EKOKVIZ ZA SŠ 2014/15 - ENERGIJA JE ŽIVLJENJE

ENERGIJA JE ŽIVLJENJE - 2. del

Varčevanje z energijo in njena raba se začneta v naših glavah, z ozaveščanjem, da energije nimamo v neomejenih količinah. Poleg vseh stroškov porabe električne energije zahteva njena proizvodnja številne ekološke žrtve. Zavedati se moramo, da premišljena raba energije ne vpliva le na družinski proračun, ampak njen vpliv sega čez domači prag, na celotno gospodarstvo in okolje v naši državi, če ne celo širše.
Pri ogrevanju, umivanju, kuhanju in razsvetljavi lahko že s preprostimi prijemi za tretjino zmanjšamo porabo energije. Pravi pomen varčevanja pa vidimo šele, ko seštejemo vso energijo, ki bi jo lahko privarčevali v naših gospodinjstvih. Vse tiste izgubljene megavatne ure bi lahko pokrile potrebe še dodatne tretjine slovenskega prebivalstva. Včasih se zdi nesmiselno kupovati tehnološko izpopolnjene naprave, saj so te navadno dodatno finančno breme, vendar se pomen energijsko varčnih naprav pokaže prej, kot bi pričakovali.

Spremembam v naših glavah morajo slediti spremembe v nekaterih naših življenjskih navadah in razvadah ter nekatere nujne tehnične spremembe v naših bivališčih. Gradivo ni namenjeno prepričevanju uporabnikov električne energije, kako pripraviti človeka, da bo ugašal luči, zapiral pipe in podobno, temveč predstaviti problem prevelike porabe električne energije in kako le-ta obremenjuje okolje.

Vsakdo od nas porabi povprečno 12.500 kWh energije na leto – povprečna poraba električne energije gospodinjstva znaša 3960 kWh. Energijo porabimo za gretje, toplo vodo, razsvetljavo, kuhanje, električne naprave, vožnjo s prevoznimi sredstvi … Energija se pojavlja v tako različnih oblikah, da včasih niti ne vemo, kako jo lahko merimo in opišemo. 

PRIDOBIVANJE ELEKTRIČNE ENERGIJE 
Sončna energija 
Sončna celica (tudi fotovoltaična celica) je naprava, ki sončne fotone (sončno energijo) s pomočjo elektronov pretvori v elektriko.
Sončna energija je izraz za postopke pridobivanja energije iz sončne svetlobe. Sončno energijo že stoletja izrabljajo številni tradicionalni načini gradnje. V zadnjih desetletjih je zanimanje zanjo v razvitih državah naraslo hkrati z zavedanjem o omejenosti drugih energetskih virov, kot so fosilna goriva, in njihovih vplivih na okolje. V okoljih, kjer drugih virov energije ni na voljo (oddaljeni kraji ali celo vesoljski prostor), se sončna energija že močno uporablja.

Na Zemljo pada pri kroženju okrog Sonca energijski tok z gostoto približno 1400 W/m², merjeno na ploskev, pravokotno na sončne žarke. To vrednost imenujejo tudi solarna konstanta. Od te energije se približno 19 % sončne energije absorbira v ozračju, oblaki pa v povprečju odbijejo nadaljnjih 35 % vpadlega energijskega toka. Splošno sprejeta vrednost je 1200 W/m² na morski gladini. Osvetljenost tal je odvisna od ure, letnega časa, oblačnosti in zemljepisne širine.

Na kvadratni kilometer pada približno 1000 MW svetlobnega toka. To je toliko energije, kot je potrebuje manjše mesto za ogrevanje in razsvetljavo. V sončnih kolektorjih izkoriščamo sončno energijo za segrevanje vode, v sončnih celicah pa jo lahko pretvarjamo v elektriko.
Po prehodu skozi ozračje je večina energijskega toka v vidnem in ultravijoličnem delu spektra. Rastline pri fotosintezi pretvarjajo sončno energijo v kemično, to pa porabljamo, ko kurimo les ali fosilna goriva.

Sončna elektrarna z imenom Gemasolar je prva sončna elektrarna na svetu, ki lahko proizvaja električno energijo
tudi ponoči in se nahaja na južnem delu Španije, blizu Sevilje. Sestavlja jo več kot 2650 solarnih panelov, ki se raztezajo po več kot 185 hektarih obdelovalne površine. Proizvodnja električne energije lahko poteka več kot 270 dni v letu, poleg tega pa elektrarna proizvede tudi do trikrat več energije, kot je proizvedejo elektrarne, ki delujejo na druge obnovljive vire energije.

List, ki je enako velik kot igralne karte, oponaša proces fotosinteze, ki ga rastline uporabljajo za pretvorbo sončne energije in vode v energijo. Znanstveniki, zaslužni za to iznajdbo, pravijo, da bi omenjeni način pridobivanja energije lahko olajšal težave z energijo v državah tretjega sveta. Dr. Daniel Nocera, ki je vodil raziskovalno ekipo, je dejal, da se mu zdi, da so našli uporaben umeten list, ki pridobiva električno energijo s pomočjo fotosinteze.

