Odnawialne źródła energii (tzw. OZE) czym i jak działają?

Odnawialne źródła energii nazywane są w skrócie OZE. W głównej mierze, oznaczają one zasoby naturalne, które się nie wyczerpują. Pozyskiwanie ciepła i prądu z tych źródeł, nieustannie zyskuje na popularności. Odnawialne źródła energii są przyszłością i nadzieją na wszelkie ograniczenia związane ze zmianami klimatycznymi. Mimo, iż dotychczas korzystaliśmy z paliw kopalnych, dziś już mamy większą świadomość i wiemy, że są one przyczyną nie tylko zanieczyszczenia środowiska, ale także wzrostu średniej globalnej temperatury i wyczerpywania się zasobów Ziemi.

Głównym źródłem energii w Polsce jest węgiel. Ze względów środowiskowych, ekonomicznych i społecznych, powinniśmy przestać z niego korzystać jak najszybciej. Tradycyjne zasoby naturalne do pozyskiwania energii mają to do siebie, że nieustannie się wyczerpują. Dodatkowo, kolejnym ich minusem są rosnące ceny. Jak uporać się z tymi problemami? Coraz więcej mówi się o bezpiecznym i tanim pozyskiwaniu energii, a mianowicie o odnawialnych źródłach energii – OZE.

Czym są odnawialne źródła energii – OZE?

Odnawialne źródła energii to takie źródła energii, których zasób w krótkim czasie się odnawia, dlatego iż użytkowanie nie prowadzi do jakiegokolwiek deficytu. Do odnawialnych źródeł energii zaliczamy przede wszystkim: promienie słoneczne, wiatr, spadki rzek, pływy i fale morskie, a także geotermię, wodę, powietrze i biomasę. Odnawialne źródła energii wykorzystują naturalne zasoby Ziemi, które nie są szkodliwe dla środowiska w postaci emisji CO2. Jak sama nazwa wskazuje – odnawialne źródła energii, nie wyczerpują się i są w stanie bardzo szybko się zregenerować. Wiele krajów na całym świecie rezygnuje z gazu, węgla i ropy na rzecz odpowiedzialnego wykorzystywania odnawialnych zasobów środowiska.

Jak działają odnawialne źródła energii?

- Słońce jako odnawialne źródło energii
Energia słoneczna, inaczej solarna, daje możliwość produkcji dwóch rodzajów energii, a mianowicie: ciepła – z wykorzystaniem kolektorów słonecznych, oraz energii elektrycznej – za pomocą ogniw fotowoltaicznych. Zadaniem kolektorów słonecznych jest odbieranie energii cieplnej promieniowania słonecznego i przekazywanie jej przez tzw. czynnik grzewczy i wymiennik ciepła w zbiorniku (bojlerze), aby ogrzać wodę. Urządzenia te są przeznaczone w głównej mierze do podgrzewania wody użytkowej i basenowej, a rzadziej do wspomagania centralnego ogrzewania domu. Aby wykorzystać energię słońca, możemy wykorzystać również ogniwa fotowoltaiczne. Ogniwa te zamieniają energię promieniowania słonecznego w energię elektryczną. To właśnie z ogniw buduje się panele fotowoltaiczne, które w połączeniu z konstrukcją mocującą, falownikiem, zabezpieczeniami elektrycznymi i przewodami mogą stanowić w pełni instalację fotowoltaiczną.

- Wiatr jako odnawialne źródło energii
Aby móc przetworzyć energię wiatru, a więc przemieszczające się masy powietrza w energię elektryczną, niezbędne nam będą turbiny wiatrowe, których lokalizacja możliwa jest na lądzie lub w wodzie. Działanie turbin wiatrowych polega na tym, że energia wiatru jest „zbierana” poprzez obracające się łopaty wirnika, a następnie przetwarzana przez generator na prąd elektryczny.

- Woda płynąca jako odnawialne źródło energii
Spadek wody, czyli to, że woda z rzek spływa z wyżej położonych terenów takich jak np. wyżyny lub góry, do zbiorników wodnych, a więc do jezior lub mórz na nizinach, wykorzystywana jest przez elektrownie wodne. Co decyduje o ilości potencjalnej energii, którą można pozyskać z tego źródła energii? Przede wszystkim wysokość spadku wody. Przepływająca woda wprawia w ruch urządzenie zwane turbiną, które jest bezpośrednio połączone z prądnicą wytwarzającą prąd.

- Grunt, woda i powietrze jako odnawialne źródła energii
Energia geotermalna, nazywana także energią z wnętrza Ziemi, pobierana jest głównie z ciepła wód geotermalnych, a także z energii zawartej w gruncie, czyli z gleby i wód gruntowych.
Jak pozyskuje się energię geotermalną? Głównie instalując gruntowe pompy ciepła. Urządzenia te pozwalają na zasilanie w energię instalacji grzewczych, chłodzących i podgrzewających wodę użytkową w domach.

Systemy, które są oparte o gruntowe pompy ciepła wymagają przede wszystkim odwiertów i drążenia w ziemi lub dużych przestrzeni, w przypadku gdy decydujemy się na pompę z poziomym wymiennikiem gruntowym. To najbardziej efektywne i stabilne źródło pozyskiwania energii cieplnej, przeznaczonej do ogrzewania domów. Na pompę ciepła można się zdecydować z pominięciem prac ziemnych. Należy wtedy wybrać pompę ciepła typu powietrze-woda. Tego rodzaju pompa, będzie wykorzystywać energię słoneczną zgromadzoną z powietrzu atmosferycznym. Bardzo istotnym aspektem jest to, że pompy ciepła do działania potrzebują stałego dostępu do prądu. System może więc stać się niezależny od energii pobieranej z sieci, pod warunkiem, że zainstaluje się panele fotowoltaiczne. Pompa ciepła może zapewnić nam ekologiczne ogrzewanie oraz chłodzenie domu.

- Biomasa jako odnawialne źródło energii
Biomasa może być również nośnikiem energii odnawialnej. Biomasa jest materią roślinną i zwierzęcą, która ulega biodegradacji. To także baza do produkcji różnych biopaliw, a mianowicie: gazowych, ciekłych i stałych, w tym pellety i brykiety. Najbardziej znanym biopaliwem jest pellet drzewny. Czemu zawdzięcza swoją popularność? Między innymi temu, że produkowane obecnie kotły peletowe są niemal bezobsługowe i ekologiczne, co gwarantuje duży komfort użytkowania tych urządzeń.

Dlaczego warto zdecydować się na odnawialne źródła energii?

Produkcja energii z odnawialnych źródeł przyczynia się między innymi do rozkwitu innowacyjnych sektorów gospodarki, a mianowicie np. w sektorze usług inżynieryjnych, informatycznych, medycznych i doradczych. Dodatkowo, produkcja energii z odnawialnych źródeł ma wpływ na rozwój wysokowydajnych i niskoemisyjnych branży wytwórczych takich jak np. przemysł chemiczny, farmaceutyczny, maszynowy, elektrotechniczny i elektroniczny oraz samochodowy co w konsekwencji skutkuje rozrastaniem się rynku pracy. Z wszelkich analiz wynika, że przy zastosowaniu dzisiejszych technologii, możliwe jest zaspokojenie już 70% zapotrzebowania na energię w Polsce tylko z energii odnawialnej. Zakładając dalszy postęp technologii, z całą pewnością uda się osiągnąć jeszcze wyższy wynik.