Ekologické dopady využívania energie

Najdôležitejšími negatívnymi prejavmi spaľovania fosílnych palív sú globálne klimatické zmeny, ktoré sú výsledkom emisií skleníkových plynov nepoznajúcich hranice štátov. Podobne je to aj s emisiami síry, ktoré majú cez hraničný charakter, sú zodpovedné za kyslé dažde a viditeľne sa prejavujú napr. odumieraním stromov na mnohých miestach sveta. KLIMATICKÉ ZMENY
Počas uplynulých dvoch desaťročí sa výrazne zvýšil medzinárodný záujem o emisie tzv. skleníkových plynov, ktorým sa pripisuje hlavná zodpovednosť za nárast teploty na Zemi. Klimatické zmeny výrazne ovplyvnia sociálnu a ekonomickú situáciu väčšiny obyvateľov Zeme. Globálne otepľovanie znamená postupný nárast priemernej celosvetovej teploty vzduchu, morí a oceánov. Dnes existuje veľké množstvo údajov o tom, že teplota Zeme počas posledných 150 rokov stále narastá. Tento nárast predstavuje asi 0,3 ° C za desaťročie a väčšina klimatológov je presvedčená o tom, že je to dôsledok zvyšujúcej sa koncentrácie skleníkových plynov v atmosfére. Najdôležitejším skleníkovým plynom je oxid uhličitý – CO2. Väčšina emisií CO2 pochádza z elektrární na fosílne palivá, automobilov a priemyslu. Spaľovanie fosílnych palív prispieva až 80 percentami k celosvetovým antropogénnym emisiám CO2.
KYSLÉ DAŽDE
Iným dôsledkom spaľovania fosílnych palív a následných emisií škodlivín do ovzdušia sú tzv. kyslé dažde. V procese spaľovania uhlia, ropy ale aj zemného plynu dochádza k emisiám niektorých plynov ako sú napr. oxid síričitý (SO2) a oxidy dusíka (NOx). Hoci existujú aj prírodné zdroje emisií týchto oxidov (vulkanickú činnosť, rozklad organizmov), viac ako 90% emisií síry a 95% emisií dusíka vznikajúcich v Severnej Amerike a Európe má pôvod v ľudskej činnosti. Keď sa raz tieto plyny dostanú do atmosféry, prechádzajú v dôsledku chemických reakcií na sekundárne škodliviny ako sú kyselina síričitá alebo dusičitá, ktoré sú ľahko rozpustné vo vode. Výsledkom sú potom zrážky, ktoré majú kyslú povahu. Jedným z najdôležitejších problémov spojených s kyslými dažďami je, že dažde prenášajú kontamináciu veľmi ľahko a rýchlo z oblastí zdroja znečistenia do oblastí kde žiadne emisie nie sú. Vysoké komíny elektrární a tovární majú zabezpečiť, aby sa znečistenie nedostávalo do okolitých miest, ale bolo rozptýlené v atmosfére. Keď sú tieto škodliviny absorbované vzdušnou vlhkosťou, okysľujú ju a následne sa dostávajú do ovzdušia, kde sú súčasťou oblakov.

