POWRÓT

ZARZĄDZANIE ŚRODOWISKIEM - SEMESTR II

Spełnienie potrzeb populacji ludzkiej, a globalne zasoby środowiska - przemysł, infrastruktura a środowisko


Spis treści rozdziału - tutaj kliknij

Podział zasobów środowiska
Ogólna charakterystyka wybranych składników środowiska
Kryzys energetyczny
Ślad ekologiczny

 

Podział zasobów środowiska

   



Bobrowy Jar

Naukowcy dzielą zasoby środowiska na dwie grupy - odnawialne i nieodnawialne. Kryterium podziału jest stopień odtwarzalności zasobów środowiska.
Zasoby odnawialne to zasoby mogące ulec odtworzeniu nawet przy rosnącej ich eksploatacji. Należą do nich: woda, gleba, żywność, surowce pochodzenia roślinnego (lasy, łąki, itp.).
Najważniejszym odnawialnym bogactwem jest woda, która krąży i nieustannie odnawia się w tak zwanym cyklu hydrologicznym. Parująca znad mórz woda transportowana jest atmosferą w kierunku lądu, gdzie spada w postaci deszczu lub śniegu, a następnie z powrotem przemieszcza się ku morzu. Odnawialnym bogactwem naturalnym jest uprawiana gleba, ponieważ wierzchnie warstwy litej skały ulegają ciągłemu wietrzeniu, dzięki czemu warstwa gleby niejako "przyrasta" od dołu.

Podobnie, właściwie zarządzane lasy zabezpieczają stałe dostawy drewna a łąki trawę (siano).
Zasoby nieodnawialne to zasoby niepodlegające procesowi odtwarzania. Zasobami nieodnawialnymi są surowce mineralne, do których zaliczamy: paliwa kopalne, rudy metali i skały.
Paliwa kopalne, takie jak węgiel, ropa naftowa i gaz ziemny potrzebowały wielu milionów lat na powstanie z materii organicznej. Wydobyte z wnętrza ziemi są albo spalane i zamieniane na energię, albo są surowcem do produkcji różnych tworzyw, np. plastiku i farb, nie nadających się do powtórnego przetworzenia.
Rudy metali, chociaż nie są spalane jak paliwa, to jednak raz użyte do wyrobu metali nie wracają do środowiska w postaci rudy. Przetworzone na metale po pewnym czasie stają się złomem. Złom metali w wielu krajach wykorzystuje się powtórnie w procesie nazywanym recyklingiem. Powtórne wykorzystanie metali pomaga również zaoszczędzić energię. Na przykład uzyskanie tony aluminium z aluminiowego złomu wymaga 1/20 energii, która potrzebna by była do uzyskania tej samej ilości aluminium z rudy boksytowej.
Surowce skalne to również ważna grupa nieodnawialnych zasoby środowiska. Skały wykorzystywane są przede wszystkim jako budulec w przemyśle ceramicznym, przemyśle budowlanym, przemyśle szklarskim; ich obecność w znacznych ilościach umożliwia rozwój wielu gałęzi przemysłowych oraz eksport nadwyżek produkcyjnych. Jako najważniejsze surowce skalne należy wymienić: gliny, wapienie, piasek szklarski, lessy, kaolin, iły, piaski. Surowce mineralne to podstawa dla rozwoju przemysłu metalurgicznego, przemysłu chemicznego, przemysłu elektromaszynowego i przemysłu energetycznego, stad ich ogromne znaczenie.
Można się obawiać, że w najbliższej przyszłości, intensywne wydobycie spowoduje wyczerpanie się zasobów nieodnawialnych. W czasach nam współczesnych daje się zaważyć w wielu częściach globu naruszenie równowagi w środowisku oraz wyczerpywanie się złóż niektórych surowców mineralnych. A intensywna eksploatacja wydłużyła tempo odtwarzalności zasobów odnawialnych.

