Strona główna

Możliwy udział odnawialnych źródeł energii w rozwiązywaniu podstawowych problemów rozwoju wsi i kraju Wiesław Ciechanowicz, Stefan Szczukowski Konsorcjum „Bioenergia na Rzecz Rozwoju Wsi”


Pobieranie 51.49 Kb.
Data19.06.2016
Rozmiar51.49 Kb.


Możliwy udział odnawialnych źródeł energii w rozwiązywaniu

podstawowych problemów rozwoju wsi i kraju
Wiesław Ciechanowicz, Stefan Szczukowski

Konsorcjum „Bioenergia na Rzecz Rozwoju Wsi”
W pracach [1,2] wykazano, że technologia produkcji metanolu z biomasy, węgla przy udziale mionowo katalitycznej syntezy jądrowej mogłaby tworzyć cykl metanolu w skali globalnej, który by spełniał równocześnie, sprzeczne z punktu widzenia możliwości korzystania z węgla kopalnego, dwa dążenia ludzkości: zachowanie klimatu ziemskiego dla przyszłych pokoleń oraz zrównoważoną przyszłość cywilizacji.

Mogłoby to także dać Polsce realną szansę rozwiązać problemy wsi, łagodzenia zadłużenia kraju oraz stać się energety­­cznie samowystarczalną w horyzoncie 2030 roku. Szczególnie dlatego, że koszty produkcji metanolu według patentu Konsorcjum [3, str. 146], mogą być porów­ny­wal­ne z kosztami produkcji metanolu wyłącznie z węgla kopalnego [4].

Powstaje kwestia, którą wyjaśnia się w niniejszym opracowaniu, czy wyżej wymienione problemy rozwoju wsi i kraju można by rozwiązywać stosując wyłącznie odnawialne źródła energii.
1 Problemy rozwoju wsi i kraju [2]

Przypomnijmy:

- Polska zajmuje 4 miejsce w skali świata po Chinach, Indiach i Turcji pod względem liczby ludności bezpośrednio   zatrudnionych w rolnictwie.

- Produkt Krajowy Brutto przypadający na ludność rolniczą w liczbie 14.4097 miliona osób odniesiony do około   16.9 mln hektarów użytków rolnych w latach 2002-03 był dla roku 2003-04 około 12-to krotnie mniejszy w   porównaniu do PKB przypadającego średnio na mieszkańca Polski oraz ponad 60 –krotnie mniejszy w   porównaniu do PKB przypadającego na mieszkańca UE-15.

- W budżecie na 2006 rok przewidywano zadłużenie w kwocie 160 mld USD. Oznacza to, że gospodarka Polski    zadłużała się w latach 1994-2006 dodatkowo każdego roku o około 9 mld USD. W budżecie na 2007 rok    przewiduje się, że kwota zadłużenia wzrośnie z 9 mld USD do 10 mld USD. Konsekwencją dalszego zadłużania się gospodarki polskiej byłby kryzys ekonomiczny kraju.
Jedyną szansą zmniejszania rozmiaru ciągłego zadłużenia karu jest uczestnictwo Polski na pojawiającym się globalnym rynku metanolu, jako alternatywy dla ropy. Uczestnictwo z produktem globalnym wysoko przetworzonym, w którym uczestniczyłaby biomasa lignocelulozowa jako produkt polskiej wsi.

Takie rozwiązanie zawiera polski patent, integrujący produkcję metanolu z biomasy i węgla przy udziale syntezy jądrowej ze źródłami odnawialnymi oraz z bardziej sprawnym wykorzystywaniem węgla w elektrowniach. Wartość sprzedaży produkowanego metanolu mogłaby stanowić około 62000 USD/ha [9]. Stwarzałoby to potencjalne możliwości znacznego wzrostu wartości dodanej brutto produkcji metanolu przy wykorzystywaniu biomasy, jako jednej ze składowych tworzących Produkt Krajowy Brutto, przypadającej na jeden hektar ziemi uprawnej, osiągalnej w wymiarze 13000 USD/ha.

