sponsorzy
Projekt „Aby dojść do źródeł, trzeba płynąć pod prąd” o wartości całkowitej 433.900 zł dofinansowany jest w kwocie 378.880 zł ze środków Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej, a jego część pod nazwą „Łodzią po skarb – gra miejska i warsztaty dla uczniów dotyczące ochrony wód” o wartości ogólnej 43.458 zł jest dofinansowana w formie dotacji ze środków Wojewódzkiego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej w Łodzi w kwocie 25.050 zł (słownie: dwudziestu pięciu tysięcy pięćdziesięciu złotych).Zgodnie z wymogiem WFOŚiGW musimy też podać w tym miejscu link do strony www.zainwestujwekologię.pl
patroni
Bez wody pitnej prądu z węgla nie będzie
Woda jest dla energetyki surowcem strategicznym. Bez niej nie funkcjonowałaby żadna elektrownia węglowa czy jądrowa. Co więcej, bez wody nie byłoby możliwe wydobywanie gazu ziemnego, węgla, ropy naftowej, gazu i ropy z łupków czy piasków roponośnych, a także innych surowców.
Między innymi z tego powodu kraje niezasobne w wodę pitną borykają się z ubóstwem energetycznym. I także z powodu niewielkich zasobów wody pitnej Polska powinna dokonać transformacji swojej energetyki.
Z dostępnych odnawialnych zasobów wody słodkiej na świecie ludzkość zużywa każdego roku 10%. Z tej puli około 10% wykorzystywane jest w sektorze wydobycia surowców energetycznych i przetwarzania ich na energię elektryczną oraz cieplną. Wszelkie prognozy wskazują, że dalsze zwiększanie produkcji energii opartej na paliwach kopalnych może w niebezpieczny sposób zwiększyć poziom konsumpcji wody pitnej.
Problem z wodą wykorzystywaną w energetyce polega głównie na tym, że w większości wypadków – szczególnie tam, gdzie w grę wchodzi wydobycie lub wykorzystanie gazu, ropy i węgla – jest ona zanieczyszczana silnie toksycznymi substancjami. Często istnieje możliwość oczyszczenia wody i wprowadzenia jej ponownie do obiegu, najczęściej jednak proces ten jest zbyt skomplikowany i kosztowny lub niesankcjonowany przez system legislacyjny różnych krajów. W związku z tym znaczna część wody wykorzystywanej w energetyce staje się zasobem nieodnawialnym. Zużyta woda stwarza także zagrożenie toksykologiczne dla ekosystemów uzależnionych od słodkiej wody (również dla ludzi), powodując w nich nieodwracalne zmiany.
Węgiel, ropa, gaz, łupki, piaski
Woda w energetyce jest wykorzystywana przede wszystkim jako surowiec „wspomagający” wydobywanie innych surowców. Wtłacza się ją pod ciśnieniem do złóż gazu czy ropy, dzięki czemu węglowodory te są „wyciskane” na powierzchnię. Pozostała w złożu woda jest w znacznym stopniu zanieczyszczona wskutek kontaktu np. z ropą naftową. Największe ilości wody zużywa się w procesie pozyskiwania węgla kamiennego, gdzie jest ona wykorzystywana głównie do odkamieniania surowego urobku. Powstające w tych procesach płuczki wodne są niebezpiecznymi odpadami, które składuje się w otwartych basenach, a często też „zwraca środowisku”.
Szczególnie dotkliwym dla zasobów wody pitnej procesem pozyskiwania surowców energetycznych jest tzw. szczelinowanie hydrauliczne, stosowane przy wydobyciu ropy i gazu ze złóż niekonwencjonalnych, czyli łupków. Wstrzykiwany do złoża płyn szczelinujący, mający za zadanie rozsadzić skały łupkowe, jest mieszaniną wody z różnorodnymi substancjami chemicznymi i piaskiem kwarcowym. Przeciętnie jednorazowe „wstrzyknięcie” wymaga wykorzystania od 10 do14 tysięcy metrów sześciennych wody (równowartość od 10 do14 milionów litrów).
W wyniku takich działań coraz więcej społeczności w USA – przeżywających łupkową rewolucję – boryka się z dotkliwym spadkiem dostępnych zasobów wodnych. Nafciarze i gazownicy konkurują o wodę z producentami żywności i gospodarstwami domowymi. Trudny i brudny problem skażenia przez płyn szczelinujący podziemnych pokładów wód jest wyjęty spod odpowiedzialności firm wydobywczych, które opuszczają złoża natychmiast po zakończeniu ich eksploatacji.
Jednak z najbardziej absurdalnym sposobem wykorzystywania wody mamy do czynienia w przypadku piasków roponośnych. Ropę z piasku wypłukuje się za pomocą podgrzanej do kilkudziesięciu stopni Celsjusza wody. Na każdy 1 litr pozyskanej tą technologią ropy potrzeba średnio około 9 litrów wody. Powstałe w takich procesach koktajle chemiczne przechowuje się w potężnych, odkrytych sztucznych zbiornikach, skąd płuczka systematycznie przenika w głąb ziemi, jednocześnie zagrażając m.in. ptakom, które nie rozróżniają zbiorników sztucznych od naturalnych.
