka zanemarivo mala, te je vezana na specifične geološke uvjete, tako da se dakle mogu smatrati neobnovljiva, u okvirima ljudske povijesti.

- nafta i njeni derivati (mazut, lož ulje, teško ulje, lako ulje, diesel, benzin, itd.)
- ugljen
- plin

1 kg C -> 44/12 kg CO2

1 t nafte ili ugljena s c=0.8 -> 44/12*0.8= 2.93 t CO2

::::::::::'''Tablica 1.''' Potrošnja fosilnih goriva u svijetu, Evropi (uključuje i zemlje bivšeg SSSR-a) i Hrvatskoj 2002

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2" align="center"
| width="25%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/index.php?title=Jedinice mtoe] - million tons of oil equivalent
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Svijet
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Evropa (EU15)
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | [http://www.iea.org/Textbase/stats/noncountryresults.asp?nonoecd=Croatia Hrvatska]
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | nafta
| width="25%" align="middle" | '''3714'''
| width="25%" align="middle" | 923 (599)
| width="25%" align="middle" | 4.4
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | ugljen
| width="25%" align="middle" | '''2397'''
| width="25%" align="middle" | 521 (217)
| width="25%" align="middle" | 0.6
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | plin
| width="25%" align="middle" | '''2169'''
| width="25%" align="middle" | 913 (350)
| width="25%" align="middle" | 2.5
|}

 

{|
| width="11%" |
|}

===Struktura potrošnje fosilnih goriva===

<div align="center">'''Tablica 2.''' Glavni tipovi potrošnje fosilnih goriva</div>

{| width="639" border="1" align="center" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="162" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | energetska pretvorba
| width="263" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | privredna potrošnja
| width="194" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | privatna potrošnja
|-
| width="162" height="18" | električna struja
| width="263" height="18" | poljoprivreda, šumarstvo, ribolov
| width="194" height="18" | kućanstva
|-
| width="162" height="18" | para i topla voda
| width="263" height="18" | industrija i rudarstvo
| width="194" height="18" | promet
|-
| width="162" height="36" | 
| width="263" height="36" | neenergetska potrošnja u industriji
| width="194" height="36" | 
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | građevinarstvo
| width="194" height="19" | 
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | usluge
| width="194" height="19" | 
|}

{|
| width="11%" |
|}

Tablica 2. prikazuje sistematizaciju tipova potrošnje fosilnih goriva prema djelatnostima. Međutim, da bi se sagledale mogućnosti smanjenja emisije CO2 bolje je razdijeliti potrošnju prema tehnološkom procesu. Kako je potrošnja fosilnih goriva u poljoprivredi, šumarstvu, ribolovu i građevinarstvu uglavnom posljedica korištenje mehanizacije, dakle motora s unutrašnjim izgaranjem, ima smisla te djelatnosti pripojiti prometu. Potrošnja fosilnih goriva u uslugama slična je potrošnji u kućanstvima (uglavnom grijanje).

[[Image:Fosilfuels.gif|center]]

<div align="center">'''Slika 15.''' Struktura potrošnje fosilnih goriva u Hrvatskoj 1995. godine</div>

Slika 15. prikazuje udjele pojedinih tehnoloških procesa u potrošnji fosilnih goriva u Hrvatskoj, pa prema tome i emisiji CO2. Očito je da bi se u Hrvatskoj imalo smisla najviše djelovati na smanjenje emisije upravo u prometu, jer je tu najveći udio. Proizvodnja električne energije stvara manji dio emisije, iako joj se posvećuje najviše pažnje. To je stoga što za sada tehnologija ne omogućava veliki napredak u području smanjenja emisije CO2 u prometu.

===Smanjenje emisije CO2 pri proizvodnji električne energije===

{|
| width="2%" |
[[Image:dio.jpg]]
| width="80%" | ''' Nuklearna energija'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
Zemlje s velikim udjelom nuklearne energije u proizvodnji struje (Litva, Francuska, Belgija preko 60%, Ukrajina, Švedska, Bugarska, Slovačka, Švicarska, Mađarska, Slovenija preko 40%, Južna Koreja, Japan, Njemačka, Finska preko 30%, Španjolska, Britanija i Armenija preko 20%) će vrlo teško smanjiti emisiju ako se odluče za odustajanje od nuklearne opcije. Primjer Švedske koja je odlučila zatvoriti nuklearne elektrane:

IT IS often ticklish to balance protection of the environment against its cost. Sweden’s Social Democratic government has come up with a novel answer: a “green” policy that is not only hugely expensive, but may actually damage the environment. It plans shortly to shut a nuclear power station that is efficient and safe; another is to be closed in 2001. If the courts permit the closures, Sweden will be poorer and dirtier—and may be more at risk from nuclear accidents. (članak iz The Economist)

U potrazi za opcijama rješavanja problema globalnog zatopljenja (koje bi Hrvatsku ako ratificira Kyoto protokol mogao koštati godišnje oko 100 milijuna eura), skupih fosilnih goriva, pojave novih sigurnijih nuklearnih tehnologija, izostanak nesreća poslije Černobila te značajne vremenske distance u odnosu na nesreće, nuklearna energija se vraća u područje javnih rasprava kao moguće ekološki prihvatljivo rješenje. Ponovno uzimanje u obzir nuklearne energije u razvijenim zemljama i zemljama u tranziciji je ponovno postalo pravilo, a donesene su i neke odluke o gradnji. Pred katastrofalnim mogućim posljedicama globalnog zatopljenja, zeleni se sve češće opredjeljuju za nuklearnu energiju. Simatična je izjava 2004. godine osnivaća Greenpeace-a, Jamesa Lovelocka: “Only nuclear power can halt global warming.”

|}

{| width="100%"
| width="6%" |
| width="85%" |
'''Table 3'''. Prednosti i nedostaci nuklearne energije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | emisija CO2 je zanemariva
| width="50%" | politički neprihvatljiva u velikom broju zemalja
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | visoki kapitalni troškovi - značajno skuplja od fosilnih goriva
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | Hrvatska - premali energetski sistem 1 centrala = 1/4 sistema
|}

 Link:''' '''''' [http://www.iaea.org International Atomic Energy Agency - IAEA]''' 

| width="9%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]]
| width="80%" | ''' Kombinirani ciklus'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Kombinacijom plinske i parne turbine moguće je povećati efikasnost s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 50-65%. 

|}

{| width="100%"
| width="5%" |
| width="89%" |
'''Table 4'''. Prednosti i nedostaci kombiniranog ciklusa 

{| width="687" border="1"
| width="378" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="293" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="378" height="60" | udvostručenjem efikasnosti pri proizvodnji električne energije moguće je raspoloviti emisiju CO2
| width="293" height="60" | relativno komplicirana tehnologija
|}

 
| width="6%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Kogeneracija'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Ideja kogeneracije je da se otpadna toplinska energija koja izlazi iz dimnjaka termocentrale iskoristi, recimo za grijanje tople vode i pare (daljinska toplina), koja će se koristiti ili u industriji ili u sistemima distriktnog (centralnog) grijanja. Time se iskoristivost povećava s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 60-70%. Prema slici 15. vidi se je potrošnja fosilnih goriva na proizvodnju električne i toplinske energije slična, pa bi se teoretski moglo značajno smanjiti emisiju CO2. Međutim, kako je mjesto proizvodnje daljinske topline po definiciji različito od mjesta proizvodnje električne energije, nije za očekivati da će više od desetak posto električne energije biti proizvođeno kogeneracijom. 

|}

{| width="100%"
| width="2%" |
| width="95%" |
'''Table 5. '''Prednosti i nedostaci kogeneracije 

{| border="1"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | korištenjem istog goriva za proizvodnju električne i toplinske energije moguće je raspoloviti emisiju CO2
| width="50%" | proizvodnja toplinske energije mora biti na mjestu (ili blizu) potrošnje
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | proizvodnja električne energije mora biti blizu mjesta hlađenja (rijeke, more)
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | proizvodnja električne energije nije preporučljiva blizu velikih koncentracija stanovništva zbog zagađenja
|-
| 
| potrebna gradnja vrelovoda
|-
| 
| problem kondenzata
|}

linkovi:

<blockquote>

; '''[http://www.cogen.org/ Cogen Europe]''' 
; [http://www.energy.rochester.edu/cogen/chpguide.htm '''Cogeneration Buyers Guide'''] 

</blockquote>
| width="3%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Obnovljivi izvori'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Obnovljivi izvori su oni koji se ne troše našim korištenjem jer mi samo koristimo razliku u potencijalu: 

* hidroenergija 
* biomasa i otpad 
* sunčeva energija 
* energija vjetra 
* geotermalna energija 

Treba razlikovati korištenje tih energija za proizvodnju električne i toplinske energije. Za sada samo hidroenergija (tab. 6.) ima značajan udio (naročito u Hrvatskoj) u proizvodnji električne energije, iako se posljednjih godina probija energija vjetra koja se približava komercijalizaciji. Ipak, može se s velikom vjerojatnošću reći da obnovljivi izvori neće značajnije sudjelovati u zadovoljenju Kyoto protokola, bilo zbog cijene ili zbog ograničenih ekonomski iskoristljivih resursa.

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 6.''' Prednosti i nedostaci hidroenergije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | zanemariva emisija CO2
| width="50%" | jefitini potencijali već iskorišteni
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | velike HE čine velike ekološke štete (npr. dizanje nivoa vode - Međimurje)
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | male HE su teško isplative
|-
| 
| poplavljivanje korisnog (naseljenog ili obrađenog) zemljišta
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
Iako izgaranje biomase i otpada stvara emisiju CO2, smatra se da bi ta ista biomasa svojim prirodnim procesom truljenja emitirala istu količinu CO2 pa prema tome ulazi u energente koji smanjuju emisiju. Čak i uzgajanje biomase ima isti učinak jer će vegetacija povući gotovo sav potreban ugljik iz atmosfere. Djelomično sličan mehanizam se može uzeti i za otpad nepetrokemijskog porijekla. 

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 7.''' Prednosti i nedostaci izgaranja biomase 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | "zanemariva" emisija CO2
| width="50%" | slaba energetska moć
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | teška kontrola nad ostalim emisijama
|-
| 
| potrebna velika površina
|-
| 
| skup transport - samo na lokalitetu gdje je biomasa nusproizvod nekog drugog procesa
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Uvoz električne energije'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Iako je uvoz električne energije anatema danas u Hrvatskoj energetici, postavlja se pitanje nije li to najčišće rješenje? 

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 8.''' Prednosti i nedostaci uvoza električne energije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | emisija CO2 je zanemariva
| width="50%" | politički neprihvatljiva u Hrvatskoj - zašto? [Nizozemska zadovoljava iz uvoza 17% potrebne električne energije]
|-
| width="50%" | svaka se zemlja specijalizira za proizvodnju onoga u čemu ima "relative advantage" - efikasno korištenje resursa obavlja se podjelom rada
| width="50%" |
bolje je uvoziti proizvod nižeg stupnja dorade i dodavati mu vrijednost (dakle primarna versus sekundarna energija), ali samo ako je prerada efikasna - upitno za Hrvatsku
|-
| width="50%" | Hrvatska je premali energetski sistem (12TWh) - pool
| width="50%" | 
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
|}

===Smanjenje emisije CO2 racionalnim korištenjem energije===

Oblici neracionalnog korištenja energije:

=== Industrija ===

* bacanje kondenzata u kanalizaciju
* puštanje otpadne topline na jednom mjestu, kada se topla voda i para proizvode na drugom
* korištenje zastarjele tehnologije

=== Zgradarstvo ===

* gradnja kuća kao u Hrvatskoj (k = cca. 1.2-1.5 W/m2K) je ekonomski nonsense

:::::::'''Tablica 9.''' Usporedba potrošnje energije i emisije CO2, te ekonomske efikasnosti korištenja energije i intenziteta emisija CO2, 1996

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2" align="center"
| width="25%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/Pretvorba%20jedinica%20za%20energiju%20i%20volumen.htm kgoe] - kg of oil equivalent
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Svijet
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | bogate zemlje (OECD)
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | zemlje u tranziciji
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | hrvatska
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_7.pdf kgoe/capita] 
| width="20%" align="middle" | 1684
| width="20%" align="middle" | 5259
| width="20%" align="middle" | 2732
| width="20%" align="middle" | 1418
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_8.pdf tCO2/capita] 
| width="20%" align="middle" | 4.0
| width="20%" align="middle" | 12.1
| width="20%" align="middle" | 7.4
| width="20%" align="middle" | 3.7
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_8.pdf GDP1995$/kgoe] 
| width="20%" align="middle" | 3.2
| width="20%" align="middle" | 5.0
| width="20%" align="middle" | 0.8
| width="20%" align="middle" | 2.8
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_8.pdf kgCO2/GDP1995$] 
| width="20%" align="middle" | 0.7
| width="20%" align="middle" | 0.5
| width="20%" align="middle" | 3.4
| width="20%" align="middle" | 0.9
|}

 

{|
| width="11%" |
|}

Prema tablici 9. može se zaključiti da je potrošnja energije i emisija CO2 po glavi stanovnika (capita) i Hrvatskoj i ostalim zemljama tranzicije značajno niža od bogatih zemalja, međutim da je efikasnost iste s obzirom na iznos bruto domaćeg proizvoda lošija.

Zemlje u tranziciji trebaju 6 puta više energije za isti proizvod, te za isti proizvod emitiraju 7 puta više CO2 u atmosferu. Hrvatska je nešto bolja od prosjeka zemalja u tranziciji, ali je lošija od razvijenih zemalja.

S druge strane, postoji i protuargument, koji ukazuje na prirodni mehanizam koji dovodi do takve neefikasnosti. Naime, proizvodnju na srednjem nivou razvoja (sekundarni sektor) energetski je intenzivna, dok se ekonomska djelatnost na višem nivou razvoja (tercijarni sektor) odlikuje niskom energetskom intenzivnošću.
To pokazuje slika 16.

[[Image:trendgdp.jpg]]

Slika 16. Historijski trend energetskog intenziteta

===Smanjenje emisije CO2 u transportu===

Promet je vrlo značajan izvor emisije CO2, kao što se vidi na slici 15. u Hrvatskoj i najznačajniji. Međutim velike promjene se ne mogu postići više povećanjem efikasnosti postojeće tehnologije, jer je na tom području već mnogo učinjeno u zadnjih 20 godina od naftne krize. Tijekom devedesetih automobilska je industrija pod pritiskom kalifornijskih zakona ulagala u '''električne automobile''', međutim pokazalo se da ta tehnologija neće postati komercijalna, jer nisu razvijeni akumulatori koji bi zadovoljavali potrebe tržišta za pokretnošću. Krajem se devedesetih ubrzao razvoj automobila pogonjenih vodikom, i to s motorima s unutrašnjim izgaranjem (IC, slika 17.) i gorivim ćelijama (FC, slika 18., 19.). '''Motori s unutrašnjim izgaranjem na vodik''' su u uznapredovanoj fazi razvoja, tj. postojeći motori koji koriste plin mogu se relativno jednostavno preraditi na vodik.

Otkad je cijena nafte prešla 50 USD/bbl, zamjenska '''biogoriva''', etanol i biodizel postaju isplatljiva, te njihova potrošnja rapidno raste. '''Etanol''' se tehnički može dodavati u benzinska goriva do 22% te u dizelska goriva do 15% bez potrebe preinake vozila. U posljednjih desetak godina sve je veći udio u proizvodnji tzv. automobila na fleksibilan goriva (flexi-fuel vehicle - '''FFV'''), koje mogu koristiti E85 (gorivo s 85% etanola i 15% benzina). Do 10% etanola u gorivu služi kao zamjena za inače neophodni aditiv MTBE. Može se prema literaturi procijeniti da je proizvodnja etanola iz kukuruza isplatljiva naveliko u slučaju cijene nafte veće od 50 USD po barelu (što se može očekivati prema situaciji na tržištu te srednjeročnim interesima glavnih učesnika tijekom dovoljno dugog perioda). Zasad ne postoji strategija za korištenje bioetanola u Hrvatskoj. '''Biodizel''' se tehnički može dodavati u dizelska goriva do 5% bez potrebe preinake vozila, dok je za korištenje B70 ili B100 (70% i 100% biodizela) potrebno imati posebna vozila. Može se procijeniti da je pri očekivanoj cijeni nafte dodavanje biodizela isplatljivo. Postojeća Strategija energetskog razvitka predviđa da se 2010. u Hrvatskoj godišnje proizvodi 70.000 do 100.000 tona biodizela.

[[Image:ford.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 17.''' Ford Model U, Automobil pogonjen 
motorom s unutrašnjim izgaranjem na vodik</div>

'''Gorive ćelije''' su još uvijek tehnologija u razvoju, čija je cijena još uvijek dva reda veličine iznad nivoa potrebnog za komercijalizaciju (cca. 50 €/kW i 10000 sati rada).

[[Image:daimler2.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 18.''' DaimlerChrysler Necar 5, automobil pogonjen gorivim ćelijama</div>

[[Image:daimler3.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 19.''' DaimlerChrysler Commander 2, automobil pogonjen gorivim ćelijama</div>

Obje tehnologije ovise o razvoju '''spremnika''' za vodik (tekući vodik na -250oC, komprimirani vodik na 750 bar ili metalni hidrid), ili '''reformiranja''' (izdvajanja vodika iz ugljikovodika) nekog od ugljikovodika - najčešće etanola, ali može i metana, benzina, Diesela. Reformiranje se razvilo kao tehnologija da bi se izbjeglo rukovanje vodikom. Naime, '''stanice''' za točenje vodika moraju biti bez ljudi (slika 20.), u potpunosti automatizirane, što znači da je potrebno izgraditi potpuno novi sistem stanica, odvojen od postojećih. Punjenje nekog od ugljikovodika je već uhodana tehnologija, te može koristiti postojeću infrastrukturu.

[[Image:bmw.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 20.''' BMW automatska stanica za komprimiranje vodika (cca. 3 min)</div>

'''Uvijek za 4 godine'''

Članak iz '''1994''': A milestone is looming four years off. By '''1998''', 2% of all new cars in California must be ZEV (zero-emission vehicles, such as EVs, flywheel cars, hydrogen cars, etc.). In other words, this means an auto manufacturer must sell two EVs out of every hundred vehicles it sells. There will be a $5,000 penalty for each non-ZEV car sold beyond this ratio. And, importantly, this ratio will be based upon actual consumer sales: cramming a big, heavy, boxy van full of batteries won't get the manufacturer off the hook with a "nobody wanted or could afford it" argument. Other states have also adopted this mandate. Even Canada is close to joining the ZEV club. - Odgođeno do 2004 kada će 10% automobila morati biti ZEV na Kalifornijskom tržištu automobila.

Članak iz '''1999''': “TODAY the race to develop the fuel-cell car is over,” DaimlerChrysler’s chairman, Jürgen Schrempp, told journalists on March 17th. “Now we begin the race to lower the cost to the level of today’s internal combustion engine. We’ll do it by '''2004'''.” There is no point in understatement when you are determined to be first in the market with what may turn out to be the pollution-free product that succeeds the petrol-driven car within 30 years. [http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/The%20fuel-cell%20car%20accelerates.htm (The Economist, 1999)]

Članak iz '''1999''': THIS WEEK two nails were hammered into the coffin of the internal-combustion engine. The first came when Toyota and General Motors, which between them make a quarter of the world’s cars, signed a pact to develop alternatives. These include battery-powered cars, “hybrid” vehicles that have both electric and petrol engines, and—most significantly—vehicles powered by fuel cells. The second was the result of an alliance between DaimlerChrysler and Ford (another quarter of the world’s car production), and Ballard Power Systems, a Canadian firm that has been developing fuel cells for use in vehicles for several years. [http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/The%20fuel-cell%20car%20accelerates.htm (The Economist, 1999)]

Članak iz '''2002''': U.S. Legislators Propose H2GROW Act. 
U.S. Senator Ron Wyden (D-OR) and U.S. Representative Christopher Cox (R-CA) have introduced a bipartisan bill called the H2GROW Act - Hydrogen Transportation Wins Over Growing Reliance on Oil. The bill includes tax credits: for the purchase of fuel cell vehicles; for hydrogen fuel; and for building a hydrogen-fueling infrastructure. The goal of the H2GROW Act is to reduce reliance on 30 million barrels of foreign oil a year. The bill also mandates that hydrogen-powered vehicles must comprise a minimum percentage of federal fleets, from five percent for fleets of 100 vehicles or more in 2006 to 50 percent for fleets of 50 vehicles or more in 2012. [http://www.senate.gov/Senate404.html (http://wyden.senate.gov/media/2002/2003211557.html)]

linkovi:


 [http://arbis.arb.ca.gov/msprog/zevprog/zevprog.htm Zero-Emissions Vehicle Program]
 [http://energy.ca.gov/afvs/index.html Alternative Fuel Vehicles]
 [http://www.fuelcelltoday.com/ Fuel cell today]
 [http://www.h2cars.biz/ H2CarsBiz]


=== Kyoto protokol ===

The protocol, adopted by the 159 countries present, sets legally binding targets for cutting the emissions of six greenhouse gases—mostly pollutants caused by burning coal, oil and other hydrocarbon fuels—by an aggregate 5.2% from 1990 levels during the years 2008 to 2012. (članak iz The Economist)

United Nations Framework Convention on Climate Change
website - http://unfccc.int/2860.php

'''Konvencija i Kyoto Protocol:''' http://unfccc.int/resource/convkp.html

'''Konvencija
tekst''': http://unfccc.int/resource/conv/index.html

'''potpisnici''': http://unfccc.int/resource/conv/ratlist.pdf
potpisana i ratificirana: 189 zemalja (Hrvatska uključena u Aneks I)
Aneks I - zemlje Zapada i tranzicije

'''Kyoto Protokol'''
tekst: http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.pdf

potpisnici: http://unfccc.int/files/essential_background/kyoto_protocol/application/pdf/kpstats.pdf
Kyoto Protokol je stupio na snagu 16. veljače. Ratificiran od strane 156 zemalja (ali nisu Australija, Hrvatska, Kazahstan, Monaco, SAD i Zambija).

Potpisnici Protokola su se obavezale pratiti emisije stakleničkih plinova. Zemlje potpisnice Aneksa B Protokola su se obavezale smanjiti emisije u odnosu na baznu godinu, tijekom prvog budžetskog perioda 2008-12.

One zemlje koje to ne uspiju mogu nadokupiti dozvole za emitiranje više emisija od onih zemalja koje su smanjile više nego što su trebale (Emission Trading), ili mogu uložiti u projekte smanjenja emisija u drugim zemljama Aneksa B (Joint Implementation) ili zemljama koji nisu dio Aneksa (Clean Development Mechanism).

[[Image:kyoto.jpg]]

Slika 21. Očekivani trend emisije CO2 u Hrvatskoj i preuzete obaveze po Kyoto protokolu

'''Kyoto protokol - linkovi :'''
The Kyoto Protocol on Climate Change - http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.html

Beginner's Guide to the UNFCCC Convention on Climate Change -http://unfccc.int/resource/beginner.html

WEATHERVANE: climate change, global warming, The Kyoto Protocol, climate policy - http://www.weathervane.rff.org./

The Kyoto Protocol: The Realities of Implementation - http://www.weathervane.rff.org/features/feature027.html

RECORD BREAKING TEMPERATURES SEEN AS POSSIBLE EVIDENCE OF FASTER RATE OF GLOBAL WARMING - http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm

Carbon Market News - http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm

Still Wating for Greenhouse - http://www.john-daly.com/

Lomborg, The Skeptical Environmentalist - http://www.lomborg.com/

'''The Economist o promjeni klime i Kyoto protokolu:'''

[[Hot air from Kyoto|Hot air from Kyoto]]

[[Big business and global warming |Big business and global warming ]]

[[A fund for carbon traders |A fund for carbon traders ]]

[[Where to sink carbon |Where to sink carbon ]]

==Zaključak==

[[Image:Crta.jpg]]

* Emisije u energetici i prometu, značajni su izvor lokalnih i globalnih emisija
* Emisije uzrokuju zdravstvene probleme, kisele kiše i globalno zatopljenje
* Kyoto protokol protiv globalnog zatopljenja - teško ostvarivo smanjenje emisije CO2
* Racionalnim korištenjem energije u industriji i kućanstvima može se učiniti dosta na smanjenju emisije, ali ljudi se nisu spremni odreći životnog standarda
* Nuklearna energija se ponovo pojavljuje kao realno rješenje, iako politički neprihvatljiva u mnogim zemljama,te skuplja od energije dobivene iz fosilnih goriva - Kyoto protokol kao izbor između globalnog zatopljenja i nuklearne energije
* Za Hrvatsku je uz racionalno korištenje energije (gdje su neiskorištene mogućnosti velike), vjerojatno najjeftinije rješenje dugoročni uvoz struje iz susjednih zemalja, te korištenje biogoriva.

[[Image:Crta.jpg]]

ENERGETIKA I OKOLIŠ

2008-01-18T21:21:08Z

Rmikulandric: /* Kyoto protokol */

[[Image:OkolisZaglavlje.jpg]]

==Cilj poglavlja==
[[Image:Crta.jpg]]

Cilj ovog poglavlja je upoznati se najvažnijim mehanizmima kako energetika emisijama utječe na okoliš, te mogućnostima za smanjenje negativnog utjecaja.

==Svrha poglavlja==
[[Image:Crta.jpg]]

Nakon završetka ovog poglavlja, trebali biste moći:

#Razumjeti mehanizme '''emisija''' u energetici
#Razumjeti osnove nastajanja '''kiselih kiša''' te dobiti uvid u utjecaj koji emisije imaju na ljudsko '''zdravlje'''
#Razumjeti mehanizam '''globalnog zatopljenja''' i utjecaj koji energetika ima na njega
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 '''pri proizvodnji električne energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 '''racionalnim korištenjem energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 u '''transportu'''
#Poznavati osnove '''Kyoto Protokola'''

=Uvod:=
[[Image:Crta.jpg]]

Tijekom druge polovice dvadesetog stoljeća, sve više postaje jasno da ljudsko djelovanje na Zemlji ima za posljedicu promjene u okolišu, s potencijalno velikim posljedicama na ekološki sistem, floru, faunu, klimu, ali i na zdravlje i kvalitetu života ljudi. Te promjene, antropogene po svojem uzroku, posljedica su prilagođivanja okoliša ljudskim potrebama, krčenjem prirodnih habitata za potrebe poljoprivrede, kao posljedica urbanizacije i izgradnje prometnih pravaca, te zagađenjem okoliša otpadnim tvarima u poljoprivredi, industriji i prometu, te u energetskim transformacijama.

Promatrajući u ovome poglavlju odnos energetike prema okolišu, naglasak će se staviti na energetske transformacije, te zagađenja okoliša 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 utječu na ekosistem, neke zagađujući lokalno, a neke djelujući globalno. Dok je lokalno štetno djelovanje emisija svima vidljivo, i lagano se dolazi do koncenzusa oko mjera zaštite čim kada je društvo riješilo osnovne egzistencijalne probleme, dotle je globalno djelovanje emisija manje očito, i potrebno je stvarati širi koncenzus da bi se pokrenule mjere zaštite okoliša. 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. Tako će biomasa, koja je obnovljivi izvor, imati značajne lokalne emisije, vjetroenergija može imati negativan utjecaj na faunu, a čistoća će solarne energije skrivati zagađenja u procesu proizvodnje kolektora.

Ovo će se poglavlje posvetiti ukratko emisijama koje izazivaju kisele kiše, te nešto više trenutno vrlo važnom problemu emisija stakleničkih plinova, efektima tih emisija, te načinima smanjivanja tih emisija, što će biti od imanentnog značaja za energetsku politiku i razvoje energetskih tehnologija u sljedeće dvije dekade.

=Emisije u energetici=
[[Image:Crta.jpg]]

===Kisele kiše===

Svjedoci smo degenerativnih procesa u europskim šumama, uzrokovanih pojavom koju zovemo kiselim kišama. Kiselost kiša uzrokovana je povećanom količinom vodikovog iona H+ u otopini, koji je posljedica sljedećih

kemijskih procesa:

HNO3 => NO3-+ H+

H2SO4 = > SO42-+ 2H+

Emisije SOx i NOx pri energetskim transformacijama su glavni antropogeni izvor tih spojeva u atmosferi. Slika 1. pokazuje utjecaj koji sulfatni aerosoli imaju na sunčevo zračenje, te dobro pokazuju geografski raspored emisija SOx.

[[Image:oe2p.jpg]]

Slika 1. Geografska raspodjela utjecaja sulfatnih aerosola na sunčevo zračenje, W/m2

Djelovanje je emisija SOx regionalno, te koncentrirano u razvijenim zemljama, ali emisije se šire i preko nacionalnih granica malih zemalja, poput Hrvatske. Rješavanje problema kiselih kiša leži u smanjenju emisija SOx u energetskim transformacijama, na području zahvaćenih kontinenata. Potrebno je nadnacionalno djelovanje, ali ne i globalno.

Tehnologije za smanjenje emisija SOx su prvenstveno izbjegavanje korištenja fosilnih goriva s visokim udjelom sumpora, metode za DeSOx desumporizaciju kojima se pročišćavaju dimni plinovi, te financijske metode poput trgovanja emisijama, kojima se omogućuje minimizacija troška smanjenja emisija tržišnim alociranjem emisionih kvota.

===Utjecaj na zdravlje===

Lokalne emisije polutanata izazivaju zdravstvene probleme, često povećavajući rizik od kancerogenih oboljenja i za dva reda veličine, u područjima s velikim zagađenjem. Ponajprije to su emisije čestica, ozona, NOx, CO, ali i mnogih drugih spojeva, koji su nusprodukt energetskih transformacija, u prometu i energetici. Tako npr. prosječni Amerikanac ima šansu 1:100000 da oboli od raka kao posljedice zagađenja zraka, dok stanovnik velikih gradova živi s 20 puta većim rizikom, 1:5000, da tako oboli.

Zagađenje otpadnih voda, inače veliki problem za ljudsko zdravlje, nije primarno posljedica energetskih transformacija. Naime, iako se koriste velike količine vode u energetskim transformacijama, ipak je daleko značajniji utjecaj industrijskih procesa i korištenja vode u kućanstvima. Voda, kao jedan od osnovnih preduvjeta za život, može se smatrati da s energijom, predstavlja resurs, koji je čovječanstvo počelo koristiti u količinama koje nadilaze mogućnosti, te da će to biti jedan od glavnih tehnoloških pitanja XXI stoljeća.

Zagađenja bukom, vizualna zagađenja, zagađenje svjetlom, svjedoci smo novih oblika polucije, ili ih samo više primjećujemo, zahvaljujući značajno povećanom ekonomskom prosperitetu, koji onda postavlja i sve veće zahtjeve na kvalitetu života, često su posljedica energetskih transformacija, te o njima treba voditi računa.

Međutim, iako je šteta učinjena visokim stupnjem korištenja energije velika, korist u obliku povećane kvalitete života, produljenog života, povećane individualne slobode, je daleko veća. Iako se nulto rješenje, dakle demontiranje ljudske civilizacije, kao što zagovaraju najekstremniji predstavnici ekološkog pokreta, može smatrati ideološki konzistentnim, gledano iz pseudoobjektivne pozicije "ljudi kao samo jedna vrsta", nije realno za očekivati da će se dogoditi. S druge strane, moguće je mnogo učiniti na smanjenju zagađenja, uz mali direktni trošak, u isti mah povećavajući kvalitetu života ljudi, te smanjujući opterećenje na resurse. Kod traženja optimalnog kursa, nije moguće unaprijed odrediti odnose pojedinih faktora, nego treba tražiti optimum specifičan za određenu situaciju, uzimajući u obzir ekonomske, ekološke i socijalne faktore.

=Klimatske promjene=
[[Image:Crta.jpg]]

===Efekt 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, N2O, 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 (I) 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 utjecaj 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.

[[Image:xxx.jpg]]

Slika 2. Što je to efekt staklenika?
Dio reflektiranog zračenja se apsorbira u stakleničkim plinovima
(CO2, N2O, CH4, HFC, PFC, SF6).
Značajan mehanizam održanja temperature atmosfere (bez tih plinova temperatura bi bila 30oC niža.

===Promjena koncentracije CO2 i temperature===

Danas je već sa sigurnošću poznato da se koncentracija ugljičnog dioksida značajno povećala tijekom posljednjeg stoljeća, te je gotovo sigurno da je to posljedica ljudske aktivnosti. Najznačajnija ljudska aktivnost koja ima za posljedicu emisije ugljičnog dioksida je izgaranje fosilnih goriva.

[[Image:slika3.jpg]]

Slika 3. Promjena povjesne koncentracije CO2 mjerene
u atmosferi od 1960, te u vječnom ledu od 1860.

Što je s promjenama temperature? Usrednjena globalna temperatura raste (Slika 4.), ali se taj indeks računa na bazi podataka iz meteoroloških stanica s nepoznatom točnošću podataka, te često stanica smještenih u gradovima. Usrednjena temperatura u SAD, gdje su mjerenja bilježena sa većom sigurnošću, raste manje značajno (Slika 5.). Mjerena temperatura troposfere (Slika 6.), dakle bez utjecaja mjernih nepreciznosti i gradova, ipak ukazuje na povećanje od najmanje 0.4 C.

[[Image:slika4.gif]]

Slika 4. Promjena globalne prosječne temperature
1880-2000 prema Goddard Institute (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika5.gif]]

Slika 5. Promjena prosječne temperature u SAD
1880-2000 prema Goddard Institute (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika6.gif]]

Slika 6. Promjena globalne prosječne temperature 1979-2003 mjerena iz NOAA satelita (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

Da li postoji neka veza između promjene koncentracije ugljičnog dioksida i temperature? Slika 7. pokazuje usporedbu promjene koncentracije CO2 i prosječne globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina. Koncentracija CO2 dobivena je iz uzoraka antarkičkog leda, mjerenjem koncentracije u zaostalim mjehurićima zraka. Temperatura je rekonstruirana na temelju podataka o glacijacijama, te ciklusima flore i faune na zemlji u proteklih 150000 godina. Usporedba krivulja temperature i koncentracije CO2 vrlo uvjerljivo ukazuje na postojanje relacije, ali postavlja se pitanje koliko su ti podaci precizni.

[[Image:slikka7.jpg]]

Slika 7. Usporedba promjene koncentracije CO2 i prosječne
globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina

Može se iz slike 7. primijetiti da postoje i prirodni izvori promjene koncentracije CO2 među ostalim i vulkanske erupcije. Zemlja je dinamički a ne statički sistem, dakle oscilacije su normalna i prirodna pojava. Međutim, sve je više vjerojatno da postoji dovoljno jaka veza između koncentracije CO2 i prosječne globalne temperature, da bi se moglo govoriti o globalnom zatopljenju kao posljedici ljudske aktivnosti.

===Modeliranje globalnog zatopljenja===
Da bi se moglo s dovoljnom dozom sigurnosti utvrditi da neka teza stoji, potrebno je teoriju potvrditi eksperimentom. Modeli klimatskih promjena, bazirani na računalnoj mehanici fluida (CFD), koji se razvijaju u posljednje 3 dekade, pokušavaju pretpostavljene procese u atmosferi modelirati i usporediti s izmjerenim temperaturama. Prvi takvi modeli, koji su se pojavili sedamdesetih godina, uzimali su u obzir samo efekt staklenika.

[[Slika:Modtemp.jpg]]

Slika 8. Usporedba mjerenih vrijednosti prosječne globalne temperature te vrijednosti dobivenih modeliranjem.

Iz Slike 8. vidljivo je da se uzimanjem u obzir samo efekta staklenika dobivaju prevelike vrijednosti, ali ako se k tome uzmu u obzir i efekt sulfatnih aerosola, te fluktuacija sunčevog zračenja (http://climatechange.umaine.edu/Research/Contrib/html/19.html) dobije se rezultat koji se odlično poklapa s mjerenim rezultatima, te uz pretpostavku da mjereni podaci dobro predstavljaju stvarno stanje, ukazuju da nam je veza poznata i da možemo računati utjecaj. Ako se takvi modeli primjene na model svjetske klime dobije se temperaturna distribucija za 2080 kao na slici 9.

[[Slika:tempdiff.jpg]]

Slika 9. Raspored porasta temperature od danas pa do 2080.
a)Scenario bez pokušaja smanjenja emisija (business as usual)
b)Scenario u kojem se koncentracija CO2 stabilizira na 750 ppm
c)Scenario u kojem se koncentracija CO2 stabilizira na 550 ppm

===Kretanje emisija CO2===

Recimo da se odluči stabilizirati koncentraciju CO2 na 450 ppm, te time izbjeći jače globalno zatopljenje? Kako bi se trebale kretati emisije dano je slici 10. Očito je da bi razvijene zemlje morale smanjiti emisije na 10% sadašnjih do 2060, te da bi zemlje u razvoju također morale početi smanjivati emisije poslije 2050.

[[Slika:Emisstab.jpg]]

Slika 10. Maksimalne godišnje emisije da bi se koncentracija stabilizirala na 450 ppm

A koliko su te emisije sada, i koliko će biti ako se ništa ne učini? Slika 11. prikazuje historijske vrijednosti emisija 1860-1990 po regijama. Slika 12. prikazuje vrijednosti emisija prema business as usual scenariju, dakle scenariju u kojem nije predviđeno da dođe do odstupanja od postojećih i predvidljivih trendova.

[[Slika:emishist.jpg]]

Slika 11. Emisije CO2 po regijama, 1860-1990

[[Slika:co2futureemission.jpg]]

Slika 12. Procjena kretanja emisija 1990-2030 po regijama prema business as usual scenariju

===Posljedice globalnog zatopljenja===

Posljedice globalnog zatopljenja mogu obuhvaćati:

*topljenje polarnih kapa i ledenjaka
*povišenje nivoa mora (slika 13.)
*dezertifikacija
*utjecaj na poljoprivredu (slika 14.)

Iako je većina negativno, utjecaj na poljoprivredu na Sjevernoj hemisferi bi mogao biti povoljan, pretvarajući Sibir i Kanadu u intenzivna poljoprivredna područja.

[[Slika:Sealevel.jpg]]

Slika 13. Promjena linije obale kao posljedica povišenja nivoa mora za 1 m na
primjeru južne Floride

[[Slika:Grainyie.jpg]]

Slika 14. Promjene u prinosu žitarica u slučaju udvostručavanja koncentracije CO2

===Izvori emisije CO2===

Emisije CO2, najvažnijeg plina koji utječe na efekt staklenika, uglavnom su posljedica energetskih transformacija, u kojima se izgaranjem goriva kemijska energije pretvara u toplinsku (koja se kasnije može koristiti direktno kao toplina ili za proizvodnju električne energije), ili u transportu, gdje se kemijska energija goriva pretvara u mehaničku energiju. Manji dio emisija dolazi iz industrijskih procesa, u kojima je ugljični dioksid nusprodukt, koji se gotovo redovno ispušta u atmosferu. Također, fosilna goriva sadrže manje količine ugljičnog dioksida, koji se prilikom vađenja iz zemlje, ispušta u atmosferu.

Što je s biomasom?

Izgaranje drva i biomase rezultira emisijama CO2, međutim, u slučaju da je drvna masa ili biomasa općenito, zamijenjena novim rastom, može se reći da je ugljični dioksid koji je ispušten u atmosferu, iz nje i izvučen, te da je proces obnovljiv. Zato se emisije biomase ne obračunavaju na isti način kao i fosilna goriva, nego se bilanca radi na ukupnoj količini CO2, koja je akumulirana u vegetaciji. U slučaju da korištenje biomase rezultira smanjenjem akumulirane količine CO2, tada se ne može govoriti o obnovljivosti biomase.

Izgaranje fosilnih goriva

Fosilna goriva su također nastala od biomase, ali je brzina njihovog nastanka zanemarivo mala, te je vezana na specifične geološke uvjete, tako da se dakle mogu smatrati neobnovljiva, u okvirima ljudske povijesti.

- nafta i njeni derivati (mazut, lož ulje, teško ulje, lako ulje, diesel, benzin, itd.)
- ugljen
- plin

1 kg C -> 44/12 kg CO2

1 t nafte ili ugljena s c=0.8 -> 44/12*0.8= 2.93 t CO2

::::::::::'''Tablica 1.''' Potrošnja fosilnih goriva u svijetu, Evropi (uključuje i zemlje bivšeg SSSR-a) i Hrvatskoj 2002

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2" align="center"
| width="25%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/index.php?title=Jedinice mtoe] - million tons of oil equivalent
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Svijet
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Evropa (EU15)
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | [http://www.iea.org/Textbase/stats/noncountryresults.asp?nonoecd=Croatia Hrvatska]
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | nafta
| width="25%" align="middle" | '''3714'''
| width="25%" align="middle" | 923 (599)
| width="25%" align="middle" | 4.4
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | ugljen
| width="25%" align="middle" | '''2397'''
| width="25%" align="middle" | 521 (217)
| width="25%" align="middle" | 0.6
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | plin
| width="25%" align="middle" | '''2169'''
| width="25%" align="middle" | 913 (350)
| width="25%" align="middle" | 2.5
|}

 

{|
| width="11%" |
|}

===Struktura potrošnje fosilnih goriva===

<div align="center">'''Tablica 2.''' Glavni tipovi potrošnje fosilnih goriva</div>

{| width="639" border="1" align="center" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="162" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | energetska pretvorba
| width="263" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | privredna potrošnja
| width="194" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | privatna potrošnja
|-
| width="162" height="18" | električna struja
| width="263" height="18" | poljoprivreda, šumarstvo, ribolov
| width="194" height="18" | kućanstva
|-
| width="162" height="18" | para i topla voda
| width="263" height="18" | industrija i rudarstvo
| width="194" height="18" | promet
|-
| width="162" height="36" | 
| width="263" height="36" | neenergetska potrošnja u industriji
| width="194" height="36" | 
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | građevinarstvo
| width="194" height="19" | 
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | usluge
| width="194" height="19" | 
|}

{|
| width="11%" |
|}

Tablica 2. prikazuje sistematizaciju tipova potrošnje fosilnih goriva prema djelatnostima. Međutim, da bi se sagledale mogućnosti smanjenja emisije CO2 bolje je razdijeliti potrošnju prema tehnološkom procesu. Kako je potrošnja fosilnih goriva u poljoprivredi, šumarstvu, ribolovu i građevinarstvu uglavnom posljedica korištenje mehanizacije, dakle motora s unutrašnjim izgaranjem, ima smisla te djelatnosti pripojiti prometu. Potrošnja fosilnih goriva u uslugama slična je potrošnji u kućanstvima (uglavnom grijanje).

[[Image:Fosilfuels.gif|center]]

<div align="center">'''Slika 15.''' Struktura potrošnje fosilnih goriva u Hrvatskoj 1995. godine</div>

Slika 15. prikazuje udjele pojedinih tehnoloških procesa u potrošnji fosilnih goriva u Hrvatskoj, pa prema tome i emisiji CO2. Očito je da bi se u Hrvatskoj imalo smisla najviše djelovati na smanjenje emisije upravo u prometu, jer je tu najveći udio. Proizvodnja električne energije stvara manji dio emisije, iako joj se posvećuje najviše pažnje. To je stoga što za sada tehnologija ne omogućava veliki napredak u području smanjenja emisije CO2 u prometu.

===Smanjenje emisije CO2 pri proizvodnji električne energije===

{|
| width="2%" |
[[Image:dio.jpg]]
| width="80%" | ''' Nuklearna energija'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
Zemlje s velikim udjelom nuklearne energije u proizvodnji struje (Litva, Francuska, Belgija preko 60%, Ukrajina, Švedska, Bugarska, Slovačka, Švicarska, Mađarska, Slovenija preko 40%, Južna Koreja, Japan, Njemačka, Finska preko 30%, Španjolska, Britanija i Armenija preko 20%) će vrlo teško smanjiti emisiju ako se odluče za odustajanje od nuklearne opcije. Primjer Švedske koja je odlučila zatvoriti nuklearne elektrane:

IT IS often ticklish to balance protection of the environment against its cost. Sweden’s Social Democratic government has come up with a novel answer: a “green” policy that is not only hugely expensive, but may actually damage the environment. It plans shortly to shut a nuclear power station that is efficient and safe; another is to be closed in 2001. If the courts permit the closures, Sweden will be poorer and dirtier—and may be more at risk from nuclear accidents. (članak iz The Economist)

U potrazi za opcijama rješavanja problema globalnog zatopljenja (koje bi Hrvatsku ako ratificira Kyoto protokol mogao koštati godišnje oko 100 milijuna eura), skupih fosilnih goriva, pojave novih sigurnijih nuklearnih tehnologija, izostanak nesreća poslije Černobila te značajne vremenske distance u odnosu na nesreće, nuklearna energija se vraća u područje javnih rasprava kao moguće ekološki prihvatljivo rješenje. Ponovno uzimanje u obzir nuklearne energije u razvijenim zemljama i zemljama u tranziciji je ponovno postalo pravilo, a donesene su i neke odluke o gradnji. Pred katastrofalnim mogućim posljedicama globalnog zatopljenja, zeleni se sve češće opredjeljuju za nuklearnu energiju. Simatična je izjava 2004. godine osnivaća Greenpeace-a, Jamesa Lovelocka: “Only nuclear power can halt global warming.”

|}

{| width="100%"
| width="6%" |
| width="85%" |
'''Table 3'''. Prednosti i nedostaci nuklearne energije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | emisija CO2 je zanemariva
| width="50%" | politički neprihvatljiva u velikom broju zemalja
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | visoki kapitalni troškovi - značajno skuplja od fosilnih goriva
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | Hrvatska - premali energetski sistem 1 centrala = 1/4 sistema
|}

 Link:''' '''''' [http://www.iaea.org International Atomic Energy Agency - IAEA]''' 

| width="9%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]]
| width="80%" | ''' Kombinirani ciklus'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Kombinacijom plinske i parne turbine moguće je povećati efikasnost s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 50-65%. 

|}

{| width="100%"
| width="5%" |
| width="89%" |
'''Table 4'''. Prednosti i nedostaci kombiniranog ciklusa 

{| width="687" border="1"
| width="378" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="293" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="378" height="60" | udvostručenjem efikasnosti pri proizvodnji električne energije moguće je raspoloviti emisiju CO2
| width="293" height="60" | relativno komplicirana tehnologija
|}

 
| width="6%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Kogeneracija'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Ideja kogeneracije je da se otpadna toplinska energija koja izlazi iz dimnjaka termocentrale iskoristi, recimo za grijanje tople vode i pare (daljinska toplina), koja će se koristiti ili u industriji ili u sistemima distriktnog (centralnog) grijanja. Time se iskoristivost povećava s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 60-70%. Prema slici 15. vidi se je potrošnja fosilnih goriva na proizvodnju električne i toplinske energije slična, pa bi se teoretski moglo značajno smanjiti emisiju CO2. Međutim, kako je mjesto proizvodnje daljinske topline po definiciji različito od mjesta proizvodnje električne energije, nije za očekivati da će više od desetak posto električne energije biti proizvođeno kogeneracijom. 

|}

{| width="100%"
| width="2%" |
| width="95%" |
'''Table 5. '''Prednosti i nedostaci kogeneracije 

{| border="1"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | korištenjem istog goriva za proizvodnju električne i toplinske energije moguće je raspoloviti emisiju CO2
| width="50%" | proizvodnja toplinske energije mora biti na mjestu (ili blizu) potrošnje
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | proizvodnja električne energije mora biti blizu mjesta hlađenja (rijeke, more)
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | proizvodnja električne energije nije preporučljiva blizu velikih koncentracija stanovništva zbog zagađenja
|-
| 
| potrebna gradnja vrelovoda
|-
| 
| problem kondenzata
|}

linkovi:

<blockquote>

; '''[http://www.cogen.org/ Cogen Europe]''' 
; [http://www.energy.rochester.edu/cogen/chpguide.htm '''Cogeneration Buyers Guide'''] 

</blockquote>
| width="3%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Obnovljivi izvori'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Obnovljivi izvori su oni koji se ne troše našim korištenjem jer mi samo koristimo razliku u potencijalu: 

* hidroenergija 
* biomasa i otpad 
* sunčeva energija 
* energija vjetra 
* geotermalna energija 

Treba razlikovati korištenje tih energija za proizvodnju električne i toplinske energije. Za sada samo hidroenergija (tab. 6.) ima značajan udio (naročito u Hrvatskoj) u proizvodnji električne energije, iako se posljednjih godina probija energija vjetra koja se približava komercijalizaciji. Ipak, može se s velikom vjerojatnošću reći da obnovljivi izvori neće značajnije sudjelovati u zadovoljenju Kyoto protokola, bilo zbog cijene ili zbog ograničenih ekonomski iskoristljivih resursa.

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 6.''' Prednosti i nedostaci hidroenergije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | zanemariva emisija CO2
| width="50%" | jefitini potencijali već iskorišteni
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | velike HE čine velike ekološke štete (npr. dizanje nivoa vode - Međimurje)
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | male HE su teško isplative
|-
| 
| poplavljivanje korisnog (naseljenog ili obrađenog) zemljišta
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
Iako izgaranje biomase i otpada stvara emisiju CO2, smatra se da bi ta ista biomasa svojim prirodnim procesom truljenja emitirala istu količinu CO2 pa prema tome ulazi u energente koji smanjuju emisiju. Čak i uzgajanje biomase ima isti učinak jer će vegetacija povući gotovo sav potreban ugljik iz atmosfere. Djelomično sličan mehanizam se može uzeti i za otpad nepetrokemijskog porijekla. 

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 7.''' Prednosti i nedostaci izgaranja biomase 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | "zanemariva" emisija CO2
| width="50%" | slaba energetska moć
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | teška kontrola nad ostalim emisijama
|-
| 
| potrebna velika površina
|-
| 
| skup transport - samo na lokalitetu gdje je biomasa nusproizvod nekog drugog procesa
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Uvoz električne energije'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Iako je uvoz električne energije anatema danas u Hrvatskoj energetici, postavlja se pitanje nije li to najčišće rješenje? 

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 8.''' Prednosti i nedostaci uvoza električne energije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | emisija CO2 je zanemariva
| width="50%" | politički neprihvatljiva u Hrvatskoj - zašto? [Nizozemska zadovoljava iz uvoza 17% potrebne električne energije]
|-
| width="50%" | svaka se zemlja specijalizira za proizvodnju onoga u čemu ima "relative advantage" - efikasno korištenje resursa obavlja se podjelom rada
| width="50%" |
bolje je uvoziti proizvod nižeg stupnja dorade i dodavati mu vrijednost (dakle primarna versus sekundarna energija), ali samo ako je prerada efikasna - upitno za Hrvatsku
|-
| width="50%" | Hrvatska je premali energetski sistem (12TWh) - pool
| width="50%" | 
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
|}

===Smanjenje emisije CO2 racionalnim korištenjem energije===

Oblici neracionalnog korištenja energije:

=== Industrija ===

* bacanje kondenzata u kanalizaciju
* puštanje otpadne topline na jednom mjestu, kada se topla voda i para proizvode na drugom
* korištenje zastarjele tehnologije

=== Zgradarstvo ===

* gradnja kuća kao u Hrvatskoj (k = cca. 1.2-1.5 W/m2K) je ekonomski nonsense

:::::::'''Tablica 9.''' Usporedba potrošnje energije i emisije CO2, te ekonomske efikasnosti korištenja energije i intenziteta emisija CO2, 1996

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2" align="center"
| width="25%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/Pretvorba%20jedinica%20za%20energiju%20i%20volumen.htm kgoe] - kg of oil equivalent
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Svijet
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | bogate zemlje (OECD)
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | zemlje u tranziciji
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | hrvatska
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_7.pdf kgoe/capita] 
| width="20%" align="middle" | 1684
| width="20%" align="middle" | 5259
| width="20%" align="middle" | 2732
| width="20%" align="middle" | 1418
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_8.pdf tCO2/capita] 
| width="20%" align="middle" | 4.0
| width="20%" align="middle" | 12.1
| width="20%" align="middle" | 7.4
| width="20%" align="middle" | 3.7
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_8.pdf GDP1995$/kgoe] 
| width="20%" align="middle" | 3.2
| width="20%" align="middle" | 5.0
| width="20%" align="middle" | 0.8
| width="20%" align="middle" | 2.8
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_8.pdf kgCO2/GDP1995$] 
| width="20%" align="middle" | 0.7
| width="20%" align="middle" | 0.5
| width="20%" align="middle" | 3.4
| width="20%" align="middle" | 0.9
|}

 

{|
| width="11%" |
|}

Prema tablici 9. može se zaključiti da je potrošnja energije i emisija CO2 po glavi stanovnika (capita) i Hrvatskoj i ostalim zemljama tranzicije značajno niža od bogatih zemalja, međutim da je efikasnost iste s obzirom na iznos bruto domaćeg proizvoda lošija.

Zemlje u tranziciji trebaju 6 puta više energije za isti proizvod, te za isti proizvod emitiraju 7 puta više CO2 u atmosferu. Hrvatska je nešto bolja od prosjeka zemalja u tranziciji, ali je lošija od razvijenih zemalja.

S druge strane, postoji i protuargument, koji ukazuje na prirodni mehanizam koji dovodi do takve neefikasnosti. Naime, proizvodnju na srednjem nivou razvoja (sekundarni sektor) energetski je intenzivna, dok se ekonomska djelatnost na višem nivou razvoja (tercijarni sektor) odlikuje niskom energetskom intenzivnošću.
To pokazuje slika 16.

[[Image:trendgdp.jpg]]

Slika 16. Historijski trend energetskog intenziteta

===Smanjenje emisije CO2 u transportu===

Promet je vrlo značajan izvor emisije CO2, kao što se vidi na slici 15. u Hrvatskoj i najznačajniji. Međutim velike promjene se ne mogu postići više povećanjem efikasnosti postojeće tehnologije, jer je na tom području već mnogo učinjeno u zadnjih 20 godina od naftne krize. Tijekom devedesetih automobilska je industrija pod pritiskom kalifornijskih zakona ulagala u '''električne automobile''', međutim pokazalo se da ta tehnologija neće postati komercijalna, jer nisu razvijeni akumulatori koji bi zadovoljavali potrebe tržišta za pokretnošću. Krajem se devedesetih ubrzao razvoj automobila pogonjenih vodikom, i to s motorima s unutrašnjim izgaranjem (IC, slika 17.) i gorivim ćelijama (FC, slika 18., 19.). '''Motori s unutrašnjim izgaranjem na vodik''' su u uznapredovanoj fazi razvoja, tj. postojeći motori koji koriste plin mogu se relativno jednostavno preraditi na vodik.

Otkad je cijena nafte prešla 50 USD/bbl, zamjenska '''biogoriva''', etanol i biodizel postaju isplatljiva, te njihova potrošnja rapidno raste. '''Etanol''' se tehnički može dodavati u benzinska goriva do 22% te u dizelska goriva do 15% bez potrebe preinake vozila. U posljednjih desetak godina sve je veći udio u proizvodnji tzv. automobila na fleksibilan goriva (flexi-fuel vehicle - '''FFV'''), koje mogu koristiti E85 (gorivo s 85% etanola i 15% benzina). Do 10% etanola u gorivu služi kao zamjena za inače neophodni aditiv MTBE. Može se prema literaturi procijeniti da je proizvodnja etanola iz kukuruza isplatljiva naveliko u slučaju cijene nafte veće od 50 USD po barelu (što se može očekivati prema situaciji na tržištu te srednjeročnim interesima glavnih učesnika tijekom dovoljno dugog perioda). Zasad ne postoji strategija za korištenje bioetanola u Hrvatskoj. '''Biodizel''' se tehnički može dodavati u dizelska goriva do 5% bez potrebe preinake vozila, dok je za korištenje B70 ili B100 (70% i 100% biodizela) potrebno imati posebna vozila. Može se procijeniti da je pri očekivanoj cijeni nafte dodavanje biodizela isplatljivo. Postojeća Strategija energetskog razvitka predviđa da se 2010. u Hrvatskoj godišnje proizvodi 70.000 do 100.000 tona biodizela.

[[Image:ford.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 17.''' Ford Model U, Automobil pogonjen 
motorom s unutrašnjim izgaranjem na vodik</div>

'''Gorive ćelije''' su još uvijek tehnologija u razvoju, čija je cijena još uvijek dva reda veličine iznad nivoa potrebnog za komercijalizaciju (cca. 50 €/kW i 10000 sati rada).

[[Image:daimler2.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 18.''' DaimlerChrysler Necar 5, automobil pogonjen gorivim ćelijama</div>

[[Image:daimler3.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 19.''' DaimlerChrysler Commander 2, automobil pogonjen gorivim ćelijama</div>

Obje tehnologije ovise o razvoju '''spremnika''' za vodik (tekući vodik na -250oC, komprimirani vodik na 750 bar ili metalni hidrid), ili '''reformiranja''' (izdvajanja vodika iz ugljikovodika) nekog od ugljikovodika - najčešće etanola, ali može i metana, benzina, Diesela. Reformiranje se razvilo kao tehnologija da bi se izbjeglo rukovanje vodikom. Naime, '''stanice''' za točenje vodika moraju biti bez ljudi (slika 20.), u potpunosti automatizirane, što znači da je potrebno izgraditi potpuno novi sistem stanica, odvojen od postojećih. Punjenje nekog od ugljikovodika je već uhodana tehnologija, te može koristiti postojeću infrastrukturu.

[[Image:bmw.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 20.''' BMW automatska stanica za komprimiranje vodika (cca. 3 min)</div>

'''Uvijek za 4 godine'''

Članak iz '''1994''': A milestone is looming four years off. By '''1998''', 2% of all new cars in California must be ZEV (zero-emission vehicles, such as EVs, flywheel cars, hydrogen cars, etc.). In other words, this means an auto manufacturer must sell two EVs out of every hundred vehicles it sells. There will be a $5,000 penalty for each non-ZEV car sold beyond this ratio. And, importantly, this ratio will be based upon actual consumer sales: cramming a big, heavy, boxy van full of batteries won't get the manufacturer off the hook with a "nobody wanted or could afford it" argument. Other states have also adopted this mandate. Even Canada is close to joining the ZEV club. - Odgođeno do 2004 kada će 10% automobila morati biti ZEV na Kalifornijskom tržištu automobila.

Članak iz '''1999''': “TODAY the race to develop the fuel-cell car is over,” DaimlerChrysler’s chairman, Jürgen Schrempp, told journalists on March 17th. “Now we begin the race to lower the cost to the level of today’s internal combustion engine. We’ll do it by '''2004'''.” There is no point in understatement when you are determined to be first in the market with what may turn out to be the pollution-free product that succeeds the petrol-driven car within 30 years. [http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/The%20fuel-cell%20car%20accelerates.htm (The Economist, 1999)]

Članak iz '''1999''': THIS WEEK two nails were hammered into the coffin of the internal-combustion engine. The first came when Toyota and General Motors, which between them make a quarter of the world’s cars, signed a pact to develop alternatives. These include battery-powered cars, “hybrid” vehicles that have both electric and petrol engines, and—most significantly—vehicles powered by fuel cells. The second was the result of an alliance between DaimlerChrysler and Ford (another quarter of the world’s car production), and Ballard Power Systems, a Canadian firm that has been developing fuel cells for use in vehicles for several years. [http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/The%20fuel-cell%20car%20accelerates.htm (The Economist, 1999)]

Članak iz '''2002''': U.S. Legislators Propose H2GROW Act. 
U.S. Senator Ron Wyden (D-OR) and U.S. Representative Christopher Cox (R-CA) have introduced a bipartisan bill called the H2GROW Act - Hydrogen Transportation Wins Over Growing Reliance on Oil. The bill includes tax credits: for the purchase of fuel cell vehicles; for hydrogen fuel; and for building a hydrogen-fueling infrastructure. The goal of the H2GROW Act is to reduce reliance on 30 million barrels of foreign oil a year. The bill also mandates that hydrogen-powered vehicles must comprise a minimum percentage of federal fleets, from five percent for fleets of 100 vehicles or more in 2006 to 50 percent for fleets of 50 vehicles or more in 2012. [http://www.senate.gov/Senate404.html (http://wyden.senate.gov/media/2002/2003211557.html)]

linkovi:


 [http://arbis.arb.ca.gov/msprog/zevprog/zevprog.htm Zero-Emissions Vehicle Program]
 [http://energy.ca.gov/afvs/index.html Alternative Fuel Vehicles]
 [http://www.fuelcelltoday.com/ Fuel cell today]
 [http://www.h2cars.biz/ H2CarsBiz]


=== Kyoto protokol ===

The protocol, adopted by the 159 countries present, sets legally binding targets for cutting the emissions of six greenhouse gases—mostly pollutants caused by burning coal, oil and other hydrocarbon fuels—by an aggregate 5.2% from 1990 levels during the years 2008 to 2012. (članak iz The Economist)

United Nations Framework Convention on Climate Change
website - http://unfccc.int/2860.php

'''Konvencija i Kyoto Protocol:''' http://unfccc.int/resource/convkp.html

'''Konvencija
tekst''': http://unfccc.int/resource/conv/index.html

'''potpisnici''': http://unfccc.int/resource/conv/ratlist.pdf
potpisana i ratificirana: 189 zemalja (Hrvatska uključena u Aneks I)
Aneks I - zemlje Zapada i tranzicije

'''Kyoto Protokol'''
tekst: http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.pdf

potpisnici: http://unfccc.int/files/essential_background/kyoto_protocol/application/pdf/kpstats.pdf
Kyoto Protokol je stupio na snagu 16. veljače. Ratificiran od strane 156 zemalja (ali nisu Australija, Hrvatska, Kazahstan, Monaco, SAD i Zambija).

Potpisnici Protokola su se obavezale pratiti emisije stakleničkih plinova. Zemlje potpisnice Aneksa B Protokola su se obavezale smanjiti emisije u odnosu na baznu godinu, tijekom prvog budžetskog perioda 2008-12.

One zemlje koje to ne uspiju mogu nadokupiti dozvole za emitiranje više emisija od onih zemalja koje su smanjile više nego što su trebale (Emission Trading), ili mogu uložiti u projekte smanjenja emisija u drugim zemljama Aneksa B (Joint Implementation) ili zemljama koji nisu dio Aneksa (Clean Development Mechanism).

[[Image:kyoto.jpg]]

Slika 21. Očekivani trend emisije CO2 u Hrvatskoj i preuzete obaveze po Kyoto protokolu

'''Kyoto protokol - linkovi :'''
The Kyoto Protocol on Climate Change - http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.html

[[Beginner's Guide to the UNFCCC Convention on Climate Change | http://unfccc.int/resource/beginner.html ]]

WEATHERVANE: climate change, global warming, The Kyoto Protocol, climate policy - http://www.weathervane.rff.org./

The Kyoto Protocol: The Realities of Implementation - http://www.weathervane.rff.org/features/feature027.html

RECORD BREAKING TEMPERATURES SEEN AS POSSIBLE EVIDENCE OF FASTER RATE OF GLOBAL WARMING - http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm

Carbon Market News - http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm

Still Wating for Greenhouse - http://www.john-daly.com/

Lomborg, The Skeptical Environmentalist - http://www.lomborg.com/

'''The Economist o promjeni klime i Kyoto protokolu:'''

[[Hot air from Kyoto|Hot air from Kyoto]]

[[Big business and global warming |Big business and global warming ]]

[[A fund for carbon traders |A fund for carbon traders ]]

[[Where to sink carbon |Where to sink carbon ]]

==Zaključak==

[[Image:Crta.jpg]]

* Emisije u energetici i prometu, značajni su izvor lokalnih i globalnih emisija
* Emisije uzrokuju zdravstvene probleme, kisele kiše i globalno zatopljenje
* Kyoto protokol protiv globalnog zatopljenja - teško ostvarivo smanjenje emisije CO2
* Racionalnim korištenjem energije u industriji i kućanstvima može se učiniti dosta na smanjenju emisije, ali ljudi se nisu spremni odreći životnog standarda
* Nuklearna energija se ponovo pojavljuje kao realno rješenje, iako politički neprihvatljiva u mnogim zemljama,te skuplja od energije dobivene iz fosilnih goriva - Kyoto protokol kao izbor između globalnog zatopljenja i nuklearne energije
* Za Hrvatsku je uz racionalno korištenje energije (gdje su neiskorištene mogućnosti velike), vjerojatno najjeftinije rješenje dugoročni uvoz struje iz susjednih zemalja, te korištenje biogoriva.

[[Image:Crta.jpg]]

ENERGETIKA I OKOLIŠ

2008-01-18T21:20:26Z

Rmikulandric: /* Kyoto protokol */

[[Image:OkolisZaglavlje.jpg]]

==Cilj poglavlja==
[[Image:Crta.jpg]]

Cilj ovog poglavlja je upoznati se najvažnijim mehanizmima kako energetika emisijama utječe na okoliš, te mogućnostima za smanjenje negativnog utjecaja.

==Svrha poglavlja==
[[Image:Crta.jpg]]

Nakon završetka ovog poglavlja, trebali biste moći:

#Razumjeti mehanizme '''emisija''' u energetici
#Razumjeti osnove nastajanja '''kiselih kiša''' te dobiti uvid u utjecaj koji emisije imaju na ljudsko '''zdravlje'''
#Razumjeti mehanizam '''globalnog zatopljenja''' i utjecaj koji energetika ima na njega
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 '''pri proizvodnji električne energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 '''racionalnim korištenjem energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 u '''transportu'''
#Poznavati osnove '''Kyoto Protokola'''

=Uvod:=
[[Image:Crta.jpg]]

Tijekom druge polovice dvadesetog stoljeća, sve više postaje jasno da ljudsko djelovanje na Zemlji ima za posljedicu promjene u okolišu, s potencijalno velikim posljedicama na ekološki sistem, floru, faunu, klimu, ali i na zdravlje i kvalitetu života ljudi. Te promjene, antropogene po svojem uzroku, posljedica su prilagođivanja okoliša ljudskim potrebama, krčenjem prirodnih habitata za potrebe poljoprivrede, kao posljedica urbanizacije i izgradnje prometnih pravaca, te zagađenjem okoliša otpadnim tvarima u poljoprivredi, industriji i prometu, te u energetskim transformacijama.

Promatrajući u ovome poglavlju odnos energetike prema okolišu, naglasak će se staviti na energetske transformacije, te zagađenja okoliša 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 utječu na ekosistem, neke zagađujući lokalno, a neke djelujući globalno. Dok je lokalno štetno djelovanje emisija svima vidljivo, i lagano se dolazi do koncenzusa oko mjera zaštite čim kada je društvo riješilo osnovne egzistencijalne probleme, dotle je globalno djelovanje emisija manje očito, i potrebno je stvarati širi koncenzus da bi se pokrenule mjere zaštite okoliša. 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. Tako će biomasa, koja je obnovljivi izvor, imati značajne lokalne emisije, vjetroenergija može imati negativan utjecaj na faunu, a čistoća će solarne energije skrivati zagađenja u procesu proizvodnje kolektora.

Ovo će se poglavlje posvetiti ukratko emisijama koje izazivaju kisele kiše, te nešto više trenutno vrlo važnom problemu emisija stakleničkih plinova, efektima tih emisija, te načinima smanjivanja tih emisija, što će biti od imanentnog značaja za energetsku politiku i razvoje energetskih tehnologija u sljedeće dvije dekade.

=Emisije u energetici=
[[Image:Crta.jpg]]

===Kisele kiše===

Svjedoci smo degenerativnih procesa u europskim šumama, uzrokovanih pojavom koju zovemo kiselim kišama. Kiselost kiša uzrokovana je povećanom količinom vodikovog iona H+ u otopini, koji je posljedica sljedećih

kemijskih procesa:

HNO3 => NO3-+ H+

H2SO4 = > SO42-+ 2H+

Emisije SOx i NOx pri energetskim transformacijama su glavni antropogeni izvor tih spojeva u atmosferi. Slika 1. pokazuje utjecaj koji sulfatni aerosoli imaju na sunčevo zračenje, te dobro pokazuju geografski raspored emisija SOx.

[[Image:oe2p.jpg]]

Slika 1. Geografska raspodjela utjecaja sulfatnih aerosola na sunčevo zračenje, W/m2

Djelovanje je emisija SOx regionalno, te koncentrirano u razvijenim zemljama, ali emisije se šire i preko nacionalnih granica malih zemalja, poput Hrvatske. Rješavanje problema kiselih kiša leži u smanjenju emisija SOx u energetskim transformacijama, na području zahvaćenih kontinenata. Potrebno je nadnacionalno djelovanje, ali ne i globalno.

Tehnologije za smanjenje emisija SOx su prvenstveno izbjegavanje korištenja fosilnih goriva s visokim udjelom sumpora, metode za DeSOx desumporizaciju kojima se pročišćavaju dimni plinovi, te financijske metode poput trgovanja emisijama, kojima se omogućuje minimizacija troška smanjenja emisija tržišnim alociranjem emisionih kvota.

===Utjecaj na zdravlje===

Lokalne emisije polutanata izazivaju zdravstvene probleme, često povećavajući rizik od kancerogenih oboljenja i za dva reda veličine, u područjima s velikim zagađenjem. Ponajprije to su emisije čestica, ozona, NOx, CO, ali i mnogih drugih spojeva, koji su nusprodukt energetskih transformacija, u prometu i energetici. Tako npr. prosječni Amerikanac ima šansu 1:100000 da oboli od raka kao posljedice zagađenja zraka, dok stanovnik velikih gradova živi s 20 puta većim rizikom, 1:5000, da tako oboli.

Zagađenje otpadnih voda, inače veliki problem za ljudsko zdravlje, nije primarno posljedica energetskih transformacija. Naime, iako se koriste velike količine vode u energetskim transformacijama, ipak je daleko značajniji utjecaj industrijskih procesa i korištenja vode u kućanstvima. Voda, kao jedan od osnovnih preduvjeta za život, može se smatrati da s energijom, predstavlja resurs, koji je čovječanstvo počelo koristiti u količinama koje nadilaze mogućnosti, te da će to biti jedan od glavnih tehnoloških pitanja XXI stoljeća.

Zagađenja bukom, vizualna zagađenja, zagađenje svjetlom, svjedoci smo novih oblika polucije, ili ih samo više primjećujemo, zahvaljujući značajno povećanom ekonomskom prosperitetu, koji onda postavlja i sve veće zahtjeve na kvalitetu života, često su posljedica energetskih transformacija, te o njima treba voditi računa.

Međutim, iako je šteta učinjena visokim stupnjem korištenja energije velika, korist u obliku povećane kvalitete života, produljenog života, povećane individualne slobode, je daleko veća. Iako se nulto rješenje, dakle demontiranje ljudske civilizacije, kao što zagovaraju najekstremniji predstavnici ekološkog pokreta, može smatrati ideološki konzistentnim, gledano iz pseudoobjektivne pozicije "ljudi kao samo jedna vrsta", nije realno za očekivati da će se dogoditi. S druge strane, moguće je mnogo učiniti na smanjenju zagađenja, uz mali direktni trošak, u isti mah povećavajući kvalitetu života ljudi, te smanjujući opterećenje na resurse. Kod traženja optimalnog kursa, nije moguće unaprijed odrediti odnose pojedinih faktora, nego treba tražiti optimum specifičan za određenu situaciju, uzimajući u obzir ekonomske, ekološke i socijalne faktore.

=Klimatske promjene=
[[Image:Crta.jpg]]

===Efekt 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, N2O, 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 (I) 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 utjecaj 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.

[[Image:xxx.jpg]]

Slika 2. Što je to efekt staklenika?
Dio reflektiranog zračenja se apsorbira u stakleničkim plinovima
(CO2, N2O, CH4, HFC, PFC, SF6).
Značajan mehanizam održanja temperature atmosfere (bez tih plinova temperatura bi bila 30oC niža.

===Promjena koncentracije CO2 i temperature===

Danas je već sa sigurnošću poznato da se koncentracija ugljičnog dioksida značajno povećala tijekom posljednjeg stoljeća, te je gotovo sigurno da je to posljedica ljudske aktivnosti. Najznačajnija ljudska aktivnost koja ima za posljedicu emisije ugljičnog dioksida je izgaranje fosilnih goriva.

[[Image:slika3.jpg]]

Slika 3. Promjena povjesne koncentracije CO2 mjerene
u atmosferi od 1960, te u vječnom ledu od 1860.

Što je s promjenama temperature? Usrednjena globalna temperatura raste (Slika 4.), ali se taj indeks računa na bazi podataka iz meteoroloških stanica s nepoznatom točnošću podataka, te često stanica smještenih u gradovima. Usrednjena temperatura u SAD, gdje su mjerenja bilježena sa većom sigurnošću, raste manje značajno (Slika 5.). Mjerena temperatura troposfere (Slika 6.), dakle bez utjecaja mjernih nepreciznosti i gradova, ipak ukazuje na povećanje od najmanje 0.4 C.

[[Image:slika4.gif]]

Slika 4. Promjena globalne prosječne temperature
1880-2000 prema Goddard Institute (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika5.gif]]

Slika 5. Promjena prosječne temperature u SAD
1880-2000 prema Goddard Institute (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika6.gif]]

Slika 6. Promjena globalne prosječne temperature 1979-2003 mjerena iz NOAA satelita (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

Da li postoji neka veza između promjene koncentracije ugljičnog dioksida i temperature? Slika 7. pokazuje usporedbu promjene koncentracije CO2 i prosječne globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina. Koncentracija CO2 dobivena je iz uzoraka antarkičkog leda, mjerenjem koncentracije u zaostalim mjehurićima zraka. Temperatura je rekonstruirana na temelju podataka o glacijacijama, te ciklusima flore i faune na zemlji u proteklih 150000 godina. Usporedba krivulja temperature i koncentracije CO2 vrlo uvjerljivo ukazuje na postojanje relacije, ali postavlja se pitanje koliko su ti podaci precizni.

[[Image:slikka7.jpg]]

Slika 7. Usporedba promjene koncentracije CO2 i prosječne
globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina

Može se iz slike 7. primijetiti da postoje i prirodni izvori promjene koncentracije CO2 među ostalim i vulkanske erupcije. Zemlja je dinamički a ne statički sistem, dakle oscilacije su normalna i prirodna pojava. Međutim, sve je više vjerojatno da postoji dovoljno jaka veza između koncentracije CO2 i prosječne globalne temperature, da bi se moglo govoriti o globalnom zatopljenju kao posljedici ljudske aktivnosti.

===Modeliranje globalnog zatopljenja===
Da bi se moglo s dovoljnom dozom sigurnosti utvrditi da neka teza stoji, potrebno je teoriju potvrditi eksperimentom. Modeli klimatskih promjena, bazirani na računalnoj mehanici fluida (CFD), koji se razvijaju u posljednje 3 dekade, pokušavaju pretpostavljene procese u atmosferi modelirati i usporediti s izmjerenim temperaturama. Prvi takvi modeli, koji su se pojavili sedamdesetih godina, uzimali su u obzir samo efekt staklenika.

[[Slika:Modtemp.jpg]]

Slika 8. Usporedba mjerenih vrijednosti prosječne globalne temperature te vrijednosti dobivenih modeliranjem.

Iz Slike 8. vidljivo je da se uzimanjem u obzir samo efekta staklenika dobivaju prevelike vrijednosti, ali ako se k tome uzmu u obzir i efekt sulfatnih aerosola, te fluktuacija sunčevog zračenja (http://climatechange.umaine.edu/Research/Contrib/html/19.html) dobije se rezultat koji se odlično poklapa s mjerenim rezultatima, te uz pretpostavku da mjereni podaci dobro predstavljaju stvarno stanje, ukazuju da nam je veza poznata i da možemo računati utjecaj. Ako se takvi modeli primjene na model svjetske klime dobije se temperaturna distribucija za 2080 kao na slici 9.