Do góry


 

Ogólna charakterystyka wybranych składników środowiska

   



Bobrowy Jar

Lasy - odgrywają kluczową rolę w regulowaniu klimatu globalnego. Badania naukowe wykazały, że wylesianie odpowiada obecnie za około jedną piątą (1/5) globalnych emisji gazów cieplarnianych. Jest to druga pod względem wielkości (po spalaniu paliw kopalnych) przyczyna wzrostu tych gazów. Mniejsza powierzchnia lasów tym mniejsza wydajność procesu fotosyntezy a tym samym wzrost ilości dwutlenku węgla w atmosferze. Fotosynteza jest reakcją asymilacji dwutlenku węgla (CO2) przez rośliny zielone, jest zarówno pod względem ilościowym, jak i jakościowym najważniejszym procesem chemicznym na Ziemi. Należy mieć świadomość, że wszystko co żyje, bądź samo prowadzi fotosyntezę, bądź też żyje bezpośrednio czy pośrednio na koszt roślin asymilujących.

Energią dla jego utrzymania jest światło słoneczne pochłaniane przez barwnik liści (chlorofil). Wszystkie substancje organiczne, powstające w procesie fotosyntezy (glukoza, skrobia i celuloza), służą następnie jako materiał wyjściowy dla najróżniejszych przemian zachodzących w organizmie. A to oznacza, że dzięki związanej energii słońca możemy pracować, uczyć i cieszyć się życiem.
Największy udział w ogólnej powierzchni lasów na świecie zajmują;

  • Lasy borealne - lasy szpilkowe występujące w północnej części Ameryki Północnej (Kanada), Europy oraz Azji w obrębie klimatu umiarkowanego chłodnego na półkuli północnej.
  • Tropikalne lasy deszczowe - są jednym z najstarszych i najbogatszych w gatunki środowisk naturalnych naszej planety. Chociaż zajmują zaledwie 6% powierzchni Ziemi, są środowiskiem życia ponad połowy wszystkich gatunków roślin i zwierząt.

Lasy borealne (lasy iglaste związane z klimatem umiarkowanym rozciągające się na półkuli północnej, w Eurazji i na kontynencie amerykańskim oraz tropikalne lasy deszczowe) stanowiące 26,7 proc. leśnej powierzchni Ziemi utraciły najwięcej w tym pięcioleciu, bo aż 4 proc. Dwie trzecie tych ubytków nastąpiło w wyniku pożarów wybuchających z przyczyn naturalnych, niezawinionych przez ludzi.
Tropikalne lasy deszczowe zajmują powierzchnię 11,5 mln km2 i stanowią największe zasoby leśne naszej planety. Ich powierzchnia w badanym okresie zmalała o 2,4 proc. (27 proc. całego ubytku).
W ostatniej dekadzie powierzchnia lasów na świecie zmalała o 3 %. Pokazują to zdjęcia satelitarne. Łącznie ubyło 1,011 mln km2 lasów. Jest to obszar odpowiadający powierzchni trzech krajów takich jak Polska. Podstawą publikowanych szacunków jest całkowita powierzchnia, jaką na naszym globie zajmowały lasy w 2000 roku - 32,688 mln km2. Rocznie średnio ubywało 0,6 proc. powierzchni lasów.
W Europie w odróżnieniu od reszty świata wzrasta powierzchnia lasów. W ciągu ostatnich 15 lat obszar lasów w Europie zwiększył się o prawie 13 mln ha (obszar odpowiadający wielkości Grecji), głównie dzięki zalesianiu i naturalnej ekspansji lasów na dawnych terenach rolniczych. Europejskie lasy stanowią 25% wszystkich lasów na świecie. Najwięcej europejskich terenów leśnych - około 80% - znajduje się w Federacji Rosyjskiej.
Lasy są gwarantem stabilności klimatu, bilansu wodnego, składu atmosfery. Te zalety lasów przewyższają korzyści uzyskiwane z wyrębu drewna. Na świecie podejmowanych jest wiele inicjatyw mających na celu zahamowanie procesu wylesiania. Takie działania podejmowane są w ramach Unii Europejskiej. Unia Europejska zdecydowanie popiera i aktywnie uczestniczy w działaniach w obszarze Ramowej konwencji Narodów Zjednoczonych w sprawie zmian klimatu, mających na celu wypracowanie metod, które stworzą silniejsze bodźce motywujące kraje rozwijające się do ograniczenia wylesiania. M.in. Unia Europejska prowadzi negocjacje nad umowami partnerskimi w ramach programu FLEGT z Indonezją, Malezją, Ghaną i Kamerunem, których celem będzie wsparcie tych krajów w usprawnianiu zarządzania lasami i kontroli nielegalnego wyrębu, jak również do przeciwdziałaniu handlowi nielegalnie pozyskanym drewnem pomiędzy tymi krajami a Unią Europejską.