VETERNE ELEKTRARNE
Vetrna elektrarna je elektroenergetski objekt, s katerim pretvarjamo energijo vetra v električno. Sestavljena je iz manjšega ali večjega števila vetrnih turbin z generatorji, transformatorske postaje in daljnovoda, ki vetrno elektrarno povezuje s prenosnim omrežjem.
Vetrne elektrarne so del t. i. zelene energije oziroma okolju prijazne energije, saj izkoriščajo naravno energijo vetra, pri tem pa ne sproščajo v naravo nevarnih snovi. Ta trditev je sicer resnična, vendar ne smemo pozabiti tudi drugih posrednih dejavnikov, ki pa v nekaterih pogledih celo bolj vplivajo na okolje kot neobnovljivi viri energije. 

Veterna elektrarna v Senožečah. Pogled na vetrnico in pokrajino si lahko ogledaš. 

Glavne pomanjljivosti vetrnih elektrarn so:

• Vetrne turbine glede na ceno niso najbolj učinkovite. Podatki kažejo na 15- do 25-odstotno učinkovitost, saj brez vetra turbine ne delujejo, s tem pa ni proizvodnje električne energije. Ravno tako ne delujejo ob premočnem vetru, ko se zaradi varnosti zaustavijo.
• Vetrne turbine potrebujejo veliko prostora.
• Elektrika iz vetrnih elektrarn ne zmanjšuje izpustov, ki jih povzročajo premog in druga fosilna goriva. Ker vetrne elektrarne delujejo v presledkih, morajo druge elektrarne na fosilna goriva biti vedno v pripravljenosti, kar prav tako povzroča izpuste.
• Vetrne elektrarne proizvajajo majhen delež električne energije. V Nemčiji npr. proizvedejo slabih 6 % celotne električne energije, na Danskem pa kar 19 %.
• Vetrne elektrarne niso popolnoma tihe, saj povzročajo hrup, primerljiv z delovanjem motocikla. Hrup pride še bolj do izraza, če so postavljene v tihih pokrajinah ali na podeželju. Ljudje, ki živijo blizu, pravijo, da je hrup zelo moteč.
• Vetrne turbine so tudi nekakšni vizualni onesnaževalci. Tako jih na Finskem zaradi videza že umikajo iz krajev, kjer se ne skladajo s krajevno infrastrukturo.
• Vetrne elektrarne vplivajo tudi na televizijo in mikrokomunikacijo. Prihaja do mikrokomunikacijskih motenj (interferenc), prav tako pa se pozna vpliv na telefonske storitve.
• Populacije letečih živali so ogrožene, podatkov je največ o vplivu na ptice in netopirje. Tako lahko v neposredni okolici vetrnih turbin najdemo veliko ptic, ki so se zaletele v vetrnico, čeprav statistike kažejo, da je to število v primerjavi s ptiči, umrlimi v prometu, zanemarljivo majhno.

• Vetrne elektrarne so potencialna nevarnost vodovarstvenih območij s pitno vodo. Vetrne elektrarne potrebujejo za delovanje, hlajenje in podmazovanje od 200 do 370 litrov sintetičnega olja, ki se nahaja na vrhu vetrne turbine; 55 kW vetrne turbine potrebujejo 31 litrov olja, 2000 kW pa kar 370 litrov. Za 70 vetrnih turbin z močjo 2000 kWh je tako potrebnih 25.900 litrov olja oz. 130 sodov po 200 litrov, kar ob potresu ali orkanski burji pomeni naravno katastrofo. Zato vetrnih elektrarn ne postavljajo na vodovarstvena območja.
• Vetrne elektrarne motijo tok svetlobe. Ko sonce vzhaja ali zahaja, so kraji za vetrnimi elektrarnami izpostavljeni migotanju svetlobe (senčno migotanje), ki ga povzročajo kraki vetrnih turbin s svojim vrtenjem, kar pri ljudeh povzroča dezorientacijo, glavobol in migreno.
• Nekatere vetrne turbine so ponoči osvetljene, kar še dodatno moti okolico (t. i. svetlobno onesnaženje nočnega neba).
  

  Vetrna elektrarna, postavljena na Griškem polju pri Dolenji vas, proizvaja električno energjo za 110 gospodinjstev. Njena moč je 2,2 megavata, skupaj s temelji tehta več kot 1500 ton.

  Ministrstvo za gospodarstvo Republike Slovenije je v Nacionalnem energetskem programu (NEP) 2030 predvidelo 14 območij po vsej Sloveniji, ki so namenjena gradnji vetrnih elektrarn. Več...

 HIDROENERGIJA

Voda je eden najstarejših virov energije, ki se jih je človek naučil izkoriščati. Je najpomembnejši obnovljivi vir energije, saj je kar 21,6 % vse električne energije na svetu proizvedene z izkoriščanjem energije vode oz. hidroenergije. Hidroenergijo so začeli izkoriščati naši predniki že pred dvema tisočletjema. Več stoletij je hidroenergija namesto človeka opravljala fizično delo. Uporabljala se je v glavnem za pogon mlinov, žag, črpalk in drugih podobnih naprav. Pozneje so ljudje ugotovili, da lahko vodno energijo pretvorijo v električno.

