ZIEMIA W PUAPCE ENERGETYCZNEJ Marek BARTOSIK1

I. SYTUACJA ENERGETYCZNA WIATA

Nasza kultura i styl ycia, caa nasza cywilizacja techniczna, obracaj si wok rozprowadzania i konsumowania energii. Jest nas ~6,75 mld (2009), liczebno ludzkiej populacji wzrasta obecnie o ~80 mln/r. Potrzeby energetyczne wzrastaj o ok. 2% rocznie, bo energia jest niezbdna do zaspokojenie naszych podstawowych potrzeb materialnych i niematerialnych: bezpiecznego schronienia, ciepa, produkcji i dostaw wyywienia i wody, transportu, wytwarzania i dystrybucji wyrobw przemysowych, edukacji, nauki, kultury, rozrywki... W skali globalnej wikszo energii pierwotnej pochodzi z nieodnawialnych, kopalnych rde energii pierwotnej (geopaliw) (rys. 1).

Rys. 1. Udzia rnych rde energii pierwotnej w wiatowej produkcji energii w 2000 r. [4].

Przytaczajce jest nasze uzalenienie energetyczne od geopaliw (86,2%). Dominuje ropa naftowa (34.8%). Nader skromny jest udzia odnawialnych rde energii (13,8%), pomimo gromkiej publicystyki na ten temat. Wielu ekspertw oraz instytucji ostrzega, e wzrost zapotrzebowania na energi, szczeglnie

elektryczn, powoduje przyspieszone wyczerpywanie si zasobw geopaliw. Sygnay ostrzegawcze ze strony specjalistw s niestety czsto traktowane jako nieuzasadnione. Przeciwstawiana im jest naiwna wiara w niewyczerpywalno ziemskich zasobw geopaliw, a take lekcewaenie ogranicze technicznych i ekonomicznych ich eksploatacji. Zazwyczaj odrbnie i regionalnie s analizowane problemy wystarczalnoci poszczeglnych rde i nonikw energii pierwotnej, a lokalne ich niedostatki uwaa si za moliwe do uzupeniania z nieokrelonych zasobw zewntrznych. Dodatkowo presja tzw. rodowisk proekologicznych powoduje zafaszowanie realnych moliwoci technicznych i ekonomicznych wykorzystywania odnawialnych rde energii oraz blokuje rozwj energetyki jdrowej (EJ). Cay ten trudny problem jest w skali globalnej niedogodny dla elit politycznych, poniewa nie ma szybkiego rozwizania pozytywnego, nie da si politycznie sprzeda elektoratowi i bezpieczniej go nie podejmowa.

Tymczasem gigantyczny przyrost liczby ludnoci i wzrost energochonnoci rozwijajcej si cywilizacji technicznej, gwatownie przyspieszaj zuywanie geopaliw, a pozyskiwanie ropy naftowej, gazu, wgla i uranu staje si coraz drosze. Gdy stanie si ono nieopacalne, nasza cywilizacja straci swj ekonomiczno energetyczny napd i jej rozwj moe si gwatownie zaama, jeli nie znajdziemy dostatecznie szybko nowego rozwizania. Eksplozja demograficzna jest faktem, a jej zwizek z poziomem cywilizacyjnym wyrany (rys. 2). Rys. 2. Eksplozja demograficzna ludzkiej populacji i daty wane dla energetyki.

Przez tysice lat nasza ludzko rozwijaa si wzgldnie powoli, zaspakajajc a do XVII wieku niewielkie potrzeby energetyczne gwnie poprzez spalanie biomasy. Obecn cywilizacj techniczn tworzymy od ponad 320 lat, wykorzystujc coraz intensywniej skoczone zasoby geopaliw. W drugiej poowie XX wieku nasze pokolenie zuyo wicej energii, ni

1 Wiceprezes Akademii Inynierskiej w Polsce. Kierownik Katedry Aparatw Elektrycznych Politechniki dzkiej.

2

wszystkie poprzednie pokolenia w caej poznanej dotychczas historii ludzkoci. Lawinowemu wzrostowi liczebnoci populacji ludzkiej towarzyszyo wejcie do eksploatacji na nieznan dotychczas skal kolejno wgla, ropy, gazu i uranu (rys. 3).

Rys. 3. Potrzeby energetyczne ludzkoci: a) globalne zuycie energii z poszczeglnych rde energii pierwotnej [PWh] do 2004 r [26], z naniesion krzyw wzrostu liczebnoci populacji ludzkiej [mld] wg rys. 2; b) skumulowane zuycie energii energii pierwotnej w latach 1980 2005 [3] oraz graniczne wartoci rocznego zuycia energii.

Odpowied na podstawowe pytanie o wyczerpywalno ziemskich zasobw kopalin energetycznych daje logika

elementarna. W ludzkiej skali czasu glob ziemski jest ukadem zamknitym o skoczonych rozmiarach zawiera m. in. z rne zasoby nieodnawialnych geopaliw iloci poszczeglnych zasobw s skoczone eksploatacja geopaliw wyczerpuje ich rezerwy (proporcjonalne do szybkoci zuywania). Nie ma sensu pytanie, czy zasoby kopalin energetycznych si wyczerpi. Jest pytanie kiedy to nastpi.

Nasza cywilizacja techniczna siedzi w puapce energetycznej, ktr sama sobie stworzya, ale nie przyjmujemy tego do spoecznej wiadomoci. Konieczne jest szybkie znalezienie nowego rozwizanie problemu.

Obecnie nie mamy dla naszego modelu cywilizacji kopalinowej adnej sensownej alternatywy. Do wiadomoci ogu nie dociera, e zagroenie kryzysem energetycznym ma charakter globalny, nie lokalny, i e wycig z czasem o przetrwanie i rozwj naszej cywilizacji technicznej trwa ju od ponad 300 lat, a czasu jest coraz mniej! Wyczerpywanie si jednego rda energii pierwotnej bdzie powodowao przenoszenie ciaru podtrzymania energetycznego cywilizacji ludzkiej kolejno na pozostae, a do ich kompletnego wyczerpania. Dane statystyczne s powszechnie dostpne, a wymowa faktw jest brutalna. Kolejno naley oczekiwa nasilania si kryzysu naftowego (pierwsze symptomy s ju widoczne), nastpnie gazowego, po czym wglowego i uranowego. Dla kompleksowej oceny zagroenia globalnym kryzysem energetycznym niezbdne jest czne oszacowanie wystarczalnoci wszystkich geopaliw.

Problem wystarczalnoci zasobw najwczeniej

zosta dostrzeony i waciwie oceniony w przypadku ropy naftowej w USA. Objawy kryzysu naftowego s obecnie wyranie widoczne, deficyt ropy szybko wzrasta (rys. 4.a).

W 1956 r. powstaa teoria tzw. peak oil (teoria Hubberta), trafnie przewidujca amerykaski kryzys naftowy lat 70-tych, potwierdzona wielokrotnie w dalszych latach w odniesieniu do innych producentw ropy. Nowoczesne prognozy amerykaskie wykorzystujce t teori przedstawione zostay na (rys. 4.b).

Rys. 4. a) Objawy kryzysu naftowego: wzrastajcy deficyt ropy naftowej [5], uzupenienia wg [3] oraz o zasobnoci zoa Carioca [11] (niepotwierdzone). b) Scenariusze produkcji ropy konwencjonalnej [5, 6]; produkcja ropy w roku: 2007 [7], - 2009 [3]; peak oil dla zasobw ropy okrelonych z prawdopodobiestwem 95% przy wzrocie rocznej produkcji ropy: 1% (~2035 r), O 2% (~2025), 3% (~2020 r). Dane i potwierdzaj wzrost ~2%.