Jezioro Pilichowice

Woda - na świecie istnieje około 1,4 mld km3 wody. Nasza planeta w 70 % pokryta jest wodą. Ponad 98 % tych zasobów stanowią wody oceaniczne i morza, które w decydujący sposób wpływają na bilans cieplny naszej planety i kształtują nasz klimat. Jedynie ok. 2 % wody zgromadzonej na Ziemi, to woda "słodka", czyli woda o zawartości soli mineralnych poniżej 1,0 g/dm3. Wody słone, tworzące oceany i morza śródkontynentalne zawierające od 5,0 do 25,0 g soli w każdym dm3, nie nadają się do picia i wykorzystania w rolnictwie, a stosowanie tych wód do celów przemysłowych jest nieopłacalne, gdyż proces odsalania i uzdatniania wody morskiej jest bardzo kosztowny. Jest ona niezbędna do życia, które zresztą zaczęło się właśnie w niej. Człowiek potrzebuje jej na każdym kroku: w gospodarstwie domowym, w rolnictwie, w przemyśle, do celów sanitarnych, do transportu, do rekreacji.

Nie zawsze pamiętamy jednak, że światowe zasoby wody to także wielki magazyn energii, z którego współcześnie pochodzi około 20% globalnej energii elektrycznej.
Istniejąca na kuli ziemskiej woda jest zmagazynowana w rozmaitych postaciach. Do 50% wody wchodzi w skład organizmów roślinnych i zwierzęcych, ponad 20% znajduje się pod ziemią, a nie mniej niż 20% przypada na wody gruntowe. Woda występująca na powierzchni ziemi i obecna w atmosferze to tylko 1% wszystkich światowych zasobów.
W Polsce zasoby wód powierzchniowych szacuje się na ok. 47,1 km3, natomiast udokumentowane, eksploatacyjne zasoby wód podziemnych wynoszą 16 km3. Wielkość zasobów wody słodkiej przypadająca na 1 mieszkańca Polski wynosi ok. 1600 m3/osobę, co jest jednym z najniższych wskaźników w Europie.


 

Gleba - jest głównym elementem środowiska przyrodniczego. Na lądzie gleba i przyziemna część atmosfery tworzą naturalne siedlisko roślin, zwierząt i człowieka. Gleba jest ośrodkiem życia i spełnia wiele istotnych funkcji w ogólnym procesie życia na Ziemi, m.in. produkcyjną, retencyjną, sanitarną.
Jednym z wielu czynników deformacji środowiska przyrodniczego i widocznego już zagrożenia dla życia na Ziemi są nasilające się procesy degradacji gleb. Degradacja gleby to pomniejszenie lub zniszczenie ekologicznej i produkcyjnej wartości gleby. Stopniowy spadek zawartości próchnicy, zakwaszenie, zasolenie, ubytek składników pokarmowych, zanieczyszczenia chemiczne to formy degradacji gleb.

Erozja wodna i wiatrowa również pomniejszają wartość gleby lub ją niszczą; także przesuszenie lub podtopienie (zawodnienie) w coraz większym stopniu glebę degradują. Techniczne zniszczenie gleby i szaty roślinnej stanowią najwyższą formę degradacji gleb, zwaną dewastacją. Gleba i szata roślinna mogą być też zdewastowane przez zanieczyszczenie chemiczne.
Ochrona ziemi i gleby może być realizowana przez podejmowanie działań takich jak:

  • Ograniczenie emisji zanieczyszczeń przemysłowych i komunikacyjnych.
  • Ograniczenie uciążliwości rolnictwa dla środowiska.
  • Przewracanie prawidłowych stosunków wodnych co zapobiega m in. stepowieniu.
  • Budowanie bezpiecznych składowisk odpadów i wysypisk śmieci (lub modernizacja już istniejących).

