Iako sve popularniji, dostupniji i zastupljeniji globalno, obnovljivi izvori energije i dalje sa sobom nose izvesnu kontraverzu. Sa jedne strane se borci za zaštitu životne sredine svesrdno zalažu za što hitniju tranziciju sa tradicionalnog načina „proizvodnje“ energije na alternativne oblike upozoravajući na kataklizmične ekološke posledice ukoliko do promene ne dođe. Oponenti (među kojima i neki vodeći svetski klimatolozi), sa druge strane osporavaju antropogeni uticaj na globalnu klimu. Realnost je da se klima menja (što niko ne osporava), da je globalni porast temperature evidentan kao i da još uvek, uprkos ogromnim naporima, ne postoji kredibilni model koji bi sa prihvatljivom tačnošću mogao predvideti globalni porast temperature na osnovu ukupne emisije ugljen-dioksida. Konačno, izvesno je i da je globalno započeo proces tranzicija ka obnovljivim izvorima energije.

Kako su obnovljivi izvori energije dobili na značaju?

Istorijski gledano, aktuelni proces prelaska sa tradicionalnih, fosilnih goriva na obnovljive izvore energije ima sve karakteristike prethodnih energetskih tranzicija. Do promene dolazi onog trenutka kada nove energetske tehnologije postanu dostupne širim društvenim krugovima, počnu da pružaju korisnicima bolju uslugu po nižoj ceni i postanu ekološki prihvatljivije.

Hiljadama godina drvo je korišćeno kao glavni energent. Bilo je svuda dostupno, lako za prikupljanje i transport, jeftino a uređaji za sagorevanje drveta jednostavne konstrukcije. Rast stanovništva, pre svega u urbanim sredinama doprineo je intenzivnoj deforestraciji. Drvo je korišćeno za grejanje, osvetljenje, pripremu hrane, topljenje ruda, a šume su dodatno krčene u potrazi za novim obradivim površinama. Intenzivna seča povećala je pritisak na šume što je uzrokovalo rast cene drveta. Sa porastom cene krenulo se u potragu za alternativama i ona je ubrzo pronađena – u sveprisutnom i  jeftinom uglju. Ugalj se prvobitno koristio samo za zagrevanje objekata, ali sa industrijskom revolucijom i uvođenjem parnih mašina koje su mogle da se koriste u bilo kojoj fabrici, potražnja za ugljem je počela ubrzano da raste. Zamena drveta ugljem u Americi odvijala se nešto sporije zbog velikih i još uvek netaknutih prostranstava pod šumom kao i zbog nedostatka adekvatne putne infrastrukture za transport uglja. Ipak, do 1900. godine gotovo sve razvijene zemlje su se kompletno preorjentisale na korišćenje uglja kao energenta. Ovaj period se vezuje i za intenzivnu elektrifikaciju i izgradnju elektrana na ugalj. Konsekventno, pritisak na šume se drastično smanjio. Zvuči paradoksalno ali može se reći da je upravo ugalj spasio evropske šume. Međutim, slično kao i sa drvetom, enormna potražnja za ugljem uticala je na smanjenje dostupnih rezervi i rast njegove cene. Dodatno, problemi sa zagađenjem vazduha, koji nastaju kao posledica sagorevanja uglja, postaju dramatični. Usred novonastale situacije, šezdesetih godina prošlog veka, vlade razvijenih zemalja razmatraju pravce budućeg razvoja energetike. Nuklearna energija i prirodni gas se izdvajaju kao dve moguće alternative. Početni entuzijazam povezan sa nuklearnom energijom naglo je nestao kada je postalo jasno da je izgradnja nuklearnih elektrana zapravo jako skupa, da postoji veliki broj bezbedonosnih i skupih sadržaja koji se moraju ispoštovati kao i činjenica da u troškove treba uračunati dekomisiju postrojenja. Dodatni problem predstavljao je i jak otpor stanovništva zabrinutog za svoju bezbednost. Priodni gas dugo nije bio razmatran kao moguća alternativa uglju zbog složenijeg postupka ekstrakcije i potrebe za komplikovanom transportnom i skladišnom infrastrukturom. To se menja uvođenjem savremenih, visokoefikasnih gasnih turbina, za proizvodnju električne energije, devedesetih godina dvadesetog veka kada i započinje globalna dominacija prirodnog gasa kao najčistijeg oblika fosilnih goriva.

Energetska kriza sedamdesetih godina ukazala je na problem zavisnosti od jednog energetskog izvora – fosilnih goriva kao i na potrebu za uvođenjem alternativnih (obnovljivih) izvora energije u cilju povećanja energetske sigurnosti. Dodatni podsticaj za ubrzani razvoj obnovljivih izvora energije bila je rastuća svest o ekološkim problemima povezanim sa upotrebom fosilnih goriva, prvenstveno zbog njihovog glavnog doprinosa emisiji gasova staklene bašte. Najznačajniji vidovi obnovljivih izvora energije su hidromehanička energija, energija dobijena iz biomase, geotermalna energija kao i energija sunca i vetra. Zajednička karakteristika im je da su ekološki prihvatljivi i praktično neiscrpni.