Suma czstkowych krzywych Hubberta

okrelonych dla poszczeglnych producentw ropy tworzy krzyw globaln (rys. 4.b). Maksimum poszczeglnych wariantw krzywej Hubberta, sporzdzonych dla rnych wskanikw procentowych wzrostu rocznego zapotrzebowania na rop, odpowiada zuyciu 50% znanych zasobw. Wirtualny przyrost zasobw ropy a o

3

900 mld baryek (billion am. mld) opnia peak oil zaledwie o 10 lat. Decydujcy wpyw na to ma olbrzymie i szybko wzrastajce tempo zuywania tych zasobw. wiatowe wydobycie ropy ju jest i bdzie stopniowo coraz drosze finansowo i energetycznie [8, 9]. Od 1962 roku zmniejsza si wielko odkrywanych pl naftowych. Wykres produkcji przebiega coraz wyej ponad wykresem odkry, tj. zasoby coraz szybciej malej, deficyt wzrasta. Gone odkrycie w 2008 r. pola Carioca w Brazylii to tylko ok. 3% udowodnionych zasobw ropy, co moe pokry obecne potrzeby wiata przez nieco ponad rok.

54 spord 65 pastw - producentw ropy przekroczyo peak oil lub jest wanie w fazie szczytu wydobycia. Na kadych sze zuytych baryek ropy przypada jedna odkryta. Proporcja ta pogarsza si kadego roku. Niezalenie od krtkoterminowych waha, po kryzysie z 2008 r. cena ropy znw szybko wzrasta (rys. 5). Rys. 5. Zmiany cen ropy w minionym 25 leciu.

Wyczerpywanie si zasobw ropy naftowej odgrywa szczegln rol. Ropa jest bowiem tak wanym surowcem dla

gospodarki wiatowej, e jej niedostatek musi wywoa wiatowy kryzys gospodarczy. Bardzo wany jest take gaz. Ropa naftowa i gaz determinuj bezporednio produkcj: energii elektrycznej, paliw ciekych (benzyny, oleju

napdowego) i smarw, olejw (opaowych, smarowych, transformatorowych i in.), asfaltw i produktw asfaltowych, rozpuszczalnikw (benzyn ekstrakcyjnych i lakowych, acetonu i in.), wyrobw parafinowych (parafiny staej, petrolatum, cerezyny), gazu pynnego (propanu butanu), tworzyw sztucznych, wielu innych produktw petrochemicznych (polietylenu, propylenu, styrenu, etanolu, alkoholu izopropylowego, chlorowcopochodnych etanu, glikoli, gliceryny, fenolu, n butanolu, butadienu, izooktanu..... etc.), nawozw sztucznych, farmaceutykw etc. Nadto ropa naftowa i gaz determinuj porednio produkcj ywnoci i wydajno rolnictwa, m. in. poprzez budownictwo drogowe (asfalty), nawozy, transport koowy i maszyny rolnicze (paliwa). Publicyci podaj, e ponad milion wyrobw na wiecie pochodzi od ropy!

Kryzys naftowy bdzie grony w szczeglnoci dla rynku paliw napdowych, co musi spowodowa narastajce trudnoci dla wszelkich rodzajw transportu, w tym maszyn i pojazdw rolniczych, budowlanych, lokomotyw i in., a nadto dla procesu wytwarzania wszystkich produktw ropopochodnych.

W skali globalnej peak oil bdzie oznacza m. in. narastajcy kryzys wytwrczy w przemyle i rolnictwie, rozprzestrzenianie si obszarw godu, zjawiska deglobalizacyjne, wojny surowcowe etc.

Oszacowanie wystarczalnoci zasobw ropy ukazuje wic tylko cz problemu. Dostpne rda [8, 9] podaj, e w odniesieniu do gazu naturalnego efekt peak gas wystpi z ok. 10 letnim opnieniem w stosunku do peak oil. Trudnociom z tym zwizanym bdzie towarzyszy przyspieszony wzrost zalenoci naszej cywilizacji technicznej od innych rde energii pierwotnej. Pojawia si zatem pytanie, czy i jakie s na ziemi alternatywne rda energii, czy istnieje jakie paliwo ratunkowe?

Niektre krgi specjalistw przywizuj du wag do przyszej roli hydratw metanu. Skadaj si one z czsteczek gazu zamknitych w sieci krystalicznej wody. Jest to bardzo wydajne rdo metanu, poniewa 1 m3 hydratu zoony z ok. 0,79 m3 wody i ok. 0,21 m3 gazu zawiera ok. 164,6 Nm3 metanu. Jest to dotychczas nieeksploatowane, ogromne rdo energii pierwotnej i cenny surowiec chemiczny. wiatowe zasoby naturalnych hydratw metanu oceniane s [12] na ponad 18000 Gtoe (gigaton ekwiwalentu ropy). Jest to prawie dwa razy tyle, co pozostaych geopaliw cznie.

Wiedza o zasobach oraz eksploatacji hydratw i o technologii produkcji oraz transportu metanu jest jednak jeszcze w powijakach, jakkolwiek prowadzone s intensywne badania w tym zakresie.

Obecny poziom rozwoju energetyki jdrowej EJ rwnie nie pozwala spokojnie patrze w przyszo, chocia zamierzenia wielu krajw wskazuj na przyspieszenie rozwoju w tej dziedzinie.

Dotyczy to zarwno konwencjonalnych elektrowni jdrowych, wykorzystujcych energi rozszczepienia atomw w dotychczas stosowanym cyklu paliwowym otwartym CPO, umoliwiajcym wykorzystanie jedynie bardzo maej czci energii paliwa jdrowego (ok. 0,7%; w najnowoczeniejszych reaktorach 2 3%), jak i znacznie bardziej wydajnych prdkich reaktorw powielajcych, umoliwiajcych wielokrotnie efektywniejsze (realnie w ok. 60 70%, a jak twierdz skrajni optymici prawie w 100%) wykorzystanie zasobw uranu oraz toru w cyklu paliwowym zamknitym CPZ z wielokrotnym recyclingiem paliwa. Moliwie szybkie opanowanie i upowszechnienie tej ostatniej technologii jest realn drog do istotnego wyduenia okresu cznej wystarczalnoci dotychczas wykorzystywanych geopaliw, co zwiksza szanse znalezienia nowych rozwiza dla pokonania globalnego kryzysu energetycznego. Ziemskie zasoby uranu i toru s jednak ograniczone oraz nieodnawialne.

Wszystkie geopaliwa bdce nieodnawialnymi rdami energii pierwotnej (ropa, gaz, wgiel, uran + tor, hydraty metanu) naley traktowa jednakowo, kierujc si tymi samymi zasadami oceny ich wystarczalnoci, przy znanym i prognozowanym tempie globalnego wzrostu rocznego zapotrzebowania energii pierwotnej (rednia 30-letnia 1970 2000 ok. 2%). Oznacza to, e proces ich produkcji rwnie podlega modelowi Hubberta.

Nie ma logicznych przesanek innego traktowania problemu. Obecny poziom techniki i badania naszego globu pozwoliy na w miar wiarygodne oszacowanie istniejcych

zasobw kopalnych rde energii pierwotnej [3, 4, 24]. Nie naley wic oczekiwa wielkich odkry np. ropy i in., cudownie

4

zmieniajcych katastrofalny obraz sytuacji. Dostpne rda zawieraj znaczne rozbienoci dotyczce realnie lub hipotetycznie istniejcych zasobw geopaliw. Najwiksze s rozbienoci danych o zasobach uranu, zasoby toru nie s uwzgldniane w statystykach midzynarodowych. Jest to ucilane, ale nie ma praktycznego znaczenia dla generalnego obrazu sytuacji.

