Shrani za kasnejše branje.
Za rešitve iz zanke podnebne nevtralnosti do leta 2050 in zmanjšanja ogljičnega odtisa bi morali ukiniti drugi glavni zakon termodinamike, to je mogoče v parlamentu, v realnem svetu seveda ne.
Darja Kocbek, foto: Tadej Kreft
EU ima sprejet zeleni dogovor, ki predvideva, da bodo države EU do leta 2050 dosegle podnebno nevtralnost z ničelno emisijo toplogrednih plinov s popolnim prehodom na obnovljive vire energije (OVE), torej brez fosilnih goriv. Po zakonih fizike je ta cilj uresničljiv, a pod pogojem, da se s porabo energije vrnemo v 18. ali 19. stoletje. Takrat je bila poraba energije bistveno manjša kot danes, ljudje so fizično delali na poljih, zemljo so obdelovali s konji. Danes v Sloveniji porabljamo približno 3300 kilogramov ekvivalenta nafte na prebivalca (~38 MWh). Zmanjšanje porabe energije na raven iz 18. ali 19. stoletja bi pomenilo bistveno nižji standard, pojasnjuje dr. Andrej Senegačnik, izredni profesor na Fakulteti za strojništvo Univerze v Ljubljani.
Na izbiro imamo torej, da se vrnemo v 18. ali 19. stoletje ali pa cilj bistveno spremenimo?
To je stvar politike. Politika in ekonomija vedno zahtevata gospodarsko rast, gospodarske rasti pa brez energije ni. Vedno, kadar se je energija podražila, se je gospodarska rast močno znižala. Za nov zagon gospodarstva je bilo potrebno vedno znižati ceno energije. Zadnji primer je leto 2014, ko se je evropsko gospodarstvo začelo ustavljati, ker so bile cene goriv zelo visoke, potem se je njihova cena naenkrat zelo znižala, kar je povzročilo vnovično oživljanje industrije. Težava je v tem, da ljudje, če je energija predraga, če so goriva za transport predraga, porabijo večino dohodka za goriva in ne morejo kupiti drugih stvari. Če ne kupijo drugih stvari, se potrošnja ustavi in ustavi se gospodarska rast. To je začaran krog. To je prekletstvo med rabo oziroma ceno energije in gospodarsko rastjo. Še vedno velja, da stvari ni mogoče narediti iz nič in brez energije. Za vsak premik za vsako aktivnost potrebujemo energijo. Potrebujemo je vedno več, ker hočemo imeti vedno večje in boljše sisteme, avtomobili so recimo vedno večji in težji, namesto, da bi bili manjši in lažji, to je v nasprotju s tem, kar nam govorijo na podlagi načrtov in ciljev zelenega prehoda.
Za nov zagon gospodarstva je bilo vedno potrebno znižati ceno energije.
Kakšni bi bili realni cilji, ki ne bi zahtevali vrnitve v čase pred 200 leti, bi pa omogočali ohranitev sedanjega standarda?
To je skorajda nerešljivo. Če hočemo biti vsi zaposleni, bi morali imeti več ročnega dela, kar pomeni, da bi morali zmanjšati produktivnost. S tem bi nam standard padel, imeli pa bi službe z nižjo produktivnostjo in zato bi bila poraba energije in surovin manjša. Mi imamo danes visok standard, stari Rimljani pa ga niso imeli, čeprav so tudi oni imeli obnovljive vire energije. Imeli so vetrnice, vodna kolesa, konje, lesno biomaso, niso pa kurili fosilnih goriv. Potem se vprašaš, ali je samo kurjenje fosilnih goriv razlog, da imamo danes visok standard. Pa ni. Mi ne potrebujemo fosilnih goriv za naš standard, ampak potrebujemo viške mehanskega dela. Mehansko delo je razlog, zakaj kurimo toliko fosilnih goriv. Mehansko delo pretvarjamo v električno energijo, v premik vozil, v svetlobo, toploto, v obdelano polje … Mehanskega dela pa žal ne znamo skladiščiti. To je razlog, da ga moramo sproti pridobivati, za to pa potrebujemo stabilne vire energije, kot so fosilna goriva, jedrska energija, hidroenergija. Da bi bili to sposobni narediti s fotovoltaiko in vetrom, nam manjka sistemsko skladiščenje energije. To so trenutno še nerešljivi problemi oziroma jih znamo reševati, a v manjši meri. Nimamo (uporabne) rešitve, da bi skladiščili energijo za tri mesece pozimi, ko sonca ni.