Ljudje so izkoriščanje vode v energetske namene skozi vso zgodovino le izpopolnjevali in večali njen obseg. Rezultat tega razvoja so velike hidroelektrarne, ki imajo moč od nekaj 100 do nekaj 1000 MW. Danes se vodna energija uporablja predvsem za proizvodnjo električne energije. Izkoriščanje vodne energije je odvisno od številnih geografskih in podnebnih razmer. Nekatere države tako proizvedejo večji delež vse električne energije.
Postavitev velikih hidroelektrarn je seveda velik poseg v okolje, ki se kaže kot vpliv na naravno okolje (sprememba
podnebja, tal, reliefa, vodnega toka, struge …), vpliv na urbano okolje (sprememba prostora, odstranitev ali prestavitev obstoječih objektov ...) in vpliv na rastlinstvo in živalstvo. Pretvarjanje energije vode v koristno energijo je okolju prijazen način proizvodnje električne energije. Elektrarne na rekah spreminjajo prvotno naravo z zajezitvami, nasipi, zapornicami, strojnico in postroji za odvod energije. Ta proces je mogoče povezati z nujnimi ukrepi za reguliranje toka za pridobitev obdelovalne zemlje in za zaščito pred poplavami ob visokih vodah. Kakršnekoli prednosti in slabosti pomenijo takšni posegi v naravo in kulturo prostora, pomenijo vodne elektrarne s stališča ekologije pretvarjanje obnovljive energije in s tem varčevanje fosilnih virov. Razen tega omogoča urejeno in skrbno ravnanje z okoljem pri obratovanju vodne elektrarne ohranitev, morebiti tudi izboljšanje trenutnega naravnega in kulturnega stanja.

Hidroelektrarne so trenutno največji proizvajalec obnovljive energije na svetu. Dajejo 16 % vse elektrike na svetu (3,427 teravatnih ur), drugi vir, veter, pa v letu 2010 2,5 %. Predvidena je 3,1-odstotna rast proizvedene energije za prihodnjih 25 let. Največji proizvajalec hidroenergije je Kitajska s 721 TWH, ki gradi veliko novih jezov, tako da se bo ta številka še povečala. Brazilija in Norveška dobita več kot 80 % porabljene električne energije iz vodnih virov.
Največje hidroelektrarne na svetu so Jez treh sotesk na Kitajskem z 22,500 MW, jez Itaipu na brazilsko-paragvajski meji s 14,000 MW in jez Guri v Venezueli z 10,235 MW. Če bi zgradili nov jez Inga na reki Kongo, bi ta imel precej večjo zmogljivost, in sicer 39,000 MW, proizvedel bi 370 TWH.
Hidroenergija je eden najcenejših virov elektrike. Cena na kilovatno uro se giblje od treh do petih centov. Hidroenergija ne povzroča pravzaprav nikakršnih izpustov toplogrednih plinov.

JEDRSKA ENERGIJA

Jedrska energija prihaja iz jedra atomov – najmanjših delcev, ki sestavljajo snovi. Ne vključuje gorenja, zato ne
proizvaja toplogrednih plinov.
Jedrska energija izvira iz cepitve ali fisíje atomov v gorivih, kot je uran. To povzroča nevarno radioaktivnost, ki lahko poškoduje in pomori živa bitja, če ni skrbno zavarovana.

V jedrski elektrarni je vir toplote za segrevanje vode ali tekočin za prenos toplote radioaktivno gorivo v reaktorju. V tipu reaktorja, ki se imenuje hitri oplojni reaktor, je glavno gorivo plutonij 239. Ko se jedra cepijo, sproščajo toploto in lahko tudi spreminjajo uran 238 v plutonij 239 ter tako »ustvarjajo« novo gorivo.

Jedrski reaktorji so spravljeni v dvojni kupoli iz jekla in betona, ki onemogoča uhajanje radioaktivnosti. Ostaja pa nevarnost strahotne katastrofe, kot je bila eksplozija v Černobilu v Ukrajini leta 1986. Reaktor, ki bi se pokvaril, bi poplavila voda z borom, ki upočasni ali ustavi cepitev jeder.

Kljub grožnjam po svetu pa ne smemo zanemariti dejstva, da je jedrska elektrarna v Krškem med najbolj varnimi v Evropi.

Radioaktivnost iz jedrske cepitve privzamejo v različnih količinah vse vrste materialov, opreme in tekočin v jedrski elektrarni, celo oblačila zaposlenih. Nekateri predmeti bodo nevarno radioaktivni še tisoče let in trenutno ni načina, da bi jih nevtralizirali.
Veliko električne energije v Sloveniji pridobimo v Jedrski elektrarni Krško. Glavni problem tako v naši kot v drugih
elektrarnah je skladiščenje radioaktivnih odpadkov. Poznamo:
• nizkoradioaktivne odpadke (shranjujemo jih v kovinskih sodih, nastanejo pri vzdrževalnih delih: zaščitna oblačila, oprema, orodje, ki jih uporabljajo v radiološko onesnaženem okolju),
• srednjeradioaktivne odpadke (nastanejo v reaktorjih in se nabirajo v posebnih filtrih, hranimo jih v kovinskih sodih) in
• visokoradioaktivne odpadke (ostanki jedrskega goriva – v Krškem nastane vsako leto 24 ton ali okoli 7 m3 visokoradioaktivnih odpadkov).
V Sloveniji še nimamo primernega skladišča za nizko- in srednjeradioaktivne odpadke. O lokaciji skladišča in njegovem obratovanju ravno zdaj potekajo razprave. Primernega odlagališča za visokoradioaktivne odpadke ni še nikjer na svetu. 