Przyjmując liczbę zatrudnionych w uprawie i produkcji metanolu, na obszarze 1 miliona ha uprawy biomasy, ocenianą na 300000 osób, wartość PKB przypadająca na jednego zatrudnionego mogłaby stanowić 43000 USD.
Powstaje kwestia jakie inne odnawialne względnie nieodnawialne źródła energii mogłyby poprzez uczestnictwo w globalnym systemie energii tworzyć szansę dla rozwiązywania problemów polskiej wsi oraz kraju?
2 Odnawialne źródła energii [3 str. 71, 5,6]

Do odnawialnych źródeł energii zalicza się: energię słoneczną wykorzystywaną bezpośrednio, energię kinetyczną wiatrów, energię wnętrza oceanów, fal morskich, pływów morskich, energię wnętrza skorupy ziemskiej, energię rzek i energię biomasy. Odnawialne źródła energii można podzielić na globalnie dostępne i lokalnie dostępne w poszczególnych krajach lub regionach.

Pierwszą grupę, a więc ogólnie dostępne stanowią jedynie: energia słoneczna manifestującą się w postaci promieniowania świetlnego oraz energia wnętrza skorupy ziemskiej.

Do drugiej grupy można zaliczyć: energię słoneczną wykorzystywaną w postaci promieniowania świetlnego lub cieplnego, energię kinetyczną wiatrów, energię wnętrza oceanów, fal morskich, pływów morskich, gorące źródła energii wnętrza skorupy ziemskiej i energię kinetyczną rzek.


3 Globalnie dostępne odnawialne źródła energii [3 str.80]

Powstaje kwestia, przy wykorzystywaniu jakich odnawialnych źródeł energii oraz jakich technologii, zapewniających neutralność wobec efektu cieplarnianego, mogłaby być pozyskiwana:

- globalnie dostępna energia elektryczna lub ciepło wykorzystywane w gospodarce komunalno bytowej i   obiektach użyteczności publicznej.

Ażeby pozyskiwać energię pod postacią promieniowania świetlnego należy stosować ogniwa fotowoltaiczne. Dla pozyskiwania energii słonecznej w postaci promieniowania cieplnego, stosowane są odpowiednie kolektory słoneczne. Pierwsze wykorzystują zjawisko fotoelektryczne wewnętrzne, drugie zjawisko promieniowania cieplnego.


Energia promieniowania świetlnego jako globalnie dostępne źródło energii odnawialnej

Jedynym globalnym odnawialnym pierwotnym źródłem energii dla uzyskania energii elektrycznej jako wtórnego nośnika energii może być energia promieniowania świetlnego wykorzystywana przy udziale satelitarnych elektrownii słonecznych [5]. Mają one składać się z części orbitalnej i naziemnej. Podstawowymi elementami części orbitalnej są: panele ogniw fotowoltaicznych, generator mikrofal i antena nadawcza. Część naziemną ma stanowić antena odbiorcza.

Przekazywanie mocy rzędu 10000 MW wymagałoby umieszczenia na orbicie okołoziemskiej obok paneli o długości boku 4 km anteny nadawczej o średnicy 1 km. Dla zapewnienia sprawności odbioru mocy rzędu 55 -75 % średnica naziemna anteny odbiorczej winna wynosić 7 km.

Te uwarunkowania jak również możliwość zaistnienia takich zagrożeń dla środowiska jak:

- naruszenie bilansu energii Ziemi poprzez powiększanie warstw chmur w wyniku wydmuchu wielkiej   ilości pary silników rakietowych,

- efektu biologicznego promieniowania fal elektromagnetycznych oraz

- możliwości interferencji transmitowanych mikrofal z falami radiowymi, mogących powodować   niebezpieczne sytuacje w funkcjonowaniu nawigacji lotniczej,

eliminują, jako globalnie źródło energii przyszłych cywilizacji, energię promieniowania słonecznego, bez względu na uwarunkowania ekonomiczne, nawet dla krajów rozwijających technologie przestrzeni kosmicznych.
Energia wnętrza skorupy ziemskiej jako globalnie dostępne odnawialne źródło ciepła

Jedynym globalnym odnawialnym źródłem ciepła jest ciepło wymieniane w skorupie ziemskiej na zasadzie przewodzenia. Jest teoretycznie dostępne w każdym punkcie powierzchni Ziemi. Określa się je mianem suchych źródeł geotermicznych. Wykorzystywanie ich wymaga wiercenia studni na głębokość kilku kilometrów dla uzyskania odpowiedniej różnicy temperatur i formowania na tej głębokości odpowiednich powierzchni wymiany ciepła. Suche źródła geotermiczne są obarczone dużym elementem niepewności ze względu na rozeznanie potencjalnych zasobów, koszty i wpływ na środowisko.