Zakoni fizike to sploh omogočajo?
Današnji fizikalni principi ne. To bi pomenilo, da bi morali imeti neznansko velike skladiščne kapacitete, pa tudi cena bi bila enormno visoka. Cena je vedno problem. Težava pri obnovljivih virih energije je, da rešimo en problem in hkrati naredimo drugega. Zato se vrtimo v krogu. Sonce in veter sta relativno nekoncentrirana vira energije, sta zelo redka vira, zato je potrebnega veliko prostora in pretvorb, da iz te energije dobimo električno energijo. Edini naravni vir, ki ga narava sama skoncentrira, je reka oziroma voda, hidroenergija. Ampak biologi zdaj zelo nasprotujejo hidroelektrarnam, ker uničujejo biotsko raznovrstnost, podtalnico. Dejansko obnovljivega vira energije brez vpliva na okolje ni. Vsi imajo negativen vpliv na okolje, eni bolj, drugi manj. Rešitev za uporabo obnovljivih virov energije je nazaj k naravi, kar pa pomeni, da ne gremo na dopust v oddaljene kraje, da bomo delali vse ročno, hrano ročno pridelovali, hodili peš. A to zdaj, ko imamo milijonska mesta, ni več mogoče, saj vseh teh ljudi ni mogoče poslati delat na polja. Večji traktor ali kombajn ima moč 500 konjev in tako opravi delo za nekaj tisoč ljudi. Nepredstavljivo je, koliko ljudi bi potrebovali, da bi nadomestili en tak stroj in fosilno energijo, ki jo porabi. Zdaj živimo v izobilju energije in materialov in smo kot taki izgubili vizijo, koliko truda, mehanskega dela je potrebno vložiti, da pridelamo kilogram pšenice. V obliki subvencij smo v Sloveniji do zdaj v obnovljive vire energije, predvsem v fotovoltaiko, vložili več denarja kot v TEŠ6, pa ta energija predstavlja le 1,5 odstotka končne porabe energije v Sloveniji. To je izredno malo glede na to, da imamo cilj, da bomo do leta 2050 na 100 odstotkih. Pri tem govorimo le o elektriki, kje je še vsa ostala energija, premog, nafta, jedrska energija, zemeljski plin.
Kakšno opozorilo je električni mrk na Pirenejskem polotoku?
To je realnost, ki nas bo dohitela. Problem fotovoltaike in vetrnic je, da nimajo vztrajnostnih mas in sam sistem ne more izravnavati majhnih nihajev, ki se dogajajo znotraj njega. Zanimivo je, da se je to zgodilo na Pirenejskem polotoku, ker imajo samo eno povezavo s Francijo, ki je sposobna prenesti 2 do 3 gigavate moči, kar je približno toliko, kot porablja Slovenija. Če bi imeli več povezav s Francijo, sistem ne bi razpadel, ker bi francoski sistem stabiliziral nihanje. Delež fotovoltaike in vetra v Nemčiji predstavlja približno 8 odstotkov končne energije. Tudi oni ne bi mogli doseči teh 8 odstotkov, če bi bili na lokaciji Portugalske. Zdaj so ta delež, sicer ob velikih težavah v sistemu, lahko dosegli, ker imajo sosede s stabilnimi sistemi, zlasti Poljsko in Francijo, obe z veliko rotirajoče vztrajnostne mase.
Za ta problem ni rešitve?
