Vodik (H 2 , eng. hydrogen, njem. Wasserstoff) najčešći je element u Svemiru i jedan od najčešćih na Zemlji. Ipak, na Zemlji se gotovo isključivo nalazi u vezanom obliku, odnosno u raznim kemijskim spojevima. U zraku atmosfere u čistom ga stanju pri normalnim uvjetima ima vrlo malo – između 0,0001 i 0,0002% (volumnih). Kao tvar, vodik je otkriven u 18. stoljeću (Henry Cavendish, 1766. godine). Najlakši je element u prirodi i čak je 14 puta lakši od zraka. Na sobnoj je temperaturi (21 °C) i pri atmosferskom tlaku u plinovitom stanju, bez boje, okusa i mirisa, zapaljiv, ali neotrovan.

 

Kemijska i fizikalna svojstva vodika po mnogočemu su razlčita od drugih elemenata. Toplinska mu je vodljivost sedam puta veća nego kod zraka, a kroz čvrste stijenke difundira pet puta brže od zraka. Mogućnost njegovog istjecanja kroz spojeve i pukotine stijenki posuda i cijevi mnogo je veća nego bilo kojeg drugog plina, ali se u slučaju istjecanja značajno brže raspršuje u okolicu čime zapaljiva smjesa nastaje samo u neposrednoj blizini mjesta istjecanja. U slučaju duljeg doticaja s vodikom, osobito pri povišenim temperaturama, neki čelici postaju kruti, što se može spriječiti odgovarajućim odabirom materijala.Na zraku vodik gori blijedoplavim, gotovo nevidljivim plamenom temperature oko 2045 °C (na čistom kisiku gotovo 2800 °C) pri čemu ne nastaje čađa, a zračenje plamena je oko 10 puta manje nego kod drugih gorivih plinova. Zbog toga je i smanjena opasnost od zagrijavanja neposredne okolice i mogućih ozljeđivanja ljudi. Njegovim izgaranjem nastaje samo vodena para, posve neškodljiva za okoliš. Područje zapaljivosti vodika u zraku iznosi od 4 do 75% njegovog volumnog udjela. Donja mu je granica zapaljivosti na zraku četiri je puta viša nego za benzin i dva puta viša nego za propan. Područje zapaljivosti vodika u čistom kisiku kreće se između 4 i 95% volumnog udjela. Ipak, energija potrebna za zapaljenje na zraku je 12 puta manja nego kod benzina, ali je brzina izgaranja 8 puta veća.

Dok se pri uobičajenim temperaturama i tlakovima najveći broj drugih plinova zbog ekspanzije prigušivanjem hlade, taj je proces kod vodika neznatno inverzan. Pri normalnim se uvjetima vodik ukapljuje na temperaturi oko -253 °C (20 K). Kako niže vrelište ima samo helij, na toj temperaturi svi plinovi osim njega prelaze u čvrsto agregatno stanje. Ukapljeni je vodik proziran, bez boje i mirisa, nekorozivan i nereaktivan, a gustoća mu iznosi samo 1/40 gustoće vode.

U kemijskom je smislu vodik redukcijsko sredstvo (reducens) i spaja se s brojnim drugim elementima. Najčešća mu je uporaba kao reaktivni sudionik reakcija, zaštitni plin, važna sirovina u brojnim industrijama, za oplemenjivanje u kemijskoj, farmaceutskoj ili prehrambenoj industriji itd.

Postupci pohrane vodika u spremnike smanjivanjem volumena (stlačivanjem) poznati su već stotinjak godina. Osnovni je nedostatak takvih spremnika njihova prilično velika masa u odnosu na masu pohranjenog vodika. Ipak, to se u posljednje vrijeme riješava primjenom kompozitnih materijala što također omogućava više tlakove. Hlađenjem stlačenog vodika do niskih temperatura (npr. -193 °C) može se povećati količina pohranjenog plina. Za svemirske se letove koristi tzv. kašasti vodik, odnosno smjesa koju čini 50% krutog i 50% ukapljenog vodika pri uvjetima trojne točke. Vodik se također može pohranjivati u krutom obliku, vezan u raznim spojevima. Odgovarajuća smjesa željeza i titana tada na sebe veže vodik koji se pri tome skrućuje, odnosno tvori hidride. Kako je to egzoterman proces, spremnik pri punjenju valja hladiti, a pri pražnjenju zagrijavati.

GORIVE ĆELIJE

Gorive ćelije ili gorivi članci (eng. fuel cells, njem. Brennstoffzellen) u elektrokemijski pre­tvarači energije koji iz kemijske energije goriva izravno, bez pokretnih djelova i izgaranja, proizvode električnu (i toplinsku) energiju. Sam naziv 'gorive' pri tome pomalo zavarava jer u njima ništa ne gori. Valja još spomenuti kako se kod nas nazivaju i gorivnim ćelijama (člancima ili elementima).

Po svome su načelu rada gorive ćelije slične baterijima, ali za razliku od njih, gorive ćelije zahtijevaju stalan dovod goriva i kisika. Pri tome gorivo može biti vodik, sintetski plin (smjesa vodika i ugljičnog dioksida), prirodni plin ili metanol, a produkti njihove reakcije s kisikom su voda, električna struja i toplina, pri čemu je cijeli proces, zapravo, suprotan procesu elektrolize vode.

Ovisno izvedbi, odnosno o primijenjenom elektrolitu, postoji više vrsta gorivih ćelija. Alkalijske gorive ćelije kao elektrolit koriste kalijev hidroksid, sumpornu kiselinu ili membranu na osnovi ionske zamjene i za svoj rad zahtijevaju posve čist vodik i kisik. Zbog toga se i koriste samo u svemiskom programu (Space Shuttle), ali nakon nezgode šatla Challenger NASA ozbiljno razmatra njihovu zamjenu suvremenijima – gorivim ćelijama s polimernom membranom. Zbog vrlo povoljnog omjera postignute snage i mase one su vrlo zanimljve za primjenu u automobilima i u stacionarnim energetskim postrojenjima malih snaga (od 200 do 250 kW). Gorive ćelije s fosfornom kiselinom također su već komercijalizirane i najčešće se koriste u kontejnerskim energetskim postrojenjima u kojima kao gorivo služi prirodni plin. Zbog visokih se pogonskih temperatura gorive ćelije s rastopljenim karbonatom i krutim oksidom nazivaju visokotemperaturnima i još su u fazi razvoja, iako je izvedeno nekoliko pokusnih postrojenja (snage i do 2 MW).

U glavne prednosti gorivih ćelija ubrajaju se visoki stupnjevi djelovanja (teoretski i do 90%, a stvarni oko 50%), pretvorba energije bez pokretnih djelova, mala razina buke te nikakve ili vrlo male količine štetnih ispušnih plinova. Zbog tih razloga gorive ćelije privlače sve veću pozornost za primjenu u vozilima i za proizvodnju električne energije.

Iako je načelo njihovog rada otkriveno još u 19. stoljeću (Sir William Grove, 1839. godine), prvi su put u praksi primijenjene u svemirskim programima Gemini i Apollo, ali je tek u posljednjem desetljeću prošloga stoljeća njihova tehnologija napredovala do granice komercijalizacije. Za sada je glavna pre­preka za veću primjenu visoka cijena koja je dobrim dijelom rezultat pojedinačne, a ne serijske proizvodnje (što je uobičajeno za sve nove tehnologije). Ipak, može se očekivati da će se njihova tehnologija probiti na tržište i u desetljećima koja dolaze postupno istisnuti uobičajene tehnologije pretvorbe energije u automobilima i u postrojenjima za proizvodnju električne energije.

Način rada gorivih ćelija
Od svih drugih izvedbi, za primjenu se najprikladnijima smatraju gorive ćelije s polimernom membranom, prije svega za pogon automobila. Razlog tome su visoki stupnjevi djelovanja, rad pri razmjerno niskim temperaturama zbog čega se vrlo brzo može doseći puna snaga, vrlo povoljan omjer postignute snage i mase te kruti elektrolit (polimerna membrana) zbog čega nema problema s održavanjem njegove čistoće i korozijom.

Glavni dio gorivih ćelija s polimernom membranom upravo je polimerna membrana, koja se najčešće izrađuje od politetrafluoretilena (teflona) s per­fluo­ro­sulfonskim skupinama (kao vodičima iona) i poznata je pod trgovačkim nazivima Nafion (tvrtke DuPont), Flemion ili Aciplex, a u SAD-u su razvijene i vrlo tanke (
S obje strane membrane u neposrednom doticaju s njom nalaze se planarne porozne elektrode s platinom kao katalizatorom. Suvremene elektrode imaju manje od 0,3 mg platine po cm 2 . Elektrokemijske se reakcije do­ga­đaju na površini katalizatora u doticaju s polimerom. Na jednu se elektrodu (anodu) dovodi vo­dik, a na drugu (katodu) kisik ili kisikom bogata smjesa, primjerice zrak iz okolice. Na anodi se u doticaju s platinom vodik razlaže na elektrone i protone prema sljedećoj kemijskoj reakciji:

H 2 ® 2e – + 2H + .

Elektroni se odvode u struj­ni krug preko električki ­vodljive elektrode i kolektorskih, odnosno sepratorskih ploča, a protoni prolaze kroz polimernu protonski vo­dljivu membranu. Na dru­goj strani membrane, na površini elektrode, također uz prisutnost katalizatora (platine), protoni vodika se kreću s kisikom i elektronima koji su prošli kroz vanjski strujni krug (po mogućnosti i obavili koristan rad, npr. pogon elektromotora). Rezultat te elektrokemijske reakcije na katodi je čista voda:

2e – + 2H + + 1/2 O 2 ® H 2 O.

Ukupna je reakcija sljedeća:

H 2 + 1/2 O 2 ® H 2 O.

Teoretski potencijal te reakcije iznosi 1,23 V. Međutim, on zbog gubitaka u praksi iznosi oko 1 V pri otvorenom električnom krugu, tj. bez opterećenja. Pri opterećenju su gubici veći pa je normalni radni napon ovisan o struji. Maksi­malna se snaga postiže kod napona oko 0,5 V. Nazivni se napon može odabrati po volji između napona otvorenog kruga i napona koji odgovara maksimalnoj snazi, ali se najčešće odabire između 0,6 i 0,7 V. Ako se odabere premalen nazivni napon, tada je stupanj djelovanja mali, a ako se odabere prevelik, stupanj djelovanja je velik, ali je gustoća snage mala.