[[Slika:tempdiff.jpg]]

Slika 9. Raspored porasta temperature od danas pa do 2080.
a)Scenario bez pokušaja smanjenja emisija (business as usual)
b)Scenario u kojem se koncentracija CO2 stabilizira na 750 ppm
c)Scenario u kojem se koncentracija CO2 stabilizira na 550 ppm

===Kretanje emisija CO2===

Recimo da se odluči stabilizirati koncentraciju CO2 na 450 ppm, te time izbjeći jače globalno zatopljenje? Kako bi se trebale kretati emisije dano je slici 10. Očito je da bi razvijene zemlje morale smanjiti emisije na 10% sadašnjih do 2060, te da bi zemlje u razvoju također morale početi smanjivati emisije poslije 2050.

[[Slika:Emisstab.jpg]]

Slika 10. Maksimalne godišnje emisije da bi se koncentracija stabilizirala na 450 ppm

A koliko su te emisije sada, i koliko će biti ako se ništa ne učini? Slika 11. prikazuje historijske vrijednosti emisija 1860-1990 po regijama. Slika 12. prikazuje vrijednosti emisija prema business as usual scenariju, dakle scenariju u kojem nije predviđeno da dođe do odstupanja od postojećih i predvidljivih trendova.

[[Slika:emishist.jpg]]

Slika 11. Emisije CO2 po regijama, 1860-1990

[[Slika:co2futureemission.jpg]]

Slika 12. Procjena kretanja emisija 1990-2030 po regijama prema business as usual scenariju

===Posljedice globalnog zatopljenja===

Posljedice globalnog zatopljenja mogu obuhvaćati:

*topljenje polarnih kapa i ledenjaka
*povišenje nivoa mora (slika 13.)
*dezertifikacija
*utjecaj na poljoprivredu (slika 14.)

Iako je većina negativno, utjecaj na poljoprivredu na Sjevernoj hemisferi bi mogao biti povoljan, pretvarajući Sibir i Kanadu u intenzivna poljoprivredna područja.

[[Slika:Sealevel.jpg]]

Slika 13. Promjena linije obale kao posljedica povišenja nivoa mora za 1 m na
primjeru južne Floride

[[Slika:Grainyie.jpg]]

Slika 14. Promjene u prinosu žitarica u slučaju udvostručavanja koncentracije CO2

===Izvori emisije CO2===

Emisije CO2, najvažnijeg plina koji utječe na efekt staklenika, uglavnom su posljedica energetskih transformacija, u kojima se izgaranjem goriva kemijska energije pretvara u toplinsku (koja se kasnije može koristiti direktno kao toplina ili za proizvodnju električne energije), ili u transportu, gdje se kemijska energija goriva pretvara u mehaničku energiju. Manji dio emisija dolazi iz industrijskih procesa, u kojima je ugljični dioksid nusprodukt, koji se gotovo redovno ispušta u atmosferu. Također, fosilna goriva sadrže manje količine ugljičnog dioksida, koji se prilikom vađenja iz zemlje, ispušta u atmosferu.

Što je s biomasom?

Izgaranje drva i biomase rezultira emisijama CO2, međutim, u slučaju da je drvna masa ili biomasa općenito, zamijenjena novim rastom, može se reći da je ugljični dioksid koji je ispušten u atmosferu, iz nje i izvučen, te da je proces obnovljiv. Zato se emisije biomase ne obračunavaju na isti način kao i fosilna goriva, nego se bilanca radi na ukupnoj količini CO2, koja je akumulirana u vegetaciji. U slučaju da korištenje biomase rezultira smanjenjem akumulirane količine CO2, tada se ne može govoriti o obnovljivosti biomase.

Izgaranje fosilnih goriva

Fosilna goriva su također nastala od biomase, ali je brzina njihovog nastanka zanemarivo mala, te je vezana na specifične geološke uvjete, tako da se dakle mogu smatrati neobnovljiva, u okvirima ljudske povijesti.

- nafta i njeni derivati (mazut, lož ulje, teško ulje, lako ulje, diesel, benzin, itd.)
- ugljen
- plin

1 kg C -> 44/12 kg CO2

1 t nafte ili ugljena s c=0.8 -> 44/12*0.8= 2.93 t CO2

::::::::::'''Tablica 1.''' Potrošnja fosilnih goriva u svijetu, Evropi (uključuje i zemlje bivšeg SSSR-a) i Hrvatskoj 2002

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2" align="center"
| width="25%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/index.php?title=Jedinice mtoe] - million tons of oil equivalent
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Svijet
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Evropa (EU15)
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | [http://www.iea.org/Textbase/stats/noncountryresults.asp?nonoecd=Croatia Hrvatska]
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | nafta
| width="25%" align="middle" | '''3714'''
| width="25%" align="middle" | 923 (599)
| width="25%" align="middle" | 4.4
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | ugljen
| width="25%" align="middle" | '''2397'''
| width="25%" align="middle" | 521 (217)
| width="25%" align="middle" | 0.6
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | plin
| width="25%" align="middle" | '''2169'''
| width="25%" align="middle" | 913 (350)
| width="25%" align="middle" | 2.5
|}

 

{|
| width="11%" |
|}

===Struktura potrošnje fosilnih goriva===

<div align="center">'''Tablica 2.''' Glavni tipovi potrošnje fosilnih goriva</div>

{| width="639" border="1" align="center" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="162" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | energetska pretvorba
| width="263" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | privredna potrošnja
| width="194" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | privatna potrošnja
|-
| width="162" height="18" | električna struja
| width="263" height="18" | poljoprivreda, šumarstvo, ribolov
| width="194" height="18" | kućanstva
|-
| width="162" height="18" | para i topla voda
| width="263" height="18" | industrija i rudarstvo
| width="194" height="18" | promet
|-
| width="162" height="36" | 
| width="263" height="36" | neenergetska potrošnja u industriji
| width="194" height="36" | 
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | građevinarstvo
| width="194" height="19" | 
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | usluge
| width="194" height="19" | 
|}

{|
| width="11%" |
|}

Tablica 2. prikazuje sistematizaciju tipova potrošnje fosilnih goriva prema djelatnostima. Međutim, da bi se sagledale mogućnosti smanjenja emisije CO2 bolje je razdijeliti potrošnju prema tehnološkom procesu. Kako je potrošnja fosilnih goriva u poljoprivredi, šumarstvu, ribolovu i građevinarstvu uglavnom posljedica korištenje mehanizacije, dakle motora s unutrašnjim izgaranjem, ima smisla te djelatnosti pripojiti prometu. Potrošnja fosilnih goriva u uslugama slična je potrošnji u kućanstvima (uglavnom grijanje).

[[Image:Fosilfuels.gif|center]]

<div align="center">'''Slika 15.''' Struktura potrošnje fosilnih goriva u Hrvatskoj 1995. godine</div>

Slika 15. prikazuje udjele pojedinih tehnoloških procesa u potrošnji fosilnih goriva u Hrvatskoj, pa prema tome i emisiji CO2. Očito je da bi se u Hrvatskoj imalo smisla najviše djelovati na smanjenje emisije upravo u prometu, jer je tu najveći udio. Proizvodnja električne energije stvara manji dio emisije, iako joj se posvećuje najviše pažnje. To je stoga što za sada tehnologija ne omogućava veliki napredak u području smanjenja emisije CO2 u prometu.

===Smanjenje emisije CO2 pri proizvodnji električne energije===

{|
| width="2%" |
[[Image:dio.jpg]]
| width="80%" | ''' Nuklearna energija'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
Zemlje s velikim udjelom nuklearne energije u proizvodnji struje (Litva, Francuska, Belgija preko 60%, Ukrajina, Švedska, Bugarska, Slovačka, Švicarska, Mađarska, Slovenija preko 40%, Južna Koreja, Japan, Njemačka, Finska preko 30%, Španjolska, Britanija i Armenija preko 20%) će vrlo teško smanjiti emisiju ako se odluče za odustajanje od nuklearne opcije. Primjer Švedske koja je odlučila zatvoriti nuklearne elektrane:

IT IS often ticklish to balance protection of the environment against its cost. Sweden’s Social Democratic government has come up with a novel answer: a “green” policy that is not only hugely expensive, but may actually damage the environment. It plans shortly to shut a nuclear power station that is efficient and safe; another is to be closed in 2001. If the courts permit the closures, Sweden will be poorer and dirtier—and may be more at risk from nuclear accidents. (članak iz The Economist)

U potrazi za opcijama rješavanja problema globalnog zatopljenja (koje bi Hrvatsku ako ratificira Kyoto protokol mogao koštati godišnje oko 100 milijuna eura), skupih fosilnih goriva, pojave novih sigurnijih nuklearnih tehnologija, izostanak nesreća poslije Černobila te značajne vremenske distance u odnosu na nesreće, nuklearna energija se vraća u područje javnih rasprava kao moguće ekološki prihvatljivo rješenje. Ponovno uzimanje u obzir nuklearne energije u razvijenim zemljama i zemljama u tranziciji je ponovno postalo pravilo, a donesene su i neke odluke o gradnji. Pred katastrofalnim mogućim posljedicama globalnog zatopljenja, zeleni se sve češće opredjeljuju za nuklearnu energiju. Simatična je izjava 2004. godine osnivaća Greenpeace-a, Jamesa Lovelocka: “Only nuclear power can halt global warming.”

|}

{| width="100%"
| width="6%" |
| width="85%" |
'''Table 3'''. Prednosti i nedostaci nuklearne energije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | emisija CO2 je zanemariva
| width="50%" | politički neprihvatljiva u velikom broju zemalja
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | visoki kapitalni troškovi - značajno skuplja od fosilnih goriva
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | Hrvatska - premali energetski sistem 1 centrala = 1/4 sistema
|}

 Link:''' '''''' [http://www.iaea.org International Atomic Energy Agency - IAEA]''' 

| width="9%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]]
| width="80%" | ''' Kombinirani ciklus'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Kombinacijom plinske i parne turbine moguće je povećati efikasnost s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 50-65%. 

|}

{| width="100%"
| width="5%" |
| width="89%" |
'''Table 4'''. Prednosti i nedostaci kombiniranog ciklusa 

{| width="687" border="1"
| width="378" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="293" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="378" height="60" | udvostručenjem efikasnosti pri proizvodnji električne energije moguće je raspoloviti emisiju CO2
| width="293" height="60" | relativno komplicirana tehnologija
|}

 
| width="6%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Kogeneracija'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Ideja kogeneracije je da se otpadna toplinska energija koja izlazi iz dimnjaka termocentrale iskoristi, recimo za grijanje tople vode i pare (daljinska toplina), koja će se koristiti ili u industriji ili u sistemima distriktnog (centralnog) grijanja. Time se iskoristivost povećava s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 60-70%. Prema slici 15. vidi se je potrošnja fosilnih goriva na proizvodnju električne i toplinske energije slična, pa bi se teoretski moglo značajno smanjiti emisiju CO2. Međutim, kako je mjesto proizvodnje daljinske topline po definiciji različito od mjesta proizvodnje električne energije, nije za očekivati da će više od desetak posto električne energije biti proizvođeno kogeneracijom. 

|}

{| width="100%"
| width="2%" |
| width="95%" |
'''Table 5. '''Prednosti i nedostaci kogeneracije 

{| border="1"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | korištenjem istog goriva za proizvodnju električne i toplinske energije moguće je raspoloviti emisiju CO2
| width="50%" | proizvodnja toplinske energije mora biti na mjestu (ili blizu) potrošnje
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | proizvodnja električne energije mora biti blizu mjesta hlađenja (rijeke, more)
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | proizvodnja električne energije nije preporučljiva blizu velikih koncentracija stanovništva zbog zagađenja
|-
| 
| potrebna gradnja vrelovoda
|-
| 
| problem kondenzata
|}

linkovi:

<blockquote>

; '''[http://www.cogen.org/ Cogen Europe]''' 
; [http://www.energy.rochester.edu/cogen/chpguide.htm '''Cogeneration Buyers Guide'''] 

</blockquote>
| width="3%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Obnovljivi izvori'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Obnovljivi izvori su oni koji se ne troše našim korištenjem jer mi samo koristimo razliku u potencijalu: 

* hidroenergija 
* biomasa i otpad 
* sunčeva energija 
* energija vjetra 
* geotermalna energija 

Treba razlikovati korištenje tih energija za proizvodnju električne i toplinske energije. Za sada samo hidroenergija (tab. 6.) ima značajan udio (naročito u Hrvatskoj) u proizvodnji električne energije, iako se posljednjih godina probija energija vjetra koja se približava komercijalizaciji. Ipak, može se s velikom vjerojatnošću reći da obnovljivi izvori neće značajnije sudjelovati u zadovoljenju Kyoto protokola, bilo zbog cijene ili zbog ograničenih ekonomski iskoristljivih resursa.

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 6.''' Prednosti i nedostaci hidroenergije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | zanemariva emisija CO2
| width="50%" | jefitini potencijali već iskorišteni
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | velike HE čine velike ekološke štete (npr. dizanje nivoa vode - Međimurje)
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | male HE su teško isplative
|-
| 
| poplavljivanje korisnog (naseljenog ili obrađenog) zemljišta
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
Iako izgaranje biomase i otpada stvara emisiju CO2, smatra se da bi ta ista biomasa svojim prirodnim procesom truljenja emitirala istu količinu CO2 pa prema tome ulazi u energente koji smanjuju emisiju. Čak i uzgajanje biomase ima isti učinak jer će vegetacija povući gotovo sav potreban ugljik iz atmosfere. Djelomično sličan mehanizam se može uzeti i za otpad nepetrokemijskog porijekla. 

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 7.''' Prednosti i nedostaci izgaranja biomase 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | "zanemariva" emisija CO2
| width="50%" | slaba energetska moć
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | teška kontrola nad ostalim emisijama
|-
| 
| potrebna velika površina
|-
| 
| skup transport - samo na lokalitetu gdje je biomasa nusproizvod nekog drugog procesa
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Uvoz električne energije'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Iako je uvoz električne energije anatema danas u Hrvatskoj energetici, postavlja se pitanje nije li to najčišće rješenje? 

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 8.''' Prednosti i nedostaci uvoza električne energije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | emisija CO2 je zanemariva
| width="50%" | politički neprihvatljiva u Hrvatskoj - zašto? [Nizozemska zadovoljava iz uvoza 17% potrebne električne energije]
|-
| width="50%" | svaka se zemlja specijalizira za proizvodnju onoga u čemu ima "relative advantage" - efikasno korištenje resursa obavlja se podjelom rada
| width="50%" |
bolje je uvoziti proizvod nižeg stupnja dorade i dodavati mu vrijednost (dakle primarna versus sekundarna energija), ali samo ako je prerada efikasna - upitno za Hrvatsku
|-
| width="50%" | Hrvatska je premali energetski sistem (12TWh) - pool
| width="50%" | 
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
|}

===Smanjenje emisije CO2 racionalnim korištenjem energije===

Oblici neracionalnog korištenja energije:

=== Industrija ===

* bacanje kondenzata u kanalizaciju
* puštanje otpadne topline na jednom mjestu, kada se topla voda i para proizvode na drugom
* korištenje zastarjele tehnologije

=== Zgradarstvo ===

* gradnja kuća kao u Hrvatskoj (k = cca. 1.2-1.5 W/m2K) je ekonomski nonsense

:::::::'''Tablica 9.''' Usporedba potrošnje energije i emisije CO2, te ekonomske efikasnosti korištenja energije i intenziteta emisija CO2, 1996

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2" align="center"
| width="25%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/Pretvorba%20jedinica%20za%20energiju%20i%20volumen.htm kgoe] - kg of oil equivalent
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Svijet
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | bogate zemlje (OECD)
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | zemlje u tranziciji
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | hrvatska
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_7.pdf kgoe/capita] 
| width="20%" align="middle" | 1684
| width="20%" align="middle" | 5259
| width="20%" align="middle" | 2732
| width="20%" align="middle" | 1418
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_8.pdf tCO2/capita] 
| width="20%" align="middle" | 4.0
| width="20%" align="middle" | 12.1
| width="20%" align="middle" | 7.4
| width="20%" align="middle" | 3.7
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_8.pdf GDP1995$/kgoe] 
| width="20%" align="middle" | 3.2
| width="20%" align="middle" | 5.0
| width="20%" align="middle" | 0.8
| width="20%" align="middle" | 2.8
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_8.pdf kgCO2/GDP1995$] 
| width="20%" align="middle" | 0.7
| width="20%" align="middle" | 0.5
| width="20%" align="middle" | 3.4
| width="20%" align="middle" | 0.9
|}

 

{|
| width="11%" |
|}

Prema tablici 9. može se zaključiti da je potrošnja energije i emisija CO2 po glavi stanovnika (capita) i Hrvatskoj i ostalim zemljama tranzicije značajno niža od bogatih zemalja, međutim da je efikasnost iste s obzirom na iznos bruto domaćeg proizvoda lošija.

Zemlje u tranziciji trebaju 6 puta više energije za isti proizvod, te za isti proizvod emitiraju 7 puta više CO2 u atmosferu. Hrvatska je nešto bolja od prosjeka zemalja u tranziciji, ali je lošija od razvijenih zemalja.

S druge strane, postoji i protuargument, koji ukazuje na prirodni mehanizam koji dovodi do takve neefikasnosti. Naime, proizvodnju na srednjem nivou razvoja (sekundarni sektor) energetski je intenzivna, dok se ekonomska djelatnost na višem nivou razvoja (tercijarni sektor) odlikuje niskom energetskom intenzivnošću.
To pokazuje slika 16.

[[Image:trendgdp.jpg]]

Slika 16. Historijski trend energetskog intenziteta

===Smanjenje emisije CO2 u transportu===

Promet je vrlo značajan izvor emisije CO2, kao što se vidi na slici 15. u Hrvatskoj i najznačajniji. Međutim velike promjene se ne mogu postići više povećanjem efikasnosti postojeće tehnologije, jer je na tom području već mnogo učinjeno u zadnjih 20 godina od naftne krize. Tijekom devedesetih automobilska je industrija pod pritiskom kalifornijskih zakona ulagala u '''električne automobile''', međutim pokazalo se da ta tehnologija neće postati komercijalna, jer nisu razvijeni akumulatori koji bi zadovoljavali potrebe tržišta za pokretnošću. Krajem se devedesetih ubrzao razvoj automobila pogonjenih vodikom, i to s motorima s unutrašnjim izgaranjem (IC, slika 17.) i gorivim ćelijama (FC, slika 18., 19.). '''Motori s unutrašnjim izgaranjem na vodik''' su u uznapredovanoj fazi razvoja, tj. postojeći motori koji koriste plin mogu se relativno jednostavno preraditi na vodik.

Otkad je cijena nafte prešla 50 USD/bbl, zamjenska '''biogoriva''', etanol i biodizel postaju isplatljiva, te njihova potrošnja rapidno raste. '''Etanol''' se tehnički može dodavati u benzinska goriva do 22% te u dizelska goriva do 15% bez potrebe preinake vozila. U posljednjih desetak godina sve je veći udio u proizvodnji tzv. automobila na fleksibilan goriva (flexi-fuel vehicle - '''FFV'''), koje mogu koristiti E85 (gorivo s 85% etanola i 15% benzina). Do 10% etanola u gorivu služi kao zamjena za inače neophodni aditiv MTBE. Može se prema literaturi procijeniti da je proizvodnja etanola iz kukuruza isplatljiva naveliko u slučaju cijene nafte veće od 50 USD po barelu (što se može očekivati prema situaciji na tržištu te srednjeročnim interesima glavnih učesnika tijekom dovoljno dugog perioda). Zasad ne postoji strategija za korištenje bioetanola u Hrvatskoj. '''Biodizel''' se tehnički može dodavati u dizelska goriva do 5% bez potrebe preinake vozila, dok je za korištenje B70 ili B100 (70% i 100% biodizela) potrebno imati posebna vozila. Može se procijeniti da je pri očekivanoj cijeni nafte dodavanje biodizela isplatljivo. Postojeća Strategija energetskog razvitka predviđa da se 2010. u Hrvatskoj godišnje proizvodi 70.000 do 100.000 tona biodizela.

[[Image:ford.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 17.''' Ford Model U, Automobil pogonjen 
motorom s unutrašnjim izgaranjem na vodik</div>

'''Gorive ćelije''' su još uvijek tehnologija u razvoju, čija je cijena još uvijek dva reda veličine iznad nivoa potrebnog za komercijalizaciju (cca. 50 €/kW i 10000 sati rada).

[[Image:daimler2.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 18.''' DaimlerChrysler Necar 5, automobil pogonjen gorivim ćelijama</div>

[[Image:daimler3.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 19.''' DaimlerChrysler Commander 2, automobil pogonjen gorivim ćelijama</div>

Obje tehnologije ovise o razvoju '''spremnika''' za vodik (tekući vodik na -250oC, komprimirani vodik na 750 bar ili metalni hidrid), ili '''reformiranja''' (izdvajanja vodika iz ugljikovodika) nekog od ugljikovodika - najčešće etanola, ali može i metana, benzina, Diesela. Reformiranje se razvilo kao tehnologija da bi se izbjeglo rukovanje vodikom. Naime, '''stanice''' za točenje vodika moraju biti bez ljudi (slika 20.), u potpunosti automatizirane, što znači da je potrebno izgraditi potpuno novi sistem stanica, odvojen od postojećih. Punjenje nekog od ugljikovodika je već uhodana tehnologija, te može koristiti postojeću infrastrukturu.

[[Image:bmw.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 20.''' BMW automatska stanica za komprimiranje vodika (cca. 3 min)</div>

'''Uvijek za 4 godine'''

Članak iz '''1994''': A milestone is looming four years off. By '''1998''', 2% of all new cars in California must be ZEV (zero-emission vehicles, such as EVs, flywheel cars, hydrogen cars, etc.). In other words, this means an auto manufacturer must sell two EVs out of every hundred vehicles it sells. There will be a $5,000 penalty for each non-ZEV car sold beyond this ratio. And, importantly, this ratio will be based upon actual consumer sales: cramming a big, heavy, boxy van full of batteries won't get the manufacturer off the hook with a "nobody wanted or could afford it" argument. Other states have also adopted this mandate. Even Canada is close to joining the ZEV club. - Odgođeno do 2004 kada će 10% automobila morati biti ZEV na Kalifornijskom tržištu automobila.

Članak iz '''1999''': “TODAY the race to develop the fuel-cell car is over,” DaimlerChrysler’s chairman, Jürgen Schrempp, told journalists on March 17th. “Now we begin the race to lower the cost to the level of today’s internal combustion engine. We’ll do it by '''2004'''.” There is no point in understatement when you are determined to be first in the market with what may turn out to be the pollution-free product that succeeds the petrol-driven car within 30 years. [http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/The%20fuel-cell%20car%20accelerates.htm (The Economist, 1999)]

Članak iz '''1999''': THIS WEEK two nails were hammered into the coffin of the internal-combustion engine. The first came when Toyota and General Motors, which between them make a quarter of the world’s cars, signed a pact to develop alternatives. These include battery-powered cars, “hybrid” vehicles that have both electric and petrol engines, and—most significantly—vehicles powered by fuel cells. The second was the result of an alliance between DaimlerChrysler and Ford (another quarter of the world’s car production), and Ballard Power Systems, a Canadian firm that has been developing fuel cells for use in vehicles for several years. [http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/The%20fuel-cell%20car%20accelerates.htm (The Economist, 1999)]

Članak iz '''2002''': U.S. Legislators Propose H2GROW Act. 
U.S. Senator Ron Wyden (D-OR) and U.S. Representative Christopher Cox (R-CA) have introduced a bipartisan bill called the H2GROW Act - Hydrogen Transportation Wins Over Growing Reliance on Oil. The bill includes tax credits: for the purchase of fuel cell vehicles; for hydrogen fuel; and for building a hydrogen-fueling infrastructure. The goal of the H2GROW Act is to reduce reliance on 30 million barrels of foreign oil a year. The bill also mandates that hydrogen-powered vehicles must comprise a minimum percentage of federal fleets, from five percent for fleets of 100 vehicles or more in 2006 to 50 percent for fleets of 50 vehicles or more in 2012. [http://www.senate.gov/Senate404.html (http://wyden.senate.gov/media/2002/2003211557.html)]

linkovi:


 [http://arbis.arb.ca.gov/msprog/zevprog/zevprog.htm Zero-Emissions Vehicle Program]
 [http://energy.ca.gov/afvs/index.html Alternative Fuel Vehicles]
 [http://www.fuelcelltoday.com/ Fuel cell today]
 [http://www.h2cars.biz/ H2CarsBiz]


=== Kyoto protokol ===

The protocol, adopted by the 159 countries present, sets legally binding targets for cutting the emissions of six greenhouse gases—mostly pollutants caused by burning coal, oil and other hydrocarbon fuels—by an aggregate 5.2% from 1990 levels during the years 2008 to 2012. (članak iz The Economist)

United Nations Framework Convention on Climate Change
website - http://unfccc.int/2860.php

'''Konvencija i Kyoto Protocol:''' http://unfccc.int/resource/convkp.html

'''Konvencija
tekst''': http://unfccc.int/resource/conv/index.html

'''potpisnici''': http://unfccc.int/resource/conv/ratlist.pdf
potpisana i ratificirana: 189 zemalja (Hrvatska uključena u Aneks I)
Aneks I - zemlje Zapada i tranzicije

'''Kyoto Protokol'''
tekst: http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.pdf

potpisnici: http://unfccc.int/files/essential_background/kyoto_protocol/application/pdf/kpstats.pdf
Kyoto Protokol je stupio na snagu 16. veljače. Ratificiran od strane 156 zemalja (ali nisu Australija, Hrvatska, Kazahstan, Monaco, SAD i Zambija).

Potpisnici Protokola su se obavezale pratiti emisije stakleničkih plinova. Zemlje potpisnice Aneksa B Protokola su se obavezale smanjiti emisije u odnosu na baznu godinu, tijekom prvog budžetskog perioda 2008-12.

One zemlje koje to ne uspiju mogu nadokupiti dozvole za emitiranje više emisija od onih zemalja koje su smanjile više nego što su trebale (Emission Trading), ili mogu uložiti u projekte smanjenja emisija u drugim zemljama Aneksa B (Joint Implementation) ili zemljama koji nisu dio Aneksa (Clean Development Mechanism).

[[Image:kyoto.jpg]]

Slika 21. Očekivani trend emisije CO2 u Hrvatskoj i preuzete obaveze po Kyoto protokolu

'''Kyoto protokol - linkovi :'''
The Kyoto Protocol on Climate Change - http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.html

[[Beginner's Guide to the UNFCCC Convention on Climate Change | http://unfccc.int/resource/beginner.html

WEATHERVANE: climate change, global warming, The Kyoto Protocol, climate policy - http://www.weathervane.rff.org./

The Kyoto Protocol: The Realities of Implementation - http://www.weathervane.rff.org/features/feature027.html

RECORD BREAKING TEMPERATURES SEEN AS POSSIBLE EVIDENCE OF FASTER RATE OF GLOBAL WARMING - http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm

Carbon Market News - http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm

Still Wating for Greenhouse - http://www.john-daly.com/

Lomborg, The Skeptical Environmentalist - http://www.lomborg.com/

'''The Economist o promjeni klime i Kyoto protokolu:'''

[[Hot air from Kyoto|Hot air from Kyoto]]

[[Big business and global warming |Big business and global warming ]]

[[A fund for carbon traders |A fund for carbon traders ]]

[[Where to sink carbon |Where to sink carbon ]]

==Zaključak==

[[Image:Crta.jpg]]

* Emisije u energetici i prometu, značajni su izvor lokalnih i globalnih emisija
* Emisije uzrokuju zdravstvene probleme, kisele kiše i globalno zatopljenje
* Kyoto protokol protiv globalnog zatopljenja - teško ostvarivo smanjenje emisije CO2
* Racionalnim korištenjem energije u industriji i kućanstvima može se učiniti dosta na smanjenju emisije, ali ljudi se nisu spremni odreći životnog standarda
* Nuklearna energija se ponovo pojavljuje kao realno rješenje, iako politički neprihvatljiva u mnogim zemljama,te skuplja od energije dobivene iz fosilnih goriva - Kyoto protokol kao izbor između globalnog zatopljenja i nuklearne energije
* Za Hrvatsku je uz racionalno korištenje energije (gdje su neiskorištene mogućnosti velike), vjerojatno najjeftinije rješenje dugoročni uvoz struje iz susjednih zemalja, te korištenje biogoriva.

[[Image:Crta.jpg]]

ENERGETIKA I OKOLIŠ

2008-01-18T18:10:05Z

Rmikulandric: /* Kyoto protokol */

[[Image:OkolisZaglavlje.jpg]]

==Cilj poglavlja==
[[Image:Crta.jpg]]

Cilj ovog poglavlja je upoznati se najvažnijim mehanizmima kako energetika emisijama utječe na okoliš, te mogućnostima za smanjenje negativnog utjecaja.

==Svrha poglavlja==
[[Image:Crta.jpg]]

Nakon završetka ovog poglavlja, trebali biste moći:

#Razumjeti mehanizme '''emisija''' u energetici
#Razumjeti osnove nastajanja '''kiselih kiša''' te dobiti uvid u utjecaj koji emisije imaju na ljudsko '''zdravlje'''
#Razumjeti mehanizam '''globalnog zatopljenja''' i utjecaj koji energetika ima na njega
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 '''pri proizvodnji električne energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 '''racionalnim korištenjem energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 u '''transportu'''
#Poznavati osnove '''Kyoto Protokola'''

=Uvod:=
[[Image:Crta.jpg]]

Tijekom druge polovice dvadesetog stoljeća, sve više postaje jasno da ljudsko djelovanje na Zemlji ima za posljedicu promjene u okolišu, s potencijalno velikim posljedicama na ekološki sistem, floru, faunu, klimu, ali i na zdravlje i kvalitetu života ljudi. Te promjene, antropogene po svojem uzroku, posljedica su prilagođivanja okoliša ljudskim potrebama, krčenjem prirodnih habitata za potrebe poljoprivrede, kao posljedica urbanizacije i izgradnje prometnih pravaca, te zagađenjem okoliša otpadnim tvarima u poljoprivredi, industriji i prometu, te u energetskim transformacijama.

Promatrajući u ovome poglavlju odnos energetike prema okolišu, naglasak će se staviti na energetske transformacije, te zagađenja okoliša 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 utječu na ekosistem, neke zagađujući lokalno, a neke djelujući globalno. Dok je lokalno štetno djelovanje emisija svima vidljivo, i lagano se dolazi do koncenzusa oko mjera zaštite čim kada je društvo riješilo osnovne egzistencijalne probleme, dotle je globalno djelovanje emisija manje očito, i potrebno je stvarati širi koncenzus da bi se pokrenule mjere zaštite okoliša. 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. Tako će biomasa, koja je obnovljivi izvor, imati značajne lokalne emisije, vjetroenergija može imati negativan utjecaj na faunu, a čistoća će solarne energije skrivati zagađenja u procesu proizvodnje kolektora.

Ovo će se poglavlje posvetiti ukratko emisijama koje izazivaju kisele kiše, te nešto više trenutno vrlo važnom problemu emisija stakleničkih plinova, efektima tih emisija, te načinima smanjivanja tih emisija, što će biti od imanentnog značaja za energetsku politiku i razvoje energetskih tehnologija u sljedeće dvije dekade.

=Emisije u energetici=
[[Image:Crta.jpg]]

===Kisele kiše===

Svjedoci smo degenerativnih procesa u europskim šumama, uzrokovanih pojavom koju zovemo kiselim kišama. Kiselost kiša uzrokovana je povećanom količinom vodikovog iona H+ u otopini, koji je posljedica sljedećih

kemijskih procesa:

HNO3 => NO3-+ H+

H2SO4 = > SO42-+ 2H+

Emisije SOx i NOx pri energetskim transformacijama su glavni antropogeni izvor tih spojeva u atmosferi. Slika 1. pokazuje utjecaj koji sulfatni aerosoli imaju na sunčevo zračenje, te dobro pokazuju geografski raspored emisija SOx.

[[Image:oe2p.jpg]]

Slika 1. Geografska raspodjela utjecaja sulfatnih aerosola na sunčevo zračenje, W/m2

Djelovanje je emisija SOx regionalno, te koncentrirano u razvijenim zemljama, ali emisije se šire i preko nacionalnih granica malih zemalja, poput Hrvatske. Rješavanje problema kiselih kiša leži u smanjenju emisija SOx u energetskim transformacijama, na području zahvaćenih kontinenata. Potrebno je nadnacionalno djelovanje, ali ne i globalno.

Tehnologije za smanjenje emisija SOx su prvenstveno izbjegavanje korištenja fosilnih goriva s visokim udjelom sumpora, metode za DeSOx desumporizaciju kojima se pročišćavaju dimni plinovi, te financijske metode poput trgovanja emisijama, kojima se omogućuje minimizacija troška smanjenja emisija tržišnim alociranjem emisionih kvota.

===Utjecaj na zdravlje===

Lokalne emisije polutanata izazivaju zdravstvene probleme, često povećavajući rizik od kancerogenih oboljenja i za dva reda veličine, u područjima s velikim zagađenjem. Ponajprije to su emisije čestica, ozona, NOx, CO, ali i mnogih drugih spojeva, koji su nusprodukt energetskih transformacija, u prometu i energetici. Tako npr. prosječni Amerikanac ima šansu 1:100000 da oboli od raka kao posljedice zagađenja zraka, dok stanovnik velikih gradova živi s 20 puta većim rizikom, 1:5000, da tako oboli.

Zagađenje otpadnih voda, inače veliki problem za ljudsko zdravlje, nije primarno posljedica energetskih transformacija. Naime, iako se koriste velike količine vode u energetskim transformacijama, ipak je daleko značajniji utjecaj industrijskih procesa i korištenja vode u kućanstvima. Voda, kao jedan od osnovnih preduvjeta za život, može se smatrati da s energijom, predstavlja resurs, koji je čovječanstvo počelo koristiti u količinama koje nadilaze mogućnosti, te da će to biti jedan od glavnih tehnoloških pitanja XXI stoljeća.

Zagađenja bukom, vizualna zagađenja, zagađenje svjetlom, svjedoci smo novih oblika polucije, ili ih samo više primjećujemo, zahvaljujući značajno povećanom ekonomskom prosperitetu, koji onda postavlja i sve veće zahtjeve na kvalitetu života, često su posljedica energetskih transformacija, te o njima treba voditi računa.

Međutim, iako je šteta učinjena visokim stupnjem korištenja energije velika, korist u obliku povećane kvalitete života, produljenog života, povećane individualne slobode, je daleko veća. Iako se nulto rješenje, dakle demontiranje ljudske civilizacije, kao što zagovaraju najekstremniji predstavnici ekološkog pokreta, može smatrati ideološki konzistentnim, gledano iz pseudoobjektivne pozicije "ljudi kao samo jedna vrsta", nije realno za očekivati da će se dogoditi. S druge strane, moguće je mnogo učiniti na smanjenju zagađenja, uz mali direktni trošak, u isti mah povećavajući kvalitetu života ljudi, te smanjujući opterećenje na resurse. Kod traženja optimalnog kursa, nije moguće unaprijed odrediti odnose pojedinih faktora, nego treba tražiti optimum specifičan za određenu situaciju, uzimajući u obzir ekonomske, ekološke i socijalne faktore.

=Klimatske promjene=
[[Image:Crta.jpg]]

===Efekt 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, N2O, 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 (I) 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 utjecaj 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.

[[Image:xxx.jpg]]

Slika 2. Što je to efekt staklenika?
Dio reflektiranog zračenja se apsorbira u stakleničkim plinovima
(CO2, N2O, CH4, HFC, PFC, SF6).
Značajan mehanizam održanja temperature atmosfere (bez tih plinova temperatura bi bila 30oC niža.

===Promjena koncentracije CO2 i temperature===

Danas je već sa sigurnošću poznato da se koncentracija ugljičnog dioksida značajno povećala tijekom posljednjeg stoljeća, te je gotovo sigurno da je to posljedica ljudske aktivnosti. Najznačajnija ljudska aktivnost koja ima za posljedicu emisije ugljičnog dioksida je izgaranje fosilnih goriva.

[[Image:slika3.jpg]]

Slika 3. Promjena povjesne koncentracije CO2 mjerene
u atmosferi od 1960, te u vječnom ledu od 1860.

Što je s promjenama temperature? Usrednjena globalna temperatura raste (Slika 4.), ali se taj indeks računa na bazi podataka iz meteoroloških stanica s nepoznatom točnošću podataka, te često stanica smještenih u gradovima. Usrednjena temperatura u SAD, gdje su mjerenja bilježena sa većom sigurnošću, raste manje značajno (Slika 5.). Mjerena temperatura troposfere (Slika 6.), dakle bez utjecaja mjernih nepreciznosti i gradova, ipak ukazuje na povećanje od najmanje 0.4 C.

[[Image:slika4.gif]]

Slika 4. Promjena globalne prosječne temperature
1880-2000 prema Goddard Institute (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika5.gif]]

Slika 5. Promjena prosječne temperature u SAD
1880-2000 prema Goddard Institute (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika6.gif]]

Slika 6. Promjena globalne prosječne temperature 1979-2003 mjerena iz NOAA satelita (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

Da li postoji neka veza između promjene koncentracije ugljičnog dioksida i temperature? Slika 7. pokazuje usporedbu promjene koncentracije CO2 i prosječne globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina. Koncentracija CO2 dobivena je iz uzoraka antarkičkog leda, mjerenjem koncentracije u zaostalim mjehurićima zraka. Temperatura je rekonstruirana na temelju podataka o glacijacijama, te ciklusima flore i faune na zemlji u proteklih 150000 godina. Usporedba krivulja temperature i koncentracije CO2 vrlo uvjerljivo ukazuje na postojanje relacije, ali postavlja se pitanje koliko su ti podaci precizni.

[[Image:slikka7.jpg]]

Slika 7. Usporedba promjene koncentracije CO2 i prosječne
globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina

Može se iz slike 7. primijetiti da postoje i prirodni izvori promjene koncentracije CO2 među ostalim i vulkanske erupcije. Zemlja je dinamički a ne statički sistem, dakle oscilacije su normalna i prirodna pojava. Međutim, sve je više vjerojatno da postoji dovoljno jaka veza između koncentracije CO2 i prosječne globalne temperature, da bi se moglo govoriti o globalnom zatopljenju kao posljedici ljudske aktivnosti.

===Modeliranje globalnog zatopljenja===
Da bi se moglo s dovoljnom dozom sigurnosti utvrditi da neka teza stoji, potrebno je teoriju potvrditi eksperimentom. Modeli klimatskih promjena, bazirani na računalnoj mehanici fluida (CFD), koji se razvijaju u posljednje 3 dekade, pokušavaju pretpostavljene procese u atmosferi modelirati i usporediti s izmjerenim temperaturama. Prvi takvi modeli, koji su se pojavili sedamdesetih godina, uzimali su u obzir samo efekt staklenika.

[[Slika:Modtemp.jpg]]

Slika 8. Usporedba mjerenih vrijednosti prosječne globalne temperature te vrijednosti dobivenih modeliranjem.

Iz Slike 8. vidljivo je da se uzimanjem u obzir samo efekta staklenika dobivaju prevelike vrijednosti, ali ako se k tome uzmu u obzir i efekt sulfatnih aerosola, te fluktuacija sunčevog zračenja (http://climatechange.umaine.edu/Research/Contrib/html/19.html) dobije se rezultat koji se odlično poklapa s mjerenim rezultatima, te uz pretpostavku da mjereni podaci dobro predstavljaju stvarno stanje, ukazuju da nam je veza poznata i da možemo računati utjecaj. Ako se takvi modeli primjene na model svjetske klime dobije se temperaturna distribucija za 2080 kao na slici 9.

[[Slika:tempdiff.jpg]]

Slika 9. Raspored porasta temperature od danas pa do 2080.
a)Scenario bez pokušaja smanjenja emisija (business as usual)
b)Scenario u kojem se koncentracija CO2 stabilizira na 750 ppm
c)Scenario u kojem se koncentracija CO2 stabilizira na 550 ppm

===Kretanje emisija CO2===

Recimo da se odluči stabilizirati koncentraciju CO2 na 450 ppm, te time izbjeći jače globalno zatopljenje? Kako bi se trebale kretati emisije dano je slici 10. Očito je da bi razvijene zemlje morale smanjiti emisije na 10% sadašnjih do 2060, te da bi zemlje u razvoju također morale početi smanjivati emisije poslije 2050.

[[Slika:Emisstab.jpg]]

Slika 10. Maksimalne godišnje emisije da bi se koncentracija stabilizirala na 450 ppm

A koliko su te emisije sada, i koliko će biti ako se ništa ne učini? Slika 11. prikazuje historijske vrijednosti emisija 1860-1990 po regijama. Slika 12. prikazuje vrijednosti emisija prema business as usual scenariju, dakle scenariju u kojem nije predviđeno da dođe do odstupanja od postojećih i predvidljivih trendova.

[[Slika:emishist.jpg]]

Slika 11. Emisije CO2 po regijama, 1860-1990

[[Slika:co2futureemission.jpg]]

Slika 12. Procjena kretanja emisija 1990-2030 po regijama prema business as usual scenariju

===Posljedice globalnog zatopljenja===

Posljedice globalnog zatopljenja mogu obuhvaćati:

*topljenje polarnih kapa i ledenjaka
*povišenje nivoa mora (slika 13.)
*dezertifikacija
*utjecaj na poljoprivredu (slika 14.)

Iako je većina negativno, utjecaj na poljoprivredu na Sjevernoj hemisferi bi mogao biti povoljan, pretvarajući Sibir i Kanadu u intenzivna poljoprivredna područja.

[[Slika:Sealevel.jpg]]

Slika 13. Promjena linije obale kao posljedica povišenja nivoa mora za 1 m na
primjeru južne Floride

[[Slika:Grainyie.jpg]]

Slika 14. Promjene u prinosu žitarica u slučaju udvostručavanja koncentracije CO2

===Izvori emisije CO2===

Emisije CO2, najvažnijeg plina koji utječe na efekt staklenika, uglavnom su posljedica energetskih transformacija, u kojima se izgaranjem goriva kemijska energije pretvara u toplinsku (koja se kasnije može koristiti direktno kao toplina ili za proizvodnju električne energije), ili u transportu, gdje se kemijska energija goriva pretvara u mehaničku energiju. Manji dio emisija dolazi iz industrijskih procesa, u kojima je ugljični dioksid nusprodukt, koji se gotovo redovno ispušta u atmosferu. Također, fosilna goriva sadrže manje količine ugljičnog dioksida, koji se prilikom vađenja iz zemlje, ispušta u atmosferu.

Što je s biomasom?

Izgaranje drva i biomase rezultira emisijama CO2, međutim, u slučaju da je drvna masa ili biomasa općenito, zamijenjena novim rastom, može se reći da je ugljični dioksid koji je ispušten u atmosferu, iz nje i izvučen, te da je proces obnovljiv. Zato se emisije biomase ne obračunavaju na isti način kao i fosilna goriva, nego se bilanca radi na ukupnoj količini CO2, koja je akumulirana u vegetaciji. U slučaju da korištenje biomase rezultira smanjenjem akumulirane količine CO2, tada se ne može govoriti o obnovljivosti biomase.

Izgaranje fosilnih goriva

Fosilna goriva su također nastala od biomase, ali je brzina njihovog nastanka zanemarivo mala, te je vezana na specifične geološke uvjete, tako da se dakle mogu smatrati neobnovljiva, u okvirima ljudske povijesti.

- nafta i njeni derivati (mazut, lož ulje, teško ulje, lako ulje, diesel, benzin, itd.)
- ugljen
- plin

1 kg C -> 44/12 kg CO2

1 t nafte ili ugljena s c=0.8 -> 44/12*0.8= 2.93 t CO2

::::::::::'''Tablica 1.''' Potrošnja fosilnih goriva u svijetu, Evropi (uključuje i zemlje bivšeg SSSR-a) i Hrvatskoj 2002

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2" align="center"
| width="25%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/index.php?title=Jedinice mtoe] - million tons of oil equivalent
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Svijet
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Evropa (EU15)
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | [http://www.iea.org/Textbase/stats/noncountryresults.asp?nonoecd=Croatia Hrvatska]
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | nafta
| width="25%" align="middle" | '''3714'''
| width="25%" align="middle" | 923 (599)
| width="25%" align="middle" | 4.4
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | ugljen
| width="25%" align="middle" | '''2397'''
| width="25%" align="middle" | 521 (217)
| width="25%" align="middle" | 0.6
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | plin
| width="25%" align="middle" | '''2169'''
| width="25%" align="middle" | 913 (350)
| width="25%" align="middle" | 2.5
|}

 

{|
| width="11%" |
|}

===Struktura potrošnje fosilnih goriva===

<div align="center">'''Tablica 2.''' Glavni tipovi potrošnje fosilnih goriva</div>

{| width="639" border="1" align="center" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="162" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | energetska pretvorba
| width="263" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | privredna potrošnja
| width="194" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | privatna potrošnja
|-
| width="162" height="18" | električna struja
| width="263" height="18" | poljoprivreda, šumarstvo, ribolov
| width="194" height="18" | kućanstva
|-
| width="162" height="18" | para i topla voda
| width="263" height="18" | industrija i rudarstvo
| width="194" height="18" | promet
|-
| width="162" height="36" | 
| width="263" height="36" | neenergetska potrošnja u industriji
| width="194" height="36" | 
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | građevinarstvo
| width="194" height="19" | 
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | usluge
| width="194" height="19" | 
|}

{|
| width="11%" |
|}

Tablica 2. prikazuje sistematizaciju tipova potrošnje fosilnih goriva prema djelatnostima. Međutim, da bi se sagledale mogućnosti smanjenja emisije CO2 bolje je razdijeliti potrošnju prema tehnološkom procesu. Kako je potrošnja fosilnih goriva u poljoprivredi, šumarstvu, ribolovu i građevinarstvu uglavnom posljedica korištenje mehanizacije, dakle motora s unutrašnjim izgaranjem, ima smisla te djelatnosti pripojiti prometu. Potrošnja fosilnih goriva u uslugama slična je potrošnji u kućanstvima (uglavnom grijanje).

[[Image:Fosilfuels.gif|center]]

<div align="center">'''Slika 15.''' Struktura potrošnje fosilnih goriva u Hrvatskoj 1995. godine</div>

Slika 15. prikazuje udjele pojedinih tehnoloških procesa u potrošnji fosilnih goriva u Hrvatskoj, pa prema tome i emisiji CO2. Očito je da bi se u Hrvatskoj imalo smisla najviše djelovati na smanjenje emisije upravo u prometu, jer je tu najveći udio. Proizvodnja električne energije stvara manji dio emisije, iako joj se posvećuje najviše pažnje. To je stoga što za sada tehnologija ne omogućava veliki napredak u području smanjenja emisije CO2 u prometu.

===Smanjenje emisije CO2 pri proizvodnji električne energije===

{|
| width="2%" |
[[Image:dio.jpg]]
| width="80%" | ''' Nuklearna energija'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
Zemlje s velikim udjelom nuklearne energije u proizvodnji struje (Litva, Francuska, Belgija preko 60%, Ukrajina, Švedska, Bugarska, Slovačka, Švicarska, Mađarska, Slovenija preko 40%, Južna Koreja, Japan, Njemačka, Finska preko 30%, Španjolska, Britanija i Armenija preko 20%) će vrlo teško smanjiti emisiju ako se odluče za odustajanje od nuklearne opcije. Primjer Švedske koja je odlučila zatvoriti nuklearne elektrane:

IT IS often ticklish to balance protection of the environment against its cost. Sweden’s Social Democratic government has come up with a novel answer: a “green” policy that is not only hugely expensive, but may actually damage the environment. It plans shortly to shut a nuclear power station that is efficient and safe; another is to be closed in 2001. If the courts permit the closures, Sweden will be poorer and dirtier—and may be more at risk from nuclear accidents. (članak iz The Economist)

U potrazi za opcijama rješavanja problema globalnog zatopljenja (koje bi Hrvatsku ako ratificira Kyoto protokol mogao koštati godišnje oko 100 milijuna eura), skupih fosilnih goriva, pojave novih sigurnijih nuklearnih tehnologija, izostanak nesreća poslije Černobila te značajne vremenske distance u odnosu na nesreće, nuklearna energija se vraća u područje javnih rasprava kao moguće ekološki prihvatljivo rješenje. Ponovno uzimanje u obzir nuklearne energije u razvijenim zemljama i zemljama u tranziciji je ponovno postalo pravilo, a donesene su i neke odluke o gradnji. Pred katastrofalnim mogućim posljedicama globalnog zatopljenja, zeleni se sve češće opredjeljuju za nuklearnu energiju. Simatična je izjava 2004. godine osnivaća Greenpeace-a, Jamesa Lovelocka: “Only nuclear power can halt global warming.”

|}

{| width="100%"
| width="6%" |
| width="85%" |
'''Table 3'''. Prednosti i nedostaci nuklearne energije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | emisija CO2 je zanemariva
| width="50%" | politički neprihvatljiva u velikom broju zemalja
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | visoki kapitalni troškovi - značajno skuplja od fosilnih goriva
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | Hrvatska - premali energetski sistem 1 centrala = 1/4 sistema
|}

 Link:''' '''''' [http://www.iaea.org International Atomic Energy Agency - IAEA]''' 

| width="9%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]]
| width="80%" | ''' Kombinirani ciklus'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Kombinacijom plinske i parne turbine moguće je povećati efikasnost s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 50-65%. 

|}

{| width="100%"
| width="5%" |
| width="89%" |
'''Table 4'''. Prednosti i nedostaci kombiniranog ciklusa 

{| width="687" border="1"
| width="378" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="293" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="378" height="60" | udvostručenjem efikasnosti pri proizvodnji električne energije moguće je raspoloviti emisiju CO2
| width="293" height="60" | relativno komplicirana tehnologija
|}

 
| width="6%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Kogeneracija'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Ideja kogeneracije je da se otpadna toplinska energija koja izlazi iz dimnjaka termocentrale iskoristi, recimo za grijanje tople vode i pare (daljinska toplina), koja će se koristiti ili u industriji ili u sistemima distriktnog (centralnog) grijanja. Time se iskoristivost povećava s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 60-70%. Prema slici 15. vidi se je potrošnja fosilnih goriva na proizvodnju električne i toplinske energije slična, pa bi se teoretski moglo značajno smanjiti emisiju CO2. Međutim, kako je mjesto proizvodnje daljinske topline po definiciji različito od mjesta proizvodnje električne energije, nije za očekivati da će više od desetak posto električne energije biti proizvođeno kogeneracijom. 

|}

{| width="100%"
| width="2%" |
| width="95%" |
'''Table 5. '''Prednosti i nedostaci kogeneracije 

{| border="1"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | korištenjem istog goriva za proizvodnju električne i toplinske energije moguće je raspoloviti emisiju CO2
| width="50%" | proizvodnja toplinske energije mora biti na mjestu (ili blizu) potrošnje
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | proizvodnja električne energije mora biti blizu mjesta hlađenja (rijeke, more)
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | proizvodnja električne energije nije preporučljiva blizu velikih koncentracija stanovništva zbog zagađenja
|-
| 
| potrebna gradnja vrelovoda
|-
| 
| problem kondenzata
|}

linkovi:

<blockquote>

; '''[http://www.cogen.org/ Cogen Europe]''' 
; [http://www.energy.rochester.edu/cogen/chpguide.htm '''Cogeneration Buyers Guide'''] 

</blockquote>
| width="3%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Obnovljivi izvori'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Obnovljivi izvori su oni koji se ne troše našim korištenjem jer mi samo koristimo razliku u potencijalu: 

* hidroenergija 
* biomasa i otpad 
* sunčeva energija 
* energija vjetra 
* geotermalna energija 

Treba razlikovati korištenje tih energija za proizvodnju električne i toplinske energije. Za sada samo hidroenergija (tab. 6.) ima značajan udio (naročito u Hrvatskoj) u proizvodnji električne energije, iako se posljednjih godina probija energija vjetra koja se približava komercijalizaciji. Ipak, može se s velikom vjerojatnošću reći da obnovljivi izvori neće značajnije sudjelovati u zadovoljenju Kyoto protokola, bilo zbog cijene ili zbog ograničenih ekonomski iskoristljivih resursa.

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 6.''' Prednosti i nedostaci hidroenergije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | zanemariva emisija CO2
| width="50%" | jefitini potencijali već iskorišteni
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | velike HE čine velike ekološke štete (npr. dizanje nivoa vode - Međimurje)
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | male HE su teško isplative
|-
| 
| poplavljivanje korisnog (naseljenog ili obrađenog) zemljišta
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
Iako izgaranje biomase i otpada stvara emisiju CO2, smatra se da bi ta ista biomasa svojim prirodnim procesom truljenja emitirala istu količinu CO2 pa prema tome ulazi u energente koji smanjuju emisiju. Čak i uzgajanje biomase ima isti učinak jer će vegetacija povući gotovo sav potreban ugljik iz atmosfere. Djelomično sličan mehanizam se može uzeti i za otpad nepetrokemijskog porijekla. 

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 7.''' Prednosti i nedostaci izgaranja biomase 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | "zanemariva" emisija CO2
| width="50%" | slaba energetska moć
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | teška kontrola nad ostalim emisijama
|-
| 
| potrebna velika površina
|-
| 
| skup transport - samo na lokalitetu gdje je biomasa nusproizvod nekog drugog procesa
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Uvoz električne energije'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Iako je uvoz električne energije anatema danas u Hrvatskoj energetici, postavlja se pitanje nije li to najčišće rješenje? 

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 8.''' Prednosti i nedostaci uvoza električne energije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | emisija CO2 je zanemariva
| width="50%" | politički neprihvatljiva u Hrvatskoj - zašto? [Nizozemska zadovoljava iz uvoza 17% potrebne električne energije]
|-
| width="50%" | svaka se zemlja specijalizira za proizvodnju onoga u čemu ima "relative advantage" - efikasno korištenje resursa obavlja se podjelom rada
| width="50%" |
bolje je uvoziti proizvod nižeg stupnja dorade i dodavati mu vrijednost (dakle primarna versus sekundarna energija), ali samo ako je prerada efikasna - upitno za Hrvatsku
|-
| width="50%" | Hrvatska je premali energetski sistem (12TWh) - pool
| width="50%" | 
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
|}

===Smanjenje emisije CO2 racionalnim korištenjem energije===

Oblici neracionalnog korištenja energije:

=== Industrija ===

* bacanje kondenzata u kanalizaciju
* puštanje otpadne topline na jednom mjestu, kada se topla voda i para proizvode na drugom
* korištenje zastarjele tehnologije

=== Zgradarstvo ===

* gradnja kuća kao u Hrvatskoj (k = cca. 1.2-1.5 W/m2K) je ekonomski nonsense

:::::::'''Tablica 9.''' Usporedba potrošnje energije i emisije CO2, te ekonomske efikasnosti korištenja energije i intenziteta emisija CO2, 1996

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2" align="center"
| width="25%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/Pretvorba%20jedinica%20za%20energiju%20i%20volumen.htm kgoe] - kg of oil equivalent
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Svijet
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | bogate zemlje (OECD)
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | zemlje u tranziciji
| width="20%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | hrvatska
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_7.pdf kgoe/capita] 
| width="20%" align="middle" | 1684
| width="20%" align="middle" | 5259
| width="20%" align="middle" | 2732
| width="20%" align="middle" | 1418
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_8.pdf tCO2/capita] 
| width="20%" align="middle" | 4.0
| width="20%" align="middle" | 12.1
| width="20%" align="middle" | 7.4
| width="20%" align="middle" | 3.7
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_8.pdf GDP1995$/kgoe] 
| width="20%" align="middle" | 3.2
| width="20%" align="middle" | 5.0
| width="20%" align="middle" | 0.8
| width="20%" align="middle" | 2.8
|-
| width="20%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://www.powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/tab3_8.pdf kgCO2/GDP1995$] 
| width="20%" align="middle" | 0.7
| width="20%" align="middle" | 0.5
| width="20%" align="middle" | 3.4
| width="20%" align="middle" | 0.9
|}

 

{|
| width="11%" |
|}

Prema tablici 9. može se zaključiti da je potrošnja energije i emisija CO2 po glavi stanovnika (capita) i Hrvatskoj i ostalim zemljama tranzicije značajno niža od bogatih zemalja, međutim da je efikasnost iste s obzirom na iznos bruto domaćeg proizvoda lošija.

Zemlje u tranziciji trebaju 6 puta više energije za isti proizvod, te za isti proizvod emitiraju 7 puta više CO2 u atmosferu. Hrvatska je nešto bolja od prosjeka zemalja u tranziciji, ali je lošija od razvijenih zemalja.

S druge strane, postoji i protuargument, koji ukazuje na prirodni mehanizam koji dovodi do takve neefikasnosti. Naime, proizvodnju na srednjem nivou razvoja (sekundarni sektor) energetski je intenzivna, dok se ekonomska djelatnost na višem nivou razvoja (tercijarni sektor) odlikuje niskom energetskom intenzivnošću.
To pokazuje slika 16.

[[Image:trendgdp.jpg]]

Slika 16. Historijski trend energetskog intenziteta

===Smanjenje emisije CO2 u transportu===

Promet je vrlo značajan izvor emisije CO2, kao što se vidi na slici 15. u Hrvatskoj i najznačajniji. Međutim velike promjene se ne mogu postići više povećanjem efikasnosti postojeće tehnologije, jer je na tom području već mnogo učinjeno u zadnjih 20 godina od naftne krize. Tijekom devedesetih automobilska je industrija pod pritiskom kalifornijskih zakona ulagala u '''električne automobile''', međutim pokazalo se da ta tehnologija neće postati komercijalna, jer nisu razvijeni akumulatori koji bi zadovoljavali potrebe tržišta za pokretnošću. Krajem se devedesetih ubrzao razvoj automobila pogonjenih vodikom, i to s motorima s unutrašnjim izgaranjem (IC, slika 17.) i gorivim ćelijama (FC, slika 18., 19.). '''Motori s unutrašnjim izgaranjem na vodik''' su u uznapredovanoj fazi razvoja, tj. postojeći motori koji koriste plin mogu se relativno jednostavno preraditi na vodik.

Otkad je cijena nafte prešla 50 USD/bbl, zamjenska '''biogoriva''', etanol i biodizel postaju isplatljiva, te njihova potrošnja rapidno raste. '''Etanol''' se tehnički može dodavati u benzinska goriva do 22% te u dizelska goriva do 15% bez potrebe preinake vozila. U posljednjih desetak godina sve je veći udio u proizvodnji tzv. automobila na fleksibilan goriva (flexi-fuel vehicle - '''FFV'''), koje mogu koristiti E85 (gorivo s 85% etanola i 15% benzina). Do 10% etanola u gorivu služi kao zamjena za inače neophodni aditiv MTBE. Može se prema literaturi procijeniti da je proizvodnja etanola iz kukuruza isplatljiva naveliko u slučaju cijene nafte veće od 50 USD po barelu (što se može očekivati prema situaciji na tržištu te srednjeročnim interesima glavnih učesnika tijekom dovoljno dugog perioda). Zasad ne postoji strategija za korištenje bioetanola u Hrvatskoj. '''Biodizel''' se tehnički može dodavati u dizelska goriva do 5% bez potrebe preinake vozila, dok je za korištenje B70 ili B100 (70% i 100% biodizela) potrebno imati posebna vozila. Može se procijeniti da je pri očekivanoj cijeni nafte dodavanje biodizela isplatljivo. Postojeća Strategija energetskog razvitka predviđa da se 2010. u Hrvatskoj godišnje proizvodi 70.000 do 100.000 tona biodizela.

[[Image:ford.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 17.''' Ford Model U, Automobil pogonjen 
motorom s unutrašnjim izgaranjem na vodik</div>

'''Gorive ćelije''' su još uvijek tehnologija u razvoju, čija je cijena još uvijek dva reda veličine iznad nivoa potrebnog za komercijalizaciju (cca. 50 €/kW i 10000 sati rada).

[[Image:daimler2.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 18.''' DaimlerChrysler Necar 5, automobil pogonjen gorivim ćelijama</div>

[[Image:daimler3.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 19.''' DaimlerChrysler Commander 2, automobil pogonjen gorivim ćelijama</div>

Obje tehnologije ovise o razvoju '''spremnika''' za vodik (tekući vodik na -250oC, komprimirani vodik na 750 bar ili metalni hidrid), ili '''reformiranja''' (izdvajanja vodika iz ugljikovodika) nekog od ugljikovodika - najčešće etanola, ali može i metana, benzina, Diesela. Reformiranje se razvilo kao tehnologija da bi se izbjeglo rukovanje vodikom. Naime, '''stanice''' za točenje vodika moraju biti bez ljudi (slika 20.), u potpunosti automatizirane, što znači da je potrebno izgraditi potpuno novi sistem stanica, odvojen od postojećih. Punjenje nekog od ugljikovodika je već uhodana tehnologija, te može koristiti postojeću infrastrukturu.

[[Image:bmw.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 20.''' BMW automatska stanica za komprimiranje vodika (cca. 3 min)</div>

'''Uvijek za 4 godine'''

Članak iz '''1994''': A milestone is looming four years off. By '''1998''', 2% of all new cars in California must be ZEV (zero-emission vehicles, such as EVs, flywheel cars, hydrogen cars, etc.). In other words, this means an auto manufacturer must sell two EVs out of every hundred vehicles it sells. There will be a $5,000 penalty for each non-ZEV car sold beyond this ratio. And, importantly, this ratio will be based upon actual consumer sales: cramming a big, heavy, boxy van full of batteries won't get the manufacturer off the hook with a "nobody wanted or could afford it" argument. Other states have also adopted this mandate. Even Canada is close to joining the ZEV club. - Odgođeno do 2004 kada će 10% automobila morati biti ZEV na Kalifornijskom tržištu automobila.

Članak iz '''1999''': “TODAY the race to develop the fuel-cell car is over,” DaimlerChrysler’s chairman, Jürgen Schrempp, told journalists on March 17th. “Now we begin the race to lower the cost to the level of today’s internal combustion engine. We’ll do it by '''2004'''.” There is no point in understatement when you are determined to be first in the market with what may turn out to be the pollution-free product that succeeds the petrol-driven car within 30 years. [http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/The%20fuel-cell%20car%20accelerates.htm (The Economist, 1999)]

Članak iz '''1999''': THIS WEEK two nails were hammered into the coffin of the internal-combustion engine. The first came when Toyota and General Motors, which between them make a quarter of the world’s cars, signed a pact to develop alternatives. These include battery-powered cars, “hybrid” vehicles that have both electric and petrol engines, and—most significantly—vehicles powered by fuel cells. The second was the result of an alliance between DaimlerChrysler and Ford (another quarter of the world’s car production), and Ballard Power Systems, a Canadian firm that has been developing fuel cells for use in vehicles for several years. [http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/The%20fuel-cell%20car%20accelerates.htm (The Economist, 1999)]

Članak iz '''2002''': U.S. Legislators Propose H2GROW Act. 
U.S. Senator Ron Wyden (D-OR) and U.S. Representative Christopher Cox (R-CA) have introduced a bipartisan bill called the H2GROW Act - Hydrogen Transportation Wins Over Growing Reliance on Oil. The bill includes tax credits: for the purchase of fuel cell vehicles; for hydrogen fuel; and for building a hydrogen-fueling infrastructure. The goal of the H2GROW Act is to reduce reliance on 30 million barrels of foreign oil a year. The bill also mandates that hydrogen-powered vehicles must comprise a minimum percentage of federal fleets, from five percent for fleets of 100 vehicles or more in 2006 to 50 percent for fleets of 50 vehicles or more in 2012. [http://www.senate.gov/Senate404.html (http://wyden.senate.gov/media/2002/2003211557.html)]

linkovi:


 [http://arbis.arb.ca.gov/msprog/zevprog/zevprog.htm Zero-Emissions Vehicle Program]
 [http://energy.ca.gov/afvs/index.html Alternative Fuel Vehicles]
 [http://www.fuelcelltoday.com/ Fuel cell today]
 [http://www.h2cars.biz/ H2CarsBiz]


=== Kyoto protokol ===

The protocol, adopted by the 159 countries present, sets legally binding targets for cutting the emissions of six greenhouse gases—mostly pollutants caused by burning coal, oil and other hydrocarbon fuels—by an aggregate 5.2% from 1990 levels during the years 2008 to 2012. (članak iz The Economist)

United Nations Framework Convention on Climate Change
website - http://unfccc.int/2860.php

'''Konvencija i Kyoto Protocol:''' http://unfccc.int/resource/convkp.html

'''Konvencija
tekst''': http://unfccc.int/resource/conv/index.html

'''potpisnici''': http://unfccc.int/resource/conv/ratlist.pdf
potpisana i ratificirana: 189 zemalja (Hrvatska uključena u Aneks I)
Aneks I - zemlje Zapada i tranzicije

'''Kyoto Protokol'''
tekst: http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.pdf

potpisnici: http://unfccc.int/files/essential_background/kyoto_protocol/application/pdf/kpstats.pdf
Kyoto Protokol je stupio na snagu 16. veljače. Ratificiran od strane 156 zemalja (ali nisu Australija, Hrvatska, Kazahstan, Monaco, SAD i Zambija).

Potpisnici Protokola su se obavezale pratiti emisije stakleničkih plinova. Zemlje potpisnice Aneksa B Protokola su se obavezale smanjiti emisije u odnosu na baznu godinu, tijekom prvog budžetskog perioda 2008-12.

One zemlje koje to ne uspiju mogu nadokupiti dozvole za emitiranje više emisija od onih zemalja koje su smanjile više nego što su trebale (Emission Trading), ili mogu uložiti u projekte smanjenja emisija u drugim zemljama Aneksa B (Joint Implementation) ili zemljama koji nisu dio Aneksa (Clean Development Mechanism).

[[Image:kyoto.jpg]]

Slika 21. Očekivani trend emisije CO2 u Hrvatskoj i preuzete obaveze po Kyoto protokolu

'''Kyoto protokol - linkovi :'''
The Kyoto Protocol on Climate Change - http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.html

Beginner's Guide to the UNFCCC Convention on Climate Change - http://unfccc.int/resource/beginner.html

WEATHERVANE: climate change, global warming, The Kyoto Protocol, climate policy - http://www.weathervane.rff.org./

The Kyoto Protocol: The Realities of Implementation - http://www.weathervane.rff.org/features/feature027.html

RECORD BREAKING TEMPERATURES SEEN AS POSSIBLE EVIDENCE OF FASTER RATE OF GLOBAL WARMING - http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm

Carbon Market News - http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm

Still Wating for Greenhouse - http://www.john-daly.com/

Lomborg, The Skeptical Environmentalist - http://www.lomborg.com/

'''The Economist o promjeni klime i Kyoto protokolu:'''

[[Hot air from Kyoto|Hot air from Kyoto]]

[[Big business and global warming |Big business and global warming ]]

[[A fund for carbon traders |A fund for carbon traders ]]

[[Where to sink carbon |Where to sink carbon ]]

==Zaključak==

[[Image:Crta.jpg]]

* Emisije u energetici i prometu, značajni su izvor lokalnih i globalnih emisija
* Emisije uzrokuju zdravstvene probleme, kisele kiše i globalno zatopljenje
* Kyoto protokol protiv globalnog zatopljenja - teško ostvarivo smanjenje emisije CO2
* Racionalnim korištenjem energije u industriji i kućanstvima može se učiniti dosta na smanjenju emisije, ali ljudi se nisu spremni odreći životnog standarda
* Nuklearna energija se ponovo pojavljuje kao realno rješenje, iako politički neprihvatljiva u mnogim zemljama,te skuplja od energije dobivene iz fosilnih goriva - Kyoto protokol kao izbor između globalnog zatopljenja i nuklearne energije
* Za Hrvatsku je uz racionalno korištenje energije (gdje su neiskorištene mogućnosti velike), vjerojatno najjeftinije rješenje dugoročni uvoz struje iz susjednih zemalja, te korištenje biogoriva.

[[Image:Crta.jpg]]

Where to sink carbon

2008-01-18T18:07:34Z

Rmikulandric:

The rise of the sink

NOT all industries are worried about the Kyoto accord.
In fact, many investors in agriculture and forestry are hoping that the price of carbon emissions shoots sky high.
They even think that the deal will create lucrative new markets for them.

Sound odd? The World Resources Institute, an environmental think-tank, explains: “Drawing carbon dioxide out of the air and into biomass is the only known practical way to remove large volumes of greenhouse gas from the atmosphere.” Biomass is jargon for trees and plants, which consume carbon dioxide and emit oxygen.

The final Kyoto treaty may include provisions to allow a trade in the carbon stored naturally in “sinks”, such as tropical forests and farms. If so, polluting firms may pay the owners of such “sinks” handsome sums; in return, they would receive credits to help them meet the emissions standards accompanying the Kyoto treaty.

Farmers are keenly eyeing this market. Agriculture, argue Helen Durrant and Graham Ford of PA Consulting, has become such a commodity business that it has been deprived of investment. “If the market for carbon management really does take off,” they say, “we could see huge investment flows to rural areas.”

Growing such crops as switchgrass not only absorbs carbon, but also produces a fuel that some power plants can use instead of oil, coal or gas. Techniques that keep greenhouse gases trapped in the soil, such as injecting seeds rather than tilling, have already led to lucrative contracts.

In forestry, Australia is forging ahead. The State Forests of New South Wales, a government firm based near Sydney, has worked out a clever way to measure, and trade, the carbon dioxide stored in trees. Firms pay the company to plant and manage forests on land leased from local farmers. In return, they get tradable emissions credits. Already, Pacific Power and Delta Energy, two local firms, and Tokyo Electric Power Company have signed on. Encouraged by this flurry, the Sydney futures exchange now wants to create an electronic market for trading carbon credits.

And if the forest burns down? That’s yet another business opportunity. Several insurers have come up with policies; and one of them, America’s Aon, is about to launch a unit dedicated specifically to dealing with carbon risk-management.

A fund for carbon traders

2008-01-18T18:06:37Z

Rmikulandric:

Greenhouse gases

Cost free

WHAT is the cost of carbon? This odd question is troubling the bosses of big manufacturing
companies these days. At present, the financial cost of emitting carbon dioxide, the principal
culprit in global warming, is next to nothing, because no penalties are imposed on firms
producing it. One of the main aims of the Prototype Carbon Fund (PCF), launched by the World Bank on January 18th, is to help set a figure on the cost of carbon emissions—and thus to encourage firms to invest in cutting them.

The Kyoto protocol, an international treaty aimed at curbing global warming, was signed by the world’s rich countries three years ago. It seeks sharp restrictions on greenhouse-gas emissions; it also calls for international trade in emissions, to help lower the cost of compliance. The treaty should be finally agreed on in November this year; but already a “pre-compliance” market has sprung up in anticipation of future curbs on greenhouse gases, and this market suggests a price of carbon emissions. Garth Edward of Natsource, an emissions broker that is already trading greenhouse gases, says the range of recent trades has been $1 to $3 a tonne. As the market develops, the price is likely to rise.

But to what level? The World Bank’s PCF should help answer that question by spurring the nascent market. The idea is for the fund to invest in green technologies, such as renewable energy, in poor countries, thus reducing greenhouse-gas emissions. These reductions are to be independently verified by experts on behalf of the PCF, and transferred as credits to the fund’s investors, which include such firms as Electrabel, of Belgium, several Japanese utilities, and various Nordic governments. The projects will be selected by the World Bank, which will help set them up. The first project will capture greenhouse-gas emissions from open landfills in Latvia and use them to generate electricity.

Though small (only $75m now, with a cap of $150m), the PCF should add supply to an illiquid market. The scheme will also educate prospective buyers and sellers; a principal aim of the PCF, says the World Bank’s Robert Watson, an expert on global warming, is “to learn by doing.” Hence, the scheme will publish full details of the nuts and bolts of transactions, which can then serve as blueprints for other schemes.

The higher the price of carbon rises, the more interest there will be in cutting emissions. Two factors seem to be keeping it low at the moment. One is the quality of credits. After all, it is not easy to get an independent audit of carbon accounts today, although firms such as PricewaterhouseCoopers are starting to try. Another risk is that the Kyoto protocol will fall apart altogether.

The PCF tackles the first problem head on. Its projects will be modified to match exactly what is finally agreed on by Kyoto negotiators. Experts say that this should ensure that the credits from this scheme will be of a “high quality”, and so warrant a premium.

But how much, exactly, should the World Bank’s seal of approval add to the price of carbon? Mr Watson talks of a price of between $15 and $30 per tonne of carbon. That may seem a lot to some, though it looks a bargain to those in countries such as Japan that are already more energy-efficient than, say, the United States; reducing carbon output further will be expensive in such places. That is why the Japanese utilities were interested in investing in the PCF: “These could be the cheapest credits that they will find,” says Mr Watson.

And what of the broader risk that the whole Kyoto protocol will collapse? One might expect the price of carbon to fall to nil in such a case. Perhaps not, says Robin Bidwell, chairman of ERM, an environmental consultancy. He says that big business, especially in Europe, is becoming convinced that whatever happens with the Kyoto deal, some form of domestic or pan-regional emissions restrictions are inevitable in the next five years. Only this week, France unveiled a tax on energy-consuming industries as part of a ten-year plan to curb emissions.

Hence, many firms are deciding to address the problem now. Royal Dutch/Shell, an oil giant, is a good example. Convinced that action on global warming is necessary and inevitable, the firm has promised to cut its greenhouse-gas emissions to 10% below their 1990 level within three years. To help it do so, it is just about to launch an internal carbon-emissions trading scheme. Aidan Murphy, who heads the firm’s climate-change efforts, says Shell is starting to use shadow carbon-prices: that is, all its big investments must be analysed to see if they provide adequate returns if carbon emissions are priced at $5, $20 or $40 per tonne. “This is not altruism,” insists Mr Murphy. “The key is the cost of carbon.”

Big business and global warming

2008-01-18T18:05:19Z

Rmikulandric:

Seeing green

The environment

BIG business, especially in America, has long been suspicious of claims that the globe is warming.
Oil companies have noisily rubbished the science of climate change.
Electric utilities have tried to stoke fears among ordinary folk that the Kyoto Protocol,
a UN treaty on climate change being negotiated next week in Germany,
would cut economic growth and cost jobs.
So it is all the more suprising that some of the world’s biggest companies are changing their tune. Leading the way are BP Amoco and Royal Dutch/Shell, two large European oil firms, whose bosses now state plainly what was once considered heresy: global warming is real and merits immediate action. A number of American utilities vow to find ways to reduce the harm done to the atmosphere by their power plants. DuPont, the world’s biggest chemicals firm, even declared in September that it would voluntarily reduce its emissions of greenhouse gases to 35% of their level in 1990 within a decade. What is going on?

These firms are the first to see that fixing global warming could give rise to the world’s next trillion-dollar industry: the greenhouse-gas trade. An agreement that surfaced this week gives a glimpse of how such a business might emerge. Ontario Power Generation, a Canadian utility, has struck a deal with Zahren Alternative Power, a small American firm, to purchase environmental “credits” to offset OPG’s emission of 2.5m tonnes of carbon dioxide, the principal greenhouse gas. Zahren creates these credits by capturing methane, another greenhouse gas, that would otherwise have escaped from landfills, and uses the gas to generate electricity.

This is but the latest in a serious of unusual transactions. Last year, American Electric Power, a big electricity utility, declared that it would spend $5.5m on protecting rainforests in Bolivia to offset emissions from its many coal-fired plants. In October a coalition of Canadian energy companies struck a deal with Iowa farmers to buy up to 3.3m tonnes of carbon dioxide credits. The farmers generate the credits by not tilling their soil; instead, they agree to inject seeds into soil direct. Doing so, say scientists, will prevent the release of up to four tonnes of the gas per acre every year.

Such deals are happening now because the Kyoto treaty has prompted three sorts of companies to push for the creation of a global market in greenhouses gases: the losers, the winners and the middlemen. The big potential losers from the treaty are the heavy-industrial firms and energy companies. For such firms, the introduction of carbon taxes or fees on emissions could prove devastating. They see deals to offset liabilities, though speculative, as an inexpensive hedge.

