Redaktor:Stealth476/pieskovisko

z Wikipédie, slobodnej encyklopédie
Skočit na navigaci Skočit na vyhledávání

Energy Returned on Energy Invested (EROEI alebo ERoEI) alebo Energy Return on Investment (EROI) vyjadruje vo fyzike, energetickej ekonomike a ekológii energetiky pomer množstva využiteľnej energie získanej z určitého zdroja energie k množstvu energie, ktorú je potrebné vynaložiť na získanie energie z daného zdroja.[1][2] Pokiaľ tento pomer je rovný alebo menši ako 1, zdroj energie sa stáva „energetickou výlevkou“ a nemôže byť už použitý ako primárny zdroj energie.

EROEI.jpg

Energetické vstupy nevytvorené človekom[upraviť | upraviť zdroj]

Prírodné alebo pôvodné zdroje energie sa zvyčajne nezapočítavajú do vloženej energie, započítavajú sa iba zdroje použité človekom. Napríklad v prípade biopalív, slnečné žiarenie, ktoré poháňa fotosyntézu nie je vo výpočte zahrnuté. Vrátená energia zahŕňa použiteľnú energiu a nie odpady ako teplo, aj keď to závisí na zdroji a aplikácií, pretože odpadové teplo sa môže použiť pri centrálnom vykurovaní alebo pri odsolovaní vody. Tieto kogeneračné jednotky sú však zriedkavé a preto sú zvyčajne vyňaté z energetickej analýzy zdrojov EROEI.

Vzťah k čistému energetickému zisku[upraviť | upraviť zdroj]

EROEI a veličina energetický zisk (tiež čistý energetický zisk) hodnotia kvalitu energetického zdroja číselne odlišnými spôsobmi. Energetický zisk popisuje množstvo, kým EROEI meria podiel alebo efektivitu procesu. Vzťah medzi týmito dvoma veličinami je nasledovný:

Eneregetický zisk.jpg

Ropné piesky[upraviť | upraviť zdroj]

Vzhľadom na to, že veľa energie potrebnej na získanie ropy z ropných alebo dechtových pieskov (bitúmenov) pochádza z frakcií s nízkou hodnotou, ktoré sa odfiltrujú vo výrobnom procese, existujú dva spôsoby ako vypočítať EROEI. Vyššia hodnota bude v prípade, ak zoberieme do úvahy iba vonkajšie energetické vstupy, vrátane tých, vytvorených v rámci procesu spracovania.

Pozrite:Ropné piesky[3] “používa detailné údaje produkcie a spotreby energie výrobcov ropných pieskov od roku 1970 do 2010 na zistenie historického trendu energetickej návratnosti extrakcie ropných pieskov.“ Tvrdia, že v 2010, NER (čistá energetická návratnosť) z ťažby ropných pieskov a operácií s tým spojených sa stali energeticky úspornejšími v porovnaní s rokom 1970, no aj napriek tomu zostáva NER stále významne nižšia v porovnaní s tradičnou ťažbou ropy. NER z ropných pieskov narástla z 1,0 GJ/GJ v roku 1970 (z ťažby spoločnosti Suncor) na 2,95 GJ/GJ v roku 1990 a na 5,23 GJ/GJ v roku 2010.

Niektoré hodnoty EROEI[4]

Druh paliva Hodnota
Ropa v počiatkoch ťažby 10
Ropa v Texasu okolo roku 1930 60
Ropa na blízkom východe 30
Ostatná ropa 10 - 35
Prírodný plyn (zemný plyn) 20
Kvalitné uhlie 10 - 20
Nekvalitné uhlie 4 - 10
Vodné elektrárne 10-40
Veterné elektrárne 5 - 10
Solárna energia (fotovoltika) 2-5
Jadrová energetika 4 - 5
Ropné piesky max 3
Bituminózne bridlice max 1,5
Biopalivá (v Evrópe) 0,9 – 4 (podľa plodiny)

Ekonomický vplyv EROEI[upraviť | upraviť zdroj]

Energie s vyšším EROEI sa považujú za žiadúce, pretože sa spájajú s vyšším štandardom života vďaka možnosti využiť energeticky náročné zariadenia. Spoločnosť všeobecne zužitkuje ako prvé zdroje energií s najvyšším možným EROEI, pretože ponúknu najviac energie získanej s najmenším úsilím. Z neobnoviteľných zdrojov sa postupne prechádza na tie s menším EROEI, keď sa zdroje s vyšším EROEI vyčerpajú.