Osnovna značajka gorivih ćelija je njihova polarizacijska ili I-V krivulja koja prikazuje ovisnost napona o opterećenju, odnosno o jakosti struje. Kako bi takav prikaz bio neovisan o veličini gorivih ćelija, umjesto jakosti se koristi gustoća jakosti struje, odnosno jakost struje po jedinici površine (u A/cm 2 ).

GORIVE ĆELIJE U AUTO INDUSTRIJI
Najveći je dio tih vozila proizveden prilagodbom postojećih modela. Kod nekih od njih pogon se isključivo osniva na gorivim ćelijama, a kod nekih je pogon hibridan i koriste Ni-MH (Jeep, Renault FEVER, Toyota, Daihatsu) ili Li ionske baterije (Nissan) ili ultrakapacitore (Honda FCX-V3). Pri tome se vrlo malo proizvođača odlučilo za primjenu stlačenog vodika kao goriva, čemu je glavni razlog smještaj spremnika za vodik. Pri tome je dodatni nedostatak vrlo mala količina tako pohranjenog goriva što omogućava prelazak tek 160 km, dok vozila s jednim spremnikom ukapljenog vodika mogu prijeći i 400 km. Inače, iskoristivost goriva u takvim je vozilima vrlo dobra i iznosi od 20 do 25 km/l. Vozila s pogonom na metanol s jednim punjenjem goriva mogu preći mnogo veći put, oko 500 km, što je jednako vozilima na uobičajena goriva (benzin, dizel).

Nekoliko je osnovnih mogućnosti za primjenu gorivih ćelija kao dijela pogonskog sustava vozila:◦gorive ćelije služe kao osnovni izvor energije za pogon elektromotora, dok je dodatni akumulator potreban samo za paljenje (kao kod motora s unutarnjim izgaranjem)◦gorive ćelije služe za pokrivanje osnovnih, a baterije za pokrivanje vršnih pogonskih opterećenja pri pogonu elektromotora (tzv. hibridna paralelna izvedba, jer gorive ćelije i baterije rade usporedno)◦gorive ćelije služe za punjenje baterija koje su osnovni izvor energije za pogon elektromotora (tzv. hibridna serijska izvedba, jer gorive ćelije napajaju baterije, a one pokreću motor)◦gorive ćelije služe samo kao pomoćni izvor energije (npr. za električni sustav), dok se pogon može izvesti na bilo koji drugi način (prikladno npr. za hladnjače s velikom potrošnjom električne energije za pogon rashladnog i klimatizacijskog sustava).

Smještaj spremnika za vodik u osobnim automobilima predstavlja značajan problem zbog visokih zahtjeva koji se postavljaju na sustav spremnika, osobito kada se radi o stlačenom vodiku. Za razliku od toga, kod autobusa postoji dovoljno mjesta na krovu, što je prednost i s gledišta sigurnosti jer je vodik lakši od zraka pa u slučaju propuštanja odlazi ravno u vis. Na razvoju takvih autobusa rade svi vodeći svjetski proizvođači: DaimlerChrysler, MAN, Neoplan, Renault/IVECO, a nekoliko njih već je iskušano u javnom prijevozu nekih američkih i kanadskih gradova.

Osim za pogon osobnih vozila i autobusa, gorive ćelije su također prikladne i za pogon specijalnih vozila ili radnih strojeva (npr. vozila za golf-igrališta, viličare, kosilice za travu i sl). Uz to, gorive ćelije mogu poslužiti i za pogon motocikala, za što je u svijetu (ponajviše u Aziji) već izvedeno nekoliko prototipova.

Ipak, najveći problem u razvoju primjene gorivih ćelija za pogon vozila predstavljaju slabe mogućnosti za opskrbu vodikom. Zbog toga svi vodeći proizvođači razmatraju drugačiji način opskrbe vodikom, to jest integraciju gorivih ćelija sa sustavom (reformerom) za dobivanje vodika ili vodikom bogatog plina iz drugih, raspoloživih goriva. S obzirom na razvijenu infrastrukturu, najprikladnijim se smatra običan benzin, no on pak nije prikladan za reformiranje. Proizvođači goriva stoga traže druge mogućnosti za primjenu u gorivim ćelijama, primjerice hidrotretiranu naftu, hidrokrekate, alkilate/izomerate ili ukapljena goriva dobivena od prirodnog plina. Također je moguća primjena metanola, odavno poznatog kapljevitog goriva (uz to i 'biogoriva') koje je jednostavno za reformiranje.

Za dobivanje vodika iz benzina ili metanola razvijeno je nekoliko tehnologija, primjerice katalitička parcijalna oksidacija, reformiranje parom ili autotermalno reformiranje (kombinacija prethodnih). Osnovni je zahtjev u svim tim procesima dovođenje udjela CO na najmanju moguću mjeru (50 do 100 ppm), jer je on osobito nepoželjan kod ćelija s polimernom membranom (katalizator za takve ćelije koje koriste reformirano gorivo se stoga ne izvodi od čiste platine, već od legure platine i rutenija).

Unatoč očitoj prednosti – mogućnosti uporabe uobičajenih, kapljevitih goriva čime se rješava problem opskrbe vodikom i njegove pohrane u vozilu, primjena reformera ima i nekoliko osnovnih nedostataka:◦ipak dolazi do štetnih emisija, iako su one gotovo zanemarive ("ultra-male")◦smanjuje se učinkovitost cijelog pogonskog sustava◦povećava se složenost, veličina, masa i cijena pogonskog sustava◦reformer zahtijeva određeno vrijeme zagrijavanja za početak proizvodnje vodika (15 do 30 min) što se, doduše, može riješiti primjenom hibridnih izvedbi◦dugoročno gledano, nečistoće iz goriva nepovoljno djeluju na reformer, a dodatni produkti reformera na gorive ćelije (o čemu još nema dovoljno podataka).

Gorive ćelije za proizvodnju električne energije
Stacionarna postrojenja gorivih ćelija za proizvodnju električne energije mogu se podijeliti prema nekoliko osnovnih načela:◦namjeni◦povezanosti s potrošačima (mrežom)◦nazivnoj izlaznoj snazi◦odgovaranju na opterećenja◦vrsti goriva◦smještaju◦mogućnosti kogeneracije.

S obzirom na namjenu, stacionarna postrojenja gorivih ćelija mogu biti:◦osnovni izvor energije, kada u cijelosti zamjenjuju postojeći sustav opskrbe ili su mu konkurent ili kada sustava uopće nema (npr. u ruralnim područjima, na otocima i sl)◦dodatni (pomoćni) izvor energije, u paralelnom radu s elektroenergetskim sustavom, za pokrivanje temeljnih ili vršnih opterećenja◦dodatni izvor energije u kombiniranom sustavu s obnovljivim izvorima koji ne mogu uvijek pokrivati potrošnju (FN sustavi, vjetroelektrane)◦pričuvni izvor energije, u slučaju prekida uobičajene opskrbe.

Prema povezanosti s mrežom, odnosno elektroenergetskim sustavom (tj. potrošačima), stacionarna se postrojenja gorivih ćelija mogu izvesti:◦u paralelnom načinu rada s mrežom: postrojenje pokriva većinu potreba svojih potrošača, osim u kratkom razdoblju vršnog opterećenja kada se mogu opskrbljivati i iz mreže◦u interkonektiranom načinu rada s mrežom: postrojenje je stalno povezano s elektroenergetskim sustavom (mrežom)◦samostalno: potrošači su spojeni samo na vlastitu mrežu postrojenja koje mora biti sposobno odgovarati na promjene opterećenja◦kao pričuvna: postrojenje se uključuje samo u slučaju prekida uobičajene opskrbe (osobito duljeg od 30 min) i mora imati mogućnost brzog uključivanja te se često kombinira s baterijskim ili drugim pričuvnim izvorima.

Stacionarna se energetska postrojenja gorivih ćelija prema nazivnoj izlaznoj snazi dijele u četiri osnovne skupine, o čemu ovise područja primjene:◦sa snagom manjom od 10 kW: za obiteljske kuće, kampove, prijenosne električne generatore itd.◦sa snagom između 10 i 50 kW: za stambene zgrade i manja naselja, obrtničke pogone, restorane, trgovine, manje robne kuće i sl.◦sa snagom između 50 i 250 kW: za veća naselja, poslovne zgrade, bolnice, hotele, vojarne i sl.◦sa snagom većom od 250 kW (primjena gorivih ćelija s polimernom membranom u tom području više nije isplativa).

Prema odgovaranju na promjene opterećenja, stacionarna postrojenja gorivih ćelija mogu biti:◦s praćenjem opterećenja, kada je postrojenje dimenzionirano na najveće moguće opterećenje kod potrošača ili kada pokriva opterećenje samo do nazivne izlazne snage nakon čega se uključuju dodatni, vršni izvori (baterije, ultrakapacitori, mreža)◦sa stalnim opterećenjem, kada postrojenje mora raditi u paralelnom načinu rada s mrežom.

Stacionarna postrojenja gorivih ćelija mogu koristiti različita goriva:
◦čisti vodik: koristi se samo kada postrojenja služe kao pričuvni izvor i kada su opremljena elektrolitičkim generatorom vodika koji se proizvodi pomoću energije iz mreže ili u industrijskim pogonima u kojima se može proizvoditi vodik
◦prirodni plin: koristi se u najvećem broju slučajeva zahvaljujući razgranatoj opskrbnoj mreži (npr. za obiteljske kuće, stambene i poslovne zgrade, naselja itd)
◦propan: koristi se umjesto prirodnog plina, ako ne postoji plinoopskrbni sustav
◦kapljevita goriva: loživo ulje, benzin, dizel, metanol, etanol.

Prema smještaju, stacionarna energetska postrojenja gorivih ćelija mogu biti:
◦na otvorenom, pri čemu se mora osigurati otpornost na vanjske utjecaje (npr. u kontejneru)
◦u zatvorenom prostoru, pri čemu valja poštivati norme i propise koji to određuju
◦u odvojenoj (split) izvedbi, kada je jedan dio sustava vani (npr. priprema goriva, sklop gorivih ćelija), a jedan dio unutra (npr. regulacija i sl).