They are also promoting experiments in trading that should help persuade sceptics in government. BP Amoco, for example, has this year launched an internal carbon-dioxide trading scheme among its many far-flung divisions to help them meet targets for reducing emissions. Unipede, a coalition of big European electricity utilities, and the International Energy Agency in October completed a full-fledged simulation of electricity and carbon-dioxide trading.

The winners are those that can cheaply create what the losers desperately want: reductions in emissions. Though the science is evolving, it is clear that agribusinesses, forestry firms and others who can keep greenhouse gases from entering the atmosphere could profit handsomely from the Kyoto deal. This has set off a flurry of research. Siemens and Shell, for example, have just announced a new fuel-cell technology for oil rigs that will capture emissions of carbon dioxide and methane, generate power from them cleanly, and sequester the exhaust.

Middlemen are keen too. Already, lots of energy and commodity exchanges are trying to get into the act. London’s International Petroleum Exchange is promoting itself vigourously as the future home of global carbon trading; rival exchanges are also vying for the title. Banks and insurance companies worry that global warming increases the risk of catastrophes, but also spot an opportunity. Ivo Knoepfel of Swiss Re, a large reinsurance company, says his firm is keen to securitise international emissions-trading permits.

Keener still are energy- and commodity-trading firms. Peter Zaborowsky of Natsource, one of America’s biggest such firms, reckons that carbon trading will be a $60 billion-a-year market in America alone; and that if politicians agree on clear rules for international trading, the global market could in time reach a trillion dollars a year.

In the meantime, one group looks likely to make a fortune out of all the uncertainty: the consultants. Swiss Re’s Mr Knoepfel sees insurance companies rushing to get into the business of helping clients assess carbon liabilities and assets. Scientists are pocketing handsome sums advising on sequestration projects. Already, big accounting firms such as PricewaterhouseCoopers and KPMG have set up units dedicated to carbon consulting. Even green groups are profiting. As companies seek to win credibility for their efforts at reducing emissions, they are inviting mainstream green groups such as Washington’s Environmental Defence Fund to advise them and to keep them honest. For industrialists paying reluctantly to clean up their act, that must be a bitter pill.

ENERGETIKA I OKOLIŠ

2007-12-18T11:08:05Z

Rmikulandric: /* Kisele kiše */

Osnove energetike

==Cilj poglavlja==
[[Image:Crta.jpg]]

Cilj ovog poglavlja je upoznati se najvažnijim mehanizmima kako energetika emisijama utječe na okoliš, te mogućnostima za smanjenje negativnog utjecaja.

==Svrha poglavlja==
[[Image:Crta.jpg]]

Nakon završetka ovog poglavlja, trebali biste moći:

#Razumjeti mehanizme '''emisija''' u energetici
#Razumjeti osnove nastajanja '''kiselih kiša''' te dobiti uvid u utjecaj koji emisije imaju na ljudsko '''zdravlje'''
#Razumjeti mehanizam '''globalnog zatopljenja''' i utjecaj koji energetika ima na njega
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 '''pri proizvodnji električne energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 '''racionalnim korištenjem energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 u '''transportu'''
#Poznavati osnove '''Kyoto Protokola'''

=Uvod:=
[[Image:Crta.jpg]]

Tijekom druge polovice dvadesetog stoljeća, sve više postaje jasno da ljudsko djelovanje na Zemlji ima za posljedicu promjene u okolišu, s potencijalno velikim posljedicama na ekološki sistem, floru, faunu, klimu, ali i na zdravlje i kvalitetu života ljudi. Te promjene, antropogene po svojem uzroku, posljedica su prilagođivanja okoliša ljudskim potrebama, krčenjem prirodnih habitata za potrebe poljoprivrede, kao posljedica urbanizacije i izgradnje prometnih pravaca, te zagađenjem okoliša otpadnim tvarima u poljoprivredi, industriji i prometu, te u energetskim transformacijama.

Promatrajući u ovome poglavlju odnos energetike prema okolišu, naglasak će se staviti na energetske transformacije, te zagađenja okoliša 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 utječu na ekosistem, neke zagađujući lokalno, a neke djelujući globalno. Dok je lokalno štetno djelovanje emisija svima vidljivo, i lagano se dolazi do koncenzusa oko mjera zaštite čim kada je društvo riješilo osnovne egzistencijalne probleme, dotle je globalno djelovanje emisija manje očito, i potrebno je stvarati širi koncenzus da bi se pokrenule mjere zaštite okoliša. 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. Tako će biomasa, koja je obnovljivi izvor, imati značajne lokalne emisije, vjetroenergija može imati negativan utjecaj na faunu, a čistoća će solarne energije skrivati zagađenja u procesu proizvodnje kolektora.

Ovo će se poglavlje posvetiti ukratko emisijama koje izazivaju kisele kiše, te nešto više trenutno vrlo važnom problemu emisija stakleničkih plinova, efektima tih emisija, te načinima smanjivanja tih emisija, što će biti od imanentnog značaja za energetsku politiku i razvoje energetskih tehnologija u sljedeće dvije dekade.

[[Image:Crta.jpg]]

=Emisije u energetici=
[[Image:Crta.jpg]]

===Kisele kiše===

Svjedoci smo degenerativnih procesa u europskim šumama, uzrokovanih pojavom koju zovemo kiselim kišama. Kiselost kiša uzrokovana je povećanom količinom vodikovog iona H+ u otopini, koji je posljedica sljedećih

kemijskih procesa:

HNO3 => NO3- + H+

H2SO4 = > SO42- + 2H+

Emisije SOx i NOx pri energetskim transformacijama su glavni antropogeni izvor tih spojeva u atmosferi. Slika 1. pokazuje utjecaj koji sulfatni aerosoli imaju na sunčevo zračenje, te dobro pokazuju geografski raspored emisija SOx.

[[Image:oe2p.jpg]]

Slika 1. Geografska raspodjela utjecaja sulfatnih aerosola na sunčevo zračenje, W/m2

Djelovanje je emisija SOx regionalno, te koncentrirano u razvijenim zemljama, ali emisije se šire i preko nacionalnih granica malih zemalja, poput Hrvatske. Rješavanje problema kiselih kiša leži u smanjenju emisija SOx u energetskim transformacijama, na području zahvaćenih kontinenata. Potrebno je nadnacionalno djelovanje, ali ne i globalno.

Tehnologije za smanjenje emisija SOx su prvenstveno izbjegavanje korištenja fosilnih goriva s visokim udjelom sumpora, metode za DeSOx desumporizaciju kojima se pročišćavaju dimni plinovi, te financijske metode poput trgovanja emisijama, kojima se omogućuje minimizacija troška smanjenja emisija tržišnim alociranjem emisionih kvota.

===Utjecaj na zdravlje===

Lokalne emisije polutanata izazivaju zdravstvene probleme, često povećavajući rizik od kancerogenih oboljenja i za dva reda veličine, u područjima s velikim zagađenjem. Ponajprije to su emisije čestica, ozona, NOx, CO, ali i mnogih drugih spojeva, koji su nusprodukt energetskih transformacija, u prometu i energetici. Tako npr. prosječni Amerikanac ima šansu 1:100000 da oboli od raka kao posljedice zagađenja zraka, dok stanovnik velikih gradova živi s 20 puta većim rizikom, 1:5000, da tako oboli.

Zagađenje otpadnih voda, inače veliki problem za ljudsko zdravlje, nije primarno posljedica energetskih transformacija. Naime, iako se koriste velike količine vode u energetskim transformacijama, ipak je daleko značajniji utjecaj industrijskih procesa i korištenja vode u kućanstvima. Voda, kao jedan od osnovnih preduvjeta za život, može se smatrati da s energijom, predstavlja resurs, koji je čovječanstvo počelo koristiti u količinama koje nadilaze mogućnosti, te da će to biti jedan od glavnih tehnoloških pitanja XXI stoljeća.

Zagađenja bukom, vizualna zagađenja, zagađenje svjetlom, svjedoci smo novih oblika polucije, ili ih samo više primjećujemo, zahvaljujući značajno povećanom ekonomskom prosperitetu, koji onda postavlja i sve veće zahtjeve na kvalitetu života, često su posljedica energetskih transformacija, te o njima treba voditi računa.

Međutim, iako je šteta učinjena visokim stupnjem korištenja energije velika, korist u obliku povećane kvalitete života, produljenog života, povećane individualne slobode, je daleko veća. Iako se nulto rješenje, dakle demontiranje ljudske civilizacije, kao što zagovaraju najekstremniji predstavnici ekološkog pokreta, može smatrati ideološki konzistentnim, gledano iz pseudoobjektivne pozicije "ljudi kao samo jedna vrsta", nije realno za očekivati da će se dogoditi. S druge strane, moguće je mnogo učiniti na smanjenju zagađenja, uz mali direktni trošak, u isti mah povećavajući kvalitetu života ljudi, te smanjujući opterećenje na resurse. Kod traženja optimalnog kursa, nije moguće unaprijed odrediti odnose pojedinih faktora, nego treba tražiti optimum specifičan za određenu situaciju, uzimajući u obzir ekonomske, ekološke i socijalne faktore.

[[Image:Crta.jpg]]
=Klimatske promjene=
[[Image:Crta.jpg]]

===Efekt staklenika===
[[Image:Crta.jpg]]

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, N2O, 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 (I) 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 utjecaj 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.

[[Image:xxx.jpg]]

Slika 2. Što je to efekt staklenika?
Dio reflektiranog zračenja se apsorbira u stakleničkim plinovima
(CO2, N2O, CH4, HFC, PFC, SF6).
Značajan mehanizam održanja temperature atmosfere (bez tih plinova temperatura bi bila 30oC niža.

===Promjena koncentracije CO2 i temperature===

Danas je već sa sigurnošću poznato da se koncentracija ugljičnog dioksida značajno povećala tijekom posljednjeg stoljeća, te je gotovo sigurno da je to posljedica ljudske aktivnosti. Najznačajnija ljudska aktivnost koja ima za posljedicu emisije ugljičnog dioksida je izgaranje fosilnih goriva.

[[Image:slika3.jpg]]

Slika 3. Promjena povjesne koncentracije CO2 mjerene
u atmosferi od 1960, te u vječnom ledu od 1860.

Što je s promjenama temperature? Usrednjena globalna temperatura raste (Slika 4.), ali se taj indeks računa na bazi podataka iz meteoroloških stanica s nepoznatom točnošću podataka, te često stanica smještenih u gradovima. Usrednjena temperatura u SAD, gdje su mjerenja bilježena sa većom sigurnošću, raste manje značajno (Slika 5.). Mjerena temperatura troposfere (Slika 6.), dakle bez utjecaja mjernih nepreciznosti i gradova, ipak ukazuje na povećanje od najmanje 0.4 C.

[[Image:slika4.gif]]

Slika 4. Promjena globalne prosječne temperature
1880-2000 prema Goddard Institute (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika5.gif]]

Slika 5. Promjena prosječne temperature u SAD
1880-2000 prema Goddard Institute (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika6.gif]]

Slika 6. Promjena globalne prosječne temperature 1979-2003 mjerena iz NOAA satelita (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

Da li postoji neka veza između promjene koncentracije ugljičnog dioksida i temperature? Slika 7. pokazuje usporedbu promjene koncentracije CO2 i prosječne globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina. Koncentracija CO2 dobivena je iz uzoraka antarkičkog leda, mjerenjem koncentracije u zaostalim mjehurićima zraka. Temperatura je rekonstruirana na temelju podataka o glacijacijama, te ciklusima flore i faune na zemlji u proteklih 150000 godina. Usporedba krivulja temperature i koncentracije CO2 vrlo uvjerljivo ukazuje na postojanje relacije, ali postavlja se pitanje koliko su ti podaci precizni.

[[Image:slikka7.jpg]]

Slika 7. Usporedba promjene koncentracije CO2 i prosječne
globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina

Može se iz slike 7. primijetiti da postoje i prirodni izvori promjene koncentracije CO2 među ostalim i vulkanske erupcije. Zemlja je dinamički a ne statički sistem, dakle oscilacije su normalna i prirodna pojava. Međutim, sve je više vjerojatno da postoji dovoljno jaka veza između koncentracije CO2 i prosječne globalne temperature, da bi se moglo govoriti o globalnom zatopljenju kao posljedici ljudske aktivnosti.

===Modeliranje globalnog zatopljenja===
Da bi se moglo s dovoljnom dozom sigurnosti utvrditi da neka teza stoji, potrebno je teoriju potvrditi eksperimentom. Modeli klimatskih promjena, bazirani na računalnoj mehanici fluida (CFD), koji se razvijaju u posljednje 3 dekade, pokušavaju pretpostavljene procese u atmosferi modelirati i usporediti s izmjerenim temperaturama. Prvi takvi modeli, koji su se pojavili sedamdesetih godina, uzimali su u obzir samo efekt staklenika.

[[Slika:Modtemp.jpg]]

Slika 8. Usporedba mjerenih vrijednosti prosječne globalne temperature te vrijednosti dobivenih modeliranjem.

Iz Slike 8. vidljivo je da se uzimanjem u obzir samo efekta staklenika dobivaju prevelike vrijednosti, ali ako se k tome uzmu u obzir i efekt sulfatnih aerosola, te fluktuacija sunčevog zračenja (http://climatechange.umaine.edu/Research/Contrib/html/19.html) dobije se rezultat koji se odlično poklapa s mjerenim rezultatima, te uz pretpostavku da mjereni podaci dobro predstavljaju stvarno stanje, ukazuju da nam je veza poznata i da možemo računati utjecaj. Ako se takvi modeli primjene na model svjetske klime dobije se temperaturna distribucija za 2080 kao na slici 9.

[[Slika:tempdiff.jpg]]

Slika 9. Raspored porasta temperature od danas pa do 2080.
a)Scenario bez pokušaja smanjenja emisija (business as usual)
b)Scenario u kojem se koncentracija CO2 stabilizira na 750 ppm
c)Scenario u kojem se koncentracija CO2 stabilizira na 550 ppm

===Kretanje emisija CO2===

===Posljedice globalnog zatopljenja===

===Izvori emisije CO2===
[[Image:Crta.jpg]]

Emisije CO2, najvažnijeg plina koji utječe na efekt staklenika, uglavnom su posljedica energetskih transformacija, u kojima se izgaranjem goriva kemijska energije pretvara u toplinsku (koja se kasnije može koristiti direktno kao toplina ili za proizvodnju električne energije), ili u transportu, gdje se kemijska energija goriva pretvara u mehaničku energiju. Manji dio emisija dolazi iz industrijskih procesa, u kojima je ugljični dioksid nusprodukt, koji se gotovo redovno ispušta u atmosferu. Također, fosilna goriva sadrže manje količine ugljičnog dioksida, koji se prilikom vađenja iz zemlje, ispušta u atmosferu.

Što je s biomasom?

Izgaranje drva i biomase rezultira emisijama CO2, međutim, u slučaju da je drvna masa ili biomasa općenito, zamijenjena novim rastom, može se reći da je ugljični dioksid koji je ispušten u atmosferu, iz nje i izvučen, te da je proces obnovljiv. Zato se emisije biomase ne obračunavaju na isti način kao i fosilna goriva, nego se bilanca radi na ukupnoj količini CO2, koja je akumulirana u vegetaciji. U slučaju da korištenje biomase rezultira smanjenjem akumulirane količine CO2, tada se ne može govoriti o obnovljivosti biomase.

Izgaranje fosilnih goriva

Fosilna goriva su također nastala od biomase, ali je brzina njihovog nastanka zanemarivo mala, te je vezana na specifične geološke uvjete, tako da se dakle mogu smatrati neobnovljiva, u okvirima ljudske povijesti.

- nafta i njeni derivati (mazut, lož ulje, teško ulje, lako ulje, diesel, benzin, itd.)
- ugljen
- plin

1 kg C -> 44/12 kg CO2

1 t nafte ili ugljena s c=0.8 -> 44/12*0.8= 2.93 t CO2

::::::::::'''Tablica 1.''' Potrošnja fosilnih goriva u svijetu, Evropi (uključuje i zemlje bivšeg SSSR-a) i Hrvatskoj 2002

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2" align="center"
| width="25%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/jedinice.html mtoe] - million tons of oil equivalent
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Svijet
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Evropa (EU15)
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | [http://www.iea.org/Textbase/stats/noncountryresults.asp?nonoecd=Croatia Hrvatska]
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | nafta
| width="25%" align="middle" | '''3714'''
| width="25%" align="middle" | 923 (599)
| width="25%" align="middle" | 4.4
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | ugljen
| width="25%" align="middle" | '''2397'''
| width="25%" align="middle" | 521 (217)
| width="25%" align="middle" | 0.6
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | plin
| width="25%" align="middle" | '''2169'''
| width="25%" align="middle" | 913 (350)
| width="25%" align="middle" | 2.5
|}

 

{|
| width="11%" |
|}

===Struktura potrošnje fosilnih goriva===
[[Image:Crta.jpg]]

::::::::::::::: '''Tablica 2.''' Glavni tipovi potrošnje fosilnih goriva

{| width="639" border="1" align="center" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="162" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | energetska pretvorba
| width="263" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | privredna potrošnja
| width="194" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | privatna potrošnja
|-
| width="162" height="18" | električna struja
| width="263" height="18" | poljoprivreda, šumarstvo, ribolov
| width="194" height="18" | kućanstva
|-
| width="162" height="18" | para i topla voda
| width="263" height="18" | industrija i rudarstvo
| width="194" height="18" | promet
|-
| width="162" height="36" | 
| width="263" height="36" | neenergetska potrošnja u industriji
| width="194" height="36" | 
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | građevinarstvo
| width="194" height="19" | 
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | usluge
| width="194" height="19" | 
|}

{|
| width="11%" |
|}

Tablica 2. prikazuje sistematizaciju tipova potrošnje fosilnih goriva prema djelatnostima. Međutim, da bi se sagledale mogućnosti smanjenja emisije CO2 bolje je razdijeliti potrošnju prema tehnološkom procesu. Kako je potrošnja fosilnih goriva u poljoprivredi, šumarstvu, ribolovu i građevinarstvu uglavnom posljedica korištenje mehanizacije, dakle motora s unutrašnjim izgaranjem, ima smisla te djelatnosti pripojiti prometu. Potrošnja fosilnih goriva u uslugama slična je potrošnji u kućanstvima (uglavnom grijanje).

[[Image:Fosilfuels.gif|center]]

:::::::::::::: '''Slika 15.''' Struktura potrošnje fosilnih goriva u Hrvatskoj 1995. godine

Slika 15. prikazuje udjele pojedinih tehnoloških procesa u potrošnji fosilnih goriva u Hrvatskoj, pa prema tome i emisiji CO2. Očito je da bi se u Hrvatskoj imalo smisla najviše djelovati na smanjenje emisije upravo u prometu, jer je tu najveći udio. Proizvodnja električne energije stvara manji dio emisije, iako joj se posvećuje najviše pažnje. To je stoga što za sada tehnologija ne omogućava veliki napredak u području smanjenja emisije CO2 u prometu.

===Smanjenje emisije CO2 pri proizvodnji električne energije===
[[Slika:Crta.jpg]]

{|
| width="2%" |
[[Image:dio.jpg]]
| width="80%" | ''' Nuklearna energija'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
Zemlje s velikim udjelom nuklearne energije u proizvodnji struje (Litva, Francuska, Belgija preko 60%, Ukrajina, Švedska, Bugarska, Slovačka, Švicarska, Mađarska, Slovenija preko 40%, Južna Koreja, Japan, Njemačka, Finska preko 30%, Španjolska, Britanija i Armenija preko 20%) će vrlo teško smanjiti emisiju ako se odluče za odustajanje od nuklearne opcije. Primjer Švedske koja je odlučila zatvoriti nuklearne elektrane:

IT IS often ticklish to balance protection of the environment against its cost. Sweden’s Social Democratic government has come up with a novel answer: a “green” policy that is not only hugely expensive, but may actually damage the environment. It plans shortly to shut a nuclear power station that is efficient and safe; another is to be closed in 2001. If the courts permit the closures, Sweden will be poorer and dirtier—and may be more at risk from nuclear accidents. (članak iz The Economist)

U potrazi za opcijama rješavanja problema globalnog zatopljenja (koje bi Hrvatsku ako ratificira Kyoto protokol mogao koštati godišnje oko 100 milijuna eura), skupih fosilnih goriva, pojave novih sigurnijih nuklearnih tehnologija, izostanak nesreća poslije Černobila te značajne vremenske distance u odnosu na nesreće, nuklearna energija se vraća u područje javnih rasprava kao moguće ekološki prihvatljivo rješenje. Ponovno uzimanje u obzir nuklearne energije u razvijenim zemljama i zemljama u tranziciji je ponovno postalo pravilo, a donesene su i neke odluke o gradnji. Pred katastrofalnim mogućim posljedicama globalnog zatopljenja, zeleni se sve češće opredjeljuju za nuklearnu energiju. Simatična je izjava 2004. godine osnivaća Greenpeace-a, Jamesa Lovelocka: “Only nuclear power can halt global warming.”

|}

{| width="100%"
| width="6%" |
| width="85%" |
'''Table 3'''. Prednosti i nedostaci nuklearne energije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | emisija CO2 je zanemariva
| width="50%" | politički neprihvatljiva u velikom broju zemalja
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | visoki kapitalni troškovi - značajno skuplja od fosilnih goriva
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | Hrvatska - premali energetski sistem 1 centrala = 1/4 sistema
|}

 Link:''' '''''' [http://www.iaea.org International Atomic Energy Agency - IAEA]''' 

| width="9%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]]
| width="80%" | ''' Kombinirani ciklus'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Kombinacijom plinske i parne turbine moguće je povećati efikasnost s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 50-65%. 

|}

{| width="100%"
| width="5%" |
| width="89%" |
'''Table 4'''. Prednosti i nedostaci kombiniranog ciklusa 

{| width="687" border="1"
| width="378" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="293" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="378" height="60" | udvostručenjem efikasnosti pri proizvodnji električne energije moguće je raspoloviti emisiju CO2
| width="293" height="60" | relativno komplicirana tehnologija
|}

 
| width="6%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Kogeneracija'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Ideja kogeneracije je da se otpadna toplinska energija koja izlazi iz dimnjaka termocentrale iskoristi, recimo za grijanje tople vode i pare (daljinska toplina), koja će se koristiti ili u industriji ili u sistemima distriktnog (centralnog) grijanja. Time se iskoristivost povećava s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 60-70%. Prema slici 15. vidi se je potrošnja fosilnih goriva na proizvodnju električne i toplinske energije slična, pa bi se teoretski moglo značajno smanjiti emisiju CO2. Međutim, kako je mjesto proizvodnje daljinske topline po definiciji različito od mjesta proizvodnje električne energije, nije za očekivati da će više od desetak posto električne energije biti proizvođeno kogeneracijom. 

|}

{| width="100%"
| width="2%" |
| width="95%" |
'''Table 5. '''Prednosti i nedostaci kogeneracije 

{| border="1"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | korištenjem istog goriva za proizvodnju električne i toplinske energije moguće je raspoloviti emisiju CO2
| width="50%" | proizvodnja toplinske energije mora biti na mjestu (ili blizu) potrošnje
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | proizvodnja električne energije mora biti blizu mjesta hlađenja (rijeke, more)
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | proizvodnja električne energije nije preporučljiva blizu velikih koncentracija stanovništva zbog zagađenja
|-
| 
| potrebna gradnja vrelovoda
|-
| 
| problem kondenzata
|}

linkovi:

<blockquote>

; '''[http://www.cogen.org/ Cogen Europe]''' 
; [http://www.energy.rochester.edu/cogen/chpguide.htm '''Cogeneration Buyers Guide'''] 

</blockquote>
| width="3%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Obnovljivi izvori'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Obnovljivi izvori su oni koji se ne troše našim korištenjem jer mi samo koristimo razliku u potencijalu: 

* hidroenergija 
* biomasa i otpad 
* sunčeva energija 
* energija vjetra 
* geotermalna energija 

Treba razlikovati korištenje tih energija za proizvodnju električne i toplinske energije. Za sada samo hidroenergija (tab. 6.) ima značajan udio (naročito u Hrvatskoj) u proizvodnji električne energije, iako se posljednjih godina probija energija vjetra koja se približava komercijalizaciji. Ipak, može se s velikom vjerojatnošću reći da obnovljivi izvori neće značajnije sudjelovati u zadovoljenju Kyoto protokola, bilo zbog cijene ili zbog ograničenih ekonomski iskoristljivih resursa.

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 6.''' Prednosti i nedostaci hidroenergije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | zanemariva emisija CO2
| width="50%" | jefitini potencijali već iskorišteni
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | velike HE čine velike ekološke štete (npr. dizanje nivoa vode - Međimurje)
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | male HE su teško isplative
|-
| 
| poplavljivanje korisnog (naseljenog ili obrađenog) zemljišta
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
Iako izgaranje biomase i otpada stvara emisiju CO2, smatra se da bi ta ista biomasa svojim prirodnim procesom truljenja emitirala istu količinu CO2 pa prema tome ulazi u energente koji smanjuju emisiju. Čak i uzgajanje biomase ima isti učinak jer će vegetacija povući gotovo sav potreban ugljik iz atmosfere. Djelomično sličan mehanizam se može uzeti i za otpad nepetrokemijskog porijekla. 

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 7.''' Prednosti i nedostaci izgaranja biomase 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | "zanemariva" emisija CO2
| width="50%" | slaba energetska moć
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | teška kontrola nad ostalim emisijama
|-
| 
| potrebna velika površina
|-
| 
| skup transport - samo na lokalitetu gdje je biomasa nusproizvod nekog drugog procesa
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Uvoz električne energije'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Iako je uvoz električne energije anatema danas u Hrvatskoj energetici, postavlja se pitanje nije li to najčišće rješenje? 

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 8.''' Prednosti i nedostaci uvoza električne energije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | emisija CO2 je zanemariva
| width="50%" | politički neprihvatljiva u Hrvatskoj - zašto? [Nizozemska zadovoljava iz uvoza 17% potrebne električne energije]
|-
| width="50%" | svaka se zemlja specijalizira za proizvodnju onoga u čemu ima "relative advantage" - efikasno korištenje resursa obavlja se podjelom rada
| width="50%" |
bolje je uvoziti proizvod nižeg stupnja dorade i dodavati mu vrijednost (dakle primarna versus sekundarna energija), ali samo ako je prerada efikasna - upitno za Hrvatsku
|-
| width="50%" | Hrvatska je premali energetski sistem (12TWh) - pool
| width="50%" | 
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
|}

===Smanjenje emisije CO2 racionalnim korištenjem energije===
[[Slika:Crta.jpg]]

Oblici neracionalnog korištenja energije:

=== Industrija ===

* bacanje kondenzata u kanalizaciju
* puštanje otpadne topline na jednom mjestu, kada se topla voda i para proizvode na drugom
* korištenje zastarjele tehnologije

=== Zgradarstvo ===

* gradnja kuća kao u Hrvatskoj (k = cca. 1.2-1.5 W/m2K) je ekonomski nonsense

===Smanjenje emisije CO2 u transportu===
[[Slika:Crta.jpg]]

Promet je vrlo značajan izvor emisije CO2, kao što se vidi na slici 15. u Hrvatskoj i najznačajniji. Međutim velike promjene se ne mogu postići više povećanjem efikasnosti postojeće tehnologije, jer je na tom području već mnogo učinjeno u zadnjih 20 godina od naftne krize. Tijekom devedesetih automobilska je industrija pod pritiskom kalifornijskih zakona ulagala u '''električne automobile''', međutim pokazalo se da ta tehnologija neće postati komercijalna, jer nisu razvijeni akumulatori koji bi zadovoljavali potrebe tržišta za pokretnošću. Krajem se devedesetih ubrzao razvoj automobila pogonjenih vodikom, i to s motorima s unutrašnjim izgaranjem (IC, slika 17.) i gorivim ćelijama (FC, slika 18., 19.). '''Motori s unutrašnjim izgaranjem na vodik''' su u uznapredovanoj fazi razvoja, tj. postojeći motori koji koriste plin mogu se relativno jednostavno preraditi na vodik.

Otkad je cijena nafte prešla 50 USD/bbl, zamjenska '''biogoriva''', etanol i biodizel postaju isplatljiva, te njihova potrošnja rapidno raste. '''Etanol''' se tehnički može dodavati u benzinska goriva do 22% te u dizelska goriva do 15% bez potrebe preinake vozila. U posljednjih desetak godina sve je veći udio u proizvodnji tzv. automobila na fleksibilan goriva (flexi-fuel vehicle - '''FFV'''), koje mogu koristiti E85 (gorivo s 85% etanola i 15% benzina). Do 10% etanola u gorivu služi kao zamjena za inače neophodni aditiv MTBE. Može se prema literaturi procijeniti da je proizvodnja etanola iz kukuruza isplatljiva naveliko u slučaju cijene nafte veće od 50 USD po barelu (što se može očekivati prema situaciji na tržištu te srednjeročnim interesima glavnih učesnika tijekom dovoljno dugog perioda). Zasad ne postoji strategija za korištenje bioetanola u Hrvatskoj. '''Biodizel''' se tehnički može dodavati u dizelska goriva do 5% bez potrebe preinake vozila, dok je za korištenje B70 ili B100 (70% i 100% biodizela) potrebno imati posebna vozila. Može se procijeniti da je pri očekivanoj cijeni nafte dodavanje biodizela isplatljivo. Postojeća Strategija energetskog razvitka predviđa da se 2010. u Hrvatskoj godišnje proizvodi 70.000 do 100.000 tona biodizela.

[[Image:ford.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 17.''' Ford Model U, Automobil pogonjen 
motorom s unutrašnjim izgaranjem na vodik</div>

'''Gorive ćelije''' su još uvijek tehnologija u razvoju, čija je cijena još uvijek dva reda veličine iznad nivoa potrebnog za komercijalizaciju (cca. 50 €/kW i 10000 sati rada).

[[Image:daimler2.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 18.''' DaimlerChrysler Necar 5, automobil pogonjen gorivim ćelijama</div>

[[Image:daimler3.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 19.''' DaimlerChrysler Commander 2, automobil pogonjen gorivim ćelijama</div>

Obje tehnologije ovise o razvoju '''spremnika''' za vodik (tekući vodik na -250oC, komprimirani vodik na 750 bar ili metalni hidrid), ili '''reformiranja''' (izdvajanja vodika iz ugljikovodika) nekog od ugljikovodika - najčešće etanola, ali može i metana, benzina, Diesela. Reformiranje se razvilo kao tehnologija da bi se izbjeglo rukovanje vodikom. Naime, '''stanice''' za točenje vodika moraju biti bez ljudi (slika 20.), u potpunosti automatizirane, što znači da je potrebno izgraditi potpuno novi sistem stanica, odvojen od postojećih. Punjenje nekog od ugljikovodika je već uhodana tehnologija, te može koristiti postojeću infrastrukturu.

[[Image:bmw.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 20.''' BMW automatska stanica za komprimiranje vodika (cca. 3 min)</div>

'''Uvijek za 4 godine'''

Članak iz '''1994''': A milestone is looming four years off. By '''1998''', 2% of all new cars in California must be ZEV (zero-emission vehicles, such as EVs, flywheel cars, hydrogen cars, etc.). In other words, this means an auto manufacturer must sell two EVs out of every hundred vehicles it sells. There will be a $5,000 penalty for each non-ZEV car sold beyond this ratio. And, importantly, this ratio will be based upon actual consumer sales: cramming a big, heavy, boxy van full of batteries won't get the manufacturer off the hook with a "nobody wanted or could afford it" argument. Other states have also adopted this mandate. Even Canada is close to joining the ZEV club. - Odgođeno do 2004 kada će 10% automobila morati biti ZEV na Kalifornijskom tržištu automobila.

Članak iz '''1999''': “TODAY the race to develop the fuel-cell car is over,” DaimlerChrysler’s chairman, Jürgen Schrempp, told journalists on March 17th. “Now we begin the race to lower the cost to the level of today’s internal combustion engine. We’ll do it by '''2004'''.” There is no point in understatement when you are determined to be first in the market with what may turn out to be the pollution-free product that succeeds the petrol-driven car within 30 years. [http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/The%20fuel-cell%20car%20accelerates.htm (The Economist, 1999)]

Članak iz '''1999''': THIS WEEK two nails were hammered into the coffin of the internal-combustion engine. The first came when Toyota and General Motors, which between them make a quarter of the world’s cars, signed a pact to develop alternatives. These include battery-powered cars, “hybrid” vehicles that have both electric and petrol engines, and—most significantly—vehicles powered by fuel cells. The second was the result of an alliance between DaimlerChrysler and Ford (another quarter of the world’s car production), and Ballard Power Systems, a Canadian firm that has been developing fuel cells for use in vehicles for several years. [http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/The%20fuel-cell%20car%20accelerates.htm (The Economist, 1999)]

Članak iz '''2002''': U.S. Legislators Propose H2GROW Act. 
U.S. Senator Ron Wyden (D-OR) and U.S. Representative Christopher Cox (R-CA) have introduced a bipartisan bill called the H2GROW Act - Hydrogen Transportation Wins Over Growing Reliance on Oil. The bill includes tax credits: for the purchase of fuel cell vehicles; for hydrogen fuel; and for building a hydrogen-fueling infrastructure. The goal of the H2GROW Act is to reduce reliance on 30 million barrels of foreign oil a year. The bill also mandates that hydrogen-powered vehicles must comprise a minimum percentage of federal fleets, from five percent for fleets of 100 vehicles or more in 2006 to 50 percent for fleets of 50 vehicles or more in 2012. [http://www.senate.gov/Senate404.html (http://wyden.senate.gov/media/2002/2003211557.html)]

linkovi:


 [http://arbis.arb.ca.gov/msprog/zevprog/zevprog.htm Zero-Emissions Vehicle Program]
 [http://energy.ca.gov/afvs/index.html Alternative Fuel Vehicles]
 [http://www.fuelcelltoday.com/ Fuel cell today]
 [http://www.h2cars.biz/ H2CarsBiz]


=== Kyoto protokol ===
[[Image:Crta.jpg]]

The protocol, adopted by the 159 countries present, sets legally binding targets for cutting the emissions of six greenhouse gases—mostly pollutants caused by burning coal, oil and other hydrocarbon fuels—by an aggregate 5.2% from 1990 levels during the years 2008 to 2012. (članak iz The Economist)

United Nations Framework Convention on Climate Change

website - http://unfccc.int/2860.php

'''Konvencija i Kyoto Protocol:''' http://unfccc.int/resource/convkp.html

'''Konvencija
tekst''': http://unfccc.int/resource/conv/index.html

'''potpisnici''': http://unfccc.int/resource/conv/ratlist.pdf
potpisana i ratificirana: 189 zemalja (Hrvatska uključena u Aneks I)
Aneks I - zemlje Zapada i tranzicije

'''Kyoto Protokol'''
tekst: http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.pdf

potpisnici: http://unfccc.int/files/essential_background/kyoto_protocol/application/pdf/kpstats.pdf
Kyoto Protokol je stupio na snagu 16. veljače. Ratificiran od strane 156 zemalja (ali nisu Australija, Hrvatska, Kazahstan, Monaco, SAD i Zambija).

Potpisnici Protokola su se obavezale pratiti emisije stakleničkih plinova. Zemlje potpisnice Aneksa B Protokola su se obavezale smanjiti emisije u odnosu na baznu godinu, tijekom prvog budžetskog perioda 2008-12.

One zemlje koje to ne uspiju mogu nadokupiti dozvole za emitiranje više emisija od onih zemalja koje su smanjile više nego što su trebale (Emission Trading), ili mogu uložiti u projekte smanjenja emisija u drugim zemljama Aneksa B (Joint Implementation) ili zemljama koji nisu dio Aneksa (Clean Development Mechanism).

[[Image:kyoto.jpg]]

Slika 21. Očekivani trend emisije CO2 u Hrvatskoj i preuzete obaveze po Kyoto protokolu

'''Kyoto protokol - linkovi :'''
The Kyoto Protocol on Climate Change - http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.html

Beginner's Guide to the UNFCCC Convention on Climate Change - http://unfccc.int/resource/beginner.html

WEATHERVANE: climate change, global warming, The Kyoto Protocol, climate policy - http://www.weathervane.rff.org./

The Kyoto Protocol: The Realities of Implementation - http://www.weathervane.rff.org/features/feature027.html

RECORD BREAKING TEMPERATURES SEEN AS POSSIBLE EVIDENCE OF FASTER RATE OF GLOBAL WARMING - http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm

Carbon Market News - http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm

Still Wating for Greenhouse - http://www.john-daly.com/

Lomborg, The Skeptical Environmentalist - http://www.lomborg.com/

'''The Economist o promjeni klime i Kyoto protokolu:'''

Hot air from Kyoto - http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/Hot%20air%20from%20Kyoto.htm

Big business and global warming - http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/Big%20business%20and%20global%20warming.htm

A fund for carbon traders - http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/A%20fund%20for%20carbon%20traders.htm

Where to sink carbon - http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/Where%20to%20sink%20carbon.htm

==Zaključak==

[[Image:Crta.jpg]]

* Emisije u energetici i prometu, značajni su izvor lokalnih i globalnih emisija
* Emisije uzrokuju zdravstvene probleme, kisele kiše i globalno zatopljenje
* Kyoto protokol protiv globalnog zatopljenja - teško ostvarivo smanjenje emisije CO2
* Racionalnim korištenjem energije u industriji i kućanstvima može se učiniti dosta na smanjenju emisije, ali ljudi se nisu spremni odreći životnog standarda
* Nuklearna energija se ponovo pojavljuje kao realno rješenje, iako politički neprihvatljiva u mnogim zemljama,te skuplja od energije dobivene iz fosilnih goriva - Kyoto protokol kao izbor između globalnog zatopljenja i nuklearne energije
* Za Hrvatsku je uz racionalno korištenje energije (gdje su neiskorištene mogućnosti velike), vjerojatno najjeftinije rješenje dugoročni uvoz struje iz susjednih zemalja, te korištenje biogoriva.

[[Image:Crta.jpg]]

ENERGETIKA I OKOLIŠ

2007-12-18T11:07:44Z

Rmikulandric: /* Kisele kiše */

Osnove energetike

==Cilj poglavlja==
[[Image:Crta.jpg]]

Cilj ovog poglavlja je upoznati se najvažnijim mehanizmima kako energetika emisijama utječe na okoliš, te mogućnostima za smanjenje negativnog utjecaja.

==Svrha poglavlja==
[[Image:Crta.jpg]]

Nakon završetka ovog poglavlja, trebali biste moći:

#Razumjeti mehanizme '''emisija''' u energetici
#Razumjeti osnove nastajanja '''kiselih kiša''' te dobiti uvid u utjecaj koji emisije imaju na ljudsko '''zdravlje'''
#Razumjeti mehanizam '''globalnog zatopljenja''' i utjecaj koji energetika ima na njega
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 '''pri proizvodnji električne energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 '''racionalnim korištenjem energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 u '''transportu'''
#Poznavati osnove '''Kyoto Protokola'''

=Uvod:=
[[Image:Crta.jpg]]

Tijekom druge polovice dvadesetog stoljeća, sve više postaje jasno da ljudsko djelovanje na Zemlji ima za posljedicu promjene u okolišu, s potencijalno velikim posljedicama na ekološki sistem, floru, faunu, klimu, ali i na zdravlje i kvalitetu života ljudi. Te promjene, antropogene po svojem uzroku, posljedica su prilagođivanja okoliša ljudskim potrebama, krčenjem prirodnih habitata za potrebe poljoprivrede, kao posljedica urbanizacije i izgradnje prometnih pravaca, te zagađenjem okoliša otpadnim tvarima u poljoprivredi, industriji i prometu, te u energetskim transformacijama.

Promatrajući u ovome poglavlju odnos energetike prema okolišu, naglasak će se staviti na energetske transformacije, te zagađenja okoliša 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 utječu na ekosistem, neke zagađujući lokalno, a neke djelujući globalno. Dok je lokalno štetno djelovanje emisija svima vidljivo, i lagano se dolazi do koncenzusa oko mjera zaštite čim kada je društvo riješilo osnovne egzistencijalne probleme, dotle je globalno djelovanje emisija manje očito, i potrebno je stvarati širi koncenzus da bi se pokrenule mjere zaštite okoliša. 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. Tako će biomasa, koja je obnovljivi izvor, imati značajne lokalne emisije, vjetroenergija može imati negativan utjecaj na faunu, a čistoća će solarne energije skrivati zagađenja u procesu proizvodnje kolektora.

Ovo će se poglavlje posvetiti ukratko emisijama koje izazivaju kisele kiše, te nešto više trenutno vrlo važnom problemu emisija stakleničkih plinova, efektima tih emisija, te načinima smanjivanja tih emisija, što će biti od imanentnog značaja za energetsku politiku i razvoje energetskih tehnologija u sljedeće dvije dekade.

[[Image:Crta.jpg]]

=Emisije u energetici=
[[Image:Crta.jpg]]

===Kisele kiše===

Svjedoci smo degenerativnih procesa u europskim šumama, uzrokovanih pojavom koju zovemo kiselim kišama. Kiselost kiša uzrokovana je povećanom količinom vodikovog iona H+ u otopini, koji je posljedica sljedećih

kemijskih procesa:

HNO3 => NO3- + H+

H2SO4 = > SO42- + 2H+

Emisije SOx i NOx pri energetskim transformacijama su glavni antropogeni izvor tih spojeva u atmosferi. Slika 1. pokazuje utjecaj koji sulfatni aerosoli imaju na sunčevo zračenje, te dobro pokazuju geografski raspored emisija SOx.

[[Image:oe2p.jpg]]

Slika 1. Geografska raspodjela utjecaja sulfatnih aerosola na sunčevo zračenje, W/m2

Djelovanje je emisija SOx regionalno, te koncentrirano u razvijenim zemljama, ali emisije se šire i preko nacionalnih granica malih zemalja, poput Hrvatske. Rješavanje problema kiselih kiša leži u smanjenju emisija SOx u energetskim transformacijama, na području zahvaćenih kontinenata. Potrebno je nadnacionalno djelovanje, ali ne i globalno.

Tehnologije za smanjenje emisija SOx su prvenstveno izbjegavanje korištenja fosilnih goriva s visokim udjelom sumpora, metode za DeSOx desumporizaciju kojima se pročišćavaju dimni plinovi, te financijske metode poput trgovanja emisijama, kojima se omogućuje minimizacija troška smanjenja emisija tržišnim alociranjem emisionih kvota.

===Utjecaj na zdravlje===

Lokalne emisije polutanata izazivaju zdravstvene probleme, često povećavajući rizik od kancerogenih oboljenja i za dva reda veličine, u područjima s velikim zagađenjem. Ponajprije to su emisije čestica, ozona, NOx, CO, ali i mnogih drugih spojeva, koji su nusprodukt energetskih transformacija, u prometu i energetici. Tako npr. prosječni Amerikanac ima šansu 1:100000 da oboli od raka kao posljedice zagađenja zraka, dok stanovnik velikih gradova živi s 20 puta većim rizikom, 1:5000, da tako oboli.

Zagađenje otpadnih voda, inače veliki problem za ljudsko zdravlje, nije primarno posljedica energetskih transformacija. Naime, iako se koriste velike količine vode u energetskim transformacijama, ipak je daleko značajniji utjecaj industrijskih procesa i korištenja vode u kućanstvima. Voda, kao jedan od osnovnih preduvjeta za život, može se smatrati da s energijom, predstavlja resurs, koji je čovječanstvo počelo koristiti u količinama koje nadilaze mogućnosti, te da će to biti jedan od glavnih tehnoloških pitanja XXI stoljeća.

Zagađenja bukom, vizualna zagađenja, zagađenje svjetlom, svjedoci smo novih oblika polucije, ili ih samo više primjećujemo, zahvaljujući značajno povećanom ekonomskom prosperitetu, koji onda postavlja i sve veće zahtjeve na kvalitetu života, često su posljedica energetskih transformacija, te o njima treba voditi računa.

Međutim, iako je šteta učinjena visokim stupnjem korištenja energije velika, korist u obliku povećane kvalitete života, produljenog života, povećane individualne slobode, je daleko veća. Iako se nulto rješenje, dakle demontiranje ljudske civilizacije, kao što zagovaraju najekstremniji predstavnici ekološkog pokreta, može smatrati ideološki konzistentnim, gledano iz pseudoobjektivne pozicije "ljudi kao samo jedna vrsta", nije realno za očekivati da će se dogoditi. S druge strane, moguće je mnogo učiniti na smanjenju zagađenja, uz mali direktni trošak, u isti mah povećavajući kvalitetu života ljudi, te smanjujući opterećenje na resurse. Kod traženja optimalnog kursa, nije moguće unaprijed odrediti odnose pojedinih faktora, nego treba tražiti optimum specifičan za određenu situaciju, uzimajući u obzir ekonomske, ekološke i socijalne faktore.

[[Image:Crta.jpg]]
=Klimatske promjene=
[[Image:Crta.jpg]]

===Efekt staklenika===
[[Image:Crta.jpg]]

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, N2O, 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 (I) 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 utjecaj 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.

[[Image:xxx.jpg]]

Slika 2. Što je to efekt staklenika?
Dio reflektiranog zračenja se apsorbira u stakleničkim plinovima
(CO2, N2O, CH4, HFC, PFC, SF6).
Značajan mehanizam održanja temperature atmosfere (bez tih plinova temperatura bi bila 30oC niža.

===Promjena koncentracije CO2 i temperature===

Danas je već sa sigurnošću poznato da se koncentracija ugljičnog dioksida značajno povećala tijekom posljednjeg stoljeća, te je gotovo sigurno da je to posljedica ljudske aktivnosti. Najznačajnija ljudska aktivnost koja ima za posljedicu emisije ugljičnog dioksida je izgaranje fosilnih goriva.

[[Image:slika3.jpg]]

Slika 3. Promjena povjesne koncentracije CO2 mjerene
u atmosferi od 1960, te u vječnom ledu od 1860.

Što je s promjenama temperature? Usrednjena globalna temperatura raste (Slika 4.), ali se taj indeks računa na bazi podataka iz meteoroloških stanica s nepoznatom točnošću podataka, te često stanica smještenih u gradovima. Usrednjena temperatura u SAD, gdje su mjerenja bilježena sa većom sigurnošću, raste manje značajno (Slika 5.). Mjerena temperatura troposfere (Slika 6.), dakle bez utjecaja mjernih nepreciznosti i gradova, ipak ukazuje na povećanje od najmanje 0.4 C.

[[Image:slika4.gif]]

Slika 4. Promjena globalne prosječne temperature
1880-2000 prema Goddard Institute (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika5.gif]]

Slika 5. Promjena prosječne temperature u SAD
1880-2000 prema Goddard Institute (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika6.gif]]

Slika 6. Promjena globalne prosječne temperature 1979-2003 mjerena iz NOAA satelita (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

Da li postoji neka veza između promjene koncentracije ugljičnog dioksida i temperature? Slika 7. pokazuje usporedbu promjene koncentracije CO2 i prosječne globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina. Koncentracija CO2 dobivena je iz uzoraka antarkičkog leda, mjerenjem koncentracije u zaostalim mjehurićima zraka. Temperatura je rekonstruirana na temelju podataka o glacijacijama, te ciklusima flore i faune na zemlji u proteklih 150000 godina. Usporedba krivulja temperature i koncentracije CO2 vrlo uvjerljivo ukazuje na postojanje relacije, ali postavlja se pitanje koliko su ti podaci precizni.

[[Image:slikka7.jpg]]

Slika 7. Usporedba promjene koncentracije CO2 i prosječne
globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina

Može se iz slike 7. primijetiti da postoje i prirodni izvori promjene koncentracije CO2 među ostalim i vulkanske erupcije. Zemlja je dinamički a ne statički sistem, dakle oscilacije su normalna i prirodna pojava. Međutim, sve je više vjerojatno da postoji dovoljno jaka veza između koncentracije CO2 i prosječne globalne temperature, da bi se moglo govoriti o globalnom zatopljenju kao posljedici ljudske aktivnosti.

===Modeliranje globalnog zatopljenja===
Da bi se moglo s dovoljnom dozom sigurnosti utvrditi da neka teza stoji, potrebno je teoriju potvrditi eksperimentom. Modeli klimatskih promjena, bazirani na računalnoj mehanici fluida (CFD), koji se razvijaju u posljednje 3 dekade, pokušavaju pretpostavljene procese u atmosferi modelirati i usporediti s izmjerenim temperaturama. Prvi takvi modeli, koji su se pojavili sedamdesetih godina, uzimali su u obzir samo efekt staklenika.

[[Slika:Modtemp.jpg]]

Slika 8. Usporedba mjerenih vrijednosti prosječne globalne temperature te vrijednosti dobivenih modeliranjem.

Iz Slike 8. vidljivo je da se uzimanjem u obzir samo efekta staklenika dobivaju prevelike vrijednosti, ali ako se k tome uzmu u obzir i efekt sulfatnih aerosola, te fluktuacija sunčevog zračenja (http://climatechange.umaine.edu/Research/Contrib/html/19.html) dobije se rezultat koji se odlično poklapa s mjerenim rezultatima, te uz pretpostavku da mjereni podaci dobro predstavljaju stvarno stanje, ukazuju da nam je veza poznata i da možemo računati utjecaj. Ako se takvi modeli primjene na model svjetske klime dobije se temperaturna distribucija za 2080 kao na slici 9.

[[Slika:tempdiff.jpg]]

Slika 9. Raspored porasta temperature od danas pa do 2080.
a)Scenario bez pokušaja smanjenja emisija (business as usual)
b)Scenario u kojem se koncentracija CO2 stabilizira na 750 ppm
c)Scenario u kojem se koncentracija CO2 stabilizira na 550 ppm

===Kretanje emisija CO2===

===Posljedice globalnog zatopljenja===

===Izvori emisije CO2===
[[Image:Crta.jpg]]

Emisije CO2, najvažnijeg plina koji utječe na efekt staklenika, uglavnom su posljedica energetskih transformacija, u kojima se izgaranjem goriva kemijska energije pretvara u toplinsku (koja se kasnije može koristiti direktno kao toplina ili za proizvodnju električne energije), ili u transportu, gdje se kemijska energija goriva pretvara u mehaničku energiju. Manji dio emisija dolazi iz industrijskih procesa, u kojima je ugljični dioksid nusprodukt, koji se gotovo redovno ispušta u atmosferu. Također, fosilna goriva sadrže manje količine ugljičnog dioksida, koji se prilikom vađenja iz zemlje, ispušta u atmosferu.

Što je s biomasom?

Izgaranje drva i biomase rezultira emisijama CO2, međutim, u slučaju da je drvna masa ili biomasa općenito, zamijenjena novim rastom, može se reći da je ugljični dioksid koji je ispušten u atmosferu, iz nje i izvučen, te da je proces obnovljiv. Zato se emisije biomase ne obračunavaju na isti način kao i fosilna goriva, nego se bilanca radi na ukupnoj količini CO2, koja je akumulirana u vegetaciji. U slučaju da korištenje biomase rezultira smanjenjem akumulirane količine CO2, tada se ne može govoriti o obnovljivosti biomase.

Izgaranje fosilnih goriva

Fosilna goriva su također nastala od biomase, ali je brzina njihovog nastanka zanemarivo mala, te je vezana na specifične geološke uvjete, tako da se dakle mogu smatrati neobnovljiva, u okvirima ljudske povijesti.

- nafta i njeni derivati (mazut, lož ulje, teško ulje, lako ulje, diesel, benzin, itd.)
- ugljen
- plin

1 kg C -> 44/12 kg CO2

1 t nafte ili ugljena s c=0.8 -> 44/12*0.8= 2.93 t CO2

::::::::::'''Tablica 1.''' Potrošnja fosilnih goriva u svijetu, Evropi (uključuje i zemlje bivšeg SSSR-a) i Hrvatskoj 2002

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2" align="center"
| width="25%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/jedinice.html mtoe] - million tons of oil equivalent
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Svijet
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Evropa (EU15)
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | [http://www.iea.org/Textbase/stats/noncountryresults.asp?nonoecd=Croatia Hrvatska]
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | nafta
| width="25%" align="middle" | '''3714'''
| width="25%" align="middle" | 923 (599)
| width="25%" align="middle" | 4.4
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | ugljen
| width="25%" align="middle" | '''2397'''
| width="25%" align="middle" | 521 (217)
| width="25%" align="middle" | 0.6
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | plin
| width="25%" align="middle" | '''2169'''
| width="25%" align="middle" | 913 (350)
| width="25%" align="middle" | 2.5
|}

 

{|
| width="11%" |
|}

===Struktura potrošnje fosilnih goriva===
[[Image:Crta.jpg]]

::::::::::::::: '''Tablica 2.''' Glavni tipovi potrošnje fosilnih goriva

{| width="639" border="1" align="center" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="162" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | energetska pretvorba
| width="263" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | privredna potrošnja
| width="194" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | privatna potrošnja
|-
| width="162" height="18" | električna struja
| width="263" height="18" | poljoprivreda, šumarstvo, ribolov
| width="194" height="18" | kućanstva
|-
| width="162" height="18" | para i topla voda
| width="263" height="18" | industrija i rudarstvo
| width="194" height="18" | promet
|-
| width="162" height="36" | 
| width="263" height="36" | neenergetska potrošnja u industriji
| width="194" height="36" | 
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | građevinarstvo
| width="194" height="19" | 
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | usluge
| width="194" height="19" | 
|}

{|
| width="11%" |
|}

Tablica 2. prikazuje sistematizaciju tipova potrošnje fosilnih goriva prema djelatnostima. Međutim, da bi se sagledale mogućnosti smanjenja emisije CO2 bolje je razdijeliti potrošnju prema tehnološkom procesu. Kako je potrošnja fosilnih goriva u poljoprivredi, šumarstvu, ribolovu i građevinarstvu uglavnom posljedica korištenje mehanizacije, dakle motora s unutrašnjim izgaranjem, ima smisla te djelatnosti pripojiti prometu. Potrošnja fosilnih goriva u uslugama slična je potrošnji u kućanstvima (uglavnom grijanje).

[[Image:Fosilfuels.gif|center]]

:::::::::::::: '''Slika 15.''' Struktura potrošnje fosilnih goriva u Hrvatskoj 1995. godine

Slika 15. prikazuje udjele pojedinih tehnoloških procesa u potrošnji fosilnih goriva u Hrvatskoj, pa prema tome i emisiji CO2. Očito je da bi se u Hrvatskoj imalo smisla najviše djelovati na smanjenje emisije upravo u prometu, jer je tu najveći udio. Proizvodnja električne energije stvara manji dio emisije, iako joj se posvećuje najviše pažnje. To je stoga što za sada tehnologija ne omogućava veliki napredak u području smanjenja emisije CO2 u prometu.

===Smanjenje emisije CO2 pri proizvodnji električne energije===
[[Slika:Crta.jpg]]

{|
| width="2%" |
[[Image:dio.jpg]]
| width="80%" | ''' Nuklearna energija'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
Zemlje s velikim udjelom nuklearne energije u proizvodnji struje (Litva, Francuska, Belgija preko 60%, Ukrajina, Švedska, Bugarska, Slovačka, Švicarska, Mađarska, Slovenija preko 40%, Južna Koreja, Japan, Njemačka, Finska preko 30%, Španjolska, Britanija i Armenija preko 20%) će vrlo teško smanjiti emisiju ako se odluče za odustajanje od nuklearne opcije. Primjer Švedske koja je odlučila zatvoriti nuklearne elektrane:

IT IS often ticklish to balance protection of the environment against its cost. Sweden’s Social Democratic government has come up with a novel answer: a “green” policy that is not only hugely expensive, but may actually damage the environment. It plans shortly to shut a nuclear power station that is efficient and safe; another is to be closed in 2001. If the courts permit the closures, Sweden will be poorer and dirtier—and may be more at risk from nuclear accidents. (članak iz The Economist)

U potrazi za opcijama rješavanja problema globalnog zatopljenja (koje bi Hrvatsku ako ratificira Kyoto protokol mogao koštati godišnje oko 100 milijuna eura), skupih fosilnih goriva, pojave novih sigurnijih nuklearnih tehnologija, izostanak nesreća poslije Černobila te značajne vremenske distance u odnosu na nesreće, nuklearna energija se vraća u područje javnih rasprava kao moguće ekološki prihvatljivo rješenje. Ponovno uzimanje u obzir nuklearne energije u razvijenim zemljama i zemljama u tranziciji je ponovno postalo pravilo, a donesene su i neke odluke o gradnji. Pred katastrofalnim mogućim posljedicama globalnog zatopljenja, zeleni se sve češće opredjeljuju za nuklearnu energiju. Simatična je izjava 2004. godine osnivaća Greenpeace-a, Jamesa Lovelocka: “Only nuclear power can halt global warming.”

|}

{| width="100%"
| width="6%" |
| width="85%" |
'''Table 3'''. Prednosti i nedostaci nuklearne energije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | emisija CO2 je zanemariva
| width="50%" | politički neprihvatljiva u velikom broju zemalja
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | visoki kapitalni troškovi - značajno skuplja od fosilnih goriva
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | Hrvatska - premali energetski sistem 1 centrala = 1/4 sistema
|}

 Link:''' '''''' [http://www.iaea.org International Atomic Energy Agency - IAEA]''' 

| width="9%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]]
| width="80%" | ''' Kombinirani ciklus'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Kombinacijom plinske i parne turbine moguće je povećati efikasnost s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 50-65%. 

|}

{| width="100%"
| width="5%" |
| width="89%" |
'''Table 4'''. Prednosti i nedostaci kombiniranog ciklusa 

{| width="687" border="1"
| width="378" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="293" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="378" height="60" | udvostručenjem efikasnosti pri proizvodnji električne energije moguće je raspoloviti emisiju CO2
| width="293" height="60" | relativno komplicirana tehnologija
|}

 
| width="6%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Kogeneracija'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Ideja kogeneracije je da se otpadna toplinska energija koja izlazi iz dimnjaka termocentrale iskoristi, recimo za grijanje tople vode i pare (daljinska toplina), koja će se koristiti ili u industriji ili u sistemima distriktnog (centralnog) grijanja. Time se iskoristivost povećava s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 60-70%. Prema slici 15. vidi se je potrošnja fosilnih goriva na proizvodnju električne i toplinske energije slična, pa bi se teoretski moglo značajno smanjiti emisiju CO2. Međutim, kako je mjesto proizvodnje daljinske topline po definiciji različito od mjesta proizvodnje električne energije, nije za očekivati da će više od desetak posto električne energije biti proizvođeno kogeneracijom. 

|}

{| width="100%"
| width="2%" |
| width="95%" |
'''Table 5. '''Prednosti i nedostaci kogeneracije 

{| border="1"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | korištenjem istog goriva za proizvodnju električne i toplinske energije moguće je raspoloviti emisiju CO2
| width="50%" | proizvodnja toplinske energije mora biti na mjestu (ili blizu) potrošnje
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | proizvodnja električne energije mora biti blizu mjesta hlađenja (rijeke, more)
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | proizvodnja električne energije nije preporučljiva blizu velikih koncentracija stanovništva zbog zagađenja
|-
| 
| potrebna gradnja vrelovoda
|-
| 
| problem kondenzata
|}

linkovi:

<blockquote>

; '''[http://www.cogen.org/ Cogen Europe]''' 
; [http://www.energy.rochester.edu/cogen/chpguide.htm '''Cogeneration Buyers Guide'''] 

</blockquote>
| width="3%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Obnovljivi izvori'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Obnovljivi izvori su oni koji se ne troše našim korištenjem jer mi samo koristimo razliku u potencijalu: 

* hidroenergija 
* biomasa i otpad 
* sunčeva energija 
* energija vjetra 
* geotermalna energija 

Treba razlikovati korištenje tih energija za proizvodnju električne i toplinske energije. Za sada samo hidroenergija (tab. 6.) ima značajan udio (naročito u Hrvatskoj) u proizvodnji električne energije, iako se posljednjih godina probija energija vjetra koja se približava komercijalizaciji. Ipak, može se s velikom vjerojatnošću reći da obnovljivi izvori neće značajnije sudjelovati u zadovoljenju Kyoto protokola, bilo zbog cijene ili zbog ograničenih ekonomski iskoristljivih resursa.

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 6.''' Prednosti i nedostaci hidroenergije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | zanemariva emisija CO2
| width="50%" | jefitini potencijali već iskorišteni
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | velike HE čine velike ekološke štete (npr. dizanje nivoa vode - Međimurje)
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | male HE su teško isplative
|-
| 
| poplavljivanje korisnog (naseljenog ili obrađenog) zemljišta
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
Iako izgaranje biomase i otpada stvara emisiju CO2, smatra se da bi ta ista biomasa svojim prirodnim procesom truljenja emitirala istu količinu CO2 pa prema tome ulazi u energente koji smanjuju emisiju. Čak i uzgajanje biomase ima isti učinak jer će vegetacija povući gotovo sav potreban ugljik iz atmosfere. Djelomično sličan mehanizam se može uzeti i za otpad nepetrokemijskog porijekla. 

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 7.''' Prednosti i nedostaci izgaranja biomase 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | "zanemariva" emisija CO2
| width="50%" | slaba energetska moć
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | teška kontrola nad ostalim emisijama
|-
| 
| potrebna velika površina
|-
| 
| skup transport - samo na lokalitetu gdje je biomasa nusproizvod nekog drugog procesa
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Uvoz električne energije'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Iako je uvoz električne energije anatema danas u Hrvatskoj energetici, postavlja se pitanje nije li to najčišće rješenje? 

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 8.''' Prednosti i nedostaci uvoza električne energije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | emisija CO2 je zanemariva
| width="50%" | politički neprihvatljiva u Hrvatskoj - zašto? [Nizozemska zadovoljava iz uvoza 17% potrebne električne energije]
|-
| width="50%" | svaka se zemlja specijalizira za proizvodnju onoga u čemu ima "relative advantage" - efikasno korištenje resursa obavlja se podjelom rada
| width="50%" |
bolje je uvoziti proizvod nižeg stupnja dorade i dodavati mu vrijednost (dakle primarna versus sekundarna energija), ali samo ako je prerada efikasna - upitno za Hrvatsku
|-
| width="50%" | Hrvatska je premali energetski sistem (12TWh) - pool
| width="50%" | 
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
|}

===Smanjenje emisije CO2 racionalnim korištenjem energije===
[[Slika:Crta.jpg]]

Oblici neracionalnog korištenja energije:

=== Industrija ===

* bacanje kondenzata u kanalizaciju
* puštanje otpadne topline na jednom mjestu, kada se topla voda i para proizvode na drugom
* korištenje zastarjele tehnologije

=== Zgradarstvo ===

* gradnja kuća kao u Hrvatskoj (k = cca. 1.2-1.5 W/m2K) je ekonomski nonsense

===Smanjenje emisije CO2 u transportu===
[[Slika:Crta.jpg]]

Promet je vrlo značajan izvor emisije CO2, kao što se vidi na slici 15. u Hrvatskoj i najznačajniji. Međutim velike promjene se ne mogu postići više povećanjem efikasnosti postojeće tehnologije, jer je na tom području već mnogo učinjeno u zadnjih 20 godina od naftne krize. Tijekom devedesetih automobilska je industrija pod pritiskom kalifornijskih zakona ulagala u '''električne automobile''', međutim pokazalo se da ta tehnologija neće postati komercijalna, jer nisu razvijeni akumulatori koji bi zadovoljavali potrebe tržišta za pokretnošću. Krajem se devedesetih ubrzao razvoj automobila pogonjenih vodikom, i to s motorima s unutrašnjim izgaranjem (IC, slika 17.) i gorivim ćelijama (FC, slika 18., 19.). '''Motori s unutrašnjim izgaranjem na vodik''' su u uznapredovanoj fazi razvoja, tj. postojeći motori koji koriste plin mogu se relativno jednostavno preraditi na vodik.

Otkad je cijena nafte prešla 50 USD/bbl, zamjenska '''biogoriva''', etanol i biodizel postaju isplatljiva, te njihova potrošnja rapidno raste. '''Etanol''' se tehnički može dodavati u benzinska goriva do 22% te u dizelska goriva do 15% bez potrebe preinake vozila. U posljednjih desetak godina sve je veći udio u proizvodnji tzv. automobila na fleksibilan goriva (flexi-fuel vehicle - '''FFV'''), koje mogu koristiti E85 (gorivo s 85% etanola i 15% benzina). Do 10% etanola u gorivu služi kao zamjena za inače neophodni aditiv MTBE. Može se prema literaturi procijeniti da je proizvodnja etanola iz kukuruza isplatljiva naveliko u slučaju cijene nafte veće od 50 USD po barelu (što se može očekivati prema situaciji na tržištu te srednjeročnim interesima glavnih učesnika tijekom dovoljno dugog perioda). Zasad ne postoji strategija za korištenje bioetanola u Hrvatskoj. '''Biodizel''' se tehnički može dodavati u dizelska goriva do 5% bez potrebe preinake vozila, dok je za korištenje B70 ili B100 (70% i 100% biodizela) potrebno imati posebna vozila. Može se procijeniti da je pri očekivanoj cijeni nafte dodavanje biodizela isplatljivo. Postojeća Strategija energetskog razvitka predviđa da se 2010. u Hrvatskoj godišnje proizvodi 70.000 do 100.000 tona biodizela.

[[Image:ford.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 17.''' Ford Model U, Automobil pogonjen 
motorom s unutrašnjim izgaranjem na vodik</div>

'''Gorive ćelije''' su još uvijek tehnologija u razvoju, čija je cijena još uvijek dva reda veličine iznad nivoa potrebnog za komercijalizaciju (cca. 50 €/kW i 10000 sati rada).

[[Image:daimler2.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 18.''' DaimlerChrysler Necar 5, automobil pogonjen gorivim ćelijama</div>

[[Image:daimler3.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 19.''' DaimlerChrysler Commander 2, automobil pogonjen gorivim ćelijama</div>

Obje tehnologije ovise o razvoju '''spremnika''' za vodik (tekući vodik na -250oC, komprimirani vodik na 750 bar ili metalni hidrid), ili '''reformiranja''' (izdvajanja vodika iz ugljikovodika) nekog od ugljikovodika - najčešće etanola, ali može i metana, benzina, Diesela. Reformiranje se razvilo kao tehnologija da bi se izbjeglo rukovanje vodikom. Naime, '''stanice''' za točenje vodika moraju biti bez ljudi (slika 20.), u potpunosti automatizirane, što znači da je potrebno izgraditi potpuno novi sistem stanica, odvojen od postojećih. Punjenje nekog od ugljikovodika je već uhodana tehnologija, te može koristiti postojeću infrastrukturu.

[[Image:bmw.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 20.''' BMW automatska stanica za komprimiranje vodika (cca. 3 min)</div>

'''Uvijek za 4 godine'''

Članak iz '''1994''': A milestone is looming four years off. By '''1998''', 2% of all new cars in California must be ZEV (zero-emission vehicles, such as EVs, flywheel cars, hydrogen cars, etc.). In other words, this means an auto manufacturer must sell two EVs out of every hundred vehicles it sells. There will be a $5,000 penalty for each non-ZEV car sold beyond this ratio. And, importantly, this ratio will be based upon actual consumer sales: cramming a big, heavy, boxy van full of batteries won't get the manufacturer off the hook with a "nobody wanted or could afford it" argument. Other states have also adopted this mandate. Even Canada is close to joining the ZEV club. - Odgođeno do 2004 kada će 10% automobila morati biti ZEV na Kalifornijskom tržištu automobila.

Članak iz '''1999''': “TODAY the race to develop the fuel-cell car is over,” DaimlerChrysler’s chairman, Jürgen Schrempp, told journalists on March 17th. “Now we begin the race to lower the cost to the level of today’s internal combustion engine. We’ll do it by '''2004'''.” There is no point in understatement when you are determined to be first in the market with what may turn out to be the pollution-free product that succeeds the petrol-driven car within 30 years. [http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/The%20fuel-cell%20car%20accelerates.htm (The Economist, 1999)]

Članak iz '''1999''': THIS WEEK two nails were hammered into the coffin of the internal-combustion engine. The first came when Toyota and General Motors, which between them make a quarter of the world’s cars, signed a pact to develop alternatives. These include battery-powered cars, “hybrid” vehicles that have both electric and petrol engines, and—most significantly—vehicles powered by fuel cells. The second was the result of an alliance between DaimlerChrysler and Ford (another quarter of the world’s car production), and Ballard Power Systems, a Canadian firm that has been developing fuel cells for use in vehicles for several years. [http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/The%20fuel-cell%20car%20accelerates.htm (The Economist, 1999)]

Članak iz '''2002''': U.S. Legislators Propose H2GROW Act. 
U.S. Senator Ron Wyden (D-OR) and U.S. Representative Christopher Cox (R-CA) have introduced a bipartisan bill called the H2GROW Act - Hydrogen Transportation Wins Over Growing Reliance on Oil. The bill includes tax credits: for the purchase of fuel cell vehicles; for hydrogen fuel; and for building a hydrogen-fueling infrastructure. The goal of the H2GROW Act is to reduce reliance on 30 million barrels of foreign oil a year. The bill also mandates that hydrogen-powered vehicles must comprise a minimum percentage of federal fleets, from five percent for fleets of 100 vehicles or more in 2006 to 50 percent for fleets of 50 vehicles or more in 2012. [http://www.senate.gov/Senate404.html (http://wyden.senate.gov/media/2002/2003211557.html)]

linkovi:


 [http://arbis.arb.ca.gov/msprog/zevprog/zevprog.htm Zero-Emissions Vehicle Program]
 [http://energy.ca.gov/afvs/index.html Alternative Fuel Vehicles]
 [http://www.fuelcelltoday.com/ Fuel cell today]
 [http://www.h2cars.biz/ H2CarsBiz]


=== Kyoto protokol ===
[[Image:Crta.jpg]]

The protocol, adopted by the 159 countries present, sets legally binding targets for cutting the emissions of six greenhouse gases—mostly pollutants caused by burning coal, oil and other hydrocarbon fuels—by an aggregate 5.2% from 1990 levels during the years 2008 to 2012. (članak iz The Economist)

United Nations Framework Convention on Climate Change

website - http://unfccc.int/2860.php

'''Konvencija i Kyoto Protocol:''' http://unfccc.int/resource/convkp.html

'''Konvencija
tekst''': http://unfccc.int/resource/conv/index.html

'''potpisnici''': http://unfccc.int/resource/conv/ratlist.pdf
potpisana i ratificirana: 189 zemalja (Hrvatska uključena u Aneks I)
Aneks I - zemlje Zapada i tranzicije

'''Kyoto Protokol'''
tekst: http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.pdf

potpisnici: http://unfccc.int/files/essential_background/kyoto_protocol/application/pdf/kpstats.pdf
Kyoto Protokol je stupio na snagu 16. veljače. Ratificiran od strane 156 zemalja (ali nisu Australija, Hrvatska, Kazahstan, Monaco, SAD i Zambija).

Potpisnici Protokola su se obavezale pratiti emisije stakleničkih plinova. Zemlje potpisnice Aneksa B Protokola su se obavezale smanjiti emisije u odnosu na baznu godinu, tijekom prvog budžetskog perioda 2008-12.

One zemlje koje to ne uspiju mogu nadokupiti dozvole za emitiranje više emisija od onih zemalja koje su smanjile više nego što su trebale (Emission Trading), ili mogu uložiti u projekte smanjenja emisija u drugim zemljama Aneksa B (Joint Implementation) ili zemljama koji nisu dio Aneksa (Clean Development Mechanism).

[[Image:kyoto.jpg]]

Slika 21. Očekivani trend emisije CO2 u Hrvatskoj i preuzete obaveze po Kyoto protokolu

'''Kyoto protokol - linkovi :'''
The Kyoto Protocol on Climate Change - http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.html

Beginner's Guide to the UNFCCC Convention on Climate Change - http://unfccc.int/resource/beginner.html

WEATHERVANE: climate change, global warming, The Kyoto Protocol, climate policy - http://www.weathervane.rff.org./

The Kyoto Protocol: The Realities of Implementation - http://www.weathervane.rff.org/features/feature027.html

RECORD BREAKING TEMPERATURES SEEN AS POSSIBLE EVIDENCE OF FASTER RATE OF GLOBAL WARMING - http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm

Carbon Market News - http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm

Still Wating for Greenhouse - http://www.john-daly.com/

Lomborg, The Skeptical Environmentalist - http://www.lomborg.com/

'''The Economist o promjeni klime i Kyoto protokolu:'''

Hot air from Kyoto - http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/Hot%20air%20from%20Kyoto.htm

Big business and global warming - http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/Big%20business%20and%20global%20warming.htm

A fund for carbon traders - http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/A%20fund%20for%20carbon%20traders.htm

Where to sink carbon - http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/Where%20to%20sink%20carbon.htm

==Zaključak==

[[Image:Crta.jpg]]

* Emisije u energetici i prometu, značajni su izvor lokalnih i globalnih emisija
* Emisije uzrokuju zdravstvene probleme, kisele kiše i globalno zatopljenje
* Kyoto protokol protiv globalnog zatopljenja - teško ostvarivo smanjenje emisije CO2
* Racionalnim korištenjem energije u industriji i kućanstvima može se učiniti dosta na smanjenju emisije, ali ljudi se nisu spremni odreći životnog standarda
* Nuklearna energija se ponovo pojavljuje kao realno rješenje, iako politički neprihvatljiva u mnogim zemljama,te skuplja od energije dobivene iz fosilnih goriva - Kyoto protokol kao izbor između globalnog zatopljenja i nuklearne energije
* Za Hrvatsku je uz racionalno korištenje energije (gdje su neiskorištene mogućnosti velike), vjerojatno najjeftinije rješenje dugoročni uvoz struje iz susjednih zemalja, te korištenje biogoriva.

[[Image:Crta.jpg]]

ENERGETIKA I OKOLIŠ

2007-12-18T11:06:40Z

Rmikulandric: /* Kisele kiše */

Osnove energetike

==Cilj poglavlja==
[[Image:Crta.jpg]]

Cilj ovog poglavlja je upoznati se najvažnijim mehanizmima kako energetika emisijama utječe na okoliš, te mogućnostima za smanjenje negativnog utjecaja.

==Svrha poglavlja==
[[Image:Crta.jpg]]

Nakon završetka ovog poglavlja, trebali biste moći:

#Razumjeti mehanizme '''emisija''' u energetici
#Razumjeti osnove nastajanja '''kiselih kiša''' te dobiti uvid u utjecaj koji emisije imaju na ljudsko '''zdravlje'''
#Razumjeti mehanizam '''globalnog zatopljenja''' i utjecaj koji energetika ima na njega
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 '''pri proizvodnji električne energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 '''racionalnim korištenjem energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 u '''transportu'''
#Poznavati osnove '''Kyoto Protokola'''

=Uvod:=
[[Image:Crta.jpg]]

Tijekom druge polovice dvadesetog stoljeća, sve više postaje jasno da ljudsko djelovanje na Zemlji ima za posljedicu promjene u okolišu, s potencijalno velikim posljedicama na ekološki sistem, floru, faunu, klimu, ali i na zdravlje i kvalitetu života ljudi. Te promjene, antropogene po svojem uzroku, posljedica su prilagođivanja okoliša ljudskim potrebama, krčenjem prirodnih habitata za potrebe poljoprivrede, kao posljedica urbanizacije i izgradnje prometnih pravaca, te zagađenjem okoliša otpadnim tvarima u poljoprivredi, industriji i prometu, te u energetskim transformacijama.

