Energia wprost z przyrody

Odnawialne źródła energii i gospodarka odpadami to techniczny kierunek studiów na Uniwersytecie Przyrodniczym we Wrocławiu, czekający na szczególnie kreatywnych kandydatów i wyróżniony certyfikatem „Studia z przyszłością”. Na wyobraźnię inżynierów – kandydatów na II stopień studiów bardziej niż certyfikat działają projekty, które mogliby realizować jako swoje prace magisterskie. – Na przykład dla przedsiębiorstwa działającego w sferze rolniczej projektują cały system dostarczania energii, pozwalający równocześnie zagospodarować odpady z produkcji rolniczej takie jak słoma, odchody zwierząt, gałęzie… – mówi energetyk, profesor Deta Łuczycka, prodziekan odpowiedzialna za kierunek OŹE. – Zaprojektują nie tylko poszczególne urządzenia, ale cały system dostarczania energii. Biogazownia, fotowoltaika, energia wiatrowa, geotermia – czasem dopiero połączenie różnych źródeł okazuje się opłacalne – podkreśla profesor Łuczycka.

Jak podkreśla dr Arkadiusz Dyjakon, opiekun Studenckiego Koła Naukowego Odnawialnych Źródeł Energii „BioEnergia”, energetyka odnawialna to jedna z najszybciej rozwijających się gałęzi sektora energetycznego na świecie. Powodów jest wiele, a najważniejsze z nich to: konieczność ograniczenia emisji CO2 do atmosfery i zużycia paliw kopalnych, zobowiązanie do zwiększenia udziału energii odnawialnej w produkcji energii elektrycznej, zwiększenie efektywności energetycznej poprzez dywersyfikację źródeł energii, strategia ukierunkowana na wzrost wykorzystania potencjału lokalnego, a także trend konsumentów (klientów końcowych) do osiągnięcia niezależności energetycznej.

– Oprócz wymienionych powyżej argumentów, należy jeszcze pamiętać, że wzrost demograficzny na Ziemi oraz ciągłe zwiększanie się zapotrzebowania na energię elektryczną – w 2050 roku ludzkość będzie jej zużywała 2-2,5 razy więcej, niż obecnie – w tym również przez kraje rozwijające się, także wymusza intensywny rozwój tanich i dostępnych technologii niskoemisyjnych dla zachowania bezpieczeństwa energetycznego. W przeciwnym razie, kraje mniej rozwinięte będą potrzeby energetyczne zaspokajały przy wykorzystaniu paliw konwencjonalnych – pisał na łamach „Głosu Uczelni” dr Arkadiusz Dyjakon, który sam ma w domu instalacje wykorzystujące źródła odnawialne, w końcu zdecydowanie łatwiej uczyć o czymś, z czego się samemu korzysta, niejako przy okazji zwiększając wiarygodność wykładowcy i przekonanie o sensowności ich stosowania.

Nie zaskakuje więc, że aktywność SKN BioEnergia jest naprawdę imponująca. Jego członkowie nie tylko podnoszą kwalifikacje i pogłębiają swoją wiedzę, ale też prowadzą badania i analizy, uczestniczą w konferencjach naukowych promujących OŹE, wreszcie realizują różne pomysły i projekty. Jeden z najnowszych projektów o nazwie „Green power from flower” dotyczy budowy w formie zbliżonej do kwiatka stacji ładowania urządzeń elektronicznych.

– W rozwiązaniu tym, kwiatkiem jest umieszczona centralnie turbina wiatrowa, a płatkami są panele fotowoltaiczne. Całość zamontowana na wygiętym słupie (łodydze), do którego zamontowany jest niewielki stolik wraz z gniazdami USB. Celem tego projektu jest pokazanie, że można łączyć wytwarzanie energii elektrycznej z ekologią oraz małą architekturą w mieście. Taka mini elektrownia może przecież stać w wielu punktach miasta – na placu, przystankach komunikacji miejskiej czy innych terenach z dostępem do promieni słonecznych i wiatru – wyjaśniał w wywiadzie dla „Głosu Uczelni” dr Dyjakon, a Biuro Promocji i Informacji zdradza, że w planach jest instalacja takich fotowoltaicznych kwiatków – m.in. na dziedzińcu Gmachu Głównego przy ul. Norwida.

Uniwersytet Przyrodniczy bowiem o OŹE nie tylko uczy, ale też w OŹE inwestuje. Do końca 2017 roku ma zostać wykonana instalacja odnawialnych źródeł energii dla Krytej Pływalni przy ul. Chełmońskiego 43a, a do końca 2018 roku – termomodernizacja obiektów naukowo-dydaktycznych. Koszt pierwszej inwestycji realizowanej w ramach Regionalnego Programu Operacyjnego Województwa Dolnośląskiego 2014-2020 to 1 153 400 zł, a drugiej, finansowanej z Programu Operacyjnego Infrastruktura i Środowisko – 2 328 241,21 zł.

