Embed Size (px)
Citation preview
0
Dr Božo Ilić
ENERGIJA I ENERGETSKA EFIKASNOST
Visoka tehnička škola strukovnih studija
Novi Sad, 2019 god.
1
SADRŢAJ
1.1.1.1 Biohemijska konverzija biomase ..............................................................................3
1.1.1.1.1 Biogoriva prve generacije ..................................................................................4
1.1.1.1.2 Bogoriva druge generacije .............................................................................. 16
1.1.1.1.3 Biogoriva treće generacije .............................................................................. 16
1.2 Deponijski gas ..................................................................... 16
1.2.1 Postrojenja za sakupljanje deponijskog gasa ................... 17
1.2.2 Korišćenje energije deponijskog gasa ............................. 20
1.3 Gas iz postrojenja za preĉišćavanje kanalizacionih voda i otpadnih voda iz
prehrambene i drvno-preraĊivaĉke industrije koje ne sadrţe opasne materije 20
2. KOMUNALNI ĈVRSTI OTPAD .............................................. 22
2.1 Pretvaranja energije komunalnog ĉvrstog otpada u druge oblike energije 23
3. ENERGIJA I EKOLOGIJA ........................................................ 26
3.1 Uticaj pojedinih izvora energije na okolinu ........................ 26
3.2 Kisele kiše ........................................................................... 27
3.3 Izlivanje nafte u okeane....................................................... 28
3.4 Nuklearne opasnosti ............................................................ 28
3.5 Hronologija najvećih nuklearnih havarija u svetu od 1986. 29
3.6 Globalno zagrevanje (Global warming) .............................. 29
3.6.1 Uzroci globalnog zagrevanja ........................................... 30
3.6.2 Efekat staklene bašte (Green house Effect) ..................... 30
3.6.2.1 Emisije gasova sa efektom staklene bašte ............................................................. 31
3.6.2.1.1 Emisija ugljen-dioksida .................................................................................. 32
3.6.2.1.2 Emisija oksida azota NOx ............................................................................... 34
3.6.2.1.3 Emisija oksida sumpora .................................................................................. 36
3.6.2.1.4 Emisija ĉestica ................................................................................................ 37
3.6.2.2 Sagorevanje fosilnih goriva ................................................................................... 37
3.6.2.2.1 Sagorevanje prirodnog gasa ............................................................................ 38
3.6.2.2.2 IZDUVNI GASOVI AVIONA ....................................................................... 39
3.6.3 Ozonske rupe ................................................................... 39
3.6.4 Posledice globalnog zagrevanja ....................................... 40
3.6.4.1 Klimatske izbeglice ............................................................................................... 41
3.6.5 Moguće ubrzanje globalnog zagrevanja .......................... 41
3.6.6 Rešenje problema globalnog zagrevanja-smanjenje emisije gasova sa efektom
staklene bašte ........................................................................................ 42
3.7 Globalno zatamnjenje (global dimming)............................. 43
3.8 Globalno zatamnjenje i globalno zagrevanje ...................... 44
2
4. ENERGETSKA EFIKASNOST................................................. 45
4.1 Potreba za smanjenjem potrošnje neobnovljivih izvora energije 45
4.2 Osnovni pojmovi o energetskoj efikasnosti ........................ 47
4.3 Odrţivi razvoj i energetska efikasnost ................................ 47
4.4 Energetska efikasnost u oblasti proizvodnje energije ......... 48
4.5 Energetska efikasnost u oblasti potrošnje energije ............. 49
5. ENERGETSKA EFIKASNOST U SAOBRAĆAJU ................. 51
5.1 UvoĊenje novih tehnologija transporta ............................... 51
5.2 Ekološka vozila ................................................................... 52
5.3 Elektriĉni automobili ........................................................... 52
6. ENERGETSKA EFIKASNOST U INDUSTRIJI ...................... 53
7. ENERGETSKA EFIKASNOST ZGRADA ............................... 56
7.1 Faktori koji utiĉu na potrošnju energije u zgradama ........... 58
7.2 Energetska efikasnost i odrţiva gradnja .............................. 59
7.3 UnapreĊenje energetske efikasnosti zgrada ........................ 60
7.4 Izgradnja energetski efikasnih novih zgrada ....................... 61
8. PRAVNA REGULATIVA U OBLASTI OBNOVLJIVIH IZVORA ENERGIJE I
ENERGETSKE EFIKASNOSTI .................................................................. 64
8.1 Kyoto protokol i klimatske promene ................................... 64
8.2 Pravna regulativa u oblasti energetske efikanosti u Evropskoj uniji 66
8.2.1 Direktiva o energetskim karakteristikama zgrada EPBD Recast 2010/31/EU
67
8.2.2 Akcioni plan energetske efikasnosti do 2020 godine (donesen 2008 god.)
67
8.3 Pravna regulativa u oblasti energetske efikasnosti u Republici Srbiji 68
8.3.1 Zakon o efikasnom korišćenju energije (donesen 15 marta 2013 god.) 69
3
1.1.1.1 BIOHEMIJSKA KONVERZIJA BIOMASE
Biomasa se biohemijskom preradom moţe preraditi u biogoriva, koja mogu biti:
- teĉna biogoriva (bioetanol, biometanol i biodizel).
- gasovita biogoriva, koja mogu biti:
biogas, je gas koji se proizvodi anaerobnim postupcima iz biomase.
sintetiĉki gas, to je gas koji nastaje pirolitiĉkom razgradnjom biomase i
separisane frakcije komunalnog otpada.
Biogoriva su teĉna ili gasovita goriva za potrebe prevoza, proizvedena iz biomase.
Biogoriva mogu biti proizvedena neposredno iz biljaka ili posredno iz industrijskog,
komercijalnog, domaćeg i poljoprivrednog otpada.
Evropska unija predloţila je da se do 2020 godine 10% tradicionalnih dizelskih i
benzinskih goriva zameni sa biogorivima, ali uz strogi respekt prema faktorima biološke
raznolikosti i odrţivog razvoja u ovom polju.
Zavisnost sveta od neobnovljivih izvora energije, uglavnom fosilnih goriva, je problem
mnogih nauĉnika i aktivista koji se bave zaštitom ţivotne sredine. Samim tim ne iznenaĊuju
globalna nastojanja da se smanji zavisnost od fosilnih goriva i pronaĊu ekonomski prihvatljiva
alternativna goriva i da se time znatno smanje emisije štetnog ugljen-dioksida u atmosferu. Jedna
od alternativa o kojoj se najviše priĉa su biogoriva. Biogoriva su zbog svoje sliĉnosti s naftnim
derivatima popriliĉno dobra alternativa fosilnim gorivima i korišćenje biogoriva doprinosi
smanjenju emisije CO2 u atmosferu. Zbog toga su biogoriva ekološki puno prihvatljivija od
konkurentnih fosilnih goriva. Manja ukupna emisija ugljen-dioksida iz biogoriva rezultat je
zatvorenog ugljeniĉnog kruga – biljke i alge uzimaju iz atmosfere ugljen-dioksid da bi mogle
rasti, a kad se biogoriva upotrebljavaju taj isti ugljen-dioksid se vraća nazad u atmosferu. Ugljen-
dioksid fosilnih goriva ide samo u jednom smeru iz zemlje u atmosferu, ni u jednom koraku
proizvodnje i korišćenja fosilnih goriva ne smanjuje se koliĉina CO2 u atmosferi.
Kod organizama koji obavljaju fotosintezu, kao na primer kukuruz ili soja, biljke koriste
energiju sunca i vodu da bi pretvorile dostupni ugljen-dioksid u ugljene hidrate, tj. da bi saĉuvale
energiju. Ovakav proces je zapravo dvostruko koristan: ne samo da je proizvedeno gorivo, nego
je za to potrošena odreĊena koliĉina ugljen-dioksida pa ovakva proizvodnja goriva ima pozitivni
efekat i s energetske i s ekološke taĉke gledanja.
Iako se biogoriva mogu proizvoditi od bilo kakvih izvora ugljenika, danas se uglavnom
koriste razne vrste ratarskih biljaka širom sveta. Na primer etanol se proizvodi od biljaka koje
sadrţe puno šećera (šećerne trske, kukuruza), a za proizvodnju biodizela koriste se biljke koje
sadrţe više ulja (soja, kanola, uljana repica).
Biogoriva imaju mnoge prednosti, ali postoje i nedostaci. Uzgajanje biljaka za proizvodnju
biogoriva zahteva kvalitetna poljoprivredna zemljišta, a to naravno povećava potraţnju za takvim
zemljištima i diţe cenu. Najveći problem s biogorivima je zapravo ĉinjenica da je proizvodnja
biogoriva pretvaranje hrane u gorivo, a to loše utiĉe i na cenu i na dostupnost hrane širom sveta, a
već sada postoji gotovo milijarda ljudi koji ţive na rubu gladi. Prema tome pretvaranje hrane u
gorivo ne izgleda kao logiĉan izbor za rešavanje energetskih problema.
Svetske zalihe nafte se neprekidno smanjuju, a relativna cena nafte raste, pa se prema
nekim procenama, ova sirovina već sredinom 21. veka neće smatrati komercijalnim proizvodom.
Izvori nafte se na svetskom nivou procenjuju na još 50 godina pa se zato danas ozbiljno razmatra
upotreba biomase, naroĉito u smislu dobijanja biogoriva. Sve veći broj zemalja u svetu postepeno
povećava procenat biogoriva u smeši sa fosilnim gorivom i na taj naĉin formira novu politiku
snabdevanja.
4
U svetu je u fokusu razvoj novih procesa za proizvodnju biogoriva (biofuels) iz biomase.
Sprovode se razna istraţivanja u svrhu unapreĊenja proizvodnje energije iz biomase, ali
ekonomski rival nafta usporava ta nastojanja i zadrţava ih na ranom stadijumu razvoja.
U SAD-u su za sada najviše zastupljeni kukuruz, visoka prerijska trava i soja, dok Evropa u
proizvodnji biogoriva koristi uljanu repicu, pšenicu i šećernu repu. U jugoistoĉnoj Aziji prednost
ima palmino ulje, a u Kini sirak i manioka.
Biogoriva su od posebnog znaĉaja zbog mogućnosti zamene sirove nafte iz uvoza
biogorivom proizvedenim iz domaće sirovine. Na taj naĉin se moţe formirati bezbedna i stabilna
cena energije, što je od izuzetne vaţnosti za privredni rast. Mnoge vlade podrţavaju proizvodnju
biogoriva putem poreskih olakšica i podsticajnih programa ulaganja. Širom sveta, u više od 30
zemalja, su već definisani ciljevi i zakonske regulative koje se odnose na minimum sadrţaja
biogoriva u vozilima.
Svakako je najpoznatije fermentacija, ĉiji su produkti dve najpoznatije vrste biogoriva:
alkohol i esteri. Oni bi teoretski mogli zameniti fosilna goriva, ali pošto bi bila potrebna
prilagoĊavanja mašina, najĉešće se koriste u mešavini s fosilnim gorivima.
Biogoriva imaju potencijal da smanje emisiju ugljen-dioksida. To se prvenstveno zasniva
na ĉinjenici da biljke, iz kojih se proizvode biogoriva, apsorbuju ugljen-dioksid prilikom svog
rasta, koji se pak oslobaĊa prilikom sagorevanja biogoriva. MeĊutim, pošto je energija potrebna
za rast i uzgoj biljaka te njihovo pretvaranje u biogoriva i zatim distribuciju, posve je jasno kako
se oslobaĊa dodatna koliĉina ugljen-dioksida. Emisije ugljen-dioksida koji se oslobaĊa prilikom
proizvodnje i distribucije biogoriva se mogu izraĉunati pomoću tehnike nazvane "Life Cycle
Analysis (LCA)" koja se zasniva na praćenju i izraĉunavanju emisije ugljen-dioksida od poĉetka
rasta biljke, odnosno stavljanja semenke u zemlju pa do ispuštanja gasa tokom sagorevanja u
motoru automobila. UraĊene su razliĉite studije za razliĉita biogoriva, ĉiji su rezultati bili razliĉiti.
Većina LCA studija pokazala je kako biogoriva u poreĊenju sa fosilnim gorivima stvaraju znatno
manje koliĉine štetnih gasova sa efektom staklene bašte te bi njihova upotreba, odnosno zamena
umesto fosilnih goriva znaĉila znaĉajnu redukciju efekta staklene bašte.
Postoje razliĉite vrste biogoriva koja se dele na:
- biogoriva prve generacije,
- biogoriva druge generacije i
- biogoriva treće generacije.
zavisno od izvora materijala za proizvodnju, troškova proizvodnje, cene i emisije ugljen-dioksida.
Biogoriva prve generacije se zasnivaju na proizvodnji iz šećera, skroba, biljnih ulja ili
ţivotinjskih masti, dok se za proizvodnju biogoriva druge generacije koriste poljoprivredni i
šumski otpad.
Troškovi proizvodnje biogoriva i zahtev za konkurentnošću utiĉu na cene poljoprivrednih
sirovina. Osim povećanja efikasnosti u konverziji sirovina u goriva, uvoĊenje novih sirovina će
takoĊe generalno podstaći korišćenje biogoriva. Biogoriva prve generacije se zasnivaju iskljuĉivo
na biljkama koje sadrţe šećer, skrob i ulja. Sirovine koje se koriste u proizvodnji biogoriva prve
generacije se koriste za proizvodnju hrane ĉime se povećavaju cene sirovina, a sa njima i troškovi
proizvodnje. Zato su u saradnji sa istraţivaĉima napravljena biogoriva druge generacije. Razvoj
biogoriva druge generacije još uvek je u svojim ranim fazama. Energetska politika se okrenula
takozvanim teĉnim gorivima druge generacije.
1.1.1.1.1 BIOGORIVA PRVE GENERACIJE
Biogoriva prve generacija nastaje iz razliĉitih biljnih i ţivotinjskih supstanci.
5
Osnovne sirovine za proizvodnju biogoriva prve generacije konvencionalnim tehnološkim
postupcima su šećer, skrob, biljna ulja i ţivotinjske masnoće, odnosno sirovine koje su hrana za
ljude i stoku. Najveći problem s biogorivima prve generacije je zapravo ĉinjenica da je
proizvodnja biogoriva pretvaranje hrane u gorivo, a to loše utiĉe i na cenu i na dostupnost hrane
širom sveta, a već sad postoji gotovo milijarda ljudi koji ţive na rubu gladi.
U biogoriva prve generacije spadaju:
- bioetanol (bioalkohol),
- biodizel,
- biogas,
- sintetiĉki gas itd.
Na primer bioetanol se proizvodi od biljaka koje sadrţe puno šećera (šećerne trske,
kukuruza), a za proizvodnju biodizela koriste se biljke koje sadrţe više ulja (soja, kanola, uljana
repica). Plasiranje nusproizvoda proizvodnje biogoriva je takoĊe veoma znaĉajno za krajnju
ekonomiĉnost biogoriva. Na primer, glicerin koji nastaje tokom proizvodnje biodizela se moţe
preĉistiti do farmaceutskog kvaliteta, a nusproizvodi proizvodnje bioetanola se mogu koristiti kao
stoĉna hrana obogaćena proteinima.
Porast broja stanovnika prouzrokovao je pomanjkanje ovih prehrambenih komponenti i
time povećavanje njihove cene. Isto tako, gajenjem biljaka iz kojih se dobijaju biogoriva prve
generacije (uljana repica, kukuruz, šećerna repa, krompir i dr.) dolazi do negativnih efekata po
biodiverzitet. A tokom proizvodnje i korišćenja biogoriva prve generacije, izdvajaju se gasovi
“staklene bašte” (CO2, NOx, CH4 i opasni gasovi Cl2 i SO2). Glavna korist od proizvodnje i
upotrebe biogoriva prve generacije je ušteda na konvencionalnim fosilnim gorivima.
Slika 3.56. Biogoriva prve generacije se proizvode od kukuruza, uljane repice, šećerne repe,
krompira itd.
Biogoriva prve generacije ne spadaju u goriva budućnosti, odnosno ona goriva koja ne
sadrţe ugljenik, tzv. carbon free fuels (CFF), što je cilj budućeg globalnog energetskog razvoja.
A koji će se od brojnih obnovljivih izvora energije koristiti, zavisi od tehnološkog razvoja zemlje.
Danas postoje smetnje tehniĉke prirode, i u najrazvijenijim zemljama, pri proizvodnji biogoriva;
hidroliza celuloze, dehidratacija alkohola, problemi ekonomske prirode da se u potpunosti koriste
mogućnosti energetskih izvorišta.
Bioetanol se koristi kao dodatak za benzinske motore, a biodizel kao dodatak za dizelske
motore. Neki motori dopuštaju upotrebu ĉistog etanola ili biodizela, ali to je ograniĉeno
drţavnim regulativama.
Proizvodnja biogasa, biodizela i Ċubriva za poljoprivredu iz poljoprivredne biomase
Poljoprivrednu biomasu ĉine ostaci iz ratarske proizvodnje (poput pšeniĉne slame,
kukuruzovine, oklaska, stabljika i sl.) koji se dobiju kada se odvoji glavni proizvod (pšenica,
kukuruz, suncokret i sl.), zatim ostaci rezidbe u voćarstvu i vinogradarstvu (granje i sl.), potom
6
ostaci primarne i sekundarne prerade poljoprivrednih proizvoda (koštice, ljuske i sl.). Nakon
berbe kukuruza na njivama ostaje kukuruzovina (stabljika sa lišćem). Iako je neosporno kako se
kukuruzovina mora prvenstveno vraćati u zemlju, preporuĉuje se zaoravanje 30% do 50%
kukuruzovine, što znaĉi da za energetsku primenu ostaje najmanje 50%. To predstavlja znaĉajnu
koliĉinu, ako bi se preostala kukuruzovina iskoristila za ogrev zimi ili za sušenje poljoprivrednih
kultura i sl., uštedela bi se energija koja se koristila za tu namenu.
Biomasu sa farmi ţivotinja ĉine ostaci ţivotinjskog porekla nastali u poljoprivredi (ĉvrsti i
teĉni stajnjak (stajsko Ċubrivo)), kukuruzna silaţa itd., slika 2.
Slika 2. Proizvodnja biogasa, biodizela i komposta (Ċubriva) za poljoprivredu iz biomase
Uticaj proizvodnje biogoriva na cenu hrane
Biogoriva kao zamena fosilnih goriva svakako nose sa sobom pozitivnu stranu što se tiĉe
uticaja na okolinu, jer za razliku od fosilnih goriva, koja malo po malo bivaju iskorišćena, ona
znatno redukuju negativne posledice koje nastaju upotrebom fosilnih goriva. MeĊutim, ukoliko
uzmemo u obzir izvor za proizvodnju biogoriva, moramo se zapitati, jesu li ona zaista dobro
rešenje za ĉoveĉanstvo.
Naime, proizvodnja biogoriva je zapravo direktno pretvaranje hrane u naftu, pa bi dodatna
potraţnja za nekim vrstama hrane mogla dići cenu te hrane i tako direktno povećati
rasprostranjenost gladi u svetu, jer veća cena znaĉi i manju dostupnost te hrane siromašnijim
drţavama.
U SAD-u se poljoprivrednici sve više posvećuju proizvodnji kukuruza koji se kasnije
pretvara u etanol, a povećana proizvodnja kukuruza znaĉi smanjenu proizvodnju ostale hrane i
dizanje cene te hrane. Uz smanjenje proizvodnje ostalih ţitarica uporedno se dogaĊa i
nadmetanje proizvoĊaĉa etanola i proizvoĊaĉa mesa za kukuruz, pa se povećava i cena kukuruza
kojeg se zbog dobiti proizvodi sve više, a samim tim će se u budućnosti povećati cena mesa.
Biogoriva se trenutno najviše proizvode od šećerne trske, kukuruza, soje i uljane repice, a
istovremeno trenutno u svetu postoji oko 850 miliona ljudi koji nemaju dovoljno hrane.
Na osnovu svega dosad navedenog moţe se zakljuĉiti kako biogoriva nisu savršenstvo ĉiju
upotrebu treba ĉim pre omogućiti, već treba sagledati i negativne strane koje ona sa sobom
donosi. Naravno da u poreĊenju s fosilnim gorivima, kojih ima sve manje i ĉije zalihe se bliţe
kraju, ona se ĉine kao rešenje. Ali je li zaista sve tako bajno?
7
Iz mišljenja razliĉitih struĉnjaka i sprovedenih istraţivanja lako je zakljuĉiti kako, i pored
brojnih prednosti biogoriva, ona ne smeju biti uzimana zdravo za gotovo, već se treba posvetiti
drugim stranama, kao što je usavršavanje procesa proizvodnje biogoriva i uklanjanja njihovih
štetnih posledica. MeĊutim da li je to moguće? Nauĉnici se decenijama bore kako bi donekle
smanjili štetan uticaj fosilnih goriva, pa kako će se onda suoĉiti s ovom novom vrstom goriva
koje je tek u razvoju i u stvari tek treba utvrditi sve posledice koje moţe izazvati njihova
upotreba.
Što se svetskog privrede, a pogotovo siromašnih drţava tiĉe, mora se naći neko rešenje
koje će omogućiti ako ne poboljšanje poloţaja, onda bar da ne potonu u još veću bedu i
siromaštvo. Jer to i donosi proizvodnja biogoriva, ĉiji temelj su organske supstance, a
prvenstveno hrana u smislu ţitarica, koje ĉine najveći udeo u proizvodnji. Zbog već spomenutog
porasta cena hrane, pitanje je vremena kada će siromašni narodi u nerazvijenim predelima u
potpunosti izumreti kao posledica sve većeg porasta troškova osnovnih namirnica. Zato se, barem
za sada moramo sloţiti s već spomenutom izjavom kako je svako dete koje umre od gladi u
današnjem svetu zapravo ubijeno dete, a ĉemu će, po svemu sudeći, proizvodnja biogoriva još
više doprineti.
1.1.1.1.1.1 BIOETANOL
Razvijena je i proizvodnja bioalkohola, postupkom fermentacije šećera, skroba, celuloze iz
pšenice, kukuruza, šećerne repe, krompira, voća i dr. U Brazilu se koristi smesa 15% bioetanola i
85% benzina, koja ima veći oktanski broj, ĉime je smanjeno umešavanje tetra-etil olova i
omogućeno potpunije sagorevanje i smanjenje emisije ĉaĊi u izduvnim gasovima. Bioetanol je
vrlo korozivan za sve delove motora zbog jake hidroskopnosti. Ima za 1/3 niţu energetsku
vrednost od mineralnog goriva tako da je rezervoar za bioalkohol većih gabarita nego za
mineralno gorivo za prelazak iste kilometraţe.
Bioetanol je alkohol proizveden iz biomase i/ili biorazgradive frakcije otpada, a koristi se
kao biogorivo. Bioetanol je odliĉna zamena za benzin (do 20% udela u mešavini sa dizelom bez
ikakvih prepravki na motoru automobila).
1.1.1.1.1.2 BIODIZEL
Od biogoriva prve generacije, u širokoj upotrebi je biodizel, teĉnost po sastavu sliĉna
fosilnom/mineralnom dizelu. Biodizel je prvi od alternativnih goriva koje je postalo poznato široj
publici te je najraširenije biogorivo u Evropi.
Biodizel je ekološki energent koji se dobija iz biljnog ulja, uz višestruke koristi i prednosti
u odnosu na klasiĉne vrste goriva. Njegovim korišćenjem smanjuje se emisija gasova i izbegava
stvaranje efekta "staklene bašte". Sagorevanjem biodizela nastaje ugljen-dioksid koji je neutralan.
Biodizel ne sadrţi sumpor, olovo, ni azotna jedinjenja. Bolje sagoreva u motoru, a njegovim
korišćenjem smanjeno je zagaĊivanje vazduha, vode i ţivotne sredine za ĉak 300%, jer je
biološki razgradljiv.
Biodizel sadrţi veće koncentracije kiseonika i vodonika u odnosu na mineralni dizel pa se
blendiranjem ova dva goriva povećava efikasnost sagorevanja, odnosno smanjuje emisija ĉaĊi u
izduvnim gasovima.
Biodizel nastaje esterifikacijom biljnih ulja s alkoholom (uljana repica, suncokret, soja,
palme), kao i iz otpadnih ulja i masti, procesom transestrifikacije uz prisustvo katalizatora.
Biogoriva se trenutno proizvode od šećerne trske, kukuruza, ţitarica i soje, a u isto vreme
na Zemlji ţivi oko 850 miliona ljudi koji nemaju dovoljno hrane i gladuju.
Kukuruz je glavna sirovina za trenutnu masovnu proizvodnju biogoriva poput biodizela i
etanola. Kukuruz koji je pre bio namenjen za proizvodnju hrane sada kupuju proizvoĊaĉi
biogoriva koji su spremni platiti veću cenu od proizvoĊaĉa hrane.
8
1.1.1.1.1.3 BIOGAS
Biogas nastaje u postupku anaerobne fermentacije biodegradibilnih organskih materija, kao
što su ostaci biljaka, stajnjak, komunalni otpad i dr.
Biogas se proizvodi fermentacijom otpada poput teĉnih gnojiva koja se koriste u
poljoprivredi ili iz nekih drugih organskih otpadaka. Biogas se moţe upotrebiti za grejanje ili za
proizvodnju elektriĉne energije. Preĉišćeni, biogas se moţe upotrebiti i kao gasovito biogorivo.
Biogas je mešavina metana i ugljen-dioksida, koja se dobija prilikom razgradnje organskih
materija pod anaerobnim uslovima. To je kvalitetno gorivo, koje moţe da zameni fosilna goriva,
a takoĊe je i CO2 neutralno. U vreme kada rezerve fosilnih goriva opadaju, energetski troškovi
rastu, a ţivotnu sredinu ugroţava nepravilno odlaganje smeća, pronalaţenje rešenja za problem
biološkog otpada i tretman otpadnih organskih materija, postaje pitanje od najveće vaţnosti.
Kada se govori o biogasu, obiĉno se misli na gas sa velikom koliĉinom metana i ugljen-
dioksida u sebi, koji nastaje anaerobnom digestijom (fermentacijom, biološkom razgradnjom,
truljenjem) organskih materija, kao što su: stajnjak, mulj iz otpadnih voda, gradski ĉvrsti otpad
ili bilo koja druga biorazgradljiva materija, pri anaerobnim uslovima.
Anaerobna digestija predstavlja biohemijski proces pri kojem, u odsustvu kiseonika,
bakterije razlaţu organske materije, proizvodeći biogas. Anaerobna digestija pretvara organske
materije u metan u odsustvu kiseonika.
Osnovni proces proizvodnje biogasa obiĉno se sastoji iz tri dela:
priprema biološkog inputa,
razgradnja i
tretman ostataka.
Proizvodnja biogasa moţe se vršiti:
- na poljoprivrednim farmama,
- u industriji drveta, celuloze i papira
- u industriji hrane i pića.
- na deponijama,
- u postrojenjima za preĉišćavanje gradske otpadne vode itd.
Proizvodnja biogasa se moţe proceniti na bazi sledećih praktiĉnih i iskustvenih podataka:
- na postrojenjima za preĉišćavanje komunalnih otpadnih voda proseĉna proizvodnja
biogasa je 25 lit/ekvivalentni stanovnik/dan;
- kod industrijskih otpadnih voda (šećerane, prerada melase, prerada krompira,
proizvodnja voćnih sokova, mlekare, pivare, papir i celuloza) proseĉna proizvodnja
metana je 0,20 - 0,40 m3/kg HPK sa udelom metana u biogasu od 60 - 80%;
- na stoĉarskim i ţivinarskim farmama oĉekivana proizvodnja biogasa varira u
zavisnosti od ţivotinjske vrste i naĉina uzgoja i kreće se u granicama od 20 - 40 m3
biogasa/m3 osoke.
Pošto se biogas proizvodi tamo gde se organski materijal razgraĊuje bez vazduha, postoji
širok spektar organskih materija koje su pogodne za anaerobnu razgradnju.
Biogas se dobija iz organskih materija, kao što su:
- ĉvrsti i teĉni stajnjak (stajsko Ċubrivo) sa stoĉarskih i ţivinarskih farmi,
- silaţa trave i kukuruza,
9
- poljoprivredni i šumski ostaci,
- ostataci biomase nastali primarnom preradom poljoprivrednih proizvoda, a koji ne
sadrţe opasne materije, ostatke i delove ţivotinja;
- mulj izotpadnih voda,
- industrijske otpadne vode (šećerane, prerada melase, prerada krompira, proizvodnja
voćnih sokova, mlekare, pivare, papir i celuloza)
- biološki otpad iz: klanica, pivara, destilerija, prerade voća i proizvodnje vina, mlekara,
mulj iz kanalizacionih voda ,
- mulj iz kanalizacije i masti,
- posebno prikupljen biološki otpad iz stambenih delova,
- semenke koje se ne koriste za ishranu,
- korišćeni podmazivaĉi,
- trava (npr. u EU neobraĊena zemlja)
- druge otpadne biorazgradljive materije.