Te aspekty, jak również fakt, że to ciepło jest ciepłem niskotemperaturowym, a więc niskiej jakości, nie może być rozważane jako globalnie dostępne samodzielne źródło ciepła o określonej temperaturze. Aby podnieść jakość tego źródła należałoby go kojarzyć z pompą cieplną zasilaną globalnie dostępnym odnawialnym źródłem energii elektrycznej, gazem lub węglowodorami, co nie jest osiągalne z skali kuli ziemskiej.

Na podstawie przedstawionych informacji przyszła cywilizacja nie będzie dysponować globalnie dostępnymi odnawialnymi źródłami energii elektrycznej względnie ciepła ekonomicznie akceptowalnych. Brak jest także źródła paliwa ciekłego mogącego stanowić alternatywę dla ropy.


4 Lokalnie dostępne odnawialne źródła energii

Powstaje więc kwestia wykorzystywania lokalnie dostępnych źródeł energii odnawialnej, dostępnych w Polsce jak: energia słoneczna promieniowania świetlnego i cieplnego, gorące źródła geotermiczne, energia kinetyczna wiatrów, energia kinetyczna rzek oraz biomasy.



Energia promieniowania świetlnego jako źródło energii elektrycznej

Ogniwa fotowoltaiczne są półprzewodnikami posiadającymi zdolność bezpośredniej przemiany światła słonecznego w energię prądu elektrycznego.

Warunkami akceptowalności ekonomicznej ogniw fotowoltaicznych to lokalizacja ogniw na obszarach o dużym nasłonecznieniu oraz masowa produkcja. Jeżeli zamierzony cel obniżania kosztów byłby osiągnięty, energia słoneczna bezpośrednio przetwarzana w ogniwach fotowoltaicznych na terenach o dużym nasłonecznieniu, jak strefy podzwrotnikowe, szczególnie w Afryce, mogłaby stać się podstawowym źródłem energii elektrycznej.
Energia promieniowania cieplnego jako źródło ciepła

Dla pozyskiwania energii słonecznej w postaci promieniowania cieplnego, stosowane są odpowiednie kolektory słoneczne. Rozróżnia się je ze względu na współczynnik koncentracji promieniowania słonecznego i temperatury czynnika roboczego [5]. Są to kolektory niskotemperaturowe płaskie, średniotemperaturowe soczewkowe, wysokotemperaturowe w formie luster i heliostatów, które koncentrują promieniowanie słoneczne na zbiorniku umieszczonym na wieży, bardzo wysokotemperaturowe w postaci parabolicznych talerzy.

Obecnie powstają perspektywy znacznego obniżenia kosztów inwestycyjnych ogniw fotowoltaicznych. Jeżeli to zostanie osiągnięte staną się dominującymi źródłami energii na obszarach o dużym nasłonecznieniu eliminując równocześnie opłacalność stosowania kolektorów średniotemperaturowych, wysokotemperaturowych oraz bardzo wysokotemperaturowych. Pozostają więc kolektory niskotemperaturowe płaskie mające już znaczne zastosowanie w regionach o średnim współczynniku nasłonecznienia wynoszącym kilka procent, jakie ma miejsce między innymi w regionach morza śródziemnego lub innych regionach o analogicznym położeniu geograficznym.

Na podstawie powyżej przedstawionych informacji energia promieniowania świetlnego oraz cieplnego jako lokalne odnawialne źródła energii nie mogą przyczyniać się do rozwiązywania wyżej określonych problemów rozwoju wsi i kraju.


Gorące źródła geotermiczne

Ciepło unoszone z wnętrza skorupy ziemskiej na zasadzie konwekcji objawia się w postaci naturalnych źródeł gorącej wody, pary nasyconej lub przegrzanej. Nazywa się je gorącymi źródłami geotermicznymi. Występują one tylko w nielicznych miejscach następują­cych krajów: Salwadoru, Islandii, Japonii, Meksyku, Nowej Zelandii, Stanów Zjednoczonych, Włoch i Rosji.