Pod pojciem wystarczalnoci dowolnego geopaliwa rozumie si zazwyczaj liczb lat, oszacowan jako iloraz r/p (reserves to production), tj. rezerw do produkcji w roku poprzedzajcym prognoz. Jest to podejcie niewaciwe, dajce zawyone wyniki. Analiza danych z minionych lat wskazuje na celowo przyjmowania urednionej staej wartoci rocznej stopy procentowej wzrostu zuycia danej kopaliny, co powinno by powszechnie przyjmowane w prognozach perspektywicznych. Z danych wg rys. 4.b wynika, e nawet znaczne zmiany tego wskanika, czy te wielkie (wirtualne) zwikszanie zasobw (hipotetyczne nowe odkrycia), przesuwaj peak oil w granicach zaledwie 10 20 lat.

Dla oszacowania wystarczalnoci kadego z zasobw odrbnie oraz wszystkich cznie zostaa przyjta metodologia postpowania umoliwiajca oszacowanie minimalnego oraz maksymalnego okresu wystarczalnoci dotychczas rozpoznanych geopaliw [20, 25].

Do analizy wzito pod uwag zasoby: ropy, gazu, wgla (kamiennego i brunatnego cznie), uranu dla przypadku cyklu paliwowego otwartego oraz z uwzgldnieniem toru w przypadku reaktorw prdkich z cyklem paliwowym zamknitym, a take hydratw metanu.

Na podstawie dostpnych danych, wzorem USGS (rys. 4.b), okrelono trzy kategorie zasobw: x istniejce z wysokim prawopodobiestwem p 95%, eksploatowane lub moliwe do uzasadnionej

ekonomicznie eksploatacji w obecnych warunkach technologicznych (inaczej: udokumentowane, udostpnione, przemysowe, konwencjonalne, potwierdzone bezporenio, rezerwy etc.);

y istniejce z umiarkowanie wysokim prawopodobiestwem, dokadnie nieokrelonym, ale zawartym w przedziale 95% > p > 5%, dotychczas nieeksploatowane ze wzgldw technicznych lub ekonomicznych, moliwe do przyszej eksploatacji po zmianach warunkw technologicznych lub ekonomicznych (inaczej: szacunkowe, bilansowe, niekonwencjonalne, potwierdzone porednio etc.);

z - istniejce z maym prawopodobiestwem p 5%, nieudokumentowane, nieeksploatowane, innymi sowy w znacznym stopniu hipotetyczne, domniemane na podstawie rnych przesanek, oszacowane wg najbardziej optymistycznych prognoz.

T - zasoby cakowite przyjto jako sum trzech ww. kategorii zasobw, T = x + y + z. Opracowano program komputerowy umoliwiajcy wielowariantow analiz danych niezbdnych do oszacowania

wystarczalnoci poszczeglnych zasobw. Wyniki tej analizy zostay zestawione w tablicy 1. Tablica 1. Oszacowanie wystarczalnoci obecnych i przyszych kopalnych paliw pierwotnych [14, 17, 20 28].

Gdzie: x, y, z jak wyej; CPO cykl paliwowy otwarty uranu (dotychczasowa technologia, wykorzystanie od ok. 0,72(3)% energii uranu); CPZ cykl paliwowy zamknity uranowo torowy (reaktory powielajce, zaoenie wykorzystania ok. 70% energii uranu + toru, z zastrzeeniami jak niej dla energii pierwotnej 3); energia pierwotna: 1 cznie dla dotychczasowych rde przy CPO; 2 jak 1 z uwzgldnieniem hydratw metanu; 3 jak 2 przy CPZ przy zaoeniu iloci uranu x/y/z: 3,3/1,5/29,6 Mt U oraz toru 1,2/1,4/2,0 Mt Th wg [28, 3032]; dane do symulacji z lat 1971/2000 wg [17]; * wartoci porwnawcze, zgrubnie oszacowane dla CPZ wg wybranych danych dla CPO; iloci Th prawdopodobnie zanione, nie ma wiatowych danych statystycznych.

5

Dla uzyskania poprawnych i porwnywalnych wynikw analizy, w przypadku kadego z wariantw pokazanych w tablicy 1 wykorzystano jednolite metody oszacowania wystarczalnoci zasobw geopaliw. Wszystkie zasoby energetyczne geopaliw wyraono w Mtoe, rednie przeliczniki wg World Energy Council [24]. Na podstawie danych z 30-lecia 1971 2000 [20] oszacowano dwuwariantowo rednie stopy rocznego wzrostu zuycia

(produkcji) poszczeglnych geopaliw, jako %s skadany i %l - liniowy. Dla powyszych danych oszacowano w latach wystarczalno zasobw kadego z analizowanych geopaliw dla:

przypadku %s: dla zasobw x, x + y, T = x + y + z (dla uranu przy CPO; nie dotyczy uranu z torem przy CPZ w reaktorach powielajcych; nie dotyczy hydratw metanu, bo nie s znane y oraz z),

przypadku %l: dla granic zakresu zasobw x T=x+y+z przypadkw granicznych x/P T/P (P produkcja w 2000 r).

Wg analogicznej procedury oszacowano trzy warianty cznej wystarczalnoci energii pierwotnej e. p. 1 3, gdzie: e. p. 1 dla zasobw uranu w przypadku CPO, gazu, ropy i wgla (kamiennego z brunatnym),

e. p. 2 jak e. p. 1 oraz hydratw metanu, e. p. 3 jak e. p. 2, ale dla zasobw uranu + toru w przypadku CPZ w reaktorach powielajcych. Trzy porwnane metody analizy wystarczalnoci zasobw daj olbrzymie rozbienoci. Z zasady przezornoci

wynikaj preferencje dla wariantu %s, poniewa stwarza najwikszy margines bezpieczestwa. Wg opinii autora czsto stosowany wariant x/P T/P jest nieprawidowy i daje zawyone wyniki. Szacowanie

wystarczalnoci zasobw geopaliw przy zaoeniu staego ich zapotrzebowania rocznego nie ma logicznego uzasadnienia w wietle danych statystycznych z kilkudziesiciu lat, wykazujcych ustawiczny wzrost tego zapotrzebowania.

Z uzyskanych dla wariantu najostrzejszego (%s) rezultatw wynika kilka zasadniczych wnioskw: 1. Realnie istniejce i osigalne zasoby wszystkich geopaliw (x+y) przy dotychczasowym 2% rednim rocznym

wzrocie zuycia energii pierwotnej ulegn wyczerpaniu w przedziale ok. 70 120 lat ( %s, e. p. 1 dla x x+y). 2. Wczenie do eksploatacji olbrzymich i jeszcze nienaruszonych, ale zapewne nie cakiem osigalnych zasobw

hydratw metanu przeduy ten okres o ok. 60 lat. ( %s, e. p. 1 e. p. 2 dla x). 3. Energetyka jdrowa o opanowanych lub przewidywanych technologiach rozszczepiania atomw, przeduy ten

okres o kolejne 40 lat ( %s, e. p. 2 e. p. 3 dla x), a po wprowadzeniu prdkich reaktorw powielajcych i wczeniu do produkcji energii zasobw toru ludzko zyska zapewne ponad 200 lat. ( %s, U&Th CPZ*, wyniki porwnawcze o znaczeniu tylko orientacyjnym, zgrubnie oszacowane ze wzgldu na brak danych dla CPZ oraz dla Th).