JEDRSKA ELEKTRARNA KRŠKO
Po merilih jedrske varnosti, stabilnosti obratovanja in poslovne učinkovitosti bo Nuklearna elektrarna Krško (NEK) v svetovnem merilu trajno uvrščena med najboljše obratujoče jedrske elektrarne.
NEK  je opremljena z Westinghousovim lahkovodnim tlačnim reaktorjem s toplotno močjo 2000 MW. Njena moč na pragu je 696 MW. Elektrarna je priključena na 400 kV omrežje za napajanje porabnih središč v Sloveniji in Hrvaški. Na leto proizvede več kot pet milijard kWh električne energije, kar pomeni približno 40 % skupne proizvedene električne energije v Sloveniji.
NEK glede na svoje obratovalne karakteristike pokriva osnovno obremenitev skozi vse leto. Poleg tega je kot zanesljiv vir delovne in jalove moči pomembna podporna točka elektroenergetskega sistema v okviru evropske povezave ENTSO-E – Evropsko združenje sistemskih operaterjev prenosnega omrežja. Je bistven dejavnik pri stabilizaciji kritičnih obratovalnih stanj in napetostnih razmer, še zlasti ob velikih prehodnih pojavih v okviru ENTSO-E.Obratovanje elektrarne med dvema remontoma imenujemo gorivni ciklus. Med remontom se del izrabljenega goriva nadomesti z novim, opravijo se preventivni pregledi opreme in zamenjajo deli, preverjanje integritete materialov, nadzorno testiranje ter korektivni ukrepi glede na najdeno stanje. Sedemindvajseti gorivni ciklus, ki se je začel s priključitvijo elektrarne na omrežje 19. novembra 2013,  je 18-mesečni, kar je obratovalna usmeritev elektrarne za prihodnost.

Uporaba radioizotopov in ionizirajočega sevanja je neprecenljive vrednosti v znanstvenih raziskavah in industriji, medicinski diagnostiki, terapijah in sterilizaciji, kmetijstvu in konzerviranju hrane, ugotavljanju podzemnih zalog vode in nafte ter pri arheoloških raziskavah.
Vse vrste jedrskih tehnologij v uporabi temeljijo na naravnih lastnostih snovi: atomov, izotopov in radioizotopov. Te lastnosti so energija, ki se sprošča ob jedrski cepitvi, in ionizirajoče sevanje radioizotopov. Pridobivanje električne energije iz jedrske elektrarne temelji na sproščanju toplotne energije ob jedrskih cepitvah v reaktorju.

Jedrsko gorivo v NEK je v obliki tabletk uranovega dioksida, ki so zložene v gorivnih palicah iz cirkonijeve zlitine. V gorivni element je povezanih 235 gorivnih palic. V reaktorju je 121 gorivnih elementov, ki vsebujejo 50 ton urana, od tega je približno 95 % izotopa urana 238 in 5 % izotopa urana 235. Pri cepitvi urana z nevtroni se sprošča energija. Uranova ruda se kupuje in kemično predeluje v tujini, gorivne elemente za NEK pa sestavlja ameriško podjetje Westinghouse. Uran je zelo težka oziroma gosta kovina, ki jo je leta 1789 odkril nemški kemik Martin Klaproth in jo poimenoval po planetu Uranu. Kemični simbol je U z vrstnim številom 92. Vrstno število je enako številu elektronov v elektronski ovojnici atoma ali številu protonov v jedru in je hkrati zaporedna številka elementa v periodnem sistemu. Uran je svetlo siva kovina s specifično težo 18,9. Topi se pri 1132 ºC. Na zraku in v vodi zelo hidro oksidira.
Uran, ki ga najdemo v zemeljski skorji v povprečni koncentraciji 2 g/tono, je v različnih mineralnih oblikah. Glavni rudi sta uraninit in karnotit, najdemo pa ga tudi v bakrovih, zlatih in fosfatnih rudah, v nizkih koncentracijah tudi v morju. Najbolj zastopana izotopa urana v naravi sta uran 238 (99,29 %) in uran 235 (0,71 %).

