Magazin
OZDRAVLJENJE PLANETA: BITKA KOJU NE SMIJEMO IZGUBITI

Klimatske promjene prilika su
za razvoj održive energetike
Objavljeno 19. lipnja, 2021.
Ankica Kovač: Zbog COVIDA-19 zemlja je "uzela pauzu" i počela "disati punim plućima"

Mjere prilagodbe klimatskim promjenama koje bi trebale imati najveći utjecaj vezane su za ranjivo područje energetike kao jezgrom svih ostalih ranjivih područja. Trebamo se odmaknuti od fosilnih goriva i potpuno okrenuti obnovljivim izvorima energije i njihovoj pohrani (npr. u formi vodika kao izvrsnom spremniku i vektoru energije) čime će se osigurati energetska neovisnost, a što je pogotovo u nesigurnim vremenima izuzetno važno. Time će se utjecaj "domino-efekta" odraziti na sva druga ranjiva područja.



PRILAGODBA HRVATSKE



Klimatske će promjene, dugoročno gledano, vrlo negativno utjecatina gospodarski razvoj jer zbog različitih vremenskih nepogoda poput suše, kiše, poplava i požara pogođene zemlje moraju izdvojiti i velika sredstva kako bi se šteta nadomjestila. Porast temperature i razine mora te ekstremni vremenski uvjeti negativno utječu na ranjiva područja poput energetike, poljoprivrede, šumarstva, ribarstva i turizma. Sve to može dovesti do poremećaja u trgovinskim i opskrbnim lancima između zemalja diljem svijeta. Velike klimatske promjene već su stigle u Hrvatsku. Svjedočimo tome kroz niz vremenskih nepogoda poput suša, toplinskih valova, šumskih požara i poplava koje su posljedice klimatskih promjena.

Ako uzmemo za primjer 2019. godinu, u Hrvatskoj su i količine oborina i srednja godišnja temperatura zraka bile iznad prosjeka. Prema podatcima Državnog hidrometeorološkog zavoda (DHMZ), srednja godišnja temperatura zraka u 2019. godini za postaju Zagreb-Grič iznosila je 14,2 °C, čime je 2019. postala najtoplija godina ove postaje od 1862. godine. Prema podatcima Svjetske meteorološke organizacije (World Meteorological Organization), 2019. godina na putu je da postane druga ili treća najtoplija godina u povijesti mjerenja. Temperatura zraka u Hrvatskoj prati trend globalnog zagrijavanja pa možemo slobodno reći da smo u trendu. Zbog toga, Hrvatskoj je, kao i svim zemljama svijeta, potrebna prilagodba klimatskim promjenama jer su klimatske promjene neizbježne. Prilagodbom ćemo ograničiti, a u nekim slučajevima i izbjeći veće trajne negativne utjecaje na okoliš vezane za porast temperature, CO2 i razine mora te brojne druge. Ako se nastavi trend porasta razine mora, bez naše strategije prilagodbe mogli bismo, na primjer, vrlo lako ostati bez Splita i u budućnosti ga gledati samo na fotografijama i razglednicama. Smatram da Hrvatska trenutno ima zadovoljavajući broj podataka i istraživačkih radova o utjecaju klimatskih promjena i ranjivosti na njih, ali potrebno je još puno raditi. Danas čak više nego ikada! No istraživanja nisu korisna ako postanu sama sebi svrha, te je suradnja akademije, industrije i države ključna za postizanje ciljeva prilagodbe klimatskim promjenama. Edukacija je osnova svega! Zato smatram da je jedan od učinkovitih načina praćenja učinka provođenja mjera prilagodbe klimatskim promjenama upravo platforma koju je osmislilo i vodi Ministarstvo gospodarstva i održivog razvoja i Društvo za oblikovanje održivog razvoja, a na kojoj se nalaze sve relevantne informacije, od osnovnih pojmova klimatskih promjena preko primjera dobre prakse do politika na domaćoj, europskoj i međunarodnoj razini.