Wstępne wyniki badań wskazują na możliwości wykorzystywania energii geotermicznej w niektórych obszarach Polski.

Przydatność energii wnętrza skorupy ziemskiej jest ograniczona. Nie może ona bowiem znaleźć zastosowania w procesach wymagających ciepła wysokotemperaturowego.


Energia kinetyczna wiatrów

Wadą elektrowni wiatrowych jest wpływ wahań pogody. Mogą one stać się nieistotne z punktu widzenia wykorzystywania energii kinetycznej wiatrów pod warunkiem rozwiązania problemu magazynowania energii. Najbardziej realnym sposobem magazynowania energii jest produkcja wodoru wytwarzanego metodą elektrolityczną.

Istnieje możliwość lokalizacji generatorów na sztucznych wyspach zwanych „farmami wietrznymi” w pobliżu brzegów morskich. Korzyści są oczywiste. Prędkość wiatrów na wybrzeżu jest na ogół dwukrotnie większa aniżeli na lądzie. Ponieważ moc generatorów wiatrowych jest proporcjonalna do trzeciej potęgi prędkości wiatru, generator umieszczony na morzu może produkować 8-krotnie więcej energii w porównaniu z generatorem zlokalizowanym na lądzie. Ponadto problem zajęcia terenu przestaje istnieć.

Wahania pogody nie zezwalają na planowanie znacznego udziału generatorów wietrznych w sektorze energii elektrycznej. Chociaż istniałyby możliwości instalowania wymaganej mocy farm wietrznych, nie mogą stanowić źródła, które likwidowałoby całkowicie ewentualny deficyt energii elektrycznej.


Energia rzek

Energię potencjalną i kinetyczną rzek wykorzystuje się do napędu turbin wodnych instalowanych w elektrowniach wodnych. Energia potencjalna, określona położeniem zbiornika wodnego względem turbiny, jest przemieniana na energię kinetyczną. Energię kinetyczną determinuje prędkość przepływu strumienia wody. Światowe potencjalne zasoby energii rzek wynoszą 2,857 mln MW. Aktualnie wykorzystuje się zaledwie 0,152 mln MW. Należy zauważyć, że elektrownie wodne charakteryzują się niskimi kosztami eksploatacji i wysokimi kosztami inwestycyjnymi z uwagi na konieczność budowy zbiorników wodnych.

Ze względu na szybki rozruch i szybkie wchodzenie na pełną moc elektrownie wodne są szczególnie przydatne dla pokrywania szczytowego zapotrzebowania na energię. Ze względu na wysokie koszty inwestycyjne mogą znaleźć zastosowanie, gdy mała retencja wodna miałaby dodatkowo spełniać, miedzy innymi funkcję gromadzenia wody, która byłaby wykorzystywana do nawadniania roślin, szczególnie biomasy lignocelulozowej.
Energia biomasy

Biomasa jest formą gromadzenia energii słonecznej, w wyniku którego rośliny produkują węglowodany z dwutlenku węgla zawartego w atmosferze i wody w obecności promienio­wania słonecznego. Energia gromadzona w formie organicznej powstałej w wyniku fotosyntezy stanowi potencjalną energię zasobów biomasy: organicznej materii drzew i materii produktów spożywczych.

Skład chemiczny biomasy tworzą: węgiel, wodór i tlen. Energię uzyskiwaną w wyniku przetwarzania biomasy można określać mianem bioenergii.

Rozróżnia się biomasę lignocelulozową jako roślinę wyłącznie energetyczną oraz biomasę roślin spożywczych.



Biomasę lignocelulozową, jako materię organiczną drzew, tworzą trzy podstawowe składniki: celuloza, hemiceluloza, lignina. Ta forma biomasy jest reprezentowana przez rośliny energetyczne jak: wierzba, ślazowiec pensylwański i trawy energetyczne, między innymi takie jak miskantus.

Biomasę w formie roślin konsumpcyjnych stanowią tradycyjne uprawy spożywcze, takie jak zboża, rzepak buraki cukrowe i inne okopowe. Podstawowymi składnikami tych roślin są cukry i skrobia. Znanymi cukrami występującymi w roślinach są sachary­dy i glukoza.