Električna energija dobijena kao rezultat mehaničkog rada vode predstavlja istorijski najznačajniji vid obnovljive energije. Iako je u pitanju jedan od najčistijih oblika obnovljive energije, potencijali velikih rečnih slivova, naročito u Evropi, su dobrim delom već iskorišćeni. O tome govori činjenica da se poslednjih godina beleži pad u broju novoizgrađenih hidroelektrana. Energija biomase predstavlja najstariji vid obnovljive energije. Biomasa se u velikoj meri još uvek koristi kao dominanti izvor energije u nekim nerazvijenim zemljama. Takođe, drvo danas zauzima značajno mesto i u energetskom miksu nekih razvijenih zemalja (na primer u Švedskoj 22%). Međutim, jedan od glavnih problema biomase je njena niska energetska gustina u poređenju sa fosilnim gorivima. Proizvodnja električne energije većih razmera iz biomase podrazumeva ogromne zasade što uz velike troškove sadnje, održavanja, seče i transporta značajno poskupljuje cenu dobijene energije koja bez ozbiljnijih subvencija države ne može da bude konkurentna sa cenom energije iz fosilnih goriva. Geotermalna energija se zasniva na korišćenju toplote zemlje koja je nastala tokom formiranja planete. Slično kao i kod hidromehaničke energije, većina povoljnih lokacija, sa značajnijim potencijalom, već je iskorišćena. Tokom 2019. godine kapacitet geotermalnih postrojenja uvećan je globalno za minornih 0.7 GW. Iako postoje ohrabrujuća pozitivna kretanja, pomenute tehnologije zbog nekonkurentnih cena ili nemogućnosti značajnijeg uvećanja kapaciteta ne mogu predvoditi globalnu energetsku tranziciju sa fosilnih goriva na obnovljive izvore. Taj potencijal imaju jedino solarna i energija vetra.

Sunčeva energija omogućava život i predstavlja glavni direktni izvor energije na Zemlji. Svi ostali oblici obnovljive energije, izuzev geotermalne, indirektno proizilaze iz solarne energije. Količina energije koja dospeva sa Sunca na Zemlju u vremenskom intervalu od samo devedeset minuta ekvivalentna je energiji koju „potroši“ celokupno čovečanstvo u toku jedne godine. Zbog toga ne treba da čudi zašto se već dugi niz godina ulažu ogromni napori na izradi sistema koji bi omogućili efikasnu konverziju solarne energije u električnu. Teorijske osnove kreirane su otkrićem fotoelektričnog efekta početkom dvadesetog veka, ali je bilo potrebno gotovo pedeset godina za izradu prve funkcionalne fotonaponske solarne ćelije. Od tada pa do danas efikasnost fotonaponskih sistema je drastično uvećana uz pad cene od početnih 100 dolara na ispod 0.3 dolara po vatu instalisane snage.

Prvi tehnički sistemi za iskorišćenje vetra u energetske svrhe vezuju se za drevnu Persiju i period oko 200 godine pre nove ere. Međutim, savremeni vetrogeneratori pojavili su se tek krajem osamdesetih godina u Danskoj. Prvi generatori bili su skromnog kapaciteta, od svega 50 kW. Od tada kreće stalna trka u proizvodnji većih i efikasnijih vetrogeneratora. Od 2021. godine se može očekivati serijska proizvodnja vetrogeneratora kapaciteta 12 MW po jednoj jedinici, sa prečnikom radnog kola većeg od 200 m. Kada bude proizveden, samo jedan takav vetrogenerator će moći da generiše i do 67 GWh električne energije godišnje, što je ekvivalentno godišnjoj potrošnji 16.000 prosečnih domaćinstava u EU.

Ohrabruje činjenica da se svake godine uvećava kapacitet instaliranih postrojenja zasnovanih na obnovljivim izvorima energije i da cena proizvedene energije na njima beleži stalni pad. Do kraja 2019. godine na globalnom nivou instalirano je rekordnih 200 GW sistema za proizvodnju električne energije iz obnovljivih izvora što je tri puta više u odnosu na novoinstalirane sisteme bazirane na fosilnim gorivima i nuklearnoj energiji zajedno. Istovremeno cena proizvedene elekrične energije iz fotonaponskih sistema za neke projekte je već ispod margine od 2 centa (USD) za kWh, dok je očekivanje da će do kraja godine cena za električnu energiju dobijenu iz vetrogeneratora biti oko 4 centa (USD) za kWh. Udeo obnovljivih izvora energije u globalnoj proizvodnji električne energije je sada blizu 30% sa tendencijom daljeg rasta. Sve ovo čini da je danas električna energija iz obnovljivih izvora dostupna i raspoloživa čak i po cenama nižim u  odnosu na energiju iz tradicionalnih, fosilnih goriva na mestima gde se to nikada ne bi očekivalo. Pre nekoliko godina, 2017. godine u Teksasu, centru Američke naftne industrije, „proizvodnja“ električne energije iz vetrogeneratora iznosila je 17% ukupno proizvedene energije, uz predviđanje da će u narednih par godina prevazići količinu energije dobijenu iz fosilnih goriva.

Na kraju može se zaključiti da smo svedoci nezaustavljivog procesa energetske tranzicije ka obnovljivim izvorima energije i da je čovečanstvo, pored svih prepreka, na dobrom putu da osigura održivu proizvodnju čiste energije za dobrobit budućih generacija.

[divider] – [/divider]

Dr Milan Protić, docent Fakulteta zaštite na radu u Nišu