Wiatraki i panele słoneczne – wilk w owczej skórze

Porównanie PET do szklanych butelek przenieśmy do większej skali. Na przykład do sfery produkcji energii. Elektrownie węglowe przedstawia się jako te nieekologiczne, w porównaniu do wiatraków albo paneli słonecznych, zapominając o łącznym śladzie w środowisku, który w rachunku ciągnionym zostawiają również te rzekomo czyste źródła. Niedawno spotkałem optymistyczny artykuł, w którym dumnie relacjonowano otwarcie największej w Polsce elektrowni paneli słonecznych o mocy 4 MW (!), zbudowanej na powierzchni 2,4 ha. Co oznaczają te liczby? Przeciętnemu czytelnikowi nie mówią one nic. Przyjrzyjmy się im bliżej. Porównajmy sobie tę największą elektrownię słoneczną ze średnią elektrownią konwencjonalną, złożoną z bloku o mocy 1000 MW. Ten jeden blok ma moc zainstalowaną 250 razy większą od tej największej słonecznej, która zajmuje powierzchnię 2,4 ha i pracuje wydajnie wtedy, gdy świeci słońce i jest relatywnie zimno. W lecie jej moc drastycznie spada, w nocy wcale nie produkuje prądu. Wtedy musi nam wystarczyć ta „brudna”, węglowa energia. Gdyby elektrownia słoneczna miała mieć moc porównywalną z tym jednym przykładowym blokiem cieplnym, to musiałaby zajmować teren o powierzchni 600 ha. Przy tej powierzchni, przy wyjątkowo korzystnych warunkach, nadal będzie produkować maksymalnie 30% tej energii, jaką podaje blok elektrowni konwencjonalnej o porównywalnej mocy. Już sama analiza wydajności tych dwóch źródeł pokazuje, że są to źródła energii kompletnie nieporównywalne. 

Przejdźmy do wiatraków. Duża turbina wiatrowa to źródło energii o mocy od 3 do 5 MW. Aby uzyskać moc zainstalowaną jednego bloku elektrowni konwencjonalnej, trzeba postawić od 200 do 340 takich wiatraków. Takie turbiny wiatraków oczywiście nie pracują 24 godziny na dobę. Gdy wieje słabo – skrzydła się nie kręcą, gdy wieje zbyt mocno – skrzydła także stoją. Nawet gdy wieje optymalnie, ze względu na ptaki, w pewnych okresach turbiny wiatrowe muszą stać bezczynnie. Efektywnie pracują średnio przez 20% czasu. Wtedy gdy nie wieje musi nam wystarczyć „brudna”, energia węglowa. A ślad środowiskowy? Wiatraki trzeba gdzieś wyprodukować, przetransportować, postawić na stabilnym fundamencie, okablować, wreszcie zutylizować po ich amortyzacji. A wpływ na ptaki, ludzi, krajobraz, klimat akustyczny? Wciąż takie ekologiczne w porównaniu do elektrowni cieplnej?

Niemcy – nie taki ekolider

Wśród państw Unii Europejskiej w dziedzinie produkcji i zużycia energii elektrycznej w przeliczeniu na mieszkańca, jesteśmy na szarym końcu. Większość energii (81,4%, 2016) produkujemy na bazie rodzimych surowców kopalnych, głównie z węgla kamiennego i brunatnego. W porównaniu do Polski w europejskiej świadomości społecznej to Niemcy są krajem innowacyjnym i przodującym w produkcji energii tzw. zielonej. To prawda, ale spójrzmy bliżej na liczby. Nasi zachodni sąsiedzi produkują i konsumują rocznie prawie dwukrotnie więcej energii elektrycznej w przeliczeniu na mieszkańca (7,84 TWh/mln mk, 2016) w porównaniu do naszego kraju (4,27 TWh/mln mk, 2016). W liczbach bezwzględnych to 648,4 TWh energii wyprodukowanej w Niemczech i 164 TWh w Polsce (2016). Co czwarta jednostka energii produkowana jest w Niemczech z węgla brunatnego. Wydobywa się go i spala 3 razy tyle co w Polsce. Tylko na Łużycach, tuż za naszą zachodnią granicą, na niewielkim obszarze funkcjonują cztery kopalnie odkrywkowe wydobywające rocznie tyle węgla brunatnego, ile rocznie wydobywa się go w Polsce, a trzy elektrownie w tym rejonie spalające ten węgiel mają łączną moc zainstalowaną na poziomie 7175 MW, czyli znacznie więcej niż największa w Polsce elektrownia węglowa. Owszem, w Niemczech produkuje się również energię w oparciu o źródła odnawialne, ale nie ma mowy o rezygnacji ani z węgla brunatnego, ani z kamiennego. Węgla kamiennego już się w Niemczech nie wydobywa, ale wciąż się go sprowadza. Czy to na pewno bardziej ekologicznie? Ślad środowiskowy takiego węgla jest większy niż gdyby się go wydobywało na miejscu. Do produktów spalania importowanego węgla należy dopisać spaliny z masowców, które ten węgiel dostarczają z innych kontynentów, np. z Australii do portów ARA. Na bazie dwóch rodzajów węgli w 2016 roku w Niemczech wyprodukowano ok. 260 TWh energii elektrycznej, tj. 40% łącznej niemieckiej produkcji energii elektrycznej. W tym samym czasie, uznawane jako nieekologiczne, polskie elektrownie wyprodukowały ok. 132,5 TWh energii na tych samych paliwach. Czyli niemal dwukrotnie mniej niż w Niemczech. Ale to właśnie Polska uznawana jest za kraj węgla i największej emisji CO2 do atmosfery.