Podstawowy czynnikiem decydującym o tym, które rośliny mogą być wykorzysty­wane do celów energetycznych jest to aby:

- energia zawarta w biomasie przewyższała znacznie energię potrzebną na jej uprawę i pozyskanie. Stosunek tych   dwóch wielkości określa się mianem sprawności energetycznej przetwarzania.

Największą wartość tego stosunku dla biomasy roślin konsumpcyjnych charakteryzuje się pszenica i rzepak, wynosi ona odpowiednio 1.05 i 1.02. Wartość energetyczna żyta i ziemniaków wynosi 0.69 i 0.66 [3 str. 102].

Oznacza to, że biomasa roślin spożywczych nie może być rozważana jako alternatywa dla paliw ropopochodnych. Może natomiast przyczyniać się do czystości powietrza atmosferycznego na terenach o dużym zagęszczeniu pojazdów mechanicznych. Wynika to z faktu, że spaliny silników wewnętrznego spalania samochodów zawierają nie spalone tlenki węgla i węglowodory. Pierwsze powodują wylew krwi do mózgu, drugie są przyczyną powstawania chorób nowotworowych.

Jednakże, należy podkreślić, że zyski na ekologii i pozytywny bilans dwutlenku węgla, nie kompensują strat ekonomicznych. Nie mogą dlatego być uważane jako mogące przyczyniać się do rozwiązywania podstawowych problemów wsi i kraju.

Biomasa lignocelulozowa charakteryzuje się znaczną wartością sprawności energetycznej przetwarzania jej do wtórnych nośników energii, wynoszącą nawet ponad 14. Ze względu na wysokie koszty pozyskiwania jej, bezpośrednie wykorzystywanie jako pierwotnego nośnika energii, zastępując węgiel, przy obecnych cenach węgla czyniłyby ją nie konkurencyjną wobec paliw kopalnych.

Mając na uwadze możliwość osłabiania efektu cieplarnianego, nie uwzględniając obecnie opłacalności ekonomicznej, biomasa lignocelulozowa po zgazowaniu mogłaby być wykorzystywana w niedalekiej przyszłości jako źródło wodoru w ceramicznych ogniwach paliwowych o jednostkowej mocy 20-50 kW, 250 kW do 1 MW [7]. Są one opracowywane w ramach projektu badawczego przez Konsorcjum 9 instytucji w UE, na który przeznaczono 5.8 mln Euro. Pierwsze jednostki demonstracyjne mają być osiągalne w końcu obecnej dekady. Oczekuje się, że komercjalizacja tego typu ceramicznych ogniw paliwowych nastąpi w połowie następnej dekady.

Biomasa lignocelulozowa może wspólnie z węglem kopalnym oraz mionowo katalityczną syntezą jądrową uczestniczyć w produkcji metanolu stosując technologię opatentowaną przez Konsorcjum „Bioenergia na Rzecz Rozwoju Wsi” [8].
Odpady zawierające substancję materialną [9]

W szeregu instytucjach naukowych takich krajów jak USA, Belgii, Holandii, Korei, Niemiec, opracowuje się technologie bezpośredniej przemiany substancji materialnej, zawartej w ściekach komunalnych i przemysłowych, bezpośrednio w energię elektryczną. Są to mikrobiologiczne ogniwa paliwowe wykorzystujące bakterie [8-16].

Istotą mikrobiologicznego ogniwa paliwowego, jest to, że mikroorganizmy „czerpią” elektrony bezpośrednio z atomów wodoru, zawartego w molekułach związków organicznych, stanowiących ciekłe odpady, w sensie pierwotnych nośników energii. Tworzą w ten sposób prąd elektronów, a więc prąd elektryczny.

Skala możliwej substytucji energii nieodnawialnej ściekami będzie obejmować:

- wszelkie ścieki komunalne na terenach zurbanizowanych, ścieki produkcji roślinnej i przemy­sło­wej oraz ścieki    gospodarstw domowych na terenach nie zurbanizowanych.

Omawiane technologie mogą być osiągalne w bliskiej przyszłości. Rozwój technologii mikrobiologicznych ogniw paliwowych nie będzie wymagał znacznych nakładów finansowych, tak jak w przypadku innych źródeł odnawialnych względnie energii jądrowej.

Ponadto, stosując mikrobiologiczne ogniwa paliwowe można by nie tylko „czerpać” bezpośrednio energię ze ścieków, ale także utylizować je do czystej wody, oszczędzając znaczne sumy pieniędzy.