Je, Italijani to rešujejo na način, da v mrežo vgrajujejo velike vztrajnike, ki pa spet stanejo. Spet smo tam, da en problem rešiš in nastane drugi.
V čem je problem načrtov za zmanjšanje ogljičnega odtisa?
Načrt za popolno razogljičenje do leta 2050 s termodinamiko ne gre skupaj. Nobene stvari namreč ni mogoče narediti, brez da bi entropija sistema narasla oziroma da ne bi potrebovali neke energije. Tudi za to, da se pogovarjava, porabljava energijo. Da bomo zmanjšali ogljični odtis na nič, je v nasprotju s termodinamiko. To velja tudi, če recikliramo, saj tudi za reciklažo potrebujemo energijo. Problem reciklaže plastike je na primer v tem, da bi morali vsak kos oprati in ustrezno sortirati, saj imamo različne vrste plastike. Kdo bo to delal?
Torej so tudi načrti za krožno gospodarstvo nerealni oziroma bi bila izvedba izredno draga?
Ja. Potrebnega bi bilo veliko ročnega dela in tudi veliko energije za sortiranje, pranje in pripravo za reciklažo. Svet postaja vse bolj virtualen, mi pa smo izgubili realen pogled, od kod pride hrana, od kod električna energija.
Kakšne so realne možnosti Slovenije za uporabo obnovljivih virov energije?
Ustreznega vetra v Sloveniji ni, reke smo več ali manj že izkoristili in zeleni v EU zdaj še zahtevajo, da je jezove za hidroelektrarne treba porušiti. Če bi TEŠ preklopili na les kot obnovljivi vir, čez nekaj časa ne bi več imeli gozda. Če bomo pretiravali s postavljanjem fotovoltaike, se nam utegne zgoditi enak mrk, kot so ga imeli na Pirenejskem polotoku. Fotovoltaika je dejansko tehnološki parazit sistema, ker ne more samostojno obratovati. Imeti mora gostitelja, to je obstoječe stabilno omrežje. Če je parazitov preveč, gostitelj umre. V Sloveniji tako daleč še nismo. Morajo pa nove fotovoltaike že biti narejene tako, da jih upravljavec omrežja lahko takrat, ko je energije preveč, odklopi.
Evropsko računsko sodišče je pred kratkim izdalo poročilo, v katerem navaja, da je omrežje v EU v veliki večini staro 40 let, za njegovo posodobitev pa so potrebne ogromne investicije?
V Sloveniji so naši predniki zgradili zelo robustno omrežje. Pri gradnji so predvideli, da ima lahko vsako gospodinjstvo sočasno en kilovat priključne moči. Zdaj pa imamo fotovoltaiko z močjo 10 ali 15 kilovatov, polnilnico za avto z močjo 11 kilovatov ali več. Zato bi morali dograditi povsem novo omrežje, kar pa stane.
Kaj je za vas trajnostno?
Manj trošiti, izdelovati dobrine, ki jih imamo za dalj časa, ne kupovati izdelkov za enkratno uporabo. Trajnostno je, da je izdelek robustno narejen in da ga je mogoče razstaviti in obrabljene dele zamenjati. Trajnostno je, da sam proizvajaš hrano, da se voziš s kolesom ali javnim prevozom, klasično staromodno varčevanje s čim manjšo porabo energije in surovin.
Kje ob takšnih načrtih za trajnost vidite priložnosti za slovensko gospodarstvo?
Mogoče v nišnih dejavnostih, kot je popravilo in obnova strojev, ki se izrabijo, a to je v nasprotju z gospodarsko rastjo.
Kje pa kot znanstvenik vidite priložnosti za slovensko znanost?