Oblaky sú unášané vetrom a kyslé dažde sa tak dostávajú do veľmi vzdialených oblastí od zdroja. Švédsko je jednou z takto postihnutých krajín, kde obrovské emisie síry z východoeurópskych elektrární prakticky zničili život v mnohých jazerách. Dôsledkom spaľovania uhlia v Európe bolo, že v období rokov 1950 a 1980 sa zvýšila kyslosť dažďov až desaťnásobne. Začiatkom 80-tych rokov sa však kyslosť začala znižovať v dôsledku opatrení, ktoré boli prijaté na medzinárodnej úrovni. Napriek tejto snahe však problém kyslých dažďov naďalej pretrváva. POŠKODENIE STROMOV A PôDY
Dopadajúci kyslý dážď ovplyvňuje lesy a iné živé organizmy, jazerá i vodné toky. V mnohých krajinách sveta došlo k poškodeniu stromov práve následkom kyslých dažďov. Postihnuté stromy strácajú listy resp. ihličie a stenčujú sa pri vrchole. Niektoré stromy sú tak vážne zasiahnuté kyslými dažďami, že postupne odumierajú. Stromy tiež pre svoj rast potrebujú zdravú pôdu. Kyslé dažde sú však pôdou absorbované a na mnohých miestach je okyslenie pôdy tak významné, že pre stromy je prakticky nemožný ich ďalší vývoj. Následkom toho sú stromy citlivejšie na vonkajšie vplyvy ako sú vírusy, huby alebo hmyz, ktorým nie sú schopné vzdorovať a umierajú. POŠKODZOVANIE BUDOV
Kyslé dažde môžu mať vážny vplyv aj na stavby. Materiály ako sú kameň, rôzne nátery a maľby alebo iné štruktúry, vrátane kovov, sú nimi poškodzované alebo často úplne zničené. Kyslé dažde doslova pomaly “požierajú” materiál až pokiaľ sa úplne nerozpadne. Stavebné materiály sa tak začínajú rozdrobovať, kovové konštrukcie korodujú, farby v maľbách miznú a na skle sa usadzujú inkrusty. Na mnohých miestach sveta boli takto zničené stavebné pamiatky, ktoré v minulosti prežili stáročia, ale neprežili posledné desaťročia. Príkladom môže byť katedrála Sv. Pavla v Londýne, ktorej kamenné múry boli “rozožraté” kyslými dažďami. V Ríme bola Michelangelova socha Marka Aurélia odstránená z verejného priestranstva, aby bola uchránená pred pôsobením vzdušného znečistenia.
JAZERÁ
Kyslé dažde po tom ako dopadnú na pôdu, sú odnášané vodou do jazier a vodných tokov. Väčšina živých vodných organizmov - zvierat i rastlín - nie je schopná tolerovať zvýšené úrovne kyslosti vody. Postupne sú otravované škodlivými látkami, ktoré kyslé dažde vymývajú z pôdy. Na mnohých miestach sveta je dnes pozorované viditeľné odumieranie živých organizmov vo vodách riek a jazier. Príkladom sú tisícky jazier v Škandinávii bez akejkoľvek známky života, či už rastlinného alebo živočíšneho pôvodu.

Počas niekoľkých desaťročí boli tieto jazerá systematicky okysľované kyslými dažďami, ktoré pochádzali z Anglicka, Škótska a Východnej Európy. Za posledných asi 70 rokov sa zvýšila úroveň kyslosti švédskych jazier až 1000-násobne.
Pôsobenie životného prostredia na vodné organizmy je veľmi komplexné. Ak vyhynie jeden organizmus, iné sú ohrozené tiež, pretože sú vzájomne na seba viazané v rámci potravinového reťazca. Najskôr dochádza k okysleniu vody, takmer bez vplyvu na organizmy, avšak potom keď kyslosť klesne po pH 6,0, začnú odumierať niektoré druhy hmyzu a planktónu. Pri kyslosti vody pH = 5,0 sú pozorovateľné väčšie zmeny v spoločenstve planktónu a presadzovať sa začínajú menej žiadúce druhy machov a planktónu. To má za následok zníženie populácie niektorých druhov rýb. Zvyčajne najzraniteľnejšími sú najhodnotnejšie druhy rýb. Pod úrovňou pH 5,0 sa ryby vo vode prakticky nevyskytujú, dno je pokryté nerozpadnutým materiálom a na brehoch prevládajú machy. Pozemné živočíchy bývajú taktiež postihnuté, nakoľko ich život závisí na vodnom systéme. Mnoho vtákov sa živí rybami. Po tom, čo ryby vymiznú, strácajú sa aj niektoré populácie vtákov, a kyslé dažde vedú k poškodzovaniu tak živočíšnych ako aj rastlinných druhov. ĽUDSKÉ ZDRAVIE
Ľudia sú závislí na potrave, vode a vzduchu, ktorý dýchajú. Všetky tieto zložky sú ovplyvňované kyslým spádom a vplývajú tak na kvalitu ľudského zdravia. Väčšina medzinárodných štúdií poukazuje na to, že existuje závislosť medzi znečistením a dýchacími problémami v citlivej časti ľudskej populácie, kam patria napr. deti, starší a chorí ľudia. Kyslé dažde taktiež robia niektoré toxické prvky ako sú hliník, meď a ortuť rozpustnejšími, čím sa tieto škodliviny ľahšie dostávajú do ľudského organizmu. Kyslý spád zvyšuje koncentráciu týchto látok v neupravenej pitnej vode. Bolo preukázané, že vysoké koncentrácie hliníka v pôde zabraňujú rastlinám prijímať živiny zo zeme a tým vedú k ich poškodzovaniu až odumieraniu. ZNEČISTENIE OVZDUŠIA
Popri skleníkových plynoch a kyslých dažďoch má spaľovanie fosílnych palív za následok aj znečistenie ovzdušia inými škodlivinami ako sú napr. prchavé organické látky (VOCs) alebo tuhé častice (prach). Veľkou mierou sa na emisiách týchto škodlivín podieľa automobilová doprava. Emisie NOx prispievajú k tvorbe prízemného ozónu. Ozón (O3) je jedným z najdôležitejších stopových prvkov v atmosfére.

