Studiuj OZE, bądź krok do przodu

• Alternatywą dla paliw kopalnych jest hydroenergia, energia słoneczna, energia wiatru, energia geotermalna i bioenergia.
• Według raportu Banku Światowego, ludzkość co roku wytwarza ponad dwa miliardy ton odpadów, które trzeba zutylizować – stąd  warto się zainteresować gospodarką odpadami.
• Do 2050 r. Unia Europejska zobowiązała się osiągnąć zerowy poziom emisji gazów cieplarnianych i neutralność klimatyczną. Do realizacji tych celów potrzebni są specjaliści w dziedzinie OZE.

Paliwa kopalne – węgiel, ropa naftowa i gaz – są nieodnawialnymi zasobami, których stworzenie zajęło setki milionów lat i które dostępne są w ograniczonych ilościach, a ponieważ stale je wydobywamy, prędzej czy później się wyczerpią. Na dodatek spalanie ich w celu wytworzenia energii powoduje emisję szkodliwych gazów cieplarnianych takich jak dwutlenek węgla. Wytwarzanie energii za pomocą odnawialnych źródeł produkuje znacznie niższe emisje, więc kluczem do walki z kryzysem klimatycznym jest przejście z paliw kopalnych na energię odnawialną.

Wszystkie źródła energii mają wpływ na nasze środowisko – jak każda działalność człowieka. Energia odnawialna nie jest wyjątkiem od reguły. Jednak jej zalety w stosunku do niszczącego wpływu paliw kopalnych są niezaprzeczalne: od zmniejszenia zużycia wody, mniejszego zanieczyszczenia powietrza i wody, mniejszej utraty dzikich zwierząt i ich siedlisk, po wspomnianą niższą emisję gazów cieplarnianych.

Alternatywy dla paliw kopalnych

Energia słoneczna jest potencjalnie najwydajniejszym ze wszystkich źródeł energii i może być wykorzystywana nawet przy pochmurnej pogodzie. Tempo, w jakim energia słoneczna dociera do Ziemi, jest około 10 000 razy wyższe niż tempo, w jakim ludzkość zużywa energię. Mówiąc prościej, w ciągu godziny Słońce dostarcza Ziemi więcej energii niż zużywa się jej w ciągu roku. Choć nie wszystkie kraje są w równym stopniu nasłonecznione, to każde państwo może znacząco odciążyć dotychczasową produkcję energii, korzystając z fotowoltaiki.

Hydroenergia wykorzystuje energię wody ze zbiorników wodnych i rzek. Polega na spiętrzaniu wody za pomocą różnego rodzaju zapór. Energia kinetyczna jest w ten sposób zamieniana w energię mechaniczną. Według prof. Roberta Kasperka z Instytutu Inżynierii Środowiska UPWr Polska wykorzystuje swój hydropotencjał zaledwie w 20 procentach, a energia wyprodukowana przez turbiny wodne to niecałe 2 proc. produkcji energii elektrycznej. Daje to nam odległe, bo 18. miejsce w Europie. Jak widać istnieje ogromne pole do popisu na zagospodarowanie w ten sposób rzek.

Siłę wiatru wykorzystuje się w energetyce wiatrowej – za pomocą dużych turbin umieszczonych na lądzie lub w morzu wykorzystuje energię kinetyczną poruszającego się powietrza. Chociaż średnie prędkości wiatru różnią się znacznie w zależności od lokalizacji, światowy potencjał techniczny energii wiatrowej przekracza globalną produkcję energii elektrycznej, a w większości regionów świata istnieje duży potencjał umożliwiający znaczące wykorzystanie energii wiatrowej.

Energia geotermalna wykorzystuje zaś energię cieplną z wnętrza Ziemi. Co ciekawe, technologia wytwarzania energii elektrycznej ze zbiorników hydrotermalnych funkcjonuje już od ponad 100 lat. Ciepło, które jest z nich wydobywane np. za pomocą odwiertów, po wyjściu na powierzchnię może być wykorzystane do wytwarzania energii elektrycznej. Pompy ciepła, które wykorzystują energię geotermalną mogą być używane zarówno do ogrzewania i chłodzenia domów, jak i do suszenia żywności czy odpadów. Według Odilio Alves-Filho, norweskiego profesora, który współpracuje z naukowcami z UPWr, pompy ciepła i systemy osuszania pompami ciepła rozwiązują wiele problemów, z którymi borykamy się jako społeczeństwo, w tym w kwestiach związanych z energią i odpadami. Stosowanie pompy ciepła do ogrzewania i chłodzenia domu zmniejsza miesięczne rachunki za prąd. A stosowanie ich w przemyśle pomaga zmniejszyć zużycie paliw kopalnych, co oznacza mniejszą emisję gazów cieplarnianych, a w konsekwencji może spowolnić globalne ocieplenie. Pompy ciepła można też wykorzystywać do przetwarzania mokrych odpadów organicznych w cenne produkty suszone, takie jak nawozy, paliwo czy pasze dla zwierząt.

Bioenergia powstaje ze spalania różnych materiałów organicznych, zwanych biomasą, takich jak drewno, węgiel drzewny, kompost, czy innych odpadów organicznych. Energia wytworzona przez spalanie biomasy powoduje emisję gazów cieplarnianych, ale na niższym poziomie niż spalanie paliw kopalnych takich jak węgiel, ropa czy gaz. Bioenergia jest lepsza od paliw kopalnych również pod tym względem, że jest odnawialna – w bród mamy chociażby odpadów organicznych. 

Odpady naturalne na biomasę, a co z resztą odpadów?