Pozytywnym symptomem, widocznym w ostatnich latach w naszym kraju jest stały wzrost powierzchni obszarów chronionych - w latach 1991 - 2005 1,7 -krotny. Obszary chronione obejmujące 32,5% powierzchni kraju składają się z parków narodowych, rezerwatów przyrody, parków krajobrazowych, obszarów chronionego krajobrazu. W trakcie tworzenia znajdują się także obszary chronione Natura 2000.



Wschód słońca nad Jelenią Górą

Energia słońca - energia promieniowania słonecznego jest podstawowym źródłem energii na Ziemi. Promieniowanie słoneczne wykorzystywane jest bezpośrednio do produkcji energii elektrycznej oraz cieplnej. Trzeba jednak pamiętać, że jest ono również wykorzystywane w procesie fotosyntezy przez rośliny, które następnie tworzą rezerwy biomasy. Energia paliw kopalnych, stanowiących obecnie główny surowiec energetyczny jest także energią pochodzącą od Słońca. Przed milionami lat została ona uwięziona w biomasie, a następnie uległa przekształceniu w procesach biochemicznych i fizykochemicznych w węgiel, ropę naftową i gaz ziemny. Także energia wiatru i fal morskich powstaje dzięki promieniowaniu słonecznemu.
Surowce Energetyczne - w grupie surowców energetycznych najbardziej rozpowszechniony jest węgiel.

Zasoby surowców energetycznych nie zostały jeszcze w pełni udokumentowane, jednak geologowie są zgodni, że nie należy liczyć na jakieś wielkie odkrycie tych surowców. W drugiej połowie XX wieku nasze pokolenie zużyło więcej energii, niż wszystkie poprzednie pokolenia w całej poznanej dotychczas historii ludzkości. Kolejno wchodziły do eksploatacji na nieznaną dotychczas skalę węgiel, ropa, gaz, uran, czemu towarzyszył lawinowy wzrost liczebności populacji ludzkiej. Gigantyczny przyrost liczby ludności, w połączeniu ze wzrostem energochłonności rozwijającej się cywilizacji technicznej, gwałtownie przyspiesza zużywanie kopalin, a pozyskiwanie ropy naftowej, gazu, węgla i uranu staje się coraz droższe.



Fuji - Japonia;

Wyczerpywanie się zasobów ropy naftowej odgrywa szczególną rolę. Ropa bowiem jest tak ważnym surowcem dla gospodarki światowej, że jej niedostatek musi wywołać światowy kryzys gospodarczy. Bardzo ważny jest także gaz. Ropa naftowa i gaz determinują bezpośrednio produkcję: energii elektrycznej, paliw ciekłych (benzyny, oleju napędowego) i smarów, olejów (opałowych, smarowych, transformatorowych i in.), asfaltów i produktów asfaltowych, rozpuszczalników (benzyn ekstrakcyjnych i lakowych, acetonu i in.), wyrobów parafinowych (parafiny stałej, petrolatum, cerezyny), gazu płynnego (propanu - butanu), tworzyw sztucznych, wielu innych produktów petrochemicznych (polietylenu, propylenu, styrenu, etanolu, alkoholu izopropylowego, chlorowcopochodnych etanu, glikoli, gliceryny, fenolu, n - butanolu, butadienu, izooktanu.), nawozów sztucznych, farmaceutyków.

Ponadto ropa naftowa i gaz determinują pośrednio produkcję żywności i wydajność rolnictwa, m. in. Poprzez budownictwo drogowe (asfalty), nawozy, transport kołowy i maszyny rolnicze (paliwa). Publicyści podają, że ponad milion wyrobów na świecie pochodzi od ropy. Prognozy przewidują, że realnie istniejące i osiągalne zasoby wszystkich kopalnych źródeł energii pierwotnej przy dotychczasowym 2% średnim rocznym wzroście zużycia energii pierwotnej ulegną wyczerpaniu w przedziale ok. 70 - 120 lat.
Charakterystyczną cechą rozmieszczenia zasobów ropy naftowej i gazu ziemnego jest ich duża koncentracja tylko na niektórych obszarach kuli ziemskiej. Są tylko dwa strategiczne źródła ropy naftowej: Bliski Wschód i Rosja ze stowarzyszonym Kazachstanem, a także tylko dwa strategiczne źródła gazu: Bliski Wschód i Rosja. Cała reszta to złoża na których można budować rozwiązania doraźne, liczone w latach, a nie strategiczne, liczone w dziesięcioleciach.