Konačno, svako se stacionarno postrojenje gorivih ćelija može podijeliti i s obzirom na mogućnost kogeneracije, odnosno dodatnog iskorištavanja toplinske energije koja potječe iz procesa u samom sklopu, ali i iz procesora goriva i otpadnog plina. Dobivena se toplina može tada koristiti, primjerice, u sustavima pripreme potrošne tople vode, kao dodatni izvor topline u sustavima grijanja ili u sustavu toplinske crpke. U takvim se slučajevima ukupna učinkovitost može povećati i na 90%.

Ekonomičnost stacionarnih postrojenja gorivih ćelija uvjetovana je s nekoliko glavnih čimbenika:
◦cijenom goriva i električne energije: postrojenja su isplativa samo u područjima gdje je struja skupa, a plin jeftin pri čemu omjer njihovih cijena mora biti veći od recipročne vrijednosti učinkovitosti sustava (tj. ako je učinkovitost 33%, cijena plina mora biti 3 puta manja od cijene struje)
◦učinkovitošću sustava: najčešće između 35 i 40%, pri čemu veća učinkovitost znači manju potrošnju goriva i manje pogonske troškove
◦faktorom učinka, odnosno odnosom između stvarno proizvedene električne energije u nekom razdoblju i energije koja bi se u isto vrijeme proizvela pri nazivnoj snazi, pri čemu postrojenja s višim faktorom učinka imaju kraće vrijeme povrata ulaganja i stoga su ekonomski isplativija
◦ukupnom cijenom sustava, pri čemu se granicom isplativosti smatra 1000 USD/kW, odnosno 1500 USD/kW kada je omjer cijene struje i plina velik te za velike potrošače
◦vijekom trajanja koji se za sustave za opskrbu kuća, zgrada i naselja procjenjuje na 5 godina (oko 40 000 pogonskih sati)
◦raznim dodatnim čimbenicima (troškovima održavanja, prodajom energije mreži, kogeneracijom, programima potpore primjeni takvih sustava i sl).

Gorive ćelije za primjenu u sustavima grijanja
Primjena gorivih ćelija u kotlovima za sustave grijanja i pripremu potrošne tople vode u obiteljskim kućama, stambenim ili poslovnim zgradama, manjim naseljima i manjim industrijskim pogonima omogućava još veću uporabu prirodnog plina kao primarnog izvora energije, što je još jedan velik doprinos smanjivanju onečišćenja okoliša. Uz to se kod primjene gorivih ćelija, osim topline, istodobno proizvodi i električna energija pa su takvi kotlovi zapravo male decentralizirane kogeneracijske elektrane. Osim potreba za toplinom za grijanje i pripremu potrošne tople vode, time se može pokrivati i jedan dio potreba za električnom strujom, čime se izbjegavaju gubici do kojih dolazi pri prijenosu i transformaciji struje. Isto tako, u određenom se omjeru omogućava smanjenje proizvodnje iz elektrana na fosilna goriva, čime se neposredno smanjuje onečišćenje okoliša.

Jedna se takva kotlovska jedinica s gorivim ćelijama sastoji od:
◦sustava za pripremu i obradu goriva (pročišćavanje plina, reformiranje)
◦sklopa gorivih ćelija
◦sustava za pripremu vode
◦izmjenjivača topline
◦invertora
◦dodatnog izvora topline (najčešće kondenzacijskog kotla)
◦automatske regulacije.

Dio na čijem se razvoju trenutačno najviše radi jest sustav za pripremu i obradu goriva. Osnovno je gorivo također prirodni plin koji se prethodno mora pročistiti od sumpornih spojeva (iz odoranata) i ostalih onečišćenja koja bi mogla oštetiti katalizator. U reformeru dolazi do miješanja plina, vodene pare i zraka pri čemu nastaje procesni plin obogaćen vodikom. Nakon ovlaživanja, procesni se plin dovodi do anoda, gdje dolazi do reakcije u kojoj nastaju struja i toplina. Kako je nastala struja istosmjerna, treba se pretvoriti u izmjeničnu (230 V / 50 Hz), za što služi pretvarač. Toplina oslobođena pri reakciji odvodi se s dimnim plinovima (koji se gotovo potpuno sastoje od CO 2 ) do izmjenjivača gdje se predaje sustavu grijanja. Uz to postoji i mogućnost (posebice pri modulirajućem načinu rada) dodatnog izgaranja zaostalog vodika iz dimnih plinova u posebnom plameniku. Pri tome oslobođena toplina može poslužiti za predgrijavanje sastojaka koji ulaze u reformer.

Za pokrivanje vršnih potreba za toplinom (npr. za vrijeme iznimno hladnih zimskih dana) služi dodatni kotao, u pravilu u kondenzacijskoj izvedbi, a postoji i mogućnost priključivanja na sustav pripreme potrošne tople vode. Za dimne plinove nastale u oba kotla predviđen je jedinstven sustav odvođenja, tj. zajednički dimnjak.

Sunčana termoelektrana Andasol 3 u Andalziji na jugu Španjolske po prvi je put proizvela solarno generiranu paru za vrijeme testne faze kada su redovi paraboličnih odgledala bili usklađeni sa suncem. Ovaj test još je jedan uspješan korak na putu ka dovršetku i puštanju u pogon elektrane snage 50 megavata. Andasol 3 s komercijalnim radom trebala bi započeti u listopadu 2011., te zajedno sa solarnim elektranama Andasol 1 i Andasol 2, koje su dizajnom gotovo identične, opskrbljivati skoro pola milijuna potrošača ekološki prihvatljivom električnom energijom. Elektrane Andasol 1 i 2 već su priključene na elektroenergetsku mrežu. Elektrana Andasol 3 ima sustav za skladištenje topline koji omogućuje proizvodnju električne energije čak 8 sati za vrijeme oblačnog vremena ili noću. Do kraja srpnja oba skladišta biti će ispunjena posebno slanom smjesom koja je potrebna za skladištenje topline. Nakon što turbine budu sinkronizirane u kolovozu, provesti će se daljnji testovi kojima se već planira dostavljanje proizvedene električne energije u španjolsku elektroenergetsku mrežu. Više od 200.000 paraboličnih ogledala koja pokrivaju područje veličine 70 nogometnih igrališta postavljeno je u sklopu elektrane Andasol 3. Investitori u elektranu Andasol 3 su: Stadtwerke München, Ferrostaal, Solar Millennium, RWE Innogy i RheinEnergie. Španjolska tvrtka Duro Felguera uz Ferrostaal, Solar Millennium i njihovu pridruženu podružnicu Flagsol bila je odgovorna za planiranje i izgradnju ove solarne elektrane.

www.croenergo.eu

Britanska domaćinstva uskoro će moći smanjiti račune i povećati energetsku učinkovitost svog doma bez početnih troškova ulaganja zahvaljujući inicijativi koju je pokrenuo British Gas. Kućanstva će uz pomoć "Home Energy Plan"-a moći ugraditi mjere za energetsku učinkovitost. Moguće mjere su novi kotlovi, izolacija i solarni paneli bez početnih troškova ili sa malim depozitom uz otplate na rate u idućih pet, deset ili petnaest godina.Mjesečne rate biti će istaknute na računu za energiju, a mušterije će moći birati između različitih planova otplate kojim će se mjesečne otplate pokrivati iz ušteda koje su postignute zbog veće energetske učinkovitosti doma. Dakle, ako će klijent uštedjeti 40 funti (oko 330 kn) mjesečno zbog uvođenja mjera energetske učinkovitosti, moći će izabrati plan otplate koji će biti manji od 40 funti mjesečno, što znači da će uštede biti vidljive već od prvog računa.

Program, koji je ujedno i prvi takve vrste u Velikoj britanij, preteča je vladinog programa za energetsku učinkovitost nazvanog "Green Deal". Osnovne mjere učinkovitosti mogu imati veliki utjecaj na računima za energiju. Ranije ove godine, britanski Centar za ekonomiju i poslovna istraživanja (Cebr) proveo je dosad najveću neovisnu analizu prirodnog plina u britanskim domovima na temelju 40 milijuna očitanja brojila. Izvještajem se utvrdilo da kupci koji su usvojili niz jednostavnih mjera učinkovitosti u prosjeku ostvaruju uštede od 322 funte (oko 2.700 kn) godišnje, dok im je potrošnja plina pala za 44% u razdoblju od 2006-2010.

Kupci koji će se prijaviti za "Home Energy Plan" dobiti će besplatan, neobvezujući pregled doma od strane energetskog stručnjaka British Gasa, koji će provesti mušteriju kroz domaćinstvo, sobu po sobu, te preporučiti i objasniti mjere prilagođene svakom kućanstvu, uz prikaz prosječne godišnje uštede ukoliko se predložene mjere i provedu. "Home Energy Plan" u svojoj suštini sadrži cijeli niz mjera energetske učinkovitosti. Kupci će moći ostvariti uštede kroz mjere kao što su šupljina zida i izolacija potkrovlja ili optimizaciju napona. Mjere proizvodnje energije također će biti dostupne u sklopu plana, a uključivati će solarne panele, toplinske pumpe i nove generacije kotlova koji također generiraju električnu energiju koja se koristi u kućanstvu. Sva rješenja biti će usklađena sa posebnim potrebama svakog kućanstva.