4. Energetyka jdrowa wykorzystujca energi rozszczepiania atomw nie jest w stanie rozwiza docelowo problemu wyczerpywalnoci kopalin ze wzgldu na ograniczone zasoby uranu i toru. Jest jednak konieczna dla wyduenia okresu przetrwania cywilizacji do uzyskania takiego rozwizania i t funkcj moe i musi speni.

5. adna z wykorzystywanych dotychczas metod pozyskiwania energii pierwotnej nie pozwala na ostateczne wyeliminowanie zagroenia naszej cywilizacji globalnym kryzysem energetycznym.

Powaga sytuacji nie dociera do spoecznoci midzynarodowej, w szczeglnoci do politycznych krgw decydenckich, nie s wic organizowane w skali globalnej zintegrowane dziaania antykryzysowe, dajce szans podjcia tego najwikszego dla ludzkoci wyzwania cywilizacyjnego i skutecznego wyeliminowania miertelnego zagroenia.

Jedyn obecnie znan teoretyczn szans zaegnania tego kryzysu jest opanowanie magnetycznej fuzji jdrowej jako taniego rda energii pierwotnej (brak akcji cigej obecnie wyklucza fuzj laserow z zastosowa energetycznych).

W odrnieniu od reakcji rozszczepienia synteza jdrowa nie jest reakcj acuchow. Jest duo bardziej bezpieczna, nie jest moliwy proces niekontrolowany. Dla zatrzymania reakcji wystarczy odci dostarczanie paliwa. Do utrzymania reakcji w czasie 1 minuty potrzeba zaledwie kilka gramw plazmy.

Jest to nadal odlega przyszo. Decyzj z 2005 r., w Cadarache k. Marsylii rozpoczto w 2007 r. budow ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) [18]. Pierwszy zapon jest przewidywany na rok 2016, planowana jest praca reaktora przez 20 lat. Koszt ITER wyniesie w przyblieniu 10 mld euro (50% UE, po 10% Chiny, Japonia, Korea Pd., Rosja i USA). Moc i czas reakcji fuzyjnej to 500 MW przez 500 sekund. rednica piercienia plazmy 12 m, objto komory spalania ~1000 m3. Planowany jest dodatni bilans mocy przy ok. 10 - krotnym jej wzmocnieniu. Energia bdzie wydzielana w postaci ciepa, nie jest obecnie planowane przetwarzanie jej na energi elektryczn.

Dopiero wynikiem projektu ITER maj by dane bazowe do budowy pokazowej elektrowni termojdrowej DEMO (3 - 4 GW). W materiaach Parlamentu Europejskiego [16] dotyczcych projektu ITER i budowy DEMO zakada si, e ta technologia moe w znacznym stopniu przyczyni si do urzeczywistnienia zrwnowaonych i pewnych dostaw energii UE za okoo pidziesit lub szedziesit lat, po penetracji rynku przez komercyjne reaktory syntezy jdrowej. To bardzo dugi czas, ok. 80% okresu wystarczalnoci (tablica 1, e. p. 1 dla x) wszystkich znanych i dostpnych geopaliw. Nie mona obecnie stwierdzi, e np. hydraty metanu pozwol przetrwa przez ten okres bez powanego wstrzsu cywilizacyjnego.

Energia syntezy jdrowej jest zreszt obecnie dostpna, z duym nadmiarem, w postaci energii sonecznej, ale nadal nie umiemy jej waciwie wykorzysta [20]. Z docierajcej do nas energii sonecznej, przy powierzchni Ziemi mona efektywnie wykorzysta do 1000 W/m2, w zalenoci od szerokoci geograficznej, pory roku, pory doby, klimatu, pogody etc. W Polsce rednia roczna gsto mocy solarnej wynosi ~105 - 125 W/m2, a rednie nasonecznienie (roczna gsto strumienia energii) wynosi 3,3 - 4,0 GJ/m2 rok.

Jakkolwiek energia soneczna jest prardem wszystkich odnawialnych rde energii, a take paliw kopalnych na bazie wgla organicznego, to jej wykorzystanie napotyka na podstawow sprzeczno. Bieco dociera ona do ziemi w sposb rozproszony. Bya przetwarzana przez miliony lat poprzez procesy bioorganiczne do postaci wysokiej koncentracji w paliwach kopalnych. Wszystkie nasze technologie energetyczne polegaj na wykorzystaniu tego koncentratu i rozproszeniu energii. Obecnie potrafimy koncentrowa energi soneczn w postaci biomasy, ale jest to proces o relatywnie maej

6

efektywnoci, podobnie jak metody bezporedniego przetwarzania promieniowania sonecznego na ciepo lub elektryczno, wykorzystywania energii wiatrw, pyww, fal morskich, ciepa oceanw, czy te energii geotermalnej [24, 25].

Proporcje energii sonecznej oraz wszystkich wiatowych zasobw energii pierwotnej pokazano na rys. 6. Rys. 6. wiatowe zasoby kopalnych rde energii pierwotnej [EJ] oszacowane z prawdopodobiestwem 95% wg

danych za rok 2005 [20] i bilans energii sonecznej. rednie przeliczniki wg World Energy Council [17]. rdem energii geotermalnej jest wntrze Ziemi o temperaturze okoo 5400 C, generujce przepyw ciepa w

kierunku powierzchni. Moc ciepa wypywajcego na powierzchni Ziemi wynosi ok. 46 TW, std redni strumie geotermalny wynosi ok. 0,063 W/m2, a redni gradient temperatury ok. 25 K/km. Jest to niewystarczajce do eksploatacji bezporedniej (do ogrzewania wystarczy woda geotermalna o temperaturze 35100 0C stopni, ale do produkcji energii musi mie ona temperatur ponad 100 0C). W praktyce geoenergia moe by pozyskiwana w tzw. rejonach hipertermicznych o gradiencie temperatury ponad 80 K/km, ew. semitermicznych (40 80 K/km). Na razie energia geotermalna jest zbyt droga, by wykorzystywa j na du skal w energetyce i ma sens jedynie jako uzupenienie innych rde energii, ale wystpowanie na danym obszarze rejonw hipertermicznych z wysokotemperaturow wod termaln otwiera moliwoci rozwoju taniej i ekologicznej energetyki na skal lokaln. Rozwj tej geoenergetyki jest jednak dodatkowo uwarunkowany opanowaniem znanych trudnoci eksploatacyjnych (mineralizacja wd geotermalnych powoduje wytrcanie si soli w instalacjach przy odbieraniu ciepa), a nadto ekonomicznych (brak systemowych gwarancji zwrotu kosztw wierce o ile instalacja w danym miejscu okae si niemoliwa).

Jestemy wic w wysoce paradoksalnej sytuacji. Energetycznie glob ziemski w kosmosie jest niemal zamknitym ukadem, majcym dwa gigantyczne rda energii: najwikszym rdem zewntrznym jest soce, a najwikszym wewntrznym jest geoenergia. Mamy take skoczone zasoby nieodnawialnych geopaliw: ropy, gazu, wgla, uranu.