Największą elektrownią systemową w Polsce jest elektrownia Bełchatów na węgiel brunatny, wydobywany w pobliskiej kopalni odkrywkowej. Po modernizacji i oddaniu nowoczesnego bloku posiada łączną moc zainstalowaną ok. 5300 MW. To naprawdę duża elektrownia, zapewnia 20% polskiego zapotrzebowania na prąd. Z prasy można się o niej dowiedzieć wyłącznie tego, że jest największym w Europie emitorem „trującego” CO2, co w kontekście wyżej przedstawionej charakterystyki niemieckiego sektora energetycznego jawi się co najmniej jako półprawda. Fotografia tej elektrowni pojawia się regularnie w poczytnych periodykach jako ilustracja największych problemów ekologicznych w Polsce. Oszacowano nawet liczbę osób, które co roku umierają z powodu emisji spalin z tej elektrowni.

Czytelnikom polecam przeprowadzenie kolejnej wizualizacji. W zimie, gdy temperatura spadnie poniżej - 10°C, gdy wiatr nie wieje, gdy słońce ledwie przedziera przez warstwę zimowych chmur, proponuję wyłączyć na kilka dni tę jedną elektrownię. Wyobrażam sobie, że po takim eksperymencie będziemy mogli dokładnie policzyć, ile osób zmarło z powodu wychłodzenia organizmu, z braku dostaw elektryczności i ciepła. Eks peryment ten dedykuję wszystkim krzykaczom, którzy z ustami pełnymi ekologicznych frazesów domagają się natychmiastowej dekarbonizacji polskiej energetyki.

Beton – nie taki diabeł straszny

Kolejnym śmiertelnym prasowym wrogiem środowiska naturalnego stał się ostatnio beton. Ze zgrozą przeczytałem artykuł, w którym autor wysnuł tezę, jakoby beton zabijał naszą cywilizację, bo przy produkcji cementu wydziela się szkodliwe CO2 do atmosfery. Oczywiście, produkcja cementu wymaga energii cieplnej, a tę trudno pozyskać bez spalania węgla i ubocznej produkcji CO2. Co zatem? Mamy przestać produkować cement? A może powinniśmy ten cement sprowadzać z zagranicy? Ale czy wtedy będzie bardziej ekologicznie?

Energetyka i budownictwo to dziedziny ściśle powiązane z gałęzią surowcową, którą media winią za wszystkie katastrofy ekologiczne. A rolnictwo? Czy jest tak ekologiczne, że nie warto o tym pisać? Mam na myśli wielohektarowe gospodarstwa, na których uprawia się np. rzepak do produkcji ekologicznych biopaliw. Czym są te żółte pola po horyzont? Na pierwszy rzut oka wydaje nam się oczywiste, że są one nieszkodliwe, a już na pewno bardziej przyjazne dla środowiska niż jakakolwiek kopalnia. Tymczasem są to potężne monokultury, w obrębie których różnorodność biologiczna jest pojęciem abstrakcyjnym. To wielkopowierzchniowa degradacja krajobrazu, o znacznie większym wpływie na estetykę niż przez chwilę widoczna z okien auta mijana po drodze kopalnia. Te pola to źródła zanieczyszczeń pestycydami i herbicydami oraz zawiesin spływających przy okazji większych opadów do rzek. To źródła eutrofizacji wód powierzchniowych. To wreszcie katastrofa dla owadów. Przed wzrostem roślinności i po żniwach są to powierzchniowe źródła niezorganizowanej emisji pyłów. Ślad środowiskowy uprawy tego biopaliwa jest znacznie większy niż się pozornie wydaje. To samo można odnieść do wielkich gospodarstw produkujących buraki cukrowe czy zboża.