- industrije celuloze, šećerana itd.
Kao što je prikazano na slici 3.61, organski materijal 1 se prvo sakuplja u tanku za
predsakupljanje i mešanje 2. Ovaj tank sluţi za mešanje i homogenizaciju razliĉitih
fermentacionih materija. Nakon ĉišćenja na 70°C 3, gde se uništavaju sve bakterije negativne po
proces fermentacije, materijal se prebacuje u anaerobni digestor 4. U sluĉaju prestanka rada
postrojenja (npr. redovan servis), kao i u sluĉaju veće proizvodnje gasa, neophodna je gasna
baklja, na kojoj taj višak gasa sagoreva 5. Preĉišćena biomasa predstavlja poĉetak anaerobne
razgradnje. Neophodni uslov je konstantna temperatura i pH vrednost 6,5 do 7,5. Biogas 6 je
gasna mešavina, koja se sastoji od 60-70% metana (CH4) i 30-40% ugljen-dioksida. Sa
toplotnom vrednošću od 6,5 kWh/Nm3, jedan kubni metar biogasa sadrţi pribliţno istu koliĉinu
energije kao 0,6 litara loţ-ulja, ili 0,65 Nm3 prirodnog gasa. Kako bi se osigurao stalni dotok
gasa, nezavisno od protoka inputa, proizvedeni biogas se sakuplja u gasnom rezervoaru 7, odakle
se zatim prosleĊuje u gasni motor 8. Toplota koja se stvara tokom rada motora, moţe da se
efektivno iskoristi preko izmenjivaĉa toplote 9. Ukupno je moguće iskoristiti oko 50% inputa kao
toplotnu energiju za potrošaĉe, preko izmenjivaĉa toplote iz gasne smeše, ulja, rashladne vode i
izduvnih gasova. Zahvaljujući dobrim gorivim karakteristikama biogasa i optimalnoj
Jenbacherovoj tehnologiji sagorevanja, zahtevani limiti emisija sigurno se postiţu. Biogas, kao
obnovljivi energetski izvor, proizvodi izduvne gasove 10 koji slobodno mogu da se vrate u
prirodni krug. Stoga se moţe reći da je biogas CO2 neutralan. Korišćenjem generatora,
mehaniĉka energija gasnog motora se pretvara u elektriĉnu energiju 11. Elektriĉna efikasnost
motora GE Jenbacher je oko 40%. Substrat 12 moţe da se koristi kao poljoprivredno Ċubrivo.
10
Slika 3. Princip proizvodnje biogasa i poljoprivrednog Ċubriva
Ostatak fermentacije je nusproizvod procesa anaerobne digestije, a postoji više naĉina za
njegovo korišćenje. Prilikom korišćenja kao Ċubriva, u poreĊenju sa netretiranim stajnjakom,
ostatak fermentacije ima niz prednosti, jer ima homogeniju strukturu, povoljniji odnos ugljenika i
azota C/N, a hranljive materije su dostupnije biljkama. Pri tome, zamenjuju se mineralna hraniva
za ĉiju proizvodnju je potrebno ulaganje energije, što direktno utiĉe i na smanjenje emisija GHG.
Zbog anaerobnih uslova i povišene temperature, u fermentoru se odvija higijenizacija i
odumiranje patogenih mikroorganizama. Tokom procesa fermentacije, razgraĊuje se i niz
organskih supstanci koje izazivaju neprijatne mirise, ĉime se uklanja negativan uticaj na
stanovništvo u okolini. Proizvodnja i korišćenje biogasa u poljoprivredi imaju višestruki znaĉaj.
To se prvenstveno odnosi na doprinos zaštiti ţivotne sredine u vidu smanjenja potencijala za
globalno zagrevanje, ali i oĉuvanju prirodnih resursa – zemljišta i vode. Proizvodnjom i
korišćenjem biogasa na poljoprivrednim farmama postiţe se decentralizovano generisanje
energije, ostvarenje prihoda za vlasnika biogas postrojenja i zapošljavanje lokalnog stanovništva.
Sve navedeno doprinosi ostvarenju pozitivnih socio-ekonomskih efekata
Proizvodnja biogasa na stoĉarskim i živinarskim farmama
Biomasu sa farmi životinja ĉine ostaci ţivotinjskog porekla nastali u poljoprivredi (ĉvrsto
i teĉno stajsko Ċubrivo), kukuruzna silaţa i sl. Razvoj tehnike omogućio je izgradnju uspešnih
postrojenja za proizvodnju toplotne i elektriĉne energije od biogasa na poljoprivrednim
gazdinstvima, slika 3.62. Time poljoprivreda moţe znaĉajne površine da angaţuje za proizvodnju
energije, te da uz proizvodnju hrane stiĉe dodatni dohodak i proizvodnjom energije.
11
Slika 3.62. Šematski prikaz proizvodnje biogasa na jednoj poljoprivrednoj farmi, gde se dobija
elektriĉna i toplotna energija i bioĊubrivo
Energetski potencijal biomase na farmama se odreĊuje prema broju tzv. uslovnih grla
stoke, slika 3.64. Uslovno grlo (UG) predstavlja ţivotinju (ili više njih), teţine 500 kg ţive vage,
OSM je organska suva materija, a HPK - hemijska potreba kiseonika. Energetska moć biogasa
zavisi od sadrţaja metana i za proseĉan sadrţaj od 65% metana iznosi Hu = 6,4 kWh/Nm3.
Slika 3.64. Energetske vrednosti nekih poljoprivrednih kultura
Korišćenje biogasa
Biogas se moţe koristi na razliĉite naĉine:
- kao gasovito biogorivo,
- za kogeneraciju, istovremenu proizvodnju toplotne i elektriĉne energije,
12
- za trigineraciju, istovremenu proizvodnju toplotne, rashladne i elektriĉne energije,
- za proizvodnju toplotne energije potrebne za grejanje i hlaĊenje,
- kao hemijska sirovina itd.
Korišćenje bogasa za kogeneraciju
Kogeneracija CHP (Combined Heat and Power) predstavlja istovremenu proizvodnju
elektriĉne i toplotne energije. Takav naĉin upotrebe znaĉi da se iz iste koliĉine goriva dobija,
pored elektriĉne energije još i dodatna toplotna energija što omogućava podizanje stepena
iskorišćenja hemijske energije goriva.
Kogeneracija koristi otpadnu toplotu, koja uvek nastaje prilikom dobijanja elektriĉne
energije, ĉime se spreĉava njeno ispuštanje u atmosferu.
Biogas se najĉešće upotrebljava za proizvodnju elektriĉne i toplotne energije. Oba vida
energije se obiĉno koriste u neposrednoj blizini farmi i pogona za prozvodnju biogasa ĉime se
drastiĉno smanjuju troškovi za nabavku energenata i povećava se energetska bezbednost i
efikasnost.
Kogeneratori su postrojenja koja bi mogla Srbiji da donesu tri puta veću proizvodnju
energije za grejanje, ĉime bi sa postojećih pribliţno 450.000 korisnika na centralno grejanje
moglo da se prikljuĉi više od milion stanova. Prelazak na takav reţim rada mogao bi da se ostvari
rekonstrukcijom postojećih postrojenja termoelektrana i toplana kod nas.
Proizvodnja toplotne energije u kotlovima predstavlja najjednostavniju opciju upotrebe
biogasa kao energenta. Biogas se moţe koristiti u kotlovima direktno za proizvodnju tople vode
ili pare. TakoĊe, proizvedeni biogas iz anaerobne digestije moţe se koristiti u miksu sa prirodnim
gasom za proizvodnju toplotne energije u kotlovima. Proizvedena topla vode ili para, mogu se
koristiti za grejanje digestora ili se koriste u drugim sistemima (grejanje stambenih i drugih
površina, staklenici i dr).
Kogeneracija pomoću parnih turbina
Za kombinovanu proizvodnju elektriĉne i toplotne energije se još uvek najĉešće koristi
parni ciklus sa klasiĉnim loţištem za biomasu (uglavnom drvena cepka) i parnom turbinom sa
oduzimanjem. Ovakva postrojenja postiţu elektriĉne stepene korisnosti u opsegu od 20-25%. Da
bi se postigla ekonomiĉnost ovakvih postrojenja, veoma je vaţan toplotni konzum, odgovarajuće
snage i godišnjeg opterećenja.
Kogeneracija pomoću gasnih motora
Kogeneracija pomoću gasnih motora koristi otpadnu toplotu, koja nastaje prilikom
proizvodnje elektriĉne energije, ĉime se spreĉava njeno ispuštanje u atmosferu. Prilikom
konvencionalnih naĉina proizvodnje elektriĉne energije, gotovo dve trećine energetskog inputa se
gubi na ovaj naĉin! Kogeneracija moţe da iskoristi većinu te (inaĉe baĉene) toplotne energije,
ĉime se dobija znatno bolja iskorišćenost goriva i znaĉajne uštede, što sve rezultira u energetskoj
uštedi od 20 do 40%. Danas, moderni kogeneracioni sistemi postiţu efikasnost i do 90%.
Koristeći GE Jenbacher gasne motore, moguće je u praktiĉnom pogonu proizvoditi iz 1
Nm3 biogasa 2,5 kWh elektriĉne i 3,3 kWh toplotne energije.
Kogeneraciono postrojenje sa gasnim motorom, slika 3.65, je energetska jedinica koja
istovremeno proizvodi elektriĉnu i toplotnu energiju, a sastoji se od sledećih glavnih delova:
- gasnog Otto motora sa unutrašnjim sagorevanjem,
- generatora naizmeniĉne struje,
- izmenjivaĉa toplote,
13
- razvodnog, upravljaĉkog i energetskog ormana sa automatikom za sinhronizaciju i
paralelan rad sa niskonaponskom elektriĉnom mreţom.
Gasni motor pogoni generator za proizvodnju elektriĉne energije. Preko izmenjivaĉa
toplote, dobija se toplotna energija iz vode koja hladi motor, motornog ulja za podmazivanje i iz
izduvnih gasova. Kod kombinovanog korišćenja elektriĉne i toplotne energije moguće je postići
visok stepen korisnog dejstva ovih ureĊaja (ηel = 40%, ηterm = 43%). Ovo znaĉi da se iz 1 Nm3
gasa (Hu = 5 kWh/Nm3) dobija 2 kWh elektriĉne energije i 2,15 kWh toplotne energije, slika
3.66.
Toplota koja se dobija iz vode koja hladi motor, motornog ulja za podmazivanje i iz
izduvnih gasova se moţe koristiti za grejanje objekata, staklenika i plastenika za proizvodnju
ranog povrća i cveća, razne tehnološke procese u industriji i sl. Najĉešće ova toplota se odvodi
sekundarnim krugom vode 90/70°C. Mogući su i drugi temperaturni nivoi, podešeni prema
konkretnim potrebama kao i proizvodnja pare, toplog vazduha ili rashladne energije preko
apsorpcionih rashladnih mašina.
Proizvedena elektriĉna energija se moţe koristiti za vlastite potrebe (obezbeĊuje se siguran
napon i frekvencija, trajno napajanje elektriĉnom energijom za vreme više tarife, smanjenje
izdataka za "maksigraf", napajanje u sluĉaju nestanka napajanja iz elektrodistributivne mreţe
itd.), slika 3.66. Druga, ekonomski zanimljivija mogućnost, je predavanje celokupne koliĉine
proizvedene elektriĉne energije elektrodistributivnoj mreţi (0,4 kV) po povlašćenoj ceni, i
kupovina potrebne koliĉine struje po standardnoj ceni.
Slika 3.65. Kogeneracija pomoću gasnih motora
Slika 3.66. Postrojenje za kogeneraciju sa gasnim motorima
14
Proizvodnja toplotne energije za staklenike i elektriĉne energije i „CO2 Ċubrenje“
Kroz hemijski proces fotosinteze, biljke sa hlorofilom kao katalizatorom preuzimaju CO2 iz
vazduha i iz njega stvaraju ugljenik, koji je izvor rasta biljke. U prirodnom okruţenju se po
pravilu nalazi oko 350 ppm CO2. Optimalni udeo CO2 koji biljke mogu konzumirati je oko 800-
1000 ppm. Zahvaljujući obogaćivanju atmosfere u staklenicima na ovaj nivo sadrţaja CO2, rast
biljaka se, na prirodan i ekološki naĉin, povećava i do 40%. Ova tehnika se naziva "CO2
Ċubrenje".
Uobiĉajeni naĉin obogaćivanja atmosfere sa CO2 u staklenicima se obavlja sagorevanjem
zemnog gasa u tzv. CO2-gorionicima. Za istu namenu moguće je, uz odgovarajuću pripremu,
koristiti izduvne gasove iz gasnih motora. Nezavisno od metode dobijanja CO2 nastaje oko 0,2 kg
CO2 na svaki kWh dovedene energije gasa. Koncentracija CO2 u izduvnom gasu gasnog motora
je 5 do 6 %.
Na slici 3.68. je prikazana šema "Ċubrenja sa CO2" u staklenicima primenom GE Jenbacher
gasnih motora uz istovremenu proizvodnju toplotne energije za grejanje staklenika i elektriĉne
energije za vlastite potrebe, uz plasman viška u elektrodistributivnu mreţu.
Slika 4. Proizvodnja toplotne energije za staklenike i elektriĉne energije i „CO2 Ċubrenje“
Ubrizgavanjem karbamida, u SCR katalizatoru (Selective Catalytic Reduction) se azotni
oksidi (NOx) iz izduvnog gasa redukuju za oko 90%, a naknadno postavljeni oksidacioni
katalizator smanjuje emisije CO i HC. U dvostepenom izmenjivaĉu toplote izduvni gas se hladi
na 50 do 55 [°C] i pomoću duvaljke nerazreĊen ili razreĊen transportuje u staklenik, preko
perforiranih plastiĉnih cevi. Emisije NOx preĉišćenog izduvnog gasa radi zaštite biljaka
kontinualno se mere i u skladu sa njima reguliše se ubrizgana koliĉina karbamida. U sluĉaju
eventualnih nedostataka u sistemu preĉišćavanja izduvnog gasa, isti se usmerava ka dimnjaku.
Ukupni stepen korisnog dejstva ovakvog koncepta primene kogeneracije je oko 95%.
Ovakvo postrojenje donosi sledeće efekte:
- znaĉajan porast prinosa u staklenicima;
- plasman viška elektriĉne energije u elektrodistributivnu mreţu;
- smanjenje izdataka za plaćanje vršnog opterećenja (maxigraf);
- nepotrebna investicija u dizel agregate za proizvodnju nuţne struje;
- toplotna energija se koristi za grejanje staklenika i/ili eksternih potrošaĉa (naselja,
banja, topli vazduh za sušare, itd.);
- postojeći kotlovi se koriste kao rezervni ili vršni, tj. njihov broj pogonskih sati bi se
smanjio na minimum;
- CO2 Ċubrenje.
15
Korišćenje biogasa za trigeneraciju (proizvodnju toplotne, rashladne i elektriĉne
energije)
Kombinacija gasnih motora i apsorpcionih hladnjaka je dobro rešenje za rashlaĊivanje
prostorija i odreĊenih industrijskih procesa, slika 5. Otpadna toplota iz hladnjaka mešavine,
motornog ulja, rashladne vode motora i izduvnih gasova, koristi se kao pokretaĉka energija.
Kombinovanjem kogeneracionog postrojenja sa apsorpcionim rashladnim sistemom, moguće je
iskoristiti sezonske viškove toplotne energije za dobijanje rashladne energije, ĉime se poboljšava
ekonomiĉnost. Pomoću ovog koncepta, moguće je dostići ukupnu efikasnost od 75% (elektriĉna
energija i hlaĊenje). Jasno, ovo povećava godišnji kapacitet postrojenja, ali i ukupnu efikasnost.
Apsorbcioni ĉileri obezbeĊuju ekonomsku i ekološku alternativu konvencionalnom
hlaĊenju. Kombinovanje visoko efikasne opreme za dobijanje energije, uz nisku emisiju, sa
apsorpcionim ĉilerima, omogućava maksimalnu ukupnu efikasnost goriva, eliminaciju
HCFC/CFC rashlaĊivaĉa i sveukupno smanjenje štetnih emisija. Topla voda iz sistema za
hlaĊenje kogeneracionog postrojenja sluţi kao pokretaĉka energija za apsorpcione ĉilere. Vrući
izduvni gas se moţe iskoristiti kao energetski izvor za visoko efikasne parne ĉilere. Tako se više
od 80% termiĉke energije kogeneracionog postrojenja moţe pretvoriti u rashladnu vodu, ĉime se
znatno povećava njegova ukupna efikasnost.
Slika 5. Proizvodnja toplotne, rashladne i elektriĉne energije (trigeneracija)
Prednosti apsorpcionih rashladnih mašina u odnosu na klasiĉne kompresorske su brojne:
- apsorpcione rashladne mašine zahtevaju vrlo mala finansijska sredstva za odrţavanje,
jer nemaju rotirajuće i klizeće površine, pa nema habanja,
- troškovi rada po satu su gotovo 10 puta manji kod apsorpcionih rashladnih ureĊaja,
- potrošnja elektriĉne energije za pogon pripadajućih pumpi je oko 1% proizvedene
rashladne energije, a kod kompresionih izmeĊu 25 i 40% rashladne snage,
- ne emituju freon u atmosferu, što je znaĉajan ekološki efekat (kod apsorpcionih
rashladnih mašina radni medij je voda, a litijum-bromid je apsorpciono sredstvo)
- koriste otpadnu toplotu kogeneracionih postrojenja, što znaĉajno povećava
ekonomiĉnost.
1.1.1.1.1.4 SINTETIĈKI GAS
Sintetiĉki gas je gas koji nastaje pirolitiĉkom razgradnjom biomase i separisane frakcije
komunalnog otpada.
Sintetiĉki gas je smesa gasova CO i H2, nastala termohemijskom obradom biomase znatno
veće energetske vrednosti od polazne sirovine. Gas se koristi kao gorivo za motore sa
unutrašnjim sagorevanjem i turbine. Fischer-Tropsch postupkom iz gasa se dobija sintetiĉki dizel
i/ili smesa alkohola koji se dodaje benzinu.
16
1.1.1.1.2 BOGORIVA DRUGE GENERACIJE
Biogoriva druge generacije dobijaju se preradom poljoprivrednog i šumskog otpada. Za
razliku od prve generacije, biogoriva ove generacije bi mogla znatno redukovati emisiju CO2,
pored toga se ne koriste kao hran, neke vrste ovih biogoriva osiguravaju bolji rad motora.
Biogoriva druge generacije su još u razvoju. Od njih se oĉekuju bolje karakteristike goriva,
veći prinos po hektaru korišćenog zemljišta, a pogotovo mnogo veći efekti u pogledu smanjenja
emisije gasova sa efektom staklene bašte. Ovo poslednje je mnogo efikasnije ako se koristi
otpadna biomasa i ostaci iz poljoprivredne proizvodnje. Ujedno se time otklanja i veoma
problematiĉna (etiĉki i politiĉki) konkurencija izmeĊu proizvodnje hrane i energije.
Tehnologije za proizvodnju druge generacije biogoriva su poznate pod skraćenicom BtL
(biomass to liquid). Zasnivaju se na gasifikaciji biomase, tako da se kompletna biomasa
(ukljuĉujući celulozu) transformiše u sintetiĉki gas, a od njega se sintetišu teĉna goriva.
Biogoriva druge generacije su:
biohidrogen,
bio – DME,
biometanol,
DMF,
HTU dizel,
Fischer – Tropsch dizel i
mešavine alkohola.
1.1.1.1.3 BIOGORIVA TREĆE GENERACIJE
Biogorivo dobijeno pomoću specijalnih biokultura (na primer, alge oilgae) predstavlja treću
generaciju biogoriva, a same alge obnovljivu sirovinu za biogoriva budućnosti. Alge kultivisane
na istoj površini zemljišta gde su soja i druge agro-kulture, proizvode 30 puta veću koliĉinu
energetskih goriva. Mnoge alge prirodno metabolišu bioetanol, koji isparava i moţe da se
kondenzuje, a time i sakuplja na licu mesta, bez potrebe da se uništavaju same alge.
Proizvodnja biogoriva iz algi ima mnoge prednosti koje taj postupak ĉine gotovo savršenim
izvorom goriva. Alge rastu 50 do 100 puta brţe od tradicionalnih kultura za proizvodnju
biogoriva. Dodatna velika prednost je to što su alge jednoćelijski organizmi koji ne zahtevaju
sveţu pitku vodu i zemljište da bi rasli, a to znatno pojednostavljuje proizvodnju. Prema nekim
struĉnjacima proizvodnja goriva iz algi je najbolja alternativa fosilnim gorivima i uz dobru
podršku ta bi biogoriva u budućnosti mogla u potpunosti izbaciti fosilna goriva iz upotrebe.
Gde se mogu uzgajati alge? Alge se mogu uzgajati u odvojenim vodenim površinama, ĉak
iako voda nije dovoljno kvalitetna za piće. Alge se takoĊe mogu uzgajati i u slanoj vodi.
Uzgajajući alge na površinama koje nisu pogodne za proizvodnju hrane, više zemljišta i
kvalitetne vode ostaje za proizvodnju hrane.
Potraţnja za energijom neće se smanjivati u godinama koje dolaze nego će rasti i biće
potrebna alternativna goriva bez obzira koliko će dominantna ostati fosilna goriva. Proizvodnja
biogoriva iz algi mogla bi biti jedna od iznenaĊujućih proizvoda na polju alternativnih goriva u
ne tako dalekoj budućnosti, posebno ako cene fosilnih goriva budu rasle.
1.2 DEPONIJSKI GAS
Gradski ĉvrsti otpad sadrţi znaĉajan deo organskih materija koje generišu razliĉite gasovite
produkte u uslovima kada je otpad odloţen, zbijen i pokriven na deponijama. Anaerobne
17
bakterije deluju u okruţenju bez kiseonika, što dovodi do razlaganja organskih materija i
stvaranja, pre svega ugljen-dioksida i metana. Ugljen-dioksid, koji je rastvorljiv u vodi,
verovatno će migrirati van deponije spontanim prirodnim procesom. S druge strane, metan koji je
manje rastvorljiv u vodi i lakši od vazduha, takoĊe će teţiti da migrira iz deponije, ali
odgovarajuće energetsko postrojenje na deponiji će ga sakupiti i spaliti u energetske svrhe.
Najveći deo deponijskog gasa formira se bakterijskom razgradnjom, bakterije koje su
prirodno prisutne u samom otpadu, kao i od strane bakterija prisutnih u zemljištu koje se koristi
za prekrivanje deponije. S obzirom na to da komunalni otpad većim delom ĉini otpad organskog
porekla, u koji se ubraja hrana, baštenski otpad, otpad sa ulica, tekstil i drvni i papirni proizvodi,
bakterije prisutne u deponiji razgraĊuju taj otpad.
Na proces formiranja deponijskog gasa utiĉu brojni faktori:
- karakter otpada,
- kiseonik u deponiji,
- sadrţaj vlage,
- temperatura i
- vreme kada je otpad deponovan.
Procesi koji doprinose formiranju deponijskog gasa su bakterijsko razgraĊivanje,
volatilizacija i hemijske reakcije. Najveći deo deponijskog gasa formira se bakterijskom
razgradnjom.
Sa vremenom u deponijama se odvijaju degradacioni procesi koji su podeljeni u ĉetiri faze.
Kako deponije obiĉno prihvataju otpad u vremenskom periodu od 20 do 30 godina, istovremeno
se delovi otpada nalaze u više faza. Stariji otpad u jednom delu deponije moţe biti u fazi
razliĉitoj od one u kojoj se nalazi otpad kasnije deponovan. Sastav proizvedenog gasa se menja
tokom svake od ĉetiri faze razgradnje.
Postoji nekoliko razliĉitih literaturnih izvora sastava deponijskog gasa, ali se oni razlikuju
neznatno, prikazani su u tabeli 3.3.
Tabela 3.3. Sastav deponijskog gasa
1.2.1 POSTROJENJA ZA SAKUPLJANJE DEPONIJSKOG GASA
U industrijskim zemljama nastaje 300 - 400 kg smeća godišnje po osobi. Ovo smeće se
sakuplja i odlaţe na bezbednim i sanitarnim deponijama, koje podrazumevaju zaštitu podzemnih
18
voda kao i zaštitu vazduha od prljavog i opasnog deponijskog gasa. Pomenuti deponijski gas
nastaje razgradnjom organskih supstanci pod uticajem mikroorganizama u anaerobnim uslovima.
U središtu deponije nastaje nadpritisak, pa deponijski gas prelazi u okolinu. Proseĉan sastav
deponijskog gasa je 35-60% metana, 37-50% ugljen-dioksida i umanjim koliĉinama se mogu
naći ugljen-monoksid, azot, vodonik-sulfid, fluor, hlor, aromatiĉni ugljovodonici i drugi gasovi u
tragovima. Toplotna moć ovog gasa je pribliţno dvostruko niţa od toplotne moći prirodnog gasa.
Udeo metana u gasu mora biti najmanje 35% da bi njegovo korišćenje kao energenta bilo
isplatljivo.
Na osnovu navedenog sastava deponijskog gasa, moţe se uoĉiti da je on vrlo opasan po
ĉovekovu okolinu, kako za zdravlje ţivih organizama, tako i po infrastrukturne objekte u blizini
deponija, jer je metan u odreĊenim uslovima vrlo eksplozivan. Metan je 23 puta štetniji po klimu
od ugljen-dioksida, što praktiĉno znaĉi da 1 tona metana pojaĉava efekat staklene bašte kao 23
tone ugljen-dioksida. Da bi se odstranili negativni uticaji nekontrolisanog širenja deponijskog
gasa, izvodi se plansko sakupljanje i usmeravanje gasa ka mestu sagorevanja, što takoĊe
pospešuje brţu stabilizaciju sveţih delova deponije, smanjuje zagaĊivanje otpadnih voda,
omogućava korišćenje energije na deponiji (grejanje, topla voda, elektriĉna energija).
Zakonska obaveza sakupljanja i spaljivanja deponijskog gasa nameće pravo rešenje:
sagorevanje gasa u energetske svrhe uz stvaranje ekonomske dobiti. Novim Zakonom o
energetici definišu se povlašćeni proizvoĊaĉi elektriĉne i toplotne energije sa pravom na
odgovarajuće subvencije i povlastice, a to su oni proizvoĊaĉi koji koriste obnovljive izvore
energije (biogas, deponijski gas, vetar, ...) i istovremeno proizvode elektriĉnu i toplotnu
(rashladnu) energiju uz ispunjavanje uslova u pogledu energetske efikasnosti, odnosno zaštite
ţivotne sredine.
Kontrolisanje i upravljanje emisijama antropogenog porekla u koje se svrstavaju i emisije
deponijskih gasova sa deponija komunalnog otpada ima danas veliki znaĉaj. Metan i ugljen-
dioksid ĉine glavne komponente deponijskog gasa. Ugljen-dioksid je gas koji stvara efekat
staklene bašte, a uticaj metana je ĉak 23 puta veći. Korišćenje deponijskog gasa kao energenta je
jedan od naĉina za upravljanje emisijama sa deponije.
Sakupljanjem metana sa deponije i njegovim korišćenjem kao energenta redukuje se
koliĉina metana koja se oslobaĊa u atmosferu. Deponije predstavljaju najveće antropogene izvore
metana, oko 40% ukupnih emisija metana je poreklom sa deponija. Sakupljanje gasa redukuje
neprijatne mirise, štetan uticaj deponije na ţivotnu sredinu, moguće poţare i moţe predstavljati
izvor prihoda.
Sakupljanje deponijskog gasa predstavlja jedan od najraširenijih oblika korišćenja otpada u
energetske svrhe. Broj postrojenja za tu namenu znaĉajno je povećan poslednjih godina. Tako, na
primer, broj postrojenja za korišćenje deponijskog gasa se u SAD povećao sa 110 1992., na 140
2005. godine. U Kanadi sa 9 u 1992., na 17 u 2005. godini.
Postupak korišćenja deponijskog gasa je znaĉajno jednostavniji od drugih. To takoĊe,
predstavlja ekonomski najpovoljniji naĉin korišćenja energetskog potencijala otpada, ukoliko su
na raspolaganju dovoljne površine za deponije i ukoliko se procedne vode tretiraju na
odgovarajući naĉin.