Istota puapki energetycznej w ktrej si znalelimy wynika z naszych saboci technicznych: mamy efektywne technologie energetyczne potrzebne do wykorzystania geopaliw, nie mamy efektywnych technologii potrzebnych do wykorzystania obu wielkich rde energii. W takim ukadzie globalnie zamknitym o caoci systemu cywilizacji ludzkiej decyduje energetyczna rwnowaga

globalna oraz jej poziom. W obecnej sytuacji cywilizacji ludzkiej: za dua jest szybko destrukcji zasobw geopaliw; za maa jest szybko samoorganizowania si cywilizacji dla przetrwania; destabilizacja energetyczna jest bardziej prawdopodobna, ni rwnowaga (nawet na niskim poziomie);

Bardzo szybko wzrasta zagroenie wejcia w stadium niemoliwego do opanowania kryzysu energetycznego. Zgodnie z zaoeniami Dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 27 wrzenia 2001 w sprawie

promowania energii elektrycznej produkowanej z odnawialnych rde energii na wewntrzny rynek energetyczny UE, zakada si osignicie do koca 2010 r. redniego wskanika na poziomie 12% energii ze rde odnawialnych w stosunku do cakowitego zuycia energii w UE.

Europejskie Stowarzyszenie Energetyki Wiatrowej (EWEA) opublikowao ostatnio raport Pure Power zawierajcy analiz dotychczasowego rozwoju energetyki wiatrowej w UE oraz scenariusze rozwoju tego sektora do roku 2020 i 2030 w krajach czonkowskich. Wedug autorw raportu energetyka wiatrowa na ldzie jest najtasz z dostpnych technologii OE, wic bdzie miaa najwikszy wkad w osignicie celu obligatoryjnego Dyrektywy 2009/28/WE, okrelajcego dochodzenie do okrelonego udziau energii z OE w bilansie zuycia energii finalnej w 2020 r. Cel wyznaczony przez EWEA dla energetyki wiatrowej wzrs ze 180 GW do 230 GW w roku 2020 oraz z 300 GW do 400 GW w roku 2030 (180 GW i 300 GW to scenariusz niskiego rozwoju, 230 GW i 400 GW to scenariusz wysokiego rozwoju). Osignicie tego celu bdzie wszake uwarunkowane rozwojem wsplnego europejskiego systemu elektroenergetycznego. Scenariusz niski przewiduje dla Polski w 2020 r. moc elektrowni wiatrowych 10 500 MW, tj. wzrost mocy zainstalowanej o ok. 836 MW rocznie i produkcj energii elektrycznej ok. 25,4 TWh (tj. ok. 12,5% udziau energetyki wiatrowej w produkcji energii elektrycznej, przy obecnej produkcji mniejszej od 1 TWh). Scenariusz wysokiego rozwoju prognozuje w 2020 r. odpowiednio: 12500 MW; 1002 MW/r.; 30 TWh; 14,8%. Dla Polski ju scenariusz niski oznacza osignicie w roku 2020 udziau wyszego od 12% wskazywanych przez Komisj Europejsk.

7

Ilociowe oszacowanie wykorzystania innych odnawialnych rde energii jest obecnie rzecz bardzo trudn (brak precyzyjnych bada i danych). Szczeglne trudnoci sprawia np. oszacowanie iloci paliw odnawialnych wykorzystywanych w gospodarstwach domowych (drewno, torf, paliwa odpadowe). Udzia rde odnawialnych w Polsce w 2002 roku zosta okrelony na okoo 2,5 %. Zaoenia polityki energetycznej Polski do 2020 roku okrelaj wzrost tego wskanika do 5 %.

Jednak rozwijanie tych technologii wytwarzania i przetwarzania energii, w poczeniu z rozwojem energooszczdnych technologii uytkowania wszystkich rodzajw energii, jest jedynym racjonalnym kierunkiem rozwojowym pozwalajcym na zmniejszanie intensywnoci eksploatacji kopalnych surowcw energetycznych, wyduenie okresu ich wystarczalnoci i danie ludzkoci wicej bezcennego czasu na rozwizanie problemu puapki energetycznej, w ktrej si znalaza.

O racjonalnoci eksploatacji poszczeglnych rde i wykorzystywania rnych technologii energetycznych decyduje energetyczna stopa zwrotu EROEI (Energy Returned On Energy Invested - energia zwrcona do zainwestowanej). Jej zmniejszanie si wraz z upywem czasu dla ropy, gazu i wgla to efekt wyczerpywania si z atwo dostpnych i wzrostu kosztw wydobycia. Granic energetycznej opacalnoci jest EROEI = Er / Ei > 1, gdzie Er - energia zawarta w surowcu energetycznym, Ei - energia potrzebna do jego pozyskania. Wartoci EROEI podane w [5] maj duy rozrzut (obecnie rednio: wgiel ~30; ropa ~5; piaski i upki roponone ~1,5; gaz ~?, rda odnawialne 0,8 2, w przypadku wiatrakw tendencja wzrostowa; fuzja jdrowa ~0,65; wodr ~0,8 (nie jest on rdem energii, a jedynie nonikiem energii, ktry trzeba wyprodukowa); wg oszacowania wasnego autora dla EJ (rozszczepiania) obecnie ~50, w kocu XXI wieku ~25 (przewidywane zmniejszanie wskutek wzrostu kosztw wykorzystywania coraz uboszych rud uranu i toru);.

Wszystkie dziaania przy stopie zwrotu poniej jednoci s pozbawione sensu, bo jest to strata energii. Do dziaa stymulujcych dalszy rozwj cywilizacyjny niezbdne jest tworzenie nowych rozwiza o moliwie duych wartociach energetycznej stopy zwrotu. Niezbdne jest szczeglnie poszukiwanie alternatywy dla paliw silnikowych, bo peak oil najpierw uderzy w ten niezwykle czuy punkt naszej cywilizacji. Problemu tego nie rozwie np. rozwj EJ bazujcej na rozszczepianiu atomw, pozwalajcy tylko na przejciowe opanowanie sytuacji.

II. SYTUACJA ENERGETYCZNA POLSKI

Pod wzgldem struktury wykorzystania surowcw energetycznych Polska jest krajem nietypowym, bowiem a 97% energii wytwarza si z paliw staych, w tym 63% z wgla kamiennego. Prognozy w tym zakresie s zmienne w zalenoci od sposobu szacowania zasobw bilansowych surowcw. Dla wgla kamiennego, wg danych GIG, na koniec roku 2007 mona przyj iloci podane w tablicy 2 oraz na rys. 7.

Tablica 2. Polski wgiel kamienny zasoby i prognozy. rdo danych [2], opr. wasne.

Rys. 7. Wystarczalno polskich zasobw wgla kamiennego. rdo danych [2], opr. wasne wg tablicy 2.

8

Wystarczalno wgla kamiennego to okres jedynie 40 50 lat. Ew. przeduenie tego okresu bdzie zaleao od moliwoci wykorzystania zasobw bilansowych w polach niezagospodarowanych.

Polska dysponuje jeszcze resztkowymi ilociami ropy i gazu, pokazanymi w tablicy 3. Gaz upkowy pominito (brak danych). Hydratw metanu w Polsce brak. Uranu nie wydobywamy od wielu lat, jego ew. zasoby wymagaj odrbnej analizy.

Tablica 3. Wystarczalno polskich zasobw ropy naftowej i gazu ziemnego (dane wg PIG i MG ).

Zasoby bilansowe wgla brunatnego w Polsce oceniane s na 14 mld t w zoach czynnych, 8 mld t w zoach perspektywicznych, co przy obecnym wydobyciu ok. 60 mln t / r zapewnia okres wystarczalnoci ok. 400 lat. Wgiel brunatny odgrywa bardzo wan rol przy wytwarzaniu energii elektrycznej.

Struktur wytwarzania energii pierwotnej oraz energii elektrycznej w Polsce pokazano w tablicach 4 i 5.