NAJUGROŽENIJI DIJELOVI


Najugroženiji dijelovi Europe zbog negativnih posljedica klimatskih promjena svakako su zemlje u razvoju i one s najtoplijom klimom. Jedna od posljedica klimatskih promjena može biti povećanje razlike u razvijenosti između zemalja, ali i unutar jedne zemlje (npr. u Hrvatskoj će do izražaja doći još veće razlike u gospodarskom razvoju između pojedinih županija). Time će također doći do još veće nejednakosti između bogatih i siromašnijih zemalja i to je rizik koji je potrebno smanjiti prije nego što katastrofalne posljedice klimatskih promjena osjete najsiromašnije zemlje. Zato je, osim donošenja strategija i politika za prilagodbu klimatskim promjenama, iznimno važno paralelno osigurati i strategiju za smanjenje siromaštva. Pozitivne posljedice klimatskih promjena za Hrvatsku i njezino gospodarstvo prilika su da se i Hrvatska okrene razvoju i primjeni novih tehnologija s naglaskom na korištenje i pohranu obnovljivih izvora energija što bi dovelo prije svega do energetske neovisnosti, zatim do razvoja gospodarstva, pojačane konkurentnosti na tržištu te otvaranja novih radnih mjesta. Ublažavanje (eng. mitigation) klimatskih promjena i prilagodba (eng. adaptation) idu jedno s drugim. Klimatske promjene će se događati što god mi učinili. Tako će, što god mi poduzeli, temperatura rasti još barem 100 godina jer je poremećena ravnoteža grijanja i hlađenja Zemlje. Najviše što mi u ovom trenutku možemo učiniti je taj porast manje ili više usporiti, ovisno o tome koliko ćemo brzo smanjiti ili potpuno eliminirati emisije stakleničkih plinova. Rješenje za klimatske promjene je osigurati takve cijene fosilnih goriva koje će djelovati negativno na njihovo korištenje! Mislim da smo trenutno u najboljoj prilici ikada ostvariti napredak u prilagodbi klimatskim promjenama. Zapravo, u tome nam je uvelike pomogao COVID-19 zbog kojega je Zemlja "uzela pauzu" i počela "disati punim plućima". Tada su zabilježene niže emisije CO2, biljni i životinjski svijet kao da su se ponovno rodili, svijetom kruže predivne fotografije prirode i gradova kakve dugo nismo vidjeli. Priroda nam je gotovo sama ponudila pomoć i ovo je zaista izvrsna prilika za stvaranje novog "zelenog" svijeta temeljenog na obnovljivim izvorima energije. Svijet se ujedinio u borbi protiv virusa i više nego ikada osjeća se globalna empatija. Sada treba ponovno primijeniti jednaku strategiju borbe za viši cilj očuvanja okoliša na lokalnoj i, posljedično, na globalnoj razini. To je snažna poruka svima nama da trebamo prestati živjeti previše riskantno, pogotovo što se tiče masovnog i brzog transporta. Svijet se tijekom pandemije reorganizirao u mnogim djelatnostima, a to bi trebala napraviti i Republika Hrvatska! Prvenstveno će se razviti mehanizmi brze izolacije država kao i lokalnih zajednica unutar država, i to u svakom pogledu, od zdravstvenih, prometnih do onih energetskih. U tom kontekstu sunčeva energija i drugi oblici obnovljivih izvora energije te vodik jesu pravci za energetsku samostalnost. Makromreže će se morati moći brzo i fleksibilno raspasti u mikromreže te prema potrebi opet povezati. Takvu filozofiju trebamo materijalizirati! Unatoč početnoj zabrinutosti, sve veći broj studija i aktivnosti pokazuje da se mogu iskoristiti pozitivne posljedice klimatskih promjena tako da se iskoristi prilika za osiguravanje održivoga razvoja i pokretanje gospodarskog rasta. Prema Svjetskoj komisiji za gospodarstvo i klimu, usvajanje ambicioznih klimatskih mjera do 2030. godine može stvoriti dobit veću od 20 milijardi USD i otvoriti više od 60 milijuna novih radnih mjesta. Da bi se to ostvarilo, potrebno je ubrzati strukturnu transformaciju u pet ključnih ekonomskih sektora, a to su: čisti energetski sustavi; pametniji urbani razvoj; održivo korištenje zemljišta; pametno upravljanje vodnim resursima; kružno industrijsko gospodarstvo.