Dla przykładu, koszt utylizacji 125 litrów ścieków rocznie w USA wynosi 25 USD. Według prof. Bruce Logana, USA, twórcy technologii „czerpania” elektronów ze ścieków, wartość potencjalnej energii zawartej w ściekach jest około 10-krotnie większa niż stanowi koszt ich utylizacji. Technologia w skali pilotowej ma być osiągalna za 1 do 3 lat a komercjalizacja w ciągu 10 lat. Słowa te zostały wypowiedziane w 2004 roku i opublikowane przez The American Society of Mechanical Engineers.


5 Uwagi końcowe

Brak jest globalnie dostępnych odnawialnych źródeł energii, które mogłyby być wykorzystywane w układach energetycznych. Brak jest także lokalnie dostępnych odnawialnych źródeł energii, które mogłyby współzawo­dni­czyć pod względem ekonomicznym z nieodnawialnymi źródłami energii jakimi są paliwa kopalne. Jedyny wyjątek to biomasa roślin spożywczych. Nie dlatego, że może współzawodniczyć z paliwami ropopochodnymi, ale przede wszystkim dlatego aby zmniejszać w aglomeracjach miejskich wpływ użytkowania tych paliw w silnikach wewnętrznego spalania na zdrowie ludności zamieszkującej te aglomeracje.

Świat zdaje sobie sprawę z tego, że maksymalny udział odnawialnych źródeł energii może stanowić jedynie 20 % przyszłego zapotrzebowania na energię. Ma ono wzrosnąć w 2045 roku w stosunku do 2000 roku o 50 %.

Dlatego kraje wysoko rozwinięte skupiają się na możliwie szybkiej komercjalizacji technologii generatorów energii o wysokiej sprawności, ekonomicznie opłacalnych. Mają one przyczyniać się do zmniejszania zapotrzebo­wa­nia na pierwotne nośniki energii.

Są to ogniwa paliwowe, które tworzą prąd elektryczny z elektronów bezpośrednio czerpanych z atomów wodoru.

Jedynym produktem ubocznym ogniw paliwowych jest woda. Oznacza to, że produkcja energii z wodoru jest neutralna wobec środowiska naturalnego.

Ażeby produkcja energii przez ogniwa paliwowe była całkowicie neutralna wobec środowiska, pozyskiwanie wodoru też musiałoby być neutralne. Ten przypadek może jedynie zaistnieć, gdy źródłem wodoru byłaby energia kinetyczna wiatru wykorzystywana w procesie elektrolizy wody. Jednakże wymagana energia dla wyprodukowania wodoru przewyższa wartość energii zawartej w wyprodukowanym wodorze. Z tego względu odnawialne źródła energii, manifestujące się w postaci energii elektrycznej, wykorzystywanej w elektrolizie wody będą miały ograniczone znaczenie w bezpośrednim wykorzystywaniu wodoru w ogniwach paliwowych.

Oznacza to, że świat nie może rezygnować z nieodnawialnych źródeł energii. Nie może też dlatego, że nośnik wodoru jakim byłby metanol, pozyskiwany przy wykorzystywaniu biomasy lignocelulozowej byłby kilkakrotnie droższy w porównaniu z metanolem uzyskiwanym z węgla kopalnego.

Technologia produkcji metanolu, zawarta w polskim patencie, mogłaby tworzyć cykl metanolu w skali globalnej, który by spełniał równocześnie, sprzeczne z punktu widzenia możliwości korzystania z węgla kopalnego, dwa dążenia ludzkości: zachowanie klimatu ziemskiego dla przyszłych pokoleń oraz zrównoważoną przyszłość cywilizacji.