Jon Kimber, direktor British Gas New Energy-a, izjavio je: "Znamo da su kućni budžeti u ovom trenutku dosta tanki, ali rastuće cijene energije ne moraju nužno značiti i povećanje računa. Britanska kućanstva bilježe najniže stope energetske učinkovitosti među razvijenim zemljama te se skoro četvrtina energije potrošene za grijanje izgubi zbog loše izolacije. Našom ponudom kupci će moći poboljšati energetsku učinkovitost doma i smanjiti račune, a sve bez početnih troškova. Osnovne mjere energetske učinkovitosti doista mogu napraviti veliku razliku. U prosjeku će svako kućanstvo koje provede minimalne instalirane mjere moći uštedjeti oko 322 funte (oko 2.700 kn) godišnje.
www.croenergo.eu

 

 

Velika Britanija je ovih dana odlučila pokrenuti masovni program poboljšanja energetske učinkovitosti u zgradarstvu putem modficiranog ESCO modela koji ima svoje prednosti, ali i možebitne značajne probleme u implementaciji. Velika Britanija je krenula masovni program energetske učinkovitosti. Program je po masovnosti i količini novca najveći program ulaganja u poboljšanje stambenih uvjeta od Drugog svjetskog rata. Inicijativa pod nazivom „Green Deal" dio je plana kojim bi milijuni stambenih i poslovnih objekata diljem Velike Britanije trebali postati energetski učinkovitiji. Svaka obitelj ili poslovni korisnik može podignuti kredit na 10 tisuća funti za pokriće troškova i otplatiti navedeni iznos u roku od 25 godina, pri čemu se iznos ne otplaćuje direktno kroz rate poput kredita, nego se mjesečna rata dodaje na režijske račune i vezana je uz objekt, a ne uz osobu koja je njegov vlasnik. Isto tako u sustav je ugrađeno tzv. „zlatno pravilo" (golden rule) kao svojevrstan osigurač da ukupna rata koje se otplaćuje na godišnjoj razini za neku od mjera energetske učinkovitosti ne prelazi (teoretske) uštede koju ona donosi. Tako, primjerice, ako ste postavili izolaciju na zidove zgrade i otplata te mjere vas godišnje košta 150 funti, vi zapravo ne biste trebali otplaćivati veći iznos od te uštede. Za ovaj korak Velika Britanija se odlučila budući da više od 26 milijuna domova nema odgovarajuću razinu energetske učinkovitosti, od čega polovica domova nije adekvatno izolirana, dok čak 3 milijuna domova predstavlja opasnost po zdravlje njihovih stanara, što je uzrokuje troškove u zdravstvenom sustavu na razini od čak 850 milijuna funti godišnje.

Kako funkcionira Green Deal?
Sudjelovanje u programu Green Deal sastoji se od tri koraka od kojih je prvi provođenje energetskog audita i procjene postojećeg stanja, kao i mogućih ušteda koje upadaju u „zlatno pravilo". Nakon tog prvog koraka korisnik ove vrste poticaja dobit će na uvid ponudu koja uključuje podatke o isplativim mjerama energetske učinkovitosti koje se mogu implementirati, troškovima njihove ugradnje, očekivanim uštedama te razdoblju otplate navedenih mjera. Drugi korak jest osiguranje financiranja kod dobavljača Green Deal usluge kojem ćete te mjere na kraju i otplaćivati kroz uštede ostvarene na režijskim troškovima. Konačno, treći korak jest sama implementacija tih mjera kao što su zamjena ili dogradnja sustava grijanja, postavljanje izolacije, sanacija toplinskih mostova i slične dobro poznate mjere te sama otplata. Energetske preglede, osiguranje financijske potpore i instalaciju mjera energetske učinkovitosti smiju, naravno, obavljati isključivo ovlašteni dobavljači navedenih usluga. Ako vas zanima detaljnije kako Green Deal funkcionira i što bi sve vlasnici nekretnina trebali poduzeti za njegovu implementaciju, britanski Guardian je objavio kratak vodič koji objašnjava sve korake i procedure, kao i moguće začkoljice i skrivene troškove.

Kritike na Green Deal program
Iako program u teoriji zvuči gotovo savršeno s vremenom su se javili i njegovi kritičari koji su nakon analize troškova uvidjeli da u mnogim slučajevima ovaj sustav poticanja možda neće funkcionirati zbog kamatne stope od 7% na otplatu kredita koja povećava konačne troškove i ispada da se isplati samo za izrazito neučinkovite objekte i izrazito loše uvjete stanovanja. Dodatan razlog za manjak interesa jest i činjenica da su mnogi od navedenih objekata stari i više od stotinu godina i da njihovi vlasnici smatraju da bi neke od mjera energetske učinkovitosti mogle narušiti njihov izvorni izgled, ali postoji i vjerojatnost da neke od mjera energetske učinkovitosti uzrokuju povećanu kondenzaciju vlage u navedenim objektima čija izvorna ideja nije bila da budu dobro izolirani, već dobro ventilirani. Isto tako problem sa starim objektima može nastati zbog činjenice da bi tek poneko od potrebnih ulaganja za poboljšanje njihove energetske učinkovitosti moglo se kvalificirati za Green Deal, budući da je za mnoge od navedenih mjera potrebno uložiti više od 10 tisuća funti koliko program dopušta.
www.zelenaenergija.org

Danska vlada planira zadovoljiti 50% ukupnih potreba za energijom iz offshore vjetroelektrana do 2030. Već u 2000. godini Kopenhagen je participirao u izgradnji velike offshore farme vjetra "Middelgrunden" koja je udaljena dva kilometra od obale. Cilj projekta bio je proizvesti energiju za grad. I iako se energija proizvedena u Kopenhagenu distribuira na nacionalnoj razini, ovaj primjer odlično pokazuje kako gradovi mogu proizvoditi energiju za svoje potrebe i biti održivi.U 2000. Kopenhagen je sudjelovao u izgradnji velike offshore farme vjetre koja se nalazi dva kilometra od obale u blizini grada. Projekt je iniciran kao javno privatno partnerstvo općine i lokalnih dionika. Energija vjetra u svakom slučaju nije prvi izvor energije koji pada na pamet kada se govori o obnovljivim izvorima energije u gradovima, prvenstveno zbog nedostatka prostora za smještaj velikih farmi vjetra u gradovima. Stoga su u većini slučajeva puno češći prizori male vjetroelektrane na prikladnim lokacijama ili čak na zgradama. Farma vjetra "Middelgrunden" sastoji se od 20 turbina koje slijede zakrivljenu liniju, a od kojih svaka ima 76 metarske lopatice, te generator koji je u mogućnosti proizvesti 2 MW snage. Iako je proizvodnja vjetroturbina inicijalno veliki i skupi pothvat, njeni operativni troškovi su dosta niski u odnosu na druge izvore energije. Danska je u svakom slučaju predvodnik svjetske potrošnje energije vjetra te je već 2005. čak 22% ukupne potrošnje električne energije došlo iz vjetroelektrana. Usporedbe radi, Njemačka je tada proizvodila samo 6% energije iz vjetra, dok su se globalno gledano postotci kretali oko 0,5%. Iako se čini logičnim, Middelgrunden ne proizvodi električnu energiju samo za Kopenhagen, već se ona prodaje nacionalnim i međunarodnim klijentima uz posredstvo energetske tvrtke Dong Energy koja kupuje proizvedenu energiju. Danska je predvodnik u razvoju komercijalnih vjetroelektrana još od 1970. Danas je gotovo polovica svih postavljenih svjetskih vjetroturbina proizvedena od strane danskih proizvođača kao što je Vestas A/S. 1980-ih i 1990-ih danska je vlada aktivno poticala razvoj energije vjetra što je kao rezultat imalo dramatično smanjenje troškova vezanih uz proizvodnju električne energije iz vjetra. Kako bi potaknula investicije u vjetroenergiju, kućanstvima su bili ponuđeni primamljivi porezni odbitci ukoliko stvaraju vlastiti energiju unutar svoje ili susjednih općina. Poticaji su rezultirali stvaranjem brojnih zadruga za energiju vjetra. Već 2001. više od 100.000 danskih obitelji bilo je članom jedne od tih zadruga, a Middelgrunden Vindmøllelaug najveća je zadruga takve vrste na svijetu, sa više od 8.600 članova/kućanstava. Upravo Middelgrunen farmu vjetra sa 50% udjelom financira 10.000 dioničara koji su okupljeni upravo u Middelgrunden Vindmøllelaug, dok se ostalih 50% financira od strane komunalnog dobavljača energije, Copenhagen Energy.