Uran se nahaja v zemeljski skorji, kjer je precej razširjen, vendar v zelo majhnih koncentracijah. Uranova ruda se najprej drobi in melje ter odstranjuje jalovina. Uranove minerale raztapljajo v raztopinah kislin (kisli postopek z žveplovo kislino) ali baz (karbonatni postopek z natrijevim karbonatom). Prečiščen koncentrat, ki vsebuje U₃O₈, se imenuje rumena pogača. Uran, ki ga dobimo iz rude, je treba za jedrsko gorivo obogatiti. 
Rumeno pogačo je treba za izdelavo gorivnih tablet pretvoriti v primernejšo obliko. Ponavadi se pretvarja v uranov heksafluorid (UF₆), ki je pri normalnih pogojih v trdnem stanju, pri temperaturi 56 °C pa v plinastem.
Jedrske elektrarne večinoma uporabljajo obogateno gorivo, ki vsebuje od 1 do 5 % urana 235. Naravni uran vsebuje le 0,71 % tega izotopa. Zato je treba uran obogatiti. Za ločevanje obeh izotopov urana (urana-235 in urana-238) je najprimernejši uran v plinasti obliki (UF₆).
Uran se obogati v procesu plinske difuzije, kjer izkoristijo različno hitrost prehajanja uranovih izotopov 235 in 238 skozi membrane. Postopek ločevanja je treba večtisočkrat ponoviti, da dosežejo zahtevano razmerje. Učinkovitejša metoda ločevanja je plinska centrifuga. V rotirajočih centrifugah se različno težke molekule izotopov urana različno razporejajo. Lažje molekule se zberejo bolj okoli središča cilindrov, kjer jih izčrpajo.
Izračuni kažejo, da uporaba jedrske energije Evropi na leto prihrani izpust približno 800 milijonov ton CO₂. Za enak prihranek bi morali na primer s cest umakniti kar 200 milijonov avtomobilov. 
Vpliv radioaktivnega sevanja iz jedrskih elektrarn je kar 1000-krat manjši od sevanja iz naravnega okolja. Za varnost pred sevanji iz elektrarne je temeljito poskrbljeno. Dnevne podatke o stanju NEK si lahko ogledaš na
 V Sloveniji so med so med letoma 1981 in 1990 kopali uranovo rudo v rudniku urana v Žirovskem Vrhu, od leta 1984 so pridobivali tudi uranov koncentrat. Do prenehanja del so izkopali 633.000 ton uranove rude in proizvedli 452 ton uranovega oksida v rumeni pogači. Od leta 1992 rudnik zapirajo, razgrajujejo naprave in dekontaminirajo okolico.

TERMOELEKTRARNA
Termoelektrarna je elektrarna, v kateri se električna energija pridobiva s sežiganjem fosilnih goriv (premoga, nafte ali zemeljskega plina).
Termoelektrarna zaradi termodinamčnih zakonov ne more v celoti pretvoriti energije goriva v električno energijo. Sodobne termoelektrarne imajo približno 40-odstotni termodinamični izkoristek. Del dovedene energije (okrog 60 %) se pojavi kot odpadna toplota in jo morajo iz termoelektrarne odvesti v okolico. Odpadna toplota se lahko uporablja za ogrevanje, druge industrijske procese in desalinacijo, vendar je v večini primerov zavržena. Najpreprostejše je odvajanje toplote v reko, jezero ali morje. Če to ni mogoče, mora biti elektrarna opremljena s hladilnim stolpom, ki toploto odvaja v ozračje.

Toplarna, ki oskrbuje mesto Ljubljana s toploto v sistemu daljinskega ogrevanja. Kot gorivo uporablja premog. Valjasta zgradba na desni je posoda z vodo - hranilnik toplote. 

Toplarna ki oskrbuje mesto Ljubljana s toploto v sistemu daljinskega ogrevanja, kot gorivo uporablja premog. Toplarna je termoelektrarna, pri kateri se proizvedena toplota zajema v koristni obliki in posreduje uporabnikom. Tako izkoristek povečamo na 80–90 %. Primer take elektrarne je toplarna v Ljubljani in v manjšem obsegu Termoelektrarna Šoštanj, z okrog 170 MW daljinskega ogrevanja.

Termoelektrarna Šoštanj ima zmogljivost 779MW, proizvede od 3500 do 3800 GWh ter 400–450 GWh toplote za daljinsko ogrevanje Šaleške doline. Prispevajo tretjino slovenske elektrike, v času krize tudi polovico. Na leto porabijo od 3,4 do 4,2 milijona ton premoga in okoli 60 milijonov Sm³(1) zemeljskega plina.
PRIDOBIVANJE ENERGIJE ZA OGREVANJE DOMA
OGREVANJE S KURILNIM OLJEM
Ogrevanje na kurilno olje je še vedno med najbolj razširjenimi načini ogrevanja, čeprav cene kurilnega olja vseskozi naraščajo. Ker manj onesnažuje okolje, spada med ekološke načine ogrevanja. Ogrevanje na olje spada