Promatrajući u ovome poglavlju odnos energetike prema okolišu, naglasak će se staviti na energetske transformacije, te zagađenja okoliša 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 utječu na ekosistem, neke zagađujući lokalno, a neke djelujući globalno. Dok je lokalno štetno djelovanje emisija svima vidljivo, i lagano se dolazi do koncenzusa oko mjera zaštite čim kada je društvo riješilo osnovne egzistencijalne probleme, dotle je globalno djelovanje emisija manje očito, i potrebno je stvarati širi koncenzus da bi se pokrenule mjere zaštite okoliša. 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. Tako će biomasa, koja je obnovljivi izvor, imati značajne lokalne emisije, vjetroenergija može imati negativan utjecaj na faunu, a čistoća će solarne energije skrivati zagađenja u procesu proizvodnje kolektora.

Ovo će se poglavlje posvetiti ukratko emisijama koje izazivaju kisele kiše, te nešto više trenutno vrlo važnom problemu emisija stakleničkih plinova, efektima tih emisija, te načinima smanjivanja tih emisija, što će biti od imanentnog značaja za energetsku politiku i razvoje energetskih tehnologija u sljedeće dvije dekade.

[[Image:Crta.jpg]]

=Emisije u energetici=
[[Image:Crta.jpg]]

===Kisele kiše===

Svjedoci smo degenerativnih procesa u europskim šumama, uzrokovanih pojavom koju zovemo kiselim kišama. Kiselost kiša uzrokovana je povećanom količinom vodikovog iona H+ u otopini, koji je posljedica sljedećih

kemijskih procesa:

HNO3 => NO3- + H+

H2SO4 = > SO42- + 2H+

Emisije SOx i NOx pri energetskim transformacijama su glavni antropogeni izvor tih spojeva u atmosferi. Slika 1. pokazuje utjecaj koji sulfatni aerosoli imaju na sunčevo zračenje, te dobro pokazuju geografski raspored emisija SOx.

[[Image:oe2p.jpg]]

Slika 1. Geografska raspodjela utjecaja sulfatnih aerosola na sunčevo zračenje, W/m2

Djelovanje je emisija SOx regionalno, te koncentrirano u razvijenim zemljama, ali emisije se šire i preko nacionalnih granica malih zemalja, poput Hrvatske. Rješavanje problema kiselih kiša leži u smanjenju emisija SOx u energetskim transformacijama, na području zahvaćenih kontinenata. Potrebno je nadnacionalno djelovanje, ali ne i globalno.

Tehnologije za smanjenje emisija SOx su prvenstveno izbjegavanje korištenja fosilnih goriva s visokim udjelom sumpora, metode za DeSOx desumporizaciju kojima se pročišćavaju dimni plinovi, te financijske metode poput trgovanja emisijama, kojima se omogućuje minimizacija troška smanjenja emisija tržišnim alociranjem emisionih kvota.

===Utjecaj na zdravlje===

Lokalne emisije polutanata izazivaju zdravstvene probleme, često povećavajući rizik od kancerogenih oboljenja i za dva reda veličine, u područjima s velikim zagađenjem. Ponajprije to su emisije čestica, ozona, NOx, CO, ali i mnogih drugih spojeva, koji su nusprodukt energetskih transformacija, u prometu i energetici. Tako npr. prosječni Amerikanac ima šansu 1:100000 da oboli od raka kao posljedice zagađenja zraka, dok stanovnik velikih gradova živi s 20 puta većim rizikom, 1:5000, da tako oboli.

Zagađenje otpadnih voda, inače veliki problem za ljudsko zdravlje, nije primarno posljedica energetskih transformacija. Naime, iako se koriste velike količine vode u energetskim transformacijama, ipak je daleko značajniji utjecaj industrijskih procesa i korištenja vode u kućanstvima. Voda, kao jedan od osnovnih preduvjeta za život, može se smatrati da s energijom, predstavlja resurs, koji je čovječanstvo počelo koristiti u količinama koje nadilaze mogućnosti, te da će to biti jedan od glavnih tehnoloških pitanja XXI stoljeća.

Zagađenja bukom, vizualna zagađenja, zagađenje svjetlom, svjedoci smo novih oblika polucije, ili ih samo više primjećujemo, zahvaljujući značajno povećanom ekonomskom prosperitetu, koji onda postavlja i sve veće zahtjeve na kvalitetu života, često su posljedica energetskih transformacija, te o njima treba voditi računa.

Međutim, iako je šteta učinjena visokim stupnjem korištenja energije velika, korist u obliku povećane kvalitete života, produljenog života, povećane individualne slobode, je daleko veća. Iako se nulto rješenje, dakle demontiranje ljudske civilizacije, kao što zagovaraju najekstremniji predstavnici ekološkog pokreta, može smatrati ideološki konzistentnim, gledano iz pseudoobjektivne pozicije "ljudi kao samo jedna vrsta", nije realno za očekivati da će se dogoditi. S druge strane, moguće je mnogo učiniti na smanjenju zagađenja, uz mali direktni trošak, u isti mah povećavajući kvalitetu života ljudi, te smanjujući opterećenje na resurse. Kod traženja optimalnog kursa, nije moguće unaprijed odrediti odnose pojedinih faktora, nego treba tražiti optimum specifičan za određenu situaciju, uzimajući u obzir ekonomske, ekološke i socijalne faktore.

[[Image:Crta.jpg]]
=Klimatske promjene=
[[Image:Crta.jpg]]

===Efekt staklenika===
[[Image:Crta.jpg]]

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, N2O, 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 (I) 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 utjecaj 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.

[[Image:xxx.jpg]]

Slika 2. Što je to efekt staklenika?
Dio reflektiranog zračenja se apsorbira u stakleničkim plinovima
(CO2, N2O, CH4, HFC, PFC, SF6).
Značajan mehanizam održanja temperature atmosfere (bez tih plinova temperatura bi bila 30oC niža.

===Promjena koncentracije CO2 i temperature===

Danas je već sa sigurnošću poznato da se koncentracija ugljičnog dioksida značajno povećala tijekom posljednjeg stoljeća, te je gotovo sigurno da je to posljedica ljudske aktivnosti. Najznačajnija ljudska aktivnost koja ima za posljedicu emisije ugljičnog dioksida je izgaranje fosilnih goriva.

[[Image:slika3.jpg]]

Slika 3. Promjena povjesne koncentracije CO2 mjerene
u atmosferi od 1960, te u vječnom ledu od 1860.

Što je s promjenama temperature? Usrednjena globalna temperatura raste (Slika 4.), ali se taj indeks računa na bazi podataka iz meteoroloških stanica s nepoznatom točnošću podataka, te često stanica smještenih u gradovima. Usrednjena temperatura u SAD, gdje su mjerenja bilježena sa većom sigurnošću, raste manje značajno (Slika 5.). Mjerena temperatura troposfere (Slika 6.), dakle bez utjecaja mjernih nepreciznosti i gradova, ipak ukazuje na povećanje od najmanje 0.4 C.

[[Image:slika4.gif]]

Slika 4. Promjena globalne prosječne temperature
1880-2000 prema Goddard Institute (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika5.gif]]

Slika 5. Promjena prosječne temperature u SAD
1880-2000 prema Goddard Institute (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika6.gif]]

Slika 6. Promjena globalne prosječne temperature 1979-2003 mjerena iz NOAA satelita (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

Da li postoji neka veza između promjene koncentracije ugljičnog dioksida i temperature? Slika 7. pokazuje usporedbu promjene koncentracije CO2 i prosječne globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina. Koncentracija CO2 dobivena je iz uzoraka antarkičkog leda, mjerenjem koncentracije u zaostalim mjehurićima zraka. Temperatura je rekonstruirana na temelju podataka o glacijacijama, te ciklusima flore i faune na zemlji u proteklih 150000 godina. Usporedba krivulja temperature i koncentracije CO2 vrlo uvjerljivo ukazuje na postojanje relacije, ali postavlja se pitanje koliko su ti podaci precizni.

[[Image:slikka7.jpg]]

Slika 7. Usporedba promjene koncentracije CO2 i prosječne
globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina

Može se iz slike 7. primijetiti da postoje i prirodni izvori promjene koncentracije CO2 među ostalim i vulkanske erupcije. Zemlja je dinamički a ne statički sistem, dakle oscilacije su normalna i prirodna pojava. Međutim, sve je više vjerojatno da postoji dovoljno jaka veza između koncentracije CO2 i prosječne globalne temperature, da bi se moglo govoriti o globalnom zatopljenju kao posljedici ljudske aktivnosti.

===Modeliranje globalnog zatopljenja===
Da bi se moglo s dovoljnom dozom sigurnosti utvrditi da neka teza stoji, potrebno je teoriju potvrditi eksperimentom. Modeli klimatskih promjena, bazirani na računalnoj mehanici fluida (CFD), koji se razvijaju u posljednje 3 dekade, pokušavaju pretpostavljene procese u atmosferi modelirati i usporediti s izmjerenim temperaturama. Prvi takvi modeli, koji su se pojavili sedamdesetih godina, uzimali su u obzir samo efekt staklenika.

[[Slika:Modtemp.jpg]]

Slika 8. Usporedba mjerenih vrijednosti prosječne globalne temperature te vrijednosti dobivenih modeliranjem.

Iz Slike 8. vidljivo je da se uzimanjem u obzir samo efekta staklenika dobivaju prevelike vrijednosti, ali ako se k tome uzmu u obzir i efekt sulfatnih aerosola, te fluktuacija sunčevog zračenja (http://climatechange.umaine.edu/Research/Contrib/html/19.html) dobije se rezultat koji se odlično poklapa s mjerenim rezultatima, te uz pretpostavku da mjereni podaci dobro predstavljaju stvarno stanje, ukazuju da nam je veza poznata i da možemo računati utjecaj. Ako se takvi modeli primjene na model svjetske klime dobije se temperaturna distribucija za 2080 kao na slici 9.

[[Slika:tempdiff.jpg]]

Slika 9. Raspored porasta temperature od danas pa do 2080.
a)Scenario bez pokušaja smanjenja emisija (business as usual)
b)Scenario u kojem se koncentracija CO2 stabilizira na 750 ppm
c)Scenario u kojem se koncentracija CO2 stabilizira na 550 ppm

===Kretanje emisija CO2===

===Posljedice globalnog zatopljenja===

===Izvori emisije CO2===
[[Image:Crta.jpg]]

Emisije CO2, najvažnijeg plina koji utječe na efekt staklenika, uglavnom su posljedica energetskih transformacija, u kojima se izgaranjem goriva kemijska energije pretvara u toplinsku (koja se kasnije može koristiti direktno kao toplina ili za proizvodnju električne energije), ili u transportu, gdje se kemijska energija goriva pretvara u mehaničku energiju. Manji dio emisija dolazi iz industrijskih procesa, u kojima je ugljični dioksid nusprodukt, koji se gotovo redovno ispušta u atmosferu. Također, fosilna goriva sadrže manje količine ugljičnog dioksida, koji se prilikom vađenja iz zemlje, ispušta u atmosferu.

Što je s biomasom?

Izgaranje drva i biomase rezultira emisijama CO2, međutim, u slučaju da je drvna masa ili biomasa općenito, zamijenjena novim rastom, može se reći da je ugljični dioksid koji je ispušten u atmosferu, iz nje i izvučen, te da je proces obnovljiv. Zato se emisije biomase ne obračunavaju na isti način kao i fosilna goriva, nego se bilanca radi na ukupnoj količini CO2, koja je akumulirana u vegetaciji. U slučaju da korištenje biomase rezultira smanjenjem akumulirane količine CO2, tada se ne može govoriti o obnovljivosti biomase.

Izgaranje fosilnih goriva

Fosilna goriva su također nastala od biomase, ali je brzina njihovog nastanka zanemarivo mala, te je vezana na specifične geološke uvjete, tako da se dakle mogu smatrati neobnovljiva, u okvirima ljudske povijesti.

- nafta i njeni derivati (mazut, lož ulje, teško ulje, lako ulje, diesel, benzin, itd.)
- ugljen
- plin

1 kg C -> 44/12 kg CO2

1 t nafte ili ugljena s c=0.8 -> 44/12*0.8= 2.93 t CO2

::::::::::'''Tablica 1.''' Potrošnja fosilnih goriva u svijetu, Evropi (uključuje i zemlje bivšeg SSSR-a) i Hrvatskoj 2002

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2" align="center"
| width="25%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/jedinice.html mtoe] - million tons of oil equivalent
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Svijet
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Evropa (EU15)
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | [http://www.iea.org/Textbase/stats/noncountryresults.asp?nonoecd=Croatia Hrvatska]
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | nafta
| width="25%" align="middle" | '''3714'''
| width="25%" align="middle" | 923 (599)
| width="25%" align="middle" | 4.4
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | ugljen
| width="25%" align="middle" | '''2397'''
| width="25%" align="middle" | 521 (217)
| width="25%" align="middle" | 0.6
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | plin
| width="25%" align="middle" | '''2169'''
| width="25%" align="middle" | 913 (350)
| width="25%" align="middle" | 2.5
|}

 

{|
| width="11%" |
|}

===Struktura potrošnje fosilnih goriva===
[[Image:Crta.jpg]]

::::::::::::::: '''Tablica 2.''' Glavni tipovi potrošnje fosilnih goriva

{| width="639" border="1" align="center" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="162" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | energetska pretvorba
| width="263" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | privredna potrošnja
| width="194" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | privatna potrošnja
|-
| width="162" height="18" | električna struja
| width="263" height="18" | poljoprivreda, šumarstvo, ribolov
| width="194" height="18" | kućanstva
|-
| width="162" height="18" | para i topla voda
| width="263" height="18" | industrija i rudarstvo
| width="194" height="18" | promet
|-
| width="162" height="36" | 
| width="263" height="36" | neenergetska potrošnja u industriji
| width="194" height="36" | 
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | građevinarstvo
| width="194" height="19" | 
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | usluge
| width="194" height="19" | 
|}

{|
| width="11%" |
|}

Tablica 2. prikazuje sistematizaciju tipova potrošnje fosilnih goriva prema djelatnostima. Međutim, da bi se sagledale mogućnosti smanjenja emisije CO2 bolje je razdijeliti potrošnju prema tehnološkom procesu. Kako je potrošnja fosilnih goriva u poljoprivredi, šumarstvu, ribolovu i građevinarstvu uglavnom posljedica korištenje mehanizacije, dakle motora s unutrašnjim izgaranjem, ima smisla te djelatnosti pripojiti prometu. Potrošnja fosilnih goriva u uslugama slična je potrošnji u kućanstvima (uglavnom grijanje).

[[Image:Fosilfuels.gif|center]]

:::::::::::::: '''Slika 15.''' Struktura potrošnje fosilnih goriva u Hrvatskoj 1995. godine

Slika 15. prikazuje udjele pojedinih tehnoloških procesa u potrošnji fosilnih goriva u Hrvatskoj, pa prema tome i emisiji CO2. Očito je da bi se u Hrvatskoj imalo smisla najviše djelovati na smanjenje emisije upravo u prometu, jer je tu najveći udio. Proizvodnja električne energije stvara manji dio emisije, iako joj se posvećuje najviše pažnje. To je stoga što za sada tehnologija ne omogućava veliki napredak u području smanjenja emisije CO2 u prometu.

===Smanjenje emisije CO2 pri proizvodnji električne energije===
[[Slika:Crta.jpg]]

{|
| width="2%" |
[[Image:dio.jpg]]
| width="80%" | ''' Nuklearna energija'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
Zemlje s velikim udjelom nuklearne energije u proizvodnji struje (Litva, Francuska, Belgija preko 60%, Ukrajina, Švedska, Bugarska, Slovačka, Švicarska, Mađarska, Slovenija preko 40%, Južna Koreja, Japan, Njemačka, Finska preko 30%, Španjolska, Britanija i Armenija preko 20%) će vrlo teško smanjiti emisiju ako se odluče za odustajanje od nuklearne opcije. Primjer Švedske koja je odlučila zatvoriti nuklearne elektrane:

IT IS often ticklish to balance protection of the environment against its cost. Sweden’s Social Democratic government has come up with a novel answer: a “green” policy that is not only hugely expensive, but may actually damage the environment. It plans shortly to shut a nuclear power station that is efficient and safe; another is to be closed in 2001. If the courts permit the closures, Sweden will be poorer and dirtier—and may be more at risk from nuclear accidents. (članak iz The Economist)

U potrazi za opcijama rješavanja problema globalnog zatopljenja (koje bi Hrvatsku ako ratificira Kyoto protokol mogao koštati godišnje oko 100 milijuna eura), skupih fosilnih goriva, pojave novih sigurnijih nuklearnih tehnologija, izostanak nesreća poslije Černobila te značajne vremenske distance u odnosu na nesreće, nuklearna energija se vraća u područje javnih rasprava kao moguće ekološki prihvatljivo rješenje. Ponovno uzimanje u obzir nuklearne energije u razvijenim zemljama i zemljama u tranziciji je ponovno postalo pravilo, a donesene su i neke odluke o gradnji. Pred katastrofalnim mogućim posljedicama globalnog zatopljenja, zeleni se sve češće opredjeljuju za nuklearnu energiju. Simatična je izjava 2004. godine osnivaća Greenpeace-a, Jamesa Lovelocka: “Only nuclear power can halt global warming.”

|}

{| width="100%"
| width="6%" |
| width="85%" |
'''Table 3'''. Prednosti i nedostaci nuklearne energije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | emisija CO2 je zanemariva
| width="50%" | politički neprihvatljiva u velikom broju zemalja
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | visoki kapitalni troškovi - značajno skuplja od fosilnih goriva
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | Hrvatska - premali energetski sistem 1 centrala = 1/4 sistema
|}

 Link:''' '''''' [http://www.iaea.org International Atomic Energy Agency - IAEA]''' 

| width="9%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]]
| width="80%" | ''' Kombinirani ciklus'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Kombinacijom plinske i parne turbine moguće je povećati efikasnost s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 50-65%. 

|}

{| width="100%"
| width="5%" |
| width="89%" |
'''Table 4'''. Prednosti i nedostaci kombiniranog ciklusa 

{| width="687" border="1"
| width="378" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="293" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="378" height="60" | udvostručenjem efikasnosti pri proizvodnji električne energije moguće je raspoloviti emisiju CO2
| width="293" height="60" | relativno komplicirana tehnologija
|}

 
| width="6%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Kogeneracija'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Ideja kogeneracije je da se otpadna toplinska energija koja izlazi iz dimnjaka termocentrale iskoristi, recimo za grijanje tople vode i pare (daljinska toplina), koja će se koristiti ili u industriji ili u sistemima distriktnog (centralnog) grijanja. Time se iskoristivost povećava s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 60-70%. Prema slici 15. vidi se je potrošnja fosilnih goriva na proizvodnju električne i toplinske energije slična, pa bi se teoretski moglo značajno smanjiti emisiju CO2. Međutim, kako je mjesto proizvodnje daljinske topline po definiciji različito od mjesta proizvodnje električne energije, nije za očekivati da će više od desetak posto električne energije biti proizvođeno kogeneracijom. 

|}

{| width="100%"
| width="2%" |
| width="95%" |
'''Table 5. '''Prednosti i nedostaci kogeneracije 

{| border="1"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | korištenjem istog goriva za proizvodnju električne i toplinske energije moguće je raspoloviti emisiju CO2
| width="50%" | proizvodnja toplinske energije mora biti na mjestu (ili blizu) potrošnje
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | proizvodnja električne energije mora biti blizu mjesta hlađenja (rijeke, more)
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | proizvodnja električne energije nije preporučljiva blizu velikih koncentracija stanovništva zbog zagađenja
|-
| 
| potrebna gradnja vrelovoda
|-
| 
| problem kondenzata
|}

linkovi:

<blockquote>

; '''[http://www.cogen.org/ Cogen Europe]''' 
; [http://www.energy.rochester.edu/cogen/chpguide.htm '''Cogeneration Buyers Guide'''] 

</blockquote>
| width="3%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Obnovljivi izvori'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Obnovljivi izvori su oni koji se ne troše našim korištenjem jer mi samo koristimo razliku u potencijalu: 

* hidroenergija 
* biomasa i otpad 
* sunčeva energija 
* energija vjetra 
* geotermalna energija 

Treba razlikovati korištenje tih energija za proizvodnju električne i toplinske energije. Za sada samo hidroenergija (tab. 6.) ima značajan udio (naročito u Hrvatskoj) u proizvodnji električne energije, iako se posljednjih godina probija energija vjetra koja se približava komercijalizaciji. Ipak, može se s velikom vjerojatnošću reći da obnovljivi izvori neće značajnije sudjelovati u zadovoljenju Kyoto protokola, bilo zbog cijene ili zbog ograničenih ekonomski iskoristljivih resursa.

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 6.''' Prednosti i nedostaci hidroenergije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | zanemariva emisija CO2
| width="50%" | jefitini potencijali već iskorišteni
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | velike HE čine velike ekološke štete (npr. dizanje nivoa vode - Međimurje)
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | male HE su teško isplative
|-
| 
| poplavljivanje korisnog (naseljenog ili obrađenog) zemljišta
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
Iako izgaranje biomase i otpada stvara emisiju CO2, smatra se da bi ta ista biomasa svojim prirodnim procesom truljenja emitirala istu količinu CO2 pa prema tome ulazi u energente koji smanjuju emisiju. Čak i uzgajanje biomase ima isti učinak jer će vegetacija povući gotovo sav potreban ugljik iz atmosfere. Djelomično sličan mehanizam se može uzeti i za otpad nepetrokemijskog porijekla. 

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 7.''' Prednosti i nedostaci izgaranja biomase 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | "zanemariva" emisija CO2
| width="50%" | slaba energetska moć
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | teška kontrola nad ostalim emisijama
|-
| 
| potrebna velika površina
|-
| 
| skup transport - samo na lokalitetu gdje je biomasa nusproizvod nekog drugog procesa
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Uvoz električne energije'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Iako je uvoz električne energije anatema danas u Hrvatskoj energetici, postavlja se pitanje nije li to najčišće rješenje? 

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 8.''' Prednosti i nedostaci uvoza električne energije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | emisija CO2 je zanemariva
| width="50%" | politički neprihvatljiva u Hrvatskoj - zašto? [Nizozemska zadovoljava iz uvoza 17% potrebne električne energije]
|-
| width="50%" | svaka se zemlja specijalizira za proizvodnju onoga u čemu ima "relative advantage" - efikasno korištenje resursa obavlja se podjelom rada
| width="50%" |
bolje je uvoziti proizvod nižeg stupnja dorade i dodavati mu vrijednost (dakle primarna versus sekundarna energija), ali samo ako je prerada efikasna - upitno za Hrvatsku
|-
| width="50%" | Hrvatska je premali energetski sistem (12TWh) - pool
| width="50%" | 
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
|}

===Smanjenje emisije CO2 racionalnim korištenjem energije===
[[Slika:Crta.jpg]]

Oblici neracionalnog korištenja energije:

=== Industrija ===

* bacanje kondenzata u kanalizaciju
* puštanje otpadne topline na jednom mjestu, kada se topla voda i para proizvode na drugom
* korištenje zastarjele tehnologije

=== Zgradarstvo ===

* gradnja kuća kao u Hrvatskoj (k = cca. 1.2-1.5 W/m2K) je ekonomski nonsense

===Smanjenje emisije CO2 u transportu===
[[Slika:Crta.jpg]]

Promet je vrlo značajan izvor emisije CO2, kao što se vidi na slici 15. u Hrvatskoj i najznačajniji. Međutim velike promjene se ne mogu postići više povećanjem efikasnosti postojeće tehnologije, jer je na tom području već mnogo učinjeno u zadnjih 20 godina od naftne krize. Tijekom devedesetih automobilska je industrija pod pritiskom kalifornijskih zakona ulagala u '''električne automobile''', međutim pokazalo se da ta tehnologija neće postati komercijalna, jer nisu razvijeni akumulatori koji bi zadovoljavali potrebe tržišta za pokretnošću. Krajem se devedesetih ubrzao razvoj automobila pogonjenih vodikom, i to s motorima s unutrašnjim izgaranjem (IC, slika 17.) i gorivim ćelijama (FC, slika 18., 19.). '''Motori s unutrašnjim izgaranjem na vodik''' su u uznapredovanoj fazi razvoja, tj. postojeći motori koji koriste plin mogu se relativno jednostavno preraditi na vodik.

Otkad je cijena nafte prešla 50 USD/bbl, zamjenska '''biogoriva''', etanol i biodizel postaju isplatljiva, te njihova potrošnja rapidno raste. '''Etanol''' se tehnički može dodavati u benzinska goriva do 22% te u dizelska goriva do 15% bez potrebe preinake vozila. U posljednjih desetak godina sve je veći udio u proizvodnji tzv. automobila na fleksibilan goriva (flexi-fuel vehicle - '''FFV'''), koje mogu koristiti E85 (gorivo s 85% etanola i 15% benzina). Do 10% etanola u gorivu služi kao zamjena za inače neophodni aditiv MTBE. Može se prema literaturi procijeniti da je proizvodnja etanola iz kukuruza isplatljiva naveliko u slučaju cijene nafte veće od 50 USD po barelu (što se može očekivati prema situaciji na tržištu te srednjeročnim interesima glavnih učesnika tijekom dovoljno dugog perioda). Zasad ne postoji strategija za korištenje bioetanola u Hrvatskoj. '''Biodizel''' se tehnički može dodavati u dizelska goriva do 5% bez potrebe preinake vozila, dok je za korištenje B70 ili B100 (70% i 100% biodizela) potrebno imati posebna vozila. Može se procijeniti da je pri očekivanoj cijeni nafte dodavanje biodizela isplatljivo. Postojeća Strategija energetskog razvitka predviđa da se 2010. u Hrvatskoj godišnje proizvodi 70.000 do 100.000 tona biodizela.

[[Image:ford.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 17.''' Ford Model U, Automobil pogonjen 
motorom s unutrašnjim izgaranjem na vodik</div>

'''Gorive ćelije''' su još uvijek tehnologija u razvoju, čija je cijena još uvijek dva reda veličine iznad nivoa potrebnog za komercijalizaciju (cca. 50 €/kW i 10000 sati rada).

[[Image:daimler2.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 18.''' DaimlerChrysler Necar 5, automobil pogonjen gorivim ćelijama</div>

[[Image:daimler3.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 19.''' DaimlerChrysler Commander 2, automobil pogonjen gorivim ćelijama</div>

Obje tehnologije ovise o razvoju '''spremnika''' za vodik (tekući vodik na -250oC, komprimirani vodik na 750 bar ili metalni hidrid), ili '''reformiranja''' (izdvajanja vodika iz ugljikovodika) nekog od ugljikovodika - najčešće etanola, ali može i metana, benzina, Diesela. Reformiranje se razvilo kao tehnologija da bi se izbjeglo rukovanje vodikom. Naime, '''stanice''' za točenje vodika moraju biti bez ljudi (slika 20.), u potpunosti automatizirane, što znači da je potrebno izgraditi potpuno novi sistem stanica, odvojen od postojećih. Punjenje nekog od ugljikovodika je već uhodana tehnologija, te može koristiti postojeću infrastrukturu.

[[Image:bmw.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 20.''' BMW automatska stanica za komprimiranje vodika (cca. 3 min)</div>

'''Uvijek za 4 godine'''

Članak iz '''1994''': A milestone is looming four years off. By '''1998''', 2% of all new cars in California must be ZEV (zero-emission vehicles, such as EVs, flywheel cars, hydrogen cars, etc.). In other words, this means an auto manufacturer must sell two EVs out of every hundred vehicles it sells. There will be a $5,000 penalty for each non-ZEV car sold beyond this ratio. And, importantly, this ratio will be based upon actual consumer sales: cramming a big, heavy, boxy van full of batteries won't get the manufacturer off the hook with a "nobody wanted or could afford it" argument. Other states have also adopted this mandate. Even Canada is close to joining the ZEV club. - Odgođeno do 2004 kada će 10% automobila morati biti ZEV na Kalifornijskom tržištu automobila.

Članak iz '''1999''': “TODAY the race to develop the fuel-cell car is over,” DaimlerChrysler’s chairman, Jürgen Schrempp, told journalists on March 17th. “Now we begin the race to lower the cost to the level of today’s internal combustion engine. We’ll do it by '''2004'''.” There is no point in understatement when you are determined to be first in the market with what may turn out to be the pollution-free product that succeeds the petrol-driven car within 30 years. [http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/The%20fuel-cell%20car%20accelerates.htm (The Economist, 1999)]

Članak iz '''1999''': THIS WEEK two nails were hammered into the coffin of the internal-combustion engine. The first came when Toyota and General Motors, which between them make a quarter of the world’s cars, signed a pact to develop alternatives. These include battery-powered cars, “hybrid” vehicles that have both electric and petrol engines, and—most significantly—vehicles powered by fuel cells. The second was the result of an alliance between DaimlerChrysler and Ford (another quarter of the world’s car production), and Ballard Power Systems, a Canadian firm that has been developing fuel cells for use in vehicles for several years. [http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/The%20fuel-cell%20car%20accelerates.htm (The Economist, 1999)]

Članak iz '''2002''': U.S. Legislators Propose H2GROW Act. 
U.S. Senator Ron Wyden (D-OR) and U.S. Representative Christopher Cox (R-CA) have introduced a bipartisan bill called the H2GROW Act - Hydrogen Transportation Wins Over Growing Reliance on Oil. The bill includes tax credits: for the purchase of fuel cell vehicles; for hydrogen fuel; and for building a hydrogen-fueling infrastructure. The goal of the H2GROW Act is to reduce reliance on 30 million barrels of foreign oil a year. The bill also mandates that hydrogen-powered vehicles must comprise a minimum percentage of federal fleets, from five percent for fleets of 100 vehicles or more in 2006 to 50 percent for fleets of 50 vehicles or more in 2012. [http://www.senate.gov/Senate404.html (http://wyden.senate.gov/media/2002/2003211557.html)]

linkovi:


 [http://arbis.arb.ca.gov/msprog/zevprog/zevprog.htm Zero-Emissions Vehicle Program]
 [http://energy.ca.gov/afvs/index.html Alternative Fuel Vehicles]
 [http://www.fuelcelltoday.com/ Fuel cell today]
 [http://www.h2cars.biz/ H2CarsBiz]


=== Kyoto protokol ===
[[Image:Crta.jpg]]

The protocol, adopted by the 159 countries present, sets legally binding targets for cutting the emissions of six greenhouse gases—mostly pollutants caused by burning coal, oil and other hydrocarbon fuels—by an aggregate 5.2% from 1990 levels during the years 2008 to 2012. (članak iz The Economist)

United Nations Framework Convention on Climate Change

website - http://unfccc.int/2860.php

'''Konvencija i Kyoto Protocol:''' http://unfccc.int/resource/convkp.html

'''Konvencija
tekst''': http://unfccc.int/resource/conv/index.html

'''potpisnici''': http://unfccc.int/resource/conv/ratlist.pdf
potpisana i ratificirana: 189 zemalja (Hrvatska uključena u Aneks I)
Aneks I - zemlje Zapada i tranzicije

'''Kyoto Protokol'''
tekst: http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.pdf

potpisnici: http://unfccc.int/files/essential_background/kyoto_protocol/application/pdf/kpstats.pdf
Kyoto Protokol je stupio na snagu 16. veljače. Ratificiran od strane 156 zemalja (ali nisu Australija, Hrvatska, Kazahstan, Monaco, SAD i Zambija).

Potpisnici Protokola su se obavezale pratiti emisije stakleničkih plinova. Zemlje potpisnice Aneksa B Protokola su se obavezale smanjiti emisije u odnosu na baznu godinu, tijekom prvog budžetskog perioda 2008-12.

One zemlje koje to ne uspiju mogu nadokupiti dozvole za emitiranje više emisija od onih zemalja koje su smanjile više nego što su trebale (Emission Trading), ili mogu uložiti u projekte smanjenja emisija u drugim zemljama Aneksa B (Joint Implementation) ili zemljama koji nisu dio Aneksa (Clean Development Mechanism).

[[Image:kyoto.jpg]]

Slika 21. Očekivani trend emisije CO2 u Hrvatskoj i preuzete obaveze po Kyoto protokolu

'''Kyoto protokol - linkovi :'''
The Kyoto Protocol on Climate Change - http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.html

Beginner's Guide to the UNFCCC Convention on Climate Change - http://unfccc.int/resource/beginner.html

WEATHERVANE: climate change, global warming, The Kyoto Protocol, climate policy - http://www.weathervane.rff.org./

The Kyoto Protocol: The Realities of Implementation - http://www.weathervane.rff.org/features/feature027.html

RECORD BREAKING TEMPERATURES SEEN AS POSSIBLE EVIDENCE OF FASTER RATE OF GLOBAL WARMING - http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm

Carbon Market News - http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm

Still Wating for Greenhouse - http://www.john-daly.com/

Lomborg, The Skeptical Environmentalist - http://www.lomborg.com/

'''The Economist o promjeni klime i Kyoto protokolu:'''

Hot air from Kyoto - http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/Hot%20air%20from%20Kyoto.htm

Big business and global warming - http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/Big%20business%20and%20global%20warming.htm

A fund for carbon traders - http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/A%20fund%20for%20carbon%20traders.htm

Where to sink carbon - http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/Where%20to%20sink%20carbon.htm

==Zaključak==

[[Image:Crta.jpg]]

* Emisije u energetici i prometu, značajni su izvor lokalnih i globalnih emisija
* Emisije uzrokuju zdravstvene probleme, kisele kiše i globalno zatopljenje
* Kyoto protokol protiv globalnog zatopljenja - teško ostvarivo smanjenje emisije CO2
* Racionalnim korištenjem energije u industriji i kućanstvima može se učiniti dosta na smanjenju emisije, ali ljudi se nisu spremni odreći životnog standarda
* Nuklearna energija se ponovo pojavljuje kao realno rješenje, iako politički neprihvatljiva u mnogim zemljama,te skuplja od energije dobivene iz fosilnih goriva - Kyoto protokol kao izbor između globalnog zatopljenja i nuklearne energije
* Za Hrvatsku je uz racionalno korištenje energije (gdje su neiskorištene mogućnosti velike), vjerojatno najjeftinije rješenje dugoročni uvoz struje iz susjednih zemalja, te korištenje biogoriva.

[[Image:Crta.jpg]]

ENERGETIKA I OKOLIŠ

2007-12-18T11:06:10Z

Rmikulandric: /* Kisele kiše */

Osnove energetike

==Cilj poglavlja==
[[Image:Crta.jpg]]

Cilj ovog poglavlja je upoznati se najvažnijim mehanizmima kako energetika emisijama utječe na okoliš, te mogućnostima za smanjenje negativnog utjecaja.

==Svrha poglavlja==
[[Image:Crta.jpg]]

Nakon završetka ovog poglavlja, trebali biste moći:

#Razumjeti mehanizme '''emisija''' u energetici
#Razumjeti osnove nastajanja '''kiselih kiša''' te dobiti uvid u utjecaj koji emisije imaju na ljudsko '''zdravlje'''
#Razumjeti mehanizam '''globalnog zatopljenja''' i utjecaj koji energetika ima na njega
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 '''pri proizvodnji električne energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 '''racionalnim korištenjem energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 u '''transportu'''
#Poznavati osnove '''Kyoto Protokola'''

=Uvod:=
[[Image:Crta.jpg]]

Tijekom druge polovice dvadesetog stoljeća, sve više postaje jasno da ljudsko djelovanje na Zemlji ima za posljedicu promjene u okolišu, s potencijalno velikim posljedicama na ekološki sistem, floru, faunu, klimu, ali i na zdravlje i kvalitetu života ljudi. Te promjene, antropogene po svojem uzroku, posljedica su prilagođivanja okoliša ljudskim potrebama, krčenjem prirodnih habitata za potrebe poljoprivrede, kao posljedica urbanizacije i izgradnje prometnih pravaca, te zagađenjem okoliša otpadnim tvarima u poljoprivredi, industriji i prometu, te u energetskim transformacijama.

Promatrajući u ovome poglavlju odnos energetike prema okolišu, naglasak će se staviti na energetske transformacije, te zagađenja okoliša 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 utječu na ekosistem, neke zagađujući lokalno, a neke djelujući globalno. Dok je lokalno štetno djelovanje emisija svima vidljivo, i lagano se dolazi do koncenzusa oko mjera zaštite čim kada je društvo riješilo osnovne egzistencijalne probleme, dotle je globalno djelovanje emisija manje očito, i potrebno je stvarati širi koncenzus da bi se pokrenule mjere zaštite okoliša. 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. Tako će biomasa, koja je obnovljivi izvor, imati značajne lokalne emisije, vjetroenergija može imati negativan utjecaj na faunu, a čistoća će solarne energije skrivati zagađenja u procesu proizvodnje kolektora.

Ovo će se poglavlje posvetiti ukratko emisijama koje izazivaju kisele kiše, te nešto više trenutno vrlo važnom problemu emisija stakleničkih plinova, efektima tih emisija, te načinima smanjivanja tih emisija, što će biti od imanentnog značaja za energetsku politiku i razvoje energetskih tehnologija u sljedeće dvije dekade.

[[Image:Crta.jpg]]

=Emisije u energetici=
[[Image:Crta.jpg]]

===Kisele kiše===

Svjedoci smo degenerativnih procesa u europskim šumama, uzrokovanih pojavom koju zovemo kiselim kišama. Kiselost kiša uzrokovana je povećanom količinom vodikovog iona H+ u otopini, koji je posljedica sljedećih

kemijskih procesa:

HNO3 => NO3- + H+

H2SO4 = > SO42- + 2H+

Emisije SOx i NOx pri energetskim transformacijama su glavni antropogeni izvor tih spojeva u atmosferi. Slika 1. pokazuje utjecaj koji sulfatni aerosoli imaju na sunčevo zračenje, te dobro pokazuju geografski raspored emisija SOx.

[[Image:oe2p.jpg]]

Slika 1. Geografska raspodjela utjecaja sulfatnih aerosola na sunčevo zračenje, W/m2

Djelovanje je emisija SOx regionalno, te koncentrirano u razvijenim zemljama, ali emisije se šire i preko nacionalnih granica malih zemalja, poput Hrvatske. Rješavanje problema kiselih kiša leži u smanjenju emisija SOx u energetskim transformacijama, na području zahvaćenih kontinenata. Potrebno je nadnacionalno djelovanje, ali ne i globalno.

Tehnologije za smanjenje emisija SOx su prvenstveno izbjegavanje korištenja fosilnih goriva s visokim udjelom sumpora, metode za DeSOx desumporizaciju kojima se pročišćavaju dimni plinovi, te financijske metode poput trgovanja emisijama, kojima se omogućuje minimizacija troška smanjenja emisija tržišnim alociranjem emisionih kvota.

===Utjecaj na zdravlje===

Lokalne emisije polutanata izazivaju zdravstvene probleme, često povećavajući rizik od kancerogenih oboljenja i za dva reda veličine, u područjima s velikim zagađenjem. Ponajprije to su emisije čestica, ozona, NOx, CO, ali i mnogih drugih spojeva, koji su nusprodukt energetskih transformacija, u prometu i energetici. Tako npr. prosječni Amerikanac ima šansu 1:100000 da oboli od raka kao posljedice zagađenja zraka, dok stanovnik velikih gradova živi s 20 puta većim rizikom, 1:5000, da tako oboli.

Zagađenje otpadnih voda, inače veliki problem za ljudsko zdravlje, nije primarno posljedica energetskih transformacija. Naime, iako se koriste velike količine vode u energetskim transformacijama, ipak je daleko značajniji utjecaj industrijskih procesa i korištenja vode u kućanstvima. Voda, kao jedan od osnovnih preduvjeta za život, može se smatrati da s energijom, predstavlja resurs, koji je čovječanstvo počelo koristiti u količinama koje nadilaze mogućnosti, te da će to biti jedan od glavnih tehnoloških pitanja XXI stoljeća.

Zagađenja bukom, vizualna zagađenja, zagađenje svjetlom, svjedoci smo novih oblika polucije, ili ih samo više primjećujemo, zahvaljujući značajno povećanom ekonomskom prosperitetu, koji onda postavlja i sve veće zahtjeve na kvalitetu života, često su posljedica energetskih transformacija, te o njima treba voditi računa.

Međutim, iako je šteta učinjena visokim stupnjem korištenja energije velika, korist u obliku povećane kvalitete života, produljenog života, povećane individualne slobode, je daleko veća. Iako se nulto rješenje, dakle demontiranje ljudske civilizacije, kao što zagovaraju najekstremniji predstavnici ekološkog pokreta, može smatrati ideološki konzistentnim, gledano iz pseudoobjektivne pozicije "ljudi kao samo jedna vrsta", nije realno za očekivati da će se dogoditi. S druge strane, moguće je mnogo učiniti na smanjenju zagađenja, uz mali direktni trošak, u isti mah povećavajući kvalitetu života ljudi, te smanjujući opterećenje na resurse. Kod traženja optimalnog kursa, nije moguće unaprijed odrediti odnose pojedinih faktora, nego treba tražiti optimum specifičan za određenu situaciju, uzimajući u obzir ekonomske, ekološke i socijalne faktore.

[[Image:Crta.jpg]]
=Klimatske promjene=
[[Image:Crta.jpg]]

===Efekt staklenika===
[[Image:Crta.jpg]]

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, N2O, 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 (I) 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 utjecaj 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.

[[Image:xxx.jpg]]

Slika 2. Što je to efekt staklenika?
Dio reflektiranog zračenja se apsorbira u stakleničkim plinovima
(CO2, N2O, CH4, HFC, PFC, SF6).
Značajan mehanizam održanja temperature atmosfere (bez tih plinova temperatura bi bila 30oC niža.

===Promjena koncentracije CO2 i temperature===

Danas je već sa sigurnošću poznato da se koncentracija ugljičnog dioksida značajno povećala tijekom posljednjeg stoljeća, te je gotovo sigurno da je to posljedica ljudske aktivnosti. Najznačajnija ljudska aktivnost koja ima za posljedicu emisije ugljičnog dioksida je izgaranje fosilnih goriva.

[[Image:slika3.jpg]]

Slika 3. Promjena povjesne koncentracije CO2 mjerene
u atmosferi od 1960, te u vječnom ledu od 1860.

Što je s promjenama temperature? Usrednjena globalna temperatura raste (Slika 4.), ali se taj indeks računa na bazi podataka iz meteoroloških stanica s nepoznatom točnošću podataka, te često stanica smještenih u gradovima. Usrednjena temperatura u SAD, gdje su mjerenja bilježena sa većom sigurnošću, raste manje značajno (Slika 5.). Mjerena temperatura troposfere (Slika 6.), dakle bez utjecaja mjernih nepreciznosti i gradova, ipak ukazuje na povećanje od najmanje 0.4 C.

[[Image:slika4.gif]]

Slika 4. Promjena globalne prosječne temperature
1880-2000 prema Goddard Institute (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika5.gif]]

Slika 5. Promjena prosječne temperature u SAD
1880-2000 prema Goddard Institute (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika6.gif]]

Slika 6. Promjena globalne prosječne temperature 1979-2003 mjerena iz NOAA satelita (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

Da li postoji neka veza između promjene koncentracije ugljičnog dioksida i temperature? Slika 7. pokazuje usporedbu promjene koncentracije CO2 i prosječne globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina. Koncentracija CO2 dobivena je iz uzoraka antarkičkog leda, mjerenjem koncentracije u zaostalim mjehurićima zraka. Temperatura je rekonstruirana na temelju podataka o glacijacijama, te ciklusima flore i faune na zemlji u proteklih 150000 godina. Usporedba krivulja temperature i koncentracije CO2 vrlo uvjerljivo ukazuje na postojanje relacije, ali postavlja se pitanje koliko su ti podaci precizni.

[[Image:slikka7.jpg]]

Slika 7. Usporedba promjene koncentracije CO2 i prosječne
globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina

Može se iz slike 7. primijetiti da postoje i prirodni izvori promjene koncentracije CO2 među ostalim i vulkanske erupcije. Zemlja je dinamički a ne statički sistem, dakle oscilacije su normalna i prirodna pojava. Međutim, sve je više vjerojatno da postoji dovoljno jaka veza između koncentracije CO2 i prosječne globalne temperature, da bi se moglo govoriti o globalnom zatopljenju kao posljedici ljudske aktivnosti.

===Modeliranje globalnog zatopljenja===
Da bi se moglo s dovoljnom dozom sigurnosti utvrditi da neka teza stoji, potrebno je teoriju potvrditi eksperimentom. Modeli klimatskih promjena, bazirani na računalnoj mehanici fluida (CFD), koji se razvijaju u posljednje 3 dekade, pokušavaju pretpostavljene procese u atmosferi modelirati i usporediti s izmjerenim temperaturama. Prvi takvi modeli, koji su se pojavili sedamdesetih godina, uzimali su u obzir samo efekt staklenika.

[[Slika:Modtemp.jpg]]

Slika 8. Usporedba mjerenih vrijednosti prosječne globalne temperature te vrijednosti dobivenih modeliranjem.

Iz Slike 8. vidljivo je da se uzimanjem u obzir samo efekta staklenika dobivaju prevelike vrijednosti, ali ako se k tome uzmu u obzir i efekt sulfatnih aerosola, te fluktuacija sunčevog zračenja (http://climatechange.umaine.edu/Research/Contrib/html/19.html) dobije se rezultat koji se odlično poklapa s mjerenim rezultatima, te uz pretpostavku da mjereni podaci dobro predstavljaju stvarno stanje, ukazuju da nam je veza poznata i da možemo računati utjecaj. Ako se takvi modeli primjene na model svjetske klime dobije se temperaturna distribucija za 2080 kao na slici 9.

[[Slika:tempdiff.jpg]]

Slika 9. Raspored porasta temperature od danas pa do 2080.
a)Scenario bez pokušaja smanjenja emisija (business as usual)
b)Scenario u kojem se koncentracija CO2 stabilizira na 750 ppm
c)Scenario u kojem se koncentracija CO2 stabilizira na 550 ppm

===Kretanje emisija CO2===

===Posljedice globalnog zatopljenja===

===Izvori emisije CO2===
[[Image:Crta.jpg]]

Emisije CO2, najvažnijeg plina koji utječe na efekt staklenika, uglavnom su posljedica energetskih transformacija, u kojima se izgaranjem goriva kemijska energije pretvara u toplinsku (koja se kasnije može koristiti direktno kao toplina ili za proizvodnju električne energije), ili u transportu, gdje se kemijska energija goriva pretvara u mehaničku energiju. Manji dio emisija dolazi iz industrijskih procesa, u kojima je ugljični dioksid nusprodukt, koji se gotovo redovno ispušta u atmosferu. Također, fosilna goriva sadrže manje količine ugljičnog dioksida, koji se prilikom vađenja iz zemlje, ispušta u atmosferu.

Što je s biomasom?

Izgaranje drva i biomase rezultira emisijama CO2, međutim, u slučaju da je drvna masa ili biomasa općenito, zamijenjena novim rastom, može se reći da je ugljični dioksid koji je ispušten u atmosferu, iz nje i izvučen, te da je proces obnovljiv. Zato se emisije biomase ne obračunavaju na isti način kao i fosilna goriva, nego se bilanca radi na ukupnoj količini CO2, koja je akumulirana u vegetaciji. U slučaju da korištenje biomase rezultira smanjenjem akumulirane količine CO2, tada se ne može govoriti o obnovljivosti biomase.

Izgaranje fosilnih goriva

Fosilna goriva su također nastala od biomase, ali je brzina njihovog nastanka zanemarivo mala, te je vezana na specifične geološke uvjete, tako da se dakle mogu smatrati neobnovljiva, u okvirima ljudske povijesti.

- nafta i njeni derivati (mazut, lož ulje, teško ulje, lako ulje, diesel, benzin, itd.)
- ugljen
- plin

1 kg C -> 44/12 kg CO2

1 t nafte ili ugljena s c=0.8 -> 44/12*0.8= 2.93 t CO2

::::::::::'''Tablica 1.''' Potrošnja fosilnih goriva u svijetu, Evropi (uključuje i zemlje bivšeg SSSR-a) i Hrvatskoj 2002

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2" align="center"
| width="25%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/jedinice.html mtoe] - million tons of oil equivalent
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Svijet
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Evropa (EU15)
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | [http://www.iea.org/Textbase/stats/noncountryresults.asp?nonoecd=Croatia Hrvatska]
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | nafta
| width="25%" align="middle" | '''3714'''
| width="25%" align="middle" | 923 (599)
| width="25%" align="middle" | 4.4
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | ugljen
| width="25%" align="middle" | '''2397'''
| width="25%" align="middle" | 521 (217)
| width="25%" align="middle" | 0.6
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | plin
| width="25%" align="middle" | '''2169'''
| width="25%" align="middle" | 913 (350)
| width="25%" align="middle" | 2.5
|}

 

{|
| width="11%" |
|}

===Struktura potrošnje fosilnih goriva===
[[Image:Crta.jpg]]

::::::::::::::: '''Tablica 2.''' Glavni tipovi potrošnje fosilnih goriva

{| width="639" border="1" align="center" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="162" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | energetska pretvorba
| width="263" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | privredna potrošnja
| width="194" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | privatna potrošnja
|-
| width="162" height="18" | električna struja
| width="263" height="18" | poljoprivreda, šumarstvo, ribolov
| width="194" height="18" | kućanstva
|-
| width="162" height="18" | para i topla voda
| width="263" height="18" | industrija i rudarstvo
| width="194" height="18" | promet
|-
| width="162" height="36" | 
| width="263" height="36" | neenergetska potrošnja u industriji
| width="194" height="36" | 
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | građevinarstvo
| width="194" height="19" | 
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | usluge
| width="194" height="19" | 
|}

{|
| width="11%" |
|}

Tablica 2. prikazuje sistematizaciju tipova potrošnje fosilnih goriva prema djelatnostima. Međutim, da bi se sagledale mogućnosti smanjenja emisije CO2 bolje je razdijeliti potrošnju prema tehnološkom procesu. Kako je potrošnja fosilnih goriva u poljoprivredi, šumarstvu, ribolovu i građevinarstvu uglavnom posljedica korištenje mehanizacije, dakle motora s unutrašnjim izgaranjem, ima smisla te djelatnosti pripojiti prometu. Potrošnja fosilnih goriva u uslugama slična je potrošnji u kućanstvima (uglavnom grijanje).

[[Image:Fosilfuels.gif|center]]

:::::::::::::: '''Slika 15.''' Struktura potrošnje fosilnih goriva u Hrvatskoj 1995. godine

Slika 15. prikazuje udjele pojedinih tehnoloških procesa u potrošnji fosilnih goriva u Hrvatskoj, pa prema tome i emisiji CO2. Očito je da bi se u Hrvatskoj imalo smisla najviše djelovati na smanjenje emisije upravo u prometu, jer je tu najveći udio. Proizvodnja električne energije stvara manji dio emisije, iako joj se posvećuje najviše pažnje. To je stoga što za sada tehnologija ne omogućava veliki napredak u području smanjenja emisije CO2 u prometu.

===Smanjenje emisije CO2 pri proizvodnji električne energije===
[[Slika:Crta.jpg]]

{|
| width="2%" |
[[Image:dio.jpg]]
| width="80%" | ''' Nuklearna energija'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
Zemlje s velikim udjelom nuklearne energije u proizvodnji struje (Litva, Francuska, Belgija preko 60%, Ukrajina, Švedska, Bugarska, Slovačka, Švicarska, Mađarska, Slovenija preko 40%, Južna Koreja, Japan, Njemačka, Finska preko 30%, Španjolska, Britanija i Armenija preko 20%) će vrlo teško smanjiti emisiju ako se odluče za odustajanje od nuklearne opcije. Primjer Švedske koja je odlučila zatvoriti nuklearne elektrane:

IT IS often ticklish to balance protection of the environment against its cost. Sweden’s Social Democratic government has come up with a novel answer: a “green” policy that is not only hugely expensive, but may actually damage the environment. It plans shortly to shut a nuclear power station that is efficient and safe; another is to be closed in 2001. If the courts permit the closures, Sweden will be poorer and dirtier—and may be more at risk from nuclear accidents. (članak iz The Economist)

U potrazi za opcijama rješavanja problema globalnog zatopljenja (koje bi Hrvatsku ako ratificira Kyoto protokol mogao koštati godišnje oko 100 milijuna eura), skupih fosilnih goriva, pojave novih sigurnijih nuklearnih tehnologija, izostanak nesreća poslije Černobila te značajne vremenske distance u odnosu na nesreće, nuklearna energija se vraća u područje javnih rasprava kao moguće ekološki prihvatljivo rješenje. Ponovno uzimanje u obzir nuklearne energije u razvijenim zemljama i zemljama u tranziciji je ponovno postalo pravilo, a donesene su i neke odluke o gradnji. Pred katastrofalnim mogućim posljedicama globalnog zatopljenja, zeleni se sve češće opredjeljuju za nuklearnu energiju. Simatična je izjava 2004. godine osnivaća Greenpeace-a, Jamesa Lovelocka: “Only nuclear power can halt global warming.”

|}

{| width="100%"
| width="6%" |
| width="85%" |
'''Table 3'''. Prednosti i nedostaci nuklearne energije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | emisija CO2 je zanemariva
| width="50%" | politički neprihvatljiva u velikom broju zemalja
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | visoki kapitalni troškovi - značajno skuplja od fosilnih goriva
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | Hrvatska - premali energetski sistem 1 centrala = 1/4 sistema
|}

 Link:''' '''''' [http://www.iaea.org International Atomic Energy Agency - IAEA]''' 

| width="9%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]]
| width="80%" | ''' Kombinirani ciklus'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Kombinacijom plinske i parne turbine moguće je povećati efikasnost s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 50-65%. 

|}

{| width="100%"
| width="5%" |
| width="89%" |
'''Table 4'''. Prednosti i nedostaci kombiniranog ciklusa 

{| width="687" border="1"
| width="378" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="293" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="378" height="60" | udvostručenjem efikasnosti pri proizvodnji električne energije moguće je raspoloviti emisiju CO2
| width="293" height="60" | relativno komplicirana tehnologija
|}

 
| width="6%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Kogeneracija'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Ideja kogeneracije je da se otpadna toplinska energija koja izlazi iz dimnjaka termocentrale iskoristi, recimo za grijanje tople vode i pare (daljinska toplina), koja će se koristiti ili u industriji ili u sistemima distriktnog (centralnog) grijanja. Time se iskoristivost povećava s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 60-70%. Prema slici 15. vidi se je potrošnja fosilnih goriva na proizvodnju električne i toplinske energije slična, pa bi se teoretski moglo značajno smanjiti emisiju CO2. Međutim, kako je mjesto proizvodnje daljinske topline po definiciji različito od mjesta proizvodnje električne energije, nije za očekivati da će više od desetak posto električne energije biti proizvođeno kogeneracijom. 

|}

{| width="100%"
| width="2%" |
| width="95%" |
'''Table 5. '''Prednosti i nedostaci kogeneracije 

{| border="1"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | korištenjem istog goriva za proizvodnju električne i toplinske energije moguće je raspoloviti emisiju CO2
| width="50%" | proizvodnja toplinske energije mora biti na mjestu (ili blizu) potrošnje
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | proizvodnja električne energije mora biti blizu mjesta hlađenja (rijeke, more)
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | proizvodnja električne energije nije preporučljiva blizu velikih koncentracija stanovništva zbog zagađenja
|-
| 
| potrebna gradnja vrelovoda
|-
| 
| problem kondenzata
|}

linkovi:

<blockquote>

; '''[http://www.cogen.org/ Cogen Europe]''' 
; [http://www.energy.rochester.edu/cogen/chpguide.htm '''Cogeneration Buyers Guide'''] 

</blockquote>
| width="3%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Obnovljivi izvori'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Obnovljivi izvori su oni koji se ne troše našim korištenjem jer mi samo koristimo razliku u potencijalu: 

* hidroenergija 
* biomasa i otpad 
* sunčeva energija 
* energija vjetra 
* geotermalna energija 

Treba razlikovati korištenje tih energija za proizvodnju električne i toplinske energije. Za sada samo hidroenergija (tab. 6.) ima značajan udio (naročito u Hrvatskoj) u proizvodnji električne energije, iako se posljednjih godina probija energija vjetra koja se približava komercijalizaciji. Ipak, može se s velikom vjerojatnošću reći da obnovljivi izvori neće značajnije sudjelovati u zadovoljenju Kyoto protokola, bilo zbog cijene ili zbog ograničenih ekonomski iskoristljivih resursa.

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 6.''' Prednosti i nedostaci hidroenergije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | zanemariva emisija CO2
| width="50%" | jefitini potencijali već iskorišteni
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | velike HE čine velike ekološke štete (npr. dizanje nivoa vode - Međimurje)
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | male HE su teško isplative
|-
| 
| poplavljivanje korisnog (naseljenog ili obrađenog) zemljišta
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
Iako izgaranje biomase i otpada stvara emisiju CO2, smatra se da bi ta ista biomasa svojim prirodnim procesom truljenja emitirala istu količinu CO2 pa prema tome ulazi u energente koji smanjuju emisiju. Čak i uzgajanje biomase ima isti učinak jer će vegetacija povući gotovo sav potreban ugljik iz atmosfere. Djelomično sličan mehanizam se može uzeti i za otpad nepetrokemijskog porijekla. 

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 7.''' Prednosti i nedostaci izgaranja biomase 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | "zanemariva" emisija CO2
| width="50%" | slaba energetska moć
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | teška kontrola nad ostalim emisijama
|-
| 
| potrebna velika površina
|-
| 
| skup transport - samo na lokalitetu gdje je biomasa nusproizvod nekog drugog procesa
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Uvoz električne energije'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Iako je uvoz električne energije anatema danas u Hrvatskoj energetici, postavlja se pitanje nije li to najčišće rješenje? 

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 8.''' Prednosti i nedostaci uvoza električne energije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | emisija CO2 je zanemariva
| width="50%" | politički neprihvatljiva u Hrvatskoj - zašto? [Nizozemska zadovoljava iz uvoza 17% potrebne električne energije]
|-
| width="50%" | svaka se zemlja specijalizira za proizvodnju onoga u čemu ima "relative advantage" - efikasno korištenje resursa obavlja se podjelom rada
| width="50%" |
bolje je uvoziti proizvod nižeg stupnja dorade i dodavati mu vrijednost (dakle primarna versus sekundarna energija), ali samo ako je prerada efikasna - upitno za Hrvatsku
|-
| width="50%" | Hrvatska je premali energetski sistem (12TWh) - pool
| width="50%" | 
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
|}

===Smanjenje emisije CO2 racionalnim korištenjem energije===
[[Slika:Crta.jpg]]

Oblici neracionalnog korištenja energije:

=== Industrija ===

* bacanje kondenzata u kanalizaciju
* puštanje otpadne topline na jednom mjestu, kada se topla voda i para proizvode na drugom
* korištenje zastarjele tehnologije

=== Zgradarstvo ===

* gradnja kuća kao u Hrvatskoj (k = cca. 1.2-1.5 W/m2K) je ekonomski nonsense

===Smanjenje emisije CO2 u transportu===
[[Slika:Crta.jpg]]

Promet je vrlo značajan izvor emisije CO2, kao što se vidi na slici 15. u Hrvatskoj i najznačajniji. Međutim velike promjene se ne mogu postići više povećanjem efikasnosti postojeće tehnologije, jer je na tom području već mnogo učinjeno u zadnjih 20 godina od naftne krize. Tijekom devedesetih automobilska je industrija pod pritiskom kalifornijskih zakona ulagala u '''električne automobile''', međutim pokazalo se da ta tehnologija neće postati komercijalna, jer nisu razvijeni akumulatori koji bi zadovoljavali potrebe tržišta za pokretnošću. Krajem se devedesetih ubrzao razvoj automobila pogonjenih vodikom, i to s motorima s unutrašnjim izgaranjem (IC, slika 17.) i gorivim ćelijama (FC, slika 18., 19.). '''Motori s unutrašnjim izgaranjem na vodik''' su u uznapredovanoj fazi razvoja, tj. postojeći motori koji koriste plin mogu se relativno jednostavno preraditi na vodik.

Otkad je cijena nafte prešla 50 USD/bbl, zamjenska '''biogoriva''', etanol i biodizel postaju isplatljiva, te njihova potrošnja rapidno raste. '''Etanol''' se tehnički može dodavati u benzinska goriva do 22% te u dizelska goriva do 15% bez potrebe preinake vozila. U posljednjih desetak godina sve je veći udio u proizvodnji tzv. automobila na fleksibilan goriva (flexi-fuel vehicle - '''FFV'''), koje mogu koristiti E85 (gorivo s 85% etanola i 15% benzina). Do 10% etanola u gorivu služi kao zamjena za inače neophodni aditiv MTBE. Može se prema literaturi procijeniti da je proizvodnja etanola iz kukuruza isplatljiva naveliko u slučaju cijene nafte veće od 50 USD po barelu (što se može očekivati prema situaciji na tržištu te srednjeročnim interesima glavnih učesnika tijekom dovoljno dugog perioda). Zasad ne postoji strategija za korištenje bioetanola u Hrvatskoj. '''Biodizel''' se tehnički može dodavati u dizelska goriva do 5% bez potrebe preinake vozila, dok je za korištenje B70 ili B100 (70% i 100% biodizela) potrebno imati posebna vozila. Može se procijeniti da je pri očekivanoj cijeni nafte dodavanje biodizela isplatljivo. Postojeća Strategija energetskog razvitka predviđa da se 2010. u Hrvatskoj godišnje proizvodi 70.000 do 100.000 tona biodizela.

[[Image:ford.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 17.''' Ford Model U, Automobil pogonjen 
motorom s unutrašnjim izgaranjem na vodik</div>

'''Gorive ćelije''' su još uvijek tehnologija u razvoju, čija je cijena još uvijek dva reda veličine iznad nivoa potrebnog za komercijalizaciju (cca. 50 €/kW i 10000 sati rada).

[[Image:daimler2.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 18.''' DaimlerChrysler Necar 5, automobil pogonjen gorivim ćelijama</div>

[[Image:daimler3.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 19.''' DaimlerChrysler Commander 2, automobil pogonjen gorivim ćelijama</div>

Obje tehnologije ovise o razvoju '''spremnika''' za vodik (tekući vodik na -250oC, komprimirani vodik na 750 bar ili metalni hidrid), ili '''reformiranja''' (izdvajanja vodika iz ugljikovodika) nekog od ugljikovodika - najčešće etanola, ali može i metana, benzina, Diesela. Reformiranje se razvilo kao tehnologija da bi se izbjeglo rukovanje vodikom. Naime, '''stanice''' za točenje vodika moraju biti bez ljudi (slika 20.), u potpunosti automatizirane, što znači da je potrebno izgraditi potpuno novi sistem stanica, odvojen od postojećih. Punjenje nekog od ugljikovodika je već uhodana tehnologija, te može koristiti postojeću infrastrukturu.

[[Image:bmw.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 20.''' BMW automatska stanica za komprimiranje vodika (cca. 3 min)</div>

'''Uvijek za 4 godine'''

Članak iz '''1994''': A milestone is looming four years off. By '''1998''', 2% of all new cars in California must be ZEV (zero-emission vehicles, such as EVs, flywheel cars, hydrogen cars, etc.). In other words, this means an auto manufacturer must sell two EVs out of every hundred vehicles it sells. There will be a $5,000 penalty for each non-ZEV car sold beyond this ratio. And, importantly, this ratio will be based upon actual consumer sales: cramming a big, heavy, boxy van full of batteries won't get the manufacturer off the hook with a "nobody wanted or could afford it" argument. Other states have also adopted this mandate. Even Canada is close to joining the ZEV club. - Odgođeno do 2004 kada će 10% automobila morati biti ZEV na Kalifornijskom tržištu automobila.

Članak iz '''1999''': “TODAY the race to develop the fuel-cell car is over,” DaimlerChrysler’s chairman, Jürgen Schrempp, told journalists on March 17th. “Now we begin the race to lower the cost to the level of today’s internal combustion engine. We’ll do it by '''2004'''.” There is no point in understatement when you are determined to be first in the market with what may turn out to be the pollution-free product that succeeds the petrol-driven car within 30 years. [http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/The%20fuel-cell%20car%20accelerates.htm (The Economist, 1999)]

Članak iz '''1999''': THIS WEEK two nails were hammered into the coffin of the internal-combustion engine. The first came when Toyota and General Motors, which between them make a quarter of the world’s cars, signed a pact to develop alternatives. These include battery-powered cars, “hybrid” vehicles that have both electric and petrol engines, and—most significantly—vehicles powered by fuel cells. The second was the result of an alliance between DaimlerChrysler and Ford (another quarter of the world’s car production), and Ballard Power Systems, a Canadian firm that has been developing fuel cells for use in vehicles for several years. [http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/The%20fuel-cell%20car%20accelerates.htm (The Economist, 1999)]

Članak iz '''2002''': U.S. Legislators Propose H2GROW Act. 
U.S. Senator Ron Wyden (D-OR) and U.S. Representative Christopher Cox (R-CA) have introduced a bipartisan bill called the H2GROW Act - Hydrogen Transportation Wins Over Growing Reliance on Oil. The bill includes tax credits: for the purchase of fuel cell vehicles; for hydrogen fuel; and for building a hydrogen-fueling infrastructure. The goal of the H2GROW Act is to reduce reliance on 30 million barrels of foreign oil a year. The bill also mandates that hydrogen-powered vehicles must comprise a minimum percentage of federal fleets, from five percent for fleets of 100 vehicles or more in 2006 to 50 percent for fleets of 50 vehicles or more in 2012. [http://www.senate.gov/Senate404.html (http://wyden.senate.gov/media/2002/2003211557.html)]

linkovi:


 [http://arbis.arb.ca.gov/msprog/zevprog/zevprog.htm Zero-Emissions Vehicle Program]
 [http://energy.ca.gov/afvs/index.html Alternative Fuel Vehicles]
 [http://www.fuelcelltoday.com/ Fuel cell today]
 [http://www.h2cars.biz/ H2CarsBiz]


=== Kyoto protokol ===
[[Image:Crta.jpg]]

The protocol, adopted by the 159 countries present, sets legally binding targets for cutting the emissions of six greenhouse gases—mostly pollutants caused by burning coal, oil and other hydrocarbon fuels—by an aggregate 5.2% from 1990 levels during the years 2008 to 2012. (članak iz The Economist)

United Nations Framework Convention on Climate Change

website - http://unfccc.int/2860.php

'''Konvencija i Kyoto Protocol:''' http://unfccc.int/resource/convkp.html

'''Konvencija
tekst''': http://unfccc.int/resource/conv/index.html

'''potpisnici''': http://unfccc.int/resource/conv/ratlist.pdf
potpisana i ratificirana: 189 zemalja (Hrvatska uključena u Aneks I)
Aneks I - zemlje Zapada i tranzicije

'''Kyoto Protokol'''
tekst: http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.pdf

potpisnici: http://unfccc.int/files/essential_background/kyoto_protocol/application/pdf/kpstats.pdf
Kyoto Protokol je stupio na snagu 16. veljače. Ratificiran od strane 156 zemalja (ali nisu Australija, Hrvatska, Kazahstan, Monaco, SAD i Zambija).

Potpisnici Protokola su se obavezale pratiti emisije stakleničkih plinova. Zemlje potpisnice Aneksa B Protokola su se obavezale smanjiti emisije u odnosu na baznu godinu, tijekom prvog budžetskog perioda 2008-12.

One zemlje koje to ne uspiju mogu nadokupiti dozvole za emitiranje više emisija od onih zemalja koje su smanjile više nego što su trebale (Emission Trading), ili mogu uložiti u projekte smanjenja emisija u drugim zemljama Aneksa B (Joint Implementation) ili zemljama koji nisu dio Aneksa (Clean Development Mechanism).

[[Image:kyoto.jpg]]

Slika 21. Očekivani trend emisije CO2 u Hrvatskoj i preuzete obaveze po Kyoto protokolu

'''Kyoto protokol - linkovi :'''
The Kyoto Protocol on Climate Change - http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.html

Beginner's Guide to the UNFCCC Convention on Climate Change - http://unfccc.int/resource/beginner.html

WEATHERVANE: climate change, global warming, The Kyoto Protocol, climate policy - http://www.weathervane.rff.org./

The Kyoto Protocol: The Realities of Implementation - http://www.weathervane.rff.org/features/feature027.html

RECORD BREAKING TEMPERATURES SEEN AS POSSIBLE EVIDENCE OF FASTER RATE OF GLOBAL WARMING - http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm

Carbon Market News - http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm

Still Wating for Greenhouse - http://www.john-daly.com/

Lomborg, The Skeptical Environmentalist - http://www.lomborg.com/

'''The Economist o promjeni klime i Kyoto protokolu:'''

Hot air from Kyoto - http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/Hot%20air%20from%20Kyoto.htm

Big business and global warming - http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/Big%20business%20and%20global%20warming.htm

A fund for carbon traders - http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/A%20fund%20for%20carbon%20traders.htm

Where to sink carbon - http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/Where%20to%20sink%20carbon.htm

==Zaključak==

[[Image:Crta.jpg]]

* Emisije u energetici i prometu, značajni su izvor lokalnih i globalnih emisija
* Emisije uzrokuju zdravstvene probleme, kisele kiše i globalno zatopljenje
* Kyoto protokol protiv globalnog zatopljenja - teško ostvarivo smanjenje emisije CO2
* Racionalnim korištenjem energije u industriji i kućanstvima može se učiniti dosta na smanjenju emisije, ali ljudi se nisu spremni odreći životnog standarda
* Nuklearna energija se ponovo pojavljuje kao realno rješenje, iako politički neprihvatljiva u mnogim zemljama,te skuplja od energije dobivene iz fosilnih goriva - Kyoto protokol kao izbor između globalnog zatopljenja i nuklearne energije
* Za Hrvatsku je uz racionalno korištenje energije (gdje su neiskorištene mogućnosti velike), vjerojatno najjeftinije rješenje dugoročni uvoz struje iz susjednih zemalja, te korištenje biogoriva.

[[Image:Crta.jpg]]

ENERGETIKA I OKOLIŠ

2007-12-18T11:05:40Z

Rmikulandric: /* Kisele kiše */

Osnove energetike

==Cilj poglavlja==
[[Image:Crta.jpg]]

Cilj ovog poglavlja je upoznati se najvažnijim mehanizmima kako energetika emisijama utječe na okoliš, te mogućnostima za smanjenje negativnog utjecaja.

==Svrha poglavlja==
[[Image:Crta.jpg]]

Nakon završetka ovog poglavlja, trebali biste moći:

#Razumjeti mehanizme '''emisija''' u energetici
#Razumjeti osnove nastajanja '''kiselih kiša''' te dobiti uvid u utjecaj koji emisije imaju na ljudsko '''zdravlje'''
#Razumjeti mehanizam '''globalnog zatopljenja''' i utjecaj koji energetika ima na njega
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 '''pri proizvodnji električne energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 '''racionalnim korištenjem energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 u '''transportu'''
#Poznavati osnove '''Kyoto Protokola'''

=Uvod:=
[[Image:Crta.jpg]]

Tijekom druge polovice dvadesetog stoljeća, sve više postaje jasno da ljudsko djelovanje na Zemlji ima za posljedicu promjene u okolišu, s potencijalno velikim posljedicama na ekološki sistem, floru, faunu, klimu, ali i na zdravlje i kvalitetu života ljudi. Te promjene, antropogene po svojem uzroku, posljedica su prilagođivanja okoliša ljudskim potrebama, krčenjem prirodnih habitata za potrebe poljoprivrede, kao posljedica urbanizacije i izgradnje prometnih pravaca, te zagađenjem okoliša otpadnim tvarima u poljoprivredi, industriji i prometu, te u energetskim transformacijama.

Promatrajući u ovome poglavlju odnos energetike prema okolišu, naglasak će se staviti na energetske transformacije, te zagađenja okoliša 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 utječu na ekosistem, neke zagađujući lokalno, a neke djelujući globalno. Dok je lokalno štetno djelovanje emisija svima vidljivo, i lagano se dolazi do koncenzusa oko mjera zaštite čim kada je društvo riješilo osnovne egzistencijalne probleme, dotle je globalno djelovanje emisija manje očito, i potrebno je stvarati širi koncenzus da bi se pokrenule mjere zaštite okoliša. 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. Tako će biomasa, koja je obnovljivi izvor, imati značajne lokalne emisije, vjetroenergija može imati negativan utjecaj na faunu, a čistoća će solarne energije skrivati zagađenja u procesu proizvodnje kolektora.

Ovo će se poglavlje posvetiti ukratko emisijama koje izazivaju kisele kiše, te nešto više trenutno vrlo važnom problemu emisija stakleničkih plinova, efektima tih emisija, te načinima smanjivanja tih emisija, što će biti od imanentnog značaja za energetsku politiku i razvoje energetskih tehnologija u sljedeće dvije dekade.

[[Image:Crta.jpg]]

=Emisije u energetici=
[[Image:Crta.jpg]]

===Kisele kiše===

Svjedoci smo degenerativnih procesa u europskim šumama, uzrokovanih pojavom koju zovemo kiselim kišama. Kiselost kiša uzrokovana je povećanom količinom vodikovog iona H+ u otopini, koji je posljedica sljedećih

kemijskih procesa:

HNO3 => NO3- + H+

H2SO4 = > SO42- + 2H+

Emisije SOx i NOx pri energetskim transformacijama su glavni antropogeni izvor tih spojeva u atmosferi. Slika 1. pokazuje utjecaj koji sulfatni aerosoli imaju na sunčevo zračenje, te dobro pokazuju geografski raspored emisija SOx.

[[Image:oe2p.jpg]]

Slika 1. Geografska raspodjela utjecaja sulfatnih aerosola na sunčevo zračenje, W/m2

Djelovanje je emisija SOx regionalno, te koncentrirano u razvijenim zemljama, ali emisije se šire i preko nacionalnih granica malih zemalja, poput Hrvatske. Rješavanje problema kiselih kiša leži u smanjenju emisija SOx u energetskim transformacijama, na području zahvaćenih kontinenata. Potrebno je nadnacionalno djelovanje, ali ne i globalno.

Tehnologije za smanjenje emisija SOx su prvenstveno izbjegavanje korištenja fosilnih goriva s visokim udjelom sumpora, metode za DeSOx desumporizaciju kojima se pročišćavaju dimni plinovi, te financijske metode poput trgovanja emisijama, kojima se omogućuje minimizacija troška smanjenja emisija tržišnim alociranjem emisionih kvota.

===Utjecaj na zdravlje===

Lokalne emisije polutanata izazivaju zdravstvene probleme, često povećavajući rizik od kancerogenih oboljenja i za dva reda veličine, u područjima s velikim zagađenjem. Ponajprije to su emisije čestica, ozona, NOx, CO, ali i mnogih drugih spojeva, koji su nusprodukt energetskih transformacija, u prometu i energetici. Tako npr. prosječni Amerikanac ima šansu 1:100000 da oboli od raka kao posljedice zagađenja zraka, dok stanovnik velikih gradova živi s 20 puta većim rizikom, 1:5000, da tako oboli.

Zagađenje otpadnih voda, inače veliki problem za ljudsko zdravlje, nije primarno posljedica energetskih transformacija. Naime, iako se koriste velike količine vode u energetskim transformacijama, ipak je daleko značajniji utjecaj industrijskih procesa i korištenja vode u kućanstvima. Voda, kao jedan od osnovnih preduvjeta za život, može se smatrati da s energijom, predstavlja resurs, koji je čovječanstvo počelo koristiti u količinama koje nadilaze mogućnosti, te da će to biti jedan od glavnih tehnoloških pitanja XXI stoljeća.

Zagađenja bukom, vizualna zagađenja, zagađenje svjetlom, svjedoci smo novih oblika polucije, ili ih samo više primjećujemo, zahvaljujući značajno povećanom ekonomskom prosperitetu, koji onda postavlja i sve veće zahtjeve na kvalitetu života, često su posljedica energetskih transformacija, te o njima treba voditi računa.