www.croenergo.eu

Prva hrvatska konferencija "Ugljični otisak- trag odgovornosti". Povećanje energetske učinkovitosti u smislu očuvanja okoliša i poticanja održivog razvoja industrijska su revolucija 21. stoljeća, poručeno je na konferenciji! Uveden je pojam utjecaja na okolinu prema emisiji CO2 u atmosferu pod nazivom CO2 footprint. Pred velikim brojem okupljenih predstavnika gospodarstva, javne uprave i medija, u Ministarstvu gospodarstva, rada i poduzetništva u četvrtak je održana Prva hrvatska konferencija „Ugljični otisak – trag odgovornosti" na kojoj je javnosti predstavljen ugljični otisak kao mjera utjecaja ljudskih aktivnosti na okoliš. Organizatori konferencije, Regionalni centar zaštite okoliša za Srednju i Istočnu Europu, tvrtka Spona komunikacije i Energetski institut Hrvoje Požar, najavili su uvođenje nagrade za najveći doprinos smanjenju ugljičnog otiska na osnovi izračuna koji će se temeljiti na međunarodno priznatoj IPCC metodologiji proračuna emisije stakleničkih plinova, razvijenoj pod okriljem Okvirne konvencije Ujedinjenih naroda o promjeni klime. Kao nastavak prvog javnog projekta u Republici Hrvatskoj koji inicira raspravu o doprinosu ukupnih ljudskih aktivnosti na kvalitetu okoliša i zdravlje ljudi, konferencija "Ugljični otisak – trag odgovornosti" okupila je više desetaka gospodarstvenika i predstavnika javne uprave. Predavači iz Ministarstva gospodarstva, rada i poduzetništva, Ministarstva zaštite okoliša, prostornog uređenja i graditeljstva, Fonda za zaštitu okoliša i energetsku učinkovitost, Hrvatskog poslovnog savjeta za održivi razvoj, Agencije za zaštitu okoliša, Savjeta za zelenu gradnju u Hrvatskoj, Siemensa, A.T. Kearneyja... bili su jednoglasni u ocjeni da je održivost jedina opcija za razvoj i rast gospodarstva i jedini put prema konkurentnom poslovanju. Kako je napomenuo glavni govornik konferencije Alan Bailey, predsjednik Low Carbon South Westa, najvećeg britanskog trgovinskog udruženja zelenih industrija koje okuplja više od 3000 tvrtki za isporuku roba, usluga i energije, održivo poslovanje zasniva se na ekonomskom razvoju, društvenom blagostanju i zaštiti okoliša: "Visok standard življenja za sve ljude na Zemlji moguć je samo uz održivo poslovanje, koje predstavlja i izazov i veliku priliku za rast. Utjecaj ukupnih ljudskih aktivnosti na kvalitetu okoliša i zdravlje ljudi, kako na razini pojedinca tako i na razini gospodarstva odnosno javnog sektora, najveći je izazov za čovječanstvo u nadolazećim desetljećima", poručio je Bailey. Glavna tema konferencije, održane uz financijsku potporu Britanskog veleposlanstva u Zagrebu, bila je metodologija izračuna ugljičnog otiska. U sklopu projekta "Ugljični otisak – trag odgovornosti" planirano je odrediti ugljični otisak za 30-ak postrojenja, rekao je Željko Jurić iz Energetskog instituta Hrvoje Požar. Odredit će se ugljični otisak za najmanje tri uzastopne godine, a vodit će se računa o već implementiranim mjerama za smanjenje emisije stakleničkih plinova. Dobiveni će se rezultati usporediti s iskustvima dobre prakse u EU, primjenom tzv. benchmark analize. Planirana je, pojasnio je Jurić, dodjela nagrada za doprinos smanjenju ugljičnog otiska poslovnim subjektima koji su najviše učinili na smanjenju emisija stakleničkih plinova. "Ugljični otisak mora biti mjerilo našeg rada radi ostvarenja boljeg svijeta za buduće generacije i ne smije biti samo marketinški trik", poručila je Merica Pletikosić iz Hrvatskog poslovnog savjeta za održivi razvoj koji trenutačno ima 38 članova, a cilj mu je zastupati poslovni svijet u pitanjima održivog razvoja, sudjelovati u stvaranju okruženja koje podržava i potiče održivi razvoj te poticati održivi razvoj u gospodarstvu. Kako je rekao Tomislav Čorak, principal A. T. Kearneya, "Poslovati održivo nije ništa novo, to je nova primjena starog principa konkurentnog poslovanja. Održivost osigurava da ponašanje ove generacije ne ugrožava sposobnost budućih generacija da zadovolje vlastite potrebe". Tri su razloga povećanog zanimanja za gospodarenje energijom, prema riječima Dragana Fumića iz Siemensa - povećanje troškova energije, što negativno utječe na troškove proizvodnje i produktivnost, promjena klime i pravna regulativa. Energetska se učinkovitost postiže uspješnim uvođenjem upravljanja energijom - niži troškovi energenata uz istu proizvodnju dovode do veće produktivnosti. Na konferenciji je predstavljen i EBRD BAS program čiji su ciljevi podrška malim i srednjim hrvatskim tvrtkama za projekte poslovnog savjetovanja u područjima energetske učinkovitosti, obnovljivih izvora energije i zaštite okoliša te konkurentnosti. Cilj druge predstavljene kreditne linije EBRD-a - za potporu privatnom sektoru u Hrvatskoj - je povećanje konkurentnosti malog i srednjeg poduzetništva na zajedničkom EU-tržištu i povećanje energetske učinkovitosti, kao i povećanje korištenja obnovljivih izvora energije. Smanjenje ugljičnog otiska, povezano s povećanjem energetske učinkovitosti, nije proces koji se može realizirati preko noći. Riječ je o dugotrajnom procesu u kojem je prvi korak osvještavanje javnosti o načinima na koje ljudi utječu na okoliš. Takva nastojanja prate i sve viši standardi globalnih kompanija, koje implementacijom naprednih tehnologija i edukacijom zaposlenika postavljaju nove trendove poslovanja. Ova je konferencija prvi, ali veliki korak u tom procesu, zaključeno je na kraju.

www.croenergo.eu


Većom energetskom učinkovitošću povećava se konkurentnost, odražava korporativna savjest i odgovornost te umanjuje prijetnja okolišu i životu na Zemlji. Želeći podići svijest javnosti i poslovnih subjekata o neposrednim utjecajima ljudskih aktivnosti na okoliš, Regionalni centar zaštite okoliša za Srednju i Istočnu Europu (REC Hrvatska), tvrtka SPONA komunikacije i Energetski institut "Hrvoje Požar" pokrenuli su projekt Ugljični otisak – trag odgovornosti. To je prvi javni projekt u Hrvatskoj koji je inicirao raspravu o utjecaju ukupnih ljudskih aktivnosti na kvalitetu okoliša i zdravlje ljudi, kako na razini pojedinca tako i na razini gospodarstva odnosno javnog sektora. Vrijednost projekta prepoznala su mjerodavna državna tijela i institucije te ga podupiru Ministarstvo gospodarstva, rada i poduzetništva, Ministarstvo zaštite okoliša, prostornog uređenja i graditeljstva, Hrvatski poslovni savjet za održivi razvoj, Hrvatska gospodarska komora i Agencija za zaštitu okoliša. U sklopu projekta, 7. travnja 2011. održava se i Prva hrvatska konferencija Ugljični otisak – trag odgovornosti koja će okupiti predstavnike gospodarstva i javne uprave s ciljem edukacije o mogućnostima smanjenja ugljičnog otiska u poslovanju, predstavljanja primjera dobre prakse te razmjene iskustava. Stručnjaci Energetskog instituta Hrvoje Požar prilagodit će hrvatskim prilikama metodologiju izračuna emisije CO2, na temelju IPCC metodologije za proračun emisije stakleničkih plinova razvijene pod okriljem Okvirne konvencije Ujedinjenih naroda o promjeni klime. Na temelju metodologije moći će se izračunati točan ugljični otisak tvrtki koje po jedinici proizvoda, po jedinici dobiti ili po jedinici utrošene energije emitiraju najmanje stakleničkih plinova, odnosno imaju najmanji ugljični otisak. Ti će pokazatelji biti podloga za dodjelu godišnje Nagrade za najveći doprinos smanjenju ugljičnog otiska.
www.croenergo.eu


Pojam ugljični otisak, ili još poznatiji po svom engleskom nazivu carbon footprint, mjera je za ukupnu količinu stakleničkih plinova čiju emisiju neka osoba, kompanija, događaj ili proizvod uzrokuju, izravno ili neizravno. Kako bi pojam ugljičnog otiska ostao vjeran svome naslovu, potencijal svih ostalih stakleničkih plinova koji se koriste prilikom izračuna svode se na potencijal ugljičnog dioksida te se zbrajaju sa potencijalom referentnog stakleničkog plina - ugljičnog dioksida. Na primjer, ista količina metana, koji je vrlo potentan staklenički plin, u razdoblju od 20 godina „zarobit" će čak 72 puta više topline nego što će u istom razdoblju „zarobiti" ista količina ugljičnog dioksida. Svaki od nas, čak i dok čita ovaj članak, doprinosi svome ugljičnom otisku. Svaka naša odluka o načinu kako ćemo otići na posao, koji ćemo artikl odabrati u dućanu, hoćemo li ugasiti svjetlo nakon izlaska iz prostorije, da li ćemo ugasiti računalo kada ga ne koristimo, kakvu ćemo hranu svakodnevno konzumirati i još mnoštvo drugih odluka utječe na naš ugljični otisak. Na primjer, osoba koja svaki dan ide na posao autom i na poslu jede meso imati će veći ugljični otisak, odnosno, svjesno ili nesvjesno u okolinu će oslobodi veću količinu ugljičnog dioksida, nego što će to učiniti osoba vegetarijanac koja svaki dan na posao ide javnim prijevozom ili se vozi biciklom.dodatnu količinu CO2 koju bi oslobodila u slučaju da koristi osobni automobil. Također, da bi jedan odrezak došao na Vaš tanjur potrebno je utrošiti mnogo više energije nego što je to potrebno za tanjur nekog variva bez mesa. Izračun ugljičnog otiska za neku stvar, osobu, tvrtku i sl. može biti vrlo jednostavan ali i vrlo složen, sve ovisi o tome koliko točni želimo biti te s kolikom količinom podatka raspolažemo. Danas na internetu možete pronaći mnoštvo različitih kalkulatora koji će za Vas, odnosno Vaše domaćinstvo izračunati koliko CO2 plina stvarate godišnje, mjesečno, dnevno....naravno, rezultat ovisi o Vašim navikama i stilu života. Želite li smanjiti svoj ugljični otisak ovo je sjajan način da provjerite kojim navikama i ponašanjem najviše doprinosite globalnom zatopljenju te gdje imate mogućnosti za poboljšanja, odnosno, potencijalne uštede koje možda možete ostvariti uz minimalna odricanja.

Označavanje ugljičnog otiska
Prije otprilike pet godina, počeli su prvi pionirski koraci u pokušajima označavanja proizvoda sa oznakama ugljičnog otiska, ili popularnije znano kao carbon footprint labeling, tj. pokušaji da se na svaki proizvod stavi oznaka koliko je CO2 oslobođeno da bi se isti proizveo, dopremio te poslije svog životnog vijeka zbrinuo. Više zemalja upustilo se u ovaj eksperiment, s Svaki od nas, čak i dok čita ovaj članak doprinosi svome ugljičnom otiskunažalost različitim metodama izračuna, idejama i načinima implementacije. Iako su ovi hvalevrijedni pokušaji probali sve osvještenijim kupcima dočarati kako oni svojim odlukama utječu na promjene klime, došlo je do sveopće zbrke te do potpunog fijaska pojedinih projekata. Izgleda da je tome doprinijela i ishitrenost pojedinih poslovnih subjekata, prvenstveno trgovačkih lanaca, koji su htjeli, svojom očito „zelenom politikom" privući „zelenije" i osvještenije kupce. Tako su krenuli sa megalomanskim najavama o označavanju svih artikala u ponudi, da bi na kraju završili sa uspješnim označavanjem svega par stotina. Najveći problem pojavio se što je svako koristio svoju metodu izračuna, što je postavilo pitanje čija je metoda točnija, odnosno preciznija i potpunija. Zatim, pojavo se problem kako sve to prezentirati kupcu na pravilan način kako se isti ne bi izgubio u hrpi oznaka i brojeva, a kako sve to ne bi izgubilo smisao. Kako bi se razriješila ova zavrzlama radi se na usvajanju metodologije koja bi bila primjenjiva na globalnoj razini, iako teško je za očekivati da će to riješiti sve probleme. Svijetli primjer jedna je britanska tvrtka koja se bavi proizvodnjom čipsa, i koja je na svoje proizvode uvela spomenuto označavanje. Također, nakon provedene analize koja je prethodila novim oznakama, tvrtka je našla način kako reducirati oslobođenu količinu CO2 po proizvodu na način da je pronašla način gdje uštedjeti na energiji, te je samim time uštedjela i na troškovima za istu. Prije se smatralo da određene jabuke lokalnih Britanskih proizvođača sigurno na svom putu do police oslobađaju manje CO2, zbog kraćeg puta koji moraju preći, analizom je utvrđeno da su jabuke, koje su morale preći dalekoOsoba koja svaki dan ide na posao autom i na poslu jede meso imati će veći ugljični otisak dulji put iz Afrike, a koje su uzgojene samo zahvaljujući radu lokalnog stanovništva, i bez pomoći strojeva, puno manje štetne za okoliš od Britanskih.