Koncentrácie ozónu vznikajúceho v prízemnej vrstve v dôsledku fotochemickej reakcie oxidov dusíka alebo VOCs , podľa svetovej zdravotnej organizácie WHO vysoko prevyšujú prípustné koncentrácie na mnohých miestach sveta – hlavne vo veľkých mestách s veľmi rozvinutou dopravou. V prízemnej vrstve atmosféry je ozón silný oxidant , ktorý pri vyšších koncentráciách je škodlivý pre ľudské zdravie, rastliny alebo materiály. Vo vyšších vrstvách atmosféry ozón je dôležitým skleníkovým plynom.
ZNEČISTENIE MORÍ A OCEÁNOV
Ľudia majú často predstavu, že moria a oceány sú schopné pohltiť obrovské množstvá čohokoľvek, čo sa do nich vypustí. Skutočnosťou však je, že znečistenie týchto vôd je viditeľné takmer na všetkých miestach. Transport ropy je významným zdrojom znečistenia svetových morí. Po tom, čo sa výrazne zvýšila ťažba ropy v 20. storočí, zvýšil sa aj objem transportovanej ropy po celom svete (hlavne po mori). Aby bola doprava čo najlacnejšia, postupne sa zväčšovali aj ropné tankery, ktoré sú v súčasnosti zďaleka najväčšími komerčnými plavidlami. Napriek všetkým bezpečnostným opatreniam vo svete stále dochádza k nehodám tankerov, pri ktorých unikajú do mora obrovské objemy ropy s katastrofálnymi dôsledkami na životné prostredie. V období od roku 1970 do 1985 došlo k 186 veľkým nehodám, pri ktorých uniklo v priemere viac ako 1300 ton ropy. Najväčšou nehodou bolo stroskotanie tankeru Exxon Valdez v roku 1989 pri pobreží Aljašky. Pri nehode uniklo 39.000 ton ropy a bolo znečistené územie s rozlohou 3000 štvorcových kilometrov. Ropa z tankerov neuniká len pri nehodách , ale aj pri bežnej prevádzke. Tankery sú totiž z hľadiska účinnosti prepravy naplnené pri ceste naspäť vodou, ktorú vypúšťajú do mora pri ich plnení ropou v prístavoch. V EÚ existuje viacero scenárov o možnom príspevku obnoviteľných zdrojov k celkovej energetickej bilancii. Dvanásťpercentný podiel do budúcnosti bol však zvolený ako realistický. V oblasti elektro-energetiky by mal byť dosiahnutý inštaláciou slnečných článkov s celkovým výkonom 3000 MW (3 veľké atómové elektrárne) na viac ako 1 milióne striech, inštalovaním 40.000 MW vo veterných elektrárňach, 1000 MW v elektrárňach na biomasu a ďalších 1000 MW v geotermálnych elektrárňach. V súčasnosti využívané obnoviteľné zdroje zahrňujú hlavne veľké vodné elektrárne, u ktorých sa vzhľadom na negatívne dôsledky na životné prostredie, do budúcnosti v EÚ nepredpokladá ďalší rozvoj. V oblasti výroby tepla sa nárast očakáva hlavne z biomasy a inštaláciou asi 100 milión m2 slnečných kolektorov. Inštalovaný výkon v tepelných čerpadlách by mal dosiahnuť 2 milióny MW. Tento program by si mal do roku 2010 vyžiadať investície asi 165 miliárd Eúr.