Napríklad keď sa prvýkrát našla ropa, bol potrebný priemerne jeden barel ropy na nájdenie, vyťaženie a spracovanie 100 barelov ropy. Tento pomer stabilne klesol celé posledné storočiena terajšie 3 získané barely z jedného použitého v U.S. (a približne 10 z jedného v Saudskej Arábii).Podľa Dánskej asociácie pre veternú energiu je aktuálne EROEI veternej energie v Severnej Amerike a Európe okolo 20:1.[5]

Hoci záleží na mnohých aspektoch kvality zdroja energie (napríklad ropa má vysokú energetickú hustotu, zatiaľ čo vietor je premenlivý), keď sa EROEI hlavných zdrojov energie stane ťažšie dostupným, hodnota energie vzrastie vzhľadom na iné zdroje a tovar. Preto hodnota EROEI naberá na význame pri porovnávaní energetických alternatív. Keďže expedovanie energie potrebnej na jej získanie vyžaduje produktivitu, pri poklese EROEI je proporcionálne vyžadovaná vyššia ekonomická produktivita na získanie rovnakého množstva získanej energie.

Od počiatkov poľnohospodárstva, ľudia stále viac používali vonkajšie zdroje energie, aby znásobili ľudskú silu svalov. Thomas Homer-Dixon demonštroval, že pokles EROEI v neskoršej Rímskej ríši bolo jedným z dôvodov kolapsu Západnej ríše v piatom storočí.[6]

Kritika EROEI[upraviť | upraviť zdroj]

Meranie EROEI jedného fyzikálneho procesu nemusí byť vždy jednoznačné, ale neexistujú štandardy na to, ktoré činnosti by sa mali zahrnúť do merania EROEI ekonomického procesu. Pri meraní EROEI sa nemusí jednať iba o palivo, ale môže ísť o pomerne komplexný a sofistikovaný technologický proces s desiatkami vstupov a výstupov. Naviac forma energie na výstupe môže byť celkom iného druhu ako na vstupe a tiež nie je celkom jasné, do akých detailov pri výpočte zachádzať.

V prípade biopalív závisí EROEI okrem počasia aj na intenzite hnojenia a na podiele ručnej práce. Kritická je najmä otázka rozpočítania energetických vstupov medzi jednotlivé výstupné produkty. Napríklad vedľajšími produktami pri výrobe etanolu z obiliaslama, ktorú je tiež možné použiť pri výrobe energie, výpalky, ktoré je tiež možné použiť ako krmivo, teplo z chladenia destilačného zariadenia atď. Doprava na relatívne krátke vzdialenosti môže EROEI biomasy výrazne znížiť. Podobne v prípade veternej energie závisí EROEI na veternosti lokality, veľkosti rotora, výške stožiara, pri jadrovej energii na type reaktora, obohatení vstupného paliva, stupni vyhorenia paliva, v prípade fotovoltiky na type a účinnosti panelov, type meničov, úrovni slnečného žiarenia, sklone a orientácií.

Ďalej je potrebné si uvedomiť, že jediné, čo EROEI sleduje, sú toky energie v životnom cykle zdroja. Faktory ako emisie skleníkových plynov, tepla, látok poškodzujúcich ozónovú vrstvu, prach, spotreba vody a ďalšie dopady na životné prostredienie sú zahrnuté. Tieto parametre zahŕňajú komplexnejši eštúdie LCA napríklad podľa metodiky CML alebo ReCiPe. Rovnako tak v hodnote EROEI nie sú zahrnuté riziká výroby jednotky energie pro pracovníkov a verejnosť, riziko havárie v dôsledku chyby obsluhy, riziko medzinárodných konfliktov o zdroje, vplyv na lokálnu zamestnanosť, ceny ornej pôdy a nehnuteľností alebo závislosť na dovoze energetických zdrojov. Výber paliva alebo technológie by sa preto nemal riadiť iba podľa hodnoty EROEI.[7]

Referencie[upraviť | upraviť zdroj]

  1. Murphy, D.J.; Hall, C.A.S. (2010). "Year in review EROI or energy return on (energy) invested". Annals of the New York Academy of Sciences 1185: 102–118. doi:10.1111/j.1749-6632.2009.05282.
  2. Cutler, Cleveland (2011-08-30). "Energy return on investment (EROI)". The Encyclopedia of Earth. Retrieved 2011-09-02.
  3. Brandt, A. R.; Englander, J.; Bharadwaj, S. (2013). "The energy efficiency of oil sands extraction: Energy return ratios from 1970 to 2010". Energy 55: 693. doi:10.1016/j.energy.2013.03.080. edit "Current oil sands operations have mine mouth NERs (net energy returns) of about 6 GJ output per GJ of energy consumed and point of use energy returns of about 3 GJ/GJ."
  4. Cílek,V.;Kašík,M."Nejistý plamen". - Vydavateľstvo Dokořán, 2007.191s. ISBN 8073631222
  5. "Energy Payback Period for Wind Turbines". Danish Wind Energy Association. Retrieved 2010-08-18.
  6. Homer-Dixon, Thomas (2007). The Upside of Down; Catastrophe, Creativity and the Renewal of Civilisation. Island Press. ISBN 978-1-59726-630-7.
  7. Tainter, Joseph (1990). The Collapse of Complex Societies. Cambridge University Press. ISBN 052138673X.

Externé odkazy[upraviť | upraviť zdroj]