Ponownie przyjrzyjmy się liczbom. W roku 2016 grunty orne zajmowały 13 684 tys. ha, dla porównania grunty zabudowane i zurbanizowane zajmowały 1 701 tys. ha, w tym: tereny mieszkaniowe (340 tys. ha), przemysłowe (112 tys. ha), drogi (808 tys. ha). Nieużytki zajmowały powierzchnię 466 tys. ha, użytki ekologiczne 43 tys. ha. A kopalnie, uznawane powszechnie za główne źródło degradacji gruntów? W roku 2016 użytki kopalne zajmowały 28 tys. ha czyli 0,08% powierzchni kraju. W porównaniu do powierzchni gruntów ornych zaledwie 0,2%, 1,6% krajowej powierzchni terenów zabudowanych i zurbanizowanych i 6% powierzchni krajowych nieużytków (wg danych GUS 2017).

Dlaczego w prasie nie spotyka się artykułów skierowanych przeciwko uprawom rolnym, dlaczego nie notuje się protestów ekologów przed wiosennymi zasiewami? Może dlatego, że trudno wyobrazić sobie życie bez rolnictwa? Godzimy się na to, bo przecież powinniśmy coś jeść. Jeśli tak, to czy potrafimy żyć bez szkodliwego górnictwa, bez surowców, bez paliw?  

Ostatni eksperyment – bądźmy wreszcie ekologiczni, zrezygnujmy z górnictwa. Pozostaną nam surowce pochodzenia roślinnego i zwierzęcego – bawełna, trzcina, drewno, korek, wełna, skóry, kości. Kamienie i glinę na cegły proszę zostawić w spokoju, to surowce mineralne wydobywane metodą odkrywkową. 

***

Prawdziwe problemy ekologiczne to nie te wielkie, prasowe, nadające się na żółte paski telewizorów. To nie wpływ górnictwa na krajobraz, bo ten jest lokalny, przejściowy i naprawialny. To nie pustynnienie krajobrazu wywołane przez potworne leje depresji ani krajobraz księżycowy, bo te istnieją przede wszystkim w gazetach. Główne problemy to te nasze małe grzeszki, które przemnożone przez ilość obywateli urastają do problemów globalnych. Ich symbolem niech będzie ta mała bateryjka z pilota TV, która przez wygodnictwo trafia do kosza oraz nasze małe paleniska domowe, w których wciąż pali się wszystko, co palne. To wreszcie niewielkie leśne i przydrożne wysypiska tłucznia, monitorów komputerowych, starych pralek. Jedne i drugie to nie efekt biedy, lecz braku wychowania i rzetelnej edukacji ekologicznej skierowanej nie tylko do dzieci.

Jeśli problem edukacji ekologicznej pozostawimy redaktorom kolorowych periodyków, to nie widzę szansy na poprawę stanu środowiska. Wtedy w ramach ekologii stosowanej będziemy walczyć ze „smogiem” z pary wodnej, a lasy nasze i rzeki tonąć będą w odpadach.

Historia uczy, że rozwiązaniem większości problemów środowiskowych jest rozwój technologii. Nie ma już kwaśnych deszczy, bo oczyszczamy paliwa ze związków siarki, nie wdychamy przy drogach ołowiu, bo nasze auta palą benzynę bezołowiową, nie produkujemy też freonów, więc dziura ozonowa przestała być problemem. Jestem przekonany, że rozwój technologii doprowadzi w niedalekiej przyszłości również do ograniczenia zużycia paliw kopalnych, że za kilka dekad nasze auta będą napędzane innym, bardziej przyjaznym środowisku paliwem. Jednak najlepsze nawet technologie nie pomogą, jeśli sami nie weźmiemy odpowiedzialności za stan środowiska. Obrazem tej odpowiedzialności niech będą czyste, pozbawione odpadów lasy, czyste rzeki bez starych pralek i opon, a najmniejsza nawet zużyta bateria nie wyląduje w naszym domowym koszu na śmieci.

Artykuł został również opublikowany w nr 1/2018 dwumiesięcznika "Energetyka Cieplna i Zawodowa".