Tablica 4. Polskie zapotrzebowanie na poszczeglne noniki energii pierwotnej [Mtoe, jednostki naturalne] [1].

Tablica 5. Energia elektryczna w Polsce w latach 1997 2007 (dane wg [1]).

9

Przecitna warto opaowa wgla brunatnego wynosi tylko ok. 37% wartoci opaowej wgla kamiennego, a obecny i prognozowany udzia wgla brunatnego w wytwarzaniu energii pierwotnej jest wg tabeli 4 relatywnie niski [1] i malejcy (2006 12,9%, 2010 12%, 2020 9,2%, 2030 8,2%). Inaczej jest w przypadku energii elektrycznej. Bez maa 50 TWh energii elektrycznej netto (34%) jest wytwarzane z wgla brunatnego, 86 TWh (58%) z kamiennego (dane za 2006 r.) [1]. Trzeba si w przyszoci liczy ze znacznym zmniejszaniem okresu wystarczalnoci wgla brunatnego wskutek wzrostu intensywnoci jego eksploatacji, powodowanej wyczerpywaniem si zasobw wgla kamiennego. Towarzyszy temu bd znane kopoty rodowiskowe oraz ich konsekwencje techniczne i ekonomiczne, tutaj pominite. Oszacowana wg tabeli 4 rednia stopa wzrostu rocznego zapotrzebowania energii pierwotnej zostaa przyjta na poziomie ok. 0,75%, co jest wskanikiem bardzo niskim (wrcz stagnacyjnym) w prognozowanym okresie do roku 2030, ponad dwukrotnie niszym np. od wczeniejszych prognoz PK RE (ok. 1,6%).

Z danych w tabelach 4 i 5 wynika, e pomimo tego, co si mwi w Polsce na temat eksploatacji energii elektrycznej ze rde odnawialnych, jest ona, poza wspomnian energi wodn, bardzo maa (poniej 0,5%). Jest to energia obecnie relatywnie droga, jednak s to ogromne, ale niewykorzystane moliwoci rozwojowe.

Polska polityka energetyczna dotychczas bya i jest nadal realizowana w oderwaniu od problemw globalnych ujmowanych kompleksowo z punktu widzenia wystarczalnoci rde energii pierwotnej.

Na tle wyej podanych informacji warto przeanalizowa zaoenia strategiczne przyjte przez Ministerstwo Gospodarki na temat dostpnoci nonikw energii pierwotnej, zawarte w zaczniku nr 2 PROGNOZA ZAPOTRZEBOWANIA NA PALIWA I ENERGI DO 2030 ROKU do projektu [1], gdzie (cytuj fragmenty):

- nie zakadano ogranicze moliwoci dostaw wgla kamiennego wobec duych zasobw wiatowych, mimo ograniczonego krajowego potencjau wydobywczego w zoach operatywnych;

- nie zakadano ogranicze w moliwociach importu ropy i gazu ziemnego; - uwzgldniono potencja wydobywczy wgla brunatnego istniejcych kopal oraz perspektywicznych zasobw tego

wgla w zou Gubin. Przyjto, e zoe Legnica nie bdzie eksploatowane do 2030 r. - zaoono, e paliwo jdrowe bdzie powszechnie dostpne na rynku wiatowym, zarwno w zakresie dostaw

rudy uranowej, jak i zdolnoci przerbczych zakadw wzbogacania, a take potencjau produkcyjnego elementw paliwowych do reaktorw wodnych (sic!).

- uwzgldniono zasoby energetyki odnawialnej w Polsce, w tym przede wszystkim energii wiatru oraz biomasy (uprawy energetyczne, odpady rolnicze, przemysowe i lene oraz biogaz).

- uwzgldniono energi geotermaln w zakresie, ktry moe stanowi racjonalny potencja energii odnawialnej do produkcji ciepa.

- zaoono, e saldo wymiany energii elektrycznej z zagranic bdzie zerowe. Czy zatem yjemy i wiecznie y bdziemy w uudnym wiecie o nieograniczonych zasobach po przystpnych

cenach? Czy nowe dane, coraz bardziej niepokojce, dotr wreszcie do wiadomoci ludzkiej i wywoaj reakcj obronn? W takich uwarunkowaniach nasze dotychczasowe dziaania na rzecz dywersyfikacji rde zaopatrzenia Polski w rop i

gaz s nad wyraz krtkowzroczne. Marnujemy energi i kapita polityczny na wspieranie rurocigu NABUCCO, ktrym do Polski nigdy nic nie popynie, a na poudnie Europy niewiele. Kto bowiem na wiecie ma naprawd rop i gaz? Strategiczne dziaania gospodarcze i kierunki polityki zagranicznej w zakresie dywersyfikacji rde zaopatrzenia Polski w rop naftow i gaz musz by zdeterminowane realn zasobnoci rde zaopatrzenia (tablica 6).

Tablica 6. Dywersyfikacja iluzoryczna zaopatrzenia Polski w rop i gaz. rdo danych [3]/2009, podkr. dodatkowe wasne.

10

S tylko dwa strategiczne rda ropy naftowej: pierwsze - Bliski Wschd i drugie - Rosja ze stowarzyszonym Kazachstanem (szeciokrotnie mniejsze), a take tylko dwa strategiczne rda gazu: Bliski Wschd i Rosja.

Na caej reszcie mona budowa rozwizania dorane, liczone w latach, a nie strategiczne, liczone w dziesicioleciach. Najdobitniej wyrazili to Niemcy, budujc rurocig batycki obok Polski, co w poczeniu z nasz polityk wschodni jest dla Polski wysoce niekorzystne, by nie powiedzie ogromnie niebezpieczne.

Solidarno europejska w obliczu godu energetycznego moe okaza si wysoce iluzoryczna.

III. KONKLUZJE aden kraj na wiecie nie moe i nie powinien realizowa swej polityki energetycznej w oderwaniu od problemu

globalnego kryzysu energetycznego, bo aden nie przetrwa tego sam. W skali globalnej nie jest istotne, o ile dziesitek lat bdzie si rni okres destrukcji cywilizacyjnej w poszczeglnych krajach, ale czy ludzko potrafi i zdy znale skuteczne metody zaegnania globalnego kryzysu energetycznego. Dotyczy to take Polski.

Na rys. 8 pokazano wyniki (za 2008 r.) oszacowania wystarczalnoci globalnej trzech podstawowych kopalin: ropy, gazu i wgla.

Rys. 8. Wystarczalno globalna zasobw wgla kamiennego C (122 lata), ropy O (42 lata) i gazu ziemnego NG (60 lat). rdo danych [3]/2009, podkr. dodatkowe wasne. EMEs Emerging Market Economies = Ameryka Poudniowa i Centralna, Afryka, Bliski Wschd, Eurazja bez czonkw OECD.

Dotyczy to rezerw udokumentowanych wg procedur BPSR [3], co najlepiej odpowiada zasobom x wg tablicy 1. Zbieno wynikw wg rys. 8 i tablicy 1 jest tak wysoka, e wnioski nasuwaj si same:

- szybko destrukcji zasobw geopaliw jest wiksza, ni szybko samoorganizowania si cywilizacji dla przetrwania,

- prawdopodobiestwo destabilizacji jest wysze, ni rwnowagi (nawet na niskim poziomie energetycznym), - bardzo szybko wzrasta zagroenie wejcia w stadium niemoliwego do opanowania kryzysu energetycznego. A zatem kopalne rda energii pierwotnej wyczerpuj si i proces ten bdzie ulega przyspieszeniu nie tylko wskutek

wzrostu liczby ludnoci wiata, ale take wskutek szybkiego wzrostu poziomu cywilizacyjnego zaniedbanych gigantw demograficznych: Chin, Indii, Dalekiego Wschodu, Ameryki Poudniowej, Afryki. Konkurencja w wycigu do rde energii pierwotnej bdzie gwatownie wzrasta. W miar powolnego w skali ycia czowieka nasilania si sytuacji kryzysowej, posiadacze zasobw energetycznych bd coraz bardziej troszczy si o swj byt i przetrwanie, a coraz mniej o dobre interesy ze sprzeday zasobw dla przetrwania innych. Sytuacja wwczas moe sta si wysoce konfliktowa.