Daje to Polsce realną szansę rozwiązać problemy wsi, łagodzenia zadłużenia kraju oraz stać się energety­­cznie samowystarczalną w horyzoncie 2030 roku. Szczególnie dlatego, że koszty produkcji metanolu według patentu Konsorcjum [3, str. 146], mogą być porów­ny­wal­ne z kosztami produkcji metanolu wyłącznie z węgla kopalnego [4]. Stwarza to także szansę produkcji paliwa XXI wieku nie tylko opłacalnej ekonomicznie, ale równocześnie spełniającej warunek neutralności wobec efektu cieplarnianego.
Reasumując, należy stwierdzić co następuje:

Wyłączny udział jakichkolwiek odnawialnych źródeł energii nie będzie mógł przyczyniać się do rozwoju podstawowych problemów wsi i kraju, jak wyrównywanie luki ekonomicznej i cywilizacyjnej pomiędzy wsią i miastem oraz zmniejszania zadłużenia kraju, względnie tworzenie podstaw do samowystarczalności kraju. Dotyczy to szczególnie biopaliw wytwarzanych jedynie z biomasy roślin spożywczych.

Nie jest ze wszech miar możliwe ażeby Polska, której zadłużenie obecnie wzrasta każdego roku o dalsze 10 mld USD, uprawiała rzepak na 2 milionach hektarów, dotując nie tylko producentów rzepaku ale także producentów przetwarzających rzepak do biopaliw. W konsekwencji dodatkowo kumulujące się zadłużenie Polski, wynoszące w 2006 roku 160 mld USD, będzie prowadzić do katastrofy ekonomicznej kraju.

Nie jest także możliwe wytwarzać metanol jedynie z biomasy lignocelulozowej. Koszt produkcji byłby kilkakrotnie wyższy w porównaniu do kosztów produkcji wyłącznie z węgla. Nie mogłoby to być zaakceptowane przez system motoryzacyjny świata, stanowiący siłę napędową rozwoju cywilizacji, ze względu na możliwość zaistnienia światowego kryzysu.

Jedynie metanol z biomasy, węgla kopalnego przy udziale neutronów o wysokich energiach mógłby spełniać określone wymagania przyszłego rynku, którego produkcja i użytkowanie byłyby neutralne wobec efektu cieplarnianego.

Opłacalność ekonomiczna produkcji metanolu, według patentu polskiego, będzie rosła w miarę wzrostu udziału węgla kopalnego w jego produkcji. Koszty produkcji biomasy wyznacza głównie powierzchnia jej uprawy. Natomiast wzrost udziału węgla w produkcji metanolu, a tym samym wzrost opłacalności ekonomicznej produkcji, będzie wzrastał w miarę wzrostu wydajności biomasy z hektara uprawy. W konsekwencji będzie następował wzrost zdolności asymilacyjnej biomasy, stwarzając szansę zwiększania udziału węgla w produkcji metanolu.

I to jest istotą tworzenia podstaw dla rozwiązywania problemu bezrobocia bezpośrednio na obszarach wiejskich, poprzez czynienie produkcji metanolu przy udziale biomasy opłacalną ekonomicznie. W konsekwencji spowoduje to wzrost PKB odniesiony do hektara użytków rolnych, stworzy szansę finansowania małej retencji wodnej, stanowiącej około 10 mld USD na nawadnianie 1 miliona ha użytków rolnych.
Literatura

1. Ciechanowicz W., Mion jako katalizator w globalnym cyklu paliwowym XXI wieku, AURA 1/2007.

2. Ciechanowicz W., Główne tezy programu Konsorcjum „Bioenergia na Rzecz Rozwoju Wsi”, AURA 2/2007.

3. Ciechanowicz W., Szczukowski S., Paliwa i Energia XXI Wieku szansą Rozwoju Wsi i Miast, Oficyna     Wydawnicza W I T, Warszawa 2006.

4. Commercial–Scale Demonstration of The Liquid Phase Methanol (LPMEOHTM) Process, Project     Performance Summary, Clean Coal Technology Demonstration Program, June 2004.

5. Ciechanowicz W., Energia Środowisko i Ekonomia, IBS, PAN 1-wyd. 1995, 2-gie wyd. 1997.

6. Ciechanowicz W., Bioenergia a Energia Jądrowa, Wyższa Szkoła Informatyki Stosowanej i Zarządzania,     Warszawa 2001.

7. Fuel Cell Industry Report, March 2006 Vol. 8. No. 3.



8. Ciechanowicz W., Szczukowski S., Patent P 365770, Sposób wytwarzania metanolu, 2004.

9. Ciechanowicz W., Mikrobiologiczne ogniwa paliwowe przetwarzające ścieki organiczne bezpośrednio do elektryczno­     ści, w przygotowaniu do publikacji.



©snauka.pl 2016
wyślij wiadomość