A gdje je tu Hrvatska?
Procedura za ovakvo označavanje proizvoda tek je "u pelenama" u mnogo naprednijim zemljama, nego što je to naša (npr. u Japanu). Javnost kods nas još uvijek nije dovoljno informirana što je to ugljični otisak, tako da o svemu ostalom trenutno nema smisla ni pisati. Dan kada ćemo svoje odluke o kupovini donositi na osnovu koliko je neki proizvod „zelen" morat ćemo još izvjesno vrijeme pričekati.
www.zelenaenergija.org

Vjetar je vodoravna komponenta strujanja zračnih masa nastala zbog razlike temperatura zračnih masa, odnosno prostorne razdiobe tlaka. Vjetar je posljedica Sunčevog zračenja i njegove akumulacije u atmosferi, a na njegove značajke dobrim djelom utječu lokalni geografski čimbenici.Vjetar nad nekim područjem moľe biti posljedica primarnih strujanja zračnih masa zbog globalne raspodjele tlaka (godišnja doba) i putujućih cirkulacijskih sustava (ciklona i anticiklona). Time nastaju razni lokalni vjetrovi s različitim značajkama što ovisi o izgledu površine tla (ravnica, planine, doline, naselja, šume itd), njezinim značajkama (pješčana, kamena, vlaľna, vodena, snijeľna itd) i svojstvima zračnih masa koje su uključene u strujanje. Vjetrovi ne moraju biti rezultat sinoptičkog djelovanja, već mogu biti posljedica lokalnog termičkog djelovanja (obalna cirkulacija, strujanje obronka i dr). Pretvorba kinetičke energije vjetra u kinetičku energiju vrtnje vratila odvija se pomoću lopatica rotora vjetrene turbine ili vjetroturbine. Pri tome se rotor i električni generator nalaze na zajedničkom vratilu nalaze (točnije, između njih postoji odgovarajući prijenosnik). U generatoru dolazi do pretvorbe kinetičke energije vrtnje vratila u konačnu, električnu energiju pa se cijelo postrojenje često naziva i vjetrogeneratorom. Jedna ili više vjetroturbina s pripadajućom opremom (generator, prijenosnik, kućište, stup, temelji, kućište, regulacija, trafostanica itd) čini vjetroelektranu. Pri tome se pod nazivom vjetroelekrana podrazumijevaju postrojenja za dobivanje električne energije, dok se pod nazivom vjetrenjača podrazumijevaju postrojenja za dobivanje mehaničkog rada (npr. za mlinove, crpke za vodu).

www.croenergo.eu

Rotori vjetroturbina, mogu se podijeliti prema nekoliko osnovnih načela: prema aerodinamičkom djelovanju; prema položaju vratila, odnosno osi vrtnje; prema brzini vrtnje. 

 

Podjela rotora vjetroturbina prema aerodinamičkom djelovanju - Rotori s otpornim djelovanjem osnivaju se na djelovanju sila otpora na lopatice rotora pri čemu se one okreću sporije od vjetra, što čak čak smanjuje ukupnu iskoristivost. Brzine vrtnje su pri tome male, a momenti na vratilu rotora razmjerno veliki. Najčešće se koriste u vjetrenjačama, za pogon mlinova ili crpki za vodu.

Rotori s uzgonskim djelovanjem osnivaju se na djelovanju sila uzgona na lopatice rotora, pri čemu je njihova linearna brzina nekoliko puta veća od brzine vjetra. Brzine vrtnje pri tome su velike, a momenti na vratilu rotora mali. Zbog većih brzina vrtnje (1000 do 1500 min-1) i veće aerodinamičke učinkovitosti u pravilu se koriste u suvremenim vjetroelektranama.

Podjela rotora vjetroturbina prema osi vrtnje - Rotori s vodoravnom osi (npr. kao kod propelera) su danas mnogo češći u primjeni i u pravilu se koriste u suvremenim vjetroelektranama.

Rotori s okomitom osi su se, zapravo, počeli koristiti prvi, ali su do danas pomalo napušteni. Ipak, imaju brojne prednosti: ne ovise o smjeru vjetra, a teški dijelovi postrojenja mogu se smjestiti na samom tlu, no imaju i nekih, osobito pogonskih, nedostataka pa je njihova primjena za sada još ograničena (npr. na tom načelu rade anemometri).

Podjela rotora vjetroturbina prema brzini vrtnje - Rotori s promjenjivom brzinom vrtnje najčešće se koriste za pogon crpki za vodu i vjetroelektrana za potrebe punjenja baterija, dok su za primjenu u VE koje se spajaju na električnu mrežu zahtijevaju pretvornik frekvencije.

Rotori s konstantnom brzinom vrtnje vrlo su prikladni za primjenu u vjetroelektranama za potrebe elektroenergetskog sustava (mreže) jer se time omogućava primjena jednostavnih generatora čija je brzina vrtnje polova određena frekvencijom mreže.

Osnovni dijelovi vjetroturbine
Osnovni dijelovi vjetroturbine su: rotor vjetroturbine, vratila s prijenosnikom, električni generator i ostali dijelovi električnog sustava (spoj na mrežu, nužno napajanje i sl), regulacijski sustavi (aerodinamičko i zračno kočenje, zakretanje kućišta, nadzor i komunikacije itd), stup i temelj.

Rotor vjetroturbine sastoji se od odgovarajućeg broja lopatica spojenih na vratilo preko jedne ili više glavina (posebice kod rotora s okomitom osi). Za primjenu u vjetroelektranama danas se najčešće (u gotovo 90% slučajeva) koriste tzv. propelerski rotori s tri lopatice ('kraka') na čijim se vrhovima postižu brzine od 50 do 70 m/s. Osim trokrakih, koji su se pokazali najučinkovitijima, postoje i dvokraki (čiji je stupanj djelovanja tek za 2 do 3% manji), a i jednokraki rotori (koji se moraju dodatno uravnotežavati).

Lopatica je dio na kojemu dolazi do pretvorbe kinetičke energije vjetra u kinetičku energiju vrtnje rotora. Broj i izvedba lopatica uvjetovani su ponajprije samom izvedbom rotora, odnosno turbine (s vodoravnom ili okomitom osi i sl) te brojnim drugim tehničkim i netehničkim čimbenicima. Primjerice, manji broj lopatica znači manje troškove proizvodnje, ali uzrokuje veće brzine vrtnje, a time i veću buku i eroziju ležajeva. Za primjenu kod vjetroturbina s vodoravnom osi najčešće se, zbog tehničkih, ali i estetskih razloga, najčešće koriste rotori s tri lopatice.

Glavina je dio rotora preko kojeg su lopatice kruto ili fleksibilno povezane s vratilom. Kod rotora s vodoravnom osi glavina je samo jedna, dok ih kod rotora s okomitom osi može biti više. U glavini se nalaze ležajevi zakretnih lopatica i sustav za zakretanje lopatica te priključci na instalacije (npr. za električne grijače na vrhu lopatice ili za hidraulički pogon zakretanja vrha lopatica i sl).

Dva su osnovna načina smještaja rotora (s vodoravnom osi) u odnosu na smjer strujanja zraka sa zavjetrinske strane i s privjetrinske strane.

Vratilo služi za prijenos okretnog momenta od glavine do električnog generatora. Na položaju njegove osi osniva se jedna od najvažnijih podjela vjetroturbina, odnosno njihovih rotora pri čemu vratila mogu biti s okomitom ili s vodoravnom osi. Pri tome se, zapravo, radi o dva vratila: sporohodnom i brzohodnom koja su međusobno povezana prijenosnikom (multiplikatorom).

Sporohodno vratilo je spojeno izravno na glavinu te preuzima okretni moment i cjelokupno radijalno i aksijalno opterećenje koje se preko ležajeva prenosi na nosivu konstrukciju: stup i temelj. Brzina vrtnje sporohodnog vratila uobičajeno je manja od 100 min-1.

Prijenosnik ili multiplikator se u pravilu izvodi kao zupčanički i služi za dovođenje brzine vrtnje rotora na vrijednost koju zahtijeva električni generator (> 1500 min-1), pri čemu su najčešći prijenosni omjeri od 1 : 30 do 1 : 50. Za prijenosnik je vrlo važno smanjiti vibracije od ležajeva i zupčanika na najmanju moguću mjeru. Uz njega se može nalaziti i spojka, kojom se prema potrebi prekida prijenos okretnog momenta.Brzohodno vratilo služi za pogon električnog generatora i u pravilu ne prenosi opterećenje.

Električni generator služi za pretvaranje kinetičke energije vrtnje brzohodnog vratila u električnu energiju i predstavlja krajnji element pretvorbe energije u vjetroelektrani. Generatori koji se koriste u VE moraju imati posebnu konstrukciju jer se okretni momenti zbog promjene snage vjetra često mijenjaju. Za vjetroelektrane sa snagama većim od 150 kW u pravilu se koriste generatori izmjeničnog napona.
www.croenergo.eu

Sunčani vakumski kolektor s vakumskim cijevima najnovije tehnologije omogućuje grijanje vode čak i tijekom zimskih mjeseci ili po potpuno oblačnom vremenu te predstavlja odličan izbor za grijanje tople vode u pasivnim kućama. Visoki je vakuum u vakumskim cijevima sunčanog vakumskog kolektora. Sunčani vakumski kolektor je višestruko učinkovitiji od klasičnog kolektora. Konstrukcija sunčanog vakumskog kolektora predstavlja najnoviju tehnologiju izrade vakumskih cijevi promjera 100mm i suhog spoja unutar kolektora. Sunčani vakumski kolektor svojim učinkom nadmašuju sve ostale tipove kolektora čak i zimi. Najnovija 4. generacija solarnog vakumskog kolektora maksimalno je učinkovita tijekom cijele godine, ne samo tijekom ljetnih mjeseci. Korištenjem tehnologije suhe grijaćeg spoja unutar vakumske cijevi,  vakumski kolektor osigurava nam korištenje zagrijane tople vode čak i zimi, po oblačnim danima kad su drugi sunčani kolektori neupotrebljivi. Srce svakog solarnog vakumskog kolektora je staklena vakumska cijev. U njoj je namješteno pet osnovnih dijelova kojima je zadaća da apsorbiraju solarno zračenje i pretvaraju ga u toplinu.

