Solarni paneli i električna vozila štede vodu i smanjuju onečišćenje

Usklađivanje tehnologija OIE s korištenjem vode i emisijama stakleničkih plinova.

Solarni paneli i električna vozila (EV) dvije su primarne tehnologije koje mogu pomoći u smanjenju ljudskog utjecaja na okoliš, bez žrtvovanja ljudske udobnosti života ili radikalnog mijenjanja svakodnevnog ponašanja. No i daje nam ostaju sljedeća pitanja: koliko ekoloških prednosti nude ove tehnologije i postoji li još nešto čime bi se u većoj mjeri moglo dodatno utjecati na smanjenje onečišćenje okoliša?

Novi članak ekonomistice Beiae Spiller i njezinih kolega, nedavno objavljen u Energy Economics, pokušava odgovoriti na gore navedena pitanja i to na primjeru kućanstava u Austinu (Texas). Ta kućanstva su dio Pecan Street Inc.-a, živućeg laboratorija (testbed) s inteligentnom mrežom i najvećom bazom podataka o potrošnji energije na svijetu. Pomoću detaljnih podataka na razini kućanstava u razdoblju od 2013. do 2015. godine, uspješno su praćene performanse solarnih panela i korištenja električnih vozila te su te akcije usklađene s dva bitna utjecaja na okoliš: korištenjem vode i emisijama stakleničkih plinova.

Ovaj rad potvrdio je hipotezu da se u Texasu upotrebom stambenih solarnih panela koristi manje vode te da se manje onečišćuje zrak u usporedbi s korištenjem energije iz središnje električne mreže, a vožnja električnih vozila umjesto benzinskih, općenito smanjuje korištenje vode u kućanstvima i njihove emisije u okoliš, usprkos tome što se električna vozila napajaju preko gradske mreže. Štoviše, ova analiza pokazuje koliko pažljivo i detaljno ispitivanje podataka vezanih za potrošnju energije može pomoći pri postizanju što većeg iskorištavanja prednosti čiste energije.

Povezanost potrošnje energije i vode

Poznato je da izgaranje fosilnih goriva, bilo u svrhu dobivanja električne energije ili izgaranje u benzinskim motorima pri vožnji automobila, u okoliš emitira plinove koji, prvenstveno, onečišćuju zrak. No vjerojatno vam se nameće pitanje kako središnja električna mreža i automobili koriste vodu?

Voda se koristi za proizvodnju različitih oblika energije, uključujući i energiju fosilnih goriva i benzina. Za proizvodnju električne energije u postrojenju koje radi na bazi prirodnog plina ili ugljena, potrebne su velike količine vode u raznim dijelovima procesa, kao i za hlađenje same elektrane. Postupci proizvodnje i pročišćavanja benzina također zahtijevaju velike količine vode, točnije, izračunato je da su za proizvodnju jednog galona benzina potrebna oko četiri galona vode.

S druge strane, vjetar i solarni PV,  kao obnovljivi izvori energije, ne trebaju gotovo nikakvu količinu vode za dobivanje energije te nema emisija stakleničkih plinova ili drugih onečišćujućih tvari u procesu.

Solarna energija

Utvrđeno je da solarni paneli u Texasu imaju jako velik i pozitivan utjecaj kako na potrošnju vode tako i na emisije stakleničkih plinova, smanjivši navedenim putevima utjecaj kućanstava na okoliš za oko 75 posto (prijašnjim istraživanjem Pecan Street-a također je dokazano kako se korištenjem solarnih panela u kućanstvu potrošnja vode smanjila za otprilike 79 posto).

U Texasu su tijekom dana, dok Sunce sja, glavni izvori energije prirodni plin i ugljen. Dakle, ako se sva potrebna energija dobiva iz vlastitog izvora energije solarnog panela, izbjegava se korištenje energije gradske mreže prilikom čijeg se dobivanja u zrak emitiraju velike količine stakleničkih plinova.

Važno je naglasiti da će kućanstva dodatno poboljšati svoj ekološki utjecaj okretanjem solarnih panela prema jugu gdje će biti više izloženi Sunčevim zrakama tijekom dana. Međutim, ovaj sustav može doći u sukob s lokalnim električnim sustavom koji pokušava maksimizirati proizvodnju u razdobljima najveće potražnje, uglavnom u poslijepodnevnim satima kada se stanovništvo vraća s posla ili iz škole. Tako Pecan Street subvencionira vlasnike solarnih panela u svojoj zajednici, koji su solarne panele odlučili postaviti prema zapadu, generirajući tako više električne energije tijekom poslijepodnevnog razdoblja, ali manje tijekom cijelog dana.

Bolje razumijevanje potrošnje energije po satu i pripadajućih emisija može rezultirati boljom informiranošću politike električnog sustava što može dovesti do smanjenja ukupnih troškova, uključujući i one koji se odnose na okoliš.