ULOGA ZNANOSTI


U sagledavanju utjecaja i predlaganju mjera prilagodbe klimatskim promjenama, znanost i tehnologija nikada nisu igrale tako bitnu i utjecajnu ulogu u našim životima kao danas. U posljednje vrijeme neki poznati znanstvenici u području klimatskih promjena izražavaju svoju duboku zabrinutost, pa čak i svojevrsnu apatičnost, kada je u pitanju mogućnost ljudske rase da preživi negativne posljedice klimatskih promjena. Na temelju svojih istraživanja oni smatraju da je Zemlja u posljednjih 500 milijuna godina prošla pet masovnih izumiranja biljnih i životinjskih vrsta i da smo sada u sredini šestoga vala izumiranja u kojemu čak ni ljudski rod više nema šanse za preživljavanje. Dok su prethodna masovna izumiranja bila prouzročena padom asteroida ili erupcijama vulkana (npr. dinosauri su izumrli prije 60 milijuna godina), sadašnje izumiranje vrsta pripisuje se djelovanju ljudske vrste. Život životinjskih i biljnih vrsta na Zemlji međusobno je temeljito umrežen i međuzavisan te znatno ovisan o temperaturi. Porast koncentracije CO2 u atmosferi izaziva globalno zagrijavanje mora, kopna i atmosfere. Do sada, u posljednjih 800 tisuća godina (a vjerojatno u posljednjih 20 milijuna godina) nezabilježen skok koncentracije CO2 u atmosferi započinje negdje 1850. godine kada je koncentracija iznosila oko 285 ppm, godine 2014. prerasta granicu od 400 ppm CO2, a danas, dok ovo pišem, iznosi već oko 414 ppm. Porast koncentracije CO2 u atmosferi je od 1850. godine do danas gotovo eksponencijalan. Treba napomenuti da je evolucijski razvoj čovjeka od hominida do homo sapiensa trajao više od 20 milijuna godina u uvjetima koncentracije CO2 niže od 300 ppm, da bi se sada očekivalo da se u samo 30 godina čovjek prilagodi na 450 do 650 ppm (kako po kojem RCP scenariju IPPC-a, tijela za praćenje promjene klime UN-a). Da bi se razumjelo o čemu se tu radi, trebamo znati da psihofizička ispitivanja na ljudima pokazuju da se kognitivne sposobnosti počinju smanjivati nakon 650 ppm. Po RCP 8.5 scenariju (scenarij emisija CO2 kao i do sada, bez poduzimanja potrebnih mjera), ako se sada ništa ne poduzme, za 80 godina srednja globalna koncentracija CO2 povećat će se na 1250 ppm. To su koncentracije kao u kinodvoranama nakon filma ili višesatne vožnje više osoba u automobilu. Ukratko, nema više prozračivanja prostorije kada se otvore prozori. Da bi se situacija još bolje razumjela, trebamo istaknuti da bi i zaustavljanjem proizvodnje antropogenog CO2 na 415 ppm, prosječna globalna temperatura troposfere nastavila rasti kao što raste i sada. Drugim riječima, samo efektivno smanjenje koncentracije CO2 ispod nekih 300 ppm zaustavilo bi zagrijavanje Zemlje (još niže koncentracije dovele bi do hlađenja). Poznata je studija grupe znanstvenika objavljena 30. kolovoza 2018. pod vodstvom glavnog autora studije i istraživača na Sveučilištu Oxford, Matthiasa Aengenheystera. Studija zahtijeva drastičan prelazak na obnovljive izvore energije prije 2035. godine ako se želi zadržati globalno zagrijavanje ispod 2 °C u odnosu na predindustrijsko doba. Ukratko rečeno, studija pokazuje da se bitka za 2 °C do 2100. godine teško može dobiti. Važno je naglasiti da je 2 °C granica koja se ne bi smjela prekoračiti, inače bi nastupile nepovratne i dramatične posljedice. Gotovo svakodnevno obasipani smo crnim predviđanjima, a jedno od posljednjih je puno veće povećanje razine mora do kraja ovoga stoljeća nego što se do sada predviđalo, odnosno s 1 m na 1,5 m. To bi rezultiralo gubljenjem golemih obradivih površina u deltama velikih rijeka uz istodobne migracije 200 milijuna ljudi.