Najprej si je res treba naliti čistega vina. Že Einstein je rekel, da je norost, če ponavljaš eksperiment na isti način in pričakuješ drugačne rezultate. Vetrnice in hidroelektrarne so stara tehnologija, saj so jih imeli že Rimljani, tudi fotovoltaika je stara že 80 let, vodikova gorivna celica pa skoraj 200 let in še vedno ni preboja in ga najbrž tudi ne bo. Znanost potrebuje nove principe, nove naprave, ki bi delovale na drugih principih, kot jih poznamo danes. Električno energijo uporabljamo zadnjih 120 let. Uporabna je predvsem zato, ker jo znamo zelo dobro pretvarjati v druge oblike energije. Težava pa je, da je ne znamo shranjevati, zato jo moramo pridobivati sproti.
Zmanjšanje ogljičnega odtisa je – ob življenjskem standardu, ki ga imamo, in ob današnjih tehnologijah – fizikalno gledano nemogoče doseči.
Kaj pa jedrska fuzija, je ta tehnologija bolj obetavna?
Ko se pogovarjamo z jedrskimi strokovnjaki, pravijo, da mogoče preboj lahko pričakujemo konec stoletja.
To obljubljajo že desetletja?
Da, roke prestavljajo na 30 let. Čeprav zdaj vedo vsaj to, v katero smer iti, je na poti do cilja še vedno treba najti rešitve za izredno velike tehnične probleme. Eden od jedrskih znanstvenikov je povedal, da so na tej poti trije težki problemi in do zdaj so rešili enega na pol. Preostali so tako težki, da bi dejansko potrebovali enak preskok, kot ga je naredil Einstein s svojo teorijo o relativnosti. Pri jedrski fuziji vemo, kaj je treba narediti, nimamo pa materialov, ki bi zdržali tako visoke temperature.
Kje vidite rešitve iz zanke podnebne nevtralnosti do leta 2050 in zmanjšanja ogljičnega odtisa?
Ukiniti bi morali drugi glavni zakon termodinamike. To pa je mogoče v parlamentu, v realnem svetu seveda ne. Gre za to, da lokalno lahko zmanjšaš entropijo, ampak vedno na račun tega, da se bo globalno povečala. Formulacija drugega glavnega zakona termodinamike je tudi smer časa. Čas teče vedno samo v eno smer, vsak dan smo starejši, ne mlajši. To pomeni, da vedno potrebuješ energijo in vedno je treba vzeti dovolj široko bilančno mejo. EU pa vzame samo lokalno mejo in trdi, da ne porabi energije, če blago uvozi s Kitajske. To je samo navidezno zmanjševanje rabe energije in ogljičnega odtisa v EU. Zmanjšanje ogljičnega odtisa je fizikalno gledano ob življenjskem standardu, ki ga imamo, in današnjih tehnologijah nemogoče doseči. Če bi hoteli hiter zeleni prehod, bi na primer morali ceno za liter bencina dvigniti na 10 do 15 evrov, ukiniti avtoceste, da ljudem niti na misel ne bi prišlo, da bi konec tedna šli na morje za en dan. To bi bila rešitev, a zelo boleča.
Koliko časa bo politika pri svojih načrtih za zeleni prehod s popolno nadomestitvijo fosilnih goriv z obnovljivimi viri energije in zmanjšanjem ogljičnega odtisa lahko še vztrajala?
A veste, kako politiki igrajo šah? S potezo prestavijo kraljico pred nasprotnikovega kralja potem pa šahovnico prepustijo nekomu drugemu, da najde rešitev. Sicer pa so rezultati, ki dokazujejo, da so načrti iz zelenega dogovora nerealni in neizvedljivi, že vidni. Politika je obljubljala, da bo z zelenim prehodom energija cenejša, da je bomo imeli več, dejansko pa je energija vedno dražja, konkurenčnost gospodarstva pa zaradi tega vse manjša. V Sloveniji imamo srečo, da imamo dobre izkušnje z jedrsko energijo, ki ima zelo malo vpliva na okolje. Ob tem ne gre pozabiti, da je na nas, da se odločimo, za kaj in kako bomo to energijo uporabljali – za razvoj in napredek ali za nek nepotreben luksuz.