Kondenzator - Na vrhu Heta Pipe cijevi nalazi se kondenzator koji se suhim spojem spaja s toplinskim kolektorom.

Heat Pipe (toplinska cijev) - Heat Pipe je cijev koja se prostire po cijeloj duljini absorbera. To je toplinski element s visokim stupnjem toplinske vodljivosti 4000 – 8000 više od srebra, kovine koja najbolje prenosi toplinu. Toplina se iz apsorbera prenosi na Heat Pipe u kojem se nalazi specijalan medij koji ima svojstvo da se može konstantno pretvarati iz plinovitog u tekuće stanje i obratno čak i pri nižim temperaturama. Kad se medij zagrije visoka temperatura putuje gore prema kondenzatoru koji zagrijava vodu u toplinskom kolektoru, koji se nalazi na vrhu kolektora i u kojem su uronjene Heat Pipe cijevi.

Absorber - Izrađen je iz čistog aluminija visoke kvalitete. Namijenjen je upijanju i prijenosu Sunčeve energije. Apsorber je tretiran aluminij-nitridnim selektivnim premazom kako bi se postigla najviša učinkovitost prijenosa topline. Premaz se nanosi pomoću magnetske tehnike raspršivanja. Ovaj posebni optički premaz transformira više od 92% dolaznog zračenje u toplinu.

Staklena cijev - Izrađena je iz borosilikatnog stakla koji ima veliku otpornost na udarce i tuču. Niska količina željeza omogućava visoki postotak prolaska Sunčevog zračenja kroz staklo.

Vakuum - Da bi se smanjio gubitak topline konvekcijom, staklene cijevi su evakuirane u vakuumu pod pritiskom
Apsorber i Heat Pipe cijevi su instalirani u visoko stabilnu borosilikatnu vakuumsku staklenu cijev. To sprječava oštećenje i gubitak topline koji se javlja u konvencionalnim solarnim kolektorima.

Kako bi se osigurala visoka učinkovitost apsorpcije, a pogotovo za oblačnih dana. Absorber je tretiran aluminij-nitridnim selektivnim premazom.

Solarni vakumski kolektori apsorbiraju veliki dio Sunčeve energije pri niskom intenzitetu svjetlosti, npr. Kod 200Wm2 kolektori ce lako osigurati 58% učinkovitosti i podignuti temperaturu medija preko 20°C iznad vanjske temperature.

Solarni vakumski kolektori odlikuju se dugotrajnim zadržavanjem topline. Solarni vakumski kolektori imaju cijevi koje su visokovakumirane te sprječavaju gubitak topline iz cijevi. Emisijski gubici su minimalni. Vakumske cijevi su opremljene toplinskom diodom koja potpuno sprječava povratak topline iz toplinskog kolektora nazad prema apsorberu.

www.croenergo.eu

S obzirom na mnogobrojne upite dobivene od strane građana i poduzetnika o elektroenergetskoj bilanci Republike Hrvatske za 2010. godinu važno je naglasiti kako se, prema riječima Ministarstva gospodarstva, rada i poduzetništva, ista izračunava do kraja 2011. godine te dajemo pregled za 2009. S osobitim zadovoljstvom predstavljamo Vam osamnaesto izdanje godišnjeg energetskog pregleda "Energija u Hrvatskoj". Objavljivanjem energetskog pregleda Ministarstvo gospodarstva, rada i poduzetništva nastavlja s informiranjem domaće i inozemne javnosti o odnosima i kretanjima u hrvatskom energetskom sustavu.

U pregledu su, na uobičajen i prepoznatljiv način, navedene brojne informacije i karakteristične veličine hrvatskog energetskog sustava, koje se odnose na proizvodnju i potrošnju energije na svim razinama. Provedena je detaljna analiza energetskih tijekova i prikazane su brojne informacije o kapacitetima, rezervama, cijenama, kao i pojedinačne energetske bilance sirove nafte, svih derivata nafte, prirodnog plina, električne energije, toplinske energije, ugljena i obnovljivih izvora energije. Prikazani su i osnovni gospodarski i financijski pokazatelji, emisije onečišćujućih tvari u zrak te osnovni pokazatelji učinkovitosti korištenja energije. Prikazan je indeks energetske učinkovitosti ODEX određen po metodologiji koja se koristi u Europskoj uniji. Tim se indeksom prati višegodišnji razvoj energetske učinkovitosti u sektoru industrije, prometa, kućanstava i ukupno. Na kraju energetskog pregleda prikazane su energetske bilance Republike Hrvatske za 2008. i 2009. godinu izrađene prema EUROSTAT i IEA metodologiji.

Ukupna potrošnja energije u Hrvatskoj u 2009. godini smanjena je za 1,6 posto u odnosu na prethodnu godinu. Istodobno je smanjenje bruto domaćeg proizvoda iznosilo 5,8 posto, što je rezultiralo povećanjem energetske intenzivnosti ukupne potrošnje energije za 4,4 posto. U odnosu na prosječnu energetsku intenzivnost u Europskoj uniji (EU 27), energetska intenzivnost u Hrvatskoj bila je veća za 6,8 posto.

Proizvodnja primarne energije u 2009. godini povećana je za 7,1 posto. Zbog vrlo povoljnih hidroloških prilika energija iskorištenih vodnih snaga povećana je za 31 posto. Povećana je i proizvodnja energije iz ostalih obnovljivih izvora za 29,8 posto te proizvodnja ogrjevnog drva za 5,6 posto. Proizvodnja sirove nafte je u 2009. godini smanjena za 6,6 posto, a proizvodnja prirodnog plina za 0,6 posto. Zbog povećanja proizvodnje primarne energije i smanjenja ukupne potrošne energije, vlastita opskrbljenost energijom povećana je za 4,2 posto te je u 2009. godini iznosila 52 posto.

U strukturi ukupne potrošnje energije gubici energetskih transformacija povećani su za 4,7 posto, potrošnja energije za pogon energetskih postrojenja za 19,7 posto i gubici transporta i distribucije energije za 9,1 posto. Neposredna potrošnja energije, kao i neenergetska potrošnja energije smanjene su i to za 4,2 odnosno 15,7 posto. U svim sektorima neposredne potrošnje – industriji, prometu i općoj potrošnji ostvareno je smanjenje potrošnje energije. U industriji je smanjenje potrošnje bilo značajno i iznosilo je 16,4 posto, dok je u ostala dva sektora neposredna potrošnja energije smanjena za 0,7 posto.

Udio obnovljivih izvora energije u ukupnoj potrošnji iznosio je u 2009. godini oko 20,1 posto (primjenom EIHP metodologije), odnosno oko 11 posto ako se u proračunu primjeni EUROSTAT metoda. Ukupna proizvodnja električne energije u Republici Hrvatskoj iznosila je u 2009. godini 12 777,1 GWh, pri čemu je iz obnovljivih izvora energije, uključujući i velike hidroelektrane, proizvedeno oko 54 posto. U tom postotku su velike hidroelektrane sudjelovale s 52,6 posto, a 1,4 posto električne energije proizvedeno je iz ostalih obnovljivih izvora (male hidroelektrane, energija vjetra, deponijski i bioplin). U ukupnoj potrošnji električne energije u Hrvatskoj, električna energija proizvedena iz obnovljivih izvora energije sudjelovala je s 37,4 posto. Pri tome je električna energija proizvedena u velikim hidroelektranama ostvarila udio od 36,4 posto, dok je električna energije proizvedena iz ostalih obnovljivih izvora sudjelovala s 1 posto.

Tijekom 2009. godine smanjena je potrošnja električne energije, tekućih goriva, prirodnog plina, ugljena i koksa te toplinske energije, a samo je u potrošnji ogrjevnog drva i ostale biomase ostvareno povećanje od 4,5 posto. Ako se promatra potrošnja svih derivata nafte zajedno, onda je ostvareno smanjenje potrošnje od 3,3 posto u odnosu na prethodnu godinu. Ostvareno je smanjenje potrošnje skoro svih derivata, a samo je u potrošnji loživog ulja ostvaren porast od 7,2 posto. Najveće smanjenje ostvareno je u potrošnji mlaznog goriva i svih ostalih nespomenutih derivata promatranih zajedno i to za 14,1 odnosno 11,1 posto. Potrošnja ekstralakog loživog ulja smanjena je za 9,3 posto, ukapljenog naftnog plina za 3,8 posto i dizelskog goriva za 2,9 posto. Minimalno smanjenje od 0,6 posto ostvareno je u potrošnji motornog benzina. Udio biogoriva u motornim gorivima u 2009. godini iznosio je 0,3 posto.

Ukupna potrošnja električne energije u Republici Hrvatskoj u 2009. godini iznosila je 18 459,2 GWh te je bila za 2,3 posto manja u odnosu na prethodnu godinu. U potrošnji prirodnog plina ostvareno je smanjenje potrošnje za 7,7 posto, ukupna potrošnja toplinske energije smanjena je za 4,5 posto, dok je potrošnja ugljena i koksa smanjena za 27,7 posto.

Nastavio se trend poboljšanja učinkovitosti potrošnje energije u Hrvatskoj pa se tako, tijekom razdoblja od 1995. do 2009. godine, indeks poboljšanja energetske učinkovitosti za sve finalne potrošače energije promatrane zajedno smanjio za 14,4 posto. Ovoj promjeni najviše su pridonijeli sektori prometa i industrije s poboljšanjem indeksa energetske učinkovitosti za 23,6 i 19,1 posto.