Deponije se ponekad prekrivaju nepropusnom membranom, ĉime se omogućava
sakupljanje i iskorišćavanje nastalog gasa. Ovo predstavlja skupo rešenje, ali se ipak upotrebljava
u nekim zemljama (SAD-u, Nemaĉkoj, Švedskoj i Švajcarskoj). Time se spreĉava emisija gasa u
atmosferu. Ovakvim rešenjem blokira se prodiranje vode, te se proizvodnja gasa nakon nekog
vremena znaĉajno smanjuje. Taj problem prevazilazi se ubacivanjem vode ispod prekrivaĉa,
folije.
19
Sakupljanje (ekstrakcija) deponijskog gasa i njegovo korišćenje kao energenta, doprinosi
zaštiti ţivotne sredine, jer se redukuje emisija gasova sa efektom staklene bašte (metana i ugljen-
dioksida), a rizik od eksplozije se eliminiše.
Širom sveta postoji veliki broj razliĉitih tipova i veliĉina postrojenja za sakupljanje i
korišćenje deponijskog gasa. Prvo postrojenje za sakupljanje i korišćenje deponijskog gasa
instalirano je pre 30 godina. Danas u svetu postoji preko 1.150 takvih postrojenja.
Korišćenje deponijskog gasa kao goriva u gasnim motorima za istovremenu
proizvodnju elektriĉne i toplotne energije (u postrojenjima za kogeneraciju)
Da bi se gas izdvojio iz deponije u deponiju se postavljaju vertikalne perforirane plastiĉne
cevi ispunjene šljunkom po ĉitavoj visini deponije. Postoji nekoliko razliĉitih naĉina za
povezivanje tih cevi sa kompresorom i sistemom za korišćenje gasa.
Jedno rešenje je postavljanje glavne cevi ivicom deponije i njeno povezivanje sa
vertikalnim cevima postavljenim u deponiju, slika 3.72.
Slika 3.72. Postrojenje za sakupljanje (ekstrakciju) i korišćenje deponijskog gasa kao goriva u
gasnom motoru
Najstariji, a verovatno i najzastupljeniji naĉin je povezivanje vertikalnih cevi postavljenih u
deponiju sa glavnom sakupljaĉkom cevi, koja je najĉešće postavljena na sredini deponije, slika
3.73. Iz sigurnosnih razloga preporuĉuje se ugradnja visokotemperaturne baklje, koja preuzima
višak proizvedenog gasa. Sakupljanje (ekstrakcija, crpljenje) gasa iz deponije obavlja se pomoću
kompresora za isisavanje gasa, koji pod pritiskom preko prenosne cevi sprovode gas do
postrojenja za korišćenje (kogeneracionog postrojenja).
20
Slika 3.73. Primer postrojenja za sakupljanje (ekstrakciju) i korišćenje deponijskog gasa u
postrojenju; 1- deponija, 2 - vertikalne cevi, 3 - cev za sakupljanje ocedne vode, 4 - glavna
sakupljaĉka cev, 5 - kompresor za isisavanje gasa iz deponije, 6 - visokotemperaturna baklja, 7 -
kogeneraciono postrojenje, 8 - trafo-stanica, 9 - toplovod
1.2.2 KORIŠĆENJE ENERGIJE DEPONIJSKOG GASA
Postoje razliĉiti naĉini korišćenja deponijskog gasa kao energenta:
1. Korišćenje deponijskog gasa kao goriva u gasnim motorima, samo za proizvodnju
elektriĉne energije. Postrojenja uglavnom podrazumevaju gasne motore snage 350 i 1.200 kW.
Znaĉi, u većini sluĉajeva samo elektriĉna energija se prodaje. To je, na primer, sluĉaj u SAD, gde
od 354 postrojenja 255 radi na taj naĉin.
2. Korišćenje deponijskog gasa u gasnim kotlovima za proizvodnju vrele vode ili pare
za potrebe grejanja (objekata na samoj deponiji ili obližnjih naselja) ili za potrebe procesne
industrije. U ovom sluĉaju nije neophodno preĉišćavanje gasa, osim uklanjanja ĉvrsti ĉestica, pa
je postrojenje jevtinije. Iako je ovo jednostavan sistem, razlog zbog koga nije najzastupljenija
opcija je to što je cena elektriĉne energije viša od cene toplotne energije. Drugi razlog je i to što
se elektriĉna energija moţe konstantno da isporuĉuje u mreţu, dok se toplotna energija koristi
prema potrebama.
3. Korišćenje deponijskog gasa kao goriva u gasnim motorima za istovremenu
proizvodnju elektriĉne i toplotne energije (u postrojenjima za kogeneraciju). U mnogim
zemljama u Evropi, izgradnja postrojenja za kogeneraciju je standardna praksa, koja koriste
otpadnu toplotu koja se dobija iz vode koja hladi motor i motornog ulja za podmazivanje, kao i iz
izduvnih gasova, slika 3.74. Elektriĉni stepen iskorišćenja je i do 37%, a ukupni i do 87%. Za
sagorevanje gasa koriste se gasni Otto motori snage od 20 kW pa do 8 MW. Proizvode se serijski,
jednostavne su konstrukcije, pa im je i cena niţa.
1.3 GAS IZ POSTROJENJA ZA PREČIŠĆAVANJE KANALIZACIONIH VODA I
OTPADNIH VODA IZ PREHRAMBENE I DRVNO-PRERAĐIVAČKE
INDUSTRIJE KOJE NE SADRŽE OPASNE MATERIJE
U ureĊajima za preĉišćavanje otpadnih voda sa anaerobnom stabilizacijom mulja nastaje
gas, koji predstavlja vrlo interesantan izvor energije. Efikasnost produkcije gasa obezbeĊuje se
odrţavanjem temperature (oko 35oC), pH vrednosti, mešanjem i odstranjivanjem kiseonika i
toksiĉnih materija. U anaerobnim reaktorima (digestorima) nastaje gas kao mešavina gorivih i
negorivih gasova proseĉnog sastava: metan 55-75%, ugljen-dioksid 25-45% (u zapreminskim %),
21
i ostalih gasova, kao što su vodonik, kiseonik, ugljen-monoksid, azot, vodonik-sulfid, amonijak i
vodena para.
Gasni digestori koriste biorazgradive materije, od kojih se dobijaju dva korisna proizvoda:
gas i fermentisano bioĊubrivo vrhunskog kvaliteta, slika 7. Gas preĉišćen do nivoa ĉistoće za
gasovod naziva se obnovljivi prirodni gas i moguće ga je koristiti u svakoj primeni u kojoj se
inaĉe koristi zemni gas. To ukljuĉuje distribuciju takvog gasa putem gasovoda, proizvodnju
elektriĉne energije, grejanje, zagrevanje vode i upotrebu u raznim tehnološkim procesima, kao
što su izmeĊu ostalog i razliĉiti tehnološki procesi u prehrambenoj industriji. Kompresovan, gas
moţe da se koristi i kao pogonsko gorivo za vozila, kao što je izmeĊu ostalog i poljoprivredna
mehanizacija.
Slika 7. Proizvodnja gasa u postrojenjima za preĉišćavanje kanalizacionih voda i otpadnih
voda iz prehrambene i drvno-preraĊivaĉke industrije koje ne sadrţe opasne materije
22
2. KOMUNALNI ČVRSTI OTPAD
Pod komunalnim ĉvrstim otpadom obiĉno se podrazumeva ĉvrsti otpadni materijal iz
domaćinstava i komunalnih objekata, industrijskih postrojenja, turistiĉkih i trgovaĉkih objekata,
otpad sa javnih površina (parkova, graĊevinski i drugi otpaci od rušenja), kao i poljoprivredni
otpadni materijal nastao usled razliĉitih poljoprivrednih aktivnosti u prigradskim sredinama.
Smanjenje zaliha fosilnih goriva (uglja, nafte i prirodnog gasa) je evidentno. TakoĊe,
poslednjih decenija društvo je postalo svesno negativnih posledica pojaĉanog efekta staklene
bašte GHG (Green House Gases), koga uzrokuje emisija CO2 i drugih gasova. Rešenje ovih
problema se vidi u smanjenju potrošnje fosilnih goriva, što se moţe ostvariti većim korišćenjem
obnovljivih izvora energije i energije komunalnog ĉvrstog otpada, kao i poboljšanjem energetske
efikasnosti.
Korišćenje energije komunalnog ĉvrstog otpada ima više pozitivnih efekata i predstavlja
neminovnost u savremenim društvima. Tehnologije korišćenja energije komunalnog ĉvrstog
otpada neprekidno se razvijaju i unapreĊuju, s ciljem postizanja najpovoljnijih efekata po
zajednicu i ţivotnu sredinu.
Znaĉi, korišćenje energije komunalnog ĉvrstog otpada se podstiĉe sa ciljem smanjenja
potrošnje fosilnih goriva, kao i smanjenja emisije gasova koji izazivaju efekat staklene bašte.
Korišćenjem komunalnog ĉvrstog otpada mogu se postići pozitivni efekti, kao što je:
bezbedna i po ekonomskim pokazateljima povoljna mogućnost tretiranja otpada koji
bi inaĉe predstavljao znaĉajne probleme;
smanjenje emisije CO2, jer moţe dovesti do smanjenja korišćenja fosilnih goriva;
smanjenje energetske zavisnosti od uvoza;
izbegavanje emisije metana sa deponija itd.
Proizvodnjom energije iz komunalnog otpada moţe se ostvariti dodatna korist za zajednicu
u celini, a to je:
Ukupna koliĉina otpada redukuje se 60-90% u zavisnosti od sastava otpada ali i
primenjenih tehnologija za tretman.
Smanjuje se veliĉina parcele za deponiju, a provršina za te namene inaĉe je sve manje.
Dobrim tehnologijama za ovu svrhu, smanjuje se zagaĊenje ţivotne sredine.
Projekti korišćenja energije komunalnog otpada mogu biti odrţivi samo ako su ekonomski i
tehniĉki opravdani. Ekonomiĉnost korišćenja energije otpada najviše zavisi od sastava i koliĉine
otpada. Svaki ovakav projekt podrazumeva korišćenje odreĊenih komponenti otpada, zbog toga
te komponente moraju biti prisutne u dovoljnim koliĉinama u otpadu ĉija se energija planira da
koristi. Koliĉina otpada predstavlja još vaţniju stavku nego sastav. Bez dovoljnih koliĉina otpada
povratak investicionih troškova, kao i troškove rada i odrţavanja nemoguće je nadoknaditi.
Pravilno sakupljanje i odlaganje (ili tretiranje) komunalnog ĉvrstog otpada predstavlja
jedan od najvećih izazova današnjice. Ovaj problem ima veliki uticaj na ţivotnu sredinu, te svaka
nepravilnost pri sakupljanju i odlaganju (ili tretmanu) moţe da ima velike negativne posledice.
Jedna od najznaĉajnijih je emisija metana (sa deponija), koji ima 23 puta veći uticaj na pojaĉanje
efekta staklene bašte od ugljen-dioksida.
Sistem sakupljanja komunalnog ĉvrstog otpada obuhvata svako domaćinstvo u gradu.
Svrha sakupljanja komunalnog ĉvrstog otpada je uklanjanje otpada iz dvorišta i sa ulica gradova.
Sakupljanjem otpada poboljšava se higijenu u gradovima i spreĉava širenje bolesti i zaraza.
Pod pojmom sakupljanje otpada podrazumeva se uklanjanje otpada sa mesta nastanka i
23
njegov transport do mesta odlaganja (deponije), ili mesta njegove obrade (postrojenja za tretman
otpada).
2.1 PRETVARANJA ENERGIJE KOMUNALNOG ČVRSTOG OTPADA U DRUGE
OBLIKE ENERGIJE
Energija se iz organske frakcije otpada, kako biorazgradive tako i nebiorazgradive, moţe
pretvoriti u druge povoljnije oblike energije na dva osnovna naĉina:
- termohemijskom konverzijom i
- biohemijska konverzijom.
1. Termohemijska konverzija otpada
Termohemijska konverzija otpada predstavlja termiĉku dekompoziciju organske
materije, a kao rezultat dobija se toplotna energija ili gorivo, gasovito, teĉno ili ĉvrsto. Procesi
termohemijske konverzije su pogodni kada je reĉ o tretmanu otpada koji sadrţi visok udeo
organskih materija koji nisu biorazgradivi, a sadrţaj vlage je relativno nizak. Najznaĉajniji
postupci termohemijske konverzije otpada su:
- insineracija,
- sagorevanje,
- piroliza,
- gasifikacija i
- plazma proces.
Ovi postupci se razlikuju u naĉinu tretmana otpada i korišćenja dobijene energije,
insineracija direktno oslobaĊa energiju iz otpada, dok piroliza i gasifikacija stvaraju sekundarne
proizvode (gas, teĉni ili ĉvrsti) od kojih se kasnije moţe dobiti energija.
Svaka od navedenih tehnologija pretvaranja energije komunalnog ĉvrstog otpada u druge
oblike energije zahteva razliĉite koliĉine ulaznih sirovina, emituje razliĉite koliĉine ugljen-
dioksida, ima razliĉite produkte i razliĉite je efikasnosti. Koja će se tehnologija pretvaranja
energije komunalnog otpada u druge oblike energije izabrati zavisi od brojnih faktora,
ukljuĉujući i lokalne metode sakupljanja, obraĊivanja i odlaganja komunalnog ĉvrstog otpada,
kao i lokalnih propisa vezanih za ţivotnu sredinu.
Insineracija (spaljivanje) komunalnog ĉvrstog otpada, predstavlja proces kontrolisanog
sagorevanja (spaljivanja) otpada, radi dobijanja toplotne energije i smanjenja zapremine otpada
tj. transformisanja otpada u sastojke koji su manje opasni, manje kabasti i koje je lakše
kontrolisati. Spaljivanjem otpada oslobaĊa se toplotna energija koja se pretvara u druge oblike
energije kao što su: elektriĉna energija, topli vazduh, topla voda i para, koje se mogu koristiti u
prehrambenoj industriji.
Sagorevanje, termohemijska konverzija uz oslobaĊanje hemijske enenergije goriva,
toplotne energije.
Piroliza otpada je delimiĉna oksidacija tokom koje se postepeno povećava temperatura što
rezultira stvaranjem piroliznog gasa. Piroliza je postupak termiĉke dekompozicije, pri kojoj se
materijal zagreva spoljašnjim izvorom toplote bez prisustva vazduha.
Gasifikacija otpada je proces koji se odvija na visokoj temperaturi sa dodatnim
zagrevanjem otpada, kao rezultat dobijaju se gasovi visoke kalorijske vrednosti (ugljen-
monoksid, vodonik i metan). Gasifikacija je postupak termiĉke dekompozicije koji se odvija
sliĉno kao i sagorevanje, ali s koeficijentom viška vazduha manjim od jedan.
Gasifikacija i piroliza su napredne tehnologije za korišćenje energije otpada, i još uvek nisu
24
u potpunosti razvijene za komercijalnu upotrebu, za razliku od insineracije.
Plazma proces nastaje kada se komunalni ĉvrsti otpad zagreva na visoku temperaturu od
3.000 do 10.000°C. Energija se oslobaĊa elektriĉnim praţnjenjem u inertnoj atmosferi. Ovim
putem se organski otpad konvertuje u gas bogat vodonikom, a neorganski otpad u inertne
staklene ostatke.
2. Biohemijska konverzija otpada
Biohemijska konverzija otpada se zasniva na enzimatskoj dekompoziciji organskih
materija pomoću mikroorganizama, a kao rezultat dobija se metan. Procesi biohemijske
konverzije su pogodniji za otpad koji sadrţi visoki udeo organskih biorazgradljivih materija i
visok sadrţaj vlage. Ostaci nakon biološkog tretmana mogu biti u teĉnom ili ĉvrstom stanju, a u
zavisnosti od njihovog kvaliteta, oni se dalje obraĊuju, deponuju ili koriste kao Ċubrivo.
Biološki tretman otpada podrazumeva:
kompostiranje,
anaerobnu digestiju i
kominaciju.
Kompostiranje predstavlja biološku razgradnju biootpada u prisustvu vazduha, pri ĉemu
nastaju ugljen-dioksid, voda, toplota i kao konaĉni proizvod kompost - humus (lat. compostium -
Ċubrivo od biljnog otpada i zemlje). Kompostiranje je prirodan proces proizvodnje humusa od
organskog otpada nastalog u kuhinji i dvorištu. Kompost hrani biljke, osigurava prozraĉnost
zemljišta, zadrţava vodu, pogoduje rastu korenitog bilja. Moţe se koristiti u: voćnjacima,
povrtnjacima, rasadnicima, parkovima, zelenim površinama, poljoprivrednim, stoĉarskim i
šumarskim domaćinstvima, prehrambenoj industriji, ugostiteljstvu, trgovinama, školama, deĉjim
vrtićima, stambenim i drugim objektima.
Kominacija je metoda koja se zasniva na usitnjavanju smeća pomoću posebnih ureĊjaja-
mlinova, a potom se ispušta sa vodom u kanalizacioni sistem, meĊutim ovako samleven otpad
moţe biti toksiĉan za vodene biocenoze.
Anaerobna digestija otpada je biološka razgradnja organskog otpada u odsustvu
kiseonika (u anaerobnoj sredini), pri ĉemu se stvaraju gasovi metan i ugljen-dioksid. Metan
predstavlja gas koji se moţe koristiti kao izvor energije, slika 6.
25
Slika 6. Šematski prikaz postupka anaerobne digestije opada
Potencijalni doprinos anaerobne digestije, predstavlja mogućnost smanjenja antropogenih
emisija gasova koji izazivaju efekat staklene bašte. Tehnologija anaerobne digestije moţe
smanjiti nepoţeljne i nekontrolisane emisije metana, korišćenjem energetskog potencijala ovog
gasa, uz redukovanje zapremine otpada koja se usmerava na deponiju.
Na deponijama komunalnog otpada nastaje deponijski gas kao posledica njegovog
anaerobnog raspadanja, a koristan efekat takve anaerobne fermentacije je povećanje degradacije
organskih materijala i redukovanje zapremine otpada. Anaerobna digestija se već neko vreme
smatra veoma vaţnom tehnologijom za tretman otpada i dobijanja energije. Istorijski gledano,
primena je zapoĉela razvojem postrojenja za anaerobnu digestiju za tretman stajskog Ċubriva i
mulja. Ova tehnologija je bila ranije fokusirana na tretman kanalizacionog mulja i
poljoprivrednog Ċubriva. Danas na trţištu najnovija postrojenja moraju biti u mogućnosti da
koriste razliĉite supstrate s promenljivim zapreminskim tokovima.
Teĉni ostatak fermentacije sa visokim sadrţajem nutricijenata i frakcije vlakana, moţe da
se koristiti za Ċubrenje u poljoprivredi.
26
3. ENERGIJA I EKOLOGIJA
Proizvodnja, transport i korišćenje energije u velikoj meri utiĉu na okolinu i ekosisteme.
Kod energije uticaj na okolinu je gotovo uvek negativan, od direktnih ekoloških katastrofa poput
izlivanja nafte, kiselih kiša i radioaktivnog zraĉenja do indirektnih posledica poput globalnog
zagrevanja. Pošto će energetske potrebe ĉoveĉanstva nastaviti da rastu u idućih nekoliko
decenija, potrebne su mere kojima bi se uticaj eksploatacije energije na okolinu smanjio na
najmanju moguću meru. Najopasniji izvori energije trenutno su fosilna goriva, tj. ugalj, nafta i
prirodni gas, a potencijalnu opasnost predstavlja i iskorišćeno radioaktivno gorivo iz nuklearnih
elektrana (visoko radioaktivni otpad). Fosilna goriva su opasna zbog toga što sagorevanjem
ispuštaju velike koliĉine ugljen-dioksida, a radioaktivni otpad je opasan jer utiĉe na strukturu
organizama na vrlo baziĉnom nivou.
Ogroman postotak energije u svetu još uvek se dobija iz ekološki neprihvatljivih izvora
energije, pogotovo fosilnih goriva koja su još uvek dominantan izvor energije. Kako je osnova
fosilnih goriva ugljenik, normalnim sagorevanjem tog goriva nastaje ugljen-dioksid (CO2) koji je
gas sa efektom staklene bašte. Taj ugljen-dioksid većinom završava u atmosferi i svojim efektom
staklene bašte uzrokuje globalno zagrevanje. Još opasniji je gas koji se oslobaĊa prilikom
nepotpunog sagorevanja goriva (sagorevanja bez dovoljne koliĉine kiseonika), a to je ugljen-
monoksid C. Ugljen-monoksid je izuzetno otrovan gas bez boje, ukusa ili mirisa, a koncentracija
od samo 0,6% izaziva kod ljudi smrt nakon 15 minuta disanja.
Trenutno ni jedno fosilno gorivo nije sasvim preĉišćeno, pa se prilikom sagorevanja
otpuštaju još neki štetni gasovi poput sumpor-dioksida ili azotovih oksida. Ti gasovi kasnije
reaguju sa vodenom parom u oblacima i formiraju kapljice koje padaju na zemlju kao slabe
sumporne i azotne kiseline - kisele kiše, a te kiše deluju izrazito štetno na ĉitave ekosisteme koje
zahvataju. Kod sagorevanja nekih izvora energije nastaju i sitne ĉestice minerala koje kasnije
grade pepeo, ali jedan deo tih ĉestica podiţe se u atmosferu nošen vrtlogom dima i te ĉestice su
takoĊe vrlo opasne za zdravlje.
3.1 UTICAJ RAZLIČITIH IZVORA ENERGIJE NA OKOLINU
Postotak upotrebe ekološki prihvatljivih obnovljivih izvora energije još je uvek na
globalnoj skali zanemarljiv tako da ekološki problemi kao posledica preterane upotrebe fosilnih
goriva zasluţuju posebnu paţnju ne samo sa energetskog već i sa ekološkog stanovišta. Razliĉiti
izvori energije imaju razliĉite uticaje na okolinu u kojoj se ti izvori energije proizvode,
transportuju ili koriste. Površinski ozon nastaje kad na ustajalom vazduhu i sunĉanom vremenu
azotov oksid reaguje s nezasićenim organskim jedinjenjima. Azotov oksid na površini obiĉno
nastaje sagorevanjem fosilnih goriva, a nezasićena organska jedinjenja nastaju iz dima od goriva,
raznih rastvora i sliĉno. Površinski ozon moţe upaliti disajne puteve i smanjiti radni kapacitet
pluća, izazvati nadraţaje oĉiju i nosa, te generalno smanjiti sposobnosti ljudi prilikom obavljanja
normalnih poslova. Površinski ozon je samo jedan u nizu problema koji su povezani sa
energijom, a opis ostalih uticaja pojedinih izvora energije na okolinu dat je u nastavku.
Fosilna goriva – ova vrsta goriva ima daleko najveći negativni uticaj na okolinu.
Sagorevanjem fosilnih goriva u atmosferu se ispuštaju ogromne koliĉine ugljenika, koji se
milionima godina taloţio i onda bio prekriven slojevima stena i zemlje. Taj isti ugljenik u
atmosferi gradi ugljen-dioksid koji je gas sa efektom staklene bašte i time znatno utiĉe na
temperaturu na Zemlji.
Biomasa (biogoriva) – biogoriva stvaraju iste probleme kao i fosilna goriva, ali pošto se
proizvodnjom biogoriva zatvara ugljeniĉni ciklus, biogoriva su manje štetna od fosilnih goriva.
Zatvaranje ugljeniĉnog ciklusa znaĉi da biljke koje se koriste za proizvodnju biogoriva prilikom
rasta iz atmosfere uzimuju odreĊene koliĉine ugljenika koji se kasnije vraća u atmosferu
27
sagorevanjem tih biogoriva. Kod fosilnih goriva taj krug nije zatvoren, tj. ugljenik se samo
ispušta u atmosferu.
Solarna energija – iako energija Sunca ima ogroman potencijal, zbog male iskoristivosti
bilo bi potrebno prekriti velike površine da se dobije iole ozbiljnija koliĉina iskoristive energije.
Takvo rešenje ekološki je prihvatljivo samo u podruĉjima u kojima nema vegetacije, tj u
pustinjama, a u „zelenim“ podruĉjima to bi stvorilo preveliki negativni uticaj na okolinu.
Instaliranje solarnih kolektora ili solarnih ćelija na krovovima kuća gotova da nema negativnog
uticaja na okolinu.
Energija vetra – sama proizvodnja energije iz vetra nema ozbiljnijeg negativnog uticaja na
okolinu. Gledano iz ekološkog aspekta, jedina ozbiljnija zamerka vetroelektranama je negativan
uticaj na ptiĉje populacije, tj. elise vetrenjaĉa ubijaju ptice. Kao manje zamerke vetroelektranama
navodi se vizuelno zagaĊenje okoline, uništavanje netaknute prirode gradnjom pristupnih puteva
do vetrenjaĉa i proizvodnja zvuka niske frekvencije koji negativno utiĉe na zdravlje ljudi (ometa
spavanje, izaziva glavobolje, moţe izazvati anksioznost).
Energija vodotokova – korišćenjem energije vodotokova ne stvara se nikakvo zagaĊenje
okoline, ali sami infrastrukturni objekti mogu znatno uticati na okolinu. Tako se gradnjom
velikih brana poplavljuju velike površine i podiţu nivoi podzemnih voda, a to moţe promeniti
celi lokalni biosistem. Dodatni problem je presecanje prirodnih tokova vode i time presecanje
puteva kretanja pojedinih vodenih ţivotinja.
Nuklearna energija – sama proizvodnja energije u nuklearnim elektranama vrlo je ĉist
proces. Nema gasova sa efektom staklene bašte ili drugih zagaĊenja, jedno dolazi do zagrevanje
vode koja se koristi za hlaĊenje reaktora, pa to moţe uticati na biosisteme. Najveći problem kod
nuklearnih elektrana je upotrebljeno gorivo koje je izuzetno radioaktivno i mora biti ĉuvano više
stotina godina u posebnim skladištima pod zemljom.
Geotermalna energija – korišćenjem geotermalne energije ne dolazi do zagaĊenja
okoline. Isto kao i kod ostalih obnovljivih izvora energije i kod korišćenja geotermalne energije
moraju se izgraditi neki infrastrukturni objekti, ali uticaj tih objekata na okolinu je zanemarljiv
kada se gleda koliĉina proizvedene energije.
3.2 KISELE KIŠE
Kisele kiše nastaju na naĉin da se slobodni nemetalni oksidi sumpora i azota veţu sa
vodenom parom u atmosferi u jedinjenja sumporne i azotne kiseline, a koje potom padaju u
obliku padavina na zemlju. Kisele kiše predstavljaju jedan od glavnih uzroka odumiranja šuma,
jer se sumpor-dioksid koji je inaĉe daleko najštetnija supstanca u vazduhu u reakciji sa vodom
pretvara u sumpornu kiselinu, koja ima pogubno delovanje na ĉitavu floru. Sumporna kiselina
ima izrazito negativno delovanje naroĉito na zelene biljke, jer remeti proces fotosinteze što ima
za posledicu oštećenja lišća, a koje naknadno rezultira i odumiranjem šuma. Naime sumporna
kiselina rastvara biljkama hranjive supstance (kalcij) koje su im potrebne za izgradnju ćelija,
takoĊe kiselina dospeva i u korenje i lišće biljaka oštećujući njihova ćelijska tkiva. Kisele kiše
ozbiljno zagaĊuju i vode kojima se drastiĉno smanjuje pH vrednost, što ima za posledicu
narušavanje ĉitavog ekosistema, jer veliko smanjenje pH vrednosti dovodi do izumiranja
mikroorganizama, a jasno je da se javlja i problem pitke vode. Upravo zagaĊenje voda
predstavlja najveći problem, jer se zagaĊenje iz vazduha kiselim kišama prenosi do zemlje i
eventualno sliva u površinske i podzemne vodene tokove. Kisele kiše su jedan od glavnih razloga
smanjenja zaliha pitke vode na svetskom nivou i kao takve predstavljaju ozbiljan problem
budućem snabdevanju ĉoveĉanstva vodom. Iako postoji napredak u spreĉavanju kiselih kiša
(naprimer u Americi se koriste metode preĉišćavanja uglja kojima se iz uglja vade opasna
jedinjenja sumpora) opasnost od kiselih kiša još nije prošla, iako je u zadnje vreme potisnuta u
drugi plan iza globalnog zagrevanja. Kisele kiše predstavljaju još uvek velik problem u nekim
28
Azijskim zemljama, kao naprimer Kini koja zbog ogromne stope industrijalizacije plaća danak i
u vidu kiselih kiša.