Električna vozila

U ovom radu ispitano je imaju li električna vozila koja se napajaju preko gradske električne mreže pozitivan utjecaj na okoliš, točnije na potrošnju vode i emisije stakleničkih plinova u Texasu.

Potpuno razumijevanje utjecaja električnih vozila na okoliš prema provedenim mjerenjima ovog rada nije moguće jer električna vozila ne koriste benzin čime se smanjuju emisije stakleničkih plinova i potrošnja vode, ali se također pune preko gradske mreže koja se u Texasu napaja korištenjem fosilnih goriva čime se povećava i potrošnja vode i emisije stakleničkih plinova.

Da bi se mogle kvantificirati ekološke prednosti električnih vozila, prvo se mora razmotriti koje bi vozilo koristili članovi kućanstva ako nisu kupili EV. Vlasnici vozila imaju puno izbora na tržištu, a učinkovitost goriva nije jedini odlučujući faktor. Na primjer, obitelj s puno djece ili netko tko treba uz automobil koristi i prikolicu vjerojatno ne bi bio voljan mijenjati veličinu vozila ili konjske snage u korist kompaktnijeg električnog vozila. S druge strane, osoba koja je zadovoljna manjim vozilima može prilikom odluke veću pažnju posvetiti učinkovitosti goriva tako da je, u tom slučaju, električno vozilo dobra alternativa.

Razumijevanje alternativnog izbora bio bi ključ u mjerenju utjecaja EV na okoliš: što je manja učinkovitost goriva alternativnog vozila, to je električno vozilo pogodnije za okoliš. Otkriveno je da ako je alternativni izbor vozila nekoga kućanstva hibridno vozilo (ono koje za pokretanje koristi dva ili više izvora energije-najčešće kombinacija benzinskog ili dizelskog motora s elektromotorom), korištenje električnog vozila može povećati potrošnju vode. Smanjenje potrošnje benzina je jako malo zahvaljujući visokoj učinkovitosti hibridnog vozila, a EV svoje baterije puni na električnoj mreži.

Autori ovog rada smatraju da se korištenjem EV svakako i uvijek smanjuju emisije stakleničkih plinova bez obzira na drugo, alternativno vozilo.

Rezultati ovoga istraživanja ukazuju na tri rješenja politike sustava električne energije:

1. Pobrinuti se da vozila poput SUV-ova i kamiona imaju električnu ponudu, na čemu već rade proizvođači poput Tesle i Volva. To će pomoći pri usmjeravanju onih koji zahtijevaju vozila većih dimenzija ka odabiru električne opcije takvih vozila, što bi značajno smanjilo njihov negativan ekološki utjecaj.

2. Prilikom kupnje novog električnog vozila, dobro osmišljen program rabata kojim prodavač plaća kupcu da preda svoje neispravno vozilo kako bi se ono pravilno zbrinulo (kao što je poboljšan "Cash-for-Clunkers" program iz 2009. godine) mogao bi dovesti do još većeg smanjenja utjecaja vožnje automobila na okoliš.

 3. Osigurati da što veći udio energije električne mreže dolazi od Sunca i vjetra, čime se dodatno poboljšava ekološka učinkovitost električnih vozila, točnije smanjenje korištenja vode i emisija stakleničkih plinova. Pogotovo usvajanjem sve većeg korištenja EVs, čista mreža pomoći će u dostizanju ekološki prihvatljivijeg transportnog sektora.

Zaključak

Solarni paneli i električna vozila pomoći će stvoriti put ka čišćoj budućnosti, ali potrebno se domoći detalja korištenja tih tehnologija kako bi se osigurale njihove maksimalne prednosti po okoliš. Što je više podataka prikupljeno i ispitano, to će donositelji odluka bolje dizajnirati energetske programe i poticaje za poboljšanje karaktera utjecaja na okolišu.  

B.K.

VEZANE VIJESTI

Ovo je prva planinska solarna farma na svijetu

Solarna elektrana tvrtke Romande Energie osvojila je prestižnu švicarsku nagradu Watt d'Or i to kao najbolja inovacija u području obnovljivih izvora energije za 2020. godinu.

I punionice za električna vozila mogu biti ugodno mjesto za odmor

Arhitektonska tvrtka COBE sa sjedištem u Kopenhagenu nedavno je predstavila projekt možda najljepših i najodrživijih stanica za punjenje električnih vozila na svijetu. Ove ultra brze solarne stanice su u cijelosti izgrađene od reciklabilnih materijala, a njihova posebnost nije samo u tome što omogućuju punjenje vozila za 15 minuta, već vozačima također nude lijepo i ugodno mjesto za odmor i opuštanje.

PRIJAVITE SE NA NEWSLETTER