PRIMJERI IZ PRAKSE


Primjeri dobre prakse u prilagodbi klimatskim promjenama u Europi mogu su pronaći u Njemačkoj, Nizozemskoj, Italiji, Velikoj Britaniji, Mađarskoj, Francuskoj, Austriji te brojnim drugim zemljama, i to u svim ranjivim područjima (energetika, poljoprivreda, turizam, hidrologija i dr.). Osim ulaganja u razvoj pojedinog sektora, npr. opremanje sustavima obrane od poplava, osiguranje transporta nultih emisija u širem centru gradova i dr., primjeri dobre prakse podrazumijevaju i donošenje strategija i akcijskih planova za prilagodbu klimatskim promjenama na lokalnoj razini. I u Hrvatskoj imamo različite akcijske planove za očuvanje gradova kontinentalne Hrvatske i obale, poboljšanje kvalitete zraka, donošenje strategije za prilagodbu klimatskim promjenama gradova. Također, u tijeku je stvaranje bogate baze primjera dobre prakse kroz 30-ak projekata koji su u tijeku, a koji su sufinancirani iz Europskog fonda za regionalni razvoj kroz poziv "Shema za jačanje primijenjenih istraživanja za mjere prilagodbe klimatskim promjenama". Moje područje istraživanja su vodik i obnovljivi izvori energije. U Laboratoriju za energetska postrojenja Fakulteta strojarstva i brodogradnje u Zagrebu, čija sam voditeljica, istraživanja su usmjerena na nove tehnologije koje se temelje na primjeni vodika i obnovljivih izvora energije, prvenstveno sunčeve energije. U vremenu pojačanih klimatskih promjena koje uključuju klimatske ekstreme (temperatura) i prirodne katastrofe (potresi i poplave), jedan od ključnih faktora koji je potrebno osigurati je energetska neovisnost u svim područjima: u kućanstvu, industriji, transportu i općoj energetici. U tom kontekstu, u mom Laboratoriju razvili smo sustav za proizvodnju vodika elektrolizom vode korištenjem sunčeve energije (zeleni vodik), zatim prvi hrvatski bicikl na vodik i prvu hrvatsku punionicu vodika. Time je zaokružen jedan pokazni demonstracijski sustav u transportu koji ne koristi ugljikovodična goriva i ne emitira CO2. Zapravo, njegove komponente koriste samo sunce i vodu. On predstavlja primjer koncepta koji je primjenjiv općenito, kako u transportu tako i u energetici. Smatram da će vodik odigrati i već igra jednu od glavnih uloga u zelenoj energetskoj tranziciji! Danas govorimo o sivom (eng. grey) i zelenom (eng. green) vodiku. Sivi vodik dobiva se reformiranjem fosilnih goriva što sa sobom nosi popratne emisije CO2, dok se zeleni vodik dobiva elektrolizom vode korištenjem obnovljivih izvora energije što je proces bez popratnih emisija CO2. I upravo zeleni vodik jedini je prihvatljiv u zelenoj energetskoj tranziciji za ostvarenje ciljeva u prilagodbi klimatskim promjenama, te je kao takav uključen u Europski zeleni plan (eng. European Green New Deal) i nacionalne energetske i vodikove strategije zemalja diljem svijeta. Zato su moje preporuke za prilagodbu klimatskim promjenama u Republici Hrvatskoj obnovljivi izvori energije i zeleni vodik koji mora biti poveznica između intermitentne dobave i intermitentne potrošnje energije.