3.3 IZLIVANJE NAFTE U OKEANE
Veliki problem predstavljaju i eventualne havarije tankera prilikom kojih se velike koliĉine
nafte izlivaju u okeane. Postoji više naĉina kako moţe doći do izlivanja nafte od otkaza na
opremi, ratova izmeĊu drţava, teroristiĉkih napada te ilegalnog izlivanja nafte, gde se nastoje
uštedeti troškovi koje uzrokuje dekomponovanje otpada, te prirodnih uzroka u vidu uragana koji
mogu uzrokovati prevrtanje tankera. Izlivanje nafte ima strašne efekte na ĉitav ekosistem
pogoĊen izlivanjem: ptice umiru ukoliko im se perje natopi naftom, jer se pokušavaju oĉistiti od
nafte te tom prilikom dolazi do trovanja i uginuća, a isto se dogaĊa i sa ostalim ţivotinjama kada
im nafta doĊe u pluća ili jetru. Najveće do sada zabeleţeno izlivanje nafte u okeane desilo se
1989 godine, a vezano je uz tanker Exxon Valdez i njegovo ispuštanje u more oko 42 miliona
litara sirove nafte. Ova ekološka katastrofa ostavila je veliki trag usprkos ĉinjenici da je samo
kompanija Exxon potrošila više od 2 milijarde dolara kako bi oĉistila more i obalu od zagaĊenja.
Naime, kao rezultat ogromnih razmera ove ekološke katastrofe veliki broj biljnih i ţivotinjskih
vrsta nepovratno je nestao iz pogoĊenog zaliva Cook i morskog prolaza Princ William, gde se
dogodila nesreća. Pokušaji ĉišćenja takoĊe su bili loši po procenama nekih struĉnjaka, jer su
deterdţenti i razne hemikalije dodatno zagadili more. Da bi se što više smanjio negativan efekat
ekoloških katastrofa nastalih izlivanjem nafte Ameriĉki Kongres je 1990 godine doneo takozvani
Ocean Pollution Act (OPA) u kojem je izmeĊu ostalog naglasak na sledećim stavkama: svaki
vlasnik tankera mora imati plan u sluĉaju eventualne katastrofe, a taj plan mora biti u pisanom
obliku, tankeri moraju imati trup s dvostrukom oplatom, svaki vlasnik odgovara iznosom od
1.200 $ za svaku tonu nafte koja se izlije, te da obalna straţa uvek mora znati i davati instrukcije
tankeru kuda sme voziti kako bi se spreĉilo izlivanje. MeĊutim, dokle god se insistira na nafti kao
primarnom energentu dogaĊaće se i havarije te zagaĊenja okeana sa teškim posledicama, iako
spomenute mere iz OPA programa predstavljaju pozitivne pomake u spreĉavanju nastanka
havarija tankera i ublaţavanju već nastalih havarija.
3.4 NUKLEARNE OPASNOSTI
Ĉoveĉanstvo će u bliskoj budućnosti morati pronaći ekološki prihvatljivije izvore energije
kojima će pokrivati svoje energetske potrebe. Trenutno se kao ekološki prihvatljivo rešenje nude
obnovljivi izvori energije, ali ipak nije realno oĉekivati da će se ti izvori energije dovoljno razviti
i komercijalizovati da u nekoj većoj meri zadovolje rastuće energetske potrebe ĉoveĉanstva.
Energija Sunca nema dovoljnu iskoristivost i skupa je, energija vetra nije svugde dostupna u
dovoljnim koliĉinama, energetski potencijali vode već su u velikoj meri iskorišćeni. Geotermalna
energije moţe se optimalno koristiti samo na tektonskim rasedima, tj. na mestima na Zemlji gde
toplota energije iz unutrašnjosti Zemlje dolazi vrlo blizu površine. Energija plime i oseke, te
energija talasa predstavljaju veliki potencijal, ali zbog male dostupnosti trenutno se izuzetno
malo energije proizvodi iz tih izvora.
Biomasa ili taĉnije biogoriva nameću se kao zamena za klasiĉna fosilna goriva, ali ta goriva
takoĊe u atmosferu ispuštaju gasove sa efektom staklene bašte pa nisu ekološki potpuno
prihvatljiva. Dodatno se uz biogoriva veţe i jedan zanimljivi etiĉki problem. Naime, biogoriva se
proizvode od šećerne trske, kukuruza, soje, uljane repice i drugih biljaka koje mogu posluţiti kao
hrana. Tako bogatije drţave proizvode biogoriva na naĉin da pretvaraju hranu u gorivo, dok s
druge strane izuzetno puno ljudi na Zemlji umire od gladi i ta ista hrana spasila bi im ţivote.
"Ĉista" energija u velikim koliĉinama moţe se trenutno proizvesti samo u nuklearnim
elektranama. Nuklearne elektrane gotovo da nemaju nikakav uticaj na okolinu ukoliko se
prilikom eksploatacije poštuju sva pravila. Uz istraţivanja na polju sigurnosti nuklearne fisije,
trenutno se razvija izuzetno puno tehnologija koje bi mogle posluţiti za proizvodnju energije u
budućnosti. Najviše nade polaţe se u projekt ITER. ITER je meĊunarodni projekt u kojem se
29
razvija tehnologija za korišćenje nuklearne fuzije. Nuklearna fuzija je spajanje dva laka atoma u
jedan teţi, uz oslobaĊanje energije i taj postupak bi trebao biti potpuno ekološki prihvatljiv
(nema jakog zraĉenja, nema gasova sa efektom staklene bašte itd.).
3.5 HRONOLOGIJA NAJVEĆIH NUKLEARNIH HAVARIJA U SVETU OD 1986.
Eksplozija u nuklearnoj elektrani Fukušima, u Japanu, do koje je došlo posle razornog
zemljotresa u kojem je poginulo ili nestalo oko 1.700 ljudi, jedna je od više sliĉnih havarija u
svetu na nuklearnim elektranama u poslednjih 25 godina. Toj havariji prethodila je sredinom
2008. havarija na najvećoj nuklearki na svetu, u blizini Avinjona, na jugu Francuske. Oko 100
zaposlenih bilo je, ĉak u ĉetiri navrata, izloţeno radioaktivnim ĉesticama. Objavljen je podatak
da je oko 100 osoba lakše ozraĉeno. Novembra 2007. došlo je do havarije na reaktoru nuklearne
elektrane Kozloduj, kada je primećeno da je iz jedne cevi izlazila para. Pukotine u reaktoru
zabeleţene su i oktobra 2010. U novembru 2006. transformator švedske nuklearne centrale
zapalio se, zbog ĉega je rad reaktora zaustavljen, a u tom incidentu nije bilo ljudskih ţrtava.
Godine 1993. para visokog pritiska je ubila jednog i povredila još dva radnika u nuklearnoj
elektrani (NE) Fukušima u Japanu. Iste godine zabeleţeno je curenje u NE Kozlodoj, Bugarska,
kada je i ispuštena radioaktivna para u atmosferu, a posledice i ţrtve su i dalje nepoznate. Godinu
dana ranije, 1992, došlo je do curenja reaktora i gašenja u NE Darlington u Kanadi, a posledice i
ţrtve su nepoznate. Godine 1991. došlo je, usled tehniĉkih problema, do automatskog gašenja
centrale Sendai u Japanu, a posledice i ţrtve su i dalje nepoznate.
Godinu dana ranije, 1990. godine, ozraĉeno je osam zaposlenih u kanadskoj nuklearnoj
elektrani Poan Lepro. Dva radnika ozraĉena su tokom punjenja nuklearne centrale Blaje,
Francuska. Otkazala je pumpa tokom gašenja u francuskoj NE Gravelin, a posledice i ţrtve do
danas su nepoznate. Iste godine je došlo do nestanka struje i više otkaza u NE Dresden, u SAD, a
i tu su posledice i ţrtve nepoznate.
3.6 GLOBALNO ZAGREVANJE (GLOBAL WARMING)
U današnje vreme izraz globalno zagrevanje se uobiĉajeno koristi da oznaĉi zagrevanje
površine Zemlje koje je uzrokovano pojaĉanim efektom staklene bašte (nastalim ljudskim
aktivnostima). Pojaĉani efekat staklene bašte, slika 10.5., je posledica povećane koncentracije
gasova sa efektom staklene bašte u višim slojevima atmosfere, koja dovodi do povećanja koliĉine
zraĉenja koje ne moţe od površine Zemlje da bude emitovano u svemir, već ga atmosfera upija,
usled ĉega dolazi do porasta temperature niţih slojeva atmosfere i zagrevanja Zemljine površine.
Slika 10.5. Efekat staklene bašte
30
Istraţivanja sprovedena od strane razliĉitih grupa nauĉnika došla su do skoro istih rezultata
o porastu Zemljine temperature. MeĊuvladin panel za klimatske promene (IPCC
0,5 i 1,1°C. Nivo mora je
porastao 10 do 25 cm u istom vremenskom periodu.
22 najtoplije godine ikad zabeleţene dogodile su se u intervalu od 1980. do 2005., a 2005
je bila najtoplija godina ikad zabeleţena. Procenjuje se da će globalno povećanje proseĉne
temperature na Zemlji do 2100. godine biti izmeĊu 1,4°C i 5,8°C ukoliko ispuštanje gasova sa
efektom staklene bašte nastavi rasti dosadašnjim tempom.
Globalna zagrevanja i globalna zahlaĊenja (ledena doba) dogaĊala su se u dalekoj prošlosti
kao posledica prirodnih uticaja i dogaĊala su se u duţim vremenskim periodima. Tako je na
primer zadnje ledeno doba poĉelo otprilike 70.000 godina pre Hrista, imalo maksimum oko
18.000 godina pre Hrista, a završilo oko 10.000 godina pre Hrista.
3.6.1 UZROCI GLOBALNOG ZAGREVANJA
O uzrocima i krajnjim posledicama globalnog zagrevanja ne postoji potpuni nauĉni
konsenzus. Procesi koji se dešavaju u ţivotnoj sredini su tako sloţeni ĉak i na lokalnom nivou, da
analiziranje uzroka i posledica globalnih procesa, pa i globalnog zagrevanja, dovodi nauĉnike do
kontraverznih zakljuĉaka.
Najzastupljenija je teorija prema kojoj je globalno zagrevanje posledica ugljen-dioksida i
metana poreklom od industrijskih postrojenja u razvijenim zemljama. Prema toj teoriji povećana
koncentracija pomenutih gasova dovodi do pojaĉanog takozvanog efekta staklene bašte u
atmosferi. Pod pritiskom pokreta za zaštitu okoline mnoge su vlade prihvatile tu teoriju i da bi se
smanjila emisija CO2 u atmosferu potpisale tzv. Kjoto protokol, 1997. godine u Japanskom
gradu Kjotu, u okviru konvencije Ujedinjenih Nacija o klimatskim promenama UNFCCC
(United Nations Framework Conventionon Climate Change). Ovim protokolom se zemlje
potpisnice, izmeĊu ostalih i Srbija, obavezuju da će uĉestvovati u smanjenju emisije gasova sa
efektom staklene bašte. Za svaku zemlju je zadan postotak smanjenja emisije CO2, a odnosi se na
smanjenje do 2012 u odnosu na 1990 godinu. Proseĉno planirano smanjenje do 2012. godine je
5,2%.
3.6.2 EFEKAT STAKLENE BAŠTE (GREEN HOUSE EFFECT)
Promena klime predstavlja veliki problem ţivotne sredine, izazvan ĉovekovim delovanjem
radi zadovoljenja njegovih potreba, praćen razvojem industrije i prekomernom potrošnjom
primarne energije. Proizvodnja sekundarne energije (elektriĉne i toplotne energije) podrazumeva
sagorevanje fosilnih goriva, pri ĉemu se u procesu sagorevanja u atmosferu oslobaĊa ugljen-
dioksid i drugi gasovi. Uticaj ljudskog delovanja u tehnološkoj sferi na zagrevanje ţivotne
sredine, smatra se najoĉiglednijim u sluĉaju globalnog zagrevanja. Od trenutka masovne
eksploatacije fosilnih goriva za dobijanje elektriĉne energije (sredina 19 do poĉetka 21. veka),
srednja godišnja temperatura u svetu je rasla, s napomenom da svi delovi sveta nisu jednako
izloţeni procesu globalnog zagrevanja.
Velika većina struĉnjaka se slaţe da je sagorevanje fosilnih goriva glavni uzrok globalnog
zagrevanja i to zbog ispuštanja ugljen-dioksida, koji je gas sa efektom staklene bašte. Efekat
staklene bašte u normalnim uslovima omogućava ljudima ţivot na Zemlji, jer bi bez njega
temperature bile znatno niţe, ali prenaglašeni efekat staklene bašte mogao bi uništiti ţivot na
Zemlji. Ukoliko u atmosferu uĊe previše gasova sa efektom staklene bašte efekat staklene bašte
će jaĉati i temperature će rasti, a to bi moglo pokrenuti negativnu seriju dogaĊaja koji bi dodatno
pojaĉali efekat staklene bašte (engl. runaway greenhouse effect).
Gasovi koji su inaĉe, u sastavu atmosfere malo zastupljeni, glavni su uzrok klimatskih
promena. OdreĊeni gasovi sakupljaju se u višim slojevima atmosfere obrazujući ′′štit′′, koji deo
31
sunĉevog zraĉenja reflektuje nazad u svemir, deo apsorbuje, a deo propušta i on zagreva i
površinu Zemlje i atmosferu, slika 10.6. Kao posledica zagrevanja, sa površine Zemlje emituje se
infracrveno zraĉenje. Deo tog zraĉenja prolazi kroz atmosferu, deo biva reflektovan od strane
gasova staklene bašte, a deo biva apsorbovan. Zbog apsorpcije zraĉenja od strane gasova sa
efektom staklene bašte, dolazi do ponovnog emitovanja zraĉenja prema Zemlji. Ova pojava
poznata je kao efekat staklene bašte, a njena posledica je zagrevanje površine Zemlje i niţih
slojeva atmosfere. Gasovi sa efektom staklene bašte su gasovi koji imaju asimetriĉne molekule
koji vibriranjem proizvode tzv. nestacionarni dipolni momenat, usled kojeg imaju sposobnost da
apsorbuju zraĉenje u odreĊenom delu spektra.
Atmosfera Zemlje odbija oko 37-39% energije koju Sunce direktno emituje, dok ostatak
pada na tlo i zagreva ga, a tlo potom emituje infracrvene zrake koji, u normalnim okolnostima,
uglavnom odlaze u svemir, slika 10.7. MeĊutim ukoliko u atmosferi postoje gasovi koji upijaju
ovakvo zraĉenje, doći će do povećanja temperature atmosfere. To se dogodilo sa atmosferom
Zemlje u poslednjem veku.
Slika 10.6. Efekat staklene bašte, pošto ljudi u atmosferu ispuštaju velike koliĉine ugljen-dioksida
efekat staklene bašte na Zemlji sve je izraţeniji, mnogi nauĉnici veruju da je to uzrok globalnog
zagrevanja
Razlog koji dovodi do efekta staklene bašte, usled koga dolazi do zagrevanja površine
Zemlje sliĉan je kao i u staklenoj bašti, gde Sunĉevi zraci vidljivog i ultraljubiĉastog dela spektra
prodiru kroz staklo i greju tlo ispod stakla. Tlo potom emituje infracrveno zraĉenje koje ne moţe
proći kroz staklo, zadrţava se unutra i tlo ostaje zagrejano. Usled toga je u staklenicima mnogo
toplije nego izvan njih. Na isti naĉin se ponaša i planeta Zemlja ukoliko postoji neka materija
koja će se ponašati kao stakleni krov.
3.6.2.1 EMISIJE GASOVA SA EFEKTOM STAKLENE BAŠTE
Najveći deo gasova sa efektom staklene bašte je prirodnog porekla, ali upravo onaj deo koji
je proizveden ljudskim delovanjem (ĉija koncentracija raste), narušava osetljivu ravnoteţu i
dovodi do pojaĉanog efekta staklene bašte i do globalnog zagrevanja.
Najzastupljeniji gasovi sa efektom staklene bašte, slika 10.8., su:
- ugljen-dioksid CO2 sa 83,2%,
- metan CH4 sa 8,6%,
32
- azotsuboksid N2O sa 6,8% (azotni-oksid) i
- HFC/PFC/SF6 sa 1,4% (hidrofluorougljenici HFC, perfluorugljenici PFC,
sumporheksafluorid SF6)
- hlorofluorougljenici CFC
- vodena para H2O
- ozon O3 itd.
Slika 10.8. Struktura gasova sa efektom staklene bašte
3.6.2.1.1 EMISIJA UGLJEN-DIOKSIDA
40% svih emisija CO2 u svetu prouzrokuju termoelektrane, 33% emituju automobili i
kamioni, a oko 3,5% avioni direktno u troposferu. Naravno, deo toga nastaje od prirodnih pojava
kao što su vulkanske erupcije, ali je Zemlja sposobna da ih apsorbuje u normalnom
regenerativnom procesu. Naţalost, to nije sluĉaj i sa emisijama CO2 nastalim pri sagorevanju
fosilnih goriva za proizvodnju elektriĉne energije i transport. Zbog toga je temperatura na Zemlji
u poslednjih 100 godina porasla za 0,74 °C. U umerenim klimatskim zonama centralne i severne
Evrope, proseĉna temperatura u periodu od 1970. do 2004. godine porasla je izmeĊu 1°C do 2°C,
a predviĊeni rast do 2100. godine mogao bi biti izmeĊu 1,4°C do 5,8°C ili još veći."
Najzastupljeniji gas sa efektom staklene bašte je ugljen-dioksid koji je u atmosferi
zastupljen sa samo 370 ppm, odnosno ĉini 0,037% zemljine atmosfere. MeĊutim koncentracija
ugljen-dioksida u vazduhu porasla je 31% u odnosu na 1750. godinu Sadašnja koncentracija je
veća nego što je to do sada ikad bila.
Emisije CO2 u atmosferu danas iznose oko 8 milijardi tona godišnje i stalno rastu. Oko
98% emisije ugljen-dioksida potiĉe od sagorevanja fosilnih goriva, dok se ostatak emituje pri
proizvodnji cementa, proizvodnji kreĉa, sagorevanju otpada. Deo emisije je i posledica
nekontrolisane seĉe šuma, ali je oĉigledno da uticaj ostalih uzroĉnika zanemarljiv u odnosu na
dominantan ′′izvor′′- sagorevanje fosilnih goriva.
Glavni izvori emisije CO2 su sagorevanje sagorevanje fosilnih goriva, drva i biomase i
deforestacija. Ne doprinose sva goriva u istoj meri emisiji ugljen-dioksida. S obzirom na razliĉit
hemijski sastav, razliĉite su i emisije nastale kao posledica sagorevanja razliĉitih goriva, za
ostvareni isti toplotni efekat. Da bi se razliĉita goriva mogla meĊusobno porediti, uvodi se
koeficijent emisije ugljen-dioksida KCO2, koji predstavlja masu emitovanog ugljen-dioksida u
atmosferu svedenu na jedinicu energije.
Koeficijent emisije ugljen-dioksida odreĊuje se na sledeći naĉin :
gde su:
3,67 - stehiometrijski koeficijent
33
gc - maseni udeo gorivog ugljenika u gorivu
H - toplotna moć goriva, u MJ/kg
U tabeli 10.1. prikazani su koeficijenti emisije ugljen-dioksida razliĉitih goriva.
Biomasa spada u obnovljive izvore energije i kao takva se smatra za CO2 neutralnu. Pri
sagorevanju biomase emituje se taĉno onoliko ugljen-dioksida koliko biljka veţe procesom
fotosinteze u toku rasta, pa je u tom smislu koeficijent emisije ugljen-dioksida biomase jednak
nuli. MeĊutim, taj podatak je validan samo onda kada seĉu prati pošumljavanje, u suprotnom
usvaja se koeficijent emisije koji je dat u tabeli 10.1.
Kao najpovoljnije gorivo u smislu ekološke pogodnosti nameće se prirodni gas koji ima
najmanji koeficijent emisije ugljen-dioksida za isti ostvareni toplotni efekat. Razlog tome je
sastav prirodnog gasa kod koga je ubedljivo najviše zastupljen metan, a zatim i ostali niţi
ugljovodonici. Sastav gasa je takav da ima najmanje uĉešće gorivog ugljenika gc u odnosu na
ostala fosilna goriva, zbog ĉega se sagorevanjem pored ugljen-dioksida emituje i znaĉajna
koliĉina vodene pare.
Uticaj CO2 na klimatske promene je direktan i jednostavno zavisi od njegove koncentracije
u atmosferi. Molekule CO2 apsorbuju izlazni direktni uticaj poremećaja energije zraĉenja
emitovane od strane Zemljine površine i donje atmosfere. Povećanje koncentracije CO2 u
atmosferi u iznosu od 25 - 30% u proteklih 200 godina je uzrokovalo zagrevanje troposfere i
hlaĊenje stratosfere
Tabela 10.1. Koeficijent emisije ugljen-dioksida razliĉitih goriva
Potencijal globalnog zagrevanja - GWP (Global Warming Potential) je veliĉina koja
omogućava da se odredi uticaj pojedinih gasova sa efektom staklene bašte na proces globalnog
zagrevanja. Veliĉina GWP pokazuje koliko puta više jediniĉna masa posmatranog gasa doprinosi
povećanju globalnog zagrevanja od jednake mase CO2, tokom odreĊenog vremenskog perioda.
Dakle, to je veliĉina koja omogućava da poredimo razne gasove sa efektom staklene bašte prema
njihovom doprinosu procesu globalnog zagrevanja. CO2 ima uvek GWP=1, bez obzira na
posmatrani vremenski period.
Ugljen-dioksid, kao i drugi gasovi sa efektom staklene bašte, je veoma vaţan faktor u
vitalnim ciklusima koji odrţavaju ţivot na ovoj planeti: biljke ga koriste u fotosintezi ĉime
34
oslobaĊaju kiseonik neophodan da se odrţi ţivot ţivotinjskih vrsta, koje kroz izdisaj vraćaju
ugljen-dioksid u atmosferu i time se završava ciklus.
3.6.2.1.2 EMISIJA OKSIDA AZOTA NOX
Oksidi azota, koji se uobiĉajeno oznaĉavaju NOx, poslednjih godina dospeli su u centar
paţnje, s obzirom da su identifikovani kao uzroĉnici mnogih neţeljenih pojava.
Njihovo štetno dejstvo vezuje se za:
- uticaj na zdravlje ljudi,
- smanjenje vidljivosti i stvaranje fotohemijskog smoga - posledica reakcija NOx sa
organskim materijama u prisustvu sunĉeve svetlosti,
- razaranje ozona u višim slojevima atmosfere,
- stvaranje štetnog ozona u niţim slojevima atmosfere,
- stvaranje kiselih kiša.
S obzirom na uticaj na ţivotnu sredinu i zdravlje najznaĉajniji oksidi azota su:
- NO azot-monoksid,
- NO2 azot-dioksid,
- N2O azot-suboksid.
a zajedniĉki se oznaĉavaju kao NOx.
Preko 90% oksida azota emitovanih usled procesa sagorevanja ĉini azot-monoksid NO, dok
ostatak ĉini azot-dioksid NO2. MeĊutim, kako se azot-monoksid NO u atmosferi konvertuje u
azot-dioksid, većina propisa iz oblasti zaštite ţivotne sredine tretira sve okside azota kao NO2.
Azot-suboksid N2O je poznat kao gas staklene bašte, koji doprinosi globalnom zagrevanju,
ali je takoĊe identifikovan kao ĉinilac koji utiĉe na razaranje ozonskog omotaĉa. Srećom, male
koliĉine azotsuboksida se emituju procesima sagorevanja.
Podaci o izvoru emisije oksida azota pokazuju da je oko dve trećine emisije posledica
procesa sagorevanja, slika 10.9. Struktura azotovih oksida koji su posledica sagorevanja
prikazana na slici 10.10. Evidentno je da je posebno drumski saobraćaj, najveći pojedinaĉni izvor
emisije NOx (45%), dok je proizvodnja energije na drugom mestu sa 30% ukupne emisije.
Slika 10.9. Struktura porekla NOx
35
Slika 10.10. Struktura azotovih oksida koji su posledica sagorevanja
Oksidi azota koji se obrazuju tokom procesa sagorevanja nastaju oksidacijom:
- azota vezanog u gorivu,
- azota iz vazduha,
dok se njihovo stvaranje objašnjava pomoću tri osnovna mehanizma:
- termiĉki ili Zeldovich mehanizam,
- promptni mehanizam,
- mehanizam oksidacije azota vezanog u gorivu.
Termiĉki NOx se formira zahvaljujući oksidaciji atmosferskog azota. Promptni NOx se
formira brzim reakcijama u frontu plamena, a NOx iz goriva nastaje oksidacijom azota vezanog u
gorivu.
Procena trenutnog stanja kao i projekcija stanja nakon supstitucije ostalih energenata
prirodnim gasom, izvršena je korišćenjem podatka organizacije Intergovernmental Panel on
Climate Change (IPCC).
Posmatrano po energentima najveći doprinos emisiji NOx potiĉe od sagorevanja ogrevnog
drveta, što se objašnjava hemijskim sastavom drvne biomase u ĉijem se sastavu nalazi azot,
tabela 10.2., pa je mehanizam oksidacije azota iz goriva znaĉajan emitent oksida azota. TakoĊe
uzrok je i u naĉinu odvijanja procesa sagorevanja biomase. Najmanji doprinos emisiji oksida
azota daje prirodni gas koji u svom sastavu moţe da sadrţi azot, kao balast, ali je obiĉno reĉ o
malom procentu. TakoĊe, treba naglasiti mogućnost dobrog mešanja gasovitog goriva sa
vazduhom, što spreĉava stvaranje ′′dţepova′′ bogate smeše, koja stimuliše promptni mehanizam.
Tabela 10.2. Koeficijenti emisije NOx po jedinici proizvedene energije
36
3.6.2.1.3 EMISIJA OKSIDA SUMPORA
Prisustvo oksida sumpora u produktima sagorevanja posledica je oksidacije sumpora iz
goriva, koji u procesu sagorevanja većim delom oksidiše u sumpor-dioksid SO2, a manjim delom
u sumpor-trioksid SO3. U atmosferi se SO2 dalje transformiše u SO3, koji sa vlagom iz vazduha
formira fine kapljice sumporne kiseline. Ove kapljice raznošene vetrom padaju na zemlju, što
dovodi do postepenog smanjenja njene pH vrednosti.
Povećanje kiselost zemlje usporava rast šuma i ostalog bilja, a povećanje kiselost voda se
štetno odraţava na razvoj flore i faune u vodama.
Kao posledica emisije SOS nastaju i kisele kiše koje za posledicu imaju izraţeno štetno
dejstvo na biljke, a mogu da izazovu i koroziju.
Istraţivanja su pokazala da je sagorevanje uglja daleko najveći izvor emisije sumpor-
dioksida. Mazut i loţ ulje sadrţe sumpor ali u manjem procentu nego ugalj, tako da se
sagorevanjem emituje manje SO2 po jedinici proizvedene energije.
Što se tiĉe sagorevanja biomase, ona ne doprinosi emisiji SO2 jer nema sumpora u
hemijskom sastavu drvne biomase, ili je to uĉešće u tragovima. Sagorevanjem prirodnog gasa
takoĊe ne dolazi do emisije SO2, ukoliko gas ne sadrţi H2S. Oĉekivanom supstitucijom
energenata prirodnim gasom dolazi do potpune eliminacije emisije oksida sumpora. Koeficijenti
emisije SO2 po jedinici proizvedene energije za razliĉite energente su dati u tabeli 10.3.
Tabela 10.3. Koeficijenti emisije SO2
37
3.6.2.1.4 EMISIJA ĈESTICA
Sagorevanjem fosilnih goriva pored štetnih gasova koji se tom prilikom emituju dolazi i do
emisije ĉestica. Ĉestice dalje iniciraju vezivanje drugih materija u atmosferi, utiĉući na stvaranje
smoga u niţim slojevima atmosfere. Koliko će se ĉestica emitovati u atmosferu zavisi pre svega
od vrste korišćenog energenta, a zatim od sektora upotrebe, što uslovljava reţim sagorevanja,
postojanje filtera itd. Koeficijenti emisije ĉestica po jedinici proizvedene energije prikazani su u
tabeli 10.4.
Emisija ĉestica i pepela potrošnjom energije u industriji uslovljena je postojanjem manjeg
broja kotlovskih postrojenja, koja obiĉno nisu opremljena ureĊajima za upravljanje i regulaciju,
kao i prakse da se u takva postrojenja ne ugraĊuju efikasniji filtri. Postrojenja u industriji obiĉno
ne rade sa optimalnim opterećenjem, ĉesto menjaju opterećenje, ili se gase, pa sve to utiĉe na
porast emisije.
Generalno, sa stanovišta emisije ĉestica najpovoljnije je korišćenje prirodnog gasa, a
najnepovoljnije korišćenje ĉvrstih goriva, u prvom redu uglja.