Međutim, iako je šteta učinjena visokim stupnjem korištenja energije velika, korist u obliku povećane kvalitete života, produljenog života, povećane individualne slobode, je daleko veća. Iako se nulto rješenje, dakle demontiranje ljudske civilizacije, kao što zagovaraju najekstremniji predstavnici ekološkog pokreta, može smatrati ideološki konzistentnim, gledano iz pseudoobjektivne pozicije "ljudi kao samo jedna vrsta", nije realno za očekivati da će se dogoditi. S druge strane, moguće je mnogo učiniti na smanjenju zagađenja, uz mali direktni trošak, u isti mah povećavajući kvalitetu života ljudi, te smanjujući opterećenje na resurse. Kod traženja optimalnog kursa, nije moguće unaprijed odrediti odnose pojedinih faktora, nego treba tražiti optimum specifičan za određenu situaciju, uzimajući u obzir ekonomske, ekološke i socijalne faktore.

[[Image:Crta.jpg]]
=Klimatske promjene=
[[Image:Crta.jpg]]

===Efekt staklenika===
[[Image:Crta.jpg]]

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, N2O, 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 (I) 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 utjecaj 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.

[[Image:xxx.jpg]]

Slika 2. Što je to efekt staklenika?
Dio reflektiranog zračenja se apsorbira u stakleničkim plinovima
(CO2, N2O, CH4, HFC, PFC, SF6).
Značajan mehanizam održanja temperature atmosfere (bez tih plinova temperatura bi bila 30oC niža.

===Promjena koncentracije CO2 i temperature===

Danas je već sa sigurnošću poznato da se koncentracija ugljičnog dioksida značajno povećala tijekom posljednjeg stoljeća, te je gotovo sigurno da je to posljedica ljudske aktivnosti. Najznačajnija ljudska aktivnost koja ima za posljedicu emisije ugljičnog dioksida je izgaranje fosilnih goriva.

[[Image:slika3.jpg]]

Slika 3. Promjena povjesne koncentracije CO2 mjerene
u atmosferi od 1960, te u vječnom ledu od 1860.

Što je s promjenama temperature? Usrednjena globalna temperatura raste (Slika 4.), ali se taj indeks računa na bazi podataka iz meteoroloških stanica s nepoznatom točnošću podataka, te često stanica smještenih u gradovima. Usrednjena temperatura u SAD, gdje su mjerenja bilježena sa većom sigurnošću, raste manje značajno (Slika 5.). Mjerena temperatura troposfere (Slika 6.), dakle bez utjecaja mjernih nepreciznosti i gradova, ipak ukazuje na povećanje od najmanje 0.4 C.

[[Image:slika4.gif]]

Slika 4. Promjena globalne prosječne temperature
1880-2000 prema Goddard Institute (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika5.gif]]

Slika 5. Promjena prosječne temperature u SAD
1880-2000 prema Goddard Institute (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika6.gif]]

Slika 6. Promjena globalne prosječne temperature 1979-2003 mjerena iz NOAA satelita (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

Da li postoji neka veza između promjene koncentracije ugljičnog dioksida i temperature? Slika 7. pokazuje usporedbu promjene koncentracije CO2 i prosječne globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina. Koncentracija CO2 dobivena je iz uzoraka antarkičkog leda, mjerenjem koncentracije u zaostalim mjehurićima zraka. Temperatura je rekonstruirana na temelju podataka o glacijacijama, te ciklusima flore i faune na zemlji u proteklih 150000 godina. Usporedba krivulja temperature i koncentracije CO2 vrlo uvjerljivo ukazuje na postojanje relacije, ali postavlja se pitanje koliko su ti podaci precizni.

[[Image:slikka7.jpg]]

Slika 7. Usporedba promjene koncentracije CO2 i prosječne
globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina

Može se iz slike 7. primijetiti da postoje i prirodni izvori promjene koncentracije CO2 među ostalim i vulkanske erupcije. Zemlja je dinamički a ne statički sistem, dakle oscilacije su normalna i prirodna pojava. Međutim, sve je više vjerojatno da postoji dovoljno jaka veza između koncentracije CO2 i prosječne globalne temperature, da bi se moglo govoriti o globalnom zatopljenju kao posljedici ljudske aktivnosti.

===Modeliranje globalnog zatopljenja===
Da bi se moglo s dovoljnom dozom sigurnosti utvrditi da neka teza stoji, potrebno je teoriju potvrditi eksperimentom. Modeli klimatskih promjena, bazirani na računalnoj mehanici fluida (CFD), koji se razvijaju u posljednje 3 dekade, pokušavaju pretpostavljene procese u atmosferi modelirati i usporediti s izmjerenim temperaturama. Prvi takvi modeli, koji su se pojavili sedamdesetih godina, uzimali su u obzir samo efekt staklenika.

[[Slika:Modtemp.jpg]]

Slika 8. Usporedba mjerenih vrijednosti prosječne globalne temperature te vrijednosti dobivenih modeliranjem.

Iz Slike 8. vidljivo je da se uzimanjem u obzir samo efekta staklenika dobivaju prevelike vrijednosti, ali ako se k tome uzmu u obzir i efekt sulfatnih aerosola, te fluktuacija sunčevog zračenja (http://climatechange.umaine.edu/Research/Contrib/html/19.html) dobije se rezultat koji se odlično poklapa s mjerenim rezultatima, te uz pretpostavku da mjereni podaci dobro predstavljaju stvarno stanje, ukazuju da nam je veza poznata i da možemo računati utjecaj. Ako se takvi modeli primjene na model svjetske klime dobije se temperaturna distribucija za 2080 kao na slici 9.

[[Slika:tempdiff.jpg]]

Slika 9. Raspored porasta temperature od danas pa do 2080.
a)Scenario bez pokušaja smanjenja emisija (business as usual)
b)Scenario u kojem se koncentracija CO2 stabilizira na 750 ppm
c)Scenario u kojem se koncentracija CO2 stabilizira na 550 ppm

===Kretanje emisija CO2===

===Posljedice globalnog zatopljenja===

===Izvori emisije CO2===
[[Image:Crta.jpg]]

Emisije CO2, najvažnijeg plina koji utječe na efekt staklenika, uglavnom su posljedica energetskih transformacija, u kojima se izgaranjem goriva kemijska energije pretvara u toplinsku (koja se kasnije može koristiti direktno kao toplina ili za proizvodnju električne energije), ili u transportu, gdje se kemijska energija goriva pretvara u mehaničku energiju. Manji dio emisija dolazi iz industrijskih procesa, u kojima je ugljični dioksid nusprodukt, koji se gotovo redovno ispušta u atmosferu. Također, fosilna goriva sadrže manje količine ugljičnog dioksida, koji se prilikom vađenja iz zemlje, ispušta u atmosferu.

Što je s biomasom?

Izgaranje drva i biomase rezultira emisijama CO2, međutim, u slučaju da je drvna masa ili biomasa općenito, zamijenjena novim rastom, može se reći da je ugljični dioksid koji je ispušten u atmosferu, iz nje i izvučen, te da je proces obnovljiv. Zato se emisije biomase ne obračunavaju na isti način kao i fosilna goriva, nego se bilanca radi na ukupnoj količini CO2, koja je akumulirana u vegetaciji. U slučaju da korištenje biomase rezultira smanjenjem akumulirane količine CO2, tada se ne može govoriti o obnovljivosti biomase.

Izgaranje fosilnih goriva

Fosilna goriva su također nastala od biomase, ali je brzina njihovog nastanka zanemarivo mala, te je vezana na specifične geološke uvjete, tako da se dakle mogu smatrati neobnovljiva, u okvirima ljudske povijesti.

- nafta i njeni derivati (mazut, lož ulje, teško ulje, lako ulje, diesel, benzin, itd.)
- ugljen
- plin

1 kg C -> 44/12 kg CO2

1 t nafte ili ugljena s c=0.8 -> 44/12*0.8= 2.93 t CO2

::::::::::'''Tablica 1.''' Potrošnja fosilnih goriva u svijetu, Evropi (uključuje i zemlje bivšeg SSSR-a) i Hrvatskoj 2002

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2" align="center"
| width="25%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/jedinice.html mtoe] - million tons of oil equivalent
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Svijet
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Evropa (EU15)
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | [http://www.iea.org/Textbase/stats/noncountryresults.asp?nonoecd=Croatia Hrvatska]
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | nafta
| width="25%" align="middle" | '''3714'''
| width="25%" align="middle" | 923 (599)
| width="25%" align="middle" | 4.4
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | ugljen
| width="25%" align="middle" | '''2397'''
| width="25%" align="middle" | 521 (217)
| width="25%" align="middle" | 0.6
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | plin
| width="25%" align="middle" | '''2169'''
| width="25%" align="middle" | 913 (350)
| width="25%" align="middle" | 2.5
|}

 

{|
| width="11%" |
|}

===Struktura potrošnje fosilnih goriva===
[[Image:Crta.jpg]]

::::::::::::::: '''Tablica 2.''' Glavni tipovi potrošnje fosilnih goriva

{| width="639" border="1" align="center" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="162" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | energetska pretvorba
| width="263" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | privredna potrošnja
| width="194" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | privatna potrošnja
|-
| width="162" height="18" | električna struja
| width="263" height="18" | poljoprivreda, šumarstvo, ribolov
| width="194" height="18" | kućanstva
|-
| width="162" height="18" | para i topla voda
| width="263" height="18" | industrija i rudarstvo
| width="194" height="18" | promet
|-
| width="162" height="36" | 
| width="263" height="36" | neenergetska potrošnja u industriji
| width="194" height="36" | 
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | građevinarstvo
| width="194" height="19" | 
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | usluge
| width="194" height="19" | 
|}

{|
| width="11%" |
|}

Tablica 2. prikazuje sistematizaciju tipova potrošnje fosilnih goriva prema djelatnostima. Međutim, da bi se sagledale mogućnosti smanjenja emisije CO2 bolje je razdijeliti potrošnju prema tehnološkom procesu. Kako je potrošnja fosilnih goriva u poljoprivredi, šumarstvu, ribolovu i građevinarstvu uglavnom posljedica korištenje mehanizacije, dakle motora s unutrašnjim izgaranjem, ima smisla te djelatnosti pripojiti prometu. Potrošnja fosilnih goriva u uslugama slična je potrošnji u kućanstvima (uglavnom grijanje).

[[Image:Fosilfuels.gif|center]]

:::::::::::::: '''Slika 15.''' Struktura potrošnje fosilnih goriva u Hrvatskoj 1995. godine

Slika 15. prikazuje udjele pojedinih tehnoloških procesa u potrošnji fosilnih goriva u Hrvatskoj, pa prema tome i emisiji CO2. Očito je da bi se u Hrvatskoj imalo smisla najviše djelovati na smanjenje emisije upravo u prometu, jer je tu najveći udio. Proizvodnja električne energije stvara manji dio emisije, iako joj se posvećuje najviše pažnje. To je stoga što za sada tehnologija ne omogućava veliki napredak u području smanjenja emisije CO2 u prometu.

===Smanjenje emisije CO2 pri proizvodnji električne energije===
[[Slika:Crta.jpg]]

{|
| width="2%" |
[[Image:dio.jpg]]
| width="80%" | ''' Nuklearna energija'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
Zemlje s velikim udjelom nuklearne energije u proizvodnji struje (Litva, Francuska, Belgija preko 60%, Ukrajina, Švedska, Bugarska, Slovačka, Švicarska, Mađarska, Slovenija preko 40%, Južna Koreja, Japan, Njemačka, Finska preko 30%, Španjolska, Britanija i Armenija preko 20%) će vrlo teško smanjiti emisiju ako se odluče za odustajanje od nuklearne opcije. Primjer Švedske koja je odlučila zatvoriti nuklearne elektrane:

IT IS often ticklish to balance protection of the environment against its cost. Sweden’s Social Democratic government has come up with a novel answer: a “green” policy that is not only hugely expensive, but may actually damage the environment. It plans shortly to shut a nuclear power station that is efficient and safe; another is to be closed in 2001. If the courts permit the closures, Sweden will be poorer and dirtier—and may be more at risk from nuclear accidents. (članak iz The Economist)

U potrazi za opcijama rješavanja problema globalnog zatopljenja (koje bi Hrvatsku ako ratificira Kyoto protokol mogao koštati godišnje oko 100 milijuna eura), skupih fosilnih goriva, pojave novih sigurnijih nuklearnih tehnologija, izostanak nesreća poslije Černobila te značajne vremenske distance u odnosu na nesreće, nuklearna energija se vraća u područje javnih rasprava kao moguće ekološki prihvatljivo rješenje. Ponovno uzimanje u obzir nuklearne energije u razvijenim zemljama i zemljama u tranziciji je ponovno postalo pravilo, a donesene su i neke odluke o gradnji. Pred katastrofalnim mogućim posljedicama globalnog zatopljenja, zeleni se sve češće opredjeljuju za nuklearnu energiju. Simatična je izjava 2004. godine osnivaća Greenpeace-a, Jamesa Lovelocka: “Only nuclear power can halt global warming.”

|}

{| width="100%"
| width="6%" |
| width="85%" |
'''Table 3'''. Prednosti i nedostaci nuklearne energije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | emisija CO2 je zanemariva
| width="50%" | politički neprihvatljiva u velikom broju zemalja
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | visoki kapitalni troškovi - značajno skuplja od fosilnih goriva
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | Hrvatska - premali energetski sistem 1 centrala = 1/4 sistema
|}

 Link:''' '''''' [http://www.iaea.org International Atomic Energy Agency - IAEA]''' 

| width="9%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]]
| width="80%" | ''' Kombinirani ciklus'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Kombinacijom plinske i parne turbine moguće je povećati efikasnost s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 50-65%. 

|}

{| width="100%"
| width="5%" |
| width="89%" |
'''Table 4'''. Prednosti i nedostaci kombiniranog ciklusa 

{| width="687" border="1"
| width="378" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="293" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="378" height="60" | udvostručenjem efikasnosti pri proizvodnji električne energije moguće je raspoloviti emisiju CO2
| width="293" height="60" | relativno komplicirana tehnologija
|}

 
| width="6%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Kogeneracija'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Ideja kogeneracije je da se otpadna toplinska energija koja izlazi iz dimnjaka termocentrale iskoristi, recimo za grijanje tople vode i pare (daljinska toplina), koja će se koristiti ili u industriji ili u sistemima distriktnog (centralnog) grijanja. Time se iskoristivost povećava s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 60-70%. Prema slici 15. vidi se je potrošnja fosilnih goriva na proizvodnju električne i toplinske energije slična, pa bi se teoretski moglo značajno smanjiti emisiju CO2. Međutim, kako je mjesto proizvodnje daljinske topline po definiciji različito od mjesta proizvodnje električne energije, nije za očekivati da će više od desetak posto električne energije biti proizvođeno kogeneracijom. 

|}

{| width="100%"
| width="2%" |
| width="95%" |
'''Table 5. '''Prednosti i nedostaci kogeneracije 

{| border="1"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | korištenjem istog goriva za proizvodnju električne i toplinske energije moguće je raspoloviti emisiju CO2
| width="50%" | proizvodnja toplinske energije mora biti na mjestu (ili blizu) potrošnje
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | proizvodnja električne energije mora biti blizu mjesta hlađenja (rijeke, more)
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | proizvodnja električne energije nije preporučljiva blizu velikih koncentracija stanovništva zbog zagađenja
|-
| 
| potrebna gradnja vrelovoda
|-
| 
| problem kondenzata
|}

linkovi:

<blockquote>

; '''[http://www.cogen.org/ Cogen Europe]''' 
; [http://www.energy.rochester.edu/cogen/chpguide.htm '''Cogeneration Buyers Guide'''] 

</blockquote>
| width="3%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Obnovljivi izvori'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Obnovljivi izvori su oni koji se ne troše našim korištenjem jer mi samo koristimo razliku u potencijalu: 

* hidroenergija 
* biomasa i otpad 
* sunčeva energija 
* energija vjetra 
* geotermalna energija 

Treba razlikovati korištenje tih energija za proizvodnju električne i toplinske energije. Za sada samo hidroenergija (tab. 6.) ima značajan udio (naročito u Hrvatskoj) u proizvodnji električne energije, iako se posljednjih godina probija energija vjetra koja se približava komercijalizaciji. Ipak, može se s velikom vjerojatnošću reći da obnovljivi izvori neće značajnije sudjelovati u zadovoljenju Kyoto protokola, bilo zbog cijene ili zbog ograničenih ekonomski iskoristljivih resursa.

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 6.''' Prednosti i nedostaci hidroenergije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | zanemariva emisija CO2
| width="50%" | jefitini potencijali već iskorišteni
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | velike HE čine velike ekološke štete (npr. dizanje nivoa vode - Međimurje)
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | male HE su teško isplative
|-
| 
| poplavljivanje korisnog (naseljenog ili obrađenog) zemljišta
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
Iako izgaranje biomase i otpada stvara emisiju CO2, smatra se da bi ta ista biomasa svojim prirodnim procesom truljenja emitirala istu količinu CO2 pa prema tome ulazi u energente koji smanjuju emisiju. Čak i uzgajanje biomase ima isti učinak jer će vegetacija povući gotovo sav potreban ugljik iz atmosfere. Djelomično sličan mehanizam se može uzeti i za otpad nepetrokemijskog porijekla. 

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 7.''' Prednosti i nedostaci izgaranja biomase 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | "zanemariva" emisija CO2
| width="50%" | slaba energetska moć
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | teška kontrola nad ostalim emisijama
|-
| 
| potrebna velika površina
|-
| 
| skup transport - samo na lokalitetu gdje je biomasa nusproizvod nekog drugog procesa
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Uvoz električne energije'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Iako je uvoz električne energije anatema danas u Hrvatskoj energetici, postavlja se pitanje nije li to najčišće rješenje? 

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 8.''' Prednosti i nedostaci uvoza električne energije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | emisija CO2 je zanemariva
| width="50%" | politički neprihvatljiva u Hrvatskoj - zašto? [Nizozemska zadovoljava iz uvoza 17% potrebne električne energije]
|-
| width="50%" | svaka se zemlja specijalizira za proizvodnju onoga u čemu ima "relative advantage" - efikasno korištenje resursa obavlja se podjelom rada
| width="50%" |
bolje je uvoziti proizvod nižeg stupnja dorade i dodavati mu vrijednost (dakle primarna versus sekundarna energija), ali samo ako je prerada efikasna - upitno za Hrvatsku
|-
| width="50%" | Hrvatska je premali energetski sistem (12TWh) - pool
| width="50%" | 
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
|}

===Smanjenje emisije CO2 racionalnim korištenjem energije===
[[Slika:Crta.jpg]]

Oblici neracionalnog korištenja energije:

=== Industrija ===

* bacanje kondenzata u kanalizaciju
* puštanje otpadne topline na jednom mjestu, kada se topla voda i para proizvode na drugom
* korištenje zastarjele tehnologije

=== Zgradarstvo ===

* gradnja kuća kao u Hrvatskoj (k = cca. 1.2-1.5 W/m2K) je ekonomski nonsense

===Smanjenje emisije CO2 u transportu===
[[Slika:Crta.jpg]]

Promet je vrlo značajan izvor emisije CO2, kao što se vidi na slici 15. u Hrvatskoj i najznačajniji. Međutim velike promjene se ne mogu postići više povećanjem efikasnosti postojeće tehnologije, jer je na tom području već mnogo učinjeno u zadnjih 20 godina od naftne krize. Tijekom devedesetih automobilska je industrija pod pritiskom kalifornijskih zakona ulagala u '''električne automobile''', međutim pokazalo se da ta tehnologija neće postati komercijalna, jer nisu razvijeni akumulatori koji bi zadovoljavali potrebe tržišta za pokretnošću. Krajem se devedesetih ubrzao razvoj automobila pogonjenih vodikom, i to s motorima s unutrašnjim izgaranjem (IC, slika 17.) i gorivim ćelijama (FC, slika 18., 19.). '''Motori s unutrašnjim izgaranjem na vodik''' su u uznapredovanoj fazi razvoja, tj. postojeći motori koji koriste plin mogu se relativno jednostavno preraditi na vodik.

Otkad je cijena nafte prešla 50 USD/bbl, zamjenska '''biogoriva''', etanol i biodizel postaju isplatljiva, te njihova potrošnja rapidno raste. '''Etanol''' se tehnički može dodavati u benzinska goriva do 22% te u dizelska goriva do 15% bez potrebe preinake vozila. U posljednjih desetak godina sve je veći udio u proizvodnji tzv. automobila na fleksibilan goriva (flexi-fuel vehicle - '''FFV'''), koje mogu koristiti E85 (gorivo s 85% etanola i 15% benzina). Do 10% etanola u gorivu služi kao zamjena za inače neophodni aditiv MTBE. Može se prema literaturi procijeniti da je proizvodnja etanola iz kukuruza isplatljiva naveliko u slučaju cijene nafte veće od 50 USD po barelu (što se može očekivati prema situaciji na tržištu te srednjeročnim interesima glavnih učesnika tijekom dovoljno dugog perioda). Zasad ne postoji strategija za korištenje bioetanola u Hrvatskoj. '''Biodizel''' se tehnički može dodavati u dizelska goriva do 5% bez potrebe preinake vozila, dok je za korištenje B70 ili B100 (70% i 100% biodizela) potrebno imati posebna vozila. Može se procijeniti da je pri očekivanoj cijeni nafte dodavanje biodizela isplatljivo. Postojeća Strategija energetskog razvitka predviđa da se 2010. u Hrvatskoj godišnje proizvodi 70.000 do 100.000 tona biodizela.

[[Image:ford.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 17.''' Ford Model U, Automobil pogonjen 
motorom s unutrašnjim izgaranjem na vodik</div>

'''Gorive ćelije''' su još uvijek tehnologija u razvoju, čija je cijena još uvijek dva reda veličine iznad nivoa potrebnog za komercijalizaciju (cca. 50 €/kW i 10000 sati rada).

[[Image:daimler2.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 18.''' DaimlerChrysler Necar 5, automobil pogonjen gorivim ćelijama</div>

[[Image:daimler3.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 19.''' DaimlerChrysler Commander 2, automobil pogonjen gorivim ćelijama</div>

Obje tehnologije ovise o razvoju '''spremnika''' za vodik (tekući vodik na -250oC, komprimirani vodik na 750 bar ili metalni hidrid), ili '''reformiranja''' (izdvajanja vodika iz ugljikovodika) nekog od ugljikovodika - najčešće etanola, ali može i metana, benzina, Diesela. Reformiranje se razvilo kao tehnologija da bi se izbjeglo rukovanje vodikom. Naime, '''stanice''' za točenje vodika moraju biti bez ljudi (slika 20.), u potpunosti automatizirane, što znači da je potrebno izgraditi potpuno novi sistem stanica, odvojen od postojećih. Punjenje nekog od ugljikovodika je već uhodana tehnologija, te može koristiti postojeću infrastrukturu.

[[Image:bmw.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 20.''' BMW automatska stanica za komprimiranje vodika (cca. 3 min)</div>

'''Uvijek za 4 godine'''

Članak iz '''1994''': A milestone is looming four years off. By '''1998''', 2% of all new cars in California must be ZEV (zero-emission vehicles, such as EVs, flywheel cars, hydrogen cars, etc.). In other words, this means an auto manufacturer must sell two EVs out of every hundred vehicles it sells. There will be a $5,000 penalty for each non-ZEV car sold beyond this ratio. And, importantly, this ratio will be based upon actual consumer sales: cramming a big, heavy, boxy van full of batteries won't get the manufacturer off the hook with a "nobody wanted or could afford it" argument. Other states have also adopted this mandate. Even Canada is close to joining the ZEV club. - Odgođeno do 2004 kada će 10% automobila morati biti ZEV na Kalifornijskom tržištu automobila.

Članak iz '''1999''': “TODAY the race to develop the fuel-cell car is over,” DaimlerChrysler’s chairman, Jürgen Schrempp, told journalists on March 17th. “Now we begin the race to lower the cost to the level of today’s internal combustion engine. We’ll do it by '''2004'''.” There is no point in understatement when you are determined to be first in the market with what may turn out to be the pollution-free product that succeeds the petrol-driven car within 30 years. [http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/The%20fuel-cell%20car%20accelerates.htm (The Economist, 1999)]

Članak iz '''1999''': THIS WEEK two nails were hammered into the coffin of the internal-combustion engine. The first came when Toyota and General Motors, which between them make a quarter of the world’s cars, signed a pact to develop alternatives. These include battery-powered cars, “hybrid” vehicles that have both electric and petrol engines, and—most significantly—vehicles powered by fuel cells. The second was the result of an alliance between DaimlerChrysler and Ford (another quarter of the world’s car production), and Ballard Power Systems, a Canadian firm that has been developing fuel cells for use in vehicles for several years. [http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/The%20fuel-cell%20car%20accelerates.htm (The Economist, 1999)]

Članak iz '''2002''': U.S. Legislators Propose H2GROW Act. 
U.S. Senator Ron Wyden (D-OR) and U.S. Representative Christopher Cox (R-CA) have introduced a bipartisan bill called the H2GROW Act - Hydrogen Transportation Wins Over Growing Reliance on Oil. The bill includes tax credits: for the purchase of fuel cell vehicles; for hydrogen fuel; and for building a hydrogen-fueling infrastructure. The goal of the H2GROW Act is to reduce reliance on 30 million barrels of foreign oil a year. The bill also mandates that hydrogen-powered vehicles must comprise a minimum percentage of federal fleets, from five percent for fleets of 100 vehicles or more in 2006 to 50 percent for fleets of 50 vehicles or more in 2012. [http://www.senate.gov/Senate404.html (http://wyden.senate.gov/media/2002/2003211557.html)]

linkovi:


 [http://arbis.arb.ca.gov/msprog/zevprog/zevprog.htm Zero-Emissions Vehicle Program]
 [http://energy.ca.gov/afvs/index.html Alternative Fuel Vehicles]
 [http://www.fuelcelltoday.com/ Fuel cell today]
 [http://www.h2cars.biz/ H2CarsBiz]


=== Kyoto protokol ===
[[Image:Crta.jpg]]

The protocol, adopted by the 159 countries present, sets legally binding targets for cutting the emissions of six greenhouse gases—mostly pollutants caused by burning coal, oil and other hydrocarbon fuels—by an aggregate 5.2% from 1990 levels during the years 2008 to 2012. (članak iz The Economist)

United Nations Framework Convention on Climate Change

website - http://unfccc.int/2860.php

'''Konvencija i Kyoto Protocol:''' http://unfccc.int/resource/convkp.html

'''Konvencija
tekst''': http://unfccc.int/resource/conv/index.html

'''potpisnici''': http://unfccc.int/resource/conv/ratlist.pdf
potpisana i ratificirana: 189 zemalja (Hrvatska uključena u Aneks I)
Aneks I - zemlje Zapada i tranzicije

'''Kyoto Protokol'''
tekst: http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.pdf

potpisnici: http://unfccc.int/files/essential_background/kyoto_protocol/application/pdf/kpstats.pdf
Kyoto Protokol je stupio na snagu 16. veljače. Ratificiran od strane 156 zemalja (ali nisu Australija, Hrvatska, Kazahstan, Monaco, SAD i Zambija).

Potpisnici Protokola su se obavezale pratiti emisije stakleničkih plinova. Zemlje potpisnice Aneksa B Protokola su se obavezale smanjiti emisije u odnosu na baznu godinu, tijekom prvog budžetskog perioda 2008-12.

One zemlje koje to ne uspiju mogu nadokupiti dozvole za emitiranje više emisija od onih zemalja koje su smanjile više nego što su trebale (Emission Trading), ili mogu uložiti u projekte smanjenja emisija u drugim zemljama Aneksa B (Joint Implementation) ili zemljama koji nisu dio Aneksa (Clean Development Mechanism).

[[Image:kyoto.jpg]]

Slika 21. Očekivani trend emisije CO2 u Hrvatskoj i preuzete obaveze po Kyoto protokolu

'''Kyoto protokol - linkovi :'''
The Kyoto Protocol on Climate Change - http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.html

Beginner's Guide to the UNFCCC Convention on Climate Change - http://unfccc.int/resource/beginner.html

WEATHERVANE: climate change, global warming, The Kyoto Protocol, climate policy - http://www.weathervane.rff.org./

The Kyoto Protocol: The Realities of Implementation - http://www.weathervane.rff.org/features/feature027.html

RECORD BREAKING TEMPERATURES SEEN AS POSSIBLE EVIDENCE OF FASTER RATE OF GLOBAL WARMING - http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm

Carbon Market News - http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm

Still Wating for Greenhouse - http://www.john-daly.com/

Lomborg, The Skeptical Environmentalist - http://www.lomborg.com/

'''The Economist o promjeni klime i Kyoto protokolu:'''

Hot air from Kyoto - http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/Hot%20air%20from%20Kyoto.htm

Big business and global warming - http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/Big%20business%20and%20global%20warming.htm

A fund for carbon traders - http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/A%20fund%20for%20carbon%20traders.htm

Where to sink carbon - http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/Where%20to%20sink%20carbon.htm

==Zaključak==

[[Image:Crta.jpg]]

* Emisije u energetici i prometu, značajni su izvor lokalnih i globalnih emisija
* Emisije uzrokuju zdravstvene probleme, kisele kiše i globalno zatopljenje
* Kyoto protokol protiv globalnog zatopljenja - teško ostvarivo smanjenje emisije CO2
* Racionalnim korištenjem energije u industriji i kućanstvima može se učiniti dosta na smanjenju emisije, ali ljudi se nisu spremni odreći životnog standarda
* Nuklearna energija se ponovo pojavljuje kao realno rješenje, iako politički neprihvatljiva u mnogim zemljama,te skuplja od energije dobivene iz fosilnih goriva - Kyoto protokol kao izbor između globalnog zatopljenja i nuklearne energije
* Za Hrvatsku je uz racionalno korištenje energije (gdje su neiskorištene mogućnosti velike), vjerojatno najjeftinije rješenje dugoročni uvoz struje iz susjednih zemalja, te korištenje biogoriva.

[[Image:Crta.jpg]]

ENERGETIKA I OKOLIŠ

2007-12-18T11:05:03Z

Rmikulandric: /* Kisele kiše */

Osnove energetike

==Cilj poglavlja==
[[Image:Crta.jpg]]

Cilj ovog poglavlja je upoznati se najvažnijim mehanizmima kako energetika emisijama utječe na okoliš, te mogućnostima za smanjenje negativnog utjecaja.

==Svrha poglavlja==
[[Image:Crta.jpg]]

Nakon završetka ovog poglavlja, trebali biste moći:

#Razumjeti mehanizme '''emisija''' u energetici
#Razumjeti osnove nastajanja '''kiselih kiša''' te dobiti uvid u utjecaj koji emisije imaju na ljudsko '''zdravlje'''
#Razumjeti mehanizam '''globalnog zatopljenja''' i utjecaj koji energetika ima na njega
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 '''pri proizvodnji električne energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 '''racionalnim korištenjem energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 u '''transportu'''
#Poznavati osnove '''Kyoto Protokola'''

=Uvod:=
[[Image:Crta.jpg]]

Tijekom druge polovice dvadesetog stoljeća, sve više postaje jasno da ljudsko djelovanje na Zemlji ima za posljedicu promjene u okolišu, s potencijalno velikim posljedicama na ekološki sistem, floru, faunu, klimu, ali i na zdravlje i kvalitetu života ljudi. Te promjene, antropogene po svojem uzroku, posljedica su prilagođivanja okoliša ljudskim potrebama, krčenjem prirodnih habitata za potrebe poljoprivrede, kao posljedica urbanizacije i izgradnje prometnih pravaca, te zagađenjem okoliša otpadnim tvarima u poljoprivredi, industriji i prometu, te u energetskim transformacijama.

Promatrajući u ovome poglavlju odnos energetike prema okolišu, naglasak će se staviti na energetske transformacije, te zagađenja okoliša 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 utječu na ekosistem, neke zagađujući lokalno, a neke djelujući globalno. Dok je lokalno štetno djelovanje emisija svima vidljivo, i lagano se dolazi do koncenzusa oko mjera zaštite čim kada je društvo riješilo osnovne egzistencijalne probleme, dotle je globalno djelovanje emisija manje očito, i potrebno je stvarati širi koncenzus da bi se pokrenule mjere zaštite okoliša. 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. Tako će biomasa, koja je obnovljivi izvor, imati značajne lokalne emisije, vjetroenergija može imati negativan utjecaj na faunu, a čistoća će solarne energije skrivati zagađenja u procesu proizvodnje kolektora.

Ovo će se poglavlje posvetiti ukratko emisijama koje izazivaju kisele kiše, te nešto više trenutno vrlo važnom problemu emisija stakleničkih plinova, efektima tih emisija, te načinima smanjivanja tih emisija, što će biti od imanentnog značaja za energetsku politiku i razvoje energetskih tehnologija u sljedeće dvije dekade.

[[Image:Crta.jpg]]

=Emisije u energetici=
[[Image:Crta.jpg]]

===Kisele kiše===

Svjedoci smo degenerativnih procesa u europskim šumama, uzrokovanih pojavom koju zovemo kiselim kišama. Kiselost kiša uzrokovana je povećanom količinom vodikovog iona H+ u otopini, koji je posljedica sljedećih

kemijskih procesa:

HNO3 => NO3 - + H+

H2SO4 = > SO42- + 2H+

Emisije SOx i NOx pri energetskim transformacijama su glavni antropogeni izvor tih spojeva u atmosferi. Slika 1. pokazuje utjecaj koji sulfatni aerosoli imaju na sunčevo zračenje, te dobro pokazuju geografski raspored emisija SOx.

[[Image:oe2p.jpg]]

Slika 1. Geografska raspodjela utjecaja sulfatnih aerosola na sunčevo zračenje, W/m2

Djelovanje je emisija SOx regionalno, te koncentrirano u razvijenim zemljama, ali emisije se šire i preko nacionalnih granica malih zemalja, poput Hrvatske. Rješavanje problema kiselih kiša leži u smanjenju emisija SOx u energetskim transformacijama, na području zahvaćenih kontinenata. Potrebno je nadnacionalno djelovanje, ali ne i globalno.

Tehnologije za smanjenje emisija SOx su prvenstveno izbjegavanje korištenja fosilnih goriva s visokim udjelom sumpora, metode za DeSOx desumporizaciju kojima se pročišćavaju dimni plinovi, te financijske metode poput trgovanja emisijama, kojima se omogućuje minimizacija troška smanjenja emisija tržišnim alociranjem emisionih kvota.

===Utjecaj na zdravlje===

Lokalne emisije polutanata izazivaju zdravstvene probleme, često povećavajući rizik od kancerogenih oboljenja i za dva reda veličine, u područjima s velikim zagađenjem. Ponajprije to su emisije čestica, ozona, NOx, CO, ali i mnogih drugih spojeva, koji su nusprodukt energetskih transformacija, u prometu i energetici. Tako npr. prosječni Amerikanac ima šansu 1:100000 da oboli od raka kao posljedice zagađenja zraka, dok stanovnik velikih gradova živi s 20 puta većim rizikom, 1:5000, da tako oboli.

Zagađenje otpadnih voda, inače veliki problem za ljudsko zdravlje, nije primarno posljedica energetskih transformacija. Naime, iako se koriste velike količine vode u energetskim transformacijama, ipak je daleko značajniji utjecaj industrijskih procesa i korištenja vode u kućanstvima. Voda, kao jedan od osnovnih preduvjeta za život, može se smatrati da s energijom, predstavlja resurs, koji je čovječanstvo počelo koristiti u količinama koje nadilaze mogućnosti, te da će to biti jedan od glavnih tehnoloških pitanja XXI stoljeća.

Zagađenja bukom, vizualna zagađenja, zagađenje svjetlom, svjedoci smo novih oblika polucije, ili ih samo više primjećujemo, zahvaljujući značajno povećanom ekonomskom prosperitetu, koji onda postavlja i sve veće zahtjeve na kvalitetu života, često su posljedica energetskih transformacija, te o njima treba voditi računa.

Međutim, iako je šteta učinjena visokim stupnjem korištenja energije velika, korist u obliku povećane kvalitete života, produljenog života, povećane individualne slobode, je daleko veća. Iako se nulto rješenje, dakle demontiranje ljudske civilizacije, kao što zagovaraju najekstremniji predstavnici ekološkog pokreta, može smatrati ideološki konzistentnim, gledano iz pseudoobjektivne pozicije "ljudi kao samo jedna vrsta", nije realno za očekivati da će se dogoditi. S druge strane, moguće je mnogo učiniti na smanjenju zagađenja, uz mali direktni trošak, u isti mah povećavajući kvalitetu života ljudi, te smanjujući opterećenje na resurse. Kod traženja optimalnog kursa, nije moguće unaprijed odrediti odnose pojedinih faktora, nego treba tražiti optimum specifičan za određenu situaciju, uzimajući u obzir ekonomske, ekološke i socijalne faktore.

[[Image:Crta.jpg]]
=Klimatske promjene=
[[Image:Crta.jpg]]

===Efekt staklenika===
[[Image:Crta.jpg]]

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, N2O, 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 (I) 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 utjecaj 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.

[[Image:xxx.jpg]]

Slika 2. Što je to efekt staklenika?
Dio reflektiranog zračenja se apsorbira u stakleničkim plinovima
(CO2, N2O, CH4, HFC, PFC, SF6).
Značajan mehanizam održanja temperature atmosfere (bez tih plinova temperatura bi bila 30oC niža.

===Promjena koncentracije CO2 i temperature===

Danas je već sa sigurnošću poznato da se koncentracija ugljičnog dioksida značajno povećala tijekom posljednjeg stoljeća, te je gotovo sigurno da je to posljedica ljudske aktivnosti. Najznačajnija ljudska aktivnost koja ima za posljedicu emisije ugljičnog dioksida je izgaranje fosilnih goriva.

[[Image:slika3.jpg]]

Slika 3. Promjena povjesne koncentracije CO2 mjerene
u atmosferi od 1960, te u vječnom ledu od 1860.

Što je s promjenama temperature? Usrednjena globalna temperatura raste (Slika 4.), ali se taj indeks računa na bazi podataka iz meteoroloških stanica s nepoznatom točnošću podataka, te često stanica smještenih u gradovima. Usrednjena temperatura u SAD, gdje su mjerenja bilježena sa većom sigurnošću, raste manje značajno (Slika 5.). Mjerena temperatura troposfere (Slika 6.), dakle bez utjecaja mjernih nepreciznosti i gradova, ipak ukazuje na povećanje od najmanje 0.4 C.

[[Image:slika4.gif]]

Slika 4. Promjena globalne prosječne temperature
1880-2000 prema Goddard Institute (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika5.gif]]

Slika 5. Promjena prosječne temperature u SAD
1880-2000 prema Goddard Institute (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika6.gif]]

Slika 6. Promjena globalne prosječne temperature 1979-2003 mjerena iz NOAA satelita (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

Da li postoji neka veza između promjene koncentracije ugljičnog dioksida i temperature? Slika 7. pokazuje usporedbu promjene koncentracije CO2 i prosječne globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina. Koncentracija CO2 dobivena je iz uzoraka antarkičkog leda, mjerenjem koncentracije u zaostalim mjehurićima zraka. Temperatura je rekonstruirana na temelju podataka o glacijacijama, te ciklusima flore i faune na zemlji u proteklih 150000 godina. Usporedba krivulja temperature i koncentracije CO2 vrlo uvjerljivo ukazuje na postojanje relacije, ali postavlja se pitanje koliko su ti podaci precizni.

[[Image:slikka7.jpg]]

Slika 7. Usporedba promjene koncentracije CO2 i prosječne
globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina

Može se iz slike 7. primijetiti da postoje i prirodni izvori promjene koncentracije CO2 među ostalim i vulkanske erupcije. Zemlja je dinamički a ne statički sistem, dakle oscilacije su normalna i prirodna pojava. Međutim, sve je više vjerojatno da postoji dovoljno jaka veza između koncentracije CO2 i prosječne globalne temperature, da bi se moglo govoriti o globalnom zatopljenju kao posljedici ljudske aktivnosti.

===Modeliranje globalnog zatopljenja===
Da bi se moglo s dovoljnom dozom sigurnosti utvrditi da neka teza stoji, potrebno je teoriju potvrditi eksperimentom. Modeli klimatskih promjena, bazirani na računalnoj mehanici fluida (CFD), koji se razvijaju u posljednje 3 dekade, pokušavaju pretpostavljene procese u atmosferi modelirati i usporediti s izmjerenim temperaturama. Prvi takvi modeli, koji su se pojavili sedamdesetih godina, uzimali su u obzir samo efekt staklenika.

[[Slika:Modtemp.jpg]]

Slika 8. Usporedba mjerenih vrijednosti prosječne globalne temperature te vrijednosti dobivenih modeliranjem.

Iz Slike 8. vidljivo je da se uzimanjem u obzir samo efekta staklenika dobivaju prevelike vrijednosti, ali ako se k tome uzmu u obzir i efekt sulfatnih aerosola, te fluktuacija sunčevog zračenja (http://climatechange.umaine.edu/Research/Contrib/html/19.html) dobije se rezultat koji se odlično poklapa s mjerenim rezultatima, te uz pretpostavku da mjereni podaci dobro predstavljaju stvarno stanje, ukazuju da nam je veza poznata i da možemo računati utjecaj. Ako se takvi modeli primjene na model svjetske klime dobije se temperaturna distribucija za 2080 kao na slici 9.

[[Slika:tempdiff.jpg]]

Slika 9. Raspored porasta temperature od danas pa do 2080.
a)Scenario bez pokušaja smanjenja emisija (business as usual)
b)Scenario u kojem se koncentracija CO2 stabilizira na 750 ppm
c)Scenario u kojem se koncentracija CO2 stabilizira na 550 ppm

===Kretanje emisija CO2===

===Posljedice globalnog zatopljenja===

===Izvori emisije CO2===
[[Image:Crta.jpg]]

Emisije CO2, najvažnijeg plina koji utječe na efekt staklenika, uglavnom su posljedica energetskih transformacija, u kojima se izgaranjem goriva kemijska energije pretvara u toplinsku (koja se kasnije može koristiti direktno kao toplina ili za proizvodnju električne energije), ili u transportu, gdje se kemijska energija goriva pretvara u mehaničku energiju. Manji dio emisija dolazi iz industrijskih procesa, u kojima je ugljični dioksid nusprodukt, koji se gotovo redovno ispušta u atmosferu. Također, fosilna goriva sadrže manje količine ugljičnog dioksida, koji se prilikom vađenja iz zemlje, ispušta u atmosferu.

Što je s biomasom?

Izgaranje drva i biomase rezultira emisijama CO2, međutim, u slučaju da je drvna masa ili biomasa općenito, zamijenjena novim rastom, može se reći da je ugljični dioksid koji je ispušten u atmosferu, iz nje i izvučen, te da je proces obnovljiv. Zato se emisije biomase ne obračunavaju na isti način kao i fosilna goriva, nego se bilanca radi na ukupnoj količini CO2, koja je akumulirana u vegetaciji. U slučaju da korištenje biomase rezultira smanjenjem akumulirane količine CO2, tada se ne može govoriti o obnovljivosti biomase.

Izgaranje fosilnih goriva

Fosilna goriva su također nastala od biomase, ali je brzina njihovog nastanka zanemarivo mala, te je vezana na specifične geološke uvjete, tako da se dakle mogu smatrati neobnovljiva, u okvirima ljudske povijesti.

- nafta i njeni derivati (mazut, lož ulje, teško ulje, lako ulje, diesel, benzin, itd.)
- ugljen
- plin

1 kg C -> 44/12 kg CO2

1 t nafte ili ugljena s c=0.8 -> 44/12*0.8= 2.93 t CO2

::::::::::'''Tablica 1.''' Potrošnja fosilnih goriva u svijetu, Evropi (uključuje i zemlje bivšeg SSSR-a) i Hrvatskoj 2002

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2" align="center"
| width="25%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/jedinice.html mtoe] - million tons of oil equivalent
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Svijet
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Evropa (EU15)
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | [http://www.iea.org/Textbase/stats/noncountryresults.asp?nonoecd=Croatia Hrvatska]
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | nafta
| width="25%" align="middle" | '''3714'''
| width="25%" align="middle" | 923 (599)
| width="25%" align="middle" | 4.4
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | ugljen
| width="25%" align="middle" | '''2397'''
| width="25%" align="middle" | 521 (217)
| width="25%" align="middle" | 0.6
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | plin
| width="25%" align="middle" | '''2169'''
| width="25%" align="middle" | 913 (350)
| width="25%" align="middle" | 2.5
|}

 

{|
| width="11%" |
|}

===Struktura potrošnje fosilnih goriva===
[[Image:Crta.jpg]]

::::::::::::::: '''Tablica 2.''' Glavni tipovi potrošnje fosilnih goriva

{| width="639" border="1" align="center" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="162" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | energetska pretvorba
| width="263" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | privredna potrošnja
| width="194" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | privatna potrošnja
|-
| width="162" height="18" | električna struja
| width="263" height="18" | poljoprivreda, šumarstvo, ribolov
| width="194" height="18" | kućanstva
|-
| width="162" height="18" | para i topla voda
| width="263" height="18" | industrija i rudarstvo
| width="194" height="18" | promet
|-
| width="162" height="36" | 
| width="263" height="36" | neenergetska potrošnja u industriji
| width="194" height="36" | 
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | građevinarstvo
| width="194" height="19" | 
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | usluge
| width="194" height="19" | 
|}

{|
| width="11%" |
|}

Tablica 2. prikazuje sistematizaciju tipova potrošnje fosilnih goriva prema djelatnostima. Međutim, da bi se sagledale mogućnosti smanjenja emisije CO2 bolje je razdijeliti potrošnju prema tehnološkom procesu. Kako je potrošnja fosilnih goriva u poljoprivredi, šumarstvu, ribolovu i građevinarstvu uglavnom posljedica korištenje mehanizacije, dakle motora s unutrašnjim izgaranjem, ima smisla te djelatnosti pripojiti prometu. Potrošnja fosilnih goriva u uslugama slična je potrošnji u kućanstvima (uglavnom grijanje).

[[Image:Fosilfuels.gif|center]]

:::::::::::::: '''Slika 15.''' Struktura potrošnje fosilnih goriva u Hrvatskoj 1995. godine

Slika 15. prikazuje udjele pojedinih tehnoloških procesa u potrošnji fosilnih goriva u Hrvatskoj, pa prema tome i emisiji CO2. Očito je da bi se u Hrvatskoj imalo smisla najviše djelovati na smanjenje emisije upravo u prometu, jer je tu najveći udio. Proizvodnja električne energije stvara manji dio emisije, iako joj se posvećuje najviše pažnje. To je stoga što za sada tehnologija ne omogućava veliki napredak u području smanjenja emisije CO2 u prometu.

===Smanjenje emisije CO2 pri proizvodnji električne energije===
[[Slika:Crta.jpg]]

{|
| width="2%" |
[[Image:dio.jpg]]
| width="80%" | ''' Nuklearna energija'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
Zemlje s velikim udjelom nuklearne energije u proizvodnji struje (Litva, Francuska, Belgija preko 60%, Ukrajina, Švedska, Bugarska, Slovačka, Švicarska, Mađarska, Slovenija preko 40%, Južna Koreja, Japan, Njemačka, Finska preko 30%, Španjolska, Britanija i Armenija preko 20%) će vrlo teško smanjiti emisiju ako se odluče za odustajanje od nuklearne opcije. Primjer Švedske koja je odlučila zatvoriti nuklearne elektrane:

IT IS often ticklish to balance protection of the environment against its cost. Sweden’s Social Democratic government has come up with a novel answer: a “green” policy that is not only hugely expensive, but may actually damage the environment. It plans shortly to shut a nuclear power station that is efficient and safe; another is to be closed in 2001. If the courts permit the closures, Sweden will be poorer and dirtier—and may be more at risk from nuclear accidents. (članak iz The Economist)

U potrazi za opcijama rješavanja problema globalnog zatopljenja (koje bi Hrvatsku ako ratificira Kyoto protokol mogao koštati godišnje oko 100 milijuna eura), skupih fosilnih goriva, pojave novih sigurnijih nuklearnih tehnologija, izostanak nesreća poslije Černobila te značajne vremenske distance u odnosu na nesreće, nuklearna energija se vraća u područje javnih rasprava kao moguće ekološki prihvatljivo rješenje. Ponovno uzimanje u obzir nuklearne energije u razvijenim zemljama i zemljama u tranziciji je ponovno postalo pravilo, a donesene su i neke odluke o gradnji. Pred katastrofalnim mogućim posljedicama globalnog zatopljenja, zeleni se sve češće opredjeljuju za nuklearnu energiju. Simatična je izjava 2004. godine osnivaća Greenpeace-a, Jamesa Lovelocka: “Only nuclear power can halt global warming.”

|}

{| width="100%"
| width="6%" |
| width="85%" |
'''Table 3'''. Prednosti i nedostaci nuklearne energije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | emisija CO2 je zanemariva
| width="50%" | politički neprihvatljiva u velikom broju zemalja
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | visoki kapitalni troškovi - značajno skuplja od fosilnih goriva
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | Hrvatska - premali energetski sistem 1 centrala = 1/4 sistema
|}

 Link:''' '''''' [http://www.iaea.org International Atomic Energy Agency - IAEA]''' 

| width="9%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]]
| width="80%" | ''' Kombinirani ciklus'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Kombinacijom plinske i parne turbine moguće je povećati efikasnost s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 50-65%. 

|}

{| width="100%"
| width="5%" |
| width="89%" |
'''Table 4'''. Prednosti i nedostaci kombiniranog ciklusa 

{| width="687" border="1"
| width="378" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="293" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="378" height="60" | udvostručenjem efikasnosti pri proizvodnji električne energije moguće je raspoloviti emisiju CO2
| width="293" height="60" | relativno komplicirana tehnologija
|}

 
| width="6%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Kogeneracija'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Ideja kogeneracije je da se otpadna toplinska energija koja izlazi iz dimnjaka termocentrale iskoristi, recimo za grijanje tople vode i pare (daljinska toplina), koja će se koristiti ili u industriji ili u sistemima distriktnog (centralnog) grijanja. Time se iskoristivost povećava s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 60-70%. Prema slici 15. vidi se je potrošnja fosilnih goriva na proizvodnju električne i toplinske energije slična, pa bi se teoretski moglo značajno smanjiti emisiju CO2. Međutim, kako je mjesto proizvodnje daljinske topline po definiciji različito od mjesta proizvodnje električne energije, nije za očekivati da će više od desetak posto električne energije biti proizvođeno kogeneracijom. 

|}

{| width="100%"
| width="2%" |
| width="95%" |
'''Table 5. '''Prednosti i nedostaci kogeneracije 

{| border="1"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | korištenjem istog goriva za proizvodnju električne i toplinske energije moguće je raspoloviti emisiju CO2
| width="50%" | proizvodnja toplinske energije mora biti na mjestu (ili blizu) potrošnje
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | proizvodnja električne energije mora biti blizu mjesta hlađenja (rijeke, more)
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | proizvodnja električne energije nije preporučljiva blizu velikih koncentracija stanovništva zbog zagađenja
|-
| 
| potrebna gradnja vrelovoda
|-
| 
| problem kondenzata
|}

linkovi:

<blockquote>

; '''[http://www.cogen.org/ Cogen Europe]''' 
; [http://www.energy.rochester.edu/cogen/chpguide.htm '''Cogeneration Buyers Guide'''] 

</blockquote>
| width="3%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Obnovljivi izvori'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Obnovljivi izvori su oni koji se ne troše našim korištenjem jer mi samo koristimo razliku u potencijalu: 

* hidroenergija 
* biomasa i otpad 
* sunčeva energija 
* energija vjetra 
* geotermalna energija 

Treba razlikovati korištenje tih energija za proizvodnju električne i toplinske energije. Za sada samo hidroenergija (tab. 6.) ima značajan udio (naročito u Hrvatskoj) u proizvodnji električne energije, iako se posljednjih godina probija energija vjetra koja se približava komercijalizaciji. Ipak, može se s velikom vjerojatnošću reći da obnovljivi izvori neće značajnije sudjelovati u zadovoljenju Kyoto protokola, bilo zbog cijene ili zbog ograničenih ekonomski iskoristljivih resursa.

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 6.''' Prednosti i nedostaci hidroenergije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | zanemariva emisija CO2
| width="50%" | jefitini potencijali već iskorišteni
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | velike HE čine velike ekološke štete (npr. dizanje nivoa vode - Međimurje)
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | male HE su teško isplative
|-
| 
| poplavljivanje korisnog (naseljenog ili obrađenog) zemljišta
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
Iako izgaranje biomase i otpada stvara emisiju CO2, smatra se da bi ta ista biomasa svojim prirodnim procesom truljenja emitirala istu količinu CO2 pa prema tome ulazi u energente koji smanjuju emisiju. Čak i uzgajanje biomase ima isti učinak jer će vegetacija povući gotovo sav potreban ugljik iz atmosfere. Djelomično sličan mehanizam se može uzeti i za otpad nepetrokemijskog porijekla. 

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 7.''' Prednosti i nedostaci izgaranja biomase 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | "zanemariva" emisija CO2
| width="50%" | slaba energetska moć
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | teška kontrola nad ostalim emisijama
|-
| 
| potrebna velika površina
|-
| 
| skup transport - samo na lokalitetu gdje je biomasa nusproizvod nekog drugog procesa
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Uvoz električne energije'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Iako je uvoz električne energije anatema danas u Hrvatskoj energetici, postavlja se pitanje nije li to najčišće rješenje? 

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 8.''' Prednosti i nedostaci uvoza električne energije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | emisija CO2 je zanemariva
| width="50%" | politički neprihvatljiva u Hrvatskoj - zašto? [Nizozemska zadovoljava iz uvoza 17% potrebne električne energije]
|-
| width="50%" | svaka se zemlja specijalizira za proizvodnju onoga u čemu ima "relative advantage" - efikasno korištenje resursa obavlja se podjelom rada
| width="50%" |
bolje je uvoziti proizvod nižeg stupnja dorade i dodavati mu vrijednost (dakle primarna versus sekundarna energija), ali samo ako je prerada efikasna - upitno za Hrvatsku
|-
| width="50%" | Hrvatska je premali energetski sistem (12TWh) - pool
| width="50%" | 
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
|}

===Smanjenje emisije CO2 racionalnim korištenjem energije===
[[Slika:Crta.jpg]]

Oblici neracionalnog korištenja energije:

=== Industrija ===

* bacanje kondenzata u kanalizaciju
* puštanje otpadne topline na jednom mjestu, kada se topla voda i para proizvode na drugom
* korištenje zastarjele tehnologije

=== Zgradarstvo ===

* gradnja kuća kao u Hrvatskoj (k = cca. 1.2-1.5 W/m2K) je ekonomski nonsense

===Smanjenje emisije CO2 u transportu===
[[Slika:Crta.jpg]]

Promet je vrlo značajan izvor emisije CO2, kao što se vidi na slici 15. u Hrvatskoj i najznačajniji. Međutim velike promjene se ne mogu postići više povećanjem efikasnosti postojeće tehnologije, jer je na tom području već mnogo učinjeno u zadnjih 20 godina od naftne krize. Tijekom devedesetih automobilska je industrija pod pritiskom kalifornijskih zakona ulagala u '''električne automobile''', međutim pokazalo se da ta tehnologija neće postati komercijalna, jer nisu razvijeni akumulatori koji bi zadovoljavali potrebe tržišta za pokretnošću. Krajem se devedesetih ubrzao razvoj automobila pogonjenih vodikom, i to s motorima s unutrašnjim izgaranjem (IC, slika 17.) i gorivim ćelijama (FC, slika 18., 19.). '''Motori s unutrašnjim izgaranjem na vodik''' su u uznapredovanoj fazi razvoja, tj. postojeći motori koji koriste plin mogu se relativno jednostavno preraditi na vodik.

Otkad je cijena nafte prešla 50 USD/bbl, zamjenska '''biogoriva''', etanol i biodizel postaju isplatljiva, te njihova potrošnja rapidno raste. '''Etanol''' se tehnički može dodavati u benzinska goriva do 22% te u dizelska goriva do 15% bez potrebe preinake vozila. U posljednjih desetak godina sve je veći udio u proizvodnji tzv. automobila na fleksibilan goriva (flexi-fuel vehicle - '''FFV'''), koje mogu koristiti E85 (gorivo s 85% etanola i 15% benzina). Do 10% etanola u gorivu služi kao zamjena za inače neophodni aditiv MTBE. Može se prema literaturi procijeniti da je proizvodnja etanola iz kukuruza isplatljiva naveliko u slučaju cijene nafte veće od 50 USD po barelu (što se može očekivati prema situaciji na tržištu te srednjeročnim interesima glavnih učesnika tijekom dovoljno dugog perioda). Zasad ne postoji strategija za korištenje bioetanola u Hrvatskoj. '''Biodizel''' se tehnički može dodavati u dizelska goriva do 5% bez potrebe preinake vozila, dok je za korištenje B70 ili B100 (70% i 100% biodizela) potrebno imati posebna vozila. Može se procijeniti da je pri očekivanoj cijeni nafte dodavanje biodizela isplatljivo. Postojeća Strategija energetskog razvitka predviđa da se 2010. u Hrvatskoj godišnje proizvodi 70.000 do 100.000 tona biodizela.

[[Image:ford.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 17.''' Ford Model U, Automobil pogonjen 
motorom s unutrašnjim izgaranjem na vodik</div>

'''Gorive ćelije''' su još uvijek tehnologija u razvoju, čija je cijena još uvijek dva reda veličine iznad nivoa potrebnog za komercijalizaciju (cca. 50 €/kW i 10000 sati rada).

[[Image:daimler2.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 18.''' DaimlerChrysler Necar 5, automobil pogonjen gorivim ćelijama</div>

[[Image:daimler3.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 19.''' DaimlerChrysler Commander 2, automobil pogonjen gorivim ćelijama</div>

Obje tehnologije ovise o razvoju '''spremnika''' za vodik (tekući vodik na -250oC, komprimirani vodik na 750 bar ili metalni hidrid), ili '''reformiranja''' (izdvajanja vodika iz ugljikovodika) nekog od ugljikovodika - najčešće etanola, ali može i metana, benzina, Diesela. Reformiranje se razvilo kao tehnologija da bi se izbjeglo rukovanje vodikom. Naime, '''stanice''' za točenje vodika moraju biti bez ljudi (slika 20.), u potpunosti automatizirane, što znači da je potrebno izgraditi potpuno novi sistem stanica, odvojen od postojećih. Punjenje nekog od ugljikovodika je već uhodana tehnologija, te može koristiti postojeću infrastrukturu.

[[Image:bmw.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 20.''' BMW automatska stanica za komprimiranje vodika (cca. 3 min)</div>

'''Uvijek za 4 godine'''

Članak iz '''1994''': A milestone is looming four years off. By '''1998''', 2% of all new cars in California must be ZEV (zero-emission vehicles, such as EVs, flywheel cars, hydrogen cars, etc.). In other words, this means an auto manufacturer must sell two EVs out of every hundred vehicles it sells. There will be a $5,000 penalty for each non-ZEV car sold beyond this ratio. And, importantly, this ratio will be based upon actual consumer sales: cramming a big, heavy, boxy van full of batteries won't get the manufacturer off the hook with a "nobody wanted or could afford it" argument. Other states have also adopted this mandate. Even Canada is close to joining the ZEV club. - Odgođeno do 2004 kada će 10% automobila morati biti ZEV na Kalifornijskom tržištu automobila.

Članak iz '''1999''': “TODAY the race to develop the fuel-cell car is over,” DaimlerChrysler’s chairman, Jürgen Schrempp, told journalists on March 17th. “Now we begin the race to lower the cost to the level of today’s internal combustion engine. We’ll do it by '''2004'''.” There is no point in understatement when you are determined to be first in the market with what may turn out to be the pollution-free product that succeeds the petrol-driven car within 30 years. [http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/The%20fuel-cell%20car%20accelerates.htm (The Economist, 1999)]

Članak iz '''1999''': THIS WEEK two nails were hammered into the coffin of the internal-combustion engine. The first came when Toyota and General Motors, which between them make a quarter of the world’s cars, signed a pact to develop alternatives. These include battery-powered cars, “hybrid” vehicles that have both electric and petrol engines, and—most significantly—vehicles powered by fuel cells. The second was the result of an alliance between DaimlerChrysler and Ford (another quarter of the world’s car production), and Ballard Power Systems, a Canadian firm that has been developing fuel cells for use in vehicles for several years. [http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/The%20fuel-cell%20car%20accelerates.htm (The Economist, 1999)]

Članak iz '''2002''': U.S. Legislators Propose H2GROW Act. 
U.S. Senator Ron Wyden (D-OR) and U.S. Representative Christopher Cox (R-CA) have introduced a bipartisan bill called the H2GROW Act - Hydrogen Transportation Wins Over Growing Reliance on Oil. The bill includes tax credits: for the purchase of fuel cell vehicles; for hydrogen fuel; and for building a hydrogen-fueling infrastructure. The goal of the H2GROW Act is to reduce reliance on 30 million barrels of foreign oil a year. The bill also mandates that hydrogen-powered vehicles must comprise a minimum percentage of federal fleets, from five percent for fleets of 100 vehicles or more in 2006 to 50 percent for fleets of 50 vehicles or more in 2012. [http://www.senate.gov/Senate404.html (http://wyden.senate.gov/media/2002/2003211557.html)]

linkovi:


 [http://arbis.arb.ca.gov/msprog/zevprog/zevprog.htm Zero-Emissions Vehicle Program]
 [http://energy.ca.gov/afvs/index.html Alternative Fuel Vehicles]
 [http://www.fuelcelltoday.com/ Fuel cell today]
 [http://www.h2cars.biz/ H2CarsBiz]


=== Kyoto protokol ===
[[Image:Crta.jpg]]

The protocol, adopted by the 159 countries present, sets legally binding targets for cutting the emissions of six greenhouse gases—mostly pollutants caused by burning coal, oil and other hydrocarbon fuels—by an aggregate 5.2% from 1990 levels during the years 2008 to 2012. (članak iz The Economist)

United Nations Framework Convention on Climate Change

website - http://unfccc.int/2860.php

'''Konvencija i Kyoto Protocol:''' http://unfccc.int/resource/convkp.html

'''Konvencija
tekst''': http://unfccc.int/resource/conv/index.html

'''potpisnici''': http://unfccc.int/resource/conv/ratlist.pdf
potpisana i ratificirana: 189 zemalja (Hrvatska uključena u Aneks I)
Aneks I - zemlje Zapada i tranzicije

'''Kyoto Protokol'''
tekst: http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.pdf

potpisnici: http://unfccc.int/files/essential_background/kyoto_protocol/application/pdf/kpstats.pdf
Kyoto Protokol je stupio na snagu 16. veljače. Ratificiran od strane 156 zemalja (ali nisu Australija, Hrvatska, Kazahstan, Monaco, SAD i Zambija).

Potpisnici Protokola su se obavezale pratiti emisije stakleničkih plinova. Zemlje potpisnice Aneksa B Protokola su se obavezale smanjiti emisije u odnosu na baznu godinu, tijekom prvog budžetskog perioda 2008-12.

One zemlje koje to ne uspiju mogu nadokupiti dozvole za emitiranje više emisija od onih zemalja koje su smanjile više nego što su trebale (Emission Trading), ili mogu uložiti u projekte smanjenja emisija u drugim zemljama Aneksa B (Joint Implementation) ili zemljama koji nisu dio Aneksa (Clean Development Mechanism).

[[Image:kyoto.jpg]]

Slika 21. Očekivani trend emisije CO2 u Hrvatskoj i preuzete obaveze po Kyoto protokolu

'''Kyoto protokol - linkovi :'''
The Kyoto Protocol on Climate Change - http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.html

Beginner's Guide to the UNFCCC Convention on Climate Change - http://unfccc.int/resource/beginner.html

WEATHERVANE: climate change, global warming, The Kyoto Protocol, climate policy - http://www.weathervane.rff.org./

The Kyoto Protocol: The Realities of Implementation - http://www.weathervane.rff.org/features/feature027.html

RECORD BREAKING TEMPERATURES SEEN AS POSSIBLE EVIDENCE OF FASTER RATE OF GLOBAL WARMING - http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm

Carbon Market News - http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm

Still Wating for Greenhouse - http://www.john-daly.com/

Lomborg, The Skeptical Environmentalist - http://www.lomborg.com/

'''The Economist o promjeni klime i Kyoto protokolu:'''

Hot air from Kyoto - http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/Hot%20air%20from%20Kyoto.htm

Big business and global warming - http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/Big%20business%20and%20global%20warming.htm

A fund for carbon traders - http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/A%20fund%20for%20carbon%20traders.htm

Where to sink carbon - http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/Where%20to%20sink%20carbon.htm

==Zaključak==

[[Image:Crta.jpg]]

* Emisije u energetici i prometu, značajni su izvor lokalnih i globalnih emisija
* Emisije uzrokuju zdravstvene probleme, kisele kiše i globalno zatopljenje
* Kyoto protokol protiv globalnog zatopljenja - teško ostvarivo smanjenje emisije CO2
* Racionalnim korištenjem energije u industriji i kućanstvima može se učiniti dosta na smanjenju emisije, ali ljudi se nisu spremni odreći životnog standarda
* Nuklearna energija se ponovo pojavljuje kao realno rješenje, iako politički neprihvatljiva u mnogim zemljama,te skuplja od energije dobivene iz fosilnih goriva - Kyoto protokol kao izbor između globalnog zatopljenja i nuklearne energije
* Za Hrvatsku je uz racionalno korištenje energije (gdje su neiskorištene mogućnosti velike), vjerojatno najjeftinije rješenje dugoročni uvoz struje iz susjednih zemalja, te korištenje biogoriva.

[[Image:Crta.jpg]]

ENERGETIKA I OKOLIŠ

2007-12-18T11:04:41Z

Rmikulandric: /* Kisele kiše */

Osnove energetike

==Cilj poglavlja==
[[Image:Crta.jpg]]

Cilj ovog poglavlja je upoznati se najvažnijim mehanizmima kako energetika emisijama utječe na okoliš, te mogućnostima za smanjenje negativnog utjecaja.

==Svrha poglavlja==
[[Image:Crta.jpg]]

Nakon završetka ovog poglavlja, trebali biste moći:

#Razumjeti mehanizme '''emisija''' u energetici
#Razumjeti osnove nastajanja '''kiselih kiša''' te dobiti uvid u utjecaj koji emisije imaju na ljudsko '''zdravlje'''
#Razumjeti mehanizam '''globalnog zatopljenja''' i utjecaj koji energetika ima na njega
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 '''pri proizvodnji električne energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 '''racionalnim korištenjem energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 u '''transportu'''
#Poznavati osnove '''Kyoto Protokola'''

=Uvod:=
[[Image:Crta.jpg]]

Tijekom druge polovice dvadesetog stoljeća, sve više postaje jasno da ljudsko djelovanje na Zemlji ima za posljedicu promjene u okolišu, s potencijalno velikim posljedicama na ekološki sistem, floru, faunu, klimu, ali i na zdravlje i kvalitetu života ljudi. Te promjene, antropogene po svojem uzroku, posljedica su prilagođivanja okoliša ljudskim potrebama, krčenjem prirodnih habitata za potrebe poljoprivrede, kao posljedica urbanizacije i izgradnje prometnih pravaca, te zagađenjem okoliša otpadnim tvarima u poljoprivredi, industriji i prometu, te u energetskim transformacijama.

Promatrajući u ovome poglavlju odnos energetike prema okolišu, naglasak će se staviti na energetske transformacije, te zagađenja okoliša 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 utječu na ekosistem, neke zagađujući lokalno, a neke djelujući globalno. Dok je lokalno štetno djelovanje emisija svima vidljivo, i lagano se dolazi do koncenzusa oko mjera zaštite čim kada je društvo riješilo osnovne egzistencijalne probleme, dotle je globalno djelovanje emisija manje očito, i potrebno je stvarati širi koncenzus da bi se pokrenule mjere zaštite okoliša. 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. Tako će biomasa, koja je obnovljivi izvor, imati značajne lokalne emisije, vjetroenergija može imati negativan utjecaj na faunu, a čistoća će solarne energije skrivati zagađenja u procesu proizvodnje kolektora.

Ovo će se poglavlje posvetiti ukratko emisijama koje izazivaju kisele kiše, te nešto više trenutno vrlo važnom problemu emisija stakleničkih plinova, efektima tih emisija, te načinima smanjivanja tih emisija, što će biti od imanentnog značaja za energetsku politiku i razvoje energetskih tehnologija u sljedeće dvije dekade.

[[Image:Crta.jpg]]

=Emisije u energetici=
[[Image:Crta.jpg]]

===Kisele kiše===

Svjedoci smo degenerativnih procesa u europskim šumama, uzrokovanih pojavom koju zovemo kiselim kišama. Kiselost kiša uzrokovana je povećanom količinom vodikovog iona H+ u otopini, koji je posljedica sljedećih

kemijskih procesa:

HNO3 => NO3 - + H+

H2SO4 = > SO42- + 2H+

Emisije SOx i NOx pri energetskim transformacijama su glavni antropogeni izvor tih spojeva u atmosferi. Slika 1. pokazuje utjecaj koji sulfatni aerosoli imaju na sunčevo zračenje, te dobro pokazuju geografski raspored emisija SOx.

[[Image:oe2p.jpg]]

Slika 1. Geografska raspodjela utjecaja sulfatnih aerosola na sunčevo zračenje, W/m2

Djelovanje je emisija SOx regionalno, te koncentrirano u razvijenim zemljama, ali emisije se šire i preko nacionalnih granica malih zemalja, poput Hrvatske. Rješavanje problema kiselih kiša leži u smanjenju emisija SOx u energetskim transformacijama, na području zahvaćenih kontinenata. Potrebno je nadnacionalno djelovanje, ali ne i globalno.

Tehnologije za smanjenje emisija SOx su prvenstveno izbjegavanje korištenja fosilnih goriva s visokim udjelom sumpora, metode za DeSOx desumporizaciju kojima se pročišćavaju dimni plinovi, te financijske metode poput trgovanja emisijama, kojima se omogućuje minimizacija troška smanjenja emisija tržišnim alociranjem emisionih kvota.

===Utjecaj na zdravlje===

Lokalne emisije polutanata izazivaju zdravstvene probleme, često povećavajući rizik od kancerogenih oboljenja i za dva reda veličine, u područjima s velikim zagađenjem. Ponajprije to su emisije čestica, ozona, NOx, CO, ali i mnogih drugih spojeva, koji su nusprodukt energetskih transformacija, u prometu i energetici. Tako npr. prosječni Amerikanac ima šansu 1:100000 da oboli od raka kao posljedice zagađenja zraka, dok stanovnik velikih gradova živi s 20 puta većim rizikom, 1:5000, da tako oboli.

Zagađenje otpadnih voda, inače veliki problem za ljudsko zdravlje, nije primarno posljedica energetskih transformacija. Naime, iako se koriste velike količine vode u energetskim transformacijama, ipak je daleko značajniji utjecaj industrijskih procesa i korištenja vode u kućanstvima. Voda, kao jedan od osnovnih preduvjeta za život, može se smatrati da s energijom, predstavlja resurs, koji je čovječanstvo počelo koristiti u količinama koje nadilaze mogućnosti, te da će to biti jedan od glavnih tehnoloških pitanja XXI stoljeća.

Zagađenja bukom, vizualna zagađenja, zagađenje svjetlom, svjedoci smo novih oblika polucije, ili ih samo više primjećujemo, zahvaljujući značajno povećanom ekonomskom prosperitetu, koji onda postavlja i sve veće zahtjeve na kvalitetu života, često su posljedica energetskih transformacija, te o njima treba voditi računa.

Međutim, iako je šteta učinjena visokim stupnjem korištenja energije velika, korist u obliku povećane kvalitete života, produljenog života, povećane individualne slobode, je daleko veća. Iako se nulto rješenje, dakle demontiranje ljudske civilizacije, kao što zagovaraju najekstremniji predstavnici ekološkog pokreta, može smatrati ideološki konzistentnim, gledano iz pseudoobjektivne pozicije "ljudi kao samo jedna vrsta", nije realno za očekivati da će se dogoditi. S druge strane, moguće je mnogo učiniti na smanjenju zagađenja, uz mali direktni trošak, u isti mah povećavajući kvalitetu života ljudi, te smanjujući opterećenje na resurse. Kod traženja optimalnog kursa, nije moguće unaprijed odrediti odnose pojedinih faktora, nego treba tražiti optimum specifičan za određenu situaciju, uzimajući u obzir ekonomske, ekološke i socijalne faktore.

[[Image:Crta.jpg]]
=Klimatske promjene=
[[Image:Crta.jpg]]

===Efekt staklenika===
[[Image:Crta.jpg]]

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, N2O, 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 (I) 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 utjecaj 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.

[[Image:xxx.jpg]]

Slika 2. Što je to efekt staklenika?
Dio reflektiranog zračenja se apsorbira u stakleničkim plinovima
(CO2, N2O, CH4, HFC, PFC, SF6).
Značajan mehanizam održanja temperature atmosfere (bez tih plinova temperatura bi bila 30oC niža.

===Promjena koncentracije CO2 i temperature===

Danas je već sa sigurnošću poznato da se koncentracija ugljičnog dioksida značajno povećala tijekom posljednjeg stoljeća, te je gotovo sigurno da je to posljedica ljudske aktivnosti. Najznačajnija ljudska aktivnost koja ima za posljedicu emisije ugljičnog dioksida je izgaranje fosilnih goriva.

[[Image:slika3.jpg]]

Slika 3. Promjena povjesne koncentracije CO2 mjerene
u atmosferi od 1960, te u vječnom ledu od 1860.

Što je s promjenama temperature? Usrednjena globalna temperatura raste (Slika 4.), ali se taj indeks računa na bazi podataka iz meteoroloških stanica s nepoznatom točnošću podataka, te često stanica smještenih u gradovima. Usrednjena temperatura u SAD, gdje su mjerenja bilježena sa većom sigurnošću, raste manje značajno (Slika 5.). Mjerena temperatura troposfere (Slika 6.), dakle bez utjecaja mjernih nepreciznosti i gradova, ipak ukazuje na povećanje od najmanje 0.4 C.

[[Image:slika4.gif]]

Slika 4. Promjena globalne prosječne temperature
1880-2000 prema Goddard Institute (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika5.gif]]

Slika 5. Promjena prosječne temperature u SAD
1880-2000 prema Goddard Institute (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika6.gif]]

Slika 6. Promjena globalne prosječne temperature 1979-2003 mjerena iz NOAA satelita (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

Da li postoji neka veza između promjene koncentracije ugljičnog dioksida i temperature? Slika 7. pokazuje usporedbu promjene koncentracije CO2 i prosječne globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina. Koncentracija CO2 dobivena je iz uzoraka antarkičkog leda, mjerenjem koncentracije u zaostalim mjehurićima zraka. Temperatura je rekonstruirana na temelju podataka o glacijacijama, te ciklusima flore i faune na zemlji u proteklih 150000 godina. Usporedba krivulja temperature i koncentracije CO2 vrlo uvjerljivo ukazuje na postojanje relacije, ali postavlja se pitanje koliko su ti podaci precizni.

[[Image:slikka7.jpg]]

Slika 7. Usporedba promjene koncentracije CO2 i prosječne
globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina

Može se iz slike 7. primijetiti da postoje i prirodni izvori promjene koncentracije CO2 među ostalim i vulkanske erupcije. Zemlja je dinamički a ne statički sistem, dakle oscilacije su normalna i prirodna pojava. Međutim, sve je više vjerojatno da postoji dovoljno jaka veza između koncentracije CO2 i prosječne globalne temperature, da bi se moglo govoriti o globalnom zatopljenju kao posljedici ljudske aktivnosti.