Na szczycie nieczynnego wulkanu (Góry Kaczawskie)

Mineralne rudy metali - najbardziej rozpowszechnione w przyrodzie są rudy żelaza. Sprawdzone zasoby żelaza są oceniane na ponad 250 mln ton. Oprócz rud żelaza wykorzystuje się przynajmniej kilkanaście różnych innych metali, ale szerokie zastosowanie ma tylko kilka: aluminium, miedź, ołów, cynk, cyna i nikiel.
Jeśli obecne trendy nie ulegną zmianie, stały wzrost światowego zużycia metali doprowadzi do ich niedoborów na rynku, nasili problem kryzysu energetycznego i stanie na przeszkodzie stworzenia zrównoważonej gospodarki. Niedobór metali staje się jednym z najpilniejszych problemów globalnych, porównywalnym w skali z wyczerpywaniem się źródeł energii, które leży też u jego korzeni. Podobnie jak dla ropy i gazu, globalny (średni) niedobór metali będzie poprzedzony niedoborami miejscowymi związanymi z nierównomiernym rozłożeniem złóż i wyczerpaniem ich w niektórych regionach.

Rewolucja przemysłowa zaczęła się w Europie i USA, tak więc nie powinno nikogo dziwić, że zarówno Europa, jak i USA wyczerpały już znaczącą część swoich zasobów minerałów. Konsekwencje niedoboru metali będą bardzo poważne. Zostaną dotknięte nie tylko różne istniejące sektory przemysłu od maszynowego po chemiczny. Szczególnie silnie problemy niedoborów odczują "nowe" sektory. Na przykład nie mamy satysfakcjonujących substytutów dla krytycznych i już teraz trudno dostępnych metali potrzebnych do efektywnych masowo produkowanych paneli słonecznych, magnesów stałych (generatory wiatrowe, hybrydy, samochody elektryczne), katalizatorów, ogniw paliwowych, baterii i różnych urządzeń elektronicznych (telekomunikacja, wyświetlacze, ekrany dotykowe, ekrany plazmowe, mikroelektronika).
Istnieje sześć kierunków działań, które możemy zastosować w celu zredukowania naszego polegania na rzadkich minerałach:

  • używać mniej,
  • wytwarzać przedmioty o długim okresie życia,
  • prowadzić skuteczny recykling,
  • substytuować łatwiej dostępnymi metalami,
  • zmienić filozofię projektowania produktów,
  • adaptacyjne zarządzanie zapasami.

Udokumentowane zasoby podstawowych surowców mineralnych oraz wielkość ich rezerw przedstawia poniższa tabela.

Lp.

Nazwa surowca

Postać

Rezerwa

1

Żelazo

FexOy, FeS

178 lat

2

Chrom

Cr2O3

109 lat

3

Glin

Al2O3

219 lat

4

Magnez

MgO

nieograniczona

5

Miedź

CuS/CuO

35 lat

6

Uran

U3O8

65 lat

Surowce do produkcji chemicznej - spośród surowców dla przemysłu chemicznego najważniejszymi są:

  • Fosforyty - służą do produkcji nawozów sztucznych. Najwięcej fosforytów wydobywają Stany Zjednoczone na Florydzie. Duże złoża występują w Maroku, Rosji, w Estonii, a także w Togo, Tunezji, Jordanii, Izraelu, Syrii oraz w Chinach
  • Sól kamienna - jest surowcem wyjściowym do produkcji węglanu sodu, wodorotlenku sodu, chloru, wodoru, kwasu chlorowodorowego i innych chemikaliów. Stosowana jest również jako środek pomocniczy przy produkcji mydła, jako dodatek do żywności i jako środek konserwujący.,
  • Siarka - uzyskuje się z różnych minerałów. Ze złóż siarki rodzimej uzyskuje się około 25% tego surowca. Reszta pochodzi z odsiarczania paliw płynnych i gazowych, a ponadto z pirytów, gipsu, anhydrytu, siarczku miedzi i innych. Największymi producentami siarki rodzimej są: Rosja, USA, Kanada, Chiny, Indonezja i Polska. Udokumentowane zasoby siarki wystarczą na 27 lat.