Jak wynika z raportu Banku Światowego, ludzkość co roku wytwarza ponad dwa miliardy ton odpadów, które trzeba zutylizować. Patrząc bliżej, co roku statystyczny Polak wytwarza nawet 315 kg śmieci. W efekcie odpady stają się coraz większym problemem środowiskowym. Wiele odpadów trafia nie tam, gdzie powinny – porzucona w lesie plastikowa butelka rozłoży się nawet po 1000 latach, a reklamówka potrzebuje na to od 100 do 450 lat.

Główny Urząd Statystyczny przedstawił doroczny raport na temat ochrony środowiska w Polsce. Z danych wynika, że w 2021 r. zebranych zostało 13,7 mln ton odpadów komunalnych (wzrost o 4,2% w porównaniu z 2020 r.). Do procesów odzysku skierowano 60 proc. zebranych odpadów komunalnych, w tym: do recyklingu 26,9%, do kompostowania lub fermentacji – 13,3%, do przekształcenia termicznego z odzyskiem energii – 19,8%. Z kolei na składowiska trafiło 38,7% odpadów. To pokazuje, że idziemy w dobrym kierunku, ale dalej nie przetwarzamy wystarczającej ilości śmieci – potrzebne są stanowcze działania w dziedzinie gospodarki odpadami.

W następnych pokoleniach nadzieja

Do 2050 r. Unia Europejska zobowiązała się osiągnąć zerowy poziom emisji gazów cieplarnianych i neutralność klimatyczną. Europejski Zielony Ład zakłada zmniejszenie poziomu zanieczyszczeń m.in. poprzez obniżenie emisyjności sektora energetycznego. Według Międzynarodowej Agencji Energetycznej w 2025 r. z odnawialnych źródeł energii (OZE) będzie produkowane więcej energii niż z węgla. Prognozuje się, że jedna trzecia światowej produkcji energii elektrycznej będzie pochodzić z OZE, w tym ponad połowa z energetyki wodnej. Niestety, w Polsce nadal korzysta się głównie z węgla kamiennego i brunatnego. Przy obecnym tempie transformacji szacuje się, że neutralność klimatyczną osiągniemy może w 2130 roku.

Mateusz Jajczyk i Marek Korendał są studentami drugiego stopnia na kierunku odnawialne źródła energii i gospodarka odpadami. Wiedzą, że kształcenie się w dziedzinie OZE to dobry pomysł – pomimo obecnej niestabilności legislacyjnej w Polsce, światowa tendencja jest stała. Branża OZE się rozwija. Unia Europejska stoi na straży przestrzegania międzynarodowego prawa dotyczącego emisji CO2, a wykwalifikowana kadra stanie się niezbędna do rozwoju sektora energetyki rozproszonej. 

– Odnawialne źródła energii w niedalekiej przyszłości będą pełnić główną rolę w energetyce. Jest to krok do przodu aby stać się niezależnym od konwencjonalnych źródeł energii – mówi Mateusz Jajczyk, który zdaje sobie sprawę z powagi sytuacji, w jakiej znajduje się zarówno Polska, jak i cały świat. Zainteresował się odnawialnymi źródłami energii już za czasów gimnazjum. A studia na UPWr wybrał dlatego, że rozwiązania płynące z wykorzystania OZE mogą mieć duży wpływ na rozwój gospodarczy nie tylko miast, ale też terenów pozamiejskich, tworząc bardziej ekologiczne i mniej zanieczyszczone środowisko.

Marek Korendał wybrał studia na tym kierunku ze względów praktycznych, szybko jednak przekonał się, jak istotną rolę mają odnawialne źródła energii. Dziś jest fanem nowości technologicznych, szczególnie tych z zakresu OZE. 

– Zainteresowanie odnawialnymi źródłami energii wzięło się tak naprawdę głównie ze studiów. Na etapie wyboru studiów I stopnia miałem jeszcze niewielką świadomość odnośnie OZE. Sugerowałem się szansą na zdobycie pracy w zawodzie po ukończeniu kierunku, a odnawialne źródła energii wydawały mi się najbardziej przyszłościowym kierunkiem z tych dostępnych. Jednak z biegiem lat zainteresowanie ciągle rosło i tak zdecydowałem się kontynuować naukę na kierunku OZE. Chciałem poszerzyć wiedzę i zostać specjalistą w tej dziedzinie – podkreśla Marek.

Mateusz nie jest jeszcze pewny tego, co będzie robił po studiach. Z jednej strony zastanawia się nad pracą w zawodzie jako inżynier odnawialnych źródeł energii albo audytor energetyczny. Z drugiej myśli o kontynuacji nauki i realizacji doktoratu, dzięki któremu mógłby dalej się kształcić. W przypadku dołączenia do Szkoły Doktorskiej UPWr, zająłby się badaniami nad wodorowymi ogniwami paliwowymi.

Marek zaś mówi, że najważniejsze jest dla niego znalezienie pracy w miejscu, w którym będzie szczęśliwy i będzie się spełniał zawodowo. – Na szczęście rynek OZE nieustannie rośnie i nie boję się o to, czy znajdę pracę w zawodzie. Obecnie dążę do tego, aby zostać audytorem energetycznym. Swoją pierwszą charakterystykę energetyczną wykonaliśmy na zajęciach z przedmiotu audyt energetyczny i od tej pory złapałem bakcyla – podsumowuje student.

is

• 

  Geodezja – od wnętrza Ziemi po kosmos

  Nie tylko pomiary działek i gruntów, ale też teledetekcja, sztuczna inteligencja, nawigacja satelitarna czy zarządzanie transportem publicznym – bo geodezja niejedną ma twarz.

• 

  Ruszyła rekrutacja na studia II stopnia

  Już od 15 stycznia można zapisywać się na studia II stopnia na Uniwersytecie Przyrodniczym we Wrocławiu. Do wyboru jest 18 kierunków i wiele specjalności.