===Modeliranje globalnog zatopljenja===
Da bi se moglo s dovoljnom dozom sigurnosti utvrditi da neka teza stoji, potrebno je teoriju potvrditi eksperimentom. Modeli klimatskih promjena, bazirani na računalnoj mehanici fluida (CFD), koji se razvijaju u posljednje 3 dekade, pokušavaju pretpostavljene procese u atmosferi modelirati i usporediti s izmjerenim temperaturama. Prvi takvi modeli, koji su se pojavili sedamdesetih godina, uzimali su u obzir samo efekt staklenika.

[[Slika:Modtemp.jpg]]

Slika 8. Usporedba mjerenih vrijednosti prosječne globalne temperature te vrijednosti dobivenih modeliranjem.

Iz Slike 8. vidljivo je da se uzimanjem u obzir samo efekta staklenika dobivaju prevelike vrijednosti, ali ako se k tome uzmu u obzir i efekt sulfatnih aerosola, te fluktuacija sunčevog zračenja (http://climatechange.umaine.edu/Research/Contrib/html/19.html) dobije se rezultat koji se odlično poklapa s mjerenim rezultatima, te uz pretpostavku da mjereni podaci dobro predstavljaju stvarno stanje, ukazuju da nam je veza poznata i da možemo računati utjecaj. Ako se takvi modeli primjene na model svjetske klime dobije se temperaturna distribucija za 2080 kao na slici 9.

[[Slika:tempdiff.jpg]]

Slika 9. Raspored porasta temperature od danas pa do 2080.
a)Scenario bez pokušaja smanjenja emisija (business as usual)
b)Scenario u kojem se koncentracija CO2 stabilizira na 750 ppm
c)Scenario u kojem se koncentracija CO2 stabilizira na 550 ppm

===Kretanje emisija CO2===

===Posljedice globalnog zatopljenja===

===Izvori emisije CO2===
[[Image:Crta.jpg]]

Emisije CO2, najvažnijeg plina koji utječe na efekt staklenika, uglavnom su posljedica energetskih transformacija, u kojima se izgaranjem goriva kemijska energije pretvara u toplinsku (koja se kasnije može koristiti direktno kao toplina ili za proizvodnju električne energije), ili u transportu, gdje se kemijska energija goriva pretvara u mehaničku energiju. Manji dio emisija dolazi iz industrijskih procesa, u kojima je ugljični dioksid nusprodukt, koji se gotovo redovno ispušta u atmosferu. Također, fosilna goriva sadrže manje količine ugljičnog dioksida, koji se prilikom vađenja iz zemlje, ispušta u atmosferu.

Što je s biomasom?

Izgaranje drva i biomase rezultira emisijama CO2, međutim, u slučaju da je drvna masa ili biomasa općenito, zamijenjena novim rastom, može se reći da je ugljični dioksid koji je ispušten u atmosferu, iz nje i izvučen, te da je proces obnovljiv. Zato se emisije biomase ne obračunavaju na isti način kao i fosilna goriva, nego se bilanca radi na ukupnoj količini CO2, koja je akumulirana u vegetaciji. U slučaju da korištenje biomase rezultira smanjenjem akumulirane količine CO2, tada se ne može govoriti o obnovljivosti biomase.

Izgaranje fosilnih goriva

Fosilna goriva su također nastala od biomase, ali je brzina njihovog nastanka zanemarivo mala, te je vezana na specifične geološke uvjete, tako da se dakle mogu smatrati neobnovljiva, u okvirima ljudske povijesti.

- nafta i njeni derivati (mazut, lož ulje, teško ulje, lako ulje, diesel, benzin, itd.)
- ugljen
- plin

1 kg C -> 44/12 kg CO2

1 t nafte ili ugljena s c=0.8 -> 44/12*0.8= 2.93 t CO2

::::::::::'''Tablica 1.''' Potrošnja fosilnih goriva u svijetu, Evropi (uključuje i zemlje bivšeg SSSR-a) i Hrvatskoj 2002

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2" align="center"
| width="25%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/jedinice.html mtoe] - million tons of oil equivalent
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Svijet
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Evropa (EU15)
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | [http://www.iea.org/Textbase/stats/noncountryresults.asp?nonoecd=Croatia Hrvatska]
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | nafta
| width="25%" align="middle" | '''3714'''
| width="25%" align="middle" | 923 (599)
| width="25%" align="middle" | 4.4
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | ugljen
| width="25%" align="middle" | '''2397'''
| width="25%" align="middle" | 521 (217)
| width="25%" align="middle" | 0.6
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | plin
| width="25%" align="middle" | '''2169'''
| width="25%" align="middle" | 913 (350)
| width="25%" align="middle" | 2.5
|}

 

{|
| width="11%" |
|}

===Struktura potrošnje fosilnih goriva===
[[Image:Crta.jpg]]

::::::::::::::: '''Tablica 2.''' Glavni tipovi potrošnje fosilnih goriva

{| width="639" border="1" align="center" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="162" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | energetska pretvorba
| width="263" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | privredna potrošnja
| width="194" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | privatna potrošnja
|-
| width="162" height="18" | električna struja
| width="263" height="18" | poljoprivreda, šumarstvo, ribolov
| width="194" height="18" | kućanstva
|-
| width="162" height="18" | para i topla voda
| width="263" height="18" | industrija i rudarstvo
| width="194" height="18" | promet
|-
| width="162" height="36" | 
| width="263" height="36" | neenergetska potrošnja u industriji
| width="194" height="36" | 
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | građevinarstvo
| width="194" height="19" | 
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | usluge
| width="194" height="19" | 
|}

{|
| width="11%" |
|}

Tablica 2. prikazuje sistematizaciju tipova potrošnje fosilnih goriva prema djelatnostima. Međutim, da bi se sagledale mogućnosti smanjenja emisije CO2 bolje je razdijeliti potrošnju prema tehnološkom procesu. Kako je potrošnja fosilnih goriva u poljoprivredi, šumarstvu, ribolovu i građevinarstvu uglavnom posljedica korištenje mehanizacije, dakle motora s unutrašnjim izgaranjem, ima smisla te djelatnosti pripojiti prometu. Potrošnja fosilnih goriva u uslugama slična je potrošnji u kućanstvima (uglavnom grijanje).

[[Image:Fosilfuels.gif|center]]

:::::::::::::: '''Slika 15.''' Struktura potrošnje fosilnih goriva u Hrvatskoj 1995. godine

Slika 15. prikazuje udjele pojedinih tehnoloških procesa u potrošnji fosilnih goriva u Hrvatskoj, pa prema tome i emisiji CO2. Očito je da bi se u Hrvatskoj imalo smisla najviše djelovati na smanjenje emisije upravo u prometu, jer je tu najveći udio. Proizvodnja električne energije stvara manji dio emisije, iako joj se posvećuje najviše pažnje. To je stoga što za sada tehnologija ne omogućava veliki napredak u području smanjenja emisije CO2 u prometu.

===Smanjenje emisije CO2 pri proizvodnji električne energije===
[[Slika:Crta.jpg]]

{|
| width="2%" |
[[Image:dio.jpg]]
| width="80%" | ''' Nuklearna energija'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
Zemlje s velikim udjelom nuklearne energije u proizvodnji struje (Litva, Francuska, Belgija preko 60%, Ukrajina, Švedska, Bugarska, Slovačka, Švicarska, Mađarska, Slovenija preko 40%, Južna Koreja, Japan, Njemačka, Finska preko 30%, Španjolska, Britanija i Armenija preko 20%) će vrlo teško smanjiti emisiju ako se odluče za odustajanje od nuklearne opcije. Primjer Švedske koja je odlučila zatvoriti nuklearne elektrane:

IT IS often ticklish to balance protection of the environment against its cost. Sweden’s Social Democratic government has come up with a novel answer: a “green” policy that is not only hugely expensive, but may actually damage the environment. It plans shortly to shut a nuclear power station that is efficient and safe; another is to be closed in 2001. If the courts permit the closures, Sweden will be poorer and dirtier—and may be more at risk from nuclear accidents. (članak iz The Economist)

U potrazi za opcijama rješavanja problema globalnog zatopljenja (koje bi Hrvatsku ako ratificira Kyoto protokol mogao koštati godišnje oko 100 milijuna eura), skupih fosilnih goriva, pojave novih sigurnijih nuklearnih tehnologija, izostanak nesreća poslije Černobila te značajne vremenske distance u odnosu na nesreće, nuklearna energija se vraća u područje javnih rasprava kao moguće ekološki prihvatljivo rješenje. Ponovno uzimanje u obzir nuklearne energije u razvijenim zemljama i zemljama u tranziciji je ponovno postalo pravilo, a donesene su i neke odluke o gradnji. Pred katastrofalnim mogućim posljedicama globalnog zatopljenja, zeleni se sve češće opredjeljuju za nuklearnu energiju. Simatična je izjava 2004. godine osnivaća Greenpeace-a, Jamesa Lovelocka: “Only nuclear power can halt global warming.”

|}

{| width="100%"
| width="6%" |
| width="85%" |
'''Table 3'''. Prednosti i nedostaci nuklearne energije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | emisija CO2 je zanemariva
| width="50%" | politički neprihvatljiva u velikom broju zemalja
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | visoki kapitalni troškovi - značajno skuplja od fosilnih goriva
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | Hrvatska - premali energetski sistem 1 centrala = 1/4 sistema
|}

 Link:''' '''''' [http://www.iaea.org International Atomic Energy Agency - IAEA]''' 

| width="9%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]]
| width="80%" | ''' Kombinirani ciklus'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Kombinacijom plinske i parne turbine moguće je povećati efikasnost s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 50-65%. 

|}

{| width="100%"
| width="5%" |
| width="89%" |
'''Table 4'''. Prednosti i nedostaci kombiniranog ciklusa 

{| width="687" border="1"
| width="378" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="293" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="378" height="60" | udvostručenjem efikasnosti pri proizvodnji električne energije moguće je raspoloviti emisiju CO2
| width="293" height="60" | relativno komplicirana tehnologija
|}

 
| width="6%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Kogeneracija'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Ideja kogeneracije je da se otpadna toplinska energija koja izlazi iz dimnjaka termocentrale iskoristi, recimo za grijanje tople vode i pare (daljinska toplina), koja će se koristiti ili u industriji ili u sistemima distriktnog (centralnog) grijanja. Time se iskoristivost povećava s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 60-70%. Prema slici 15. vidi se je potrošnja fosilnih goriva na proizvodnju električne i toplinske energije slična, pa bi se teoretski moglo značajno smanjiti emisiju CO2. Međutim, kako je mjesto proizvodnje daljinske topline po definiciji različito od mjesta proizvodnje električne energije, nije za očekivati da će više od desetak posto električne energije biti proizvođeno kogeneracijom. 

|}

{| width="100%"
| width="2%" |
| width="95%" |
'''Table 5. '''Prednosti i nedostaci kogeneracije 

{| border="1"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | korištenjem istog goriva za proizvodnju električne i toplinske energije moguće je raspoloviti emisiju CO2
| width="50%" | proizvodnja toplinske energije mora biti na mjestu (ili blizu) potrošnje
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | proizvodnja električne energije mora biti blizu mjesta hlađenja (rijeke, more)
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | proizvodnja električne energije nije preporučljiva blizu velikih koncentracija stanovništva zbog zagađenja
|-
| 
| potrebna gradnja vrelovoda
|-
| 
| problem kondenzata
|}

linkovi:

<blockquote>

; '''[http://www.cogen.org/ Cogen Europe]''' 
; [http://www.energy.rochester.edu/cogen/chpguide.htm '''Cogeneration Buyers Guide'''] 

</blockquote>
| width="3%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Obnovljivi izvori'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Obnovljivi izvori su oni koji se ne troše našim korištenjem jer mi samo koristimo razliku u potencijalu: 

* hidroenergija 
* biomasa i otpad 
* sunčeva energija 
* energija vjetra 
* geotermalna energija 

Treba razlikovati korištenje tih energija za proizvodnju električne i toplinske energije. Za sada samo hidroenergija (tab. 6.) ima značajan udio (naročito u Hrvatskoj) u proizvodnji električne energije, iako se posljednjih godina probija energija vjetra koja se približava komercijalizaciji. Ipak, može se s velikom vjerojatnošću reći da obnovljivi izvori neće značajnije sudjelovati u zadovoljenju Kyoto protokola, bilo zbog cijene ili zbog ograničenih ekonomski iskoristljivih resursa.

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 6.''' Prednosti i nedostaci hidroenergije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | zanemariva emisija CO2
| width="50%" | jefitini potencijali već iskorišteni
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | velike HE čine velike ekološke štete (npr. dizanje nivoa vode - Međimurje)
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | male HE su teško isplative
|-
| 
| poplavljivanje korisnog (naseljenog ili obrađenog) zemljišta
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
Iako izgaranje biomase i otpada stvara emisiju CO2, smatra se da bi ta ista biomasa svojim prirodnim procesom truljenja emitirala istu količinu CO2 pa prema tome ulazi u energente koji smanjuju emisiju. Čak i uzgajanje biomase ima isti učinak jer će vegetacija povući gotovo sav potreban ugljik iz atmosfere. Djelomično sličan mehanizam se može uzeti i za otpad nepetrokemijskog porijekla. 

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 7.''' Prednosti i nedostaci izgaranja biomase 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | "zanemariva" emisija CO2
| width="50%" | slaba energetska moć
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | teška kontrola nad ostalim emisijama
|-
| 
| potrebna velika površina
|-
| 
| skup transport - samo na lokalitetu gdje je biomasa nusproizvod nekog drugog procesa
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Uvoz električne energije'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Iako je uvoz električne energije anatema danas u Hrvatskoj energetici, postavlja se pitanje nije li to najčišće rješenje? 

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 8.''' Prednosti i nedostaci uvoza električne energije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | emisija CO2 je zanemariva
| width="50%" | politički neprihvatljiva u Hrvatskoj - zašto? [Nizozemska zadovoljava iz uvoza 17% potrebne električne energije]
|-
| width="50%" | svaka se zemlja specijalizira za proizvodnju onoga u čemu ima "relative advantage" - efikasno korištenje resursa obavlja se podjelom rada
| width="50%" |
bolje je uvoziti proizvod nižeg stupnja dorade i dodavati mu vrijednost (dakle primarna versus sekundarna energija), ali samo ako je prerada efikasna - upitno za Hrvatsku
|-
| width="50%" | Hrvatska je premali energetski sistem (12TWh) - pool
| width="50%" | 
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
|}

===Smanjenje emisije CO2 racionalnim korištenjem energije===
[[Slika:Crta.jpg]]

Oblici neracionalnog korištenja energije:

=== Industrija ===

* bacanje kondenzata u kanalizaciju
* puštanje otpadne topline na jednom mjestu, kada se topla voda i para proizvode na drugom
* korištenje zastarjele tehnologije

=== Zgradarstvo ===

* gradnja kuća kao u Hrvatskoj (k = cca. 1.2-1.5 W/m2K) je ekonomski nonsense

===Smanjenje emisije CO2 u transportu===
[[Slika:Crta.jpg]]

Promet je vrlo značajan izvor emisije CO2, kao što se vidi na slici 15. u Hrvatskoj i najznačajniji. Međutim velike promjene se ne mogu postići više povećanjem efikasnosti postojeće tehnologije, jer je na tom području već mnogo učinjeno u zadnjih 20 godina od naftne krize. Tijekom devedesetih automobilska je industrija pod pritiskom kalifornijskih zakona ulagala u '''električne automobile''', međutim pokazalo se da ta tehnologija neće postati komercijalna, jer nisu razvijeni akumulatori koji bi zadovoljavali potrebe tržišta za pokretnošću. Krajem se devedesetih ubrzao razvoj automobila pogonjenih vodikom, i to s motorima s unutrašnjim izgaranjem (IC, slika 17.) i gorivim ćelijama (FC, slika 18., 19.). '''Motori s unutrašnjim izgaranjem na vodik''' su u uznapredovanoj fazi razvoja, tj. postojeći motori koji koriste plin mogu se relativno jednostavno preraditi na vodik.

Otkad je cijena nafte prešla 50 USD/bbl, zamjenska '''biogoriva''', etanol i biodizel postaju isplatljiva, te njihova potrošnja rapidno raste. '''Etanol''' se tehnički može dodavati u benzinska goriva do 22% te u dizelska goriva do 15% bez potrebe preinake vozila. U posljednjih desetak godina sve je veći udio u proizvodnji tzv. automobila na fleksibilan goriva (flexi-fuel vehicle - '''FFV'''), koje mogu koristiti E85 (gorivo s 85% etanola i 15% benzina). Do 10% etanola u gorivu služi kao zamjena za inače neophodni aditiv MTBE. Može se prema literaturi procijeniti da je proizvodnja etanola iz kukuruza isplatljiva naveliko u slučaju cijene nafte veće od 50 USD po barelu (što se može očekivati prema situaciji na tržištu te srednjeročnim interesima glavnih učesnika tijekom dovoljno dugog perioda). Zasad ne postoji strategija za korištenje bioetanola u Hrvatskoj. '''Biodizel''' se tehnički može dodavati u dizelska goriva do 5% bez potrebe preinake vozila, dok je za korištenje B70 ili B100 (70% i 100% biodizela) potrebno imati posebna vozila. Može se procijeniti da je pri očekivanoj cijeni nafte dodavanje biodizela isplatljivo. Postojeća Strategija energetskog razvitka predviđa da se 2010. u Hrvatskoj godišnje proizvodi 70.000 do 100.000 tona biodizela.

[[Image:ford.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 17.''' Ford Model U, Automobil pogonjen 
motorom s unutrašnjim izgaranjem na vodik</div>

'''Gorive ćelije''' su još uvijek tehnologija u razvoju, čija je cijena još uvijek dva reda veličine iznad nivoa potrebnog za komercijalizaciju (cca. 50 €/kW i 10000 sati rada).

[[Image:daimler2.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 18.''' DaimlerChrysler Necar 5, automobil pogonjen gorivim ćelijama</div>

[[Image:daimler3.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 19.''' DaimlerChrysler Commander 2, automobil pogonjen gorivim ćelijama</div>

Obje tehnologije ovise o razvoju '''spremnika''' za vodik (tekući vodik na -250oC, komprimirani vodik na 750 bar ili metalni hidrid), ili '''reformiranja''' (izdvajanja vodika iz ugljikovodika) nekog od ugljikovodika - najčešće etanola, ali može i metana, benzina, Diesela. Reformiranje se razvilo kao tehnologija da bi se izbjeglo rukovanje vodikom. Naime, '''stanice''' za točenje vodika moraju biti bez ljudi (slika 20.), u potpunosti automatizirane, što znači da je potrebno izgraditi potpuno novi sistem stanica, odvojen od postojećih. Punjenje nekog od ugljikovodika je već uhodana tehnologija, te može koristiti postojeću infrastrukturu.

[[Image:bmw.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 20.''' BMW automatska stanica za komprimiranje vodika (cca. 3 min)</div>

'''Uvijek za 4 godine'''

Članak iz '''1994''': A milestone is looming four years off. By '''1998''', 2% of all new cars in California must be ZEV (zero-emission vehicles, such as EVs, flywheel cars, hydrogen cars, etc.). In other words, this means an auto manufacturer must sell two EVs out of every hundred vehicles it sells. There will be a $5,000 penalty for each non-ZEV car sold beyond this ratio. And, importantly, this ratio will be based upon actual consumer sales: cramming a big, heavy, boxy van full of batteries won't get the manufacturer off the hook with a "nobody wanted or could afford it" argument. Other states have also adopted this mandate. Even Canada is close to joining the ZEV club. - Odgođeno do 2004 kada će 10% automobila morati biti ZEV na Kalifornijskom tržištu automobila.

Članak iz '''1999''': “TODAY the race to develop the fuel-cell car is over,” DaimlerChrysler’s chairman, Jürgen Schrempp, told journalists on March 17th. “Now we begin the race to lower the cost to the level of today’s internal combustion engine. We’ll do it by '''2004'''.” There is no point in understatement when you are determined to be first in the market with what may turn out to be the pollution-free product that succeeds the petrol-driven car within 30 years. [http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/The%20fuel-cell%20car%20accelerates.htm (The Economist, 1999)]

Članak iz '''1999''': THIS WEEK two nails were hammered into the coffin of the internal-combustion engine. The first came when Toyota and General Motors, which between them make a quarter of the world’s cars, signed a pact to develop alternatives. These include battery-powered cars, “hybrid” vehicles that have both electric and petrol engines, and—most significantly—vehicles powered by fuel cells. The second was the result of an alliance between DaimlerChrysler and Ford (another quarter of the world’s car production), and Ballard Power Systems, a Canadian firm that has been developing fuel cells for use in vehicles for several years. [http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/The%20fuel-cell%20car%20accelerates.htm (The Economist, 1999)]

Članak iz '''2002''': U.S. Legislators Propose H2GROW Act. 
U.S. Senator Ron Wyden (D-OR) and U.S. Representative Christopher Cox (R-CA) have introduced a bipartisan bill called the H2GROW Act - Hydrogen Transportation Wins Over Growing Reliance on Oil. The bill includes tax credits: for the purchase of fuel cell vehicles; for hydrogen fuel; and for building a hydrogen-fueling infrastructure. The goal of the H2GROW Act is to reduce reliance on 30 million barrels of foreign oil a year. The bill also mandates that hydrogen-powered vehicles must comprise a minimum percentage of federal fleets, from five percent for fleets of 100 vehicles or more in 2006 to 50 percent for fleets of 50 vehicles or more in 2012. [http://www.senate.gov/Senate404.html (http://wyden.senate.gov/media/2002/2003211557.html)]

linkovi:


 [http://arbis.arb.ca.gov/msprog/zevprog/zevprog.htm Zero-Emissions Vehicle Program]
 [http://energy.ca.gov/afvs/index.html Alternative Fuel Vehicles]
 [http://www.fuelcelltoday.com/ Fuel cell today]
 [http://www.h2cars.biz/ H2CarsBiz]


=== Kyoto protokol ===
[[Image:Crta.jpg]]

The protocol, adopted by the 159 countries present, sets legally binding targets for cutting the emissions of six greenhouse gases—mostly pollutants caused by burning coal, oil and other hydrocarbon fuels—by an aggregate 5.2% from 1990 levels during the years 2008 to 2012. (članak iz The Economist)

United Nations Framework Convention on Climate Change

website - http://unfccc.int/2860.php

'''Konvencija i Kyoto Protocol:''' http://unfccc.int/resource/convkp.html

'''Konvencija
tekst''': http://unfccc.int/resource/conv/index.html

'''potpisnici''': http://unfccc.int/resource/conv/ratlist.pdf
potpisana i ratificirana: 189 zemalja (Hrvatska uključena u Aneks I)
Aneks I - zemlje Zapada i tranzicije

'''Kyoto Protokol'''
tekst: http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.pdf

potpisnici: http://unfccc.int/files/essential_background/kyoto_protocol/application/pdf/kpstats.pdf
Kyoto Protokol je stupio na snagu 16. veljače. Ratificiran od strane 156 zemalja (ali nisu Australija, Hrvatska, Kazahstan, Monaco, SAD i Zambija).

Potpisnici Protokola su se obavezale pratiti emisije stakleničkih plinova. Zemlje potpisnice Aneksa B Protokola su se obavezale smanjiti emisije u odnosu na baznu godinu, tijekom prvog budžetskog perioda 2008-12.

One zemlje koje to ne uspiju mogu nadokupiti dozvole za emitiranje više emisija od onih zemalja koje su smanjile više nego što su trebale (Emission Trading), ili mogu uložiti u projekte smanjenja emisija u drugim zemljama Aneksa B (Joint Implementation) ili zemljama koji nisu dio Aneksa (Clean Development Mechanism).

[[Image:kyoto.jpg]]

Slika 21. Očekivani trend emisije CO2 u Hrvatskoj i preuzete obaveze po Kyoto protokolu

'''Kyoto protokol - linkovi :'''
The Kyoto Protocol on Climate Change - http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.html

Beginner's Guide to the UNFCCC Convention on Climate Change - http://unfccc.int/resource/beginner.html

WEATHERVANE: climate change, global warming, The Kyoto Protocol, climate policy - http://www.weathervane.rff.org./

The Kyoto Protocol: The Realities of Implementation - http://www.weathervane.rff.org/features/feature027.html

RECORD BREAKING TEMPERATURES SEEN AS POSSIBLE EVIDENCE OF FASTER RATE OF GLOBAL WARMING - http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm

Carbon Market News - http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm

Still Wating for Greenhouse - http://www.john-daly.com/

Lomborg, The Skeptical Environmentalist - http://www.lomborg.com/

'''The Economist o promjeni klime i Kyoto protokolu:'''

Hot air from Kyoto - http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/Hot%20air%20from%20Kyoto.htm

Big business and global warming - http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/Big%20business%20and%20global%20warming.htm

A fund for carbon traders - http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/A%20fund%20for%20carbon%20traders.htm

Where to sink carbon - http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/Where%20to%20sink%20carbon.htm

==Zaključak==

[[Image:Crta.jpg]]

* Emisije u energetici i prometu, značajni su izvor lokalnih i globalnih emisija
* Emisije uzrokuju zdravstvene probleme, kisele kiše i globalno zatopljenje
* Kyoto protokol protiv globalnog zatopljenja - teško ostvarivo smanjenje emisije CO2
* Racionalnim korištenjem energije u industriji i kućanstvima može se učiniti dosta na smanjenju emisije, ali ljudi se nisu spremni odreći životnog standarda
* Nuklearna energija se ponovo pojavljuje kao realno rješenje, iako politički neprihvatljiva u mnogim zemljama,te skuplja od energije dobivene iz fosilnih goriva - Kyoto protokol kao izbor između globalnog zatopljenja i nuklearne energije
* Za Hrvatsku je uz racionalno korištenje energije (gdje su neiskorištene mogućnosti velike), vjerojatno najjeftinije rješenje dugoročni uvoz struje iz susjednih zemalja, te korištenje biogoriva.

[[Image:Crta.jpg]]

ENERGETIKA I OKOLIŠ

2007-12-18T11:04:20Z

Rmikulandric: /* Kisele kiše */

Osnove energetike

==Cilj poglavlja==
[[Image:Crta.jpg]]

Cilj ovog poglavlja je upoznati se najvažnijim mehanizmima kako energetika emisijama utječe na okoliš, te mogućnostima za smanjenje negativnog utjecaja.

==Svrha poglavlja==
[[Image:Crta.jpg]]

Nakon završetka ovog poglavlja, trebali biste moći:

#Razumjeti mehanizme '''emisija''' u energetici
#Razumjeti osnove nastajanja '''kiselih kiša''' te dobiti uvid u utjecaj koji emisije imaju na ljudsko '''zdravlje'''
#Razumjeti mehanizam '''globalnog zatopljenja''' i utjecaj koji energetika ima na njega
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 '''pri proizvodnji električne energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 '''racionalnim korištenjem energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 u '''transportu'''
#Poznavati osnove '''Kyoto Protokola'''

=Uvod:=
[[Image:Crta.jpg]]

Tijekom druge polovice dvadesetog stoljeća, sve više postaje jasno da ljudsko djelovanje na Zemlji ima za posljedicu promjene u okolišu, s potencijalno velikim posljedicama na ekološki sistem, floru, faunu, klimu, ali i na zdravlje i kvalitetu života ljudi. Te promjene, antropogene po svojem uzroku, posljedica su prilagođivanja okoliša ljudskim potrebama, krčenjem prirodnih habitata za potrebe poljoprivrede, kao posljedica urbanizacije i izgradnje prometnih pravaca, te zagađenjem okoliša otpadnim tvarima u poljoprivredi, industriji i prometu, te u energetskim transformacijama.

Promatrajući u ovome poglavlju odnos energetike prema okolišu, naglasak će se staviti na energetske transformacije, te zagađenja okoliša 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 utječu na ekosistem, neke zagađujući lokalno, a neke djelujući globalno. Dok je lokalno štetno djelovanje emisija svima vidljivo, i lagano se dolazi do koncenzusa oko mjera zaštite čim kada je društvo riješilo osnovne egzistencijalne probleme, dotle je globalno djelovanje emisija manje očito, i potrebno je stvarati širi koncenzus da bi se pokrenule mjere zaštite okoliša. 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. Tako će biomasa, koja je obnovljivi izvor, imati značajne lokalne emisije, vjetroenergija može imati negativan utjecaj na faunu, a čistoća će solarne energije skrivati zagađenja u procesu proizvodnje kolektora.

Ovo će se poglavlje posvetiti ukratko emisijama koje izazivaju kisele kiše, te nešto više trenutno vrlo važnom problemu emisija stakleničkih plinova, efektima tih emisija, te načinima smanjivanja tih emisija, što će biti od imanentnog značaja za energetsku politiku i razvoje energetskih tehnologija u sljedeće dvije dekade.

[[Image:Crta.jpg]]

=Emisije u energetici=
[[Image:Crta.jpg]]

===Kisele kiše===

Svjedoci smo degenerativnih procesa u europskim šumama, uzrokovanih pojavom koju zovemo kiselim kišama. Kiselost kiša uzrokovana je povećanom količinom vodikovog iona H+ u otopini, koji je posljedica sljedećih

kemijskih procesa:

HNO3 => NO3 - + H+

H2SO4 = > SO42- + 2H+

Emisije SOx i NOx pri energetskim transformacijama su glavni antropogeni izvor tih spojeva u atmosferi. Slika 1. pokazuje utjecaj koji sulfatni aerosoli imaju na sunčevo zračenje, te dobro pokazuju geografski raspored emisija SOx.

[[Image:oe2p.jpg]]

Slika 1. Geografska raspodjela utjecaja sulfatnih aerosola na sunčevo zračenje, W/m2

Djelovanje je emisija SOx regionalno, te koncentrirano u razvijenim zemljama, ali emisije se šire i preko nacionalnih granica malih zemalja, poput Hrvatske. Rješavanje problema kiselih kiša leži u smanjenju emisija SOx u energetskim transformacijama, na području zahvaćenih kontinenata. Potrebno je nadnacionalno djelovanje, ali ne i globalno.

Tehnologije za smanjenje emisija SOx su prvenstveno izbjegavanje korištenja fosilnih goriva s visokim udjelom sumpora, metode za DeSOx desumporizaciju kojima se pročišćavaju dimni plinovi, te financijske metode poput trgovanja emisijama, kojima se omogućuje minimizacija troška smanjenja emisija tržišnim alociranjem emisionih kvota.

===Utjecaj na zdravlje===

Lokalne emisije polutanata izazivaju zdravstvene probleme, često povećavajući rizik od kancerogenih oboljenja i za dva reda veličine, u područjima s velikim zagađenjem. Ponajprije to su emisije čestica, ozona, NOx, CO, ali i mnogih drugih spojeva, koji su nusprodukt energetskih transformacija, u prometu i energetici. Tako npr. prosječni Amerikanac ima šansu 1:100000 da oboli od raka kao posljedice zagađenja zraka, dok stanovnik velikih gradova živi s 20 puta većim rizikom, 1:5000, da tako oboli.

Zagađenje otpadnih voda, inače veliki problem za ljudsko zdravlje, nije primarno posljedica energetskih transformacija. Naime, iako se koriste velike količine vode u energetskim transformacijama, ipak je daleko značajniji utjecaj industrijskih procesa i korištenja vode u kućanstvima. Voda, kao jedan od osnovnih preduvjeta za život, može se smatrati da s energijom, predstavlja resurs, koji je čovječanstvo počelo koristiti u količinama koje nadilaze mogućnosti, te da će to biti jedan od glavnih tehnoloških pitanja XXI stoljeća.

Zagađenja bukom, vizualna zagađenja, zagađenje svjetlom, svjedoci smo novih oblika polucije, ili ih samo više primjećujemo, zahvaljujući značajno povećanom ekonomskom prosperitetu, koji onda postavlja i sve veće zahtjeve na kvalitetu života, često su posljedica energetskih transformacija, te o njima treba voditi računa.

Međutim, iako je šteta učinjena visokim stupnjem korištenja energije velika, korist u obliku povećane kvalitete života, produljenog života, povećane individualne slobode, je daleko veća. Iako se nulto rješenje, dakle demontiranje ljudske civilizacije, kao što zagovaraju najekstremniji predstavnici ekološkog pokreta, može smatrati ideološki konzistentnim, gledano iz pseudoobjektivne pozicije "ljudi kao samo jedna vrsta", nije realno za očekivati da će se dogoditi. S druge strane, moguće je mnogo učiniti na smanjenju zagađenja, uz mali direktni trošak, u isti mah povećavajući kvalitetu života ljudi, te smanjujući opterećenje na resurse. Kod traženja optimalnog kursa, nije moguće unaprijed odrediti odnose pojedinih faktora, nego treba tražiti optimum specifičan za određenu situaciju, uzimajući u obzir ekonomske, ekološke i socijalne faktore.

[[Image:Crta.jpg]]
=Klimatske promjene=
[[Image:Crta.jpg]]

===Efekt staklenika===
[[Image:Crta.jpg]]

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, N2O, 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 (I) 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 utjecaj 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.

[[Image:xxx.jpg]]

Slika 2. Što je to efekt staklenika?
Dio reflektiranog zračenja se apsorbira u stakleničkim plinovima
(CO2, N2O, CH4, HFC, PFC, SF6).
Značajan mehanizam održanja temperature atmosfere (bez tih plinova temperatura bi bila 30oC niža.

===Promjena koncentracije CO2 i temperature===

Danas je već sa sigurnošću poznato da se koncentracija ugljičnog dioksida značajno povećala tijekom posljednjeg stoljeća, te je gotovo sigurno da je to posljedica ljudske aktivnosti. Najznačajnija ljudska aktivnost koja ima za posljedicu emisije ugljičnog dioksida je izgaranje fosilnih goriva.

[[Image:slika3.jpg]]

Slika 3. Promjena povjesne koncentracije CO2 mjerene
u atmosferi od 1960, te u vječnom ledu od 1860.

Što je s promjenama temperature? Usrednjena globalna temperatura raste (Slika 4.), ali se taj indeks računa na bazi podataka iz meteoroloških stanica s nepoznatom točnošću podataka, te često stanica smještenih u gradovima. Usrednjena temperatura u SAD, gdje su mjerenja bilježena sa većom sigurnošću, raste manje značajno (Slika 5.). Mjerena temperatura troposfere (Slika 6.), dakle bez utjecaja mjernih nepreciznosti i gradova, ipak ukazuje na povećanje od najmanje 0.4 C.

[[Image:slika4.gif]]

Slika 4. Promjena globalne prosječne temperature
1880-2000 prema Goddard Institute (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika5.gif]]

Slika 5. Promjena prosječne temperature u SAD
1880-2000 prema Goddard Institute (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika6.gif]]

Slika 6. Promjena globalne prosječne temperature 1979-2003 mjerena iz NOAA satelita (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

Da li postoji neka veza između promjene koncentracije ugljičnog dioksida i temperature? Slika 7. pokazuje usporedbu promjene koncentracije CO2 i prosječne globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina. Koncentracija CO2 dobivena je iz uzoraka antarkičkog leda, mjerenjem koncentracije u zaostalim mjehurićima zraka. Temperatura je rekonstruirana na temelju podataka o glacijacijama, te ciklusima flore i faune na zemlji u proteklih 150000 godina. Usporedba krivulja temperature i koncentracije CO2 vrlo uvjerljivo ukazuje na postojanje relacije, ali postavlja se pitanje koliko su ti podaci precizni.

[[Image:slikka7.jpg]]

Slika 7. Usporedba promjene koncentracije CO2 i prosječne
globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina

Može se iz slike 7. primijetiti da postoje i prirodni izvori promjene koncentracije CO2 među ostalim i vulkanske erupcije. Zemlja je dinamički a ne statički sistem, dakle oscilacije su normalna i prirodna pojava. Međutim, sve je više vjerojatno da postoji dovoljno jaka veza između koncentracije CO2 i prosječne globalne temperature, da bi se moglo govoriti o globalnom zatopljenju kao posljedici ljudske aktivnosti.

===Modeliranje globalnog zatopljenja===
Da bi se moglo s dovoljnom dozom sigurnosti utvrditi da neka teza stoji, potrebno je teoriju potvrditi eksperimentom. Modeli klimatskih promjena, bazirani na računalnoj mehanici fluida (CFD), koji se razvijaju u posljednje 3 dekade, pokušavaju pretpostavljene procese u atmosferi modelirati i usporediti s izmjerenim temperaturama. Prvi takvi modeli, koji su se pojavili sedamdesetih godina, uzimali su u obzir samo efekt staklenika.

[[Slika:Modtemp.jpg]]

Slika 8. Usporedba mjerenih vrijednosti prosječne globalne temperature te vrijednosti dobivenih modeliranjem.

Iz Slike 8. vidljivo je da se uzimanjem u obzir samo efekta staklenika dobivaju prevelike vrijednosti, ali ako se k tome uzmu u obzir i efekt sulfatnih aerosola, te fluktuacija sunčevog zračenja (http://climatechange.umaine.edu/Research/Contrib/html/19.html) dobije se rezultat koji se odlično poklapa s mjerenim rezultatima, te uz pretpostavku da mjereni podaci dobro predstavljaju stvarno stanje, ukazuju da nam je veza poznata i da možemo računati utjecaj. Ako se takvi modeli primjene na model svjetske klime dobije se temperaturna distribucija za 2080 kao na slici 9.

[[Slika:tempdiff.jpg]]

Slika 9. Raspored porasta temperature od danas pa do 2080.
a)Scenario bez pokušaja smanjenja emisija (business as usual)
b)Scenario u kojem se koncentracija CO2 stabilizira na 750 ppm
c)Scenario u kojem se koncentracija CO2 stabilizira na 550 ppm

===Kretanje emisija CO2===

===Posljedice globalnog zatopljenja===

===Izvori emisije CO2===
[[Image:Crta.jpg]]

Emisije CO2, najvažnijeg plina koji utječe na efekt staklenika, uglavnom su posljedica energetskih transformacija, u kojima se izgaranjem goriva kemijska energije pretvara u toplinsku (koja se kasnije može koristiti direktno kao toplina ili za proizvodnju električne energije), ili u transportu, gdje se kemijska energija goriva pretvara u mehaničku energiju. Manji dio emisija dolazi iz industrijskih procesa, u kojima je ugljični dioksid nusprodukt, koji se gotovo redovno ispušta u atmosferu. Također, fosilna goriva sadrže manje količine ugljičnog dioksida, koji se prilikom vađenja iz zemlje, ispušta u atmosferu.

Što je s biomasom?

Izgaranje drva i biomase rezultira emisijama CO2, međutim, u slučaju da je drvna masa ili biomasa općenito, zamijenjena novim rastom, može se reći da je ugljični dioksid koji je ispušten u atmosferu, iz nje i izvučen, te da je proces obnovljiv. Zato se emisije biomase ne obračunavaju na isti način kao i fosilna goriva, nego se bilanca radi na ukupnoj količini CO2, koja je akumulirana u vegetaciji. U slučaju da korištenje biomase rezultira smanjenjem akumulirane količine CO2, tada se ne može govoriti o obnovljivosti biomase.

Izgaranje fosilnih goriva

Fosilna goriva su također nastala od biomase, ali je brzina njihovog nastanka zanemarivo mala, te je vezana na specifične geološke uvjete, tako da se dakle mogu smatrati neobnovljiva, u okvirima ljudske povijesti.

- nafta i njeni derivati (mazut, lož ulje, teško ulje, lako ulje, diesel, benzin, itd.)
- ugljen
- plin

1 kg C -> 44/12 kg CO2

1 t nafte ili ugljena s c=0.8 -> 44/12*0.8= 2.93 t CO2

::::::::::'''Tablica 1.''' Potrošnja fosilnih goriva u svijetu, Evropi (uključuje i zemlje bivšeg SSSR-a) i Hrvatskoj 2002

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2" align="center"
| width="25%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/jedinice.html mtoe] - million tons of oil equivalent
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Svijet
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Evropa (EU15)
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | [http://www.iea.org/Textbase/stats/noncountryresults.asp?nonoecd=Croatia Hrvatska]
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | nafta
| width="25%" align="middle" | '''3714'''
| width="25%" align="middle" | 923 (599)
| width="25%" align="middle" | 4.4
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | ugljen
| width="25%" align="middle" | '''2397'''
| width="25%" align="middle" | 521 (217)
| width="25%" align="middle" | 0.6
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | plin
| width="25%" align="middle" | '''2169'''
| width="25%" align="middle" | 913 (350)
| width="25%" align="middle" | 2.5
|}

 

{|
| width="11%" |
|}

===Struktura potrošnje fosilnih goriva===
[[Image:Crta.jpg]]

::::::::::::::: '''Tablica 2.''' Glavni tipovi potrošnje fosilnih goriva

{| width="639" border="1" align="center" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="162" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | energetska pretvorba
| width="263" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | privredna potrošnja
| width="194" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | privatna potrošnja
|-
| width="162" height="18" | električna struja
| width="263" height="18" | poljoprivreda, šumarstvo, ribolov
| width="194" height="18" | kućanstva
|-
| width="162" height="18" | para i topla voda
| width="263" height="18" | industrija i rudarstvo
| width="194" height="18" | promet
|-
| width="162" height="36" | 
| width="263" height="36" | neenergetska potrošnja u industriji
| width="194" height="36" | 
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | građevinarstvo
| width="194" height="19" | 
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | usluge
| width="194" height="19" | 
|}

{|
| width="11%" |
|}

Tablica 2. prikazuje sistematizaciju tipova potrošnje fosilnih goriva prema djelatnostima. Međutim, da bi se sagledale mogućnosti smanjenja emisije CO2 bolje je razdijeliti potrošnju prema tehnološkom procesu. Kako je potrošnja fosilnih goriva u poljoprivredi, šumarstvu, ribolovu i građevinarstvu uglavnom posljedica korištenje mehanizacije, dakle motora s unutrašnjim izgaranjem, ima smisla te djelatnosti pripojiti prometu. Potrošnja fosilnih goriva u uslugama slična je potrošnji u kućanstvima (uglavnom grijanje).

[[Image:Fosilfuels.gif|center]]

:::::::::::::: '''Slika 15.''' Struktura potrošnje fosilnih goriva u Hrvatskoj 1995. godine

Slika 15. prikazuje udjele pojedinih tehnoloških procesa u potrošnji fosilnih goriva u Hrvatskoj, pa prema tome i emisiji CO2. Očito je da bi se u Hrvatskoj imalo smisla najviše djelovati na smanjenje emisije upravo u prometu, jer je tu najveći udio. Proizvodnja električne energije stvara manji dio emisije, iako joj se posvećuje najviše pažnje. To je stoga što za sada tehnologija ne omogućava veliki napredak u području smanjenja emisije CO2 u prometu.

===Smanjenje emisije CO2 pri proizvodnji električne energije===
[[Slika:Crta.jpg]]

{|
| width="2%" |
[[Image:dio.jpg]]
| width="80%" | ''' Nuklearna energija'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
Zemlje s velikim udjelom nuklearne energije u proizvodnji struje (Litva, Francuska, Belgija preko 60%, Ukrajina, Švedska, Bugarska, Slovačka, Švicarska, Mađarska, Slovenija preko 40%, Južna Koreja, Japan, Njemačka, Finska preko 30%, Španjolska, Britanija i Armenija preko 20%) će vrlo teško smanjiti emisiju ako se odluče za odustajanje od nuklearne opcije. Primjer Švedske koja je odlučila zatvoriti nuklearne elektrane:

IT IS often ticklish to balance protection of the environment against its cost. Sweden’s Social Democratic government has come up with a novel answer: a “green” policy that is not only hugely expensive, but may actually damage the environment. It plans shortly to shut a nuclear power station that is efficient and safe; another is to be closed in 2001. If the courts permit the closures, Sweden will be poorer and dirtier—and may be more at risk from nuclear accidents. (članak iz The Economist)

U potrazi za opcijama rješavanja problema globalnog zatopljenja (koje bi Hrvatsku ako ratificira Kyoto protokol mogao koštati godišnje oko 100 milijuna eura), skupih fosilnih goriva, pojave novih sigurnijih nuklearnih tehnologija, izostanak nesreća poslije Černobila te značajne vremenske distance u odnosu na nesreće, nuklearna energija se vraća u područje javnih rasprava kao moguće ekološki prihvatljivo rješenje. Ponovno uzimanje u obzir nuklearne energije u razvijenim zemljama i zemljama u tranziciji je ponovno postalo pravilo, a donesene su i neke odluke o gradnji. Pred katastrofalnim mogućim posljedicama globalnog zatopljenja, zeleni se sve češće opredjeljuju za nuklearnu energiju. Simatična je izjava 2004. godine osnivaća Greenpeace-a, Jamesa Lovelocka: “Only nuclear power can halt global warming.”

|}

{| width="100%"
| width="6%" |
| width="85%" |
'''Table 3'''. Prednosti i nedostaci nuklearne energije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | emisija CO2 je zanemariva
| width="50%" | politički neprihvatljiva u velikom broju zemalja
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | visoki kapitalni troškovi - značajno skuplja od fosilnih goriva
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | Hrvatska - premali energetski sistem 1 centrala = 1/4 sistema
|}

 Link:''' '''''' [http://www.iaea.org International Atomic Energy Agency - IAEA]''' 

| width="9%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]]
| width="80%" | ''' Kombinirani ciklus'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Kombinacijom plinske i parne turbine moguće je povećati efikasnost s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 50-65%. 

|}

{| width="100%"
| width="5%" |
| width="89%" |
'''Table 4'''. Prednosti i nedostaci kombiniranog ciklusa 

{| width="687" border="1"
| width="378" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="293" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="378" height="60" | udvostručenjem efikasnosti pri proizvodnji električne energije moguće je raspoloviti emisiju CO2
| width="293" height="60" | relativno komplicirana tehnologija
|}

 
| width="6%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Kogeneracija'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Ideja kogeneracije je da se otpadna toplinska energija koja izlazi iz dimnjaka termocentrale iskoristi, recimo za grijanje tople vode i pare (daljinska toplina), koja će se koristiti ili u industriji ili u sistemima distriktnog (centralnog) grijanja. Time se iskoristivost povećava s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 60-70%. Prema slici 15. vidi se je potrošnja fosilnih goriva na proizvodnju električne i toplinske energije slična, pa bi se teoretski moglo značajno smanjiti emisiju CO2. Međutim, kako je mjesto proizvodnje daljinske topline po definiciji različito od mjesta proizvodnje električne energije, nije za očekivati da će više od desetak posto električne energije biti proizvođeno kogeneracijom. 

|}

{| width="100%"
| width="2%" |
| width="95%" |
'''Table 5. '''Prednosti i nedostaci kogeneracije 

{| border="1"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | korištenjem istog goriva za proizvodnju električne i toplinske energije moguće je raspoloviti emisiju CO2
| width="50%" | proizvodnja toplinske energije mora biti na mjestu (ili blizu) potrošnje
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | proizvodnja električne energije mora biti blizu mjesta hlađenja (rijeke, more)
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | proizvodnja električne energije nije preporučljiva blizu velikih koncentracija stanovništva zbog zagađenja
|-
| 
| potrebna gradnja vrelovoda
|-
| 
| problem kondenzata
|}

linkovi:

<blockquote>

; '''[http://www.cogen.org/ Cogen Europe]''' 
; [http://www.energy.rochester.edu/cogen/chpguide.htm '''Cogeneration Buyers Guide'''] 

</blockquote>
| width="3%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Obnovljivi izvori'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Obnovljivi izvori su oni koji se ne troše našim korištenjem jer mi samo koristimo razliku u potencijalu: 

* hidroenergija 
* biomasa i otpad 
* sunčeva energija 
* energija vjetra 
* geotermalna energija 

Treba razlikovati korištenje tih energija za proizvodnju električne i toplinske energije. Za sada samo hidroenergija (tab. 6.) ima značajan udio (naročito u Hrvatskoj) u proizvodnji električne energije, iako se posljednjih godina probija energija vjetra koja se približava komercijalizaciji. Ipak, može se s velikom vjerojatnošću reći da obnovljivi izvori neće značajnije sudjelovati u zadovoljenju Kyoto protokola, bilo zbog cijene ili zbog ograničenih ekonomski iskoristljivih resursa.

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 6.''' Prednosti i nedostaci hidroenergije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | zanemariva emisija CO2
| width="50%" | jefitini potencijali već iskorišteni
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | velike HE čine velike ekološke štete (npr. dizanje nivoa vode - Međimurje)
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | male HE su teško isplative
|-
| 
| poplavljivanje korisnog (naseljenog ili obrađenog) zemljišta
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
Iako izgaranje biomase i otpada stvara emisiju CO2, smatra se da bi ta ista biomasa svojim prirodnim procesom truljenja emitirala istu količinu CO2 pa prema tome ulazi u energente koji smanjuju emisiju. Čak i uzgajanje biomase ima isti učinak jer će vegetacija povući gotovo sav potreban ugljik iz atmosfere. Djelomično sličan mehanizam se može uzeti i za otpad nepetrokemijskog porijekla. 

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 7.''' Prednosti i nedostaci izgaranja biomase 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | "zanemariva" emisija CO2
| width="50%" | slaba energetska moć
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | teška kontrola nad ostalim emisijama
|-
| 
| potrebna velika površina
|-
| 
| skup transport - samo na lokalitetu gdje je biomasa nusproizvod nekog drugog procesa
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Uvoz električne energije'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Iako je uvoz električne energije anatema danas u Hrvatskoj energetici, postavlja se pitanje nije li to najčišće rješenje? 

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 8.''' Prednosti i nedostaci uvoza električne energije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | emisija CO2 je zanemariva
| width="50%" | politički neprihvatljiva u Hrvatskoj - zašto? [Nizozemska zadovoljava iz uvoza 17% potrebne električne energije]
|-
| width="50%" | svaka se zemlja specijalizira za proizvodnju onoga u čemu ima "relative advantage" - efikasno korištenje resursa obavlja se podjelom rada
| width="50%" |
bolje je uvoziti proizvod nižeg stupnja dorade i dodavati mu vrijednost (dakle primarna versus sekundarna energija), ali samo ako je prerada efikasna - upitno za Hrvatsku
|-
| width="50%" | Hrvatska je premali energetski sistem (12TWh) - pool
| width="50%" | 
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
|}

===Smanjenje emisije CO2 racionalnim korištenjem energije===
[[Slika:Crta.jpg]]

Oblici neracionalnog korištenja energije:

=== Industrija ===

* bacanje kondenzata u kanalizaciju
* puštanje otpadne topline na jednom mjestu, kada se topla voda i para proizvode na drugom
* korištenje zastarjele tehnologije

=== Zgradarstvo ===

* gradnja kuća kao u Hrvatskoj (k = cca. 1.2-1.5 W/m2K) je ekonomski nonsense

===Smanjenje emisije CO2 u transportu===
[[Slika:Crta.jpg]]

Promet je vrlo značajan izvor emisije CO2, kao što se vidi na slici 15. u Hrvatskoj i najznačajniji. Međutim velike promjene se ne mogu postići više povećanjem efikasnosti postojeće tehnologije, jer je na tom području već mnogo učinjeno u zadnjih 20 godina od naftne krize. Tijekom devedesetih automobilska je industrija pod pritiskom kalifornijskih zakona ulagala u '''električne automobile''', međutim pokazalo se da ta tehnologija neće postati komercijalna, jer nisu razvijeni akumulatori koji bi zadovoljavali potrebe tržišta za pokretnošću. Krajem se devedesetih ubrzao razvoj automobila pogonjenih vodikom, i to s motorima s unutrašnjim izgaranjem (IC, slika 17.) i gorivim ćelijama (FC, slika 18., 19.). '''Motori s unutrašnjim izgaranjem na vodik''' su u uznapredovanoj fazi razvoja, tj. postojeći motori koji koriste plin mogu se relativno jednostavno preraditi na vodik.

Otkad je cijena nafte prešla 50 USD/bbl, zamjenska '''biogoriva''', etanol i biodizel postaju isplatljiva, te njihova potrošnja rapidno raste. '''Etanol''' se tehnički može dodavati u benzinska goriva do 22% te u dizelska goriva do 15% bez potrebe preinake vozila. U posljednjih desetak godina sve je veći udio u proizvodnji tzv. automobila na fleksibilan goriva (flexi-fuel vehicle - '''FFV'''), koje mogu koristiti E85 (gorivo s 85% etanola i 15% benzina). Do 10% etanola u gorivu služi kao zamjena za inače neophodni aditiv MTBE. Može se prema literaturi procijeniti da je proizvodnja etanola iz kukuruza isplatljiva naveliko u slučaju cijene nafte veće od 50 USD po barelu (što se može očekivati prema situaciji na tržištu te srednjeročnim interesima glavnih učesnika tijekom dovoljno dugog perioda). Zasad ne postoji strategija za korištenje bioetanola u Hrvatskoj. '''Biodizel''' se tehnički može dodavati u dizelska goriva do 5% bez potrebe preinake vozila, dok je za korištenje B70 ili B100 (70% i 100% biodizela) potrebno imati posebna vozila. Može se procijeniti da je pri očekivanoj cijeni nafte dodavanje biodizela isplatljivo. Postojeća Strategija energetskog razvitka predviđa da se 2010. u Hrvatskoj godišnje proizvodi 70.000 do 100.000 tona biodizela.

[[Image:ford.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 17.''' Ford Model U, Automobil pogonjen 
motorom s unutrašnjim izgaranjem na vodik</div>

'''Gorive ćelije''' su još uvijek tehnologija u razvoju, čija je cijena još uvijek dva reda veličine iznad nivoa potrebnog za komercijalizaciju (cca. 50 €/kW i 10000 sati rada).

[[Image:daimler2.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 18.''' DaimlerChrysler Necar 5, automobil pogonjen gorivim ćelijama</div>

[[Image:daimler3.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 19.''' DaimlerChrysler Commander 2, automobil pogonjen gorivim ćelijama</div>

Obje tehnologije ovise o razvoju '''spremnika''' za vodik (tekući vodik na -250oC, komprimirani vodik na 750 bar ili metalni hidrid), ili '''reformiranja''' (izdvajanja vodika iz ugljikovodika) nekog od ugljikovodika - najčešće etanola, ali može i metana, benzina, Diesela. Reformiranje se razvilo kao tehnologija da bi se izbjeglo rukovanje vodikom. Naime, '''stanice''' za točenje vodika moraju biti bez ljudi (slika 20.), u potpunosti automatizirane, što znači da je potrebno izgraditi potpuno novi sistem stanica, odvojen od postojećih. Punjenje nekog od ugljikovodika je već uhodana tehnologija, te može koristiti postojeću infrastrukturu.

[[Image:bmw.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 20.''' BMW automatska stanica za komprimiranje vodika (cca. 3 min)</div>

'''Uvijek za 4 godine'''

Članak iz '''1994''': A milestone is looming four years off. By '''1998''', 2% of all new cars in California must be ZEV (zero-emission vehicles, such as EVs, flywheel cars, hydrogen cars, etc.). In other words, this means an auto manufacturer must sell two EVs out of every hundred vehicles it sells. There will be a $5,000 penalty for each non-ZEV car sold beyond this ratio. And, importantly, this ratio will be based upon actual consumer sales: cramming a big, heavy, boxy van full of batteries won't get the manufacturer off the hook with a "nobody wanted or could afford it" argument. Other states have also adopted this mandate. Even Canada is close to joining the ZEV club. - Odgođeno do 2004 kada će 10% automobila morati biti ZEV na Kalifornijskom tržištu automobila.

Članak iz '''1999''': “TODAY the race to develop the fuel-cell car is over,” DaimlerChrysler’s chairman, Jürgen Schrempp, told journalists on March 17th. “Now we begin the race to lower the cost to the level of today’s internal combustion engine. We’ll do it by '''2004'''.” There is no point in understatement when you are determined to be first in the market with what may turn out to be the pollution-free product that succeeds the petrol-driven car within 30 years. [http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/The%20fuel-cell%20car%20accelerates.htm (The Economist, 1999)]

Članak iz '''1999''': THIS WEEK two nails were hammered into the coffin of the internal-combustion engine. The first came when Toyota and General Motors, which between them make a quarter of the world’s cars, signed a pact to develop alternatives. These include battery-powered cars, “hybrid” vehicles that have both electric and petrol engines, and—most significantly—vehicles powered by fuel cells. The second was the result of an alliance between DaimlerChrysler and Ford (another quarter of the world’s car production), and Ballard Power Systems, a Canadian firm that has been developing fuel cells for use in vehicles for several years. [http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/The%20fuel-cell%20car%20accelerates.htm (The Economist, 1999)]

Članak iz '''2002''': U.S. Legislators Propose H2GROW Act. 
U.S. Senator Ron Wyden (D-OR) and U.S. Representative Christopher Cox (R-CA) have introduced a bipartisan bill called the H2GROW Act - Hydrogen Transportation Wins Over Growing Reliance on Oil. The bill includes tax credits: for the purchase of fuel cell vehicles; for hydrogen fuel; and for building a hydrogen-fueling infrastructure. The goal of the H2GROW Act is to reduce reliance on 30 million barrels of foreign oil a year. The bill also mandates that hydrogen-powered vehicles must comprise a minimum percentage of federal fleets, from five percent for fleets of 100 vehicles or more in 2006 to 50 percent for fleets of 50 vehicles or more in 2012. [http://www.senate.gov/Senate404.html (http://wyden.senate.gov/media/2002/2003211557.html)]

linkovi:


 [http://arbis.arb.ca.gov/msprog/zevprog/zevprog.htm Zero-Emissions Vehicle Program]
 [http://energy.ca.gov/afvs/index.html Alternative Fuel Vehicles]
 [http://www.fuelcelltoday.com/ Fuel cell today]
 [http://www.h2cars.biz/ H2CarsBiz]


=== Kyoto protokol ===
[[Image:Crta.jpg]]

The protocol, adopted by the 159 countries present, sets legally binding targets for cutting the emissions of six greenhouse gases—mostly pollutants caused by burning coal, oil and other hydrocarbon fuels—by an aggregate 5.2% from 1990 levels during the years 2008 to 2012. (članak iz The Economist)

United Nations Framework Convention on Climate Change

website - http://unfccc.int/2860.php

'''Konvencija i Kyoto Protocol:''' http://unfccc.int/resource/convkp.html

'''Konvencija
tekst''': http://unfccc.int/resource/conv/index.html

'''potpisnici''': http://unfccc.int/resource/conv/ratlist.pdf
potpisana i ratificirana: 189 zemalja (Hrvatska uključena u Aneks I)
Aneks I - zemlje Zapada i tranzicije

'''Kyoto Protokol'''
tekst: http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.pdf

potpisnici: http://unfccc.int/files/essential_background/kyoto_protocol/application/pdf/kpstats.pdf
Kyoto Protokol je stupio na snagu 16. veljače. Ratificiran od strane 156 zemalja (ali nisu Australija, Hrvatska, Kazahstan, Monaco, SAD i Zambija).

Potpisnici Protokola su se obavezale pratiti emisije stakleničkih plinova. Zemlje potpisnice Aneksa B Protokola su se obavezale smanjiti emisije u odnosu na baznu godinu, tijekom prvog budžetskog perioda 2008-12.

One zemlje koje to ne uspiju mogu nadokupiti dozvole za emitiranje više emisija od onih zemalja koje su smanjile više nego što su trebale (Emission Trading), ili mogu uložiti u projekte smanjenja emisija u drugim zemljama Aneksa B (Joint Implementation) ili zemljama koji nisu dio Aneksa (Clean Development Mechanism).

[[Image:kyoto.jpg]]

Slika 21. Očekivani trend emisije CO2 u Hrvatskoj i preuzete obaveze po Kyoto protokolu

'''Kyoto protokol - linkovi :'''
The Kyoto Protocol on Climate Change - http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.html

Beginner's Guide to the UNFCCC Convention on Climate Change - http://unfccc.int/resource/beginner.html

WEATHERVANE: climate change, global warming, The Kyoto Protocol, climate policy - http://www.weathervane.rff.org./

The Kyoto Protocol: The Realities of Implementation - http://www.weathervane.rff.org/features/feature027.html

RECORD BREAKING TEMPERATURES SEEN AS POSSIBLE EVIDENCE OF FASTER RATE OF GLOBAL WARMING - http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm

Carbon Market News - http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm

Still Wating for Greenhouse - http://www.john-daly.com/

Lomborg, The Skeptical Environmentalist - http://www.lomborg.com/

'''The Economist o promjeni klime i Kyoto protokolu:'''

Hot air from Kyoto - http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/Hot%20air%20from%20Kyoto.htm

Big business and global warming - http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/Big%20business%20and%20global%20warming.htm

A fund for carbon traders - http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/A%20fund%20for%20carbon%20traders.htm

Where to sink carbon - http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/Where%20to%20sink%20carbon.htm

==Zaključak==

[[Image:Crta.jpg]]

* Emisije u energetici i prometu, značajni su izvor lokalnih i globalnih emisija
* Emisije uzrokuju zdravstvene probleme, kisele kiše i globalno zatopljenje
* Kyoto protokol protiv globalnog zatopljenja - teško ostvarivo smanjenje emisije CO2
* Racionalnim korištenjem energije u industriji i kućanstvima može se učiniti dosta na smanjenju emisije, ali ljudi se nisu spremni odreći životnog standarda
* Nuklearna energija se ponovo pojavljuje kao realno rješenje, iako politički neprihvatljiva u mnogim zemljama,te skuplja od energije dobivene iz fosilnih goriva - Kyoto protokol kao izbor između globalnog zatopljenja i nuklearne energije
* Za Hrvatsku je uz racionalno korištenje energije (gdje su neiskorištene mogućnosti velike), vjerojatno najjeftinije rješenje dugoročni uvoz struje iz susjednih zemalja, te korištenje biogoriva.

[[Image:Crta.jpg]]

ENERGETIKA I OKOLIŠ

2007-12-18T11:03:59Z

Rmikulandric: /* Kisele kiše */

Osnove energetike

==Cilj poglavlja==
[[Image:Crta.jpg]]

Cilj ovog poglavlja je upoznati se najvažnijim mehanizmima kako energetika emisijama utječe na okoliš, te mogućnostima za smanjenje negativnog utjecaja.

==Svrha poglavlja==
[[Image:Crta.jpg]]

Nakon završetka ovog poglavlja, trebali biste moći:

#Razumjeti mehanizme '''emisija''' u energetici
#Razumjeti osnove nastajanja '''kiselih kiša''' te dobiti uvid u utjecaj koji emisije imaju na ljudsko '''zdravlje'''
#Razumjeti mehanizam '''globalnog zatopljenja''' i utjecaj koji energetika ima na njega
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 '''pri proizvodnji električne energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 '''racionalnim korištenjem energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 u '''transportu'''
#Poznavati osnove '''Kyoto Protokola'''

=Uvod:=
[[Image:Crta.jpg]]

Tijekom druge polovice dvadesetog stoljeća, sve više postaje jasno da ljudsko djelovanje na Zemlji ima za posljedicu promjene u okolišu, s potencijalno velikim posljedicama na ekološki sistem, floru, faunu, klimu, ali i na zdravlje i kvalitetu života ljudi. Te promjene, antropogene po svojem uzroku, posljedica su prilagođivanja okoliša ljudskim potrebama, krčenjem prirodnih habitata za potrebe poljoprivrede, kao posljedica urbanizacije i izgradnje prometnih pravaca, te zagađenjem okoliša otpadnim tvarima u poljoprivredi, industriji i prometu, te u energetskim transformacijama.

Promatrajući u ovome poglavlju odnos energetike prema okolišu, naglasak će se staviti na energetske transformacije, te zagađenja okoliša 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 utječu na ekosistem, neke zagađujući lokalno, a neke djelujući globalno. Dok je lokalno štetno djelovanje emisija svima vidljivo, i lagano se dolazi do koncenzusa oko mjera zaštite čim kada je društvo riješilo osnovne egzistencijalne probleme, dotle je globalno djelovanje emisija manje očito, i potrebno je stvarati širi koncenzus da bi se pokrenule mjere zaštite okoliša. 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. Tako će biomasa, koja je obnovljivi izvor, imati značajne lokalne emisije, vjetroenergija može imati negativan utjecaj na faunu, a čistoća će solarne energije skrivati zagađenja u procesu proizvodnje kolektora.

Ovo će se poglavlje posvetiti ukratko emisijama koje izazivaju kisele kiše, te nešto više trenutno vrlo važnom problemu emisija stakleničkih plinova, efektima tih emisija, te načinima smanjivanja tih emisija, što će biti od imanentnog značaja za energetsku politiku i razvoje energetskih tehnologija u sljedeće dvije dekade.

[[Image:Crta.jpg]]

=Emisije u energetici=
[[Image:Crta.jpg]]

===Kisele kiše===

Svjedoci smo degenerativnih procesa u europskim šumama, uzrokovanih pojavom koju zovemo kiselim kišama. Kiselost kiša uzrokovana je povećanom količinom vodikovog iona H+ u otopini, koji je posljedica sljedećih

kemijskih procesa:

HNO3 => NO3 - + H+

H2SO4 = > SO42- + 2H+

Emisije SOx i NOx pri energetskim transformacijama su glavni antropogeni izvor tih spojeva u atmosferi. Slika 1. pokazuje utjecaj koji sulfatni aerosoli imaju na sunčevo zračenje, te dobro pokazuju geografski raspored emisija SOx.

[[Image:oe2p.jpg]]

Slika 1. Geografska raspodjela utjecaja sulfatnih aerosola na sunčevo zračenje, W/m2

Djelovanje je emisija SOx regionalno, te koncentrirano u razvijenim zemljama, ali emisije se šire i preko nacionalnih granica malih zemalja, poput Hrvatske. Rješavanje problema kiselih kiša leži u smanjenju emisija SOx u energetskim transformacijama, na području zahvaćenih kontinenata. Potrebno je nadnacionalno djelovanje, ali ne i globalno.

Tehnologije za smanjenje emisija SOx su prvenstveno izbjegavanje korištenja fosilnih goriva s visokim udjelom sumpora, metode za DeSOx desumporizaciju kojima se pročišćavaju dimni plinovi, te financijske metode poput trgovanja emisijama, kojima se omogućuje minimizacija troška smanjenja emisija tržišnim alociranjem emisionih kvota.

===Utjecaj na zdravlje===

Lokalne emisije polutanata izazivaju zdravstvene probleme, često povećavajući rizik od kancerogenih oboljenja i za dva reda veličine, u područjima s velikim zagađenjem. Ponajprije to su emisije čestica, ozona, NOx, CO, ali i mnogih drugih spojeva, koji su nusprodukt energetskih transformacija, u prometu i energetici. Tako npr. prosječni Amerikanac ima šansu 1:100000 da oboli od raka kao posljedice zagađenja zraka, dok stanovnik velikih gradova živi s 20 puta većim rizikom, 1:5000, da tako oboli.

Zagađenje otpadnih voda, inače veliki problem za ljudsko zdravlje, nije primarno posljedica energetskih transformacija. Naime, iako se koriste velike količine vode u energetskim transformacijama, ipak je daleko značajniji utjecaj industrijskih procesa i korištenja vode u kućanstvima. Voda, kao jedan od osnovnih preduvjeta za život, može se smatrati da s energijom, predstavlja resurs, koji je čovječanstvo počelo koristiti u količinama koje nadilaze mogućnosti, te da će to biti jedan od glavnih tehnoloških pitanja XXI stoljeća.

Zagađenja bukom, vizualna zagađenja, zagađenje svjetlom, svjedoci smo novih oblika polucije, ili ih samo više primjećujemo, zahvaljujući značajno povećanom ekonomskom prosperitetu, koji onda postavlja i sve veće zahtjeve na kvalitetu života, često su posljedica energetskih transformacija, te o njima treba voditi računa.

Međutim, iako je šteta učinjena visokim stupnjem korištenja energije velika, korist u obliku povećane kvalitete života, produljenog života, povećane individualne slobode, je daleko veća. Iako se nulto rješenje, dakle demontiranje ljudske civilizacije, kao što zagovaraju najekstremniji predstavnici ekološkog pokreta, može smatrati ideološki konzistentnim, gledano iz pseudoobjektivne pozicije "ljudi kao samo jedna vrsta", nije realno za očekivati da će se dogoditi. S druge strane, moguće je mnogo učiniti na smanjenju zagađenja, uz mali direktni trošak, u isti mah povećavajući kvalitetu života ljudi, te smanjujući opterećenje na resurse. Kod traženja optimalnog kursa, nije moguće unaprijed odrediti odnose pojedinih faktora, nego treba tražiti optimum specifičan za određenu situaciju, uzimajući u obzir ekonomske, ekološke i socijalne faktore.

[[Image:Crta.jpg]]
=Klimatske promjene=
[[Image:Crta.jpg]]

===Efekt staklenika===
[[Image:Crta.jpg]]

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, N2O, 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 (I) 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 utjecaj 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.

[[Image:xxx.jpg]]

Slika 2. Što je to efekt staklenika?
Dio reflektiranog zračenja se apsorbira u stakleničkim plinovima
(CO2, N2O, CH4, HFC, PFC, SF6).
Značajan mehanizam održanja temperature atmosfere (bez tih plinova temperatura bi bila 30oC niža.

===Promjena koncentracije CO2 i temperature===

Danas je već sa sigurnošću poznato da se koncentracija ugljičnog dioksida značajno povećala tijekom posljednjeg stoljeća, te je gotovo sigurno da je to posljedica ljudske aktivnosti. Najznačajnija ljudska aktivnost koja ima za posljedicu emisije ugljičnog dioksida je izgaranje fosilnih goriva.

[[Image:slika3.jpg]]

Slika 3. Promjena povjesne koncentracije CO2 mjerene
u atmosferi od 1960, te u vječnom ledu od 1860.

Što je s promjenama temperature? Usrednjena globalna temperatura raste (Slika 4.), ali se taj indeks računa na bazi podataka iz meteoroloških stanica s nepoznatom točnošću podataka, te često stanica smještenih u gradovima. Usrednjena temperatura u SAD, gdje su mjerenja bilježena sa većom sigurnošću, raste manje značajno (Slika 5.). Mjerena temperatura troposfere (Slika 6.), dakle bez utjecaja mjernih nepreciznosti i gradova, ipak ukazuje na povećanje od najmanje 0.4 C.

[[Image:slika4.gif]]

Slika 4. Promjena globalne prosječne temperature
1880-2000 prema Goddard Institute (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika5.gif]]

Slika 5. Promjena prosječne temperature u SAD
1880-2000 prema Goddard Institute (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika6.gif]]

Slika 6. Promjena globalne prosječne temperature 1979-2003 mjerena iz NOAA satelita (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

Da li postoji neka veza između promjene koncentracije ugljičnog dioksida i temperature? Slika 7. pokazuje usporedbu promjene koncentracije CO2 i prosječne globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina. Koncentracija CO2 dobivena je iz uzoraka antarkičkog leda, mjerenjem koncentracije u zaostalim mjehurićima zraka. Temperatura je rekonstruirana na temelju podataka o glacijacijama, te ciklusima flore i faune na zemlji u proteklih 150000 godina. Usporedba krivulja temperature i koncentracije CO2 vrlo uvjerljivo ukazuje na postojanje relacije, ali postavlja se pitanje koliko su ti podaci precizni.

[[Image:slikka7.jpg]]

Slika 7. Usporedba promjene koncentracije CO2 i prosječne
globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina

Može se iz slike 7. primijetiti da postoje i prirodni izvori promjene koncentracije CO2 među ostalim i vulkanske erupcije. Zemlja je dinamički a ne statički sistem, dakle oscilacije su normalna i prirodna pojava. Međutim, sve je više vjerojatno da postoji dovoljno jaka veza između koncentracije CO2 i prosječne globalne temperature, da bi se moglo govoriti o globalnom zatopljenju kao posljedici ljudske aktivnosti.

===Modeliranje globalnog zatopljenja===
Da bi se moglo s dovoljnom dozom sigurnosti utvrditi da neka teza stoji, potrebno je teoriju potvrditi eksperimentom. Modeli klimatskih promjena, bazirani na računalnoj mehanici fluida (CFD), koji se razvijaju u posljednje 3 dekade, pokušavaju pretpostavljene procese u atmosferi modelirati i usporediti s izmjerenim temperaturama. Prvi takvi modeli, koji su se pojavili sedamdesetih godina, uzimali su u obzir samo efekt staklenika.

[[Slika:Modtemp.jpg]]

Slika 8. Usporedba mjerenih vrijednosti prosječne globalne temperature te vrijednosti dobivenih modeliranjem.

Iz Slike 8. vidljivo je da se uzimanjem u obzir samo efekta staklenika dobivaju prevelike vrijednosti, ali ako se k tome uzmu u obzir i efekt sulfatnih aerosola, te fluktuacija sunčevog zračenja (http://climatechange.umaine.edu/Research/Contrib/html/19.html) dobije se rezultat koji se odlično poklapa s mjerenim rezultatima, te uz pretpostavku da mjereni podaci dobro predstavljaju stvarno stanje, ukazuju da nam je veza poznata i da možemo računati utjecaj. Ako se takvi modeli primjene na model svjetske klime dobije se temperaturna distribucija za 2080 kao na slici 9.

[[Slika:tempdiff.jpg]]

Slika 9. Raspored porasta temperature od danas pa do 2080.
a)Scenario bez pokušaja smanjenja emisija (business as usual)
b)Scenario u kojem se koncentracija CO2 stabilizira na 750 ppm
c)Scenario u kojem se koncentracija CO2 stabilizira na 550 ppm

===Kretanje emisija CO2===

===Posljedice globalnog zatopljenja===

===Izvori emisije CO2===
[[Image:Crta.jpg]]

Emisije CO2, najvažnijeg plina koji utječe na efekt staklenika, uglavnom su posljedica energetskih transformacija, u kojima se izgaranjem goriva kemijska energije pretvara u toplinsku (koja se kasnije može koristiti direktno kao toplina ili za proizvodnju električne energije), ili u transportu, gdje se kemijska energija goriva pretvara u mehaničku energiju. Manji dio emisija dolazi iz industrijskih procesa, u kojima je ugljični dioksid nusprodukt, koji se gotovo redovno ispušta u atmosferu. Također, fosilna goriva sadrže manje količine ugljičnog dioksida, koji se prilikom vađenja iz zemlje, ispušta u atmosferu.

Što je s biomasom?

Izgaranje drva i biomase rezultira emisijama CO2, međutim, u slučaju da je drvna masa ili biomasa općenito, zamijenjena novim rastom, može se reći da je ugljični dioksid koji je ispušten u atmosferu, iz nje i izvučen, te da je proces obnovljiv. Zato se emisije biomase ne obračunavaju na isti način kao i fosilna goriva, nego se bilanca radi na ukupnoj količini CO2, koja je akumulirana u vegetaciji. U slučaju da korištenje biomase rezultira smanjenjem akumulirane količine CO2, tada se ne može govoriti o obnovljivosti biomase.

Izgaranje fosilnih goriva

Fosilna goriva su također nastala od biomase, ali je brzina njihovog nastanka zanemarivo mala, te je vezana na specifične geološke uvjete, tako da se dakle mogu smatrati neobnovljiva, u okvirima ljudske povijesti.