Tabela 10.4. Koeficijenti emisije ĉestica po jedinici proizvedene energije
3.6.2.2 SAGOREVANJE FOSILNIH GORIVA
Proizvodnja energije primenom fosilnih goriva je vid koji vrši konstantan uticaj na ţivotnu
sredinu, kroz ekstrakciju ili rudniĉke kopove, preko preĉišćavanja, transporta, sagorevanja i
odlaganja otpadnih materija. Sagorevanje fosilnih goriva ima za rezultat ne samo stvaranje
upotrebljivih vidova energije već i emitovanje ugljen-dioksida CO2, sumpor-dioksida SO2,
azotnih-oksida NOx, *ĉestiĉne materije (*ĉestice tvrdog materijala i kapljice teĉnosti koje se
javljaju kao rezultat ljudskih aktivnosti i daju jezgra dalje koncentracije razliĉitih štetnih faktora
u vazduhu) i prašine.
Ugljen-dioksid u atmosferi najviše je zasluţan za globalno zagrevanje, dok sumpor-dioksid
i azotni-oksidi stvaraju kisele kiše i zajedno sa ĉestiĉnim materijama doprinose lošem kvalitetu
vazduha.
38
Sagorevanje fosilnog goriva, kako u industriji tako i u transportu ljudi i dobara, emituje u
gruboj proceni oko 80% ugljen-dioksida u atmosferi. U Evropskoj Uniji emisije ugljen-dioksida
nastale sagorevanjem fosilnih goriva su oko 30%.
Koliĉina ugljen-dioksida emitovanog u atmosferu zavisi od vrste fosilnog goriva koje
sagoreva. Na primer, sagorevanje nafte stvara emisiju ugljen-dioksida 1,5 puta veću nego
sagorevanje prirodnog gasa. Proporcionalne koliĉine ugljen-dioksida dobijene sagorevanjem
uglja, nafte i prirodnog gasa mogu se matematiĉki izraziti proporcijom 2,0 : 1,5 : 1,0.
3.6.2.2.1 SAGOREVANJE PRIRODNOG GASA
Prirodni gas predstavlja gas bez boje, mirisa, koji je providan u svojoj ĉistoj formi, izuzetno
zapaljiv i pri tome daje veliku koliĉinu energije. Spada u najĉistije, najsigurnije i najkorisnije
fosilno gorivo. To je gotovo idealno gorivo koje se lako meša sa vazduhom, ima izuzetnu brzinu
sagorevanja. Sagoreva bez dima, ĉaĊi, pepela i ĉvrstih ostataka, sa malim emitovanjem ugljen-
dioksida i zbog toga spada u najĉistija goriva. MeĊutim, i sagorevanjem prirodnog gasa u
atmosferu se oslobaĊa odreĊena koliĉina štetnih materija koja takoĊe dovodi do zagaĊenja
ţivotne sredine. Sagorevanjem prirodnog gasa oslobaĊa se pribliţno duplo manje ugljen-dioksida
nego sagorevanjem uglja, dok se sumpor-dioksid praktiĉno ne oslobaĊa. Dok se azotni oksidi u
većoj meri oslobaĊaju u atmosferu i ţivotnu sredinu nego prilikom sagorevanja nekih drugih
energenata.
Predstavlja izuzetno vrednu energetsku i hemijsku sirovinu koja poseduje znaĉajne
tehnološko-ekonomske i ekološke prednosti u odnosu na ostala goriva.
Podzemna nalazišta prirodnog gasa utvrĊena su i do 5 hiljada metara pod pritiskom od 300
bara i više i temperaturama višim od 180°C zavisno od dubine nalazišta. Obiĉno se nalazi kao
gasna kapa u naftnim nalazištima iako nije retko pronaći ga i bez prisustva nafte. Prirodni gas je
zapaljiva mešavina ugljovodoniĉnih gasova.
Prirodnom gasu se dodaje odorant sredstvo jakog, neprijatnog i karakteristiĉnog mirisa da
bi prirodni gas, koji je bez mirisa, dobio specifiĉan miris kako bi se lakše otkrilo curenje gasa iz
gasnih instalacija, a sam proces dodavanja odoranta prirodnom gasu zove se odorizacija. Odorant
sagoreva zajedno sa prirodnim gasom, a produkti sagorevanja nemaju neprijatan miris. UreĊaj,
kojim se odorant ubacuje u struju gasa, naziva se odorizator.
Sastav prirodnog gasa je većinom metan, ali sadrţi i druge gasove: etan, propan, butan i
pentan. U svojoj najĉistijoj formi, kakav je prirodni gas, on je skoro ĉist metan. Saĉinjavaju ga
metan CH4 97%, etan C2H6 0,91%, propan C3H8 0,36%, butan C4H10 0,16%, pentan C5H12,
ugljen-dioksid 0,52%, kiseonik 0,08%, azot 0,93% i drugi gasovi u manjim tragovima.
Termoenergetske karakteristike kreću se za Vobbe indeks do 54 [MJ/m3], gornja toplotna
moć do 47,2 MJ/m3, donja toplotna moć do 42,5 MJ/m
3, relativna gustina 0,75 kg/m
3 i
temperatura paljenja do 640 °C. Eksplozivna moć prirodnog gasa se kreće u granicama od 5 do
15% koliĉine gasa u vazduhu.
U zavisnosti od njegovog kvaliteta, osnovne termoenergetske karakteristike prirodnog gasa
se kreću u sledećim granicama:
- Wobbe indeks: W = 44,6 do 54,0 MJ/m3
- Gornja toplotna moć: Hg = 30,2 do 47,2 MJ/m3
- Donja toplotna moć: Hg = 27,2 do 42, 5 MJ/m3
- Relativna gustina. d = 0,55 do 0,75 kg/Sm3
- Temperatura paljenja. T = 595 do 640°C
- Kaloriĉna moć prirodnog gasa iznosi: 10 kWh/m3 ili 36 MJ/m
3.
39
Prvo korišćenje prirodnog gasa beleţi se u Kini. Davno pre naše ere, Kinezi su osvetljavali
svoje hramove dovodeći gas preko cevi od bambusa.
3.6.2.2.2 IZDUVNI GASOVI AVIONA
Pouzdano se zna da izduvni gasovi aviona imaju znaĉajan uticaj na sumu gasova sa
efektom staklene bašte u zemljinoj atmosferi.
Iako su emisije gasova sa efektom staklene bašte koje proizvode avioni u letu relativno
male u odnosu na emisije ostalih industrijskih grana, one predstavljaju jedan od faktora uvećanja
sume istih. Transport, kao grana industrije, danas proizvodi ukupno 13% emisije gasova sa
efektom staklene bašte, a od toga vazduhoplovstvo proizvodi pribliţno 2% emisije CO2 u
ukupnoj sumi.
Većina aviona leti u predelu troposfere i donje stratosfere, dakle, na visinama izmeĊu 9 i 20
[km] iznad površine zemlje. Komercijalni putniĉki avioni, danas su iskljuĉivo podzvuĉnog
(subsonic) tipa i lete na visinama do 13 kilometara. Većina emisija izduvnih gasova i ĉestica
odvija se na visinama do 13 kilometara iznad zemljine površine. Deo emisije se oslobaĊa i na
površini zemlje (na aerodromima prilikom poletanja i sletanja).
Gasovi i ĉestice koji nastaju sagorevanjem pogonskog goriva aviona su: vodena para H2O,
ugljen dioksid CO2, azot monoksid NO, azot dioksid NO2 (NO i NO2 zajedniĉki se oznaĉavaju
kao NOx), sumporni oksidi SOx i ĉaĊ. Ovi elementi procesa sagorevanja pogonskog goriva, se
uglavnom zadrţavaju u delu troposfere koji se odlikuje visokom vlaţnošću i nešto višom
temperaturom, u ĉijim donjim slojevima, uglavnom dolazi do zagrevanja atmosfere, a zagrevanje
opada sa porastom visine, slika 10.11.
Slika 10.11. Vazduhoplovstvo u atmosferi
3.6.3 OZONSKE RUPE
Ozonski omotaĉ (ozonski sloj ili ozonosfera, grĉ. ozo - mirišem i grĉ. spaira - lopta) je sloj
u Zemljinoj atmosferi koji sadrţi relativno visoke koncentracije ozona O3. Ovaj sloj apsorbuje
93-99% Sunĉeve svetlosti visokih frekvencija (ultraljubiĉaste svetlosti), koja je štetna za ţivi svet
na Zemlji. Preko 91% ozona u atmosferi je prisutno u ovom sloju. Ozonski omotaĉ se prostire u
donjem sloju stratosfere od oko 10 do 50 km iznad Zemlje, slika 10.12. Njegova debljina varira u
zavisnosti od lokacije i godišnjeg doba. Najveća koncentracija ozona zapaţa se na visini izmeĊu
20 i 25 km iznad Zemlje.
40
Slika 10.12. Ozonski omotaĉ
Ozonski omotaĉ su 1913. otkrili francuski fiziĉari Šarl Fabri i Anri Bison. Osobine ovog
omotaĉa prvi je utvrdio britanski meteorolog Gordon Dobson.
Ozonska rupa je mesto u atmosferi gde je došlo do smanjenja koncentracije ili ĉak i
nestajanja ozona iz ozonskog omotaĉa. Ozonske rupe je naziv koji se koristi da oznaĉi vrstu
promene u visokim i razreĊenim slojevima atmosfere, gde je prirodno znaĉajno prisustvo
molekula ozona (alotropske modifikacije kiseonika). Usled prevelike upotrebe freona (hemikalije
koja se ranije ĉesto koristila kao potisni gas, npr. u dezodoransima i lakovima za kosu, ili kao
rashladni medij u friţiderima i klima-ureĊajima), halona (koji se upotrebljava se kao sredstvo za
gašenje poţara u protivpoţarnim ureĊajima) dolazi do emitovanja ovih gasova u atmosferu,
ukljuĉujući i visoke slojeve. Kada se naĊu u visokim slojevima atmosfere ovi gasovi izazivaju
oštećenja ozonskog omotaĉa odnosno uzrokuju razlaganje ozona na obiĉne molekule kiseonika.
Usled slabijeg efekta filtriranja to dovodi do jaĉeg Sunĉevog ultraljubiĉastog zraĉenja štetnog za
zdravlje ljudi, a koje moţe izazvati razliĉita oštećenja oka, slabljenje imuniteta, pa ĉak i rak koţe.
Povećano ultraljubiĉasto zraĉenje nepovoljno deluje na kompletan ţivi svet na Zemlji, i ţivotinje
i biljke. Povećanje intenziteta Sunĉevog zraĉenja dovodi i do globalnog zagrevanja.
Ozonski omotaĉ se moţe oporaviti ako se prestanu upotrebljavati hemikalije koje ga
oštećuju. Zbog toga je, u poslednjih nekoliko godina, u većini zemalja ograniĉena upotreba tih
hemikalija i zamenjuju se drugim, koje su po prirodu manje štetne.
3.6.4 POSLEDICE GLOBALNOG ZAGREVANJA
, intenzivnije
padavine
, sušnim oblastima.
Neke od posledica globalnog zagrevanja su:
- podizanje nivoa mora i okeana zbog topljenja lednjaka i gleĉera, (prema nekim
procenama do kraja 21. veka, nivo mora i okeana će se podići od 18-59 cm);
- porast temperature za 1,5- 4,5°C za 100 do 150 godina;
- povećanje isparavanja mora i uz to i povećanje oblaĉnosti;
- sve ĉešća pojava jakih uragana i oluja;
- sve ĉešća pojava poplava i suša u razliĉitim regionima sveta;
- smanjivanje koliĉina dostupne slatke vode;
41
- veliki poremećaji u razliĉitim ekosistemima usled njihovog “pomeranja” na sever, pri
tome će neke vrste uspevati da prate ta pomeranja, dok druge neće biti u stanju i na taj
naĉin će doći do njihovog išĉezavanja;
- širenje nekih zaraznih bolesti (npr. malarije) u severnije predele;
- poremećaji u lancima ishrane;
- uticaj na poljoprivredu,
- poremećaji u ţivotnim ciklusima i fenofazama, tako da se moţe desiti da neke biljke
cvetaju ranije nego što se pojave njihovi oprašivaĉi itd.
- smatra se da je zbog ekstremnog povećanja temperatura ţivi svet na Zemlji sve
ugroţeniji, sve više izumiru razne biljne i ţivotinjske vrste.
Procenjene posledice globalnog zagrevanja nisu uvek negativne. Globalno zagrevanje vodi
promeni klime, a to će imati pozitivne efekte u nekim regijama, dok će neke druge regije osetiti
negativne posledice klimatskih promena. Nauĉnici trenutno nisu u mogućnosti taĉno predvideti
što će se desiti i koliki će biti opseg posledica globalnog zagrevanja. Iz tih razloga nije moguće
proceniti hoće li korist od pozitivnih efekata globalnog zagrevanja biti veća od šteta koje će se
dogoditi. Mnogi nauĉnici upozoravaju da je sama nesigurnost što će se dogoditi najbolji razlog
da se posledice globalnog zagrevanja pokušaju svesti na najmanju moguću meru i da treba
reagovati unapred. Veruje se da će neravnomeran efekat globalnog zagrevanja biti velika
motivacija za buduće migracije stanovništva.
Globalno zagrevanje već sad znatno utiĉe na klimu i vremenske prilike na Zemlji. Prema
izveštajima Svetske meteorološke organizacije navodi se da je povećanje proseĉne temperature
glavni krivac za rastući broj suša i poplava. Visoke temperature takoĊe produţuju sezone suša u
Africi i zbog toga propadaju usevi pa dolazi do nedostatka hrane a i pitke vode. Evropa, Severna
Amerika i delovi Azije nalaze se u podruĉju umerene klime i time su u odreĊenoj prednosti
prema ostatku sveta jer se ta podruĉja neće brzo pretvoriti u podruĉja u kojima je ţivot znatno
oteţan – prvo se mora proći kroz faze transformacije iz umerene klime u oštrije oblike klime,
recimo tropske ili pustinjske. Veći problem će imati podruĉja koja su već sad u klimi koja jedva
osigurava uslove za ţivot – recimo subsaharska Afrika. U tim podruĉjima ţivot bi jednostavno
mogao nestati.
3.6.4.1 KLIMATSKE IZBEGLICE
esti do
podizanja nivoa mora i završiti stalnim poplavama gusto naseljenih podruĉja, što će opet,
rezultirati brojnim klimatskim izbeglicama (ljudi koji će usled posledica klimatskih promena biti
prisiljeni da promene svoje stanište).
Prema UNEP-u, zemlje koje će najviše biti pogoĊene klimatskim promenama su
Bangladeš, Egipat, Gambija, Indonezija, Maldivi (Maldivska vlada je odrţala sednicu pod vodom
kako bi skrenula paţnju na ovaj problem), Mozambik, Pakistan, Senegal, Surinam, Tajland i
ostrva u Pacifiku.
3.6.5 MOGUĆE UBRZANJE GLOBALNOG ZAGREVANJA
Prema nekim pokazateljima i procenama samo globalno zagrevanje povećaće intenzitet
faktora koji utiĉu na globalno zagrevanje i time će se zagrevanje planete dodatno ubrzati. Faktori
koji na taj naĉin uĉestvuju u ubrzanju globalnog zagrevanja stvaraju prema tome pozitivnu
povratnu vezu. Neki od mogućih faktora koji će dodatno ubrzati globalno zagrevanje navedeni su
u nastavku.
42
Pre 11 hiljada godina u Sibiru je nastao sloj leda koji je prekrio vegetaciju isušenih
moĉvara i time zarobio ogromne koliĉine metana. Otapanjem tog leda u idućih nekoliko decenija
u atmosferu će se ispustiti velike koliĉine metana, a metan je izuzetno efikasan gas sa efektom
staklene bašte. 1 kg metana ima prema istraţivanjima isti efekat staklene bašte kao 25 kg ugljen-
dioksida.
Prema nekim procenama globalno zagrevanje moglo bi uzrokovati gubitak ugljenika u
površinskim ekosistemima i time njegovo povećanje u atmosferi. Svi modeli procene globalnog
zagrevanja slaţu se da bi moglo doći do ovog sekundarnog efekta, ali ne slaţu se oko obima
uticaja ovog efekta pa se procenjuje da bi ovaj efekat mogao uticati od 0,1°C do 1,5°C u
povećanju temperature do 2.100 godine.
Treći veliki faktor dodatnog ubrzanja rasta proseĉne temperature su veliki šumski poţari.
Tim poţarima se oslobaĊa ogromna koliĉina ugljen-dioksida, a samo smanjenje šumskih
površina smanjuje mogućnost apsorpcije povećane koliĉine ugljen-dioksida, pa on ostaje u
atmosferi. Verovatnoće izbijanja velikih šumskih poţara biće naravno veće kod viših proseĉnih
temperatura, pa se i time zatvara pozitivna povratna veza globalnog zagrevanja.
Još jedan faktor koji će doprineti ubrzanju globalnog zagrevanja je razlika u
reflektovanoj/apsorbovanoj koliĉini energije Sunca i taj faktor bi mogao biti neposredno
najopasniji zbog podizanja nivoa mora. Razliĉite vrste površina imaju razliĉite koeficijente
reflektovanja odnosno apsorbovanja sunĉevog zraĉenja. Neki od primera reflektovanja zraĉenja
koja dolaze sa površine Zemlje:
- sveţi sneg moţe reflektovati do 95% zraĉenja,
- led reflektuje do 90% zraĉenja,
- suvi pesak reflektuje izmeĊu 35 i 40% zraĉenja,
- listopadna šuma širokog lišća reflektuje 5-10% zraĉenja,
- crnogoriĉna šuma igliĉastog lišća reflektuje 10-20% zraĉenja,
- travnjaci i sliĉne površine reflektuju 15-20% zraĉenja,
- površina mora reflektuje oko 10% zraĉenja,
- refleksivnost oblaka moţe biti od 40 do 90%,
- proseĉna refleksivnost atmosfere i površine Zemlje je oko 30% itd.
Ledena površina reflektuje nazad u svemir ĉak do 90% sunĉevog zraĉenja i time posredno
hladi Zemlju, a voda s druge strane apsorbuje više od 90% zraĉenja i time se podiţe temperatura
mora. Povećana temperatura mora koje okruţuje lednjake uzrokuje još brţe topljenje leda i time
se smanjivanje ledenih površina dodatno ubrzava, tj. more upija sve više sunĉevog zraĉenja i sve
se više zagreva. Toplije more koje okruţuje lednjake oĉigledan je problem nastao smanjenjem
refleksivnosti površine, ali nauĉnici ipak smatraju da to nije najgori problem koji nastaje zbog
smanjenje refleksivnosti površine, nego da je povećani broj malih jezerca koja se pojavljuju na
površinama lednjaka puno veći problem. Ta jezerca svojim upijanjem sunĉevog zraĉenja stvaraju
dodatnu toplotu koja onda dalje topi lednjake, a dodatno narušavaju i samu strukturu lednjaka,
zbog toga jer voda stvara tunele po kojima moţe doći do kopna koje se nalazi ispod lednjaka i
tamo dalje stvarati jezera i kanale ispod lednjaka. Ovakvi procesi već su se poĉeli odvijati na
Grenlandu i Antarktiku.
3.6.6 REŠENJE PROBLEMA GLOBALNOG ZAGREVANJA-SMANJENJE EMISIJE
GASOVA SA EFEKTOM STAKLENE BAŠTE
Laiĉki gledano, rešenje problema globalnog zagrevanja je jednostavno: treba redukovati
korišćenje fosilnih goriva i deforestaciju šuma na najmanju moguću meru i time smanjiti
43
koncentraciju gasova sa efektom staklene bašte u atmosferi, ali u praksi to trenutno nije
ostvarljivo zbog nedovoljne razvijenosti alternativnih izvora energije.
Postoje dva osnovna naĉina delovanja što se tiĉe klimatskih promena: spreĉavanje i
prilagoĊavanje. Pošto je spreĉavanje tih promena izuzetno skup proces u kojem bi ljudi znatno
trebali da promene svoj naĉin razmišljanja o energiji i potrošnji energije, verovatno ćemo se
morati prilagoditi novim klimatskim uslovima. Samo se moţemo nadati da će ti novi klimatski
uslovi biti i dalje dovoljno dobri da ljudima osiguraju normalan ţivot na Zemlji.
Globalno zagrevanje je veoma kompleksno i komplikovano pitanje. I ako postoje nauĉne
ĉinjenice, pitanje je da li porast temperature moţe u potpunosti da se predvidi. Ĉoveĉanstvo mora
da preduzme akciju da smanji svoj doprinos emisijama CO2
, kako
resursi poĉinju da se iscrpljuju. A da se ne govori o posledicama uzrokovanim migracijama ljudi.
Mnogo razliĉitih aktivnosti se moţe preduzeti kao odgovor na efekat staklene bašte na
razliĉitim nivoima. Pojedinci mogu da smanje potrošnju energije, da recikliraju i ponovo koriste
odreĊene stvari. Zatim, da smanje upotrebu liĉnog vozila i da koriste javni prevoz kada je to
moguće. Ukoliko je i neophodno imati svoje prevozno sredstvo, birati ono sa najmanjom
emisijom štetnih gasova. U većini prodavnica već se mogu kupiti energetski efikasni ureĊaji za
ku .
Rešenje problema globalnog zagrevanja se moţe ostvariti smanjenje emisije gasova sa
efektom staklene bašte, što se postiţe:
- smanjenjem upotrebe fosilnih goriva,
- toplotnom izolacijom kuća i zgrada,
- korišćenjem javnog prevoza,
- smanjenjem konzumeristiĉkih navika,
- izborom hrane,
- spreĉavanjem deforestacije itd.
Predstavnici vlada godinama rade na konsenzusu za smanjenje emisija. Poĉetkom
devedesetih formirana je Okvirna konvencija UN o promeni klime (UNFCCC). Jedan od
dokumenata koji je i Srbija ratifikovala je Kjoto protokol koji obavezuje zemlje na smanjenje
emisija gasova sa efektom staklene bašte.
3.7 GLOBALNO ZATAMNJENJE (GLOBAL DIMMING)
Priĉa o globalnom zagrevanju nikako ne bi bila potpuna, a da se ne spomene globalno
zatamnjenje. Globalno zatamnjenje je postepeno smanjenje koliĉine sunĉevog zraĉenja koje
dolazi do površine zemlje, a nastaje zbog povećane koliĉine sitnih ĉestica koje su u atmosferu
dospele ljudskim delovanjem (sagorevanjem raznih goriva). Nezavisna istraţivanja u Izraelu i
Holandiji pokazala su da se koliĉina zraĉenja koje dopire do zemlje u proseku smanjivala 2-3%
po dekadi, a u pojedinim podruĉjima ĉak i puno više. Nauĉnici na poĉetku prouĉavanja fenomena
globalnog zatamnjenja nisu nikako mogli pronaći uzrok koji tako drastiĉno smanjuje koliĉinu
sunĉevog zraĉenja koje dopire do zemlje. Naime, koliĉina ĉestica koje su ušle u atmosferu
sagorevanjem fosilnih goriva nikako nije bila dovoljna za tako drastiĉne posledice. Daljim
prouĉavanjem su utvrdili da same ĉestice ne blokiraju sunĉevo zraĉenje u dovoljnoj meri da bi
izazvale globalno zatamnjenje, ali da interakcija tih ĉestica s oblacima i parom u atmosferi
dovodi do reflektovanja sunĉevog zraĉenja nazad u svemir i to odbijanje sunĉevog zraĉenja
glavni je uzrok globalnog zatamnjenja. Da bi se shvatilo zašto te dodatne ĉestice povećavaju
refleksivnost oblaka prvo se mora znati kako nastaje kiša. Pojednostavljeno, u normalnim
uslovima oblaci su sastavljeni od vodene pare i oku nevidljivih sitnih ĉestica koje nazivamo
44
aerosolima. Kada uslovi postanu prikladni sitne kapljice vode poĉinju se sakupljati na tim
ĉesticama i kada postanu dovoljno velike poĉinju padati prema zemlji. Problem koji uzrokuje
globalno zatamnjenje je zapravo povećana koliĉina aerosola u atmosferi, jer sitne kapljice vode
onda imaju puno više ĉestica na koje se mogu sakupljati i time nastaje puno više sitnih kapljica u
oblaku nego što bi ih bilo u normalnim uslovima. Te kapljice vode sad puno efikasnije odbijaju
sunĉevo zraĉenje nazad u svemir, zbog toga jer je ista koliĉina vode sada rasprostranjena u više
kapljica.
Zapadni svet na vreme je doneo mnogo zakona i regulativa kojima se ograniĉava ispuštanje
ĉestica prilikom sagorevanja goriva i time se efekat globalnog zatamnjenja u Evropi i Americi
poĉeo smanjivati, tj. oko 1990 godine poĉela se povećavati koliĉina sunĉevog zraĉenja koje uspe
doći do zemlje. Na globalno zatamnjenje trenutno najviše utiĉu drţave u razvoju poput Kine i
Indije jer se tamo odvija isti proces kao što se sedamdesetih i osamdesetih godina odvijao u
Evropi i Americi, tj. industrijalizacija bez ozbiljnijih namera da se zaštiti okolina. Globalno
zatamnjenje u toku najvećeg zagaĊenja 70-tih i 80-tih u Evropi i Severnoj Americi nije ostavilo
ozbiljnijeg traga, ali je to zagaĊenje znatno pogodilo baš najsiromašnije – Afriku. Zbog smanjene
evaporacije okeana zona monsunskih kiša koja se inaĉe sezonski seli od juga prema severu i
nazad 70-tih i 80-tih godina ponekad jednostavno nije došla dovoljno severno i time je nastala
strašna glad u sub-saharskoj Africi. U tom delu sveta inaĉe kiša pada samo jednom godišnje i to u
doba monsuna, pa je izostanak tih monsunskih kiša uništio letinu, a ni stoka nije preţivela. Kad
su zapadne drţave zbog novih regulativa smanjile ispuštanje ĉestica u atmosferu monsunske kiše
su se vratile u normalno stanje koje je vladalo i pre te krize. Ovaj primer je ujedno i pokazatelj
koliko brzo se sve moţe popraviti uloţi li se dovoljno u rešavanje problema (iako zapadne zemlje
u tom trenutku zapravo nisu rešavale problem Afrike, nego problem kiselih kiša i ĉistoće
vazduha u Evropi i Americi).
3.8 GLOBALNO ZATAMNJENJE I GLOBALNO ZAGREVANJE
Kakve veze ima globalno zatamnjenje s globalnim zagrevanjem? Odgovor na ovo pitanje
zapravo je pronaĊen sluĉajno i to u danima nakon rušenja WTC-a u SAD-u. Tamo je nakon
dogaĊaja 11.09.2001 bio zaustavljen sav civilni vazduhoplovni saobraćaj, a i industrija nije radila
punim tempom. Tih par dana smanjenog zagaĊenja atmosfere dogodio se zanimljiv fenomen –
nebo je postalo ĉistije, a temperaturna razlika izmeĊu najtoplijeg dela dana i najhladnijeg dela
dana porasla je za 1°C u smislu da su noći bile hladnije, a dani topliji. Dodatnim prouĉavanjem
došlo se do zakljuĉka da globalno zatamnjenje zapravo smanjuje uticaj globalnog zagrevanja i da
su globalno zatamnjenje i globalno zagrevanje dve suprotstavljene pojave i da je za sad uticaj
globalnog zagrevanja veći, jer se globalna proseĉna temperatura na Zemlji usprkos svemu
povećava. Na osnovu toga bi se laiĉki moglo zakljuĉiti da ukoliko povećamo emisije sitnih
ĉestica u atmosferu moţemo rešiti problem globalnog zagrevanja, a da uopšte ne smanjujemo
emisije gasova sa efektom staklene bašte i to je zapravo istina, ali to nije moguće napraviti zbog
kiselih kiša i zdravstvenih problema koji se javljaju kao posledica povećane koncentracije ĉestica
u vazduhu. S druge strane takav potez razvijenih zemalja zapravo ne bi bio niti moralan jer bi se
opet poremetile monsunske kiše i zavladala bi glad u sub-saharskoj Africi.