med centralna ogrevanja, kar pomeni, da gorivo ne zgoreva v prostoru, temveč drugje, in tako s pomočjo vode, zraka ali pare prenese toploto v prostor, ki ga želimo ogrevati. Ogrevanje na kurilno olje je lahko precej ekonomično, še zlasti če je oljni gorilec na kotlu pravilno nastavljen. Pomembno je, da rezervoar za kurilno olje redno čistimo, reden pregled pa namenimo tudi filtrom in gorilnikom.Kurilno olje se pridobiva iz frakcije nafte ob destilaciji, bodisi kot destilat bodisi kot ostanek. V širšem pomenu je kurilno olje vsak tekoči naftni proizvod, ki se uporablja v pečeh ali kotlih za pridobivanje toplote ali v motorju za pridobivanje energije. Kurilno olje je sestavljeno iz dolge verige ogljikovodikov, predvsem alkanov, cikloalkanov in aromatov. Kurilno olje je primerno za večino gospodinjstev, ki imajo prostor za kotel z rezervoarjem in dimnik, a se cene kurilnega olja, še posebno v primerjavi z ogrevanjem na plin, nenehno dvigujejo. Olje povzroča zelo veliko izpustov ogljikovega dioksida in močno onesnažuje okolje.
OGREVANJE NA ZEMELJSKI PLIN
Zemeljski plin je zmes plinastih ogljikovodikov metana, etana, propana, butana in etena. Točna sestava zemeljskega plina je zelo odvisna od nahajališča. Plin nastaja enako kot nafta pod vplivom visokih tlakov iz odmrlih mikroorganizmov, raznih alg in planktona, ki so se nalagali na morsko dno. Vse to so prekrile plasti neprepustnih materialov in s pomočjo raznih kemičnih procesov je iz teh organizmov nastal zemeljski plin.

OGREVANJE NA BIOMASO
Biomasa je celotna masa rastlinskega ali živalskega organizma, populacije ali
celotne biocenoze na enoto površine ali prostornine v določenem času. Celotno biomaso biocenoze sestavlja masa proizvajalcev, porabnikov in razkrojevalcev. Biomasa proizvajalcev nastaja pri fotosintezi. Ocenjujejo, da na Zemlji s fotosintezo na leto nastane okoli 10¹¹ ton organskih snovi.
Biomaso lahko uporabljamo neposredno za kurjenje, s čimer nastaja toplotna energija, ali pa jo z različnimi tehnološkimi procesi pretvorimo v tekoče in plinaste ogljikovodike, ki so uporabni kot gorivo (t. i. bioplin in biodizel).
Energija iz lesa nastaja neposredno iz posekanega lesa, kot tudi iz njegovega odpadka. Največji vir lesa je razločevanje tekočine odpadnih procesov v papirni industriji vlaknin papirja in kartona. Odpadki so drugi največji vir energije iz biomase. Največ prispevajo komunalni odpadki, proizvodni odpadki in plin, ki se sprošča iz teh odpadkov.

Rastline, kot je koruza ali sladkorni trs, se lahko fermentirajo za proizvodnjo prevoznega goriva – etanol. Tudi biodizel je proizveden na podlagi smeti in organskih odpadkov.

TOPLOTNA  ČRPALKA
Toplotna črpalka deluje na podoben princip kot hladilnik. Pri hladilniku se tekoče snovi uparijo zaradi prejete toplotne energije iz okolice in to energijo med utekočinjanjem (kondenzacijo) oddajajo na želenem mestu (Carnotov krožni proces). Toplotna črpalka deluje v drugo smer: od okolice sprejema toplotno energijo in jo oddaja v ogrevanih prostorih, pri čemer izkorišča naravni toplotni zbiralnik okolja. Kot energetski viri se lahko uporabljajo talna in površinska voda, zemeljska toplota, sončna energija in zunanji zrak. Sistem sestavljajo štiri enote: uparjalnik, kompresor, kondenzator in dušilnik. Toplotna energija se prenaša s hladilnim sredstvom. Hladilno sredstvo v uparjalniku sprejema toplotno energijo in izpareva. Para se v kompresorju stisne, zato se močno ogreje. Ta vroča para prenaša toplotno energijo v kondenzatorju na grelno vodo in se utekočinja. V dušilniku se hladilno sredstvo razširi (tlak se zniža na začetnega, od tam gre v uparjalnik in krožni proces se ponovi.  
V uparjalniku tekoča delovna snov hladivo prevzame brezplačno toploto iz okolice. Hladivo pri tem pri nizki temperaturi izpari. Kompresor, ki ga poganja elektrika, vsesa plinasto hladivo, ga močno stisne (hladivo se pri tem segreje) in potisne po cevi naprej.
Hladivo z zvišano temperaturo in višjim tlakom nadaljuje pot skozi kondenzator, ki se nahaja v izmenjevalniku toplote. Pri tem toplota iz hladiva preide v hladnejšo vodo, ki teče skozi ogrevalni sistem. Hladivo se ohladi in s pomočjo visokega tlaka preide v tekoče stanje –kondenzira.