Z innych surowców mineralnych, bez których nie może obejść się przemysł należy wymienić;

  • Hematyt - jest to tlenkowa ruda żelaza. 35 - 60% zawiera tlenek żelaza(III). Jest to surowiec wyjściowy do produkcji surówki żelaza.
  • Kwarc - SiO2. Jest surowcem do produkcji szkła, półprzewodników krzemowych oraz zaprawy murarskiej.
  • Piryt. Jest to siarczkowa ruda żelaza (Fe - 33-45%, S - 32-45%, zawiera FeS2. Jest surowcem do produkcji tlenku siarki(IV) i surówki żelaza.
  • Blenda cynkowa - jest to ruda cynku zawierająca siarczek cynku ZnS. Jest surowcem do produkcji cynku i tlenku siarki(IV).
  • Wapień - CaCO3. Jest surowcem do produkcji wapna palonego, cementu, szkła, karbidu, dodatków do produkcji surówki żelaza i stali, nawozów sztucznych, środków pomocniczych przy produkcji celulozy.
  • Magnetyt Jest to tlenkowa ruda żelaza (II i III) - Fe3O4. Wykorzystywana jest do produkcji surówki żelaza.
  • Sole potasu. Są to minerały potasu w mieszaninie z solami magnezu. Zawierają głównie chlorek potasu KCl, chlorek magnezu MgCl2, siarczan magnezu MgSO4, chlorek sodu NaCl. Wymienione sole są surowcem wyjściowym do produkcji nawozów sztucznych, wodorotlenku potasu, materiałów wybuchowych i innych związków potasu.
  • Boksyt - jest to ruda glinu (Al2O3 - 45-60%). Ruda wykorzystywana jest jako surowiec wyjściowy do wytwarzania glinu.
  • Galena - ruda ołowiu (86% ołowiu). Składa się głównie z siarczku ołowiu(II) z domieszkami srebra. Jest surowcem do produkcji ołowiu i tlenku siarki(IV).
  • Apatyt - inaczej fosfat (Ca5(PO4)3(OH, F). Jest surowcem wyjściowym do produkcji nawozów fosforowych, kwasu fosforowego i fosforu.
  • Anhydryt (CaSO4*2H2O) - jest surowcem wyjściowym do produkcji kwasu siarkowego(VI) i siarczanu(VI) amon.

Do góry


 

Kryzys energetyczny

   

Cała nasza cywilizacja techniczna, obraca się wokół rozprowadzania i konsumowania energii. Jest nas ok. 6,75 mld (2009) a roczny przyrost ludności w skali światowej wynosi ok. 80 mln. Wzrost ludności i poprawa standardów życia powoduje wzrost potrzeb energetycznych. Energia jest niezbędna do zaspokojenia podstawowych potrzeb materialnych i niematerialnych:

  • bezpiecznego schronienia,
  • ciepła,
  • produkcji i dostaw wyżywienia i wody,
  • transportu,
  • wytwarzania i dystrybucji wyrobów przemysłowych,
  • edukacji,
  • nauki,
  • kultury,
  • rozrywki,
  • i inne.

W skali światowej ponad 86% energii pochodzi z nieodnawialnych, kopalnych źródeł energii pierwotnej, tj. węgla - 23,5 %, ropy naftowej - 34,8 %, gazu ziemnego - 21,1 %, jądrowa - 6,8 %. Pozostała energia pochodzi z odnawialnych źródeł, a w tym; głównie z biomasy (11,0 %), hydro (2,8%) i inne (0,5%).
Wielu ekspertów oraz instytucji naukowych i gospodarczych dostrzega, że systematyczny i szybki wzrost zapotrzebowania na wszystkie rodzaje energii, w tym szczególnie na energię elektryczną, powoduje przyspieszone wyczerpywanie się nieodnawialnych źródeł surowców energetycznych. Dane statystyczne są powszechnie dostępne. Wymowa faktów jest brutalna, a pierwsze symptomy nadchodzącego kryzysu już są widoczne, szczególnie w odniesieniu do najwcześniej dostrzeżonego problemu niedostatku ropy naftowej. Bieżąca coraz większa eksploatacja kopalin wyczerpuje ich rezerwy (proporcjonalne do szybkości zużycia). Nie ma sensu pytanie, czy zasoby kopalin energetycznych się wyczerpią. Jest pytanie kiedy to nastąpi.