- nafta i njeni derivati (mazut, lož ulje, teško ulje, lako ulje, diesel, benzin, itd.)
- ugljen
- plin

1 kg C -> 44/12 kg CO2

1 t nafte ili ugljena s c=0.8 -> 44/12*0.8= 2.93 t CO2

::::::::::'''Tablica 1.''' Potrošnja fosilnih goriva u svijetu, Evropi (uključuje i zemlje bivšeg SSSR-a) i Hrvatskoj 2002

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2" align="center"
| width="25%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/jedinice.html mtoe] - million tons of oil equivalent
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Svijet
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Evropa (EU15)
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | [http://www.iea.org/Textbase/stats/noncountryresults.asp?nonoecd=Croatia Hrvatska]
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | nafta
| width="25%" align="middle" | '''3714'''
| width="25%" align="middle" | 923 (599)
| width="25%" align="middle" | 4.4
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | ugljen
| width="25%" align="middle" | '''2397'''
| width="25%" align="middle" | 521 (217)
| width="25%" align="middle" | 0.6
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | plin
| width="25%" align="middle" | '''2169'''
| width="25%" align="middle" | 913 (350)
| width="25%" align="middle" | 2.5
|}

 

{|
| width="11%" |
|}

===Struktura potrošnje fosilnih goriva===
[[Image:Crta.jpg]]

::::::::::::::: '''Tablica 2.''' Glavni tipovi potrošnje fosilnih goriva

{| width="639" border="1" align="center" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="162" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | energetska pretvorba
| width="263" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | privredna potrošnja
| width="194" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | privatna potrošnja
|-
| width="162" height="18" | električna struja
| width="263" height="18" | poljoprivreda, šumarstvo, ribolov
| width="194" height="18" | kućanstva
|-
| width="162" height="18" | para i topla voda
| width="263" height="18" | industrija i rudarstvo
| width="194" height="18" | promet
|-
| width="162" height="36" | 
| width="263" height="36" | neenergetska potrošnja u industriji
| width="194" height="36" | 
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | građevinarstvo
| width="194" height="19" | 
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | usluge
| width="194" height="19" | 
|}

{|
| width="11%" |
|}

Tablica 2. prikazuje sistematizaciju tipova potrošnje fosilnih goriva prema djelatnostima. Međutim, da bi se sagledale mogućnosti smanjenja emisije CO2 bolje je razdijeliti potrošnju prema tehnološkom procesu. Kako je potrošnja fosilnih goriva u poljoprivredi, šumarstvu, ribolovu i građevinarstvu uglavnom posljedica korištenje mehanizacije, dakle motora s unutrašnjim izgaranjem, ima smisla te djelatnosti pripojiti prometu. Potrošnja fosilnih goriva u uslugama slična je potrošnji u kućanstvima (uglavnom grijanje).

[[Image:Fosilfuels.gif|center]]

:::::::::::::: '''Slika 15.''' Struktura potrošnje fosilnih goriva u Hrvatskoj 1995. godine

Slika 15. prikazuje udjele pojedinih tehnoloških procesa u potrošnji fosilnih goriva u Hrvatskoj, pa prema tome i emisiji CO2. Očito je da bi se u Hrvatskoj imalo smisla najviše djelovati na smanjenje emisije upravo u prometu, jer je tu najveći udio. Proizvodnja električne energije stvara manji dio emisije, iako joj se posvećuje najviše pažnje. To je stoga što za sada tehnologija ne omogućava veliki napredak u području smanjenja emisije CO2 u prometu.

===Smanjenje emisije CO2 pri proizvodnji električne energije===
[[Slika:Crta.jpg]]

{|
| width="2%" |
[[Image:dio.jpg]]
| width="80%" | ''' Nuklearna energija'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
Zemlje s velikim udjelom nuklearne energije u proizvodnji struje (Litva, Francuska, Belgija preko 60%, Ukrajina, Švedska, Bugarska, Slovačka, Švicarska, Mađarska, Slovenija preko 40%, Južna Koreja, Japan, Njemačka, Finska preko 30%, Španjolska, Britanija i Armenija preko 20%) će vrlo teško smanjiti emisiju ako se odluče za odustajanje od nuklearne opcije. Primjer Švedske koja je odlučila zatvoriti nuklearne elektrane:

IT IS often ticklish to balance protection of the environment against its cost. Sweden’s Social Democratic government has come up with a novel answer: a “green” policy that is not only hugely expensive, but may actually damage the environment. It plans shortly to shut a nuclear power station that is efficient and safe; another is to be closed in 2001. If the courts permit the closures, Sweden will be poorer and dirtier—and may be more at risk from nuclear accidents. (članak iz The Economist)

U potrazi za opcijama rješavanja problema globalnog zatopljenja (koje bi Hrvatsku ako ratificira Kyoto protokol mogao koštati godišnje oko 100 milijuna eura), skupih fosilnih goriva, pojave novih sigurnijih nuklearnih tehnologija, izostanak nesreća poslije Černobila te značajne vremenske distance u odnosu na nesreće, nuklearna energija se vraća u područje javnih rasprava kao moguće ekološki prihvatljivo rješenje. Ponovno uzimanje u obzir nuklearne energije u razvijenim zemljama i zemljama u tranziciji je ponovno postalo pravilo, a donesene su i neke odluke o gradnji. Pred katastrofalnim mogućim posljedicama globalnog zatopljenja, zeleni se sve češće opredjeljuju za nuklearnu energiju. Simatična je izjava 2004. godine osnivaća Greenpeace-a, Jamesa Lovelocka: “Only nuclear power can halt global warming.”

|}

{| width="100%"
| width="6%" |
| width="85%" |
'''Table 3'''. Prednosti i nedostaci nuklearne energije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | emisija CO2 je zanemariva
| width="50%" | politički neprihvatljiva u velikom broju zemalja
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | visoki kapitalni troškovi - značajno skuplja od fosilnih goriva
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | Hrvatska - premali energetski sistem 1 centrala = 1/4 sistema
|}

 Link:''' '''''' [http://www.iaea.org International Atomic Energy Agency - IAEA]''' 

| width="9%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]]
| width="80%" | ''' Kombinirani ciklus'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Kombinacijom plinske i parne turbine moguće je povećati efikasnost s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 50-65%. 

|}

{| width="100%"
| width="5%" |
| width="89%" |
'''Table 4'''. Prednosti i nedostaci kombiniranog ciklusa 

{| width="687" border="1"
| width="378" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="293" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="378" height="60" | udvostručenjem efikasnosti pri proizvodnji električne energije moguće je raspoloviti emisiju CO2
| width="293" height="60" | relativno komplicirana tehnologija
|}

 
| width="6%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Kogeneracija'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Ideja kogeneracije je da se otpadna toplinska energija koja izlazi iz dimnjaka termocentrale iskoristi, recimo za grijanje tople vode i pare (daljinska toplina), koja će se koristiti ili u industriji ili u sistemima distriktnog (centralnog) grijanja. Time se iskoristivost povećava s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 60-70%. Prema slici 15. vidi se je potrošnja fosilnih goriva na proizvodnju električne i toplinske energije slična, pa bi se teoretski moglo značajno smanjiti emisiju CO2. Međutim, kako je mjesto proizvodnje daljinske topline po definiciji različito od mjesta proizvodnje električne energije, nije za očekivati da će više od desetak posto električne energije biti proizvođeno kogeneracijom. 

|}

{| width="100%"
| width="2%" |
| width="95%" |
'''Table 5. '''Prednosti i nedostaci kogeneracije 

{| border="1"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | korištenjem istog goriva za proizvodnju električne i toplinske energije moguće je raspoloviti emisiju CO2
| width="50%" | proizvodnja toplinske energije mora biti na mjestu (ili blizu) potrošnje
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | proizvodnja električne energije mora biti blizu mjesta hlađenja (rijeke, more)
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | proizvodnja električne energije nije preporučljiva blizu velikih koncentracija stanovništva zbog zagađenja
|-
| 
| potrebna gradnja vrelovoda
|-
| 
| problem kondenzata
|}

linkovi:

<blockquote>

; '''[http://www.cogen.org/ Cogen Europe]''' 
; [http://www.energy.rochester.edu/cogen/chpguide.htm '''Cogeneration Buyers Guide'''] 

</blockquote>
| width="3%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Obnovljivi izvori'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Obnovljivi izvori su oni koji se ne troše našim korištenjem jer mi samo koristimo razliku u potencijalu: 

* hidroenergija 
* biomasa i otpad 
* sunčeva energija 
* energija vjetra 
* geotermalna energija 

Treba razlikovati korištenje tih energija za proizvodnju električne i toplinske energije. Za sada samo hidroenergija (tab. 6.) ima značajan udio (naročito u Hrvatskoj) u proizvodnji električne energije, iako se posljednjih godina probija energija vjetra koja se približava komercijalizaciji. Ipak, može se s velikom vjerojatnošću reći da obnovljivi izvori neće značajnije sudjelovati u zadovoljenju Kyoto protokola, bilo zbog cijene ili zbog ograničenih ekonomski iskoristljivih resursa.

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 6.''' Prednosti i nedostaci hidroenergije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | zanemariva emisija CO2
| width="50%" | jefitini potencijali već iskorišteni
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | velike HE čine velike ekološke štete (npr. dizanje nivoa vode - Međimurje)
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | male HE su teško isplative
|-
| 
| poplavljivanje korisnog (naseljenog ili obrađenog) zemljišta
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
Iako izgaranje biomase i otpada stvara emisiju CO2, smatra se da bi ta ista biomasa svojim prirodnim procesom truljenja emitirala istu količinu CO2 pa prema tome ulazi u energente koji smanjuju emisiju. Čak i uzgajanje biomase ima isti učinak jer će vegetacija povući gotovo sav potreban ugljik iz atmosfere. Djelomično sličan mehanizam se može uzeti i za otpad nepetrokemijskog porijekla. 

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 7.''' Prednosti i nedostaci izgaranja biomase 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | "zanemariva" emisija CO2
| width="50%" | slaba energetska moć
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | teška kontrola nad ostalim emisijama
|-
| 
| potrebna velika površina
|-
| 
| skup transport - samo na lokalitetu gdje je biomasa nusproizvod nekog drugog procesa
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Uvoz električne energije'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Iako je uvoz električne energije anatema danas u Hrvatskoj energetici, postavlja se pitanje nije li to najčišće rješenje? 

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 8.''' Prednosti i nedostaci uvoza električne energije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | emisija CO2 je zanemariva
| width="50%" | politički neprihvatljiva u Hrvatskoj - zašto? [Nizozemska zadovoljava iz uvoza 17% potrebne električne energije]
|-
| width="50%" | svaka se zemlja specijalizira za proizvodnju onoga u čemu ima "relative advantage" - efikasno korištenje resursa obavlja se podjelom rada
| width="50%" |
bolje je uvoziti proizvod nižeg stupnja dorade i dodavati mu vrijednost (dakle primarna versus sekundarna energija), ali samo ako je prerada efikasna - upitno za Hrvatsku
|-
| width="50%" | Hrvatska je premali energetski sistem (12TWh) - pool
| width="50%" | 
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
|}

===Smanjenje emisije CO2 racionalnim korištenjem energije===
[[Slika:Crta.jpg]]

Oblici neracionalnog korištenja energije:

=== Industrija ===

* bacanje kondenzata u kanalizaciju
* puštanje otpadne topline na jednom mjestu, kada se topla voda i para proizvode na drugom
* korištenje zastarjele tehnologije

=== Zgradarstvo ===

* gradnja kuća kao u Hrvatskoj (k = cca. 1.2-1.5 W/m2K) je ekonomski nonsense

===Smanjenje emisije CO2 u transportu===
[[Slika:Crta.jpg]]

Promet je vrlo značajan izvor emisije CO2, kao što se vidi na slici 15. u Hrvatskoj i najznačajniji. Međutim velike promjene se ne mogu postići više povećanjem efikasnosti postojeće tehnologije, jer je na tom području već mnogo učinjeno u zadnjih 20 godina od naftne krize. Tijekom devedesetih automobilska je industrija pod pritiskom kalifornijskih zakona ulagala u '''električne automobile''', međutim pokazalo se da ta tehnologija neće postati komercijalna, jer nisu razvijeni akumulatori koji bi zadovoljavali potrebe tržišta za pokretnošću. Krajem se devedesetih ubrzao razvoj automobila pogonjenih vodikom, i to s motorima s unutrašnjim izgaranjem (IC, slika 17.) i gorivim ćelijama (FC, slika 18., 19.). '''Motori s unutrašnjim izgaranjem na vodik''' su u uznapredovanoj fazi razvoja, tj. postojeći motori koji koriste plin mogu se relativno jednostavno preraditi na vodik.

Otkad je cijena nafte prešla 50 USD/bbl, zamjenska '''biogoriva''', etanol i biodizel postaju isplatljiva, te njihova potrošnja rapidno raste. '''Etanol''' se tehnički može dodavati u benzinska goriva do 22% te u dizelska goriva do 15% bez potrebe preinake vozila. U posljednjih desetak godina sve je veći udio u proizvodnji tzv. automobila na fleksibilan goriva (flexi-fuel vehicle - '''FFV'''), koje mogu koristiti E85 (gorivo s 85% etanola i 15% benzina). Do 10% etanola u gorivu služi kao zamjena za inače neophodni aditiv MTBE. Može se prema literaturi procijeniti da je proizvodnja etanola iz kukuruza isplatljiva naveliko u slučaju cijene nafte veće od 50 USD po barelu (što se može očekivati prema situaciji na tržištu te srednjeročnim interesima glavnih učesnika tijekom dovoljno dugog perioda). Zasad ne postoji strategija za korištenje bioetanola u Hrvatskoj. '''Biodizel''' se tehnički može dodavati u dizelska goriva do 5% bez potrebe preinake vozila, dok je za korištenje B70 ili B100 (70% i 100% biodizela) potrebno imati posebna vozila. Može se procijeniti da je pri očekivanoj cijeni nafte dodavanje biodizela isplatljivo. Postojeća Strategija energetskog razvitka predviđa da se 2010. u Hrvatskoj godišnje proizvodi 70.000 do 100.000 tona biodizela.

[[Image:ford.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 17.''' Ford Model U, Automobil pogonjen 
motorom s unutrašnjim izgaranjem na vodik</div>

'''Gorive ćelije''' su još uvijek tehnologija u razvoju, čija je cijena još uvijek dva reda veličine iznad nivoa potrebnog za komercijalizaciju (cca. 50 €/kW i 10000 sati rada).

[[Image:daimler2.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 18.''' DaimlerChrysler Necar 5, automobil pogonjen gorivim ćelijama</div>

[[Image:daimler3.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 19.''' DaimlerChrysler Commander 2, automobil pogonjen gorivim ćelijama</div>

Obje tehnologije ovise o razvoju '''spremnika''' za vodik (tekući vodik na -250oC, komprimirani vodik na 750 bar ili metalni hidrid), ili '''reformiranja''' (izdvajanja vodika iz ugljikovodika) nekog od ugljikovodika - najčešće etanola, ali može i metana, benzina, Diesela. Reformiranje se razvilo kao tehnologija da bi se izbjeglo rukovanje vodikom. Naime, '''stanice''' za točenje vodika moraju biti bez ljudi (slika 20.), u potpunosti automatizirane, što znači da je potrebno izgraditi potpuno novi sistem stanica, odvojen od postojećih. Punjenje nekog od ugljikovodika je već uhodana tehnologija, te može koristiti postojeću infrastrukturu.

[[Image:bmw.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 20.''' BMW automatska stanica za komprimiranje vodika (cca. 3 min)</div>

'''Uvijek za 4 godine'''

Članak iz '''1994''': A milestone is looming four years off. By '''1998''', 2% of all new cars in California must be ZEV (zero-emission vehicles, such as EVs, flywheel cars, hydrogen cars, etc.). In other words, this means an auto manufacturer must sell two EVs out of every hundred vehicles it sells. There will be a $5,000 penalty for each non-ZEV car sold beyond this ratio. And, importantly, this ratio will be based upon actual consumer sales: cramming a big, heavy, boxy van full of batteries won't get the manufacturer off the hook with a "nobody wanted or could afford it" argument. Other states have also adopted this mandate. Even Canada is close to joining the ZEV club. - Odgođeno do 2004 kada će 10% automobila morati biti ZEV na Kalifornijskom tržištu automobila.

Članak iz '''1999''': “TODAY the race to develop the fuel-cell car is over,” DaimlerChrysler’s chairman, Jürgen Schrempp, told journalists on March 17th. “Now we begin the race to lower the cost to the level of today’s internal combustion engine. We’ll do it by '''2004'''.” There is no point in understatement when you are determined to be first in the market with what may turn out to be the pollution-free product that succeeds the petrol-driven car within 30 years. [http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/The%20fuel-cell%20car%20accelerates.htm (The Economist, 1999)]

Članak iz '''1999''': THIS WEEK two nails were hammered into the coffin of the internal-combustion engine. The first came when Toyota and General Motors, which between them make a quarter of the world’s cars, signed a pact to develop alternatives. These include battery-powered cars, “hybrid” vehicles that have both electric and petrol engines, and—most significantly—vehicles powered by fuel cells. The second was the result of an alliance between DaimlerChrysler and Ford (another quarter of the world’s car production), and Ballard Power Systems, a Canadian firm that has been developing fuel cells for use in vehicles for several years. [http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/The%20fuel-cell%20car%20accelerates.htm (The Economist, 1999)]

Članak iz '''2002''': U.S. Legislators Propose H2GROW Act. 
U.S. Senator Ron Wyden (D-OR) and U.S. Representative Christopher Cox (R-CA) have introduced a bipartisan bill called the H2GROW Act - Hydrogen Transportation Wins Over Growing Reliance on Oil. The bill includes tax credits: for the purchase of fuel cell vehicles; for hydrogen fuel; and for building a hydrogen-fueling infrastructure. The goal of the H2GROW Act is to reduce reliance on 30 million barrels of foreign oil a year. The bill also mandates that hydrogen-powered vehicles must comprise a minimum percentage of federal fleets, from five percent for fleets of 100 vehicles or more in 2006 to 50 percent for fleets of 50 vehicles or more in 2012. [http://www.senate.gov/Senate404.html (http://wyden.senate.gov/media/2002/2003211557.html)]

linkovi:


 [http://arbis.arb.ca.gov/msprog/zevprog/zevprog.htm Zero-Emissions Vehicle Program]
 [http://energy.ca.gov/afvs/index.html Alternative Fuel Vehicles]
 [http://www.fuelcelltoday.com/ Fuel cell today]
 [http://www.h2cars.biz/ H2CarsBiz]


=== Kyoto protokol ===
[[Image:Crta.jpg]]

The protocol, adopted by the 159 countries present, sets legally binding targets for cutting the emissions of six greenhouse gases—mostly pollutants caused by burning coal, oil and other hydrocarbon fuels—by an aggregate 5.2% from 1990 levels during the years 2008 to 2012. (članak iz The Economist)

United Nations Framework Convention on Climate Change

website - http://unfccc.int/2860.php

'''Konvencija i Kyoto Protocol:''' http://unfccc.int/resource/convkp.html

'''Konvencija
tekst''': http://unfccc.int/resource/conv/index.html

'''potpisnici''': http://unfccc.int/resource/conv/ratlist.pdf
potpisana i ratificirana: 189 zemalja (Hrvatska uključena u Aneks I)
Aneks I - zemlje Zapada i tranzicije

'''Kyoto Protokol'''
tekst: http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.pdf

potpisnici: http://unfccc.int/files/essential_background/kyoto_protocol/application/pdf/kpstats.pdf
Kyoto Protokol je stupio na snagu 16. veljače. Ratificiran od strane 156 zemalja (ali nisu Australija, Hrvatska, Kazahstan, Monaco, SAD i Zambija).

Potpisnici Protokola su se obavezale pratiti emisije stakleničkih plinova. Zemlje potpisnice Aneksa B Protokola su se obavezale smanjiti emisije u odnosu na baznu godinu, tijekom prvog budžetskog perioda 2008-12.

One zemlje koje to ne uspiju mogu nadokupiti dozvole za emitiranje više emisija od onih zemalja koje su smanjile više nego što su trebale (Emission Trading), ili mogu uložiti u projekte smanjenja emisija u drugim zemljama Aneksa B (Joint Implementation) ili zemljama koji nisu dio Aneksa (Clean Development Mechanism).

[[Image:kyoto.jpg]]

Slika 21. Očekivani trend emisije CO2 u Hrvatskoj i preuzete obaveze po Kyoto protokolu

'''Kyoto protokol - linkovi :'''
The Kyoto Protocol on Climate Change - http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.html

Beginner's Guide to the UNFCCC Convention on Climate Change - http://unfccc.int/resource/beginner.html

WEATHERVANE: climate change, global warming, The Kyoto Protocol, climate policy - http://www.weathervane.rff.org./

The Kyoto Protocol: The Realities of Implementation - http://www.weathervane.rff.org/features/feature027.html

RECORD BREAKING TEMPERATURES SEEN AS POSSIBLE EVIDENCE OF FASTER RATE OF GLOBAL WARMING - http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm

Carbon Market News - http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm

Still Wating for Greenhouse - http://www.john-daly.com/

Lomborg, The Skeptical Environmentalist - http://www.lomborg.com/

'''The Economist o promjeni klime i Kyoto protokolu:'''

Hot air from Kyoto - http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/Hot%20air%20from%20Kyoto.htm

Big business and global warming - http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/Big%20business%20and%20global%20warming.htm

A fund for carbon traders - http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/A%20fund%20for%20carbon%20traders.htm

Where to sink carbon - http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/Where%20to%20sink%20carbon.htm

==Zaključak==

[[Image:Crta.jpg]]

* Emisije u energetici i prometu, značajni su izvor lokalnih i globalnih emisija
* Emisije uzrokuju zdravstvene probleme, kisele kiše i globalno zatopljenje
* Kyoto protokol protiv globalnog zatopljenja - teško ostvarivo smanjenje emisije CO2
* Racionalnim korištenjem energije u industriji i kućanstvima može se učiniti dosta na smanjenju emisije, ali ljudi se nisu spremni odreći životnog standarda
* Nuklearna energija se ponovo pojavljuje kao realno rješenje, iako politički neprihvatljiva u mnogim zemljama,te skuplja od energije dobivene iz fosilnih goriva - Kyoto protokol kao izbor između globalnog zatopljenja i nuklearne energije
* Za Hrvatsku je uz racionalno korištenje energije (gdje su neiskorištene mogućnosti velike), vjerojatno najjeftinije rješenje dugoročni uvoz struje iz susjednih zemalja, te korištenje biogoriva.

[[Image:Crta.jpg]]

ENERGETIKA I OKOLIŠ

2007-12-18T11:03:22Z

Rmikulandric: /* Kisele kiše */

Osnove energetike

==Cilj poglavlja==
[[Image:Crta.jpg]]

Cilj ovog poglavlja je upoznati se najvažnijim mehanizmima kako energetika emisijama utječe na okoliš, te mogućnostima za smanjenje negativnog utjecaja.

==Svrha poglavlja==
[[Image:Crta.jpg]]

Nakon završetka ovog poglavlja, trebali biste moći:

#Razumjeti mehanizme '''emisija''' u energetici
#Razumjeti osnove nastajanja '''kiselih kiša''' te dobiti uvid u utjecaj koji emisije imaju na ljudsko '''zdravlje'''
#Razumjeti mehanizam '''globalnog zatopljenja''' i utjecaj koji energetika ima na njega
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 '''pri proizvodnji električne energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 '''racionalnim korištenjem energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 u '''transportu'''
#Poznavati osnove '''Kyoto Protokola'''

=Uvod:=
[[Image:Crta.jpg]]

Tijekom druge polovice dvadesetog stoljeća, sve više postaje jasno da ljudsko djelovanje na Zemlji ima za posljedicu promjene u okolišu, s potencijalno velikim posljedicama na ekološki sistem, floru, faunu, klimu, ali i na zdravlje i kvalitetu života ljudi. Te promjene, antropogene po svojem uzroku, posljedica su prilagođivanja okoliša ljudskim potrebama, krčenjem prirodnih habitata za potrebe poljoprivrede, kao posljedica urbanizacije i izgradnje prometnih pravaca, te zagađenjem okoliša otpadnim tvarima u poljoprivredi, industriji i prometu, te u energetskim transformacijama.

Promatrajući u ovome poglavlju odnos energetike prema okolišu, naglasak će se staviti na energetske transformacije, te zagađenja okoliša 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 utječu na ekosistem, neke zagađujući lokalno, a neke djelujući globalno. Dok je lokalno štetno djelovanje emisija svima vidljivo, i lagano se dolazi do koncenzusa oko mjera zaštite čim kada je društvo riješilo osnovne egzistencijalne probleme, dotle je globalno djelovanje emisija manje očito, i potrebno je stvarati širi koncenzus da bi se pokrenule mjere zaštite okoliša. 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. Tako će biomasa, koja je obnovljivi izvor, imati značajne lokalne emisije, vjetroenergija može imati negativan utjecaj na faunu, a čistoća će solarne energije skrivati zagađenja u procesu proizvodnje kolektora.

Ovo će se poglavlje posvetiti ukratko emisijama koje izazivaju kisele kiše, te nešto više trenutno vrlo važnom problemu emisija stakleničkih plinova, efektima tih emisija, te načinima smanjivanja tih emisija, što će biti od imanentnog značaja za energetsku politiku i razvoje energetskih tehnologija u sljedeće dvije dekade.

[[Image:Crta.jpg]]

=Emisije u energetici=
[[Image:Crta.jpg]]

===Kisele kiše===

Svjedoci smo degenerativnih procesa u europskim šumama, uzrokovanih pojavom koju zovemo kiselim kišama. Kiselost kiša uzrokovana je povećanom količinom vodikovog iona H+ u otopini, koji je posljedica sljedećih

kemijskih procesa:

HNO3 => NO3 - + H+

H2SO4 = > SO42- + 2H+

Emisije SOx i NOx pri energetskim transformacijama su glavni antropogeni izvor tih spojeva u atmosferi. Slika 1. pokazuje utjecaj koji sulfatni aerosoli imaju na sunčevo zračenje, te dobro pokazuju geografski raspored emisija SOx.

[[Image:oe2p.jpg]]

Slika 1. Geografska raspodjela utjecaja sulfatnih aerosola na sunčevo zračenje, W/m2

Djelovanje je emisija SOx regionalno, te koncentrirano u razvijenim zemljama, ali emisije se šire i preko nacionalnih granica malih zemalja, poput Hrvatske. Rješavanje problema kiselih kiša leži u smanjenju emisija SOx u energetskim transformacijama, na području zahvaćenih kontinenata. Potrebno je nadnacionalno djelovanje, ali ne i globalno.

Tehnologije za smanjenje emisija SOx su prvenstveno izbjegavanje korištenja fosilnih goriva s visokim udjelom sumpora, metode za DeSOx desumporizaciju kojima se pročišćavaju dimni plinovi, te financijske metode poput trgovanja emisijama, kojima se omogućuje minimizacija troška smanjenja emisija tržišnim alociranjem emisionih kvota.

===Utjecaj na zdravlje===

Lokalne emisije polutanata izazivaju zdravstvene probleme, često povećavajući rizik od kancerogenih oboljenja i za dva reda veličine, u područjima s velikim zagađenjem. Ponajprije to su emisije čestica, ozona, NOx, CO, ali i mnogih drugih spojeva, koji su nusprodukt energetskih transformacija, u prometu i energetici. Tako npr. prosječni Amerikanac ima šansu 1:100000 da oboli od raka kao posljedice zagađenja zraka, dok stanovnik velikih gradova živi s 20 puta većim rizikom, 1:5000, da tako oboli.

Zagađenje otpadnih voda, inače veliki problem za ljudsko zdravlje, nije primarno posljedica energetskih transformacija. Naime, iako se koriste velike količine vode u energetskim transformacijama, ipak je daleko značajniji utjecaj industrijskih procesa i korištenja vode u kućanstvima. Voda, kao jedan od osnovnih preduvjeta za život, može se smatrati da s energijom, predstavlja resurs, koji je čovječanstvo počelo koristiti u količinama koje nadilaze mogućnosti, te da će to biti jedan od glavnih tehnoloških pitanja XXI stoljeća.

Zagađenja bukom, vizualna zagađenja, zagađenje svjetlom, svjedoci smo novih oblika polucije, ili ih samo više primjećujemo, zahvaljujući značajno povećanom ekonomskom prosperitetu, koji onda postavlja i sve veće zahtjeve na kvalitetu života, često su posljedica energetskih transformacija, te o njima treba voditi računa.

Međutim, iako je šteta učinjena visokim stupnjem korištenja energije velika, korist u obliku povećane kvalitete života, produljenog života, povećane individualne slobode, je daleko veća. Iako se nulto rješenje, dakle demontiranje ljudske civilizacije, kao što zagovaraju najekstremniji predstavnici ekološkog pokreta, može smatrati ideološki konzistentnim, gledano iz pseudoobjektivne pozicije "ljudi kao samo jedna vrsta", nije realno za očekivati da će se dogoditi. S druge strane, moguće je mnogo učiniti na smanjenju zagađenja, uz mali direktni trošak, u isti mah povećavajući kvalitetu života ljudi, te smanjujući opterećenje na resurse. Kod traženja optimalnog kursa, nije moguće unaprijed odrediti odnose pojedinih faktora, nego treba tražiti optimum specifičan za određenu situaciju, uzimajući u obzir ekonomske, ekološke i socijalne faktore.

[[Image:Crta.jpg]]
=Klimatske promjene=
[[Image:Crta.jpg]]

===Efekt staklenika===
[[Image:Crta.jpg]]

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, N2O, 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 (I) 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 utjecaj 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.

[[Image:xxx.jpg]]

Slika 2. Što je to efekt staklenika?
Dio reflektiranog zračenja se apsorbira u stakleničkim plinovima
(CO2, N2O, CH4, HFC, PFC, SF6).
Značajan mehanizam održanja temperature atmosfere (bez tih plinova temperatura bi bila 30oC niža.

===Promjena koncentracije CO2 i temperature===

Danas je već sa sigurnošću poznato da se koncentracija ugljičnog dioksida značajno povećala tijekom posljednjeg stoljeća, te je gotovo sigurno da je to posljedica ljudske aktivnosti. Najznačajnija ljudska aktivnost koja ima za posljedicu emisije ugljičnog dioksida je izgaranje fosilnih goriva.

[[Image:slika3.jpg]]

Slika 3. Promjena povjesne koncentracije CO2 mjerene
u atmosferi od 1960, te u vječnom ledu od 1860.

Što je s promjenama temperature? Usrednjena globalna temperatura raste (Slika 4.), ali se taj indeks računa na bazi podataka iz meteoroloških stanica s nepoznatom točnošću podataka, te često stanica smještenih u gradovima. Usrednjena temperatura u SAD, gdje su mjerenja bilježena sa većom sigurnošću, raste manje značajno (Slika 5.). Mjerena temperatura troposfere (Slika 6.), dakle bez utjecaja mjernih nepreciznosti i gradova, ipak ukazuje na povećanje od najmanje 0.4 C.

[[Image:slika4.gif]]

Slika 4. Promjena globalne prosječne temperature
1880-2000 prema Goddard Institute (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika5.gif]]

Slika 5. Promjena prosječne temperature u SAD
1880-2000 prema Goddard Institute (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika6.gif]]

Slika 6. Promjena globalne prosječne temperature 1979-2003 mjerena iz NOAA satelita (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

Da li postoji neka veza između promjene koncentracije ugljičnog dioksida i temperature? Slika 7. pokazuje usporedbu promjene koncentracije CO2 i prosječne globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina. Koncentracija CO2 dobivena je iz uzoraka antarkičkog leda, mjerenjem koncentracije u zaostalim mjehurićima zraka. Temperatura je rekonstruirana na temelju podataka o glacijacijama, te ciklusima flore i faune na zemlji u proteklih 150000 godina. Usporedba krivulja temperature i koncentracije CO2 vrlo uvjerljivo ukazuje na postojanje relacije, ali postavlja se pitanje koliko su ti podaci precizni.

[[Image:slikka7.jpg]]

Slika 7. Usporedba promjene koncentracije CO2 i prosječne
globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina

Može se iz slike 7. primijetiti da postoje i prirodni izvori promjene koncentracije CO2 među ostalim i vulkanske erupcije. Zemlja je dinamički a ne statički sistem, dakle oscilacije su normalna i prirodna pojava. Međutim, sve je više vjerojatno da postoji dovoljno jaka veza između koncentracije CO2 i prosječne globalne temperature, da bi se moglo govoriti o globalnom zatopljenju kao posljedici ljudske aktivnosti.

===Modeliranje globalnog zatopljenja===
Da bi se moglo s dovoljnom dozom sigurnosti utvrditi da neka teza stoji, potrebno je teoriju potvrditi eksperimentom. Modeli klimatskih promjena, bazirani na računalnoj mehanici fluida (CFD), koji se razvijaju u posljednje 3 dekade, pokušavaju pretpostavljene procese u atmosferi modelirati i usporediti s izmjerenim temperaturama. Prvi takvi modeli, koji su se pojavili sedamdesetih godina, uzimali su u obzir samo efekt staklenika.

[[Slika:Modtemp.jpg]]

Slika 8. Usporedba mjerenih vrijednosti prosječne globalne temperature te vrijednosti dobivenih modeliranjem.

Iz Slike 8. vidljivo je da se uzimanjem u obzir samo efekta staklenika dobivaju prevelike vrijednosti, ali ako se k tome uzmu u obzir i efekt sulfatnih aerosola, te fluktuacija sunčevog zračenja (http://climatechange.umaine.edu/Research/Contrib/html/19.html) dobije se rezultat koji se odlično poklapa s mjerenim rezultatima, te uz pretpostavku da mjereni podaci dobro predstavljaju stvarno stanje, ukazuju da nam je veza poznata i da možemo računati utjecaj. Ako se takvi modeli primjene na model svjetske klime dobije se temperaturna distribucija za 2080 kao na slici 9.

[[Slika:tempdiff.jpg]]

Slika 9. Raspored porasta temperature od danas pa do 2080.
a)Scenario bez pokušaja smanjenja emisija (business as usual)
b)Scenario u kojem se koncentracija CO2 stabilizira na 750 ppm
c)Scenario u kojem se koncentracija CO2 stabilizira na 550 ppm

===Kretanje emisija CO2===

===Posljedice globalnog zatopljenja===

===Izvori emisije CO2===
[[Image:Crta.jpg]]

Emisije CO2, najvažnijeg plina koji utječe na efekt staklenika, uglavnom su posljedica energetskih transformacija, u kojima se izgaranjem goriva kemijska energije pretvara u toplinsku (koja se kasnije može koristiti direktno kao toplina ili za proizvodnju električne energije), ili u transportu, gdje se kemijska energija goriva pretvara u mehaničku energiju. Manji dio emisija dolazi iz industrijskih procesa, u kojima je ugljični dioksid nusprodukt, koji se gotovo redovno ispušta u atmosferu. Također, fosilna goriva sadrže manje količine ugljičnog dioksida, koji se prilikom vađenja iz zemlje, ispušta u atmosferu.

Što je s biomasom?

Izgaranje drva i biomase rezultira emisijama CO2, međutim, u slučaju da je drvna masa ili biomasa općenito, zamijenjena novim rastom, može se reći da je ugljični dioksid koji je ispušten u atmosferu, iz nje i izvučen, te da je proces obnovljiv. Zato se emisije biomase ne obračunavaju na isti način kao i fosilna goriva, nego se bilanca radi na ukupnoj količini CO2, koja je akumulirana u vegetaciji. U slučaju da korištenje biomase rezultira smanjenjem akumulirane količine CO2, tada se ne može govoriti o obnovljivosti biomase.

Izgaranje fosilnih goriva

Fosilna goriva su također nastala od biomase, ali je brzina njihovog nastanka zanemarivo mala, te je vezana na specifične geološke uvjete, tako da se dakle mogu smatrati neobnovljiva, u okvirima ljudske povijesti.

- nafta i njeni derivati (mazut, lož ulje, teško ulje, lako ulje, diesel, benzin, itd.)
- ugljen
- plin

1 kg C -> 44/12 kg CO2

1 t nafte ili ugljena s c=0.8 -> 44/12*0.8= 2.93 t CO2

::::::::::'''Tablica 1.''' Potrošnja fosilnih goriva u svijetu, Evropi (uključuje i zemlje bivšeg SSSR-a) i Hrvatskoj 2002

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2" align="center"
| width="25%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/jedinice.html mtoe] - million tons of oil equivalent
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Svijet
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Evropa (EU15)
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | [http://www.iea.org/Textbase/stats/noncountryresults.asp?nonoecd=Croatia Hrvatska]
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | nafta
| width="25%" align="middle" | '''3714'''
| width="25%" align="middle" | 923 (599)
| width="25%" align="middle" | 4.4
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | ugljen
| width="25%" align="middle" | '''2397'''
| width="25%" align="middle" | 521 (217)
| width="25%" align="middle" | 0.6
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | plin
| width="25%" align="middle" | '''2169'''
| width="25%" align="middle" | 913 (350)
| width="25%" align="middle" | 2.5
|}

 

{|
| width="11%" |
|}

===Struktura potrošnje fosilnih goriva===
[[Image:Crta.jpg]]

::::::::::::::: '''Tablica 2.''' Glavni tipovi potrošnje fosilnih goriva

{| width="639" border="1" align="center" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="162" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | energetska pretvorba
| width="263" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | privredna potrošnja
| width="194" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | privatna potrošnja
|-
| width="162" height="18" | električna struja
| width="263" height="18" | poljoprivreda, šumarstvo, ribolov
| width="194" height="18" | kućanstva
|-
| width="162" height="18" | para i topla voda
| width="263" height="18" | industrija i rudarstvo
| width="194" height="18" | promet
|-
| width="162" height="36" | 
| width="263" height="36" | neenergetska potrošnja u industriji
| width="194" height="36" | 
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | građevinarstvo
| width="194" height="19" | 
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | usluge
| width="194" height="19" | 
|}

{|
| width="11%" |
|}

Tablica 2. prikazuje sistematizaciju tipova potrošnje fosilnih goriva prema djelatnostima. Međutim, da bi se sagledale mogućnosti smanjenja emisije CO2 bolje je razdijeliti potrošnju prema tehnološkom procesu. Kako je potrošnja fosilnih goriva u poljoprivredi, šumarstvu, ribolovu i građevinarstvu uglavnom posljedica korištenje mehanizacije, dakle motora s unutrašnjim izgaranjem, ima smisla te djelatnosti pripojiti prometu. Potrošnja fosilnih goriva u uslugama slična je potrošnji u kućanstvima (uglavnom grijanje).

[[Image:Fosilfuels.gif|center]]

:::::::::::::: '''Slika 15.''' Struktura potrošnje fosilnih goriva u Hrvatskoj 1995. godine

Slika 15. prikazuje udjele pojedinih tehnoloških procesa u potrošnji fosilnih goriva u Hrvatskoj, pa prema tome i emisiji CO2. Očito je da bi se u Hrvatskoj imalo smisla najviše djelovati na smanjenje emisije upravo u prometu, jer je tu najveći udio. Proizvodnja električne energije stvara manji dio emisije, iako joj se posvećuje najviše pažnje. To je stoga što za sada tehnologija ne omogućava veliki napredak u području smanjenja emisije CO2 u prometu.

===Smanjenje emisije CO2 pri proizvodnji električne energije===
[[Slika:Crta.jpg]]

{|
| width="2%" |
[[Image:dio.jpg]]
| width="80%" | ''' Nuklearna energija'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
Zemlje s velikim udjelom nuklearne energije u proizvodnji struje (Litva, Francuska, Belgija preko 60%, Ukrajina, Švedska, Bugarska, Slovačka, Švicarska, Mađarska, Slovenija preko 40%, Južna Koreja, Japan, Njemačka, Finska preko 30%, Španjolska, Britanija i Armenija preko 20%) će vrlo teško smanjiti emisiju ako se odluče za odustajanje od nuklearne opcije. Primjer Švedske koja je odlučila zatvoriti nuklearne elektrane:

IT IS often ticklish to balance protection of the environment against its cost. Sweden’s Social Democratic government has come up with a novel answer: a “green” policy that is not only hugely expensive, but may actually damage the environment. It plans shortly to shut a nuclear power station that is efficient and safe; another is to be closed in 2001. If the courts permit the closures, Sweden will be poorer and dirtier—and may be more at risk from nuclear accidents. (članak iz The Economist)

U potrazi za opcijama rješavanja problema globalnog zatopljenja (koje bi Hrvatsku ako ratificira Kyoto protokol mogao koštati godišnje oko 100 milijuna eura), skupih fosilnih goriva, pojave novih sigurnijih nuklearnih tehnologija, izostanak nesreća poslije Černobila te značajne vremenske distance u odnosu na nesreće, nuklearna energija se vraća u područje javnih rasprava kao moguće ekološki prihvatljivo rješenje. Ponovno uzimanje u obzir nuklearne energije u razvijenim zemljama i zemljama u tranziciji je ponovno postalo pravilo, a donesene su i neke odluke o gradnji. Pred katastrofalnim mogućim posljedicama globalnog zatopljenja, zeleni se sve češće opredjeljuju za nuklearnu energiju. Simatična je izjava 2004. godine osnivaća Greenpeace-a, Jamesa Lovelocka: “Only nuclear power can halt global warming.”

|}

{| width="100%"
| width="6%" |
| width="85%" |
'''Table 3'''. Prednosti i nedostaci nuklearne energije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | emisija CO2 je zanemariva
| width="50%" | politički neprihvatljiva u velikom broju zemalja
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | visoki kapitalni troškovi - značajno skuplja od fosilnih goriva
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | Hrvatska - premali energetski sistem 1 centrala = 1/4 sistema
|}

 Link:''' '''''' [http://www.iaea.org International Atomic Energy Agency - IAEA]''' 

| width="9%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]]
| width="80%" | ''' Kombinirani ciklus'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Kombinacijom plinske i parne turbine moguće je povećati efikasnost s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 50-65%. 

|}

{| width="100%"
| width="5%" |
| width="89%" |
'''Table 4'''. Prednosti i nedostaci kombiniranog ciklusa 

{| width="687" border="1"
| width="378" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="293" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="378" height="60" | udvostručenjem efikasnosti pri proizvodnji električne energije moguće je raspoloviti emisiju CO2
| width="293" height="60" | relativno komplicirana tehnologija
|}

 
| width="6%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Kogeneracija'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Ideja kogeneracije je da se otpadna toplinska energija koja izlazi iz dimnjaka termocentrale iskoristi, recimo za grijanje tople vode i pare (daljinska toplina), koja će se koristiti ili u industriji ili u sistemima distriktnog (centralnog) grijanja. Time se iskoristivost povećava s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 60-70%. Prema slici 15. vidi se je potrošnja fosilnih goriva na proizvodnju električne i toplinske energije slična, pa bi se teoretski moglo značajno smanjiti emisiju CO2. Međutim, kako je mjesto proizvodnje daljinske topline po definiciji različito od mjesta proizvodnje električne energije, nije za očekivati da će više od desetak posto električne energije biti proizvođeno kogeneracijom. 

|}

{| width="100%"
| width="2%" |
| width="95%" |
'''Table 5. '''Prednosti i nedostaci kogeneracije 

{| border="1"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | korištenjem istog goriva za proizvodnju električne i toplinske energije moguće je raspoloviti emisiju CO2
| width="50%" | proizvodnja toplinske energije mora biti na mjestu (ili blizu) potrošnje
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | proizvodnja električne energije mora biti blizu mjesta hlađenja (rijeke, more)
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | proizvodnja električne energije nije preporučljiva blizu velikih koncentracija stanovništva zbog zagađenja
|-
| 
| potrebna gradnja vrelovoda
|-
| 
| problem kondenzata
|}

linkovi:

<blockquote>

; '''[http://www.cogen.org/ Cogen Europe]''' 
; [http://www.energy.rochester.edu/cogen/chpguide.htm '''Cogeneration Buyers Guide'''] 

</blockquote>
| width="3%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Obnovljivi izvori'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Obnovljivi izvori su oni koji se ne troše našim korištenjem jer mi samo koristimo razliku u potencijalu: 

* hidroenergija 
* biomasa i otpad 
* sunčeva energija 
* energija vjetra 
* geotermalna energija 

Treba razlikovati korištenje tih energija za proizvodnju električne i toplinske energije. Za sada samo hidroenergija (tab. 6.) ima značajan udio (naročito u Hrvatskoj) u proizvodnji električne energije, iako se posljednjih godina probija energija vjetra koja se približava komercijalizaciji. Ipak, može se s velikom vjerojatnošću reći da obnovljivi izvori neće značajnije sudjelovati u zadovoljenju Kyoto protokola, bilo zbog cijene ili zbog ograničenih ekonomski iskoristljivih resursa.

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 6.''' Prednosti i nedostaci hidroenergije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | zanemariva emisija CO2
| width="50%" | jefitini potencijali već iskorišteni
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | velike HE čine velike ekološke štete (npr. dizanje nivoa vode - Međimurje)
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | male HE su teško isplative
|-
| 
| poplavljivanje korisnog (naseljenog ili obrađenog) zemljišta
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
Iako izgaranje biomase i otpada stvara emisiju CO2, smatra se da bi ta ista biomasa svojim prirodnim procesom truljenja emitirala istu količinu CO2 pa prema tome ulazi u energente koji smanjuju emisiju. Čak i uzgajanje biomase ima isti učinak jer će vegetacija povući gotovo sav potreban ugljik iz atmosfere. Djelomično sličan mehanizam se može uzeti i za otpad nepetrokemijskog porijekla. 

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 7.''' Prednosti i nedostaci izgaranja biomase 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | "zanemariva" emisija CO2
| width="50%" | slaba energetska moć
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | teška kontrola nad ostalim emisijama
|-
| 
| potrebna velika površina
|-
| 
| skup transport - samo na lokalitetu gdje je biomasa nusproizvod nekog drugog procesa
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Uvoz električne energije'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Iako je uvoz električne energije anatema danas u Hrvatskoj energetici, postavlja se pitanje nije li to najčišće rješenje? 

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 8.''' Prednosti i nedostaci uvoza električne energije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | emisija CO2 je zanemariva
| width="50%" | politički neprihvatljiva u Hrvatskoj - zašto? [Nizozemska zadovoljava iz uvoza 17% potrebne električne energije]
|-
| width="50%" | svaka se zemlja specijalizira za proizvodnju onoga u čemu ima "relative advantage" - efikasno korištenje resursa obavlja se podjelom rada
| width="50%" |
bolje je uvoziti proizvod nižeg stupnja dorade i dodavati mu vrijednost (dakle primarna versus sekundarna energija), ali samo ako je prerada efikasna - upitno za Hrvatsku
|-
| width="50%" | Hrvatska je premali energetski sistem (12TWh) - pool
| width="50%" | 
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
|}

===Smanjenje emisije CO2 racionalnim korištenjem energije===
[[Slika:Crta.jpg]]

Oblici neracionalnog korištenja energije:

=== Industrija ===

* bacanje kondenzata u kanalizaciju
* puštanje otpadne topline na jednom mjestu, kada se topla voda i para proizvode na drugom
* korištenje zastarjele tehnologije

=== Zgradarstvo ===

* gradnja kuća kao u Hrvatskoj (k = cca. 1.2-1.5 W/m2K) je ekonomski nonsense

===Smanjenje emisije CO2 u transportu===
[[Slika:Crta.jpg]]

Promet je vrlo značajan izvor emisije CO2, kao što se vidi na slici 15. u Hrvatskoj i najznačajniji. Međutim velike promjene se ne mogu postići više povećanjem efikasnosti postojeće tehnologije, jer je na tom području već mnogo učinjeno u zadnjih 20 godina od naftne krize. Tijekom devedesetih automobilska je industrija pod pritiskom kalifornijskih zakona ulagala u '''električne automobile''', međutim pokazalo se da ta tehnologija neće postati komercijalna, jer nisu razvijeni akumulatori koji bi zadovoljavali potrebe tržišta za pokretnošću. Krajem se devedesetih ubrzao razvoj automobila pogonjenih vodikom, i to s motorima s unutrašnjim izgaranjem (IC, slika 17.) i gorivim ćelijama (FC, slika 18., 19.). '''Motori s unutrašnjim izgaranjem na vodik''' su u uznapredovanoj fazi razvoja, tj. postojeći motori koji koriste plin mogu se relativno jednostavno preraditi na vodik.

Otkad je cijena nafte prešla 50 USD/bbl, zamjenska '''biogoriva''', etanol i biodizel postaju isplatljiva, te njihova potrošnja rapidno raste. '''Etanol''' se tehnički može dodavati u benzinska goriva do 22% te u dizelska goriva do 15% bez potrebe preinake vozila. U posljednjih desetak godina sve je veći udio u proizvodnji tzv. automobila na fleksibilan goriva (flexi-fuel vehicle - '''FFV'''), koje mogu koristiti E85 (gorivo s 85% etanola i 15% benzina). Do 10% etanola u gorivu služi kao zamjena za inače neophodni aditiv MTBE. Može se prema literaturi procijeniti da je proizvodnja etanola iz kukuruza isplatljiva naveliko u slučaju cijene nafte veće od 50 USD po barelu (što se može očekivati prema situaciji na tržištu te srednjeročnim interesima glavnih učesnika tijekom dovoljno dugog perioda). Zasad ne postoji strategija za korištenje bioetanola u Hrvatskoj. '''Biodizel''' se tehnički može dodavati u dizelska goriva do 5% bez potrebe preinake vozila, dok je za korištenje B70 ili B100 (70% i 100% biodizela) potrebno imati posebna vozila. Može se procijeniti da je pri očekivanoj cijeni nafte dodavanje biodizela isplatljivo. Postojeća Strategija energetskog razvitka predviđa da se 2010. u Hrvatskoj godišnje proizvodi 70.000 do 100.000 tona biodizela.

[[Image:ford.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 17.''' Ford Model U, Automobil pogonjen 
motorom s unutrašnjim izgaranjem na vodik</div>

'''Gorive ćelije''' su još uvijek tehnologija u razvoju, čija je cijena još uvijek dva reda veličine iznad nivoa potrebnog za komercijalizaciju (cca. 50 €/kW i 10000 sati rada).

[[Image:daimler2.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 18.''' DaimlerChrysler Necar 5, automobil pogonjen gorivim ćelijama</div>

[[Image:daimler3.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 19.''' DaimlerChrysler Commander 2, automobil pogonjen gorivim ćelijama</div>

Obje tehnologije ovise o razvoju '''spremnika''' za vodik (tekući vodik na -250oC, komprimirani vodik na 750 bar ili metalni hidrid), ili '''reformiranja''' (izdvajanja vodika iz ugljikovodika) nekog od ugljikovodika - najčešće etanola, ali može i metana, benzina, Diesela. Reformiranje se razvilo kao tehnologija da bi se izbjeglo rukovanje vodikom. Naime, '''stanice''' za točenje vodika moraju biti bez ljudi (slika 20.), u potpunosti automatizirane, što znači da je potrebno izgraditi potpuno novi sistem stanica, odvojen od postojećih. Punjenje nekog od ugljikovodika je već uhodana tehnologija, te može koristiti postojeću infrastrukturu.

[[Image:bmw.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 20.''' BMW automatska stanica za komprimiranje vodika (cca. 3 min)</div>

'''Uvijek za 4 godine'''

Članak iz '''1994''': A milestone is looming four years off. By '''1998''', 2% of all new cars in California must be ZEV (zero-emission vehicles, such as EVs, flywheel cars, hydrogen cars, etc.). In other words, this means an auto manufacturer must sell two EVs out of every hundred vehicles it sells. There will be a $5,000 penalty for each non-ZEV car sold beyond this ratio. And, importantly, this ratio will be based upon actual consumer sales: cramming a big, heavy, boxy van full of batteries won't get the manufacturer off the hook with a "nobody wanted or could afford it" argument. Other states have also adopted this mandate. Even Canada is close to joining the ZEV club. - Odgođeno do 2004 kada će 10% automobila morati biti ZEV na Kalifornijskom tržištu automobila.

Članak iz '''1999''': “TODAY the race to develop the fuel-cell car is over,” DaimlerChrysler’s chairman, Jürgen Schrempp, told journalists on March 17th. “Now we begin the race to lower the cost to the level of today’s internal combustion engine. We’ll do it by '''2004'''.” There is no point in understatement when you are determined to be first in the market with what may turn out to be the pollution-free product that succeeds the petrol-driven car within 30 years. [http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/The%20fuel-cell%20car%20accelerates.htm (The Economist, 1999)]

Članak iz '''1999''': THIS WEEK two nails were hammered into the coffin of the internal-combustion engine. The first came when Toyota and General Motors, which between them make a quarter of the world’s cars, signed a pact to develop alternatives. These include battery-powered cars, “hybrid” vehicles that have both electric and petrol engines, and—most significantly—vehicles powered by fuel cells. The second was the result of an alliance between DaimlerChrysler and Ford (another quarter of the world’s car production), and Ballard Power Systems, a Canadian firm that has been developing fuel cells for use in vehicles for several years. [http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/The%20fuel-cell%20car%20accelerates.htm (The Economist, 1999)]

Članak iz '''2002''': U.S. Legislators Propose H2GROW Act. 
U.S. Senator Ron Wyden (D-OR) and U.S. Representative Christopher Cox (R-CA) have introduced a bipartisan bill called the H2GROW Act - Hydrogen Transportation Wins Over Growing Reliance on Oil. The bill includes tax credits: for the purchase of fuel cell vehicles; for hydrogen fuel; and for building a hydrogen-fueling infrastructure. The goal of the H2GROW Act is to reduce reliance on 30 million barrels of foreign oil a year. The bill also mandates that hydrogen-powered vehicles must comprise a minimum percentage of federal fleets, from five percent for fleets of 100 vehicles or more in 2006 to 50 percent for fleets of 50 vehicles or more in 2012. [http://www.senate.gov/Senate404.html (http://wyden.senate.gov/media/2002/2003211557.html)]

linkovi:


 [http://arbis.arb.ca.gov/msprog/zevprog/zevprog.htm Zero-Emissions Vehicle Program]
 [http://energy.ca.gov/afvs/index.html Alternative Fuel Vehicles]
 [http://www.fuelcelltoday.com/ Fuel cell today]
 [http://www.h2cars.biz/ H2CarsBiz]


=== Kyoto protokol ===
[[Image:Crta.jpg]]

The protocol, adopted by the 159 countries present, sets legally binding targets for cutting the emissions of six greenhouse gases—mostly pollutants caused by burning coal, oil and other hydrocarbon fuels—by an aggregate 5.2% from 1990 levels during the years 2008 to 2012. (članak iz The Economist)

United Nations Framework Convention on Climate Change

website - http://unfccc.int/2860.php

'''Konvencija i Kyoto Protocol:''' http://unfccc.int/resource/convkp.html

'''Konvencija
tekst''': http://unfccc.int/resource/conv/index.html

'''potpisnici''': http://unfccc.int/resource/conv/ratlist.pdf
potpisana i ratificirana: 189 zemalja (Hrvatska uključena u Aneks I)
Aneks I - zemlje Zapada i tranzicije

'''Kyoto Protokol'''
tekst: http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.pdf

potpisnici: http://unfccc.int/files/essential_background/kyoto_protocol/application/pdf/kpstats.pdf
Kyoto Protokol je stupio na snagu 16. veljače. Ratificiran od strane 156 zemalja (ali nisu Australija, Hrvatska, Kazahstan, Monaco, SAD i Zambija).

Potpisnici Protokola su se obavezale pratiti emisije stakleničkih plinova. Zemlje potpisnice Aneksa B Protokola su se obavezale smanjiti emisije u odnosu na baznu godinu, tijekom prvog budžetskog perioda 2008-12.

One zemlje koje to ne uspiju mogu nadokupiti dozvole za emitiranje više emisija od onih zemalja koje su smanjile više nego što su trebale (Emission Trading), ili mogu uložiti u projekte smanjenja emisija u drugim zemljama Aneksa B (Joint Implementation) ili zemljama koji nisu dio Aneksa (Clean Development Mechanism).

[[Image:kyoto.jpg]]

Slika 21. Očekivani trend emisije CO2 u Hrvatskoj i preuzete obaveze po Kyoto protokolu

'''Kyoto protokol - linkovi :'''
The Kyoto Protocol on Climate Change - http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.html

Beginner's Guide to the UNFCCC Convention on Climate Change - http://unfccc.int/resource/beginner.html

WEATHERVANE: climate change, global warming, The Kyoto Protocol, climate policy - http://www.weathervane.rff.org./

The Kyoto Protocol: The Realities of Implementation - http://www.weathervane.rff.org/features/feature027.html

RECORD BREAKING TEMPERATURES SEEN AS POSSIBLE EVIDENCE OF FASTER RATE OF GLOBAL WARMING - http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm

Carbon Market News - http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm

Still Wating for Greenhouse - http://www.john-daly.com/

Lomborg, The Skeptical Environmentalist - http://www.lomborg.com/

'''The Economist o promjeni klime i Kyoto protokolu:'''

Hot air from Kyoto - http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/Hot%20air%20from%20Kyoto.htm

Big business and global warming - http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/Big%20business%20and%20global%20warming.htm

A fund for carbon traders - http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/A%20fund%20for%20carbon%20traders.htm

Where to sink carbon - http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/Where%20to%20sink%20carbon.htm

==Zaključak==

[[Image:Crta.jpg]]

* Emisije u energetici i prometu, značajni su izvor lokalnih i globalnih emisija
* Emisije uzrokuju zdravstvene probleme, kisele kiše i globalno zatopljenje
* Kyoto protokol protiv globalnog zatopljenja - teško ostvarivo smanjenje emisije CO2
* Racionalnim korištenjem energije u industriji i kućanstvima može se učiniti dosta na smanjenju emisije, ali ljudi se nisu spremni odreći životnog standarda
* Nuklearna energija se ponovo pojavljuje kao realno rješenje, iako politički neprihvatljiva u mnogim zemljama,te skuplja od energije dobivene iz fosilnih goriva - Kyoto protokol kao izbor između globalnog zatopljenja i nuklearne energije
* Za Hrvatsku je uz racionalno korištenje energije (gdje su neiskorištene mogućnosti velike), vjerojatno najjeftinije rješenje dugoročni uvoz struje iz susjednih zemalja, te korištenje biogoriva.

[[Image:Crta.jpg]]

ENERGETIKA I OKOLIŠ

2007-12-18T11:02:46Z

Rmikulandric: /* Kisele kiše */

Osnove energetike

==Cilj poglavlja==
[[Image:Crta.jpg]]

Cilj ovog poglavlja je upoznati se najvažnijim mehanizmima kako energetika emisijama utječe na okoliš, te mogućnostima za smanjenje negativnog utjecaja.

==Svrha poglavlja==
[[Image:Crta.jpg]]

Nakon završetka ovog poglavlja, trebali biste moći:

#Razumjeti mehanizme '''emisija''' u energetici
#Razumjeti osnove nastajanja '''kiselih kiša''' te dobiti uvid u utjecaj koji emisije imaju na ljudsko '''zdravlje'''
#Razumjeti mehanizam '''globalnog zatopljenja''' i utjecaj koji energetika ima na njega
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 '''pri proizvodnji električne energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 '''racionalnim korištenjem energije'''
#Poznavati mehanizme smanjenja emisija CO2 u '''transportu'''
#Poznavati osnove '''Kyoto Protokola'''

=Uvod:=
[[Image:Crta.jpg]]

Tijekom druge polovice dvadesetog stoljeća, sve više postaje jasno da ljudsko djelovanje na Zemlji ima za posljedicu promjene u okolišu, s potencijalno velikim posljedicama na ekološki sistem, floru, faunu, klimu, ali i na zdravlje i kvalitetu života ljudi. Te promjene, antropogene po svojem uzroku, posljedica su prilagođivanja okoliša ljudskim potrebama, krčenjem prirodnih habitata za potrebe poljoprivrede, kao posljedica urbanizacije i izgradnje prometnih pravaca, te zagađenjem okoliša otpadnim tvarima u poljoprivredi, industriji i prometu, te u energetskim transformacijama.

Promatrajući u ovome poglavlju odnos energetike prema okolišu, naglasak će se staviti na energetske transformacije, te zagađenja okoliša 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 utječu na ekosistem, neke zagađujući lokalno, a neke djelujući globalno. Dok je lokalno štetno djelovanje emisija svima vidljivo, i lagano se dolazi do koncenzusa oko mjera zaštite čim kada je društvo riješilo osnovne egzistencijalne probleme, dotle je globalno djelovanje emisija manje očito, i potrebno je stvarati širi koncenzus da bi se pokrenule mjere zaštite okoliša. 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. Tako će biomasa, koja je obnovljivi izvor, imati značajne lokalne emisije, vjetroenergija može imati negativan utjecaj na faunu, a čistoća će solarne energije skrivati zagađenja u procesu proizvodnje kolektora.

Ovo će se poglavlje posvetiti ukratko emisijama koje izazivaju kisele kiše, te nešto više trenutno vrlo važnom problemu emisija stakleničkih plinova, efektima tih emisija, te načinima smanjivanja tih emisija, što će biti od imanentnog značaja za energetsku politiku i razvoje energetskih tehnologija u sljedeće dvije dekade.

[[Image:Crta.jpg]]

=Emisije u energetici=
[[Image:Crta.jpg]]

===Kisele kiše===

Svjedoci smo degenerativnih procesa u europskim šumama, uzrokovanih pojavom koju zovemo kiselim kišama. Kiselost kiša uzrokovana je povećanom količinom vodikovog iona H+ u otopini, koji je posljedica sljedećih

kemijskih procesa:

HNO3 => NO3- + H+

H2SO4 = > SO42- + 2H+

Emisije SOx i NOx pri energetskim transformacijama su glavni antropogeni izvor tih spojeva u atmosferi. Slika 1. pokazuje utjecaj koji sulfatni aerosoli imaju na sunčevo zračenje, te dobro pokazuju geografski raspored emisija SOx.

[[Image:oe2p.jpg]]

Slika 1. Geografska raspodjela utjecaja sulfatnih aerosola na sunčevo zračenje, W/m2

Djelovanje je emisija SOx regionalno, te koncentrirano u razvijenim zemljama, ali emisije se šire i preko nacionalnih granica malih zemalja, poput Hrvatske. Rješavanje problema kiselih kiša leži u smanjenju emisija SOx u energetskim transformacijama, na području zahvaćenih kontinenata. Potrebno je nadnacionalno djelovanje, ali ne i globalno.

Tehnologije za smanjenje emisija SOx su prvenstveno izbjegavanje korištenja fosilnih goriva s visokim udjelom sumpora, metode za DeSOx desumporizaciju kojima se pročišćavaju dimni plinovi, te financijske metode poput trgovanja emisijama, kojima se omogućuje minimizacija troška smanjenja emisija tržišnim alociranjem emisionih kvota.

===Utjecaj na zdravlje===

Lokalne emisije polutanata izazivaju zdravstvene probleme, često povećavajući rizik od kancerogenih oboljenja i za dva reda veličine, u područjima s velikim zagađenjem. Ponajprije to su emisije čestica, ozona, NOx, CO, ali i mnogih drugih spojeva, koji su nusprodukt energetskih transformacija, u prometu i energetici. Tako npr. prosječni Amerikanac ima šansu 1:100000 da oboli od raka kao posljedice zagađenja zraka, dok stanovnik velikih gradova živi s 20 puta većim rizikom, 1:5000, da tako oboli.

Zagađenje otpadnih voda, inače veliki problem za ljudsko zdravlje, nije primarno posljedica energetskih transformacija. Naime, iako se koriste velike količine vode u energetskim transformacijama, ipak je daleko značajniji utjecaj industrijskih procesa i korištenja vode u kućanstvima. Voda, kao jedan od osnovnih preduvjeta za život, može se smatrati da s energijom, predstavlja resurs, koji je čovječanstvo počelo koristiti u količinama koje nadilaze mogućnosti, te da će to biti jedan od glavnih tehnoloških pitanja XXI stoljeća.

Zagađenja bukom, vizualna zagađenja, zagađenje svjetlom, svjedoci smo novih oblika polucije, ili ih samo više primjećujemo, zahvaljujući značajno povećanom ekonomskom prosperitetu, koji onda postavlja i sve veće zahtjeve na kvalitetu života, često su posljedica energetskih transformacija, te o njima treba voditi računa.

Međutim, iako je šteta učinjena visokim stupnjem korištenja energije velika, korist u obliku povećane kvalitete života, produljenog života, povećane individualne slobode, je daleko veća. Iako se nulto rješenje, dakle demontiranje ljudske civilizacije, kao što zagovaraju najekstremniji predstavnici ekološkog pokreta, može smatrati ideološki konzistentnim, gledano iz pseudoobjektivne pozicije "ljudi kao samo jedna vrsta", nije realno za očekivati da će se dogoditi. S druge strane, moguće je mnogo učiniti na smanjenju zagađenja, uz mali direktni trošak, u isti mah povećavajući kvalitetu života ljudi, te smanjujući opterećenje na resurse. Kod traženja optimalnog kursa, nije moguće unaprijed odrediti odnose pojedinih faktora, nego treba tražiti optimum specifičan za određenu situaciju, uzimajući u obzir ekonomske, ekološke i socijalne faktore.

[[Image:Crta.jpg]]
=Klimatske promjene=
[[Image:Crta.jpg]]

===Efekt staklenika===
[[Image:Crta.jpg]]

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, N2O, 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 (I) 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 utjecaj 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.

[[Image:xxx.jpg]]

Slika 2. Što je to efekt staklenika?
Dio reflektiranog zračenja se apsorbira u stakleničkim plinovima
(CO2, N2O, CH4, HFC, PFC, SF6).
Značajan mehanizam održanja temperature atmosfere (bez tih plinova temperatura bi bila 30oC niža.

===Promjena koncentracije CO2 i temperature===

Danas je već sa sigurnošću poznato da se koncentracija ugljičnog dioksida značajno povećala tijekom posljednjeg stoljeća, te je gotovo sigurno da je to posljedica ljudske aktivnosti. Najznačajnija ljudska aktivnost koja ima za posljedicu emisije ugljičnog dioksida je izgaranje fosilnih goriva.

[[Image:slika3.jpg]]

Slika 3. Promjena povjesne koncentracije CO2 mjerene
u atmosferi od 1960, te u vječnom ledu od 1860.

Što je s promjenama temperature? Usrednjena globalna temperatura raste (Slika 4.), ali se taj indeks računa na bazi podataka iz meteoroloških stanica s nepoznatom točnošću podataka, te često stanica smještenih u gradovima. Usrednjena temperatura u SAD, gdje su mjerenja bilježena sa većom sigurnošću, raste manje značajno (Slika 5.). Mjerena temperatura troposfere (Slika 6.), dakle bez utjecaja mjernih nepreciznosti i gradova, ipak ukazuje na povećanje od najmanje 0.4 C.

[[Image:slika4.gif]]

Slika 4. Promjena globalne prosječne temperature
1880-2000 prema Goddard Institute (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika5.gif]]

Slika 5. Promjena prosječne temperature u SAD
1880-2000 prema Goddard Institute (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

[[Image:slika6.gif]]

Slika 6. Promjena globalne prosječne temperature 1979-2003 mjerena iz NOAA satelita (GISS):http://www.giss.nasa.gov/

Da li postoji neka veza između promjene koncentracije ugljičnog dioksida i temperature? Slika 7. pokazuje usporedbu promjene koncentracije CO2 i prosječne globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina. Koncentracija CO2 dobivena je iz uzoraka antarkičkog leda, mjerenjem koncentracije u zaostalim mjehurićima zraka. Temperatura je rekonstruirana na temelju podataka o glacijacijama, te ciklusima flore i faune na zemlji u proteklih 150000 godina. Usporedba krivulja temperature i koncentracije CO2 vrlo uvjerljivo ukazuje na postojanje relacije, ali postavlja se pitanje koliko su ti podaci precizni.

[[Image:slikka7.jpg]]

Slika 7. Usporedba promjene koncentracije CO2 i prosječne
globalne temperature tijekom posljednjih 150000 godina

Može se iz slike 7. primijetiti da postoje i prirodni izvori promjene koncentracije CO2 među ostalim i vulkanske erupcije. Zemlja je dinamički a ne statički sistem, dakle oscilacije su normalna i prirodna pojava. Međutim, sve je više vjerojatno da postoji dovoljno jaka veza između koncentracije CO2 i prosječne globalne temperature, da bi se moglo govoriti o globalnom zatopljenju kao posljedici ljudske aktivnosti.

===Modeliranje globalnog zatopljenja===
Da bi se moglo s dovoljnom dozom sigurnosti utvrditi da neka teza stoji, potrebno je teoriju potvrditi eksperimentom. Modeli klimatskih promjena, bazirani na računalnoj mehanici fluida (CFD), koji se razvijaju u posljednje 3 dekade, pokušavaju pretpostavljene procese u atmosferi modelirati i usporediti s izmjerenim temperaturama. Prvi takvi modeli, koji su se pojavili sedamdesetih godina, uzimali su u obzir samo efekt staklenika.

[[Slika:Modtemp.jpg]]

Slika 8. Usporedba mjerenih vrijednosti prosječne globalne temperature te vrijednosti dobivenih modeliranjem.

Iz Slike 8. vidljivo je da se uzimanjem u obzir samo efekta staklenika dobivaju prevelike vrijednosti, ali ako se k tome uzmu u obzir i efekt sulfatnih aerosola, te fluktuacija sunčevog zračenja (http://climatechange.umaine.edu/Research/Contrib/html/19.html) dobije se rezultat koji se odlično poklapa s mjerenim rezultatima, te uz pretpostavku da mjereni podaci dobro predstavljaju stvarno stanje, ukazuju da nam je veza poznata i da možemo računati utjecaj. Ako se takvi modeli primjene na model svjetske klime dobije se temperaturna distribucija za 2080 kao na slici 9.

[[Slika:tempdiff.jpg]]

Slika 9. Raspored porasta temperature od danas pa do 2080.
a)Scenario bez pokušaja smanjenja emisija (business as usual)
b)Scenario u kojem se koncentracija CO2 stabilizira na 750 ppm
c)Scenario u kojem se koncentracija CO2 stabilizira na 550 ppm

===Kretanje emisija CO2===

===Posljedice globalnog zatopljenja===

===Izvori emisije CO2===
[[Image:Crta.jpg]]

Emisije CO2, najvažnijeg plina koji utječe na efekt staklenika, uglavnom su posljedica energetskih transformacija, u kojima se izgaranjem goriva kemijska energije pretvara u toplinsku (koja se kasnije može koristiti direktno kao toplina ili za proizvodnju električne energije), ili u transportu, gdje se kemijska energija goriva pretvara u mehaničku energiju. Manji dio emisija dolazi iz industrijskih procesa, u kojima je ugljični dioksid nusprodukt, koji se gotovo redovno ispušta u atmosferu. Također, fosilna goriva sadrže manje količine ugljičnog dioksida, koji se prilikom vađenja iz zemlje, ispušta u atmosferu.

Što je s biomasom?

Izgaranje drva i biomase rezultira emisijama CO2, međutim, u slučaju da je drvna masa ili biomasa općenito, zamijenjena novim rastom, može se reći da je ugljični dioksid koji je ispušten u atmosferu, iz nje i izvučen, te da je proces obnovljiv. Zato se emisije biomase ne obračunavaju na isti način kao i fosilna goriva, nego se bilanca radi na ukupnoj količini CO2, koja je akumulirana u vegetaciji. U slučaju da korištenje biomase rezultira smanjenjem akumulirane količine CO2, tada se ne može govoriti o obnovljivosti biomase.

Izgaranje fosilnih goriva

Fosilna goriva su također nastala od biomase, ali je brzina njihovog nastanka zanemarivo mala, te je vezana na specifične geološke uvjete, tako da se dakle mogu smatrati neobnovljiva, u okvirima ljudske povijesti.

- nafta i njeni derivati (mazut, lož ulje, teško ulje, lako ulje, diesel, benzin, itd.)
- ugljen
- plin

1 kg C -> 44/12 kg CO2

1 t nafte ili ugljena s c=0.8 -> 44/12*0.8= 2.93 t CO2

::::::::::'''Tablica 1.''' Potrošnja fosilnih goriva u svijetu, Evropi (uključuje i zemlje bivšeg SSSR-a) i Hrvatskoj 2002

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2" align="center"
| width="25%" align="center" bgcolor="#99ccff" | [http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/jedinice.html mtoe] - million tons of oil equivalent
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Svijet
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | Evropa (EU15)
| width="25%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | [http://www.iea.org/Textbase/stats/noncountryresults.asp?nonoecd=Croatia Hrvatska]
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | nafta
| width="25%" align="middle" | '''3714'''
| width="25%" align="middle" | 923 (599)
| width="25%" align="middle" | 4.4
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | ugljen
| width="25%" align="middle" | '''2397'''
| width="25%" align="middle" | 521 (217)
| width="25%" align="middle" | 0.6
|-
| width="25%" align="middle" bgcolor="#ccccff" | plin
| width="25%" align="middle" | '''2169'''
| width="25%" align="middle" | 913 (350)
| width="25%" align="middle" | 2.5
|}

 

{|
| width="11%" |
|}

===Struktura potrošnje fosilnih goriva===
[[Image:Crta.jpg]]

::::::::::::::: '''Tablica 2.''' Glavni tipovi potrošnje fosilnih goriva

{| width="639" border="1" align="center" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="162" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | energetska pretvorba
| width="263" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | privredna potrošnja
| width="194" height="38" align="middle" bgcolor="#6699ff" | privatna potrošnja
|-
| width="162" height="18" | električna struja
| width="263" height="18" | poljoprivreda, šumarstvo, ribolov
| width="194" height="18" | kućanstva
|-
| width="162" height="18" | para i topla voda
| width="263" height="18" | industrija i rudarstvo
| width="194" height="18" | promet
|-
| width="162" height="36" | 
| width="263" height="36" | neenergetska potrošnja u industriji
| width="194" height="36" | 
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | građevinarstvo
| width="194" height="19" | 
|-
| width="162" height="19" |
| width="263" height="19" | usluge
| width="194" height="19" | 
|}

{|
| width="11%" |
|}

Tablica 2. prikazuje sistematizaciju tipova potrošnje fosilnih goriva prema djelatnostima. Međutim, da bi se sagledale mogućnosti smanjenja emisije CO2 bolje je razdijeliti potrošnju prema tehnološkom procesu. Kako je potrošnja fosilnih goriva u poljoprivredi, šumarstvu, ribolovu i građevinarstvu uglavnom posljedica korištenje mehanizacije, dakle motora s unutrašnjim izgaranjem, ima smisla te djelatnosti pripojiti prometu. Potrošnja fosilnih goriva u uslugama slična je potrošnji u kućanstvima (uglavnom grijanje).

[[Image:Fosilfuels.gif|center]]

:::::::::::::: '''Slika 15.''' Struktura potrošnje fosilnih goriva u Hrvatskoj 1995. godine

Slika 15. prikazuje udjele pojedinih tehnoloških procesa u potrošnji fosilnih goriva u Hrvatskoj, pa prema tome i emisiji CO2. Očito je da bi se u Hrvatskoj imalo smisla najviše djelovati na smanjenje emisije upravo u prometu, jer je tu najveći udio. Proizvodnja električne energije stvara manji dio emisije, iako joj se posvećuje najviše pažnje. To je stoga što za sada tehnologija ne omogućava veliki napredak u području smanjenja emisije CO2 u prometu.