Pierwszym znakiem kryzysu bdzie zapewne postpujcy spadek produkcji paliw napdowych z ropy, co moe nastpi stosunkowo szybko. Nie ma czarodziejskiej rdki, ktra by rozwizaa ten problem.

Drogi do uniknicia globalnego kryzysu energetycznego nie s obecnie znane. Konieczne s cakowicie nowe rozwizania, wymagajce wykorzystania caego geniuszu ludzkiego i zbiorowego wysiku cywilizacyjnego, na co pozostaje coraz mniej czasu. W praktyce problem musi zosta rozwizany przez dwa, ew. trzy nastpne pokolenia.

11

W midzyczasie trzeba podejmowa i rozwija lokalne i globalne dziaania zmierzajce do zwikszenia produkcji energii z elektrowni jdrowych i ze rde odnawialnych oraz racjonalnego uytkowania energii, szczeglnie elektrycznej, co bdzie agodzio nasilanie si kryzysu energetycznego.

Dotychczasowe dziaania antykryzysowe mona uzna jedynie za wysoce niezadowalajce, zarwno w skali globalnej jak i europejskiej oraz lokalnej, chocia zainteresowanie polityk energetyczn zaczo wyranie wzrasta. Zdecydowana wikszo podejmowanych dziaa systemowych, polityczno ekonomicznych i technicznych dotyczy tylko jednej strony bilansu energetycznego, tj. problematyki wytwarzania energii elektrycznej, natomiast po stronie uytkowania energii elektrycznej w praktyce dzieje si niewiele [25].

Oczywist konsekwencj takiej sytuacji jest pilne podjcie dziaa antykryzysowych w zakresie uytkowania energii elektrycznej, z rwn aktywnoci i determinacj jak w zakresie jej wytwarzania.

W przypadku Polski, konieczne jest podjcie przez Rzd energicznych dziaa dla odrobienia wieloletniego opnienia we wprowadzaniu energetyki jdrowej EJ.

Interwencja Rzdu jest rwnie niezbdna dla zrwnowaenia dotychczasowych dysproporcji midzy dziaaniami na rzecz wytwarzania oraz uytkowania energii elektrycznej. W szczeglnoci potrzeba systemowego wsparcia dla tworzenia i wdraania nowych, energooszczdnych technologii uytkowania energii elektrycznej. Takie ukierunkowanie bada w dziedzinie elektryki, przy wykorzystaniu rodkw pomocowych UE dla finansowania programw badawczo wdroeniowych oraz upowszechniania wynikw u odbiorcw, bdzie miao wielkie znaczenie dla przyspieszenia rozwoju gospodarki, spoeczestwa i dla opniania kryzysu.

Podsumowujc powysze rozwaania naley stwierdzi, e: 1. Analiza zasobnoci energetycznej poszczeglnych rde energii pierwotnej wykazuje, i adna z wykorzystywanych

dotychczas metod jej pozyskiwania nie pozwala na wyeliminowanie zagroenia naszej cywilizacji globalnym kryzysem energetycznym. Obecny poziom rozwoju EJ, bazujcej na energii rozszczepienia atomw, rwnie nie pozwala spokojnie patrze w przyszo. Dotyczy to zarwno cyklu paliwowego otwartego CPO, jak i zamknitego CPZ (reaktory powielajce IV generacji). Rozwj tej techniki jest jednak absolutnie niezbdny dla wyduenia okresu przetrwania cywilizacyjnego. Synteza jdrowa jest nadal technologi energetyczn odlegej przyszoci (wg mat. KE potrzeba na to min. 50 - 60 lat). To za dugi czas, ok. 80% okresu cakowitej wystarczalnoci wszystkich znanych i dostpnych rde energii pierwotnej. Prace te wymagaj zdecydowanego przyspieszenia.

2. W obecnej sytuacji w Polsce jest konieczne z jednej strony wprowadzenie EJ jako niezawodnego i relatywnie taniego rda energii, zwaszcza elektrycznej, z drugiej strony rozwijanie odnawialnych technologii wytwarzania i przetwarzania energii, w synergicznym poczeniu z rozwojem energooszczdnych technologii uytkowania wszystkich rodzajw energii. Umoliwi to zmniejszanie intensywnoci eksploatacji dotychczasowych rde energii pierwotnej i wyduenie okresu ich wystarczalnoci oraz na danie ludzkoci wicej czasu na rozwizanie problemu puapki energetycznej, w ktrej si znalaza.

3. Moliwoci technologiczne dziaa antykryzysowych s bardzo ograniczone. Dziaania takie naley podejmowa w trzech niej podanych kategoriach a) c). a) W zakresie technologii znanych i obecnie stosowanych:

silne stymulowanie ekonomiczne rozwoju technologii energooszczdnych we wszystkich dziedzinach; systemowe wspieranie rozwoju odnawialnych rde energii, w tym elektrycznej; rozwj i upowszechnianie metod racjonalnego uytkowania energii, zwaszcza elektrycznej; rozwane stymulowanie rozwoju EJ wykorzystujcej energi rozszczepiania atomw przy uyciu najlepszych z

dotychczas wykorzystywanych technologii (sprawa do rozstrzygnicia przez ekspertw, s rne moliwoci np. CANDU, AP1000 i in.); jest to konieczny pierwszy etap przejciowy, pozwalajcy odtworzy i rozbudowa polski przemys pracujcy dla EJ, ale nie docelowa jej koncepcja (ze wzgldu na mae wykorzystywanie energii uranu).

b) W zakresie technologii badanych i rozwojowych: przyspieszanie rozwoju EJ wykorzystujcej energi rozszczepiania atomw przy uyciu IV generacji prdkich

reaktorw powielajcych o wielokrotnym recyclingu paliwa (sprawa jw. do rozstrzygnicia przez ekspertw, s rne moliwoci np. reaktor prdki chodzony sodem SFR, reaktor z bardzo wysok temperatur VHTR i in.); jest to konieczny drugi etap przejciowy, pozwalajcy na maksymalne wykorzystanie energii zasobw toru i uranu, dajcy naszej cywilizacji relatywnie dugi czas na znalezienie docelowego rozwizania problemu;

przyspieszanie rozwoju technologii wodorowych w gospodarce, zwaszcza w transporcie koowym, maszynach rolniczych i budowlanych etc., dla zastpienia ropopochodnych lub wglopochodnych paliw pynnych.

c) W zakresie rozpoznanych technologii przyszoci: przyspieszanie prac nad fuzj jdrow (magnetyczn, laserow (?) [29]) jako rdem energii pierwotnej i

technologiami wodorowymi jako jej nonikami. 4. Dziaania wg p. 3 a) oraz 3 b) nie daj gwarancji docelowego usunicia zagroenia globalnym kryzysem

energetycznym. Z pewnoci jednak opniaj jednak jego nadejcie i szybko narastania, dajc bezcenny czas na uniknicie katastrofy cywilizacyjnej. Dziaania wg p.3 c) s obecnie jedyn rozpoznan teoretycznie technologi stwarzajc jakiekolwiek szanse zaegnania kryzysu.

