Fyzika a klasická energetika

Článků v rubrice: 196

Jak smrtící je vaše kilowatthodina?

Mluví-li se v poslední době o energetice, pak jsou ústředím tématem především emise skleníkových plynů a hrozba globálního oteplování. Jak by to však vypadalo, kdybychom spočítali, kolik lidí energetika připraví o život? Uvažujme různé dnes používané energetické zdroje v celém jejich životním cyklu – od dolování surovin přes výstavbu elektrárny a její provoz až po likvidaci odpadů. Na toto téma už vzniklo několik studií, možná budeme jejich výsledky překvapeni.

Fotogalerie (1)
V některých zemích dosahuje znečištění ovzduší fosilními energetickými a průmyslovými zdroji obludných rozměrů (zdroj Shutterstock)

Každý už slyšel o tzv. „uhlíkové stopě“. Na webu existují kalkulačky, na kterých si můžeme spočítat, jak škodíme životnímu prostředí právě naším způsobem života... Pokud jde o energetické zdroje, největší uhlíkovou stopu zanechává uhlí, protože na každou kilowatthodinu vyrobenou z uhlí se vypustí 900 gramů CO2. Nejmenší uhlíkovou stopu mají větrná a jaderná energetika. Jde o pouhých 15 g CO2 emitovaných na kWh, které pocházejí hlavně z výroby betonu a oceli na výstavbu zdrojů a z dolování železa či uranu. Biomasa se považuje za neutrální, protože před spálením při svém růstu CO2 z ovzduší spotřebovává. Musíme zde však započítat také výrobní ztráty a výstavbu zařízení. Uhlíkové emise sice patří k tzv. „externalitám“, které je velmi těžké přesně vyčíslit, ale přesto cítíme, že „někdo by za to měl zaplatit“. Navrhují se „uhlíkové daně“, většinou mezi 15-40 USD za tunu emitovaného CO2. Obecně však externality velmi závisí na lokalitě, regionu, ekosystému apod. Hektar mokřadů zaplavených novou přehradou má asi pro planetu větší význam, než hektarový pruh neplodné pouště pod solárními panely v Mohave.

Energetická stopa smrti

Málokdy se však diskutuje o „energetické stopě smrti“. Myslí se jí počet lidí, kteří přijdou o život kvůli určitému energetickému zdroji, přepočítaný na vyrobenou kilowatthodinu elektřiny. Podobně jako u uhlíkové stopy, i zde vyjde jako nejvíce smrtící uhelná energetika a jako nejbezpečnější větrná a jaderná. Podle Světové zdravotnické organizace (World Health Organization), Centra pro kontrolu chorob (Centers for Disease Control), Národní akademie věd (National Academy of Science) a mnoha různých vědeckých studií za poslední dekádu, mají zřetelný nepříznivý vliv na zdraví právě zdroje spalující fosilní paliva, biopaliva a biomasu (excelentní shrnutí je např. zde http://nextbigfuture.com/2008/03/deaths-per-twh-for-all-energy-sources.html). Světová zdravotnická organizace WHO označuje spalování biomasy v rozvojových zemích za největší globální zdravotní problém (zde: http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs292/en/).

Tabulka uvádí úmrtnost vztaženou na každý energetický zdroj vyjádřenou jako počet úmrtí na trilion vyrobených kilowatthodin.Čísla jsou kombinací přímých úmrtí a epidemiologických odhadů. Pro uhlí, ropu a biomasu je to zejména vliv uhlíkových částic z jejich spalování, které způsobují choroby dýchacích cest. Naše plíce uhlíkové částice nesnášejí, ať už pocházejí z uhlí, dřeva nebo cigaret. Aktuální počet úmrtí v Číně způsobených využíváním uhlí převýšil v loňském roce 300 000 – zejména z důvodu stále intenzivnější uhelné energetiky bez odlučovačů prachu a popílku. Dopad na čínský zdravotnický systém nemají jen úmrtí, ale velmi významně i další zdravotní efekty a pracovní neschopnosti.

 

Energetický zdroj

Úmrtnost (počet úmrtí/trillion kWh)

Podíl na výrobě elektřiny

Uhlí – globální průměr

170 000

50 % globální elektřiny

Uhlí – Čína

280 000

75 % čínské elektřiny

Uhlí – USA

15 000

44 % elektřiny v USA

Ropa

36 000

36 % energie, 8 % elektřiny

Plyn

4 000

20 % globální elektřiny

Biopaliva/Biomasa

24 000

21 % globální energie

Solární systémy (střešní)

440

< 1 % globální elektřiny

Vítr

150

~ 1 % globální elektřiny

Voda – globální průměr

1 400

15 % globální elektřiny

Jádro – globální průměr

90

17 %  globální elektřiny

USA versus Čína

Stojí za povšimnutí, že úmrtnost vlivem spalování uhlí v USA je zřetelně nižší než v Číně – je to výsledek přísných regulací a zákona Clean Air Act (Scott et al., 2005). Clean Air Act je z tohoto pohledu nejvýznamnější „život zachraňující“ legislativou, jaká kdy byla v historii vydána. Přesto tisíce lidí ročně v USA zahynou na následky spalování uhlí a plynu.