===Smanjenje emisije CO2 pri proizvodnji električne energije===
[[Slika:Crta.jpg]]

{|
| width="2%" |
[[Image:dio.jpg]]
| width="80%" | ''' Nuklearna energija'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
Zemlje s velikim udjelom nuklearne energije u proizvodnji struje (Litva, Francuska, Belgija preko 60%, Ukrajina, Švedska, Bugarska, Slovačka, Švicarska, Mađarska, Slovenija preko 40%, Južna Koreja, Japan, Njemačka, Finska preko 30%, Španjolska, Britanija i Armenija preko 20%) će vrlo teško smanjiti emisiju ako se odluče za odustajanje od nuklearne opcije. Primjer Švedske koja je odlučila zatvoriti nuklearne elektrane:

IT IS often ticklish to balance protection of the environment against its cost. Sweden’s Social Democratic government has come up with a novel answer: a “green” policy that is not only hugely expensive, but may actually damage the environment. It plans shortly to shut a nuclear power station that is efficient and safe; another is to be closed in 2001. If the courts permit the closures, Sweden will be poorer and dirtier—and may be more at risk from nuclear accidents. (članak iz The Economist)

U potrazi za opcijama rješavanja problema globalnog zatopljenja (koje bi Hrvatsku ako ratificira Kyoto protokol mogao koštati godišnje oko 100 milijuna eura), skupih fosilnih goriva, pojave novih sigurnijih nuklearnih tehnologija, izostanak nesreća poslije Černobila te značajne vremenske distance u odnosu na nesreće, nuklearna energija se vraća u područje javnih rasprava kao moguće ekološki prihvatljivo rješenje. Ponovno uzimanje u obzir nuklearne energije u razvijenim zemljama i zemljama u tranziciji je ponovno postalo pravilo, a donesene su i neke odluke o gradnji. Pred katastrofalnim mogućim posljedicama globalnog zatopljenja, zeleni se sve češće opredjeljuju za nuklearnu energiju. Simatična je izjava 2004. godine osnivaća Greenpeace-a, Jamesa Lovelocka: “Only nuclear power can halt global warming.”

|}

{| width="100%"
| width="6%" |
| width="85%" |
'''Table 3'''. Prednosti i nedostaci nuklearne energije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | emisija CO2 je zanemariva
| width="50%" | politički neprihvatljiva u velikom broju zemalja
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | visoki kapitalni troškovi - značajno skuplja od fosilnih goriva
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | Hrvatska - premali energetski sistem 1 centrala = 1/4 sistema
|}

 Link:''' '''''' [http://www.iaea.org International Atomic Energy Agency - IAEA]''' 

| width="9%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]]
| width="80%" | ''' Kombinirani ciklus'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Kombinacijom plinske i parne turbine moguće je povećati efikasnost s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 50-65%. 

|}

{| width="100%"
| width="5%" |
| width="89%" |
'''Table 4'''. Prednosti i nedostaci kombiniranog ciklusa 

{| width="687" border="1"
| width="378" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="293" height="18" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="378" height="60" | udvostručenjem efikasnosti pri proizvodnji električne energije moguće je raspoloviti emisiju CO2
| width="293" height="60" | relativno komplicirana tehnologija
|}

 
| width="6%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Kogeneracija'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Ideja kogeneracije je da se otpadna toplinska energija koja izlazi iz dimnjaka termocentrale iskoristi, recimo za grijanje tople vode i pare (daljinska toplina), koja će se koristiti ili u industriji ili u sistemima distriktnog (centralnog) grijanja. Time se iskoristivost povećava s cca. 30-35% uobičajenog Rankineovog procesa na 60-70%. Prema slici 15. vidi se je potrošnja fosilnih goriva na proizvodnju električne i toplinske energije slična, pa bi se teoretski moglo značajno smanjiti emisiju CO2. Međutim, kako je mjesto proizvodnje daljinske topline po definiciji različito od mjesta proizvodnje električne energije, nije za očekivati da će više od desetak posto električne energije biti proizvođeno kogeneracijom. 

|}

{| width="100%"
| width="2%" |
| width="95%" |
'''Table 5. '''Prednosti i nedostaci kogeneracije 

{| border="1"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | korištenjem istog goriva za proizvodnju električne i toplinske energije moguće je raspoloviti emisiju CO2
| width="50%" | proizvodnja toplinske energije mora biti na mjestu (ili blizu) potrošnje
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | proizvodnja električne energije mora biti blizu mjesta hlađenja (rijeke, more)
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | proizvodnja električne energije nije preporučljiva blizu velikih koncentracija stanovništva zbog zagađenja
|-
| 
| potrebna gradnja vrelovoda
|-
| 
| problem kondenzata
|}

linkovi:

<blockquote>

; '''[http://www.cogen.org/ Cogen Europe]''' 
; [http://www.energy.rochester.edu/cogen/chpguide.htm '''Cogeneration Buyers Guide'''] 

</blockquote>
| width="3%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Obnovljivi izvori'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Obnovljivi izvori su oni koji se ne troše našim korištenjem jer mi samo koristimo razliku u potencijalu: 

* hidroenergija 
* biomasa i otpad 
* sunčeva energija 
* energija vjetra 
* geotermalna energija 

Treba razlikovati korištenje tih energija za proizvodnju električne i toplinske energije. Za sada samo hidroenergija (tab. 6.) ima značajan udio (naročito u Hrvatskoj) u proizvodnji električne energije, iako se posljednjih godina probija energija vjetra koja se približava komercijalizaciji. Ipak, može se s velikom vjerojatnošću reći da obnovljivi izvori neće značajnije sudjelovati u zadovoljenju Kyoto protokola, bilo zbog cijene ili zbog ograničenih ekonomski iskoristljivih resursa.

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 6.''' Prednosti i nedostaci hidroenergije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | zanemariva emisija CO2
| width="50%" | jefitini potencijali već iskorišteni
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | velike HE čine velike ekološke štete (npr. dizanje nivoa vode - Međimurje)
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | male HE su teško isplative
|-
| 
| poplavljivanje korisnog (naseljenog ili obrađenog) zemljišta
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
Iako izgaranje biomase i otpada stvara emisiju CO2, smatra se da bi ta ista biomasa svojim prirodnim procesom truljenja emitirala istu količinu CO2 pa prema tome ulazi u energente koji smanjuju emisiju. Čak i uzgajanje biomase ima isti učinak jer će vegetacija povući gotovo sav potreban ugljik iz atmosfere. Djelomično sličan mehanizam se može uzeti i za otpad nepetrokemijskog porijekla. 

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 7.''' Prednosti i nedostaci izgaranja biomase 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | "zanemariva" emisija CO2
| width="50%" | slaba energetska moć
|-
| width="50%" | 
| width="50%" | teška kontrola nad ostalim emisijama
|-
| 
| potrebna velika površina
|-
| 
| skup transport - samo na lokalitetu gdje je biomasa nusproizvod nekog drugog procesa
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
| width="2%" | [[Image:dio.jpg]] 
| width="80%" | ''' Uvoz električne energije'''
|}

{| width="100%"
| width="100%" |
 Iako je uvoz električne energije anatema danas u Hrvatskoj energetici, postavlja se pitanje nije li to najčišće rješenje? 

|}

{| width="100%"
| width="4%" |
| width="91%" |
'''Table 8.''' Prednosti i nedostaci uvoza električne energije 

{| border="1" cellspacing="1" cellpadding="2"
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | prednosti
| width="50%" align="middle" bgcolor="#6699ff" | nedostaci
|-
| width="50%" | emisija CO2 je zanemariva
| width="50%" | politički neprihvatljiva u Hrvatskoj - zašto? [Nizozemska zadovoljava iz uvoza 17% potrebne električne energije]
|-
| width="50%" | svaka se zemlja specijalizira za proizvodnju onoga u čemu ima "relative advantage" - efikasno korištenje resursa obavlja se podjelom rada
| width="50%" |
bolje je uvoziti proizvod nižeg stupnja dorade i dodavati mu vrijednost (dakle primarna versus sekundarna energija), ali samo ako je prerada efikasna - upitno za Hrvatsku
|-
| width="50%" | Hrvatska je premali energetski sistem (12TWh) - pool
| width="50%" | 
|}

 
| width="5%" |
|}

{| width="100%"
|}

===Smanjenje emisije CO2 racionalnim korištenjem energije===
[[Slika:Crta.jpg]]

Oblici neracionalnog korištenja energije:

=== Industrija ===

* bacanje kondenzata u kanalizaciju
* puštanje otpadne topline na jednom mjestu, kada se topla voda i para proizvode na drugom
* korištenje zastarjele tehnologije

=== Zgradarstvo ===

* gradnja kuća kao u Hrvatskoj (k = cca. 1.2-1.5 W/m2K) je ekonomski nonsense

===Smanjenje emisije CO2 u transportu===
[[Slika:Crta.jpg]]

Promet je vrlo značajan izvor emisije CO2, kao što se vidi na slici 15. u Hrvatskoj i najznačajniji. Međutim velike promjene se ne mogu postići više povećanjem efikasnosti postojeće tehnologije, jer je na tom području već mnogo učinjeno u zadnjih 20 godina od naftne krize. Tijekom devedesetih automobilska je industrija pod pritiskom kalifornijskih zakona ulagala u '''električne automobile''', međutim pokazalo se da ta tehnologija neće postati komercijalna, jer nisu razvijeni akumulatori koji bi zadovoljavali potrebe tržišta za pokretnošću. Krajem se devedesetih ubrzao razvoj automobila pogonjenih vodikom, i to s motorima s unutrašnjim izgaranjem (IC, slika 17.) i gorivim ćelijama (FC, slika 18., 19.). '''Motori s unutrašnjim izgaranjem na vodik''' su u uznapredovanoj fazi razvoja, tj. postojeći motori koji koriste plin mogu se relativno jednostavno preraditi na vodik.

Otkad je cijena nafte prešla 50 USD/bbl, zamjenska '''biogoriva''', etanol i biodizel postaju isplatljiva, te njihova potrošnja rapidno raste. '''Etanol''' se tehnički može dodavati u benzinska goriva do 22% te u dizelska goriva do 15% bez potrebe preinake vozila. U posljednjih desetak godina sve je veći udio u proizvodnji tzv. automobila na fleksibilan goriva (flexi-fuel vehicle - '''FFV'''), koje mogu koristiti E85 (gorivo s 85% etanola i 15% benzina). Do 10% etanola u gorivu služi kao zamjena za inače neophodni aditiv MTBE. Može se prema literaturi procijeniti da je proizvodnja etanola iz kukuruza isplatljiva naveliko u slučaju cijene nafte veće od 50 USD po barelu (što se može očekivati prema situaciji na tržištu te srednjeročnim interesima glavnih učesnika tijekom dovoljno dugog perioda). Zasad ne postoji strategija za korištenje bioetanola u Hrvatskoj. '''Biodizel''' se tehnički može dodavati u dizelska goriva do 5% bez potrebe preinake vozila, dok je za korištenje B70 ili B100 (70% i 100% biodizela) potrebno imati posebna vozila. Može se procijeniti da je pri očekivanoj cijeni nafte dodavanje biodizela isplatljivo. Postojeća Strategija energetskog razvitka predviđa da se 2010. u Hrvatskoj godišnje proizvodi 70.000 do 100.000 tona biodizela.

[[Image:ford.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 17.''' Ford Model U, Automobil pogonjen 
motorom s unutrašnjim izgaranjem na vodik</div>

'''Gorive ćelije''' su još uvijek tehnologija u razvoju, čija je cijena još uvijek dva reda veličine iznad nivoa potrebnog za komercijalizaciju (cca. 50 €/kW i 10000 sati rada).

[[Image:daimler2.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 18.''' DaimlerChrysler Necar 5, automobil pogonjen gorivim ćelijama</div>

[[Image:daimler3.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 19.''' DaimlerChrysler Commander 2, automobil pogonjen gorivim ćelijama</div>

Obje tehnologije ovise o razvoju '''spremnika''' za vodik (tekući vodik na -250oC, komprimirani vodik na 750 bar ili metalni hidrid), ili '''reformiranja''' (izdvajanja vodika iz ugljikovodika) nekog od ugljikovodika - najčešće etanola, ali može i metana, benzina, Diesela. Reformiranje se razvilo kao tehnologija da bi se izbjeglo rukovanje vodikom. Naime, '''stanice''' za točenje vodika moraju biti bez ljudi (slika 20.), u potpunosti automatizirane, što znači da je potrebno izgraditi potpuno novi sistem stanica, odvojen od postojećih. Punjenje nekog od ugljikovodika je već uhodana tehnologija, te može koristiti postojeću infrastrukturu.

[[Image:bmw.jpg|center]]
<div align="center">'''Slika 20.''' BMW automatska stanica za komprimiranje vodika (cca. 3 min)</div>

'''Uvijek za 4 godine'''

Članak iz '''1994''': A milestone is looming four years off. By '''1998''', 2% of all new cars in California must be ZEV (zero-emission vehicles, such as EVs, flywheel cars, hydrogen cars, etc.). In other words, this means an auto manufacturer must sell two EVs out of every hundred vehicles it sells. There will be a $5,000 penalty for each non-ZEV car sold beyond this ratio. And, importantly, this ratio will be based upon actual consumer sales: cramming a big, heavy, boxy van full of batteries won't get the manufacturer off the hook with a "nobody wanted or could afford it" argument. Other states have also adopted this mandate. Even Canada is close to joining the ZEV club. - Odgođeno do 2004 kada će 10% automobila morati biti ZEV na Kalifornijskom tržištu automobila.

Članak iz '''1999''': “TODAY the race to develop the fuel-cell car is over,” DaimlerChrysler’s chairman, Jürgen Schrempp, told journalists on March 17th. “Now we begin the race to lower the cost to the level of today’s internal combustion engine. We’ll do it by '''2004'''.” There is no point in understatement when you are determined to be first in the market with what may turn out to be the pollution-free product that succeeds the petrol-driven car within 30 years. [http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/The%20fuel-cell%20car%20accelerates.htm (The Economist, 1999)]

Članak iz '''1999''': THIS WEEK two nails were hammered into the coffin of the internal-combustion engine. The first came when Toyota and General Motors, which between them make a quarter of the world’s cars, signed a pact to develop alternatives. These include battery-powered cars, “hybrid” vehicles that have both electric and petrol engines, and—most significantly—vehicles powered by fuel cells. The second was the result of an alliance between DaimlerChrysler and Ford (another quarter of the world’s car production), and Ballard Power Systems, a Canadian firm that has been developing fuel cells for use in vehicles for several years. [http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/The%20fuel-cell%20car%20accelerates.htm (The Economist, 1999)]

Članak iz '''2002''': U.S. Legislators Propose H2GROW Act. 
U.S. Senator Ron Wyden (D-OR) and U.S. Representative Christopher Cox (R-CA) have introduced a bipartisan bill called the H2GROW Act - Hydrogen Transportation Wins Over Growing Reliance on Oil. The bill includes tax credits: for the purchase of fuel cell vehicles; for hydrogen fuel; and for building a hydrogen-fueling infrastructure. The goal of the H2GROW Act is to reduce reliance on 30 million barrels of foreign oil a year. The bill also mandates that hydrogen-powered vehicles must comprise a minimum percentage of federal fleets, from five percent for fleets of 100 vehicles or more in 2006 to 50 percent for fleets of 50 vehicles or more in 2012. [http://www.senate.gov/Senate404.html (http://wyden.senate.gov/media/2002/2003211557.html)]

linkovi:


 [http://arbis.arb.ca.gov/msprog/zevprog/zevprog.htm Zero-Emissions Vehicle Program]
 [http://energy.ca.gov/afvs/index.html Alternative Fuel Vehicles]
 [http://www.fuelcelltoday.com/ Fuel cell today]
 [http://www.h2cars.biz/ H2CarsBiz]


=== Kyoto protokol ===
[[Image:Crta.jpg]]

The protocol, adopted by the 159 countries present, sets legally binding targets for cutting the emissions of six greenhouse gases—mostly pollutants caused by burning coal, oil and other hydrocarbon fuels—by an aggregate 5.2% from 1990 levels during the years 2008 to 2012. (članak iz The Economist)

United Nations Framework Convention on Climate Change

website - http://unfccc.int/2860.php

'''Konvencija i Kyoto Protocol:''' http://unfccc.int/resource/convkp.html

'''Konvencija
tekst''': http://unfccc.int/resource/conv/index.html

'''potpisnici''': http://unfccc.int/resource/conv/ratlist.pdf
potpisana i ratificirana: 189 zemalja (Hrvatska uključena u Aneks I)
Aneks I - zemlje Zapada i tranzicije

'''Kyoto Protokol'''
tekst: http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.pdf

potpisnici: http://unfccc.int/files/essential_background/kyoto_protocol/application/pdf/kpstats.pdf
Kyoto Protokol je stupio na snagu 16. veljače. Ratificiran od strane 156 zemalja (ali nisu Australija, Hrvatska, Kazahstan, Monaco, SAD i Zambija).

Potpisnici Protokola su se obavezale pratiti emisije stakleničkih plinova. Zemlje potpisnice Aneksa B Protokola su se obavezale smanjiti emisije u odnosu na baznu godinu, tijekom prvog budžetskog perioda 2008-12.

One zemlje koje to ne uspiju mogu nadokupiti dozvole za emitiranje više emisija od onih zemalja koje su smanjile više nego što su trebale (Emission Trading), ili mogu uložiti u projekte smanjenja emisija u drugim zemljama Aneksa B (Joint Implementation) ili zemljama koji nisu dio Aneksa (Clean Development Mechanism).

[[Image:kyoto.jpg]]

Slika 21. Očekivani trend emisije CO2 u Hrvatskoj i preuzete obaveze po Kyoto protokolu

'''Kyoto protokol - linkovi :'''
The Kyoto Protocol on Climate Change - http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.html

Beginner's Guide to the UNFCCC Convention on Climate Change - http://unfccc.int/resource/beginner.html

WEATHERVANE: climate change, global warming, The Kyoto Protocol, climate policy - http://www.weathervane.rff.org./

The Kyoto Protocol: The Realities of Implementation - http://www.weathervane.rff.org/features/feature027.html

RECORD BREAKING TEMPERATURES SEEN AS POSSIBLE EVIDENCE OF FASTER RATE OF GLOBAL WARMING - http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm

Carbon Market News - http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm

Still Wating for Greenhouse - http://www.john-daly.com/

Lomborg, The Skeptical Environmentalist - http://www.lomborg.com/

'''The Economist o promjeni klime i Kyoto protokolu:'''

Hot air from Kyoto - http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/Hot%20air%20from%20Kyoto.htm

Big business and global warming - http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/Big%20business%20and%20global%20warming.htm

A fund for carbon traders - http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/A%20fund%20for%20carbon%20traders.htm

Where to sink carbon - http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/Where%20to%20sink%20carbon.htm

==Zaključak==

[[Image:Crta.jpg]]

* Emisije u energetici i prometu, značajni su izvor lokalnih i globalnih emisija
* Emisije uzrokuju zdravstvene probleme, kisele kiše i globalno zatopljenje
* Kyoto protokol protiv globalnog zatopljenja - teško ostvarivo smanjenje emisije CO2
* Racionalnim korištenjem energije u industriji i kućanstvima može se učiniti dosta na smanjenju emisije, ali ljudi se nisu spremni odreći životnog standarda
* Nuklearna energija se ponovo pojavljuje kao realno rješenje, iako politički neprihvatljiva u mnogim zemljama,te skuplja od energije dobivene iz fosilnih goriva - Kyoto protokol kao izbor između globalnog zatopljenja i nuklearne energije
* Za Hrvatsku je uz racionalno korištenje energije (gdje su neiskorištene mogućnosti velike), vjerojatno najjeftinije rješenje dugoročni uvoz struje iz susjednih zemalja, te korištenje biogoriva.

[[Image:Crta.jpg]]

Enerpedia

2007-12-04T13:20:43Z

Rmikulandric:

Wiki '''Osnove Energetike''' je uspješno instaliran.

Pogledajte [http://meta.wikimedia.org/wiki/MediaWiki_i18n dokumentaciju o prilagodbi sučelja]
i [http://meta.wikimedia.org/wiki/MediaWiki_User%27s_Guide Vodič za suradnike] za pomoć pri uporabi i podešavanju.

[[Image:UvodZaglavlje.jpg]]

#[[UVOD]]
#*[[ENERGIJA I MI]]
#*[[UPOTREBNA VRIJEDNOST ENERGIJE: RAD, GRIJANJE, HLAĐENJE]]
#*[[OBLICI ENERGIJE]]
#*[[ENERGIJA I EKONOMIJA]]
#*[[ENERGIJA I OKOLIŠ]]
#[[ENERGETSKA EKONOMIKA]]
#*[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Uvod:|UVOD]]
#*[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Model_toka_novca:|MODEL TOKA NOVCA]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Konvencija_kraja_perioda|Konvencija kraja perioda]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Konvencija_sredine_perioda|Konvencija sredine perioda]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Konvencija_kontinuiranog_toka|Konvencija kontinuiranog toka]]
#*[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Vremenska_vrijednost_novca|VREMENSKA VRIJEDNOST NOVCA]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Budu.C4.87a_vrijednost_novca|Buduća vrijednost novca]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Sada.C5.A1nja_vrijednost_novca|Sadašnja vrijednost novca]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Budu.C4.87a_vrijednost_toka_jednakih_rata|Buduća vrijednost toka jednakih rata]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Rata_otplate|Rata otplate]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Sada.C5.A1nja_vrijednost_toka_jednakih_rata|Sadašnja vrijednost toka jednakih rata]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Povrat_kapitala|Povrat kapitala]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Sada.C5.A1nja_vrijednost_gradijenta|Sadašnja vrijednost gradijenta]]
#*[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#.C5.BDivotni_vijek_opreme|ŽIVOTNI VIJEK OPREME]]
#*[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Tro.C5.A1kovi_.28cijena.29_opreme|TROŠKOVI (CIJENA) OPREME]]
#*[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Dobiti_i_tro.C5.A1kovi_projekta|DOBITI I TROŠKOVI PROJEKTA]]
#*[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Procjena_prijedloga_projekta|PROCJENA PRIJEDLOGA PROJEKTA]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Metoda_otplate_.28payback.29 |Metoda otplate (payback)]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Metoda_prosje.C4.8Dne_stope_povrata|Metoda prosječne stope povrata]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Unutra.C5.A1nja_stopa_povrata_.28IRR.29|Unutrašnja stopa povrata (IRR)]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Metoda_sada.C5.A1nje_vrijednosti|Metoda sadašnje vrijednosti]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Indeks_profitabilnosti|Indeks profitabilnosti]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Me.C4.91usobno_isklju.C4.8Divanje_i_ovisnost|Međusobno isključivanje i ovisnost]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Usporedba_razli.C4.8Ditih_metoda|Usporedba različitih metoda]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Pristup_cijene_.C5.BEivotnog_ciklusa|Pristup cijene životnog ciklusa]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Investicijske_odluke.2C_investicijska_nesigurnost|Investicijske odluke, investicijska nesigurnost]]
#*[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Tehnike_sistematske_ekonomske_analize|TEHNIKE SISTEMATSKE EKONOMSKE ANALIZE]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Ostala_razmatranja_u_analizi_investicije|Ostala razmatranja u analizi investicije]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Porez_na_dobit|Porez na dobit]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Deprecijacija_.28amortizacija.29|Deprecijacija (amortizacija)]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Inflacija|Inflacija]]
#[[PRIMARNA ENERGIJA]]
#*[[PRIMARNA_ENERGIJA#Uvod|UVOD]]
#*[[PRIMARNA_ENERGIJA#Oblici_primarne_energije|OBLICI PRIMARNE ENERGIJE]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Neobnovljivi_.28komercijalni_ili_konvencionalni.29|Neobnovljivi (komercijalni ili konvencionalni)]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Obnovljivi_.28tradicionalni.2C_komercijalni_ili_konvencionalni.2C_novi_ili_alternativni.29|Obnovljivi (tradicionalni, komercijalni ili konvencionalni, novi ili alternativni)]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Bilance_primarne_energije|Bilance primarne energije]]
#*[[PRIMARNA_ENERGIJA#Rezerve_primarne_energije|REZERVE PRIMARNE ENERGIJE]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Nafta|Nafta]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Plin|Plin]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Ugljen|Ugljen]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Uran|Uran]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Potencijal_obnovljive_energije|Potencijal obnovljivih izvora]]
#*[[PRIMARNA_ENERGIJA#Proizvodnja_i_trgovina_primarnom_energijom|PROIZVODNJA I TRGOVINA PRIMARNOM ENERGIJOM ]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Nafta_2|Nafta]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Plin_2|Plin]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Ugljen_2|Ugljen]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Uran_2|Uran]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Naftovodi.2C_plinovodi_i_geopolitika|Naftovodi, plinovodi i geopolitika]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#LNG|LNG]]
#*[[PRIMARNA_ENERGIJA#Potro.C5.A1nja_primarne_energije|POTROŠNJA PRIMARNE ENERGIJE]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Nafta_3|Nafta]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Plin_3|Plin]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Ugljen_3|Ugljen]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Nuklearna_energija|Nuklearna energija]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Hidroenergija|Hidroenergija]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Vjetroenergija|Vjetroenergija]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Tradicionalni_obnovljivi_izvori|Tradicionalni obnovljivi izvori]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Biomasa|Biomasa]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Otpad_kao_izvor_energije|Otpad kao izvor energije]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Geotermalna_energija|Geotermalna energija]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Solarna_energija|Solarna energija]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Energija_mora|Energija mora]]
#*[[PRIMARNA_ENERGIJA#Primarna_energija_i_kvaliteta_.C5.BEivota|PRIMARNA ENERGIJA I KVALITETA ŽIVOTA]]
#*[[PRIMARNA_ENERGIJA#Efikasnost_potro.C5.A1nje_primarne_energije|EFIKASNOST POTROŠNJE PRIMARNE ENERGIJE]]
#*[[PRIMARNA_ENERGIJA#Zaklju.C4.8Dak|ZAKLJUČAK]]
#[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE]]
#*[[PROIZVODNJA ELEKTRIČNE ENERGIJE]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Termoelektrane|Termoelektrane]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Nuklearne_elektrane|Nuklearne elektrane]]
#**[[Distribuirana proizvodnja]]
#**[[Otočna proizvodnja]]
#*[[OBNOVLJIVI IZVORI]]
#**[[Hidroelektrane]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Vjetroelektrane|Vjetroelektrane]]
#**[[Geotermalne elektrane]]
#**[[Elektrane na biomasu i otpad]]
#**[[PV]]
#**[[Solarne termalne elektrane]]
#**[[Elektrane na valove, plimu i oseku]]
#**[[Alternativne tehnologije]]
#*[[PROIZVODNJA TOPLINE]]
#*[[KOGENERACIJA]]
#*[[KGH]]
#**[[Grijanje]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Hlađenje|Hlađenje]]
#**[[Solarna energija]]
#**[[Geotermalna energija]]
#**[[Akumulatori energije]]
#*[[TRIGENERACIJA]]
#*[[GORIVE ĆELIJE I VODIK]]
#**[[Dobivanje vodika reformiranjem]]
#**[[Dobivanje vodika elektrolizom]]
#**[[Akumulacija vodika]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Gorive ćelije|Gorive ćelije]]
#*[[POLIGENERACIJA]]
#*[[RAFINIRANJE NAFTE]]
#[[NUMERIČKE METODE U ENERGETICI]]
#*[[PRIJENOS TOPLINE KONDUKCIJOM]]
#*[[PRIJENOS TOPLINE KONVEKCIJOM]]
#*[[MODELIRANJE TURBINA]]
#*[[PRIJENOS TOPLINE ZRAČENJEM]]
#*[[IZGARANJE]]
#*[[MODELIRANJE LOŽIŠTA]]
#[[ENERGETSKA POLITIKA]]
#*[[ENERGETSKA_POLITIKA#Tranzicija_i_eurointegracije|TRANZICIJA I EUROINTEGRACIJE]]
#*[[SIGURNOST DOBAVE ENERGIJE]]
#*[[ENERGIJA I KONKURENTNOST PROIZVODA]]
#*[[RESTRUKTURIRANJE ENERGETIKE]]
#*[[LIBERALIZACIJA ENERGETSKOG TRŽIŠTA]]
#*[[PRIVATIZACIJA]]
#[[FINALNA POTROŠNJA I ENERGETSKA EFIKASNOST]]
#*[[ENERGIJA U POLJOPRIVREDI I ŠUMARSTVU]]
#*[[ENERGIJA U INDUSTRIJI]]
#**[[Dobivanje podrške uprave]]
#**[[Energetska baza podataka]]
#**[[Energetsko knjigovodstvo]]
#**[[Identifikacija, evaluacija i implementacija projekata racionalizacije korištenja energije]]
#**[[Monitoring, evaluacija i follow-up rezultata mjere za štednju energije]]
#*[[ZGRADARSTVO-GRIJANJE I HLAĐENJE]]
#*[[ENERGIJA U USLUGAMA]]
#*[[TRANSPORT]]
#[[ODRŽIVI RAZVOJ ENERGETIKE]]
#*[[ODRŽIVI RAZVOJ ENERGETIKE#Uvod|Uvod]]
#*[[ODRŽIVI RAZVOJ ENERGETIKE#Modeli razvoja|Modeli razvoja]]
#*[[ODRŽIVI RAZVOJ ENERGETIKE#Tehnološke revolucije|Tehnološke revolucije]]
#*[[ODRŽIVI RAZVOJ ENERGETIKE#Demografija i resursi|Demografija i resursi]]
#*[[ODRŽIVI RAZVOJ ENERGETIKE#Definicije održivosti|Definicije održivosti]]
#*[[ODRŽIVI RAZVOJ ENERGETIKE#Metode procjene održivog razvoja energetskih sustava|Metode procjene održivog razvoja energetskih sustava]]
#[[ENERGETIKA I OKOLIŠ]]
#*[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Uvod:|UVOD]]
#*[[ENERGETIKA_I_OKOLI%C5%A0#Emisije_u_energetici|EMISIJE U ENERGETICI]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Kisele_kiše|Kisele kiše]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Utjecaj_na_zdravlje|Utjecaj na zdravlje]]
#*[[ENERGETIKA_I_OKOLI%C5%A0#Klimatske_promjene|KLIMATSKE PROMJENE]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Efekt_staklenika|Efekt staklenika]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Promjena_koncentracije_CO2_i_temperature|Promjena koncentracije CO2 i temperature]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Modeliranje_globalnog_zatopljenja|Modeliranje globalnog zatopljenja]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Kretanje_emisija_CO2|Kretanje emisija CO2]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Posljedice_globalnog_zatopljenja|Posljedice globalnog zatopljenja]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Izvori_emisije_CO2|Izvori emisije CO2]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Struktura_potrošnje_fosilnih_goriva|Struktura potrošnje fosilnih goriva]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Smanjenje_emisije_CO2_pri_proizvodnji_električne_energije|Smanjenje emisije CO2 pri proizvodnji električne energije]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Smanjenje_emisije_CO2_racionalnim_korištenjem_energije|Smanjenje emisije CO2 racionalnim korištenjem energije]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Smanjenje_emisije_CO2_u_transportu|Smanjenje emisije CO2 u transportu]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Kyoto_protokol|Kyoto protokol]]
#[[PLANIRANJE RAZVOJA ENERGETSKOG SUSTAVA]]
#*[[UVOD]]
#*[[KARAKTERIZACIJA SADAŠNJEG STANJA]]
#**[[Stanovništvo]]
#**[[Ekonomija po sektorima]]
#**[[Finalna potrošnja energije po sektorima]]
#**[[Energetske transformacije]]
#**[[Primarna energija]]
#*[[DEMOGRAFSKI SCENARIJ]]
#*[[MAKROEKONOMSKI SCENARIJ]]
#*[[SCENARIJ FINALNE POTROŠNJE]]
#*[[PLANJIRANJE ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVA]]
#**[[Vertikalno integrirani sustav]]
#**[[Slobodno tržište]]
#**[[Otočni režim]]
#[[ENERGETSKA TRŽIŠTA]]
#*[[ZAŠTO LIBERALIZACIJA]]
#*[[ENERGETIKA U TRANZICIJI]]
#*[[EUROPSKO ZAJEDNIČKO TRŽIŠTE ENERGIJOM]]
#**[[Tržište električne energije]]
#**[[Tržište prirodnog plina]]
#*[[RESTRUKTURIRANJE I LIBERALIZACIJA ENERGETIKE U HRVATSKOJ]]
#**[[Tržište električne energije]]
#**[[Tržište prirodnog plina]]
#**[[Restrukturiranje HEP-a i INA-e]]
#**[[Privatizacija HEP-a i INA-e]]
#**[[Regionalna integracija]]
#**[[Tržište nafte i naftnih derivata]]
#**[[Tržište topline]]
#**[[Tržište ugljena]]
#[[ENERGETIKA KAO BUSINESS]]
#[[Testiranje]]

[[Disklejmer]]

Enerpedia

2007-12-04T13:14:32Z

Rmikulandric:

Wiki '''Osnove Energetike''' je uspješno instaliran.

Pogledajte [http://meta.wikimedia.org/wiki/MediaWiki_i18n dokumentaciju o prilagodbi sučelja]
i [http://meta.wikimedia.org/wiki/MediaWiki_User%27s_Guide Vodič za suradnike] za pomoć pri uporabi i podešavanju.

[[Image:UvodZaglavlje.jpg]]

#[[UVOD]]
#*[[ENERGIJA I MI]]
#*[[UPOTREBNA VRIJEDNOST ENERGIJE: RAD, GRIJANJE, HLAĐENJE]]
#*[[OBLICI ENERGIJE]]
#*[[ENERGIJA I EKONOMIJA]]
#*[[ENERGIJA I OKOLIŠ]]
#[[ENERGETSKA EKONOMIKA]]
#*[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Uvod:|UVOD]]
#*[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Model_toka_novca:|MODEL TOKA NOVCA]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Konvencija_kraja_perioda|Konvencija kraja perioda]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Konvencija_sredine_perioda|Konvencija sredine perioda]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Konvencija_kontinuiranog_toka|Konvencija kontinuiranog toka]]
#*[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Vremenska_vrijednost_novca|VREMENSKA VRIJEDNOST NOVCA]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Budu.C4.87a_vrijednost_novca|Buduća vrijednost novca]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Sada.C5.A1nja_vrijednost_novca|Sadašnja vrijednost novca]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Budu.C4.87a_vrijednost_toka_jednakih_rata|Buduća vrijednost toka jednakih rata]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Rata_otplate|Rata otplate]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Sada.C5.A1nja_vrijednost_toka_jednakih_rata|Sadašnja vrijednost toka jednakih rata]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Povrat_kapitala|Povrat kapitala]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Sada.C5.A1nja_vrijednost_gradijenta|Sadašnja vrijednost gradijenta]]
#*[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#.C5.BDivotni_vijek_opreme|ŽIVOTNI VIJEK OPREME]]
#*[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Tro.C5.A1kovi_.28cijena.29_opreme|TROŠKOVI (CIJENA) OPREME]]
#*[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Dobiti_i_tro.C5.A1kovi_projekta|DOBITI I TROŠKOVI PROJEKTA]]
#*[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Procjena_prijedloga_projekta|PROCJENA PRIJEDLOGA PROJEKTA]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Metoda_otplate_.28payback.29 |Metoda otplate (payback)]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Metoda_prosje.C4.8Dne_stope_povrata|Metoda prosječne stope povrata]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Unutra.C5.A1nja_stopa_povrata_.28IRR.29|Unutrašnja stopa povrata (IRR)]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Metoda_sada.C5.A1nje_vrijednosti|Metoda sadašnje vrijednosti]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Indeks_profitabilnosti|Indeks profitabilnosti]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Me.C4.91usobno_isklju.C4.8Divanje_i_ovisnost|Međusobno isključivanje i ovisnost]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Usporedba_razli.C4.8Ditih_metoda|Usporedba različitih metoda]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Pristup_cijene_.C5.BEivotnog_ciklusa|Pristup cijene životnog ciklusa]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Investicijske_odluke.2C_investicijska_nesigurnost|Investicijske odluke, investicijska nesigurnost]]
#*[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Tehnike_sistematske_ekonomske_analize|TEHNIKE SISTEMATSKE EKONOMSKE ANALIZE]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Ostala_razmatranja_u_analizi_investicije|Ostala razmatranja u analizi investicije]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Porez_na_dobit|Porez na dobit]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Deprecijacija_.28amortizacija.29|Deprecijacija (amortizacija)]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Inflacija|Inflacija]]
#[[PRIMARNA ENERGIJA]]
#*[[PRIMARNA_ENERGIJA#Uvod|UVOD]]
#*[[PRIMARNA_ENERGIJA#Oblici_primarne_energije|OBLICI PRIMARNE ENERGIJE]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Neobnovljivi_.28komercijalni_ili_konvencionalni.29|Neobnovljivi (komercijalni ili konvencionalni)]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Obnovljivi_.28tradicionalni.2C_komercijalni_ili_konvencionalni.2C_novi_ili_alternativni.29|Obnovljivi (tradicionalni, komercijalni ili konvencionalni, novi ili alternativni)]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Bilance_primarne_energije|Bilance primarne energije]]
#*[[PRIMARNA_ENERGIJA#Rezerve_primarne_energije|REZERVE PRIMARNE ENERGIJE]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Nafta|Nafta]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Plin|Plin]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Ugljen|Ugljen]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Uran|Uran]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Potencijal_obnovljive_energije|Potencijal obnovljivih izvora]]
#*[[PRIMARNA_ENERGIJA#Proizvodnja_i_trgovina_primarnom_energijom|PROIZVODNJA I TRGOVINA PRIMARNOM ENERGIJOM ]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Nafta_2|Nafta]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Plin_2|Plin]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Ugljen_2|Ugljen]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Uran_2|Uran]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Naftovodi.2C_plinovodi_i_geopolitika|Naftovodi, plinovodi i geopolitika]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#LNG|LNG]]
#*[[PRIMARNA_ENERGIJA#Potro.C5.A1nja_primarne_energije|POTROŠNJA PRIMARNE ENERGIJE]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Nafta_3|Nafta]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Plin_3|Plin]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Ugljen_3|Ugljen]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Nuklearna_energija|Nuklearna energija]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Hidroenergija|Hidroenergija]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Vjetroenergija|Vjetroenergija]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Tradicionalni_obnovljivi_izvori|Tradicionalni obnovljivi izvori]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Biomasa|Biomasa]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Otpad_kao_izvor_energije|Otpad kao izvor energije]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Geotermalna_energija|Geotermalna energija]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Solarna_energija|Solarna energija]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Energija_mora|Energija mora]]
#*[[PRIMARNA_ENERGIJA#Primarna_energija_i_kvaliteta_.C5.BEivota|PRIMARNA ENERGIJA I KVALITETA ŽIVOTA]]
#*[[PRIMARNA_ENERGIJA#Efikasnost_potro.C5.A1nje_primarne_energije|EFIKASNOST POTROŠNJE PRIMARNE ENERGIJE]]
#*[[PRIMARNA_ENERGIJA#Zaklju.C4.8Dak|ZAKLJUČAK]]
#[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE]]
#*[[PROIZVODNJA ELEKTRIČNE ENERGIJE]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Termoelektrane|Termoelektrane]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Nuklearne_elektrane|Nuklearne elektrane]]
#**[[Distribuirana proizvodnja]]
#**[[Otočna proizvodnja]]
#*[[OBNOVLJIVI IZVORI]]
#**[[Hidroelektrane]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Vjetroelektrane|Vjetroelektrane]]
#**[[Geotermalne elektrane]]
#**[[Elektrane na biomasu i otpad]]
#**[[PV]]
#**[[Solarne termalne elektrane]]
#**[[Elektrane na valove, plimu i oseku]]
#**[[Alternativne tehnologije]]
#*[[PROIZVODNJA TOPLINE]]
#*[[KOGENERACIJA]]
#*[[KGH]]
#**[[Grijanje]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Hlađenje|Hlađenje]]
#**[[Solarna energija]]
#**[[Geotermalna energija]]
#**[[Akumulatori energije]]
#*[[TRIGENERACIJA]]
#*[[GORIVE ĆELIJE I VODIK]]
#**[[Dobivanje vodika reformiranjem]]
#**[[Dobivanje vodika elektrolizom]]
#**[[Akumulacija vodika]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Gorive ćelije|Gorive ćelije]]
#*[[POLIGENERACIJA]]
#*[[RAFINIRANJE NAFTE]]
#[[NUMERIČKE METODE U ENERGETICI]]
#*[[PRIJENOS TOPLINE KONDUKCIJOM]]
#*[[PRIJENOS TOPLINE KONVEKCIJOM]]
#*[[MODELIRANJE TURBINA]]
#*[[PRIJENOS TOPLINE ZRAČENJEM]]
#*[[IZGARANJE]]
#*[[MODELIRANJE LOŽIŠTA]]
#[[ENERGETSKA POLITIKA]]
#*[[ENERGETSKA_POLITIKA#Tranzicija_i_eurointegracije|TRANZICIJA I EUROINTEGRACIJE]]
#*[[SIGURNOST DOBAVE ENERGIJE]]
#*[[ENERGIJA I KONKURENTNOST PROIZVODA]]
#*[[RESTRUKTURIRANJE ENERGETIKE]]
#*[[LIBERALIZACIJA ENERGETSKOG TRŽIŠTA]]
#*[[PRIVATIZACIJA]]
#[[FINALNA POTROŠNJA I ENERGETSKA EFIKASNOST]]
#*[[ENERGIJA U POLJOPRIVREDI I ŠUMARSTVU]]
#*[[ENERGIJA U INDUSTRIJI]]
#**[[Dobivanje podrške uprave]]
#**[[Energetska baza podataka]]
#**[[Energetsko knjigovodstvo]]
#**[[Identifikacija, evaluacija i implementacija projekata racionalizacije korištenja energije]]
#**[[Monitoring, evaluacija i follow-up rezultata mjere za štednju energije]]
#*[[ZGRADARSTVO-GRIJANJE I HLAĐENJE]]
#*[[ENERGIJA U USLUGAMA]]
#*[[TRANSPORT]]
#[[ODRŽIVI RAZVOJ ENERGETIKE]]
#*[[ODRŽIVI RAZVOJ ENERGETIKE#Uvod|Uvod]]
#*[[Modeli razvoja]]
#*[[Tehnološke revolucije]]
#*[[Demografija i resursi]]
#*[[Definicije održivosti]]
#*[[Metode procjene održivog razvoja energetskih sustava]]
#[[ENERGETIKA I OKOLIŠ]]
#*[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Uvod:|UVOD]]
#*[[ENERGETIKA_I_OKOLI%C5%A0#Emisije_u_energetici|EMISIJE U ENERGETICI]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Kisele_kiše|Kisele kiše]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Utjecaj_na_zdravlje|Utjecaj na zdravlje]]
#*[[ENERGETIKA_I_OKOLI%C5%A0#Klimatske_promjene|KLIMATSKE PROMJENE]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Efekt_staklenika|Efekt staklenika]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Promjena_koncentracije_CO2_i_temperature|Promjena koncentracije CO2 i temperature]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Modeliranje_globalnog_zatopljenja|Modeliranje globalnog zatopljenja]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Kretanje_emisija_CO2|Kretanje emisija CO2]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Posljedice_globalnog_zatopljenja|Posljedice globalnog zatopljenja]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Izvori_emisije_CO2|Izvori emisije CO2]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Struktura_potrošnje_fosilnih_goriva|Struktura potrošnje fosilnih goriva]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Smanjenje_emisije_CO2_pri_proizvodnji_električne_energije|Smanjenje emisije CO2 pri proizvodnji električne energije]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Smanjenje_emisije_CO2_racionalnim_korištenjem_energije|Smanjenje emisije CO2 racionalnim korištenjem energije]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Smanjenje_emisije_CO2_u_transportu|Smanjenje emisije CO2 u transportu]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Kyoto_protokol|Kyoto protokol]]
#[[PLANIRANJE RAZVOJA ENERGETSKOG SUSTAVA]]
#*[[UVOD]]
#*[[KARAKTERIZACIJA SADAŠNJEG STANJA]]
#**[[Stanovništvo]]
#**[[Ekonomija po sektorima]]
#**[[Finalna potrošnja energije po sektorima]]
#**[[Energetske transformacije]]
#**[[Primarna energija]]
#*[[DEMOGRAFSKI SCENARIJ]]
#*[[MAKROEKONOMSKI SCENARIJ]]
#*[[SCENARIJ FINALNE POTROŠNJE]]
#*[[PLANJIRANJE ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVA]]
#**[[Vertikalno integrirani sustav]]
#**[[Slobodno tržište]]
#**[[Otočni režim]]
#[[ENERGETSKA TRŽIŠTA]]
#*[[ZAŠTO LIBERALIZACIJA]]
#*[[ENERGETIKA U TRANZICIJI]]
#*[[EUROPSKO ZAJEDNIČKO TRŽIŠTE ENERGIJOM]]
#**[[Tržište električne energije]]
#**[[Tržište prirodnog plina]]
#*[[RESTRUKTURIRANJE I LIBERALIZACIJA ENERGETIKE U HRVATSKOJ]]
#**[[Tržište električne energije]]
#**[[Tržište prirodnog plina]]
#**[[Restrukturiranje HEP-a i INA-e]]
#**[[Privatizacija HEP-a i INA-e]]
#**[[Regionalna integracija]]
#**[[Tržište nafte i naftnih derivata]]
#**[[Tržište topline]]
#**[[Tržište ugljena]]
#[[ENERGETIKA KAO BUSINESS]]
#[[Testiranje]]

[[Disklejmer]]

Enerpedia

2007-12-04T13:13:18Z

Rmikulandric:

Wiki '''Osnove Energetike''' je uspješno instaliran.

Pogledajte [http://meta.wikimedia.org/wiki/MediaWiki_i18n dokumentaciju o prilagodbi sučelja]
i [http://meta.wikimedia.org/wiki/MediaWiki_User%27s_Guide Vodič za suradnike] za pomoć pri uporabi i podešavanju.

[[Image:UvodZaglavlje.jpg]]

#[[UVOD]]
#*[[ENERGIJA I MI]]
#*[[UPOTREBNA VRIJEDNOST ENERGIJE: RAD, GRIJANJE, HLAĐENJE]]
#*[[OBLICI ENERGIJE]]
#*[[ENERGIJA I EKONOMIJA]]
#*[[ENERGIJA I OKOLIŠ]]
#[[ENERGETSKA EKONOMIKA]]
#*[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Uvod:|UVOD]]
#*[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Model_toka_novca:|MODEL TOKA NOVCA]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Konvencija_kraja_perioda|Konvencija kraja perioda]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Konvencija_sredine_perioda|Konvencija sredine perioda]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Konvencija_kontinuiranog_toka|Konvencija kontinuiranog toka]]
#*[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Vremenska_vrijednost_novca|VREMENSKA VRIJEDNOST NOVCA]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Budu.C4.87a_vrijednost_novca|Buduća vrijednost novca]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Sada.C5.A1nja_vrijednost_novca|Sadašnja vrijednost novca]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Budu.C4.87a_vrijednost_toka_jednakih_rata|Buduća vrijednost toka jednakih rata]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Rata_otplate|Rata otplate]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Sada.C5.A1nja_vrijednost_toka_jednakih_rata|Sadašnja vrijednost toka jednakih rata]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Povrat_kapitala|Povrat kapitala]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Sada.C5.A1nja_vrijednost_gradijenta|Sadašnja vrijednost gradijenta]]
#*[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#.C5.BDivotni_vijek_opreme|ŽIVOTNI VIJEK OPREME]]
#*[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Tro.C5.A1kovi_.28cijena.29_opreme|TROŠKOVI (CIJENA) OPREME]]
#*[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Dobiti_i_tro.C5.A1kovi_projekta|DOBITI I TROŠKOVI PROJEKTA]]
#*[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Procjena_prijedloga_projekta|PROCJENA PRIJEDLOGA PROJEKTA]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Metoda_otplate_.28payback.29 |Metoda otplate (payback)]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Metoda_prosje.C4.8Dne_stope_povrata|Metoda prosječne stope povrata]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Unutra.C5.A1nja_stopa_povrata_.28IRR.29|Unutrašnja stopa povrata (IRR)]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Metoda_sada.C5.A1nje_vrijednosti|Metoda sadašnje vrijednosti]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Indeks_profitabilnosti|Indeks profitabilnosti]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Me.C4.91usobno_isklju.C4.8Divanje_i_ovisnost|Međusobno isključivanje i ovisnost]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Usporedba_razli.C4.8Ditih_metoda|Usporedba različitih metoda]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Pristup_cijene_.C5.BEivotnog_ciklusa|Pristup cijene životnog ciklusa]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Investicijske_odluke.2C_investicijska_nesigurnost|Investicijske odluke, investicijska nesigurnost]]
#*[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Tehnike_sistematske_ekonomske_analize|TEHNIKE SISTEMATSKE EKONOMSKE ANALIZE]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Ostala_razmatranja_u_analizi_investicije|Ostala razmatranja u analizi investicije]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Porez_na_dobit|Porez na dobit]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Deprecijacija_.28amortizacija.29|Deprecijacija (amortizacija)]]
#**[[ENERGETSKA_EKONOMIKA#Inflacija|Inflacija]]
#[[PRIMARNA ENERGIJA]]
#*[[PRIMARNA_ENERGIJA#Uvod|UVOD]]
#*[[PRIMARNA_ENERGIJA#Oblici_primarne_energije|OBLICI PRIMARNE ENERGIJE]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Neobnovljivi_.28komercijalni_ili_konvencionalni.29|Neobnovljivi (komercijalni ili konvencionalni)]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Obnovljivi_.28tradicionalni.2C_komercijalni_ili_konvencionalni.2C_novi_ili_alternativni.29|Obnovljivi (tradicionalni, komercijalni ili konvencionalni, novi ili alternativni)]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Bilance_primarne_energije|Bilance primarne energije]]
#*[[PRIMARNA_ENERGIJA#Rezerve_primarne_energije|REZERVE PRIMARNE ENERGIJE]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Nafta|Nafta]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Plin|Plin]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Ugljen|Ugljen]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Uran|Uran]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Potencijal_obnovljive_energije|Potencijal obnovljivih izvora]]
#*[[PRIMARNA_ENERGIJA#Proizvodnja_i_trgovina_primarnom_energijom|PROIZVODNJA I TRGOVINA PRIMARNOM ENERGIJOM ]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Nafta_2|Nafta]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Plin_2|Plin]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Ugljen_2|Ugljen]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Uran_2|Uran]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Naftovodi.2C_plinovodi_i_geopolitika|Naftovodi, plinovodi i geopolitika]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#LNG|LNG]]
#*[[PRIMARNA_ENERGIJA#Potro.C5.A1nja_primarne_energije|POTROŠNJA PRIMARNE ENERGIJE]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Nafta_3|Nafta]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Plin_3|Plin]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Ugljen_3|Ugljen]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Nuklearna_energija|Nuklearna energija]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Hidroenergija|Hidroenergija]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Vjetroenergija|Vjetroenergija]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Tradicionalni_obnovljivi_izvori|Tradicionalni obnovljivi izvori]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Biomasa|Biomasa]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Otpad_kao_izvor_energije|Otpad kao izvor energije]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Geotermalna_energija|Geotermalna energija]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Solarna_energija|Solarna energija]]
#**[[PRIMARNA_ENERGIJA#Energija_mora|Energija mora]]
#*[[PRIMARNA_ENERGIJA#Primarna_energija_i_kvaliteta_.C5.BEivota|PRIMARNA ENERGIJA I KVALITETA ŽIVOTA]]
#*[[PRIMARNA_ENERGIJA#Efikasnost_potro.C5.A1nje_primarne_energije|EFIKASNOST POTROŠNJE PRIMARNE ENERGIJE]]
#*[[PRIMARNA_ENERGIJA#Zaklju.C4.8Dak|ZAKLJUČAK]]
#[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE]]
#*[[PROIZVODNJA ELEKTRIČNE ENERGIJE]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Termoelektrane|Termoelektrane]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Nuklearne_elektrane|Nuklearne elektrane]]
#**[[Distribuirana proizvodnja]]
#**[[Otočna proizvodnja]]
#*[[OBNOVLJIVI IZVORI]]
#**[[Hidroelektrane]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Vjetroelektrane|Vjetroelektrane]]
#**[[Geotermalne elektrane]]
#**[[Elektrane na biomasu i otpad]]
#**[[PV]]
#**[[Solarne termalne elektrane]]
#**[[Elektrane na valove, plimu i oseku]]
#**[[Alternativne tehnologije]]
#*[[PROIZVODNJA TOPLINE]]
#*[[KOGENERACIJA]]
#*[[KGH]]
#**[[Grijanje]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Hlađenje|Hlađenje]]
#**[[Solarna energija]]
#**[[Geotermalna energija]]
#**[[Akumulatori energije]]
#*[[TRIGENERACIJA]]
#*[[GORIVE ĆELIJE I VODIK]]
#**[[Dobivanje vodika reformiranjem]]
#**[[Dobivanje vodika elektrolizom]]
#**[[Akumulacija vodika]]
#**[[ENERGETSKE TRANSFORMACIJE#Gorive ćelije|Gorive ćelije]]
#*[[POLIGENERACIJA]]
#*[[RAFINIRANJE NAFTE]]
#[[NUMERIČKE METODE U ENERGETICI]]
#*[[PRIJENOS TOPLINE KONDUKCIJOM]]
#*[[PRIJENOS TOPLINE KONVEKCIJOM]]
#*[[MODELIRANJE TURBINA]]
#*[[PRIJENOS TOPLINE ZRAČENJEM]]
#*[[IZGARANJE]]
#*[[MODELIRANJE LOŽIŠTA]]
#[[ENERGETSKA POLITIKA]]
#*[[ENERGETSKA_POLITIKA#Tranzicija_i_eurointegracije|TRANZICIJA I EUROINTEGRACIJE]]
#*[[SIGURNOST DOBAVE ENERGIJE]]
#*[[ENERGIJA I KONKURENTNOST PROIZVODA]]
#*[[RESTRUKTURIRANJE ENERGETIKE]]
#*[[LIBERALIZACIJA ENERGETSKOG TRŽIŠTA]]
#*[[PRIVATIZACIJA]]
#[[FINALNA POTROŠNJA I ENERGETSKA EFIKASNOST]]
#*[[ENERGIJA U POLJOPRIVREDI I ŠUMARSTVU]]
#*[[ENERGIJA U INDUSTRIJI]]
#**[[Dobivanje podrške uprave]]
#**[[Energetska baza podataka]]
#**[[Energetsko knjigovodstvo]]
#**[[Identifikacija, evaluacija i implementacija projekata racionalizacije korištenja energije]]
#**[[Monitoring, evaluacija i follow-up rezultata mjere za štednju energije]]
#*[[ZGRADARSTVO-GRIJANJE I HLAĐENJE]]
#*[[ENERGIJA U USLUGAMA]]
#*[[TRANSPORT]]
#[[ODRŽIVI RAZVOJ ENERGETIKE]]
#**[[ODRŽIVI RAZVOJ ENERGETIKE#Uvod|Uvod]]
#*[[Modeli razvoja]]
#*[[Tehnološke revolucije]]
#*[[Demografija i resursi]]
#*[[Definicije održivosti]]
#*[[Metode procjene održivog razvoja energetskih sustava]]
#[[ENERGETIKA I OKOLIŠ]]
#*[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Uvod:|UVOD]]
#*[[ENERGETIKA_I_OKOLI%C5%A0#Emisije_u_energetici|EMISIJE U ENERGETICI]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Kisele_kiše|Kisele kiše]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Utjecaj_na_zdravlje|Utjecaj na zdravlje]]
#*[[ENERGETIKA_I_OKOLI%C5%A0#Klimatske_promjene|KLIMATSKE PROMJENE]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Efekt_staklenika|Efekt staklenika]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Promjena_koncentracije_CO2_i_temperature|Promjena koncentracije CO2 i temperature]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Modeliranje_globalnog_zatopljenja|Modeliranje globalnog zatopljenja]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Kretanje_emisija_CO2|Kretanje emisija CO2]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Posljedice_globalnog_zatopljenja|Posljedice globalnog zatopljenja]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Izvori_emisije_CO2|Izvori emisije CO2]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Struktura_potrošnje_fosilnih_goriva|Struktura potrošnje fosilnih goriva]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Smanjenje_emisije_CO2_pri_proizvodnji_električne_energije|Smanjenje emisije CO2 pri proizvodnji električne energije]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Smanjenje_emisije_CO2_racionalnim_korištenjem_energije|Smanjenje emisije CO2 racionalnim korištenjem energije]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Smanjenje_emisije_CO2_u_transportu|Smanjenje emisije CO2 u transportu]]
#**[[ENERGETIKA_I_OKOLIŠ#Kyoto_protokol|Kyoto protokol]]
#[[PLANIRANJE RAZVOJA ENERGETSKOG SUSTAVA]]
#*[[UVOD]]
#*[[KARAKTERIZACIJA SADAŠNJEG STANJA]]
#**[[Stanovništvo]]
#**[[Ekonomija po sektorima]]
#**[[Finalna potrošnja energije po sektorima]]
#**[[Energetske transformacije]]
#**[[Primarna energija]]
#*[[DEMOGRAFSKI SCENARIJ]]
#*[[MAKROEKONOMSKI SCENARIJ]]
#*[[SCENARIJ FINALNE POTROŠNJE]]
#*[[PLANJIRANJE ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVA]]
#**[[Vertikalno integrirani sustav]]
#**[[Slobodno tržište]]
#**[[Otočni režim]]
#[[ENERGETSKA TRŽIŠTA]]
#*[[ZAŠTO LIBERALIZACIJA]]
#*[[ENERGETIKA U TRANZICIJI]]
#*[[EUROPSKO ZAJEDNIČKO TRŽIŠTE ENERGIJOM]]
#**[[Tržište električne energije]]
#**[[Tržište prirodnog plina]]
#*[[RESTRUKTURIRANJE I LIBERALIZACIJA ENERGETIKE U HRVATSKOJ]]
#**[[Tržište električne energije]]
#**[[Tržište prirodnog plina]]
#**[[Restrukturiranje HEP-a i INA-e]]
#**[[Privatizacija HEP-a i INA-e]]
#**[[Regionalna integracija]]
#**[[Tržište nafte i naftnih derivata]]
#**[[Tržište topline]]
#**[[Tržište ugljena]]
#[[ENERGETIKA KAO BUSINESS]]
#[[Testiranje]]

[[Disklejmer]]

ENERGETIKA I OKOLIŠ

2007-11-21T08:12:12Z

Rmikulandric: /* Efekt staklenika */

Osnove energetike
=='''EMISIJE U ENERGETICI'''==
[[Image:Crta.jpg]]
===Kisele kiše===

[[Image:Crta.jpg]]

Svjedoci smo degenerativnih procesa u europskim šumama, uzrokovanih pojavom koju zovemo kiselim kišama. Kiselost kiša uzrokovana je povećanom količinom vodikovog iona H+ u otopini, koji je posljedica sljedećih

kemijskih procesa:

HNO3 => NO3- + H+

H2SO4 = > SO42- + 2H+

Emisije SOx i NOx pri energetskim transformacijama su glavni antropogeni izvor tih spojeva u atmosferi. Slika 1. pokazuje utjecaj koji sulfatni aerosoli imaju na sunčevo zračenje, te dobro pokazuju geografski raspored emisija SOx.

[[Image:oe2p.jpg]]

Slika 1. Geografska raspodjela utjecaja sulfatnih aerosola na sunčevo zračenje, W/m2

Djelovanje je emisija SOx regionalno, te koncentrirano u razvijenim zemljama, ali emisije se šire i preko nacionalnih granica malih zemalja, poput Hrvatske. Rješavanje problema kiselih kiša leži u smanjenju emisija SOx u energetskim transformacijama, na području zahvaćenih kontinenata. Potrebno je nadnacionalno djelovanje, ali ne i globalno.

Tehnologije za smanjenje emisija SOx su prvenstveno izbjegavanje korištenja fosilnih goriva s visokim udjelom sumpora, metode za DeSOx desumporizaciju kojima se pročišćavaju dimni plinovi, te financijske metode poput trgovanja emisijama, kojima se omogućuje minimizacija troška smanjenja emisija tržišnim alociranjem emisionih kvota.

=== Kyoto protokol ===
[[Image:Crta.jpg]]

The protocol, adopted by the 159 countries present, sets legally binding targets for cutting the emissions of six greenhouse gases—mostly pollutants caused by burning coal, oil and other hydrocarbon fuels—by an aggregate 5.2% from 1990 levels during the years 2008 to 2012. (članak iz The Economist)

United Nations Framework Convention on Climate Change

website - http://unfccc.int/2860.php

'''Konvencija i Kyoto Protocol:''' http://unfccc.int/resource/convkp.html

'''Konvencija
tekst''': http://unfccc.int/resource/conv/index.html

'''potpisnici''': http://unfccc.int/resource/conv/ratlist.pdf
potpisana i ratificirana: 189 zemalja (Hrvatska uključena u Aneks I)
Aneks I - zemlje Zapada i tranzicije

'''Kyoto Protokol'''
tekst: http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.pdf

potpisnici: http://unfccc.int/files/essential_background/kyoto_protocol/application/pdf/kpstats.pdf
Kyoto Protokol je stupio na snagu 16. veljače. Ratificiran od strane 156 zemalja (ali nisu Australija, Hrvatska, Kazahstan, Monaco, SAD i Zambija).

Potpisnici Protokola su se obavezale pratiti emisije stakleničkih plinova. Zemlje potpisnice Aneksa B Protokola su se obavezale smanjiti emisije u odnosu na baznu godinu, tijekom prvog budžetskog perioda 2008-12.

One zemlje koje to ne uspiju mogu nadokupiti dozvole za emitiranje više emisija od onih zemalja koje su smanjile više nego što su trebale (Emission Trading), ili mogu uložiti u projekte smanjenja emisija u drugim zemljama Aneksa B (Joint Implementation) ili zemljama koji nisu dio Aneksa (Clean Development Mechanism).

[[Image:kyoto.jpg]]

Slika 21. Očekivani trend emisije CO2 u Hrvatskoj i preuzete obaveze po Kyoto protokolu

'''Kyoto protokol - linkovi :'''
The Kyoto Protocol on Climate Change - http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.html

Beginner's Guide to the UNFCCC Convention on Climate Change - http://unfccc.int/resource/beginner.html

WEATHERVANE: climate change, global warming, The Kyoto Protocol, climate policy - http://www.weathervane.rff.org./

The Kyoto Protocol: The Realities of Implementation - http://www.weathervane.rff.org/features/feature027.html

RECORD BREAKING TEMPERATURES SEEN AS POSSIBLE EVIDENCE OF FASTER RATE OF GLOBAL WARMING - http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm

Carbon Market News - http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm

Still Wating for Greenhouse - http://www.john-daly.com/

Lomborg, The Skeptical Environmentalist - http://www.lomborg.com/

'''The Economist o promjeni klime i Kyoto protokolu:'''
Hot air from Kyoto - http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/Hot%20air%20from%20Kyoto.htm

Big business and global warming - http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/Big%20business%20and%20global%20warming.htm

A fund for carbon traders - http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/A%20fund%20for%20carbon%20traders.htm

Where to sink carbon - http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/Where%20to%20sink%20carbon.htm

===Utjecaj na zdravlje===
==KLIMATSKE PROMJENE==
[[Image:Crta.jpg]]
===Efekt staklenika===

[[Image:Crta.jpg]]

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, N2O, 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 (I) 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 utjecaj 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.

[[Image:xxx.jpg]]

Slika 2. Što je to efekt staklenika?
Dio reflektiranog zračenja se apsorbira u stakleničkim plinovima
(CO2, N2O, CH4, HFC, PFC, SF6).
Značajan mehanizam održanja temperature atmosfere (bez tih plinova temperatura bi bila 30oC niža.

===Promjena koncentracije CO2 i temperature===
===Modeliranje globalnog zatopljenja===
===Kretanje emisija CO2===
===Posljedice globalnog zatopljenja===
===Izvori emisije CO2===

Emisije CO2, najvažnijeg plina koji utječe na efekt staklenika, uglavnom su posljedica energetskih transformacija, u kojima se izgaranjem goriva kemijska energije pretvara u toplinsku (koja se kasnije može koristiti direktno kao toplina ili za proizvodnju električne energije), ili u transportu, gdje se kemijska energija goriva pretvara u mehaničku energiju. Manji dio emisija dolazi iz industrijskih procesa, u kojima je ugljični dioksid nusprodukt, koji se gotovo redovno ispušta u atmosferu. Također, fosilna goriva sadrže manje količine ugljičnog dioksida, koji se prilikom vađenja iz zemlje, ispušta u atmosferu.

Što je s biomasom?

Izgaranje drva i biomase rezultira emisijama CO2, međutim, u slučaju da je drvna masa ili biomasa općenito, zamijenjena novim rastom, može se reći da je ugljični dioksid koji je ispušten u atmosferu, iz nje i izvučen, te da je proces obnovljiv. Zato se emisije biomase ne obračunavaju na isti način kao i fosilna goriva, nego se bilanca radi na ukupnoj količini CO2, koja je akumulirana u vegetaciji. U slučaju da korištenje biomase rezultira smanjenjem akumulirane količine CO2, tada se ne može govoriti o obnovljivosti biomase.

Izgaranje fosilnih goriva

Fosilna goriva su također nastala od biomase, ali je brzina njihovog nastanka zanemarivo mala, te je vezana na specifične geološke uvjete, tako da se dakle mogu smatrati neobnovljiva, u okvirima ljudske povijesti.

- nafta i njeni derivati (mazut, lož ulje, teško ulje, lako ulje, diesel, benzin, itd.)
- ugljen
- plin

1 kg C -> 44/12 kg CO2

1 t nafte ili ugljena s c=0.8 -> 44/12*0.8= 2.93 t CO2

Tablica 1. Potrošnja fosilnih goriva u svijetu, Evropi (uključuje i zemlje bivšeg SSSR-a) i Hrvatskoj 2002

===Struktura potrošnje fosilnih goriva===

Tablica 2. prikazuje sistematizaciju tipova potrošnje fosilnih goriva prema djelatnostima. Međutim, da bi se sagledale mogućnosti smanjenja emisije CO2 bolje je razdijeliti potrošnju prema tehnološkom procesu. Kako je potrošnja fosilnih goriva u poljoprivredi, šumarstvu, ribolovu i građevinarstvu uglavnom posljedica korištenje mehanizacije, dakle motora s unutrašnjim izgaranjem, ima smisla te djelatnosti pripojiti prometu. Potrošnja fosilnih goriva u uslugama slična je potrošnji u kućanstvima (uglavnom grijanje).

[[Image:Fosilfuels.gif]]

Slika 15. Struktura potrošnje fosilnih goriva u Hrvatskoj 1995. godine

Slika 15. prikazuje udjele pojedinih tehnoloških procesa u potrošnji fosilnih goriva u Hrvatskoj, pa prema tome i emisiji CO2. Očito je da bi se u Hrvatskoj imalo smisla najviše djelovati na smanjenje emisije upravo u prometu, jer je tu najveći udio. Proizvodnja električne energije stvara manji dio emisije, iako joj se posvećuje najviše pažnje. To je stoga što za sada tehnologija ne omogućava veliki napredak u području smanjenja emisije CO2 u prometu.

===Smanjenje emisije CO2 pri proizvodnji električne energije===
===Smanjenje emisije CO2 racionalnim korištenjem energije===
===Smanjenje emisije CO2 u transportu===

ENERGETIKA I OKOLIŠ

2007-11-20T18:46:41Z

Rmikulandric:

=== Kisele kiše ===
[[Image:Crta.jpg]]

Svjedoci smo degenerativnih procesa u europskim šumama, uzrokovanih pojavom koju zovemo kiselim kišama. Kiselost kiša uzrokovana je povećanom količinom vodikovog iona H+ u otopini, koji je posljedica sljedećih

kemijskih procesa:

HNO3 => NO3- + H+

H2SO4 = > SO42- + 2H+

Emisije SOx i NOx pri energetskim transformacijama su glavni antropogeni izvor tih spojeva u atmosferi. Slika 1. pokazuje utjecaj koji sulfatni aerosoli imaju na sunčevo zračenje, te dobro pokazuju geografski raspored emisija SOx.

[[Image:oe2p.jpg]]

Slika 1. Geografska raspodjela utjecaja sulfatnih aerosola na sunčevo zračenje, W/m2

Djelovanje je emisija SOx regionalno, te koncentrirano u razvijenim zemljama, ali emisije se šire i preko nacionalnih granica malih zemalja, poput Hrvatske. Rješavanje problema kiselih kiša leži u smanjenju emisija SOx u energetskim transformacijama, na području zahvaćenih kontinenata. Potrebno je nadnacionalno djelovanje, ali ne i globalno.

Tehnologije za smanjenje emisija SOx su prvenstveno izbjegavanje korištenja fosilnih goriva s visokim udjelom sumpora, metode za DeSOx desumporizaciju kojima se pročišćavaju dimni plinovi, te financijske metode poput trgovanja emisijama, kojima se omogućuje minimizacija troška smanjenja emisija tržišnim alociranjem emisionih kvota.

=== Kyoto protokol ===
[[Image:Crta.jpg]]

The protocol, adopted by the 159 countries present, sets legally binding targets for cutting the emissions of six greenhouse gases—mostly pollutants caused by burning coal, oil and other hydrocarbon fuels—by an aggregate 5.2% from 1990 levels during the years 2008 to 2012. (članak iz The Economist)

United Nations Framework Convention on Climate Change

website - http://unfccc.int/2860.php

'''Konvencija i Kyoto Protocol:''' http://unfccc.int/resource/convkp.html

'''Konvencija
tekst''': http://unfccc.int/resource/conv/index.html

'''potpisnici''': http://unfccc.int/resource/conv/ratlist.pdf
potpisana i ratificirana: 189 zemalja (Hrvatska uključena u Aneks I)
Aneks I - zemlje Zapada i tranzicije

'''Kyoto Protokol'''
tekst: http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.pdf

potpisnici: http://unfccc.int/files/essential_background/kyoto_protocol/application/pdf/kpstats.pdf
Kyoto Protokol je stupio na snagu 16. veljače. Ratificiran od strane 156 zemalja (ali nisu Australija, Hrvatska, Kazahstan, Monaco, SAD i Zambija).

Potpisnici Protokola su se obavezale pratiti emisije stakleničkih plinova. Zemlje potpisnice Aneksa B Protokola su se obavezale smanjiti emisije u odnosu na baznu godinu, tijekom prvog budžetskog perioda 2008-12.

One zemlje koje to ne uspiju mogu nadokupiti dozvole za emitiranje više emisija od onih zemalja koje su smanjile više nego što su trebale (Emission Trading), ili mogu uložiti u projekte smanjenja emisija u drugim zemljama Aneksa B (Joint Implementation) ili zemljama koji nisu dio Aneksa (Clean Development Mechanism).

[[Image:kyoto.jpg]]

Slika 21. Očekivani trend emisije CO2 u Hrvatskoj i preuzete obaveze po Kyoto protokolu

'''Kyoto protokol - linkovi :'''
The Kyoto Protocol on Climate Change - http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.html

Beginner's Guide to the UNFCCC Convention on Climate Change - http://unfccc.int/resource/beginner.html

WEATHERVANE: climate change, global warming, The Kyoto Protocol, climate policy - http://www.weathervane.rff.org./

The Kyoto Protocol: The Realities of Implementation - http://www.weathervane.rff.org/features/feature027.html

RECORD BREAKING TEMPERATURES SEEN AS POSSIBLE EVIDENCE OF FASTER RATE OF GLOBAL WARMING - http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm

Carbon Market News - http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm

Still Wating for Greenhouse - http://www.john-daly.com/

Lomborg, The Skeptical Environmentalist - http://www.lomborg.com/

'''The Economist o promjeni klime i Kyoto protokolu:'''
Hot air from Kyoto - http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/Hot%20air%20from%20Kyoto.htm

Big business and global warming - http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/Big%20business%20and%20global%20warming.htm

A fund for carbon traders - http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/A%20fund%20for%20carbon%20traders.htm

Where to sink carbon - http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/Where%20to%20sink%20carbon.htm

Datoteka:Xxx.jpg

2007-11-20T13:53:31Z

Rmikulandric:

Efekt staklenika

2007-11-20T13:53:13Z

Rmikulandric:

=== Efekt staklenika (The Greenhouse effect) ===

[[Image:Crta.jpg]]

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, N2O, 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 (I) 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 utjecaj 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.

[[Image:xxx.jpg]]

Slika 2. Što je to efekt staklenika?
Dio reflektiranog zračenja se apsorbira u stakleničkim plinovima
(CO2, N2O, CH4, HFC, PFC, SF6).
Značajan mehanizam održanja temperature atmosfere (bez tih plinova temperatura bi bila 30oC niža.

Efekt staklenika

2007-11-20T13:52:09Z

Rmikulandric:

=== Efekt staklenika (The Greenhouse effect) ===

[[Image:Crta.jpg]]

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, N2O, 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 (I) 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 utjecaj 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.

[[Image:Crta.jpg]]

Slika 2. Što je to efekt staklenika?
Dio reflektiranog zračenja se apsorbira u stakleničkim plinovima
(CO2, N2O, CH4, HFC, PFC, SF6).
Značajan mehanizam održanja temperature atmosfere (bez tih plinova temperatura bi bila 30oC niža.

Efekt staklenika

2007-11-20T13:48:54Z

Rmikulandric:

=== Efekt staklenika (The Greenhouse effect) ===

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, N2O, 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 (I) 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 utjecaj 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.

[[Image:Crta.jpg]]

Slika 2. Što je to efekt staklenika?
Dio reflektiranog zračenja se apsorbira u stakleničkim plinovima
(CO2, N2O, CH4, HFC, PFC, SF6).
Značajan mehanizam održanja temperature atmosfere (bez tih plinova temperatura bi bila 30oC niža.

Smanjenje emisije CO2 u transportu

2007-11-20T13:32:26Z

Rmikulandric:

=== Kyoto protokol ===
[[Image:Crta.jpg]]

The protocol, adopted by the 159 countries present, sets legally binding targets for cutting the emissions of six greenhouse gases—mostly pollutants caused by burning coal, oil and other hydrocarbon fuels—by an aggregate 5.2% from 1990 levels during the years 2008 to 2012. (članak iz The Economist)

United Nations Framework Convention on Climate Change

website - http://unfccc.int/2860.php

'''Konvencija i Kyoto Protocol:''' http://unfccc.int/resource/convkp.html

'''Konvencija
tekst''': http://unfccc.int/resource/conv/index.html

'''potpisnici''': http://unfccc.int/resource/conv/ratlist.pdf
potpisana i ratificirana: 189 zemalja (Hrvatska uključena u Aneks I)
Aneks I - zemlje Zapada i tranzicije

'''Kyoto Protokol'''
tekst: http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.pdf

potpisnici: http://unfccc.int/files/essential_background/kyoto_protocol/application/pdf/kpstats.pdf
Kyoto Protokol je stupio na snagu 16. veljače. Ratificiran od strane 156 zemalja (ali nisu Australija, Hrvatska, Kazahstan, Monaco, SAD i Zambija).

Potpisnici Protokola su se obavezale pratiti emisije stakleničkih plinova. Zemlje potpisnice Aneksa B Protokola su se obavezale smanjiti emisije u odnosu na baznu godinu, tijekom prvog budžetskog perioda 2008-12.

One zemlje koje to ne uspiju mogu nadokupiti dozvole za emitiranje više emisija od onih zemalja koje su smanjile više nego što su trebale (Emission Trading), ili mogu uložiti u projekte smanjenja emisija u drugim zemljama Aneksa B (Joint Implementation) ili zemljama koji nisu dio Aneksa (Clean Development Mechanism).

[[Image:kyoto.jpg]]

Slika 21. Očekivani trend emisije CO2 u Hrvatskoj i preuzete obaveze po Kyoto protokolu

'''Kyoto protokol - linkovi :'''
The Kyoto Protocol on Climate Change - http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.html

Beginner's Guide to the UNFCCC Convention on Climate Change - http://unfccc.int/resource/beginner.html

WEATHERVANE: climate change, global warming, The Kyoto Protocol, climate policy - http://www.weathervane.rff.org./

The Kyoto Protocol: The Realities of Implementation - http://www.weathervane.rff.org/features/feature027.html

RECORD BREAKING TEMPERATURES SEEN AS POSSIBLE EVIDENCE OF FASTER RATE OF GLOBAL WARMING - http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm

Carbon Market News - http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s379.htm

Still Wating for Greenhouse - http://www.john-daly.com/

Lomborg, The Skeptical Environmentalist - http://www.lomborg.com/

'''The Economist o promjeni klime i Kyoto protokolu:'''
Hot air from Kyoto - http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/Hot%20air%20from%20Kyoto.htm

Big business and global warming - http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/Big%20business%20and%20global%20warming.htm

A fund for carbon traders - http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/A%20fund%20for%20carbon%20traders.htm

Where to sink carbon - http://powerlab.fsb.hr/OsnoveEnergetike/udzbenik/10_poglavlje/poglavlje10_final_files/Where%20to%20sink%20carbon.htm