Način na koji osiguravam da rezultate mojih istraživanja primjenjuju oni kojima su i namijenjeni je objavljivanje rezultata istraživanja u međunarodnim znanstvenim časopisima (International Journal of Hydrogen Energy, WoS, Scopus, Q1), prijenos znanja preko edukacijskih seminara za predstavnike industrije, malih i srednjih poduzeća te predstavnike upravne vlasti (seminar: Vodik i gorivni članci), programi popularizacije čistih tehnologija (putovanje od Zagreba do Brussela pod nazivom Croatia Mirai Challenge u suradnji s Toyota Croatia d.o.o. kada se u rujnu 2019. godine prvi put hrvatskim cestama vozio automobil na vodik) i brojni drugi.


DR. SC. ANKICA KOVAČ, potpredsjednica Hrvatske udruge za vodik, docentica je na Fakultetu strojarstva i brodogradnje Sveučilišta u Zagrebu, na Zavodu za energetska postrojenja, energetiku i okoliš, gdje je i voditeljica Laboratorija za energetska postrojenja... Više o njezinim aktivnostima i projektima može se pročitati na poveznici https://hydrogen.hr/

(Tekst Klimatske promjene kao prilika za razvoj održive energetike, izvorno je objavljen 29. 7. 2020. na stranici https://prilagodba-klimi.hr)
Darko Jerković
O PROJEKTIMA...
Dr. sc. Ankica Kovač voditeljica je slijedećih projekata:

1. Osiguranje električne energije u slučaju klimatskih ekstrema i prirodnih katastrofa - H2ElEn: Projekt je financiran iz Europskog fonda za regionalni razvoj prema natječaju "Shema zajačanje primijenjenih istraživanja za mjere prilagodbe klimatskim promjenama". Projekt je ukupne vrijednosti nešto više od 3,5 milijuna kuna, započeo 17. veljače 2020., a završava 17. svibnja 2023. godine. Glavni cilj projekta je osiguranje prilagodbe klimatskim promjenama što je jedan od glavnih aspekata budućeg održivog razvoja. Provodeći primijenjena istraživanja, u okviru ovoga projekta razvit će se energetska jezgra mobilnih i stacionarnih tzv. emergency sustava na temelju korištenja sunčeve energije i vodika. Svrha je emergency sustava osiguranje energije u kriznim situacijama koje nastaju kao posljedica klimatskih ekstrema kraćeg vremenskog trajanja od dan/dva do tjedan/dva. Težište je na održavanju živom mikromreže za slučaj zatajenja, odnosno ispada glavne mreže, bez obzira na to jesu li uzrok skršeni vodovi od vjetra, uništene trafostanice od munje, poplave, visoke temperature ili preopterećenja potrebama korisnika kao što je to hlađenje ljeti. Ovaj projekt strateški je orijentiran prema četiri ranjiva područja: energetici, turizmu, hidrologiji i vodnim resursima te poljoprivredi. U ranjivom području energetika svojim najvećim dijelom cilja na mjere: povećanje sigurnosti opskrbe električnom energijom u ljetnom razdoblju; povećanje otpornosti i fleksibilnosti postojećeg elektroenergetskog sustava na učinke ekstremnih i klimatskih hazarda i očekivanih klimatskih promjena; povećanje otpornosti prijenosne i distribucijske mreže na učinke ekstremnih i klimatskih hazarda i očekivanih klimatskih promjena. Osim doprinosa ranjivom području energetike, projektne aktivnosti indirektno uključuju i doprinos ranjivim područjima: turizmu, hidrologiji i vodnim resursima te poljoprivredi preko mjera: jačanje kapaciteta za procjene utjecaja klimatskih hazarda, za prevenciju rizika, za mjere spremnosti i odgovore na izvanredne događaje; uključivanje mjere prilagodbe klimatskim promjenama u sve segmente održivog hrvatskog turizma; primjena integralnog pristupa u gospodarenju vodnim resursima i sustavima te intenziviranje međusektorskih sagledavanja i aktivnosti; jačanje kapaciteta za razumijevanje i primjenu mjera prilagodbe klimatskim promjenama. U okviru projekta provodit ćemo primijenjena istraživanja za mjere prilagodbe klimatskim promjenama i trenutno smo u fazi nabave opreme. Prve mjerljive rezultate očekujemo u 2022. godini.