Jeho prínosom však bude aj vytvorenie približne 900.000 nových pracovných miest a zníženie emisií CO2 o 402 milión ton ročne. Z odhadovaného počtu nových pracovných príležitostí pripadá podľa Európskej asociácie pre veternú energiu asi 320.000 na vybudovanie cieľových 40.000 MW vo veterných elektrárňach. Asociácia pre fotovoltaiku (výroba elektriny zo slnečnej energie) predpokladá, že 3000 MW znamená asi 100.000 pracovných miest a Federácia výrobcov slnečných kolektorov predpokladá prírastok asi 250.000 pracovných miest. Zvyšok predstavuje tvorba nových pracovných miest v oblasti využívania biomasy (asi 230.000). Zabezpečenie domáceho cieľa by však nebolo jediným prínosom k tvorbe pracovných príležitostí. Experti odhadujú, že pri takomto rozvoji by významne vzrástla aj exportná schopnosť krajín EÚ, čo by viedlo k tvorbe ďalších asi 350.000 pracovných miest viazaných na zabezpečenie exportu. Dokument EÚ “White Paper” tiež prináša návrh opatrení na zabezpečenie realizácie tohto cieľa, ktoré zahrňujú daňové a iné finančné zvýhodnenia. Tvorba pracovných príležitostí je jednou z najdôležitejších hybných síl rozvoja obnoviteľných zdrojov.
EXTERNÉ NÁKLADY A FOSILNÉ PALIVÁ
Hoci stanoviť externé náklady je mimoriadne zložité, čo súvisí s tým, že je len veľmi ťažké určiť cenu dôsledkov znečistenia životného prostredia a v mnohých prípadoch to ani nie je možné (napr. cenu dôsledkov globálnych klimatických zmien), vo svete existuje viacero štúdií, ktoré poukazujú na to, že tieto náklady sú značné. Napríklad nemecká štúdia uvádza, že externé náklady na výrobu elektriny, bez započítania dôsledkov klimatických zmien, sa pohybujú v rozsahu od 0,024 – 0,055 USD za kilowatthodinu (1,05 - 2,45 Sk/kWh) a v prípade jadrových elektrární je to až 2,7 Sk/kWh. Ak by boli tieto náklady zahrnuté do cien energie, obnoviteľné zdroje by boli na mnohých miestach sveta v oveľa lepšej pozícii, ako sú dnes a ich presadzovanie sa na trhu s energiou by bolo podstatne jednoduchšie. V tejto súvislosti je nutné poznamenať, že situácia nie je nemenná a pomaly sa vyvíja v prospech obnoviteľných zdrojov. Niektoré z týchto palív ako napr. drevo, bioplyn, veterná energia sú už dnes schopné vo viacerých rozvinutých krajinách (SRN, Rakúsko, Švédsko a i.) konkurovať klasickým palivám. Ukazuje sa, že aj tie najdrahšie spôsoby výroby energie, napr. fotovoltaickými článkami, by sa po započítaní externých nákladov do cien a pri ich masovej výrobe stali cenovo porovnateľné s tými palivami, ktoré využívame dnes.

DOTÁCIE DO ENERGETIKY
Hoci ceny energie z fosílnych palív nezohľadňujú škody na životnom prostredí, sú často nereálne nízke aj v dôsledku rôznych priamych či nepriamych dotácií. Pritom je pozoruhodné, že veľmi často technológie s najhorším dopadom na zdravie človeka a životné prostredie získavajú najväčšiu podporu zo strany štátu (uhoľné baníctvo). Napríklad v USA fosílne palivá a jadrová energetika dostávajú až 90 % štátnych peňazí investovaných ročne do energetiky (výskum a vývoj), pričom obnoviteľné zdroje alebo technológie na úspory energie dostávajú len minimum (solárne technológie len asi 3 % štátnych zdrojov). Podobná - a v mnohých prípadoch ešte horšia situácia - je v iných krajinách. U nás ako príklad môže slúžiť dlhodobá štátna podpora a snaha o záchranu ekonomicky neefektívneho hnedo-uhoľného baníctva, ktorého energetický zisk by bolo možné nahradiť napr. biomasou. Podpora rozvoja biomasy u nás je však v porovnaní s uhlím takmer zanedbateľná.