Emisije uslijed izgaranja goriva imaju dominantan utjecaj na ukupne emisije SO2, NOx i CO2. Prema preliminarnim rezultatima proračuna za 2009. godinu emisija SO2 bila je za 20 posto, a emisija NOx za 9 posto niža od limita postavljenih za 2010. godinu u okviru Strategije zaštite okoliša. Zbog globalnog utjecaja na promjenu klime vrlo je važno pratiti trend emisija stakleničkih plinova, osobito emisije CO2. Ukupna emisija CO2 u 2009. godini iznosila je oko 22,7 milijuna tona, od čega je 87 posto emisije posljedica izgaranja goriva u stacionarnim i mobilnim energetskim izvorima. Može se uočiti da je, nakon višegodišnjeg porasta, u posljednje dvije godine došlo do smanjenja emisije CO2. Emisija CO2 u 2009. godini je bila niža za oko 4 posto u odnosu na prethodnu godinu i za 2 posto niža od razine emisije u 1990. godini.

Prosječne cijene naftnih derivata u 2009. godinu niže su u odnosu na 2008. godinu. Prosječna prodajna cijena bezolovnog motornog benzina Super 95 smanjena je za 12,6 posto, bezolovnog motornog benzina Super plus 98 za 14,0 posto, bezolovnog motornog benzina Eurosuper 95 za 13,6 posto, dizelskog goriva Eurodizel za 21,3 posto, dizelskog goriva Dizel za 21,8 posto, dizelskog goriva Dizel plavi za 27,1 posto i loživog ulja ekstra lakog za 30,0 posto.

Tijekom 2009. godine s isporukom električne energije u mrežu počele su tri nove vjetroelektrane, ukupne snage oko 53 MW. Također su u pogon puštena tri voda i dvije transformatorske stanice, a značajem za povećanje sigurnosti opskrbe posebno se ističe obnovljeni prekogranični 220 kV dalekovod Mraclin–Prijedor (BiH). U distribucijskoj mreži je obnovljeno ili izgrađeno pet TS 110/10(20) kV, sedam TS 35/10(20) kV i dva voda 35 kV. Udio potrošnje povlaštenih kupaca porastao je na 41 posto, a prosječne cijene električne energije nisu se bitno mijenjale nakon skoka u drugoj polovici 2008. godine.

Cijena dobave prirodnog plina određena je Odlukom o cijeni za dobavu plina dobavljaču plina za opskrbljivače tarifnih kupaca u iznosu od 1,32 kn/m3/33 338 kJ. Prosječna cijena prirodnog plina za opskrbljivače na distribucijskom sustavu u 2009. godini iznosila je 1,3476 kn/m3/33 338 kJ, dok je cijena dobave za povlaštene kupce (direktne industrijske potrošače) iznosila 1,3497 kn/m3/33 338 kJ. Prosječna cijena transporta prirodnog plina u 2009. godini za sve kupce plina na transportnom sustavu iznosila je 0,21 kn/m3. Dana 1. rujna 2009. stupila je na snagu nova Odluka o visini tarifnih stavki u Tarifnom sustavu za opskrbu prirodnim plinom, s iznimkom povlaštenih kupaca, bez visine tarifnih stavki. Prosječna prodajna cijena prirodnog plina u 2009. godine iznosila je 2,41 kn/m3 za kućanstva, 2,44 kn/m3 u sektoru usluga i 2,43 kn/m3 za industriju.

Prema podacima Hrvatske energetske regulatorne agencije u 2009. godini 22 tvrtke su posjedovale dozvolu za proizvodnju toplinske energije, 17 tvrtki je posjedovalo dozvolu za distribuciju toplinske energije, dok su 23 tvrtke posjedovale dozvolu za opskrbu toplinskom energijom. U svim djelatnostima zabilježen je porast broja subjekata. U Republici Hrvatskoj primjenjuje se tarifni sustav za regulaciju sektora toplinarstva zasnovanu na regulaciji maksimalnog ukupnog prihoda u regulacijskoj godini unutar određenog regulacijskog ciklusa.
www.croenergo.eu

Novi generator koji je razvio Converteam, naziva Hydrogenie, ima kapacitet 1,7 MW uz učinkovitost od 99%, a trebao bi se instalirati sljedećeg ljeta na hidroelektrani u Bavarskoj. Multinacionalna kompanija Converteam najavila je uspješan završetak statičkih ispitivanja na prvom generatoru za hidroelektrane. Generator koristi supravodljive materijale visokih temperatura. Projekt koji je proveden uz djelomično financiranje od strane Europske Unije, koristi komercijalni generator kapaciteta 1.7 MW pod nazivom Hydrogenie, a trebao bi biti instaliran do sljedećeg ljeta u hidroelektrani Hirschaid u Bavarskoj.

Kada supravodljivi materijali zamjenjuju bakar koji se koristi u konvencionalnoj upotrebi, generator gubi 70% svoje težine i volumena, čime se povećava privlačnost korištenja hidroenergije. Prema Converteamu, ista tehnologija može se podesiti tako da bude primjenjiva i na generatore vjetroelektrana.

Razlog zbog kojeg supravodljivi materijali imaju toliku prednost nad konvencionalno korištenim materijalima je taj što oni praktički nemaju nikakav električni otpor u trenutku kada temperatura padne ispod određenog praga koji je definiran kao "kritična temperatura". Ovaj prag iznosi oko 270 stupnjeva ispod nule, što je u drugim riječima samo nekoliko stupnjeva više od apsolutne nule.

U skladu sa ovim informacijama, otkriće supravodljivih materijala "visoke temperature" postalo je vrlo značajno, iako ove takozvane "visoke" temperature iznose oko 220 stupnjeva ispod nule. No, s industrijskog gledišta, činjenica od 50 stupnjeva čini veliku razliku jer dopušta prijelaz sa tehnologije tekućeg helija (koja je neophodna u konvencionalnoj supravodljivosti, zbog zadržavanja temperature materijala u neposrednoj blizini apsolutnoj nuli) do onoga koji koristi tekući dušik, kojim je mnogo lakše i puno jeftinije upravljati.

Converteamov tehnički direktor, Derek Grieve, izjavljuje: "Za Hydrogenie supravodljivi generator kritični korak bio je prolazak električne energije kroz zavojnice ispod supravodljive prijelazne temperature. Ovaj rezultat potvrđuje toplinski i električni dizajn zavojnice, kao i sustava hlađenja i izolacije. Sa učinkovitošću od 99%, Hydrogenie može promijeniti temelje ekonomske isplativosti obnovljivih izvora energije."
www.croenergo.eu

Zahvaljujući tehnologiji koju su razvili profesor Benoît Marsan i njegov tim sa Odsjeka za kemiju sveučilišta Québec, mogla bi se potpuno promijeniti znanstvena i komercijalna budućnost solarnih ćelija. Profesor Marsan tvrdi da je riješio dva problema koji su zadnjih dvadeset godina sprječavali razvoj ćelija. Iako raspolažemo ogromnim potencijalom Sunčeve energije, budući da samo u jednom satu naš planet primi od Sunca više energije nego što se na Zemlji potroši tijekom cijele godine, ta se energija jedva iskorištava. Proizvodnja električne energije iz konvencionalnih solarnih ćelija skuplja je pet do šest puta od proizvodnje iz tradicionalnih izvora poput fosilnih goriva ili hidrocentrala. Tijekom godina mnogi su znanstvenici pokušavali razviti solarne ćelije koje će biti učinkovitije i jeftinije za proizvodnju od dosadašnjih rješenja. Početkom devedesetih godina švicarski profesor Michael Graetzel sa politehničke škole u Lausannei osmislio je solarne ćelije koje su najviše obećavale. Slijedeći postupak fotosinteze – biokemijskog procesa u kojem biljke pretvaraju energiju svijetla u ugljikohidrate (šećer) – profesor Graetzel je solarnu ćeliju sastavio od poroznog sloja nanočestica bijelog pigmenta, titanij dioksida, prekrio ih molekularnim slojem boje koja apsorbira sunčevo svijetlo, poput klorofila na lišću biljke. Titanij dioksid presvučen pigmentom uronjen je u otopinu elektrolita zajedno s katalizatorom na bazi platine. Kao i u konvencionalnoj elektrokemijskoj ćeliji, poput one u običnoj alkalnoj bateriji, dvije su elektrode (kod Graetzela su to anoda od titanij dioksida i katoda od platine) smještene svaka sa svoje strane tekućeg vodiča (elektrolita). Sunčeva svjetlost prolazi kroz katodu i elektrolit zbog čega se elektroni povlače sa anode. Ovaj prijelaz elektrona sa anode na katodu kroz žicu stvara električnu struju. Na taj se način Sunčeva energija pretvara u elektricitet. Većina materijala koji se koriste za izradu ove ćelije su jeftini, fleksibilni i jednostavni za proizvodnju te se mogu integrirati u raznolike objekte i materijale. Teoretski, Graetzelova solarna ćelija ima ogromne mogućnosti. Međutim, unatoč izvanrednoj zamisli, ova vrsta ćelije ima dva velika problema koja su spriječila njezinu veću raširenost na tržištu. Prvi problem vezan je uz njezin elektrolit koji je iznimno korozivan zbog čega mu je smanjenja trajnost, čija intenzivna boja smanjuje učinkovitost prolaska svjetla i koji ograničava napon uređaja na 0,7 volti. Drugi je problem vezan uz katodu koja je prekrivena platinom, skupim, netransparentnim i rijetkim materijalom. Unatoč brojnim pokušajima, nitko nije uspio naći zadovoljavajuće rješenje ovih problema. Po svemu sudeći, sve do najnovijeg rješenja profesora Marsana. On i njegov tim nekoliko su godina radili na razvoju elektrokemijske solarne ćelije. Taj je razvoj uključivao i potpuno nove tehnologije za koje je profesor Marsan dobio više patenata. Proučavajući probleme Graetzelove ćelije, Marsan je uočio da se na nju mogu primijeniti dvije tehnologije koje je razvio za elektrokemijske ćelije. Za elektrolit se tako koristi potpuno nova molekula stvorena u laboratoriju, pri čemu je kolega s Odsjeka za kemiju, profesor Livain Breau, pomogao da se poveća njezina koncentracija. Rezultat toga rada transparentna je nekorozivna tekućina ili gel koji može povećati napon ćelije, povećavajući tako učinkovitost i stabilnost njezinog rada. Kod katode se platina može zamijeniti kobaltnim sulfidom koji je daleko jeftiniji. Uz to, taj je postupak učinkovitiji, stabilniji i lakše ga je proizvesti u laboratoriju.

www.znanost.com