2. Napredne metode proizvodnje i transporta zelenog vodika - H2LAB: Projekt je financiran iz sredstava Hrvatske zaklade za znanost u vrijednosti nešto manje od 2 milijuna kuna. H2LAB otvara novo područje istraživanja vezanih na napredne metode proizvodnje i transporta zelenog vodika. Istraživanja uključuju specifične mjerne metode za ta područja poput potenciostatskih i spektroskopskih mjerenja, mjerenja magnetskih i električnih polja, te karakterizacije materijala po različitim osnovama što opravdava relativno visoku razinu investicije u novu opremu.

3. Prvi hrvatski bicikl na vodik: Bickl na vodik je električni bicikl koji električnu energiju potrebnu za pogon elektromotora dobiva iz vodika preko gorivnih članaka. Gorivni članak (engl. fuel cell) je elektrokemijski uređaj u kojemu se elektrokemijskim izgaranjem vodika iz spremnika i kisika iz zraka (ili spremnika) proizvodi električna energija kao glavni produkt, uz čistu vodu i toplinu kao jedine nusprodukte. Dakle cijeli proces je potpuno bez popratnih štetnih emisija. Namjena ovog projekta je približiti vozilo na vodik javnosti te podići svijest o važnosti prelaska na čisti transport, odnosno transport bez emisija CO2.

4. Prva hrvatska punionica vodika: Ovaj projekt nastao je kao logičan nastavak projekta bicikla na vodik kojemu je potrebno osigurati opskrbu vodikom. Punionica je instalirana ispred Laboratorija za energetska postrojenja čime je osiguran pristup punjenju. Projekt punionice vodika zasniva se na ekološkom rješenju korištenja sunčeve energije za proizvodnju zelenog vodika za čistiji transport čime će se (ako dođe do masovne primjene vodika u transportu općenito) smanjiti zagađenje zraka i unaprijediti kvaliteta života u gradovima. Instalacijom vodikove punionice na pogon sunčevom energijom, kao glavnom tehnološkom okosnicom projekta, osigurana je autonomija prvog hrvatskog bicikla na vodik, a želi se ubrzati i uvođenje automobila na vodik na hrvatske ceste. Zbog svojeg inovativnog izgleda dizajn punionice je kao intelektualno vlasništvo zaštićen na međunarodnoj razini i kao žig (trademark) na domaćoj razini.

5. Croatia Mirai Challenge: Projekt koji je proveden s ciljem popularizacije transporta temeljenog na vodiku. Mirai je prvi serijski automobil na pogon vodikom, a označava budućnost koja je već stigla jer riječ ‘mirai‘ na japanskom znači ‘budućnost‘. Ovaj projekt zajedno smo organizirali moj Fakultet strojarstva i brodogradnje Zagreb i Toyota Croatia d.o.o. Putovanje je isplanirano na relaciji Zagreb - Brisel po europskoj prometnoj ruti gdje su instalirane punionice vodika. Planirana vodikova ruta uključivala je Zagreb - Graz - Passau - Geiselwind - Weisbaden - Koln - Brisel, a prijeđeno je 1297 km. Ovo je flagship događaj za cijelu Republiku Hrvatsku jer je to bio prvi put da je jedan automobil na vodik vozio hrvatskim prometnicama.

Možda ste propustili...
Najčitanije iz rubrike