Ekplozja demograficzna ludności i daty ważne dla energetyki

Eksplozja demograficzna jest faktem, a jej związek z poziomem cywilizacyjnym wyraźny.
W drugiej połowie XX wieku nasze pokolenie zużyło więcej energii, niż wszystkie poprzednie pokolenia w całej poznanej dotychczas historii ludzkości. Kolejno wchodziły do eksploatacji na nieznaną dotychczas skalę węgiel, ropa, gaz, uran, czemu towarzyszył lawinowy wzrost liczebności populacji ludzkiej. Gigantyczny przyrost liczby ludności, w połączeniu ze wzrostem energochłonności rozwijającej się cywilizacji technicznej, gwałtownie przyspiesza zużywanie kopalin, a pozyskiwanie ropy naftowej, gazu, węgla i uranu staje się coraz droższe.
Pojawia się zatem pytanie, czy i jakie są na ziemi alternatywne źródła energii, czy istnieje jakieś paliwo ratunkowe? Wielu specjalistów przyszłość widzi w hydratach metanu, energetyce jądrowej, której wersją rozwojową jest energetyka termojądrowa. Nie należy zapominać o energii słońca. Obecnie potrafimy koncentrować energię słoneczną w postaci biomasy, ale jest to proces o relatywnie małej efektywności, podobnie jak metody bezpośredniego przetwarzania promieniowania słonecznego na ciepło lub elektryczność, wykorzystywania energii wiatrów, pływów, fal morskich, ciepła oceanów, czy też energii geotermalnej. Jednak rozwijanie tych technologii wytwarzania i przetwarzania energii, w połączeniu z rozwojem energooszczędnych technologii użytkowania wszystkich rodzajów energii, jest jedynym racjonalnym kierunkiem rozwojowym pozwalającym na zmniejszanie intensywności eksploatacji kopalnych surowców energetycznych, wydłużenie okresu ich wystarczalności i danie ludzkości więcej bezcennego czasu na rozwiązanie problemu pułapki energetycznej, w której się znalazła. Prognozy przewidują, że;

  • Realnie istniejące i osiągalne zasoby wszystkich kopalnych źródeł energii pierwotnej przy dotychczasowym 2% średnim rocznym wzroście zużycia energii pierwotnej ulegną wyczerpaniu w przedziale ok. 70 - 120 lat.
  • Włączenie do eksploatacji olbrzymich i jeszcze nienaruszonych, ale zapewne nie całkiem osiągalnych zasobów hydratów metanu przedłuży ten okres o ok. 60 lat.
  • Energetyka jądrowa o opanowanych lub przewidywanych technologiach rozszczepiania atomów, przedłuży ten okres o kolejne 40 lat, a po wprowadzeniu prędkich reaktorów powielających i włączeniu do produkcji energii zasobów toru ludzkość zyska zapewne ponad 200 lat.
  • Energetyka jądrowa wykorzystująca energię rozszczepiania atomów nie jest w stanie rozwiązać docelowo problemu braku w przyszłości surowców energetycznych ze względu na ograniczone zasoby uranu i toru. Jest jednak konieczna dla wydłużenia okresu przetrwania cywilizacji do uzyskania takiego rozwiązania i tę funkcję może i musi spełnić.
  • Żadna z wykorzystywanych dotychczas metod pozyskiwania energii pierwotnej nie pozwala na ostateczne wyeliminowanie zagrożenia naszej cywilizacji globalnym kryzysem energetycznym.
  • Jedyną obecnie znaną teoretyczną szansą zażegnania tego kryzysu jest opanowanie fuzji jądrowej, magnetycznej lub laserowej, jako taniego źródła energii pierwotnej. Mamy na to w praktyce ok. 100 lat, może nawet ze 200 - 300. Tylko co to oznacza w skali cywilizacyjnej?