Ukoliko uzmemo u obzir da će zemlje koje su trenutno u razvoju za nekih 20-tak godina
usvojiti iste standarde za oĉuvanje kvaliteta vazduha kakvi trenutno postoje u zapadnom
razvijenom svetu onda će posledica svega toga biti idealni uslovi za ubrzanje globalnog
zagrevanja. Problem je u tome što zapadne zemlje nisu ograniĉile emisije gasova sa efektom
staklene bašte, nego su ograniĉile emisije sitnih ĉestica u atmosferu i time zapravo nisu smanjile
efekat globalnog zagrevanja nego su smanjile efekat globalnog zatamnjenja. Ukoliko isti primer
slede i drţave koje su trenutno u razvoju onda će se efekat zatamnjenja poĉeti globalno vraćati na
nivoe pre industrijalizacije, ali efekat globalnog zagrevanja nastaviti će se povećavati zbog
ispuštanja gasova sa efektom staklene bašte. Drugim reĉima izgubiće se trenutni efekat kojim se
globalnim zatamnjenjem smanjuje uticaj globalnog zagrevanja.
45
4. ENERGETSKA EFIKASNOST
4.1 POTREBA ZA SMANJENJEM POTROŠNJE NEOBNOVLJIVIH IZVORA
ENERGIJE
Svakoga dana ljudi upotrebljavaju energiju za: prevoz, kuvanje, grejanje, hlaĊenje,
proizvodnju, osvetljenje, kao i za zabavu i brojne druge svrhe. Naĉini na koji se sva ta energija
koristi bitno utiĉe na našu okolinu i ţivot. Zato je veoma vaţno ne samo da li štedimo energiju
(da li iskljuĉujemo aparate onda kada ih ne koristimo), već i da li je koristimo na najefikasniji
naĉin.
Uzevši ovo u obzir moţemo razlikovati dve kategorije:
uštedu energije
energetsku efikasnost
Ušteda energije podrazumeva nerasipanje energije–gašenja svetla nakon izlaska iz
prostorije do recikliranja plastiĉne ili aluminijumske ambalaţe.
Energetska efikasnost je pojam koji se odnosi na upotrebu tehnologije za ĉiji rad je
potrebno manje energije –štedljive led sijalice koje troše manje energije umesto klasiĉnih sijalica
pri tom dajući istu koliĉinu svetlosti.
Zašto je vaţna energetska efikasnost?
Gubici energije ne mogu biti svedeni na nulu, oni se mogu smanjiti na razne naĉine
korišćenjem raznih tehnika.
Kada se energija koristi na neodgovarajući naĉin, što znaĉi da postoji razlika izmeĊu
dovedene koliĉine energije i potrebne koliĉine energije, to dovodi do rasipanja a time i do
finansijskog gubitka.
Neefikasno korišćenje energije mahom je rezultat:
lošeg projektovanja,
neadekvatne radne karakteristike procesa,
lošeg odrţavanja,
praznog hoda ili rada opreme kada to nije potrebno.
Dodatne koristi uvoĊenja mera za energetsku efikasnost obuhvataju:
manja energetska zavisnost,
smanjenje zagaĊenosti,
direktno uticanje na poboljšanje ţivotnih uslova.
Najĉešće mere koje se preduzimaju u cilju smanjenja gubitaka energije i povećanja
eneregetske efikasnosti su:
zamena neobnovljivih energenata obnovljivim,
zamene energetski neefikasnih potrošaĉa efikasnijim,
izolacija prostora koji se greje ili hladi,
zamena dotrajale ili neefikasne stolarije prostorija koje se greju ili hlade,
ugradnja mernih i regulacionih ureĊaja,
zamena ili ugradnja efikasnih sistema za grejanje, klimatizaciju ili ventilaciju.
46
Ekomenaždment se odvija kroz ĉetiri dugoroĉna i meĊusobno povezana procesa:
privredno perstrukturiranje
smanjenje zagaĊenosti ţivotne sredine
prostorno planiranje
racionalno korišćenje prirodnih sresursa.
Opšte je poznato da je efikasnija potrošnja energije i resursa relativno brz i bezbolan naĉin
smanjenja troškova za energiju i smanjenja štetnih uticaja na ţivotu sredinu. Iz tog razloga su
vlade širom sveta uvoĊenjem raznih dobrovoljnih ili obaveznih politika o potrošnji energije i
zaštiti ţivotne sredine pokušale, manje ili više uspešno, da menjaju poslovnu klimu i regulatorno
okruţenje u kojem funkcionišu potrošaĉi energije. Prisutan je i sve veći pritisak javnosti i
oĉekivanja da se mora poslovati na društveno odgovorniji naĉin i da resursi moraju da se koriste
efikasnije.
Republika Srbija se u Evropi nalazi na niskom nivou u domenu energetske efikasnosti.
Tome doprinose sledeći faktori: neblagovremeno donošenje zakonske regulative u predmetnoj
oblasti, nerazvijenost opreme i sistema u tehnološkom pogledu, niska ekonomska moć
stanovništva, nepostojanje subvencija od strane drţave kao stimulansa i pomoći prilikom
kupovine opreme, disparitet izmeĊu cena energenata, pre svega elektriĉne energije, i cena opreme
koja je neophodna za povećanje energetske efikasnosti zgrada, nedovoljno formirana svest o
znaĉaju oĉuvanja ţivotne sredine i štednji energije.
U okviru pregovora Srbije o ĉlanstvu sa EU, koji treba da poĉnu januaru 2014. godine,
nalazi se 35 pregovaraĉkih poglavlja, meĊu kojima se nalaze i poglavlja 15. Energetika i 27.
Ţivotna sredina.
Najvaţnije teme pregovora Srbije i Evropske unije u okviru pregovaraĉkog poglavlja 15.
Energetika odnosiće se na regulaciju unutrašnjeg trţišta energije, uspostavljanje obaveznih
rezervi nafte, energetsku efikasnost i obnovljive izvore energije, kao i na sigurnost snabdevanja,
nuklearnu energiju, bezbednost i zaštitu od zraĉenja.
Pregovaraĉko Poglavlje 27, koje se odnosi na oblast ţivotne sredine, obuhvata skoro
trećinu pravnih tekovina EU, odnosno više od 200 najvaţnijih propisa koje je potrebno preneti u
domaće zakonodavstvo i obezbediti njihovo sprovoĊenje. Teme pregovora u ovom poglavlju biće
horizontalno zakonodavstvo, kvalitet vazduha, klimatske promene, upravljanje otpadom, kvalitet
voda, zaštita prirode, kontrola industrijskog zagaĊenja, hemikalije, zaštita od buke, genetski
modifikovani organizmi, šumarstvo i civilna zaštita.
U pregovaraĉkim timovima za Poglavlje 15. Eenergetika i Poglavlje 27 Ţivotna sredina,
osim predstavnika drţave biće i predstavnici civilnog sektora, SANU i druge liĉnosti koje su već
imale iskustva sa pregovorima u tim oblastima u drugim zemljama.
Prema Nacionalnom akcionom planu Republike Srbije za korišćenje obnovljivih izvora
energije do 2020. godine, planirano je da udeo obnovljivih izvora energije u bruto finalnoj
potrošnji energije 2020. godine bude 27%.
Zakonom o efikasnom korišćenju energije ide se ka strateškom planu i meĊunarodnoj
obavezi Srbije da uštedi najmanje 10% bruto finalne potrošnje energije do 2018. godine. Dodatno,
je uvedena pretpostavka da će u periodu od 2018. do 2020. godine biti ostvarena ušteda energije
od 1%, tako da će ukupna ušteda energije u periodu od 2010. do 2020. godine iznositi 10 %.
TakoĊe, je planirano i smanjenje emisije ugljen - dioksida za oko 9% do 2030. godine.
47
4.2 OSNOVNI POJMOVI O ENERGETSKOJ EFIKASNOSTI
Energetska efikasnost je odnos izmeĊu ostvarenog rezultata u uslugama, dobrima ili
energiji i za to utrošene energije. Energetska efikasnost je skup termina kojima se opisuje kvalitet
korišćenja energije.
Pod merama energetske efikasnosti podrazumevaju se mere koje se preduzimaju u cilju
smanjenja potrošnje i gubitaka energije. Bez obzira da li je reĉ o tehniĉkim ili ne tehniĉkim
merama, ili o promenama u ponašanju, sve mere podrazumevaju isti ili ĉak i viši stepen
ostvarenog komfora i standarda ili ekonomske aktivnosti.
Potencijal koji ima energetska efikasnost je ogroman, zbog nedovoljne rasprostranjenosti
energetske efikasnosti, u praksi njen potencijal ostaje u velikoj meri neiskorišćen. Ove mere se
mogu realizovati kako u oblasti proizvodnje (na strani proizvoĊaĉa) tako i u oblasti potrošnje
energije (na strani korisnika). Povećanje energetske efikasnosti, se moţe ostvariti od mesta
proizvodnje, preko transporta i distribucije, do potrošnje energije.
Važno je istaći da se energetska efikasnost nikako ne sme posmatrati kao štednja
energije, jer štednja uvek podrazumeva odreĊena odricanja, dok efikasna upotreba energije
nikada ne narušava uslove rada i ţivota. Naprotiv poboljšana efikasnost upotrebe energije
rezultira njenom smanjenom potrošnjom za istu koliĉinu proizvoda ili usluge, što na kraju donosi
i proporcionalne novĉane uštede.
Poboljšanje energetske efikasnosti jeste smanjenje potrošnje energije za isti obim i
kvalitet obavljenih proizvodnih aktivnosti i pruţenih usluga ili povećanje obima i kvaliteta
obavljenih proizvodnih aktivnosti i pruţenih usluga uz istu potrošnju energije, a koje se ostvaruje
primenom mera efikasnog korišćenja energije (tehnološkim promenama, promenama ponašanja
korisnika i sl.).
4.3 ODRŽIVI RAZVOJ I ENERGETSKA EFIKASNOST
Savremeni naĉin ţivota nas ĉini potpuno zavisnim od energije. Rastuća potrošnja fosilnih
goriva - kao što su nafta, ugalj i gas - ima veliki uticaj na ukupnu emisiju štetnih gasova u
atmosferu. Zaštita ţivotne sredine se smatra kljuĉnom za opstanak ĉoveĉanstva. Ljudi moraju da
imaju ĉist vazduh, vodu i zemljište kako bi mogli da preţive. Razvoj ekološke svesti ĉoveĉanstva
uticao je na napretke u rešavanju problema ţivotne sredine zato što su ljudi uzimali i aktivno i
pasivno uĉešće u brizi o ţivotnoj sredini. Od šezdesetih godina prošlog veka, u mnogim
zemljama sveta industrije su smanjile ispuštanje štetnih gasova i materija u vazduh i vodu.
TakoĊe, donošenjem propisa ograniĉeno je korišćenje nezdravih materija i otrovnih hemikalija.
Sam koncept „odrţivog razvoja” je relativno nov, ali ideje sadrţane u njemu se mogu
pronaći u prošlosti. Tako, na primer, još krajem 18. veka engleski ekonomista Maltus je tvrdio da
postoji nesrazmera izmeĊu rasta stanovništva i rasta ţivotnih sredstava.
Najĉešće navoĊena definicija odrţivog razvoja nalazi se u Bruntlandovom izveštaju (dobio
ime po Harlem Brundtland, norveškoj politiĉarki, diplomati i lekaru) „Naša zajedniĉka
budućnost“, koji je, na poziv Ujedinjenih nacija, 1987. godine, saĉinila Svetska komisija za
ţivotnu sredinu i razvoj. Definicija glasi: „Odrţivi razvoj jeste razvoj koji zadovoljava potrebe
sadašnjice, pri ĉemu ne ugroţava sposobnost budućih generacija da zadovolje svoje potrebe.“
Odrţivi razvoj podrazumeva izradu modela koji na kvalitetan naĉin zadovoljavaju društveno-
ekonomske potrebe i interese graĊana, a istovremeno uklanjaju ili znatno smanjuju uticaje koji
prete ili štete ţivotnoj sredini i prirodnim resursima. Odrţivi razvoj je usmeren na poboljšanje
ţivotnog standarda pojedinaca, uz kratkoroĉno, srednjeroĉno i dugoroĉno oĉuvanje ţivotne
sredine. Bruntlandov izveštaj naglašava tri osnovne komponente odrţivog razvoja: privredni
(ekonomski) rast, zaštitu ţivotne sredine i socijalnu pravdu (jednakost), koje treba da budu
meĊusobno usklaĊene.
48
Nakon konferencije o ţivotnoj sredini i razvoju, odrţane u leto 1992. godine u Rio de
Ţaneiru, pojam Odrţivog razvoja (Sustainable Development) postao je vodeći pojam u oblasti
politike o ţivotnoj sredini. To svakako predstavlja napredak za ekološku politiku, jer se na taj
naĉin pojašnjava veza izmeĊu ekoloških, ekonomskih i socijalnih problema, unutar koje se
moraju postaviti problemi zaštite ţivotne sredine ako se ţeli rešiti struĉno i na društveno
prihvatljiv naĉin. Kada se odrţivi razvoj shvati ozbiljno, kao rezultat toga dolaze potrebe za
drastiĉnim promenama u svim podruĉjima ţivota svakog pojedinca. Velike promene su
neophodne u oblasti ekonomije, politike i socijalne pravde, npr. promene svesti u oblasti
potrošaĉkih navika (što je samo po sebi već dovoljno teško).
Kada je u pitanju korišćenje energetskih resursa, danas su u primeni brojna tehniĉka rešenja
koja doprinose efikasnom sagorevanju fosilnih goriva, uz smanjenje gubitaka i povećanje stepena
korisnosti. MeĊutim, na poĉetku trećeg milenijuma, uz velike tehniĉke i tehnološke prodore u
mnogim oblastima, ĉoveĉanstvo se suoĉava sa sve većim problemima iscrpljenja resursa energije
i sirovih materijala, posebno minerala, oštećenjem i zagaĊenjem ţivotne sredine – vazduha, vode,
zemlje i sve brţim smanjivanjem šumskih i obradivih poljoprivrednih površina. Interes za
korišćenjem prirodnih resursa u uslovima intenzivnog tehniĉkog i ekonomskog razvoja je u
porastu, a cilj je dostići odrţivost, odnosno, zadovoljiti potrebe danas, ne dovodeći u opasnost
mogućnost budućih generacija da zadovolje svoje potrebe za energijom. Pored racionalizacije
potrošnje energije unapreĊenjem energetske efikasnosti u svim oblastima, danas se teţi razvijanju
što nezavisnijeg, vitalnijeg i elastiĉnijeg sistema energetike u kome primena obnovljivih izvora
energije moţe da ima vaţnu ulogu u zadovoljenju energetskih potreba. U tom smislu,
intenzivirano je korišćenje alternativnih i obnovljivih izvora energije, kao što su: solarna energija
(aktivini i pasivni sistemi), energija vetra, energija biomase, geotermalna energija, hidroenergija,
kao i korišćenje “otpadne” toplote.
Obnovljivi izvori energije ne samo da sada već izvesno predstavljaju pravu alternativu za
smanjenje potrošnje primarne energije i odrţivi razvoj društva, već su i pravi izbor kada je reĉ o
energetskom uticaju na ekologiju, zaštitu ţivotne sredine, smanjenje emisije ugljen-dioksida i
globalno zagrevanje planete.
Pristupaĉnost obnovljivim izvorima energije, njihova raspoloţivost na mnogim podruĉjima
sveta i prihvatljivost za lokalne namene predstavljaju koncepte koji se meĊusobno proţimaju.
Kako na lokalnom tako i na globalnom nivou, samo ispunjavanjem sva tri zahteva, obnovljivi
energetski izvori mogu da obezbede koncept odrţivog razvoja sveta. Samim tim, oni
omogućavaju usklaĊenost ĉetiri e (energija, ekologija, ekonomija i efikasnost) u daljem razvoju
ĉoveĉanstva [59].
4.4 ENERGETSKA EFIKASNOST U OBLASTI PROIZVODNJE ENERGIJE
Energetska efikasnost u oblasti proizvodnje energije (na strani proizvoĊaĉa) obuhvata
energetsku efikasnost u preradi uglja, nafte, gasa, zatim u proizvodnji, prenosu i distribuciji
elektriĉne energije i sl., u ovoj oblasti se mogu ostvariti uštede od 20-40%.
1. Povećanje energetske efikasnosti u proizvodnji elektriĉne energije u
termoelektranama
Mere za povećanje energetske efikasnosti od otkopavanja uglja do proizvodnje elektriĉne
energije u termoelektrani su:
- selektivno otkopavanje uglja na površinskim kopovima i njegova homogenizacija
(ujednaĉavanje kvaliteta);
- povećanje stepena iskorišćenja kotlova;
- uvoĊenje kogeneracije u postojeće TE na ugalj;
- uvoĊenje kogeneracije i gasno-parnih ciklusa u TE na gas;
49
- revitalizacija postojećih i uvoĊenje novih tehnologija;
- smanjenje potrošnje teĉnog goriva za potpalu i podršku vatre;
- odrţavanje prema stanju (dijagnostika);
- manji broj zaustavljanja;
- analiza procesa i mere za poboljšanja procesa itd.
2. Povećanje energetske efikasnosti sistema za prenos i distribuciju elektriĉne energije
u EES Srbije
Povećana duţina prenosa, smanjena propusna moć mreţe, uz smanjenje sigurnosti,
pouzdanosti i kvaliteta, doveli su do porasta gubitaka elektriĉne energije u prenosu i distribuciji.
Gubici iznose 4-5% u prenosu, a u distribuciji 13,5-14,5 %, tj. ukupno i do 19,5% od raspoloţive
elektriĉne energije u EES-u. U distributivnoj mreţi oko 60% gubitaka uzrokovano je tehniĉkim
razlozima, a 40% komercijalnim i mernom infrastrukturom. U razvijenim zemljama gubici u
prenosu i distribuciji elektriĉne energije se kreću od 5-9% [59].
Mere za povećanje energetske efikasnosti sistema za prenos i distribuciju elektriĉne
energije su :
- Rehabilitacija i rekonstrukcija prenosne mreţe radi smanjenja gubitaka elektriĉne
energije u prenosnoj i distributivnoj mreţi;
- Analiza stanja i razrada mera za smanjenje gubitaka elektriĉne energije (“tehniĉkih” i
“komercijalnih”);
- Razvoj opreme i metoda za dijagnostiku stanja mreţe i poboljšanje kvaliteta
elektriĉne energije;
- Primena i razvoj savremene merne opreme koja doprinosi povećanju sigurnosti i
efikasnosti rada objekata EES;
- Usavršavanje, razvoj i primena savremenih metoda, matematiĉkih modela za
optimizaciju i upravljanje radom EES i upravljanje opterećenjem i potrošnjom
elektriĉne energije u elektro-distributivnim i industrijskim mreţama itd.
4.5 ENERGETSKA EFIKASNOST U OBLASTI POTROŠNJE ENERGIJE
Povećanje energetske efikasnosti u oblasti potrošnje energije (na strani korisnika), se
ostvaruje kroz uvoĊenje mera štednje i racionalnog korišćenja energije u svim sektorima krajnje
potrošnje energije:
- industriji,
- zgradama i
- saobraćaju.
Analizom procentualnog uĉešća pojedinih sektora u ukupnoj potrošnji primarne energije u
svetu, moţe se zakljuĉiti da najveći udeo imaju zgrade sa oko 40%, zatim saobraćaj sa 32% i
industrija sa 28%, slika 1.1 [18].
50
Slika 1.1. Procentualno uĉešće pojedinih sektora u ukupnoj potrošnji energije
Poboljšanje efikasnosti u oblasti potrošnje energije ne podrazumeva samo primenu
tehniĉkih rešenja. Ĉak, svaka tehnologija i tehniĉka oprema, bez obzira koliko efikasna bila, gubi
to svoje svojstvo ukoliko ne postoje edukovani ljudi koji će se njom znati sluţiti na najefikasniji
mogući naĉin. Prema tome, moţe se reći da je energetska efikasnost prvenstveno stvar svesti
ljudi i njihove ţelje za promenom ustaljenih navika prema energetski efikasnim rešenjima, nego
što je to stvar kompleksnih tehniĉkih rešenja. Zato je i prilikom davanja preporuka za poboljšanje
energetske efikasnosti najpre potrebno razmotriti navike potrošaĉa i usmeriti ih ka savesnijim
izborima. Takve su mere besplatne, a mogu doneti zaista znaĉajne uštede. Tek kada je nivo svesti
potrošaĉa o potrebi efikasne upotrebe energije razvijen, potrebno je potrošaĉe usmeravati na
nove, tehniĉke mere za smanjenje potrošnje energije, o ĉijoj primeni će se odluĉiti na osnovu
njihove isplativosti, a ĉime će se uz energetsku podići i ekonomska efikasnost.
Povećanje energetske efikasnosti u oblasti potrošnje energije se moţe ostvariti:
- promenom ustaljenih potrošaĉkih navika;.
- korišćenjem energetski efikasnijih ureĊaja i opreme, korišćenjem obnovljivih izvora
energije i otpadne toplote;
- preduzimanjem tehniĉkih mera u cilju racionalnog korišćenja energije i smanjenja
gubitaka energije itd.
Visoke cene energije i globalne klimatske promene prisiljavaju ljude da promene svoje
ustaljene potrošaĉke navike. Mnogim drţavnim i lokalnim projektima (preporukama i
sugestijama) moţe se uticati na svest ljudi i tako se mogu promeniti ustaljene potrošaĉke navike,
kao što su:
- iskljuĉivanje elektriĉnih ureĊaja, koji se ne koristi u datom trenutku (televizora,
raĉunara, sijalica itd.),
- korišćenje javnog prevoza (autobusa, tramvaja, vozova, …),
- korišćenje energetski efikasnih elektriĉnih ureĊaja (koji se oznaĉavaju sa A++, A+, A,
B),
- korišćenje manjih i energetski efikasnijih automobila (npr. elektriĉnih automobila) itd.
Osim ovih projekata koji utiĉu na potrošaĉke navike, u razvoju je i mnogo projekata kojima
se smanjuje potrošnja energije bez velikih intervencija u navike potrošaĉa. Na primer, moguće je
izvršiti optimizaciju motora automobila tako da daju istu snagu uz manju potrošnju goriva ili
mogu se graditi kuće koje su energetski puno efikasnije.
Mere energetske efikasnosti vezane za proizvode, zgrade i usluge se odnose na [2]:
- oznaĉavanje energetske efikasnosti zgrada i proizvoda koji utiĉu na potrošnju energije
(elektriĉnih ureĊaja, sijalica itd)
51
- proizvodnju energetski efikasnih proizvoda primenom standarda minimalnih
energetskih performansi grupa proizvoda (kotlova, motora, televizora i dr.) i eko-
dizajn i sl.
5. ENERGETSKA EFIKASNOST U SAOBRAĆAJU
Mere energetske efikasnosti u drumskom i ţelezniĉkom saobraćaju podrazumevaju
primenu kombinovanog drumsko-ţelezniĉkog saobraćaja kojim se obezbeĊuje najefikasnije
zadovoljavanje potreba korisnika, koristeći prednosti oba vida prevoza, anulirajući i njihove
nedostatke uz doprinos rešavanju problema saobraćaja u vezi sa energetskom efikasnošću,
zagaĊenjem ţivotne sredine, bezbednosti na putevima i troškovima njihove izgradnje i
odrţavanja. Drumski saobraćaj predstavlja glavnu konkurenciju ţeleznici, jer ima niz prednosti u
odnosu na ţelezniĉki saobraćaj, ali i mnogo nedostataka. Jedan od glavnih nedostataka je cena
energije koja se koristi kao pogonsko gorivo i izduvni gasovi koje emituju tom prilikom a koji
utiĉu na zagaĊenje ţivotne sredine. Imajući u vidu prednosti i nedostatke oba vida prevoza,
kombinovani prevoz povećava njihovu energetsku efikasnost, smanjujući pri tom troškove
prevoza tereta. Razvoj kombinovanog ţelezniĉko-drumskog transporta, realna je perspektiva na
prostoru Evropskog saobraćajnog sistema, a tako i jedan od vaţnih ciljeva razvoja saobraćaja u
Republici Srbiji.
5.1 UVOĐENJE NOVIH TEHNOLOGIJA TRANSPORTA
Preteţni vidovi transporta u današnjem društvu su avio i auto saobraćaj, koji koriste fosilno
gorivo da bi se kretali. U sluĉaju automobila, tehnologija baterija koje bi napajale elektriĉne
automobile, koji se mogu kretati brzinom od oko 160 [km/h] i koje bi zahtevale punjenje na
svakih 320 [km] preĊenog puta, već postoji. I postojala je mnogo godina pre. MeĊutim, zbog
patenta baterije, koju kontroliše naftna industrija, koja ima moć da kontroliše trţište u
kombinaciji sa politiĉkim pritiskom iz sfere energetske industrije, pristupaĉnost i dostupnost ovih
tehnologija su ograniĉene. Ne postoji ni jedan drugi razlog, osim ţelje za profitom, zbog ĉega se
masovnije ne koriste elektriĉni automobili.
MAG-LEV (skraćeno od magnetska levitacija) vozovi predstavljaju posebnu vrstu brzih
vozova ĉiji je princip rada zasnovan na tzv. magnetskoj levitaciji. To u praksi znaĉi da sam voz
zahvaljujući dejstvu elektromagnetne sile lebdi (levitira) nad posebnom vrstom šina, što znaĉi da
ne postoji sila trenja izmeĊu voza i šina. Na taj naĉin je voz u svom kretanju suoĉen samo sa
silom otpora vazduha koja je mnogo manja u odnosu na silu trenja izmeĊu klasiĉnih vozova i
šina, ĉime se kod MAG-LEV vozova postiţe drastiĉno veća brzina. Ovaj sistem je za sada i dalje
u fazi ispitivanja.
Jedina za sada operativna MAG-LEV ţeleznica se nalazi u Šangaju i povezuje grad sa
aerodromom Pudong u duţini od 30 km na kojoj je najveća zabeleţena brzina 501 km/h. Pored
toga širom sveta postoji nekoliko eksperimentalnih trasa na kojima je najveća do sada zabeleţena
brzina 582 km/h, a nauĉnici pretpostavljaju da je teorijski moguće dostići brzine od oko 900
km/h. Jedna od najvećih mana ovog sistema je visoka cena izgradnje, zbog koje gradnja MAG-
LEV ţeleznica isplativa samo na deonicama na kojima se prevozi velika koliĉina putnika i
dobara, iako je cena samog odrţavanja (kako vozova, tako i pruge) nakon gradnje izuzetno niska
[59].
Na slici 2.1., je prikazan MAG-LEV voz, koji nema toĉkove i koristi magnetno polje za
pogon. U potpunosti zavisi od magnetnog polja i zahteva manje od 2% energije koja se koristi za
avion. Maksimalna brzina ovakvog voza, koji se koristi u Japanu iznosi 582 m/h].
52
Slika 2.1. MAG-LEV voz, koji nema toĉkove i koristi magnetno polje za pogon
Organizacija pod nazivom ET3, koja ima vezu sa Venus Projektom, konstruisala je
dvobazni MAG-LEV voz, koji moţe ići brzinom i do 6.400 km/h, u nepokretnoj bezotpornoj
cevi, koja se moţe nalaziti iznad zemlje ili pod vodom. Što znaĉi da bi se iz Vašingtona do
Pekinga moglo stići za dva ĉasa. Ovo je budućnost kontinentalnog i interkontinentalnog prevoza.
Brzo, ĉisto, sa delićem energije od one koja se danas koristi za iste potrebe.
Zapravo, zahvaljujući MAG-LEV tehnologijama, naprednim akumulatorima i ne bi ni bilo
potrebe za korišćenjem fosilnih goriva u transportu, da ne postoje uticaji od strane naftnih lobija.
5.2 EKOLOŠKA VOZILA
Ekološka vozila kao što su: bicikla, elektriĉna bicikla, segveji i elektriĉni automobili,
imaju mali uticaj na ţivotnu sredinu, štede prostor i promovišu zdrave stilove ţivota. ZagaĊenja
vazduha, emisija gasova sa efektom staklene bašte, smog, buka, guţve u saobraćaju su samo neki
od problema koji se rešavaju upotrebom ovih vozila.
Neka turistiĉka mesta poseduju solarne fotovoltaţne sisteme, koji obezbeĊuju punjenje
baterija elektriĉnih bicikala, segveja i elektriĉnih automobila. Tokom noći, kada se vozila ne
koriste, prikljuĉuju se na te sisteme za punjenje, kako bi bila spremna za upotrebu narednog dana.
Fotovoltaţni sistemi se sastoje od fotonaponskih ćelija koje pretvaraju solarno zraĉenje direktno
u jednosmernu elektriĉnu struju.
5.3 ELEKTRIĈNI AUTOMOBILI
Elektriĉni automobili su automobili koje pokreće elektromotor, umesto motora s
unutrašnjim sagorevanjem, koristeći elektriĉnu energiju uskladištenu u akumulatoru, slika 2.3.