Ekspanzijski filter zniža tlak hladiva, zato se hladivo še dodatno ohladi. Zdaj se ves postopek ponovi. Hladivo v
uparjalniku prevzame toploto iz okolice … Ko se voda v izmenjevalniku toplote dovolj segreje, krmilno vezje vklopi črpalko, ki vzpostavi kroženje vode v ogrevalnem sistemu. Topla voda ogreva različna grelna telesa: bojler za sanitarno vodo, radiatorje, sistem talnega gretja … Najučinkovitejše je izkoriščanje talne vode. V globini 7 m je namreč vse leto stalna temperatura 6–10 °C. Talno vodo črpajo iz črpalnega vodnjaka in jo po uporabi ohlajeno približno za 4 °C vračajo v zemljo prek ponikalnega vodnjaka, ali pa zemeljska toplota prehaja v sistem plastičnih cevi, položenih 1,5 m globoko v tla, skozi katerega se pretaka hladilno sredstvo. Za vsak kvadratni meter ogrevane stanovanjske površine potrebujemo približno 2,5 m cevi. V ugodnih razmerah taka naprava lahko zadostuje za ogrevanje stanovanjske hiše. 

Toplotna črpalka deluje kot hladilnik, samo v nasprotno smer. Medtem ko hladilnik iz notranjega prostora odvzema toploto in z njo segreva okoliški zrak, opravlja toplotna črpalka ravno nasproten proces. Na prostem zunanja enota odjema toploto in jo v stavbi odvaja iz notranje enote kot vir toplote.

Med delovanjem toplotne črpalke se nekaj toplotne energije pretvori v drugo obliko energije, preden se pojavi kot toplotna energija na sprejemniku toplote. Toplotna črpalka uporablja mehansko delo ali kakšen drug način termodinamičnega dela, da doseže zastavljen prenos toplotne energije iz vira k sprejemniku toplote. Ker pa je učinek naprave pri gibanju toplotne energije enak, kakor če toplota teče (čeprav v nasprotno smer glede na temperaturne razlike), so "toplotno črpalko" poimenovali po analogiji.

Toplotna črpalka vedno premika toplotno energijo v nasprotno smer od začetne temperature, vendar je toplotna črpalka, ki ohranja toploto klimatiziranega prostora, lahko uporabljena bodisi za hlajenje bodisi za ogrevanje, to je odvisno od tega, ali je okolica (prostor) hladnejša ali toplejša od klimatiziranega prostora. Kadar je črpalka uporabljena za segrevanje, se uporablja zato, ker je manj vhodnih gospodarskih virov energije, kot jih je ponavadi potrebnih za ustvarjanje toplotne energije. Treba je preoblikovati vire, ki dejansko nimajo in ne oddajajo toplote brez drugih dejavnikov (na primer električna energija), ali plinski plamen, ki je neposreden v zahtevano ogrevanje. Tako je zato, ker toplotna črpalka porabi nekaj toplotne energije iz okolja za tisti del, ki zagotavlja ogrevanje, ter s tem povečuje učinkovitost procesa.

UČINKOVITA RABA ENERGIJE
Če kupujete nove gospodinjske aparate, se prepričajte, ali so energetsko učinkoviti. Pri nakupu novih aparatov vedno izberite energetski razred A, še bolje pa je, da izberete A+ ali A+++.
Ko odpremo pečico, da bi preverili, ali je hrana pečena, se temperatura zniža za 10 °C. S primerno izolacijo stanovanja ali hiše lahko prihranimo do 30 % energije.
S pravilno vožnjo lahko zmanjšamo porabo goriva kar za 10 %. Za krajše razdalje uporabite lastno energijo: pojdite peš, peljite se s kolesom ali pa uporabite rolerje.
Uporabljajte obnovljive vire energije. Ker so obnovljivi, so skoraj neizčrpni. Povzročajo zelo majhne izpuste toplogrednih plinov, spodbujajo zaposlenost ljudi in razvoj podeželja.
Nekatera 4-članska gospodinjstva na leto porabijo do 4400 kWh, gospodinjstvo, ki varčuje, pa samo 2000 kWh! Pri ceni elektrike po 9 centov na kWh je zelo preprosto na leto privarčevati do 216 evrov.
Znižajte temperaturo. Z znižanjem temperature za samo 1 °C lahko račun za energijo zmanjšate za 5–10 odstotkov in se izognete do 300 kg izpusta ogljikovega dioksida na leto na gospodinjstvo.
Programirajte termostat, da ponoči in ko vas ni v hiši, ohranja nizko temperaturo, ko pa se zbudite ali vrnete domov, je temperatura spet prijetna. Tako račun za ogrevanje zmanjšate za 7–15 odstotkov.
Zamenjajte stara okna z enojno zasteklitvijo s takšnimi, ki imajo dvojno. To zahteva nekaj denarja, vendar pa se vam bo izguba energije skozi okna zmanjšala za polovico in se bo dolgoročno izplačalo. Če si privoščite najboljše, kar ponuja trg (lesene okvirje, dvojno zasteklitev, steklo z majhnimi emisijami in polnjenje z argonom), lahko prihranite celo več kot 70 odstotkov energije, ki se sicer izgubi.
Ne dopustite, da toplota uhaja iz vaše hiše dalj časa. Ko zračite hišo, odprite okna le za nekaj minut. Če pustite majhno režo ves dan, bo potrebna energija za vzdrževanje toplote v notranjosti v šestih mrzlih mesecih (10 °C ali nižja zunanja temperatura) pomenila skoraj tono izpustov ogljikovega dioksida.
Vgradite dobro izolacijo v svoj dom, to je eden najučinkovitejših načinov za dolgoročno zmanjšanje izpustov CO₂ in varčevanje z energijo. Izguba toplote skozi zidove, streho in tla ponavadi pomeni 50 odstotkov celotne izgube toplote v prostoru. Izolirajte rezervoarje z vročo vodo, cevi centralnega ogrevanja in praznine v stenah, za radiatorje pa namestite aluminijasto folijo.
Prestavite svoj hladilnik in zamrzovalnik – če sta poleg štedilnika ali grelnika vode, porabita več energije, kot bi je, če bi stala samostojno. Če ju, denimo, postavite v topel kletni prostor, kjer je temperatura 30–35°C, se poraba energije skoraj podvoji.
Redno odmrzujte stare hladilnike in zamrzovalnike. Če je mogoče, jih nadomestite z novejšimi modeli, ki omogočajo samodejne talilne cikle in so ponavadi energetsko do dvakrat učinkovitejši od predhodnikov. Ko kupujete nove naprave (ne le hladilnike, temveč tudi pralne stroje, pomivalne stroje in drugo), izberite tiste z oznako evropska stopnja A+, ki pomeni, da so zelo učinkoviti, vendar pa prav tako primerjajte porabo energije med napravami z oznako A+, saj se lahko razlikuje.
Previdno nastavljajte delovanje. Če nastavite hladilnik na najhladnejšo nastavitev, ne boste samo porabili več energije – vaša hrana ne bo tako dolgo sveža, saj bi se lahko pokvarila zaradi zmrzovanja.
Izogibajte se dajanju vroče ali tople hrane v hladilnik. Energijo lahko prihranite tako, da hrano pustite, da se ohladi, preden jo postavite v hladilnik.
Preverite, ali je vaša voda prevroča. Ni potrebno, da je termostat nastavljen na več kot 60 °C. Enako velja za grelnik vode centralnega ogrevanja. Ne pozabite – 70 odstotkov energije, porabljene v gospodinjstvih v EU, se porabi za ogrevanje domov, dodatnih 14 odstotkov pa za gretje vode.
Ugašajte luči, ko jih ne potrebujete. Izklop petih luči na hodnikih in v prostorih doma, kadar jih ne potrebujete, lahko prihrani približno 60 evrov na leto.