Do góry


 

Ślad ekologiczny

   



Park w Cieplicach

Na Ziemi jest około 12 miliardów ha powierzchni biologicznie czynnej, czyli na każdego mieszkańca Ziemi przypada około 2 hektarów. Gdyby wszyscy ludzie na Ziemi żyli tak, jak przeciętny Amerykanin, ludzkość potrzebowałaby do życia prawie pięciu planet takich jak Ziemia.
Pierwszym narzędziem mierzącym, jak dużo powierzchni Ziemi i wody potrzeba do wytworzenia zasobów, które konsumujemy na co dzień, oraz do przetworzenia naszych odpadów jest tzw. ślad ekologiczny.
Ślad ekologiczny - analiza zapotrzebowania człowieka na zasoby naturalne biosfery. Porównywana jest ludzka konsumpcja zasobów naturalnych ze zdolnością planety Ziemi do ich regeneracji. Ślad ekologiczny to szacowana ilość hektarów powierzchni lądu i morza potrzebna do rekompensacji zasobów zużytych na konsumpcję i absorpcję odpadów.

   Ślad mierzony jest w globalnych hektarach (gha) na osobę. Współcześnie ślad ekologiczny dla mieszkańca kraju wysoko rozwiniętego wynosi według danych Global Footprint Network na rok 2009 około 6 ha, zaś średni ślad ekologiczny dla krajów najuboższych wynosi 1 ha. Przykładowo wartość śladu ekologicznego dla Danii wynosi 7,2 ha, Nowej Zelandii - 7,6 ha, Stanów zjednoczonych - 9,0 ha, Zjednoczonych Emiratów Arabskich - aż 10,3 ha. Dla porównania ślad ekologiczny mieszkańca Haiti to jedynie 0,5 ha, Pakistanu i Konga - 0,7 ha. Należy pamiętać, że mieszkańcy krajów, które zużywają więcej niż powinny, czynią to kosztem innych ludzi.
Niestety, wygląda na to, że nasz ślad odciska się już zbyt mocno na ziemskiej przyrodzie. Jeszcze w latach 60-tych nadążała ona za naszymi apetytami - według Wackernagela i Reesa w ciągu roku zużywaliśmy najwyżej dwie trzecie tych zasobów, które w tym czasie były przez nią wytworzone. Tyle że wtedy było nas dwa razy mniej niż obecnie, no i byliśmy mniej łakomi na rozmaite dobra. Następny raport, który pojawił się pod koniec lat 90-tych sygnowany przez Wackernagela oraz grupę jego współpracowników z Meksyku, gdzie uczony wówczas pracował, podawał, że ludzkość już jakiś czas temu, prawdopodobnie było to w latach 80-tych, przekroczyła swój roczny limit wyznaczony przez naturę i zaczęła zużywać jej zasoby szybciej, niż mogły się one odnowić.
Global Footprint Network firmował także wspólnie z WWF raport Unii Europejskiej z czerwca 2005 roku, z którego mogliśmy się dowiedzieć, że ślad ekologiczny pozostawiony przez statystycznego mieszkańca Unii EuropejskieE wynosi obecnie 4,9 ha, podczas gdy przyroda naszego kontynentu może zaoferować każdemu z nas maksymalnie 2,2 ha. Inaczej mówiąc, potrzebujemy mniej więcej dwóch Europ, aby utrzymać nasz poziom konsumpcji, standard życia i jeszcze upchać gdzieś produkowane przez nas śmieci i zanieczyszczenia. Aby uzupełnić ten deficyt ekologiczny, korzystamy z zasobów biosfery zgromadzonych w innych częściach globu, głównie w słabo rozwiniętych krajach Trzeciego Świata.

Do góry

Literatura;
1 - Roman Zarzycki - Wprowadzenie do inżynierii i ochrony środowiska (WNT),
2 - Bartosik M - Globalne zasoby energii pierwotnej a kryzys energetyczny (panel naukowy PAN, 2009)
3 - Inspekcja Ochrony Środowiska - Raport wskaźnikowy środowiska (2006)

   

 

 (C) 2018 Wydział Przyrodniczo-Techniczny KPSW. All Rights Reserved