Imaju dobro ubrzanje i generalno prihvatljivu maksimalnu brzinu, najnoviji modeli su bolji, u
odnosu na prethodne modele, koji su imali relativno kratke vremenske intervale izmeĊu dva
punjenja i znaĉajne duţine punjenja. Za putovanja kratkog dometa, gradskog tipa, elektriĉni
automobili su praktiĉan oblik prevoza i mogu se jeftino puniti preko noći. Elektriĉni automobili
znaĉajno smanjuju zagaĊenost vazduha, jer imaju nultu emisiju gasova, odnosno doprinose
smanjenju emisije gasova sa efektom staklene bašte i spadaju u proizvodni sistem obnovljivih
izvora energije.
Slika 2.3. Elektriĉni automobil
53
Elektriĉno vozilo je pogonjeno iskljuĉivo elektriĉnom energijom koja je uskladištena u
bateriji unutar vozila.
Baterija se sastoji od pojedinaĉnih baterijskih ćelija, a svaka ćelija je opremljena
elektroniĉkim sistemom praćenja koji se naziva BMS (battery management system), a sluţi za
nadzor temperature i status punjenja svake pojedine ćelije.
Kontroler motora nadzire snagu, broj obrtaja motora, poloţaj rotora motora te temperaturu
motora. U izmenjivaĉu se jednosmerni napon baterije pretvara u naizmeniĉni koji je potreban za
pokretanje motora.
Punjaĉ u vozilu sluţi za pretvaranje naizmeniĉnog napona mreţe u jednosmerni napon
baterije. Preko tog punjaĉa vozilo spojeno na kućnu instalaciju puni se u proseku od 6 do 8 sati.
Motor sluţi za pretvaranje elektriĉne energije u mehaniĉki rad. Prednosti elektriĉnog
motora su minimalni gubici energije do 10%, te jednostavna konstrukcija koja ĉini motor
pouzdanijim i smanjuje troškove njegovog odrţavanja.
6. ENERGETSKA EFIKASNOST U INDUSTRIJI
Energetska efikasnost u industriji se vrednuje specifiĉnim utroškom energije po jedinici
mase proizvoda ili po jedinici mase koja je cilj konkretne tehnološke operacije. Na primer, u
procesu sušenja vrednuje se potrošnja toplotne energije po jedinici mase isparene vlage iz
poljoprivrednog proizvoda, a moţe da se iskaţe i kao potrošnja toplotne energije po jedinici mase
osušenog materijala. U ovom konkretnom sluĉaju prvi naĉin je pogodniji za vrednovanje, jer je
manje zavisan od promenljive vlaţnosti poljoprivrednih proizvoda.
Energetska efikasnost tehniĉkog postrojenja se definiše kao odnos izvršenog korisnog rada
Aiz i unete energije u sistem Eu :
Eef=Aiz/Eu
gde je:
Aiz - izvršeni korisni rad,
Eu - uneta energija u sistem.
Kako je izvršeni rad jedan od oblika energije, energetska efikasnost tehniĉkog postrojenja
se moţe definisati kao odnos korisnog oblika energije koja izlazi iz sistema i ulazne energije u
sistem, ona je bezdimenzionalni broj:
Eef=Ed/Eu
gde je:
Ed - energija dobijena na osnovu energije unete u sistem.
Ova definicija se pomalo razlikuje od prethodne, jer izvršeni rad ne mora da bude jednak
dobijenoj energiji. Kako je, osim toga, snaga zapravo jednaka odnosu energije i vremena za koje
se ona transformiše, ako se i brojilac i imenilac prethodne relacije podeli sa vremenom, dobiće se
izraz za efikasnost u kojem figurišu odgovarajuće snage [60]:
Eef=Pd/Pu
gde je:
Pu - uneta snaga u sistem,
Pd - dobijena snaga koja se koristi za vršenje korisnog rada ili za dobijanje ţeljenog
oblika energije.
54
U tabeli 3.1. prikazane su energetske efikasnosti (u procentima) nekih ureĊajima. Prema
zakonu o odrţanju energije, efikasnost ne moţe biti veća od 1, ili izraţeno u procentima ne moţe
biti veća od 100%.
Osnovna naĉela za optimizaciju energetske efikasnosti su kontinuirano praćenje
energetskih tokova, slika 3.1., i povezivanje izmerene koliĉine energije koja se koristi u procesu
ili aktivnosti sa merenim izlaznim vrednostima procesa ili aktivnosti.
Tabela 3.1. Efikasnost nekih uređaja
UreĊaj Efikasnost [%]
Parna mašina 17
Benzinski motor 30
Dizel motor 35
Nuklearna elektrana 35
Termoelektrana 42
O energetskoj efikasnosti mora se voditi raĉuna u svim etapama poslovnog poduhvata, od
prve zamisli, preko projektovanja, do eksploatacije proizvodnog sistema. U praksi postoji veliki
broj postrojenja, ĉija je energetska efikasnost veoma niska. To znaĉi da je potrošnja energije
nepotrebno visoka i da uzrokuje visoku cenu proizvoda, samim tim proizvodnja postaje
neodrţiva. Zadatak inţenjera je da analiziraju potrošnju energije i da je uporeĊuju sa sliĉnim
savremenijim postrojenjima. Naravno, za analizu mogućnosti smanjenja utroška energije moraju
se angaţovati eksperti.
Slika 3.1. Energetski tokovi u proizvodnom procesu
Mere za unapreĊenje energetske efikasnosti u industriji se ostvaruju kroz:
1. Mere za unapreĊenje energetske efikasnosti u industriji, koje se ostvaruju kroz
poboljšanje energetske efikasnosti postojeće opreme i sistema, bez izmena u bilo kom delu
proizvodnog procesu datog postrojenja, ili u sistemu snabdevanja energijom, se odnose na
racionalno korišćenje energije i smanjenje gubitaka energije pri prenosu i distribuciji, kao i na
korišćenje otpadne toplote. Ove mere obuhvataju:
- zaustavljanje rada opreme u praznom hodu;
- sniţenje nepotrebno visoke temperature u proizvodnim procesima;
- ograniĉenje upotrebe tople vode za ĉišćenje i ispiranje;
55
- monitoring potrošnje energije;
- daljinski nadzor i upravljanje potrošnjom elektriĉne energije radi izbegavanja velikog
faktora jednovremenosti i smanjenja vršnih opterećenja;
- sistematsko i plansko odrţavanje opreme (npr. odrţavanje prema stanju,
dijagnostika);
- eliminaciju curenja pare, vode, komprimovanog vazduha i vakuuma;
- bolju toplotnu izolacija cevi koje prenose toplotnu energiju, ĉime se smanjuju gubici
toplote pri distribuciji i smanjuje potrebna primarna energija;
- poboljšano planiranje operacija;
- poboljšanje proizvodnog procesa;
- unapreĊenje upravljanja energijom;
- automatsku kontrolu temperature;
- uvoĊenje centralizovanog upravljanja sistemima grejanja i klimatizacije;
- kontrolisano i racionalno korišćenje osvetljenja u radnim prostorijama;
- frekventno „voĊenje“ velikih elektro-motornih potrošaĉa radi poboljšanje faktora
snage elektromotora;
- kompenzaciju reaktivne elektriĉne energije;
- korišćenje otpadne toplote i otpadnih materijala;
- modernizaciju merno-regulacione opreme i sistema za upravljanje proizvodnim i
energetskim tokovima itd.
2. Mere za unapreĊenje energetske efikasnosti u industriji, koje se ostvaruju kroz
poboljšanje energetske efikasnosti sistema za snabdevanje toplotnom i elektriĉnom
energijom uvoĊenjem nove opreme ili demontažom stare i zamenom novom, energetski
efikasnijom opremom, se odnose na promene u proizvodnom procesu i revitalizaciju i uvoĊenje
novih tehnoloških i tehniĉkih inovacija, kao što je korišćenje energetski efikasnih (sa visokim
stepenom iskorišćenja) ureĊaja i opreme i obnovljivih izvora energije. Ove mere karakterišu
neophodna investiciona ulaganja kojima se u kratkom roku moţe znaĉajno povećati energetska
efikasnost, ĉime se posredno, preko ostvarenih ušteda, obezbeĊuju finansijska sredstva za
povraćaj investicije. Ove mere obuhvataju:
- zamenu delova ili celog proizvodnog postrojenja savremenijim i energetski
efikasnijim (npr. uvoĊenje visokoefikasne rasvete u elektriĉnim instalacija zamenom
standardnih sijalica tzv. štednim sijalicama);
- rekonstrukciju toplovodnih i parnih instalacija;
- instalaciju savremenih visokoefikasnih kotlovskih postrojenja;
- povećanje stepena iskorišćenja kotlova (npr. usavršavanje sistema za sagorevanje) itd.
- zamenu indirektnog sušenja grejanim vazduhom direktnim sušenjem toplim gasovima
iz procesa sagorevanja prirodnog gasa;
- primenu kogeneracije - spregnute proizvodnje toplotne i elektriĉne energije iz jednog
izvora ĉime se postiţe faktor iskorišćenja primarnog goriva preko 85%;
- reinţenjering toplana i energana;
56
7. ENERGETSKA EFIKASNOST ZGRADA
Energetska efikasnost (svojstva) zgrade, podrazumeva proraĉunatu (ocenjenu) ili izmerenu
(stvarno potrošenu) koliĉinu energije koja je potrebna kako bi se zadovoljile energetske potrebe
koje odgovaraju uobiĉajenom naĉinu korišćenja zgrade i koje ukljuĉuju pre svega energiju za
grejanje, hlaĊenje, ventilaciju i klimatizaciju, pripremu sanitarne tople vode i osvetljenje.
Vrednosti proraĉunate ili izmerene potrebne koliĉine energije koriste se i za ocenu efikasnosti
potrošnje energije u postojećim objektima, praćenje i ocenu efikasnosti sprovedenih mera
energetske efikasnosti, poreĊenje sa drugim objektima iste namene i za ocenu energetskih
potreba novih graĊevina. Koliĉina potrebne energije se iskazuje kroz jedan ili više numeriĉkih
pokazatelja koji se izraĉunavaju tako da se uzima u obzir izolacija, tehniĉke i ugradbene
karakteristike, projektovanje i pozicioniranje prema klimatskim aspektima, izloţenost suncu i
uticaju susednih objekata, sopstvena proizvodnja energije i drugi faktori, ukljuĉujući unutrašnju
klimu, koji utiĉu na energetske potrebe. Energetska efikasnost zgrade podrazumeva primenu
brojnih mera koje za cilj imaju smanjenje potreba za energijom, mogućnosti uvoĊenja novih,
ekološki ĉistih tehnologija i obnovljivih izvora energije, kao i detaljnu analizu ekonomskih
faktora, uz obezbeĊenje uslova komfora u zgradi.
Energetski efikasna zgrada je zgrada, koja troši minimalnu koliĉinu energije uz
obezbeĊenje potrebnih uslova komfora u skladu sa vaţećim propisima, a sa minimalnim
zagaĊenjem ţivotne sredine. Najjednostavnije reĉeno, energetski efikasna zgrada je zgrada koja
troši manje energije od standardne zgrade, odnosno manje je energetski zavisna, a da je pri tome i
komforna i prijatna za ţivot.
Ispunjenost minimalnih zahteva po pitanju energetske efikasnosti u fazi projektovanja
zgrade utvrĊuje se elaboratom energetske efikasnosti, u skladu sa propisom o sadrţaju elaborata
energetske efikasnosti.
Zbog ĉinjenica da su zgrade najveći potrošaĉi energije (procentualni udeo sektora zgrada u
ukupnoj potrošnji primarne energije u zemljama EU iznosi 41% saobraćaja 28%, a industrije
31% (sliĉno je i u svetu)), da su energetski neefikasne i da imaju veliki energetski i ekološki
uticaj, energetska efikasnost, odrţiva gradnja i mogućnost korišćenja obnovljivih izvora energije
danas su postali prioriteti savremene gradnje i energetike, pa treba oĉekivati velike promene u
ovom energetskom sektoru. Zbog toga su se drţave EU, i mnoge druge drţave, opredelile da u
svoje strategije energetskog razvoja i zaštite ţivotne sredine ugrade planove za poboljšanje
efikasnosti korišćenja energije u zgradama, kao i da postave zakonodavne okvire u kojima će se
ti planovi ostvarivati. Za EU, prema tome, zgrade postaju posebno vaţan sektor koji moţe
doprineti ispunjavanju obaveza smanjenja gasova sa efektom staklene bašte prema Kjoto
protokolu. U zemljama EU se smanjenju potrošnje energije u zgradama posvećuje posebna
paţnju i zbog toga se postavljaju veliki zahtevi u pogledu energetske efikasnosti zgrada [18].
Na slikama 4.1. i 4.2., su prikazani udeli potrošnje energije za grejanje, pripremu sanitarne
tople vode itd. u ukupnoj potrošnji energije u stambenim odnosno zgradama javne namene u EU
(2001. god.) [3].
Kao što se vidi procentualno najveći udeo u ukupnoj potrošnji energije u zgradama zemalja
EU ima grejanje prostora sa od 50-60%, sa dodatnih 10-25% za pripremu sanitarne tople vode,
što znaĉi da su u ovom delu potencijali za uštede energije najveći.
57
Slika 4.1. Procentualni udeli potrošnje energije za grejanje, pripremu sanitarne tople vode
itd. u ukupnoj potrošnji energije u stambenim zgradama u EU (2001. god.)
Procentualni udeo zgrada u ukupnoj potrošnji finalne energije u Republici Srbiji u 2008.
godini iznosio je 38% (3,219 [Mtoe]), obuhvatajući sve zgrade, kako stambene, tako i zgrade
javne namene, slika 4.3. Od toga oko 62% je potrošeno za grejanje zgrada, što upućuje na
zakljuĉak da bi smanjenje potrošnje energije za grejanje stambenih i javnih zgrada predstavljalo
znaĉajan doprinos energetskom bilansu zemlje [37].
Slika 4.3. Procentualni udeli pojedinih sektora u potrošnji energije u Republici Srbiji u
2008. godini
Od ukupne potrošnje energije u zgradama u Republici Srbiji 70% se troši u stambenim
zgradama, dok se u zgradama javne namene potroši oko 30% energije.
Procentualni udeo potrošnje energije za grejanje, pripremu sanitarne tople vode itd. u
ukupnoj potrošnji energije u stambenim zgradama Republike Srbije prikazan je na slici 4.4. U
zgradama javne namene ovaj odnos je drugaĉiji, jer veća potrošnja elektriĉne energije.
Oko 15% od ukupnog broja domaćinstava greje se na elektriĉnu energiju i potroši 24% od
ukupne potrošnje elektriĉne energije u svim domaćinstvima. Preostala potrošnja elektriĉne
energije koristi se za ostale potrebe u domaćinstvima [61].
Slika 4.4. Procentualni udeli potrošnje energije za grejanje, pripremu sanitarne tople vode itd. u
58
ukupnoj potrošnji energije u stambenim zgradama Republike Srbije
7.1 FAKTORI KOJI UTIČU NA POTROŠNJU ENERGIJE U ZGRADAMA
Najvaţniji faktori koji utiĉu na potrošnju energije u zgradama za grejanje, hlaĊenje,
ventilaciju, pripremu sanitarne tople vode i osvetljenje mogu se podeliti u pet grupa:
- klimatski faktori, koji su odreĊeni lokacijom na kojoj se zgrada nalazi;
- termiĉki omotaĉ i geometrija zgrade;
- karakteristike sistema grejanja, hlaĊenja i ventilacije, izvora energije i nivoa
automatske regulacije;
- reţim korišćenja i odrţavanja zgrade i tehniĉkih sistema i
- eksploatacioni troškovi, odnosno cene energenata i energije.
Klimatski faktori, kao što je godišnje kretanje temperature vazduha i relativne vlaţnosti,
insolacija i dozraĉeni intenzitet sunĉevog zraĉenja, vetrovitost, i drugo, odlika su lokacije na
kojoj se zgrada nalazi. Prema tome, prilikom projektovanja zgrade i tehniĉkih sistema u njoj,
neophodno je poznavati klimatske karakteristike podneblja, koje se, na odreĊen naĉin, uzimaju
kao ulazni podaci za proraĉune. Kada su u pitanju sistemi grejanja, hlaĊenja i ventilacije,
neophodni ulazni podaci su: podaci o termiĉkom omotaĉu (koeficijenti prolaza toplote
graĊevinskih elemenata, zaptivenost prozora i vrata), spoljna projektna temperatura za zimu i
leto, duţina perioda grejanja i hlaĊenja, vetrovitost predela, poloţaj i orijentacija zgrade, itd.
Zgrade iste namene, a koje se nalaze u bitno razliĉitim klimatskim podnebljima, veoma se
razlikuju, kako po arhitekturi i primenjenim materijalima, tako i po tehniĉkim rešenjima
instalacija u njima.
Termiĉki omotaĉ, geomerija zgrade, njen poloţaj u odnosu na izloţenost Suncu i vetrovima
direktno utiĉu na energetske potrebe zgrade. Što je bolja termiĉka izolacija i zaptivenost prozora i
vrata, a manji faktor oblika, potrebna instalirana snaga sistema za grejanje će biti manja. Dobra
zaptivenost prozora moţe znaĉajno umanjiti ventilacione gubitke toplote. Podatak o specifiĉnom
potrebnom instaliranom kapacitetu grejnih tela q W/m2 govori o tome koja vrsta sistema za
grejanje se moţe primeniti u zgradi. Naĉin postavljanja termiĉke izolacije i korišćenje toplotne
izolacije zgrade takoĊe je vaţan podatak. Veliĉina prozora i korišćenje dnevnog svetla utiĉe na
veštaĉko osvetljenje, potrošnju elektriĉne energije i dobitke toplote od unutrašnjih izvora. Naĉini
zaštite od Sunĉevog zraĉenja tokom leta u velikoj meri mogu sniziti toplotno opterećenje zgrade,
kao i instalirani kapacitet rashladnog postrojenja. Raspored prostorija unutar zgrade, atrijumski
prostori i galerije mogu imati znaĉajan uticaj prilikom korišćenja prirodnog provetravanja zgrade.
Paţljivim i struĉnim izborom sistema grejanja, hlaĊenja i ventilacije, izvora snabdevanja
energijom i nivoa automatske regulacije moguće je ostvariti znaĉajne uštede energije koju ovi
sistemi troše tokom godine. Dve zgrade „bliznakinje“, koje su identiĉne po nameni, geometriji i
energetskim potrebama, mogu imati znaĉajno razliĉitu potrošnju energije u zavisnosti od vrste
izvedenih tehniĉkih sistema u njima. Samo prilikom formiranja konceptualnog rešenja
neophodno je uzeti veliki broj ulaznih podataka u razmatranje. Namena, reţim korišćenja,
geomerija, termiĉka zaštita zgrade, kao i klimatski podaci samo su deo ulaznih parametara.
Potrebno je razmotriti prostor za smeštaj ureĊaja i opreme, naĉine voĊenja instalacija kroz zgradu
i uklapanje u enterijer, raspoloţive naĉine snabdevanja energijom, primenu obnovljivih izvora
energije, integraciju rada razliĉitih sistema, kao i potreban nivo nadzora i upravljanja sistemima u
zgradi. Kod sloţenih i velikih zgrada, velikih investicionih vrednosti, ĉesto se razmatraju
varijantna rešenja, na kojima rade multidisciplinarni timovi – arhitekte, mašinski i inţenjeri
elektrotehnike.
Kako bi zgrada, tokom svog ţivotnog veka, imala zadovoljavajuće energetske performanse,
potrebno je redovno i pravilno odrţavanje zgrade i tehniĉkih sistema u njoj. Ukoliko izostane
59
redovno odrţavanje, a ne naruši se u potpunosti funkcionalnost sistema, gotovo redovno se javlja
sluĉaj neracionalne potrošnje energije. Osnovni primeri su: oštećena ili potpuno uklonjena
termiĉka izolacija ureĊaja, cevovoda i kanala za vazduh, što za posledicu ima povećane gubitke
toplote sistema, kondenzaciju vlage iz vazduha i oštećenja ureĊaja i enterijera; zaprljanje
distributivne mreţe i elemenata opreme, što rezultuje povećanim naporima pumpi i ventilatora, a
dovodi do veće potrošnje elektriĉne energije za njihov pogon; uklanjanje zaprljanih filtera za
vazduh umesto njihove zamene dovodi do lošeg kvaliteta vazduha; prestanak funkcije
regulacione armature ili opreme, osim pogoršanja termiĉkih parametara sredine (pregrevanja zimi
ili pothlaĊivanja leti) neminovno utiĉe na povećanu potrošnju energije, dok u ekstremnim
sluĉajevima moţe izazvati havarijska oštećenja sistema i velike štete, a ponekad ugroziti i ljudske
ţivote. Koliko je vaţno dobro projektovati i izvesti sisteme u zgradi isto tako je vaţno njihovo
odrţavanje i pravilno korišćenje, kako bi mogli da pruţe svoj maksimum.
Prilikom projektovanja novih sistema, a ĉešće prilikom izvoĊenja projekata rekonstrukcije
postojećih, sastavni deo procedura je sprovoĊenje tehno-ekonomske analize, odnosno
sagledavanja investicionih i eksploatacionih troškova kroz ţivotni vek projekta. MeĊutim, ne
moţe se uvek sa dovoljnom preciznošću predvideti na duţi rok kretanje cena energije i
energenata. Ukoliko postoji disparitet cena na trţištu, doći će do pojave neracionalne potrošnje
energije. Osnovna motivacija korisnika jeste cena koju plaćaju za grejanje, odnosno
klimatizaciju. Ekstremni primer je paušalna naplata troškova grejanja zgrada koje se toplotom
snabdevaju iz sistema daljinskog grejanja. Fiksni meseĉni trošak za grejanje nije uslovljen
potrošenom energijom, pa samim tim ne postoji motiv korisnika da se racionalno odnosi prema
potrošnji energije. Isto vaţi za ponašanje korisnika poslovnih zgrada u kojima sam korisnik ne
plaća raĉune, već to ĉini vlasnik. Niska cena pojedinog energenta usloviće neracionalnu
potrošnju, jer je ona jeftinija nego sprovoĊenje mera koje bi doprinele uštedama.
7.2 ENERGETSKA EFIKASNOST I ODRŽIVA GRADNJA
Aktuelna tema današnjice u svetu, a sve više i kod nas su odrţivi razvoj, ekologija i
energetska efikasnost. Energija i ekologija predstavljaju dva velika, uzroĉno-poslediĉno
povezana problema budućnosti ĉoveĉanstva. Najznaĉajnije svetske organizacije suoĉile su se sa
ozbiljnošću po pitanju ekologije i odrţivog razvoja.
Zbog velike potrošnje energije u zgradama, a istovremeno i najvećeg potencijala
energetskih i ekoloških ušteda, energetska efikasnost i odrţiva gradnja danas postaju prioriteti
savremene arhitekture i energetike. Zgrade su najveći pojedinaĉni potrošaĉ energije, a time i
veliki zagaĊivaĉ okoline. Zbog dugog ţivotnog veka zgrada, njihov je uticaj na okolinu u kojoj
ţivimo dug i kontinuiran i ne moţe se zanemari. Zadovoljavanje 3E (energija, ekonomija,
ekologija) novi je zahtevni zadatak koji se postavlja pred projektante i graditelje. Susrećemo se s
jedne strane s problemom nove izgradnje usklaĊene sa savremenim standardom ţivota i odrţivim
razvojem, a sa druge strane s problemom osavremenjivanja postojeće izgradnje koja u velikom
postotku ne zadovoljava današnji standard, troši enormno puno energije i preko noći postaje
veliki problem i veliki zagaĊivaĉ okoline. Energetska efikasnost danas moţe delovati kao
svojevrsni urbanistiĉki i arhitektonski podsticaj, ali i kao polje za primenu inovativnih tehniĉkih i
tehnoloških rešenja.
Odrţiva gradnja je gradnja bazirana na principima odrţivog razvoja, a to je onaj razvoj koji
zadovoljava današnje potrebe na naĉin, da se niĉim ne ugroţava zadovoljenje potreba budućih
generacija. Ona predstavlja jednu od vaţnih mera u borbi protiv klimatskih promena, jer
smanjuje uticaj graĊevinske delatnosti na okolinu putem korišćenja okolini prijateljskih
materijala i tehnologija, kao i kroz implementaciju mera energetski efikasne gradnje, korišćenje
obnovljivih izvora energije i pravilno zbrinjavanje otpada tokom ukupnog ţivotnog ciklusa
graĊevine. Rezultat svega je ĉinjenica da su odrţivi objekti ugodniji za stanovanje, jeftiniji u
odrţavanju i duţeg ţivotnog veka.
60
Odrţivoj potrošnji energije treba dati prioritet racionalnim planiranjem potrošnje, te
implementacijom mera energetske efikasnosti u svim segmentima energetskog sistema neke
zemlje.
Glavni principi odrţive gradnje, koja je jedan od znaĉajnijih segmenata odrţivog razvoja,
su:
- pravilan pristup u projektovanju objekata, koji se ogleda u orijentaciji i obliku
objekta, rasporedu prostorija, korišćenju spoljašnje vegetacije i prirodnog osvetljenja;
- smanjenje gubitaka toplote poboljšanjem toplotne zaštite spoljnih elemenata i
povoljnim odnosom spoljne površine i zapremine zgrade;
- izrada toplotno efikasnog termiĉkog omotaĉa zgrade uz korišćenje energetski
efikasnih prozora, ĉiji je koeficijent prolaza toplote U < 1,40 W/(m2·K);
- povećanje toplotnih dobitaka u grejnoj sezoni povoljnom orijentacijom zgrade i
pasivnim korišćenjem solarne energije;
- korišćenje energetski efikasnih graĊevinskih materijala koji nisu štetni po ţivotnu
sredinu;
- korišćenje energetski efikasnih sistema grejanja, hlaĊenja, ventilacije i klimatizacije i
osvetljenja;
- korišćenje obnovljivih izvora energije (korišćenje pasivnih i aktivnih solarnih sistema,
energije okoline, energije biomase, energije vetra i dr.)
Racionalna potrošnja energije, unapreĊenje energetskih svojstava zgrada i upotreba
obnovljivih izvora energije najznaĉajnije su mere za smanjenje potrošnje primarne energije,
zaštitu ţivotne sredine i za dalji odrţivi razvoj ĉoveĉanstva.
7.3 UNAPREĐENJE ENERGETSKE EFIKASNOSTI ZGRADA
Brojna istraţivanja i studije su pokazali da su zgrade najveći pojedinaĉni potrošaĉi energije
(stambene zgrade i zgrade javne namene u svetu zajedno troše preko 40 % ukupne potrošnje
energije, više od transporta i više od industrije) i veliki izvor emisije gasova sa efektom staklene
bašte, posebno CO2. TakoĊe istraţivanja su pokazala da potrošnja energije za grejanje predstavlja
najznaĉajniji deo energetske potrošnje u zgradama, ali da su i potencijalne uštede energije u
zgradama veće nego za bilo koji drugi sektor. Zato ulaganje u povećanje energetske efikasnosti,
kako kod rekonstrukcije postojećih zgrada tako i kod izgradnje novih zgrada, moţe se smatrati
jedinim od najisplatljivijih naĉina smanjenja štetnih emisija u okolinu, kao i smanjenja troškova
za energiju. Kod izgradnje novih ili rekonstrukcije postojećih zgrada, prilikom izbora
graĊevinskih tehnologija, materijala i elemenata, kao i tehniĉkih sistema treba da budu
zadovoljeni energetski, ekonomski i ekološki zahtevi u optimalnom odnosu.
Dugoroĉno posmatrano, s oĉekivanim poskupljenjem energenata, usklaĊivanjem zakonske
regulative s evropskom i uvoĊenjem propisa sa stroţijim kriterijumima iz podruĉja toplotne
zaštite i uštede energije u zgradama, te razvojem svesti o uštedi energije i zaštiti okoline,
povećanje energetske efikasnosti zgrada trebalo bi postati ustaljena praksa kod odrţavanja i
sanacija postojećih, kao i kod izgradnje novih zgrada. Znaĉi, smanjenje potrošnje energije
moguće je ostvariti graĊenjem novih energetski efikasnih zgrada (povećanjem obavezne toplotne
zaštite novih zgrada), ali i energetskim sanacijama i rekonstrukcijama postojećih zgrada.
Najznaĉajnije mere kojima se moţe poboljšati energetska efikasnost zgrada, bilo da se
grade nove ili energetski saniraju postojeće i tako smanjiti potrošnja neobnovljive primarne
energije (ĉvrstog, teĉnog i gasovitog goriva), a samim doprineti zaštiti ţivotne sredine i odrţivom
razvoju ĉoveĉanstva, su:
- unapreĊenje energetskih performansi omotaĉa zgrade;
61
- unapreĊenje energetskih performansi sistema za grejanja, hlaĊenje, ventilaciju,
pripremu sanitarne tople vode i osvetljenje;
- upravljanje i regulacija sistema za grejanja, hlaĊenje, ventilaciju i klimatizaciju,
pripremu sanitarne tople vode i osvetljenja;
- korišćenje obnovljivih izvora energije i otpadne toplote;
- domaćinsko korišćenje energije itd.
