Od wielu lat w Polsce obserwujemy wzrost znaczenia odnawialnych źródeł energii w bilansie energetycznym. W określeniu, czy dane źródło możemy kwalifikować jako odnawialne, należy brać pod uwagę dwa czynniki: czas ich odnawiania oraz ocenę skutków oddziaływania na środowisko naturalne przy ich długotrwałym wykorzystaniu. Jednak nawet eksploatacja OZE ma znaczący wpływ na otoczenie przyrodnicze, a w określonych warunkach może charakteryzować się emisyjnością porównywalną z energetyką opartą o paliwa kopalne.
Zgodnie z prawem UE, Polska zobowiązana była do wygenerowania 15 proc. energii z OZE w 2020 roku i cel ten osiągnęła. Polska polityka energetyczna dąży do zrównoważonego rozwoju różnych źródeł energii odnawialnej. Trzeba jednak zauważyć, że przy obecnie stosowanych technologiach znaczna część produkcji energii uzależniona jest od dostępności wiatru czy słońca, co może oznaczać występowanie w pewnych momentach niedoborów, a w innych nadmiaru produkowanej energii.
Technologie odnawialne
Ustawa z 2015 roku definiuje źródła energii odnawialnej jako „odnawialne, niekopalne źródła energii obejmujące energię wiatru, energię promieniowania słonecznego, energię aerotermalną, energię geotermalną, energię hydrotermalną, hydroenergię, energię fal, prądów i pływów morskich, energię otrzymywaną z biomasy, biogazu, biogazu rolniczego oraz z biopłynów”.
W energetyce wiatrowej produkcja energii następuje w specjalnych turbinach ulokowanych na lądzie lub na większych zbiornikach wodnych. Energia wiatrowa jest nie tylko tania w uzyskaniu, ale również wydajna. Zgodnie z badaniami, jej rozwój popiera 8 na 10 Polaków. Natomiast wytwarzanie energii i ciepła z wykorzystaniem promieniowania słonecznego następuje dzięki instalacjom fotowoltaicznym oraz kolektorom grzewczym.
Zielona energia w praktyce
W energetyce wodnej wykorzystywane są specjalne budowle hydrotechniczne z systemem turbin, które zamieniają siłę płynącej lub opadającej wody w energię kinetyczną, a następnie elektryczną. Energetyka wodna ma znaczący wpływ na otoczenie przyrodnicze. Przyszłość zrównoważonej energii to energetyka geotermalna, gdzie wykorzystywane są zasoby wody pod powierzchnią ziemi, które mają od kilkudziesięciu do 100 st. C. Poprzez specjalne odwierty jest ona wydobywana, a następnie za pomocą odpowiednich instalacji przetwarzana w energię.
Nowoczesne trendy w zielonej energii uwzględniają energetykę z biomasy. Są to stałe lub ciekłe substancje pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego, które ulegają biodegradacji. Pochodzą z produktów, odpadów i pozostałości z produkcji rolnej i leśnej oraz przemysłu przetwarzającego ich produkty, a także z ziarna zbóż niespełniającego wymagań jakościowych. W wyniku ich przetworzenia powstają paliwa stałe, płynne lub gazowe, które w kolejnym etapie są spalane i tym samym uzyskuje się ciepło oraz energię elektryczną. Metoda ta w określonych warunkach może charakteryzować się emisyjnością porównywalną z energetyką opartą o paliwa kopalne (ze względu na emisję metanu z rozkładającej się materii organicznej), przez co może mieć znaczny wpływ na zmiany klimatyczne.
Innowacje w energii odnawialnej
Do dalszego zapewnienia stabilności systemu energetycznego kraju przyczynić się może również rozwój infrastruktury do produkcji i wykorzystania wodoru. Biorąc pod uwagę różne źródła energii odnawialnej, kolejną innowacyjną technologią w energetyce przyszłości jest energia jądrowa. Reaktory jądrowe są jednymi z najbardziej efektywnych i ekologicznych źródeł energii. Rozwój technologii reaktorów IV generacji, które wykorzystują nowoczesne paliwa i minimalizują produkcję odpadów radioaktywnych, wpływa na jeszcze większe zrównoważenie tej formy energii.
Ekologia a ekonomia
Rozwiązania ekologiczne są koniecznością, by chronić planetę, ale są także opłacalne ekonomicznie. Wyrazem połączenia aspektów ekologicznych i ekonomicznych jest nowa strategia rozwoju UE, czyli Europejski Zielony Ład. Realizacja zielonej transformacji ma przynieść korzyści dla gospodarki, dla ludzi i dla środowiska.
Rozwój innowacyjnych technologii energetycznych prowadzi do wzrostu gospodarczego i tworzenia nowych miejsc pracy. Energetyka przyszłości to nie tylko wyzwanie, ale również ogromna szansa na stworzenie lepszej i bardziej zrównoważonej przyszłości dla naszej planety. Dywersyfikacja źródeł energii oraz poprawa efektywności procesów energetycznych przekłada się na mniejszą zależność od wahań cen paliw i dostaw z zewnątrz.
Wyzwania i bariery
Wraz z rozwojem nowych technologii pojawiają się coraz bardziej zaawansowane rozwiązania, które wyznaczają przyszłość zrównoważonej energii. Należą do nich m.in. pociągi zasilane energią słoneczną. Jest to środek transportu, który może kursować cały dzień bez konieczności ładowania, gdyż panele słoneczne zwracają 75 proc. energii wytworzonej z powrotem do sieci energetycznej. Ciekawym rozwiązaniem są panele słoneczne wykonane z odpadów spożywczych. Ten rewolucyjny materiał został stworzony z odpadków warzywnych i owocowych.
Wyzwaniem technologicznym jest budowa bezłopatkowych turbin wiatrowych, które mogą być instalowane na terenach miejskich lub mieszkalnych i nie wymagają dużych przestrzeni jak w przypadku konwencjonalnych farm wiatrowych. Turbina tego typu jest zamocowana pionowo w ziemi za pomocą elastycznego pręta. Energię wytwarzają wibracje powstające na skutek kołysania się w zależności od prędkości wiatru.