Výsledek v případě vodní energetiky ovlivňuje několik havárií elektrárenských přehrad, jako byla např. Banqiao v Číně v roce 1976, kdy zahynulo skoro 200 000 lidí.Přestože se událo hodně pádů dělníků z větrných turbín při jejich údržbě, je zde počet úmrtí nízký. Z větru totiž zatím vyrábíme elektřiny relativně jen velmi málo.

Jaderky nejbezpečnější

Nejbezpečnějším energetickým zdrojem jsou jaderné elektrárny, i když započítáme havárie v Černobylu a Fukušimě i s jejich předpokládanými dlouhodobými následky – úmrtí při dolování uranu i vliv tzv. Linear No-Treshold Dose hypotézy hovořící o tom, že i velmi nízké dávky ionizujícího záření jsou nebezpečné (což nikdy nebylo dokázáno). Důvodem malého čísla u jaderné energetiky je skutečnost, že produkuje obrovské množství elektřiny z nepatrného množství paliva.

Ačkoliv je velmi těžké k číslům v tabulce přiřadit nějaké finanční vyjádření, víme, že v zemích, kde uhlí tvoří významnou část energetického mixu, jsou o 10 % vyšší náklady na zdravotní péči (Evropa, USA). Tyto dodatečné zdravotní náklady soupeří s náklady na výrobu elektřiny.

Zdroje

P. Bickel and R. Friedrich, Externalities of Energy, European Union Report EUR 21951, Luxembourg (2005).

A. J. Cohen et al., The global burden of disease due to outdoor air pollution, Journal of Toxicology and Environmental Health, Part A, 68: 1301-1307 (2005).

NAS, Hidden Costs of Energy: Unpriced Consequences of Energy Production and Use Committee on Health, Environmental, and Other External Costs and Benefits of Energy Production and Consumption; Nat. Res. Council, Wash., D.C. ISBN: 0-309-14641-0 (2010).

C. A. Pope et al., Lung cancer, cardiopulmonary mortality, and long-term exposure to fine particulate air pollution. Journal of the AMA, 287 (9): 1132-1141 (2002).

J. Scott et al., The Clean Air Act at 35, Environmental Defense, New  York, www.environmentaldefense.org. (2005).

WHO, Health effects of chronic exposure to smoke from Biomass Fuel burning in rural areas,Chittaranjan National Cancer Institute (2007) cnci.academia.edu/1123846/ .

Marie Dufková
Poslat odkaz na článek

Opište prosím text z obrázku

Nejnovější články

Millenium Prize Problems - milión za vyřešení matematického problému

Moderní matematika prožívá od počátku 20. století vzrušující období. Byla totiž vyřešena řada důležitých sporných otázek matematiky, na kterých jsou závislé vědecké, technické a technologické triumfy současnosti.

Slunce a vítr uspokojí sotva desetinu energetických požadavků lidstva

Možnosti větrných a fotovoltaických elektráren při nahrazování klasických energetických zdrojů jsou možná mnohem menší, než se dosud soudí. Podle studie vědeckého týmu z oddělení fyziky a technologie Bergenské univerzity v Norsku bude vrchol celkové instalované ...

Auto se dvěma volanty - testování autonomních vozů

Představte si, že po cestě domů z práce pustíte volant a místo stresu v kolonách si budete klidně číst knihu. Pro naplnění této představy není důležitá jen technika, je nutné zároveň zjistit, jak se bude chovat a reagovat lidský element, člověk ve voze.

Brno je kolébkou měření tepla

To, že si v zimě můžeme pohodlně vyhřát svůj domov, považujeme dnes už za naprostou samozřejmost. 38 % obyvatel, to je 1,5 milionu českých domácností, využívá blahobytu centralizovaného vytápění - tedy dodávek z tepláren, výtopen a dalších centrálních zdrojů, kterých je u nás na 2 000.

MAAE pořádá Mezinárodní soutěž studentů

Jste-li středoškolskými studenty a zajímá-li vás jaderná věda a technika a její aplikace, můžete se přihlásit se spolužáky do týmové soutěže organizované Mezinárodní agenturou pro atomovou energii ve Vídni. Na finalisty čeká zájezd do Jižní Koreje!

Nejnovější video

Bomba na kuchyňském stole

Krátké video ke stejnojmennému článku - návodu na pokus. Sestavte si také takový propletený obrazec z jednoduchých pomůcek a překvapte své přátele nečekaným efektem.

close
detail