Przekleństwo zasobów
Czynnikiem komplikującym związki wody i energetyki jest nierównomierne rozmieszczenie zasobów słodkiej wody w różnych regionach świata. Wiele krajów Globalnego Południa w znacznym stopniu dotyczy problem braku dostępu do czystej wody pitnej.
W tym kontekście afrykańskie przekleństwo zasobów naturalnych nabiera głębszego znaczenia. Wydobycie złota, diamentów czy rud metali wymaga wykorzystania dużych ilości wody. Polityka międzynarodowych koncernów wobec wielu państw Afryki, które posiadają jeszcze znaczne ilości niewydobytych surowców, polega najczęściej na korumpowaniu miejscowych watażków, co umożliwia prowadzenie rabunkowej gospodarki. Najbardziej dotkliwym skutkiem takich działań są drastyczne niedobory wody pitnej dla mieszkańców. Sektor wydobycia ropy i gazu ma tutaj szczególne „zasługi”, czego doskonałym przykładem jest kompletnie zdewastowana przez przemysł wydobywczy delta Nigru w Nigerii.
Kontynent, na którym większość krajów boryka się z największymi na świecie problemami z dostępem do wody pitnej, jest zarazem jednym z tych, gdzie zasoby ropy i gazu traktuje się perspektywicznie. Największym inwestorem są obecnie Chiny, które na przestrzeni dwóch dekad zamierzają podwoić liczbę użytkowanych w swoim kraju samochodów (już dziś jeździ ich tam najwięcej). Zatem perspektywiczne złoża różnorodnych surowców w Afryce mogą dodatkowo pogłębić już dziś poważne problemy środowiskowe i humanitarne związane z zanieczyszczeniem i brakiem wody na tym kontynencie.
Woda na ochłodę
Po wydobyciu surowców z użyciem wody, przychodzi czas na ich użycie w celach produkcyjnych. Aby utrzymać elektrownie lub elektrociepłownie w ruchu, niezbędne jest ich ciągłe zasilanie wodą. Dotyczy to każdego typu elektrowni wykorzystujących surowce nieodnawialne (węgiel, gaz, uran, ropę).
W instalacjach energetycznych woda jest wykorzystywana do chłodzenia, uzupełniania strat w obiegach kotłowych i ciepłowniczych, a także do odżużlania i odpopielania. Podgrzana woda paruje i wprawia w ruch turbiny napędzające generatory zarówno w elektrowniach jądrowych, jak i opalanych węglem, a także gazem i ropą. Najwięcej wody jest jednak zużywanej w celach chłodzenia urządzeń energetycznych. Z tego względu przy elektrowniach wykorzystujących paliwa kopalne najczęściej znajdują się duże zbiorniki wodne (odpowiednie do ich mocy), których temperatura jest nienaturalnie wysoka.
Jak istotnym problemem jest wykorzystanie wody w elektrowniach konwencjonalnych, dowodzą analizy brytyjskich ekspertów do spraw energetyki, których zmartwiły przewidywane trudności z zapewnieniem energii elektrycznej w całej Wielkiej Brytanii z powodu – o ironio – wyczerpywania się zasobów słodkiej wody. Badania naukowców z Oksfordu i Newcastle wykazały, że dalsze uzależnianie produkcji energii elektrycznej od paliw kopalnych może spowodować wzrost konsumpcji wody pitnej o 70%. Natomiast zwiększenie udziału energetyki atomowej może zwielokrotnić ten wzrost nawet do 400% obecnego poziomu konsumpcji! Energetyka atomowa może jednak wykorzystywać w znacznym stopniu wodę z morza, co niestety może negatywnie wpłynąć na morskie ekosystemy. Zarazem brytyjscy badacze zwrócili uwagę na fakt, że transformacja energetyczna nakierowana na wykorzystanie odnawialnych źródeł pozwoli zmniejszyć zużycie wody pitnej do 60% obecnego poziomu konsumpcji.
W Polsce pobór wody na jednostkę PKB wynosi 76 metrów sześciennych, podczas gdy w innych państwach OECD jest to średnio 60 metrów sześciennych. Nasza gospodarka jest więc bardziej wodochłonna od lepiej rozwiniętych krajów. Główną tego przyczyną jest fakt, że polski sektor produkcji energii opiera się na najbardziej wodochłonnym surowcu – węglu. Dodatkowo Polska posiada jedne z mniejszych zasobów wody pitnej wśród krajów OECD.
Jednym z pierwszych zauważalnych efektów zmian klimatu, dotkliwym dla energetyki, będzie problem utrudnionego dostępu do wody stosowanej w celu chłodzenia bloków energetycznych. Fakty te w kontekście zapowiadanej przez polskich polityków „rehabilitacji węgla w energetyce” nie napawają optymizmem.
Piotr Dominiak
Źródła:
Water in the energy industry, An introduction (BP)
Electricity generation and cooling water use: UK pathways to 2050
Górnictwo i Geologia, Tom 6, Zeszyt 2, Mariusz Osoba, Politechnika Śląska, Gliwice 2011