Pod pojmom zgrada podrazumeva se prostor namenjen za kraći ili duţi boravak, obavljanje
neindustrijskih usluga, kulturnih i sportskih manifestacija, obrazovanja itd.
7.4 IZGRADNJA ENERGETSKI EFIKASNIH NOVIH ZGRADA
S obzirom da su zgrade veliki potrošaĉi energije i da ušteda u potrošnji toplotne energije
znaĉajno doprinosi energetskom bilansu neke zemlje to posebnu paţnju treba posvetiti izgradnji
energetski efikasnih novih zgrada, koje će u toku eksploataciji trošiti minimalnu koliĉinu
energiju.
Izgradnji energetski efikasnih zgrada treba pristupiti u fazi projektovanja zgrade, kako bi se
sagledale potrebe zgrada, kao i uslovi koji karakterišu okolinu u kojoj će se one nalaziti. U toj
fazi neophodno je analizirati uticaje spoljašnje sredine na buduće zgradu, a energetsku strategiju
dovesti do ekonomske opravdanosti. Projektovanje energetski efikasne zgrade podrazumeva
optimizaciju svih parametara koji utiĉu na smanjenje potrošnje energije u zgradi, optimalno
pozicioniranje zgrade u zavisnosti od lokalnih klimatskih uslova, projektovanje toplotnog
opterećenja zgrade, izbor svih planiranih sistema (grejanja, ventilacije, klimatizacije, osvetljenja,
elektriĉnih instalacija i sl.), izbor graĊevinskih materijala, izbor i ugradnju zahtevanog nivoa
toplotne zaštite, uz obezbeĊenje neophodnih uslova komfora u eksploataciji.
Poboljšanje energetske efikasnosti zgrada podrazumeva unapreĊenje njihovih energetskih
performansi, upotrebu obnovljivih izvora energije, upotrebu energetski efikasnih ureĊaja,
izvoĊenje energetski efikasnih tehniĉkih sistema, odnosno primenu skupa mera kojima je krajnji
cilj smanjenje potrošnje svih oblika energije uz iste ili bolje uslove u objektu. Ovo se postiţe
sledećim merama [92]:
- orijentaciju i funkcionalni koncept zgrade projektovati tako da se maksimalno
iskoriste prirodni i stvoreni uslovi lokacije (sunce, vetar, zelenilo);
- zgradu projektovati tako da prostorije u kojima se boravi tokom dana budu
orijentisane prema jugu u meri u kojoj urbanistiĉki uslovi to dozvoljavaju;
- projektovati takav oblik zgrade koji obezbeĊuje energetski najefikasniji odnos
površine i zapremine omotaĉa zgrade u odnosu na klimatske faktore lokacije,
okruţenje (prirodno i stvoreno) i namenu zgrade;
- projektovati toplotno zoniranu zgradu, odnosno, grupisati prostorije u zgradi u skladu
sa njihovim temperaturnim zahtevima; zone sa višim temperaturnim zahtevima
projektovati tako da mogu maksimalno da iskoriste prirodne potencijale lokacije
(sunce, vetar, zelenilo);
- maksimizirati upotrebu prirodnog osvetljenja uz omogućavanje pasivnih dobitaka
toplotne energije (osunĉanja) zimi odnosno zaštite od pregrevanja leti adekvatnim
zasenĉenjem (forma objekta ili sistemi zasenĉenja);
- toplotna energija koja kroz zastakljene površine ulazi u prostoriju treba da se ograniĉi
u letnjem danu (kada osim difuznog postoji i direktno sunĉevo zraĉenje);
62
- otvore na zgradi, kao što su prozori, vrata, kanali za ventilaciju, projektovati tako da
gubici toplote u zimskom periodu i toplotno opterećenje u letnjem periodu budu što
manji;
- kada god je to moguće, otvore koncipirati tako da se maksimizira pasivno (prirodno)
noćno hlaĊenje u letnjem periodu (optimizirati sistem prirodne ventilacije);
- optimizirati strukturu zgrade:
prema potrebama i nameni zgrade koristiti termiĉku masu za
ostvarivanje toplotnog komfora u zimskom i letnjem periodu; termiĉka masa
treba da povećava termiĉku inerciju objekta, osim za objekte sa kratkotrajnim
korišćenjem;
uraditi visoko kvalitetnu toplotnu izolaciju celokupnog termiĉkog omotaĉa;
izbegavati toplotne mostove;
izborom vrste materijala i boje materijala minimizirati pojavu toplotnih ostrva.
- strukturu i omotaĉ koncipirati tako da se maksimalno koriste pasivni i aktivni solarni
sistemi i obezbedi zaštita od pregrevanja;
- analizirati mogućnost korišćenja padavina, podzemne i otpadne vode za potrebe
zalivanja, spoljnih pranja i dr., kao i za grejanje i hlaĊenje zgrade, tehniĉke prostorije
(rezervoar i pumpno postrojenje) koje se koriste u gore navedene svrhe, ukoliko su
ukopane, ne uraĉunavaju se u indeks zauzetosti parcele itd.
Znaĉi, najvaţniji faktori o kojima treba voditi raĉuna da bi se izgradila energetski efikasna
zgrada su:
- lokacija zgrade,
- poloţaj zgrade,
- orijentacija zgrade,
- oblik zgrade,
- prostorno oblikovanje zgrade i njene okoline,
- odnos površine otvora i neto površine zgrade,
- omotaĉ zgrade,
- korišćenje energetski efikasnih tehniĉkih sistema u zgradi (sa mogućnošću upravljanja
i regulacije),
- korišćenje obnovljivih izvora energije (solarne energije, energije okoline, energije
biomase, energije vetra i sl.) itd.
Samo izborom optimalnih vrednosti navedenih faktora i njihovom meĊusobnom
usklaĊenošću moguće je u velikoj meri postići znaĉajne uštede energije (izgraditi energetski
efikasnu zgradu). Za pasivan standard gradnje primenjuju se još bolje karakteristike svih
konstruktivnih elemenata i još neki aktivni sistemi kao npr. rekuperacija.
Pozitivni efekti koji se postiţu izgradnjom energetski efikasnih zgrada su:
- niţi troškovi grejanja,
- osiguranje od porasta troškova energije,
- zaštita energetskih resursa,
- drţavni podsticaj,
63
- veća udobnost stanovanja,
- privlaĉan dizajn,
- zaštita ĉovekove okoline itd.
64
8. PRAVNA REGULATIVA U OBLASTI OBNOVLJIVIH IZVORA
ENERGIJE I ENERGETSKE EFIKASNOSTI
8.1 KYOTO PROTOKOL I KLIMATSKE PROMENE
Ţivot na Zemlji nastao je i opstao milionima godina zahvaljujući povoljnim klimatskim
prilikama. Klima se moţe posmatrati kao obnovljivi resurs kojem je energetska komponenta
energija sunca, a materijalna komponenta su okeani kao rezervoari za vodu. Energija sunca
potiĉe kruţenje vode na Zemlji i time omogućava ţivot. Tamo gde nema vode nema ni
kvalitetnog ţivota, npr. u pustinjama. Klimatske promene na zemlji dostigle su takav nivo da se
moţe govoriti o klimatskoj krizi. Vizija izlaska iz te krize je vrlo jasna i to je povratak na manje
štetne izvore energije. MeĊutim, lobiji koji zagovaraju dalju upotrebu fosilnih goriva i nuklearne
energije daleko su premoćniji na trţištu energije i trenutno nema nikakvih naznaka usporavanja
potrošnje "prljavih" izvora energije. Takav pristup mogao bi u budućnosti znatno promeniti
klimu, a time bi ţivot klimatski osetljivih biljaka i ţivotinja bio ugroţen. Pošto sve vrste ţive u
prirodnoj ravnoteţi to bi uticalo na celi biološki sistem Zemlje. Da bi se izbegla takva budućnost
Zemlje, neke drţave poĉele su podsticati programe štednje energije i prelazak na "ĉiste" izvore
energije. Globalno gledano za sada nema velikog napretka u tome, jer je koliĉina energije
dobijena na taj naĉin zanemarljiva prema energiji dobijenoj od fosilnih goriva i nuklearnih
elektrana.
Klimatske promene predstavljaju najveći i najsloţeniji izazov sa kojim se danas suoĉava
ljudsko društvo. Promena klime je posledica promene prirodnog efekta staklene bašte. Poznato je
da postoji prirodan efekat staklene bašte na planeti Zemlji, koji se odnosi na gasove koji
zadrţavaju toplotu emitovanu sa površine Zemlje i zahvaljujući tome Zemlja je pogodna za ţivot
biljnih i ţivotinjskih vrsta. Neke od gasova koji stvaraju efekat staklene bašte ljudi proizvode u
svakodnevnim aktivnostima. Ta dodatna koliĉina koju proizvode ljudi glavni je krivac za
pojaĉani efekat staklene bašte. Civilizacija, pogotovo njen najrazvijeniji deo, proizvodi previše
ovih gasova (naroĉito CO2), pa oni apsorbuju sve više toplote i sve više zagrevaju Zemlju. Ova
pojava se naziva globalno zagrevanje. Oslanjanje celokupnog razvoja ĉoveĉanstva na
proizvodnju energije sagorevanjem fosilnih goriva povećalo je emitovanje gasova sa efektom
staklene bašte u atmosferu. Da bi se globalno zagrevanje svelo na najmanju moguću meru,
neophodno je da se energija proizvodi i koristi na naĉin koji ne ugroţava ţivotnu sredinu i klimu.
Sa razvojem tehnologije i tehnike ĉovek je zapoĉeo proces korišćenja resursa planete, te su
se kao rezultati takvih delovanja pojavili mnogobrojni nusproizvodi, meĊu koje spadaju i gasovi
sa efektom staklene bašte, slika 11.1. Efekat staklene bašte “The green house effect” se odnosi na
gasove koji Zemlju odrţavaju toplom i kojima pripada najveća zasluga za postojanje ţivota na
njoj. Poslednjih decenija, primećeno je znatno povećanje temperature na Zemlji. Neke od gasova
koji stvaraju efekat staklene bašte ljudi proizvode u svakodnevnim aktivnostima i glavni su
uzroci pojaĉanog efekta staklene bašte.
Slika 11.1. Emisija gasova sa efektom staklene bašte u atmosferu smatra se glavnim
uzrokom globalnog zagrevanja
65
Ujedinjene nacije su uvidele prestojeći problem zagaĊenja ţivotne sredine, te su već 1987.
godine predloţile meĊunarodni sporazum kojim bi se umanjio ljudski uticaj na sloj ozona O3.
Ovaj sporazum je poznat kao Protokol iz Montreala, te je njime ograniĉena upotreba supstanci
koje uzrokuju oštećenja ozonskog omotaĉa.
Klimatske promene su predmet opšte paţnje i globalno su rešavane na razliĉitim
konferencijama. Nakon konferencije Ujedinjenih nacija o ţivotnoj sredini i razvoju (UNFCCC),
odrţanoj u leto 1992. godine u Rio de Ţaneiru, pojam odrţivog razvoja (Sustainable
Development) postao je vodeći pojam u oblasti politike o ţivotnoj sredini. Zatim su Kjoto
protokolom, usvojenim 1997 godine, pokrenuti koraci ka ograniĉenju, odnosno smanjenju
emisije štetnih gasova u zemljinu atmosferu. Zemlje potpisnice Kjoto protokola teţe da smanje
emisije CO2 za 8% do 2012. godine.
Potragu za novim izvorima energije podstakla je i ograniĉenost fosilnih goriva koja se
masovno eksploatišu. Svetske zalihe nafte se neprekidno smanjuju, a cena nafte raste, zbog ĉega
ova sirovina, prema nekim procenama, već sredinom 21. veka neće biti dovoljno komercijalna.
Na skupu Ujedinjenih nacija o klimatskim promenama, odrţanom u maju 2011. u Abu Dabiju,
zakljuĉeno je da bi do 2050. obnovljivi izvori energije, poput sunĉeve i energije vetra, mogli
zadovoljavati i do 80 [%] potreba za energentima u svetu ĉime bi se znaĉajno pomoglo
suzbijanju promene klime.
172 drţave koje su do sada potpisale i ratifikovale Kyoto protokol trenutno proizvodi 61,6
[%] ukupnih svetskih emisija gasova sa efektom staklene bašte. Uz Ameriku protokol nije
ratifikovala ni Australija, a Kina i Indija iako su ga ratifikovale nisu duţne po sadašnjem
sporazumu smanjiti emisiju gasova sa efektom staklene bašte te se s pravom postavlja pitanje
proizvodi li Kyoto protokol neke znaĉajne efekte, naroĉito ako se uzme u obzir da naprimer
Amerika šalje u atmosferu daleko najviše opasnih gasova sa efektom staklene bašte od svih
drţava, a još nije ratifikovala sporazum.
Iako je broj zemalja koji je potpisao Kjoto protokol uvećan, klimatske promene su u
porastu, a globalno zagrevanje sve veće. Usprkos ĉinjenici da su u nekim poljima postignuti
znaĉajniji napreci u pokušajima ako ne spreĉavanja, a onda barem ublaţavanja globalnih
klimatskih promena, sveopšti napredak još uvek nije zadovoljavajući tako da na tom polju još
postoji dosta nesigurnosti i nejasnoća koje će trebati rešiti ţeli li se stati na kraj globalnom
zagrevanju.
Glavni problemi kod Kyoto protokola su da uopšte nije prihvaćen (SAD) i veliki troškovi
zamene trenutnih "prljavih" izvora energije "ĉistim" izvorima energije. Pod pojmom "prljavi"
izvori energije misli se na spaljivanje biomase i na fosilna goriva, dok se pod pojmom "ĉisti"
izvori energije misli na nuklearne elektrane i obnovljive izvore bez biomase.
Emisije gasova sa efektom staklene bašte u atmosferu nisu se znatno smanjile, a protivnici
Kyoto protokola koji bi trebao imati glavnu ulogu u tome istiĉu kako bi smanjenje emisija u
skladu s zahtevima Kyoto protokola predstavljalo prevelik teret ekonomiji. Već su provedene
detaljne analize koje su pokazale kako ekonomski gubici ne bi bili toliko drastiĉni kako ih
prikazuju protivnici Kyoto protokola te bi u odnosu s pozitivnim efektima smanjenja emisije
gasova sa efektom staklene bašte bili vrlo prihvatljivi.
MeĊutim, sam Kyoto protokol neće biti dovoljan i bez odgovarajuće zakonske podrške te je
zato potreban i rad na tom polju, a osim same emisije gasova sa efektom staklene bašte kao
trenutnog problema broj jedan, treba rešiti i pitanja spreĉavanja ekoloških katastrofa i zagaĊenja
prirode uopšte.
66
8.2 PRAVNA REGULATIVA U OBLASTI ENERGETSKE EFIKANOSTI U
EVROPSKOJ UNIJI
EU i njene ĉlanice dodatno promovišu nuţnost i donose konkretne planove za povećanje
energetske efikasnosti u svim sektorima korišćenja energije. U cilju povećanja energetske
efikasnosti kao mere smanjenja emisije štetnih gasova koji stvaraju efekat staklene bašte, EU
promoviše primenu novih, savremenih tehnologija i ĉini stalne napore za oĉuvanje okoline. EU
sistemskim merama upućuje ĉlanice na stalno povećanje energetske efikasnosti. U tom smislu
donesene su brojne direktive i postavljeni konkretni ciljevi ostvarenja veće energetske efikasnosti
i smanjenja narušavanja postojeće ekološke ravnoteţe na Zemlji.
Evropske direktive definišu mehanizme i principe koji se moraju primenjivati u svakoj
drţavi ĉlanici kao platforma za regulative i propise u graĊevinarstvu. Ĉlanice EU imaju obavezu
da svoje standarde redovno usklaĊuju saglasno sa evropskim i stepenom tehnološkog razvoja. EU
uslovljava nivo energetske efikasnosti za sve novoizgraĊene zgrade (poĉev od 01.01.2006.
godine) i obavezuje vlasnike postojećih zgrada da u odreĊenom vremenu povećaju energetsku
efikasnost starih objekta.
Briga o energiji i ţivotnoj sredini zaokupirala je svetsku struĉnu javnost. Ovim pitanjima
posvećene su mnoge konferencije, savetovanja i struĉni radovi već dugi niz godina u razvijenom
svetu. Naime, nameće se neprestana dilema: kako obezbediti dovoljnu koliĉinu energije
neophodnu za potrebe objekata u kojima ljudi borave, a da to nema negativne posledice na
ţivotnu sredinu i prirodnu ravnoteţu na planeti. Vaţnost oĉuvanja ţivotne sredine i štednje
energije uvidele su mnoge zemlje u svetu, a meĊu njima i zemlje ĉlanice Evropske unije, te su u
tom cilju proteklih godina donele odgovarajuće standarde i direktive i svoje zakonodavstvo
prilagodile ovim dokumentima, poštujući lokalne klimatske uslove, kao i stepen ekonomske i
tehnološke razvijenosti. U Evropi je nuţnost za sprovoĊenje mera energetske efikasnosti
graĊevinskih objekata prvi put prepoznata u SR Nemaĉkoj 1977. godine, kada je uvedena
Odredba o toplotnoj zaštiti, ĉime su uvedene zakonske norme za toplotnu zaštitu u zgradama.
Najznaĉajnije direktive koje je EU donela u oblasti energetske efikasnosti su:
- Direktiva o energetskim karakteristikama zgrada EPBD direktiva 2002/91/EC
(Energy Performance of Buildings Directive);
- Direktiva o energetskim karakteristikama zgrada EPBD recast 2010/31/EU (Energy
Performance of Buildings Directive recast);
- Direktiva o energetskoj efikasnosti 2012/27/EU (Directive on energy efficiency
2012/27/EU);
- Direktiva 2010/30/EU;
- Directives 2009/125/EC;
- Directives 2004/8/EC;
- Direktiva o energetskoj efikasnosti i energetskim uslugama 2006/32/EC;
- Direktiva o uspostavljanju okvira za definisanje zahteva za eko-dizajnom proizvoda
koji koriste energiju 2005/32/EU;
- Direktiva o usklaĊivanju zakonskih i upravnih propisa drţava ĉlanica o graĊevinskim
proizvodima 89/106/EEC;
- Direktiva o korišćenju obnovljivih izvora energije 2009/28/EC;
- Direktiva o ograniĉavanju emisije ugljen-dioksida povećanjem energetske efikasnost
93/76/EEC idt.
67
Zemlje ĉlanice donose nacionalne propise na bazi ovih direktiva poštujući okvirne zahteve
i uvaţavajući specifiĉnosti svog podneblja.
8.2.1 DIREKTIVA O ENERGETSKIM KARAKTERISTIKAMA ZGRADA EPBD
RECAST 2010/31/EU
Da bi se pojaĉali zahtevi za energetskim karakteristikama zgrada, kao i da bi se razjasnile i
pojednostavile neke odredbe Direktive o energetskim karakteristikama zgrada EPBD
2002/91/EC, nastala je Direktiva o energetskim karakteristikama zgrada EPBD Recast
2010/31/EU (Direktiva EPBD Recast 2010/31/EU - Energy Performance of Buildings Directive
Recast 2010/31/EU). Ovom Direktivom naglašena je vaţnost poboljšanja energetskih
performansi zgrada i uvedene su stroţije mere i zahtevi za sve zemlje ĉlanice EU. Direktivom se
zahteva da sve ĉlanice EU do 2012. godine prilagode svoje zakone i nacionalne propise
zahtevima Direktive, uzimajući u obzir specifiĉnosti svoga podneblja.
Ova direktiva zahteva da sve ĉlanice Evropske unije:
- Primenjuju zajedniĉku metodologiju za izraĉunavanje energetske efikasnosti zgrada,
koja uzima u obzir lokalne klimatske uslove;
- Primenjuju minimalne zahteve u pogledu energetske efikasnosti pri izgradnji novih
zgrada;
- Primenjuju minimalni zahtevi u pogledu energetske efikasnosti pri većem renoviranju
velikih postojećih zgrada;
- Primenjuju minimalne zahteve u pogledu energetske efikasnosti tehniĉkih sistema u
objektu;
- Da sve nove zgrade od 31.12.2020. budu energetski neutralne ili potpuno energetski
efikasne (ne troše energiju iz mreţe i ne emituju CO2);
- Uvedu redovnu kontrola sistema grejanja sa kotlovima nominalne snage preko 20
[kW] i sistema klimatizacije nominalne snage preko 12 [kW], tako da njihov uĉinak
moţe da se prati i optimizuje;
- Uvedu energetsku sertifikaciju zgrada;
- Uvedu nezavisni sistem kontrole sertifikata energetske efikasnosti i izveštaja o
kontroli;
- Uvedu sankcije za nepoštovanje EPBD Recast-a, uvedu detaljniju i rigorozniju
proceduru za izdavanje energetskih sertifikata itd.
Zahtevi izloţeni u ovoj Direktivi su minimalni i ne spreĉavaju nijednu drţavu ĉlanicu, da
sprovodi i uvodi stroţije standarde
Rezultati koji se oĉekuju od ove Direktive su:
- smanjenje potrošnje energije na nivou EU za 5-6% do 2020. godine,
- smanjenje emisije CO2 na nivou EU za 5% do 2020. godine,
- otvaranje od 280.000 do 450.000 novih radnih mesta na nivou EU do 2020. godine
itd.
8.2.2 AKCIONI PLAN ENERGETSKE EFIKASNOSTI DO 2020 GODINE (DONESEN
2008 GOD.)
Septembra 2008. godine, Evropski parlament je usvojio paket propisa o klimatskim
promenama (akcioni plan energetske efikasnosti do 2020 godine, nazvan 3×20 %), koji ima za
cilj:
68
- da se do 2020. godine obezbedi smanjenje emisije gasova sa efektom staklene bašte
(meĊu kojima i ugljen-dioksida) za 20% u odnosu na 1990.,
- da se do 2020. godine merama energetske efikasnosti ostvare uštede u potrošnji
energije od 20% u odnosu na 1990., i
- da se do 2020. godine udeo energije proizvedene iz obnovljivih izvora u ukupnoj
potrošnji energije u Evropskoj uniji poveća na 20%.
Akcioni plan donesen 2008 godine, Evropske komisije o energetskoj efikasnosti sadrţi
paket mera koje pokrivaju ekonomski isplatljive i energetski efikasne inicijative iz oblasti:
- energetske efikasnosti kućnih ureĊaja,
- energetske efikasnosti zgrada,
- promovisanja niskoenergetskih i pasivnih kuća,
- energetske efikasnosti u saobraćaju,
- energetske efikasnosti u proizvodnji i distribuciji energije,
- modela finansiranja energetske efikasnosti,
- promovisanja i podizanje svesti o energetskoj efikasnosti itd.
Već sada se rade planovi za 2030. godinu, koji su ambiciozniji i razlikuju se od zemlje do
zemlje.
8.3 PRAVNA REGULATIVA U OBLASTI ENERGETSKE EFIKASNOSTI U
REPUBLICI SRBIJI
Republika Srbija, kao zemlja koja ţeli da pristupi Evropskoj uniji, usklaĊuje svoj
zakonodavni okvir sa svim direktivama Evropske unije te preuzima i ispunjava sve obaveze koje
te direktive nalaţu.
Osnivanjem Energetska zajednice, ĉije su ĉlanice: 27 drţava Evropske unije te Albanija,
Crna Gora, Bosna i Hercegovina, Makedonija, Srbija i UNMIK – Kosovo) Evropska unija je
proširila svoje unutrašnje trţište energije na jugoistoĉnu Evropu te otvorila mogućnost širenja na
sve one koji iskaţu interes.
Potpisivanjem ugovora sa Energetskom Zajednicom, u Atini 25. oktobra 2005. god.,
Republika Srbija je preuzela obavezu uvoĊenja Evropskih Direktiva u nacionalno zakonodavstvo.
Republika Srbija je usvojila sledeću pravnu regulativu u kojoj se razmatra energetska
efikasnost:
- Zakon o energetici (donesen 2004. god.);
- Zakon o energetici (donesen 2011. god.);
- Strategija razvoja energetike Republike Srbije do 2015. godine;
- Program ostvarivanja strategije razvoja energetike Srbije za period od 2007-2012.
godine (donesen 2005. god., izmene i dopune - Novembar 2009.);
- Zakon o prostornom planu Republike Srbije od 2010 do 2020 (donesen 2010.);
- Zakon o planiranju i izgradnji (donesen 2009), uvodi energetsku sertifikaciju zgrada i
definiše urbanistiĉko planske uslove za izgradnju postrojenja koja koriste obnovljive
izvore energije;
- Zakon o efikasnom korišćenju energije (donesen 15 marta 2013 god.);
- Pravilnik o energetskoj efikasnosti zgrada (donesen 2011);
69
- Pravilnik o uslovima, sadrţini i naĉinu izdavanja sertifikata o energetskim svojstvima
zgrada (donesen 2011);
- Nacionalni program zaštite ţivotne sredine (podstiĉe primenu mera energetske
efikasnosti i obnovljivih izvora energije, kao mera zaštite ţivotne sredine);
- Strategija ĉistije proizvodnje (podstiĉe primenu mera energetske efikasnosti i
obnovljivih izvora energije u proizvodnom sektoru);
- Zakon o zaštiti vazduha - definiše graniĉne vrednosti emisije za postrojenja koja
koriste biomasu kao gorivo;
- Zakon o zaštiti ţivotne sredine - racionalno korišćenje prirodnih resursa-fondovi za
ţivotnu sredinu na lokalnom nivou;
- Zakon o upravljanju otpadom - korišćenje otpadnih tokova za proizvodnju energije
(biodizel, biogas) izgradnja postrojenja za korišćenje deponijskog gasa itd.
8.3.1 ZAKON O EFIKASNOM KORIŠĆENJU ENERGIJE (DONESEN 15 MARTA
2013 GOD.)
Skupština Srbije je 15. marta usvojila Zakon o efikasnom korišćenju energije koji treba da
doprinese povećanoj sigurnosti snabdevanja, smanjenju uvozne zavisnosti, povećanju
konkurentnosti privrede i standardu graĊana. Novina je da se uvodi naplata toplotne energije u
sistemima daljinskog grejanja prema potrošnji, kao i uspostavljanje budţetskog fonda za
energetsku efikasnost kojim će upravljati nadleţno ministarstvo.
Novac iz Fonda za energetsku efikasnost dodeljivaće se na javnim konkursima, a uslov za
investicione projekte biće energetski pregled, odnosno elaborat o energetskoj efikasnosti.
Sredstva iz tog fonda će se koristiti za finansiranje ili sufinansiranje projekata i aktivnosti
usmerenih na efikasnije korišćenje energije.
Konkretno će se sredstvima iz Fonda finansirati unapreĊenje energetske efikasnosti u
privatnim, javnim, poslovnim i drugim objektima i to zamenom i modernizacijom kotlova i
toplotnih podstanica, instalacija grejanja, unutrašnjeg osvetljenja, kao i korišćenjem obnovljivih
izvora energije u industrijskim preduzećima i komunalnim sistemima.
Primene odredaba Zakona o Fondu za energetsku efikasnost poĉeće 1. januara 2014.
godine.
Po novom zakonu, zahtevaće se ekodizajn, a energetska efikasnost biće uvedena kao
kriterijum u javne nabavke.
Uvode se i organizovano upravljanje energijom, energetski pregledi objekata, oznaĉavanje
proizvoda koji znatno utiĉu na potrošnju energije, kao i minimalni zahtevi u pogledu energetske
efikasnosti.
Lokalne samouprave sa više od 20.000 stanovnika moraće po novom zakonu da donesu
program unapreĊenja energetske efikasnosti u transportu u roku od tri godine.
Za kršenje Zakona predviĊene su novĉane kazne od 5.000 dinara do tri miliona dinara.
Zakonom o efikasnom korišćenju energije ide se ka strateškom planu i meĊunarodnoj
obavezi Srbije da uštedi najmanje 9% bruto finalne potrošnje energije do 2018. godine, a
planirano je i smanjenje emisije ugljen dioksida za oko 9% do 2030. godine. Potrošnja energije u
Srbiji zavisna je od uvoza energenata - ĉak 33,6 % se uvozi. Emisija gasova sa efektom staklene
bašte iz energetskog sektora u Srbiji dostiţe 76%.
Napomena: Naroĉitu pažnju obratiti na delove koji su naznaĉeni
crvenim slovima.
