Millised on energiamajanduse arengusuunad?

TUUL

▪ Inimkond on juba ammusest ajast kasutanud tuulejõudu purjelaevadega edasiliikumiseks, veskite tööks ja vee pumpamiseks. Kuid just viimastel aastatel on huvi tuuleenergia vastu haaranud kogu maailma. Kõrgtehnoloogilised tuulikud toodavad küllaltki saastevaba ja taastuvat energiat, mis praegu tagab elektri 35 miljonile inimesele maailmas. Taanis toodetakse puhtalt tuule jõul juba 20 protsenti elektrist. Tuuleenergia kasutamine kasvab jõudsas tempos ka Saksamaal, Hispaanias ja Indias, sealjuures väidab India end olevat maailma suuruselt viies tuuleenergia kasutaja. Ameerika Ühendriikides toodab elektrienergiat 13 000 tuulikut. Analüütikute väitel võiks see riik kõiki sobivaid paikasid kasutusele võttes katta üle 20 protsendi praegusest elektrivajadusest tuuleenergiaga.

PÄIKE

▪ Inimese valmistatud fotogalvaanilised elemendid muudavad päikesevalguse elektriks, kui päikesekiired ergastavad elementide elektrone. Kogu maailmas toodetakse sel meetodil ligikaudu 500 miljonit vatti elektrienergiat, kusjuures päikesepatareide turg kasvab aastas 30 protsenti. Kahjuks on fotogalvaanilised elemendid praegu veel võrdlemisi väheefektiivsed, nii et patareide abil toodetav elekter on võrreldes fossiilsete kütuste baasil saadava elektriga kallis. Pealegi kasutatakse patareide tootmisel selliseid toksilisi kemikaale nagu kaadmiumsulfiid ja galliumarseniid. Kuna need kemikaalid püsivad looduskeskkonnas sajandeid, „võib selliste vanades patareides leiduvate ainete ladustamine ja ümbertöötamine kujuneda väga tõsiseks probleemiks”, märgib „Bioscience”.

 GEOTERMILINE ENERGIA

▪ Kui kaevaksime maakoorde augu suunaga hõõguva tuuma poole, mille temperatuur on arvestuste järgi 4000 °C, kasvaks temperatuur keskmiselt 30 kraadi iga kaevatud kilomeetri kohta. Neile, kes elavad soojaveeallikate või vulkaaniliste lõhede läheduses, on maasisene soojus siiski kergemini kättesaadav. Maakoore kuumadest paikadest väljatungivat tulist vett või auru kasutatakse 58 maal majade kütmiseks või elektri tootmiseks. Island katab geotermilise energiaga umbes poole oma energiavajadusest. Teised maad, näiteks Austraalia, üritavad võtta kasutusele energia, mis on peidus hiiglaslikes tulistes ja kuivades kaljumassiivides vaid mõne kilomeetri sügavusel maapõues. „Australian Geographic” annab teada: „Mõningate teadlaste arvates saaks toota aastakümnete, isegi sajandite jooksul energiat, kui pumbata kuumadesse kihtidesse vett, misjärel ülikõrgel survel väljuv tuline vesi paneks tööle turbiinid.”

VESI

▪ Hüdroelektrijaamad katavad juba enam kui 6 protsenti maailma energiavajadusest. Nagu mainitakse raportis „International Energy Outlook 2003”, tagavad paari järgneva aastakümne jooksul „valdava osa taastuvenergiaallikate kasvu arengumaade, eriti Aasia arenguriikide laiaulatuslikud hüdroelektrijaamade projektid”. Ent „Bioscience” hoiatab: „Sageli katab paisuvesi lammimadalike väärtusliku, viljaka põllumaa. Lisaks mõjutavad tammid ökosüsteemi taime-, looma- ja mikroobikooslust.”

 VESINIK

▪ Vesinik on värvitu, lõhnatu ja põlev gaas ning universumis enamlevinud element. Maakeral moodustab vesinik taimse ja loomse koe põhiosa, on fossiilsete kütuste koostisosa ja üks kahest vee komponendist. Lisaks põleb vesinik palju puhtamalt ja efektiivsemalt kui fossiilsed kütteained.

Ajakirjas „Science News Online” märgitakse, et vett „saab lõhustada vesinikuks ja hapnikuks, kui seda läbistab elektrivool”. Kuigi sel meetodil võib toota hiigelkogustes vesinikku, „pole see pealtnäha lihtne protsess praegu veel majanduslikult tasuv”, kirjutab ajakiri. Maailmas juba toodavad vabrikud kokku umbes 45 miljonit tonni vesinikku, mida põhiliselt kasutatakse väetiste ja puhastusainete valmistamiseks. Ent vesiniku tootmisprotsessis kasutatakse fossiilseid kütuseid, mille tagajärjel tekib mürkgaas süsinikmonooksiid ja kasvuhoonegaas süsinikdioksiid.

Kõigele vaatamata peavad paljud vesinikku alternatiivkütustest kõige perspektiivikamaks ning arvavad, et see suudaks rahuldada inimkonna tulevased energiavajadused. Selliseks optimismiks annab alust viimasel ajal toimunud tähelepanuväärne edasiminek kütuseelemendiks kutsutava seadme väljaarendamisel.

KÜTUSEELEMENDIENERGIA

▪ Kütuseelement on seade, mis toodab elektrit mitte vesinikku põletades, vaid seda juhitava keemilise reaktsiooni käigus hapnikuga sidudes. Kui vesinikurikka fossiilse kütuse asemel kasutada puhast vesinikku, on reaktsiooni ainsad kõrvalproduktid soojus ja vesi.

Esimese kütuseelemendi töötas aastal 1839 välja briti jurist ja füüsik William Grove. Ent kütuseelementide kokkupanek oli kallis ning kütust ja muid komponente raske saada. Niisiis jäi see tehnoloogia kalevi alla kuni 20. sajandi keskpaigani, mil töötati välja Ameerika kosmoselaevu energiaga varustavad kütuseelemendid. Ka nüüdisaja kosmoselaevad töötavad kütuseelementidest saadava energia baasil, kuid praegusel ajal täiustatakse seda tehnoloogiat pigem maapealseid vajadusi silmas pidades.

Tänapäeval välja töötatavad kütuseelemendid peaksid tulevikus asendama sõidukite sisepõlemismootoreid, varustama elektriga ärihooneid ja elamuid ning andma energiat väikestele elektriseadmetele, näiteks mobiiltelefonidele ja arvutitele. Praegu selle artikli kirjutamise ajal on kütuseelementide poolt toodetav energia siiski üle nelja korra kallim kui fossiilsete kütuste baasil saadu. Sellele vaatamata investeeritakse selle tulevikutehnoloogia arendamisse sadu miljoneid eurosid.

Puhtama energia kasutuselevõtust tulenev kasu keskkonnale on ilmselge. Ent ilmselt jääb selle laiemas mastaabis rakendamisel takistuseks kulukus. Raportis „IEO2003” nenditakse: „Arvatavasti rahuldavad kasvavat energiavajadust tulevikus valdavalt fossiilsed kütused (nafta, maagaas ja kivisüsi), sest loodetavasti jäävad fossiilsete kütuste hinnad võrdlemisi madalaks, samas kui teistest kütustest saadav energia jääb tunduvalt kallimaks.”

[Pilt lk 9]

Kütuseelemendi baasil liikuv sõiduk, 2004

[Allikaviide]

Mercedes-Benz, USA

[Pildi allikaviide lk 8]

DOE Photo