5. Zasadnicze znaczenie dla globalnych i lokalnych procesw rozwojowych ma energia elektryczna. W tym zakresie Polsk cechuje jednostronne podejcie do kryzysu energetycznego. Wikszo dziaa systemowych, polityczno ekonomicznych (w tym MG) i technicznych, dotyczy problematyki wytwarzania energii elektrycznej, natomiast po stronie uytkowania energii elektrycznej w praktyce dzieje si niewiele. Determinanty takiego stanu rzeczy, to: pozycja polityczna energetyki zawodowej (lobbing polityczny), potga ekonomiczna (inwestycje) oraz zorganizowanie

12

(sprawno dziaa), podczas gdy po stronie konsumenckiej wystpuje rozproszenie rodowiskowe, brak moliwoci integracji ekonomicznej, brak wsplnego forum organizacyjnego.

6. W szczeglnoci Rzd Polski powinien w trybie pilnym podj decyzje polityczne i realizacyjne o wprowadzeniu EJ opartej na reaktorach III generacji oraz o odtworzeniu i rozwoju krajowego potencjau badawczego w zakresie EJ, z docelowym ukierunkowaniem na reaktory powielajce IV generacji, a nadto o wejciu do GIF - Midzynarodowego Forum Generacji IV pracujcego nad systemami elektrowni jdrowych wykorzystujcych takie reaktory. Wysoce korzystne dla Polski wydaje si przyspieszanie przeskoku technologicznego do reaktorw IV generacji, co pozwoli skrci przejciowy etap EJ z reaktorami III generacji i moliwie szybko zmaksymalizowa wykorzystanie energii uranu oraz toru. Realno i warunki dokonania takiego skoku technologicznego, ktrego idea i opacalno wydaje si uzasadniona, musz by przedmiotem specjalistycznej ekspertyzy wykonanej dla Rzdu. Pozwoli to unikn kolejnych kosztownych opnie, jakie wystpiy wskutek przerwania pierwotnego polskiego programu budowy energetyki jdrowej. Dotyczy to rwnie problemu fuzji jdrowej (ITER).

7. Za preferowany przez Rzd kierunek rozwojowy w nauce i gospodarce naley uzna i systemowo stymulowa technologie wodorowe, poniewa wodr jako nonik energii pierwotnej alternatywny do paliw ropopochodnych moe sta si podstawowym (a ju obecnie do dobrze rozpoznanym) paliwem przyszoci, zwaszcza dla systemw i rodkw transportu, moliwym do taniego wytwarzania w przypadku opanowania fuzji jdrowej jako taniego rda energii pierwotnej.

Literatura: [1] Polityka energetyczna Polski do 2030 roku. Ministerstwo Gospodarki, Warszawa, marzec 2009 r., wer. nr 3, za. 1 5. [2] Czaplicka K.: Zasoby wgla kamiennego. Prezentacja multimedialna, GIG, 2009; Konferencja PAN Wyniki Narodowego Programu Foresight Polska 2020, Warszawa, 2009. [3] BP Statistical Review of World Energy. 2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009. www.bp.com [4] International Energy Agency. Publications and papers. http://www.iea.org/Textbase/publications/index.asp [5] Peak oil. Szczyt produkcji ropy naftowej. http://www.peakoil.pl/ [6] Raport ORNL/TM-2003/259. Oak Ridge National Laboratory, 2003 [7] WorldOil magazine 04.2008, http://www.worldoil.com/Magazine/magazine_contents.asp?Issue_Type=CURRENT [8] Wood J. H., Long G. R., Morehouse D. F.: Long-Term World Oil Supply Scenarios. http://www.hubbertpeak.com/us/eia/oilsupply2004.htm [9] Hirsch R. L., Bezdek R., Wendling R.: Peaking of world oil production: impact, mitigation, & risk management. 2005. http://www.projectcensored.org/newsflash/The_Hirsch_Report_Proj_Cens.pdf [10] Bankier.pl POLSKI PORTAL FINANSOWY. http://www.bankier.pl/inwestowanie/narzedzia/tech/index.html? [11] Oil Voice: http://www.oilvoice.com/n/Petrobras_Provides_Clarifications_on_the_Discovery_in_the_Carioca_Area/ [12] U.S. Geological Survey. Marine and Coastal Geology Program. Gas (Methane) Hydrates -- A New Frontier. http://marine.usgs.gov/fact-sheets/gas-hydrates/title.html [13] http://pl.wikipedia.org/wiki/Klatrat_metanu [14] [atomowe]: Reaktory jdrowe na wiecie (2006-07) oraz zapotrzebowanie na uran. http://www.atomowe.kei.pl/index.php?option=com_content&task=view&id=54&Itemid=69 [15] Modro S. M.: Systemy elektrowni jdrowych Generacji IV, ekonomicznie konkurencyjnych, bezpiecznych oraz

niepodatnych na wykorzystanie dla cew produkcji broni jdrowej. Opracowanie Idaho National Engineering and Environmental Laboratory.

http://manhaz.cyf.gov.pl/manhaz/strona_konferencja_2003/EPS2003_07pl.pdf [16] Buzek J.: (sprawozdawca): Sprawozdanie nr (COM(2005)0119 C6-0112/2005 2005/0044(CNS). Komisja

Przemysu, Bada Naukowych i Energii Parlamentu Europejskiego. 04.01.2006 [17] Polski Komitet wiatowej Rady Energetycznej. Raport: Sektor energii wiat i Polska. Rozwj 1971 2000,

perspektywy do 2030 r. http://www.iea.org/Textbase/publications/free_new_Desc.asp?PUBS_ID=911 [18] 52004IE0955 Opinia Europejskiego Komitetu Ekonomiczno-Spoecznego w sprawie energii termojdrowej. [19] http://www.jet.efda.org/pages/jet/history/chronology.html [20] Bartosik M.: Globalny kryzys energetyczny mit czy rzeczywisto? Przegld Elektrotechniczny. R. 84 NR 2/2008 [21] International Energy Annual (IEA) - long-term historical international energy statistics. http://www.eia.doe.gov/iea/ [22] Olsza M., Ubywa zasobw i mocy - ronie zapotrzebowanie. Wgiel gr! "Energia - Gigawat", nr 11/2003.

http://www.gigawat.net.pl/article/articleview/276/1/33 [23] Rogner H.H.: An Assesment of World Hydrocarbon Resources, Annual Review of Energy and Environment, 1997 [24] World Energy Council. Latest WEC Studies and Reports. http://www.worldenergy.org/publications/ [25] Biuletyn Techniczno Informacyjny O SEP nr 3/2006 (32) [26] http://www.hydropole.ch/Hydropole/Intro/WorldE.gif [27] World Information Service on Energy. WISE Uranium Project. http://www.wise-uranium.org/index.html [28] Lenarczyk K.: Moliwoci wykorzystania toru w energetyce. Politechnika Warszawska, 2004 [29] Clery D.: Fusions Great Bright Hope. http://www.sciencemag.org/ SCIENCE VOL 324 17 April 2009, AAAS. [30] WNA http://www.world-nuclear.org/info/inf62.htm (Updated February 2009) [31] USGS http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/thorium/690303.pdf [32] 2007 Survey of Energy Resources World Energy Council 2007 Uranium http://www.worldenergy.org/documents/ser2007_final_online_version_1.pdf