Przy Chełmońskiego kolektory słoneczne będą wspomagać ogrzewanie wody basenowej, a panele fotowoltaiczne na dachu wytwarzanie energii elektrycznej. Dodatkowo uczelnia zyska stanowisko badawczo-dydaktyczne dla studentów –  instalacja fotowoltaiczna będzie wyposażona w mini stację meteorologiczną. Termomodernizacja budynków uczelni, która zakończy się w październiku 2018 roku, obejmie Halę Sportową przy ul. Chełmońskiego 43, budynek przy ul. Kożuchowskiej 1-3 i Centrum Dydaktyczno-Naukowe przy pl. Grunwaldzkim 24a. Projekt zakładający redukcję emisji CO2 poprzez wykorzystanie OŹE obejmuje m.in. docieplenie ścian zewnętrznych, wymianę całej starej instalacji na nową, modernizację instalacji c.o., modernizacji oświetlenia.

Ale już teraz Uniwersytet Przyrodniczy może się pochwalić wykorzystaniem 45 kolektorów słonecznych, które zapewniają darmową energię cieplną służącą do podgrzewania wody w budynkach Geo-Info-Hydro i Centrum Dydaktyczno-Naukowym. Z OŹE korzystają studenci i naukowcy, a niebawem będą z niej też korzystać naukowcy i studenci z budynku melioracji.

Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu uczestniczy też w europejskim projekcie badawczym Europruning, realizowanym w ramach 7. Programu Ramowego, który dotyczy oceny całego łańcucha logistycznego, wykorzystującego gałęzie ze ścinek drzew owocowych dla celów energetycznych. Analiza obejmuje proces pozyskiwania gałęzi, zbierania, składowania, przetwarzania oraz ich transportu do odbiorcy końcowego, jakim może być elektrownia albo lokalna ciepłownia. W projekcie uczestniczy 17 podmiotów, głównie zagranicznych, głównym koordynatorem jest Instytut Circe z Hiszpanii. Nasza uczelnia odpowiada za ocenę wpływu takiego energetycznego sposobu wykorzystania gałęzi na aspekty środowiskowe, ekonomiczne i społeczne.

Odnawialne źródła energii to również przedmiot badań prof. Józefa Szlachty i prof. Leszka Romańskiego, którzy przekonali władze Wydziału Przyrodniczo-Technologicznego UPWr do uruchomienia studiów II stopnia na tym kierunku. To wreszcie stacja badawcza w Kamieńcu Wrocławskim, której kierownikiem jest dr Jarosław Dąbrowski z Instytutu Budownictwa, a która wykonana została w 2001 roku do ogrzewania wody użytkowej. W 2007 roku rozbudowano stanowisko badawcze o instalację z pompą ciepła, której zadaniem jest ogrzewanie budynku, wykorzystując ciepło niskotemperaturowe pozyskane z gruntu. Następnie w 2012 roku zbudowano instalację z ogniwami fotowoltaicznymi. Stanowisko badawcze kompleksowo wyposażono w specjalistyczną aparaturę pomiarową, co pozwala na ciągłe prowadzenie badań związanych z energią odnawialną. Uzyskane dane wykorzystywane są w pracach naukowo-badawczych i do prowadzenia zajęć dydaktycznych.

Pierwsze panele PV wyprodukowane w latach 60. ubiegłego wieku miały sprawność około 0,5%, a ich koszt produkcji wynosił ponad 250 USD za 1 Wat mocy elektrycznej, dzisiaj komercyjna sprawność paneli, np. polikrystalicznych, które są najczęściej wykorzystywane, osiąga poziom 16-18% przy cenie około 0,75 USD za 1 Wat mocy elektrycznej. Obecny rekord świata w odniesieniu do sprawności modułu fotowoltaicznego wynosi już ponad 47%. To pokazuje, jak rozwija się technologia fotowoltaiczna i jaki jest potencjał OŹE w kontekście produkcji energii elektrycznej.

Do 2020 roku Polska zobowiązała się do uzyskania 15% udziału OŹE, jest zatem nadal dużo do zrobienia. Scenariusze obniżania emisyjności sektora energetycznego przedstawione przez Unię Europejską w planie działania wskazują, że do 2030 r. udział energii ze źródeł odnawialnych powinien kształtować się na poziomie 30%.

jc, kbk