Představte si svět, ve kterém se díky mezinárodnímu úsilí povede omezit produkci skleníkových plynů natolik, že neovlivní klima planety. Dejme tomu, že technologický pokrok umožní vyrábět naprostou většinu elektrické energie víceméně ekologicky, v solárních, jaderných či – pokud se na okamžik staneme technooptimisty – v termojaderných elektrárnách. Přidejme ještě třetí, zřejmě nejméně pravděpodobný předpoklad: lidstvo budoucnosti se čistým energetickým zdrojům „navzdory“ uskromní a spokojí se s ročním nárůstem výroby energie o jediné procento. Vzhledem k tomu, že populační růst je znatelně vyšší než zmiňované jedno procento, znamenalo by to, že se vyspělá část světa poměrně zásadně uskromní.
Máte pocit, že svět je zachráněn? Takhle nějak by měl vypadat trvale udržitelný rozvoj? Možná se pletete. Do hry totiž vstupuje odpadní teplo.
Exponenciální past
Podle na internetu zveřejněných výpočtů Nicka Cowerna a jeho kolegy Chihaka Ahna z britské School of Electrical, Electronic and Computer Engineering lidstvo svou spotřebou energie ke globálnímu oteplování významně přispívá posledních sto let. Všechna vyrobená energie bez rozdílu se totiž nakonec rozptýlí jako teplo.
Cowern s Ahnem zvažovali vývoj v hrubých rysech popsaný v prvních dvou odstavcích. Podle optimistického scénáře navrženého Jamesem Hansenem z NASA by odstavení uhelných elektráren v příštích čtyřech desetiletích vedlo k tomu, že se lidský příspěvek ke skleníkovému efektu kolem roku 2050 zmenší natolik, že nebude významně ovlivňovat klima.
Otázka je, zda někdy poleví poptávka po energii. V roce 2004 lidstvo vyprodukovalo zhruba 500 exajoulů elektrické energie (5 × 1020 J), tedy téměř 150 000 terawatthodin. Jednoprocentní roční přírůstek by za jedno století tuto hodnotu téměř ztrojnásobil. V celé průmyslové éře přitom spotřeba energie – nejen elektřiny, rostla podstatně rychleji.
Globální oteplení je výslednicí mnoha jevů. V principu je způsobeno tím, že do systému vstupuje víc energie, než z něj vychází. Kromě přirozeného kolísání sluneční aktivity do hry vstupuje nerovnováha způsobená člověkem. Následky hladu po energii lze částečně omezit vhodnou volbou využívaných zdrojů.
Z hlediska skleníkových plynů jsou atomové elektrárny bezproblémové. Ovšem když se bere v úvahu odpadní teplo, situace se mění. Velektřinu se totiž proměňuje energie, která by jinak zůstala ukrytá v uranu. To samé platí o termonukleárních elektrárnách budoucnosti, kde však ubudou starosti s radioaktivním odpadem.
Nejmenší dopad by zřejmě měla stavba fotovoltaických elektráren. Ty totiž využívají paprsky, které Zemi stejně ohřívají. Sluneční panely však pohlcují znatelně víc tepla než běžný povrch. Proti přirozenému stavu „přilákají“ navíc dalších 10 až 40 procent tepelné energie a způsobují tak zvýšení průměrné teploty ve svém okolí.
Problém by mohl vyřešit vývoj nové generace článků, které by zužitkovávaly jen fotony s nejvyšší energií. Další z hlediska tepelné rovnováhy Země bezproblémové varianty, jako větrníky či příbojové elektrárny, by potřeby lidstva jen těžko uspokojily.
Máte pocit, že svět je zachráněn? Takhle nějak by měl vypadat trvale udržitelný rozvoj? Možná se pletete. Do hry totiž vstupuje odpadní teplo.
Exponenciální past
Podle na internetu zveřejněných výpočtů Nicka Cowerna a jeho kolegy Chihaka Ahna z britské School of Electrical, Electronic and Computer Engineering lidstvo svou spotřebou energie ke globálnímu oteplování významně přispívá posledních sto let. Všechna vyrobená energie bez rozdílu se totiž nakonec rozptýlí jako teplo.
Cowern s Ahnem zvažovali vývoj v hrubých rysech popsaný v prvních dvou odstavcích. Podle optimistického scénáře navrženého Jamesem Hansenem z NASA by odstavení uhelných elektráren v příštích čtyřech desetiletích vedlo k tomu, že se lidský příspěvek ke skleníkovému efektu kolem roku 2050 zmenší natolik, že nebude významně ovlivňovat klima.
Otázka je, zda někdy poleví poptávka po energii. V roce 2004 lidstvo vyprodukovalo zhruba 500 exajoulů elektrické energie (5 × 1020 J), tedy téměř 150 000 terawatthodin. Jednoprocentní roční přírůstek by za jedno století tuto hodnotu téměř ztrojnásobil. V celé průmyslové éře přitom spotřeba energie – nejen elektřiny, rostla podstatně rychleji.
Globální oteplení je výslednicí mnoha jevů. V principu je způsobeno tím, že do systému vstupuje víc energie, než z něj vychází. Kromě přirozeného kolísání sluneční aktivity do hry vstupuje nerovnováha způsobená člověkem. Následky hladu po energii lze částečně omezit vhodnou volbou využívaných zdrojů.
Z hlediska skleníkových plynů jsou atomové elektrárny bezproblémové. Ovšem když se bere v úvahu odpadní teplo, situace se mění. Velektřinu se totiž proměňuje energie, která by jinak zůstala ukrytá v uranu. To samé platí o termonukleárních elektrárnách budoucnosti, kde však ubudou starosti s radioaktivním odpadem.
Nejmenší dopad by zřejmě měla stavba fotovoltaických elektráren. Ty totiž využívají paprsky, které Zemi stejně ohřívají. Sluneční panely však pohlcují znatelně víc tepla než běžný povrch. Proti přirozenému stavu „přilákají“ navíc dalších 10 až 40 procent tepelné energie a způsobují tak zvýšení průměrné teploty ve svém okolí.
Problém by mohl vyřešit vývoj nové generace článků, které by zužitkovávaly jen fotony s nejvyšší energií. Další z hlediska tepelné rovnováhy Země bezproblémové varianty, jako větrníky či příbojové elektrárny, by potřeby lidstva jen těžko uspokojily.