Uporabljajte varčne žarnice: ena sama žarnica lahko zmanjša stroške razsvetljave tudi za 60 evrov; izognete se lahko 400 kg izpustov CO₂ v življenjski dobi žarnice – trajajo namreč do 10-krat dlje kot navadne žarnice. Varčne žarnice so ob nakupu dražje, vendar cenejše po svoji življenjski dobi.
Ne puščajte naprav v načinu pripravljenosti – na napravi uporabite funkcijo za vklop/izklop. Televizor, ki je vključen tri ure na dan (povprečni čas gledanja TV v Evropi) in 21 ur v pripravljenosti, porabi približno 40 odstotkov energije v načinu pripravljenosti.
Izključite svoj polnilnik mobilnega telefona, ko ga ne uporabljate. Tudi ko ni povezan, še vedno črpa električno energijo. Po ocenah zavržemo 95 odstotkov energije, če je polnilnik ves čas vklopljen v vtičnico.
Hladite se z ventilatorjem. Klimatske naprave so energetsko zelo potratne – povprečna sobna klimatska naprava deluje z močjo 1000 vatov in povzroči izpust približno 650 gramov CO₂ na uro, v tej uri pa stane približno 0,10 evra. Ventilatorji so lahko alternativa, sicer pa klimatske naprave uporabljajte varčno in poiščite energetsko najučinkovitejši model.
 Preklopite na zeleno elektriko. S tem lahko pomagate krepiti obnovljive vire energije. Trenutno je samo 14 odstotkov električne energije v Evropi pridobljene iz podnebju prijaznih obnovljivih energetskih virov, kot so veter, voda, les, bioplin, sončna svetloba ipd. – vendar pa povpraševanje sproži ponudbo! Morda pa boste razmislili o namestitvi sončnih celic na streho.

Pralni in pomivalni stroj uporabljajte samo tedaj, ko sta polna. Če ju potrebujete, ko sta napol prazna, uporabite nastavitev za uporabo s polovično obremenitvijo ali ekonomično nastavitev. Ni potrebe, da nastavljate visoke temperature. Sodobni detergenti so tako učinkoviti, da operejo oblačila in pomijejo posodo tudi pri nizkih temperaturah. Sušilni stroj uporabite le, če je to res nujno – vsako sušenje povzroči izpust več kot 3 kg CO₂. Naravno sušenje oblačil je daleč najboljši način: oblačila bodo trajala dlje, pri tem pa se uporablja brezplačna in čista energija!

Segrejte manj vode. Če zavrete le vodo za svojo skodelico čaja, lahko prihranite veliko energije. Če bi vsi Evropejci zavreli le vodo, ki jo potrebujejo, in se izognili litru nepotrebne vrele vode na dan, bi s prihranjeno energijo lahko napajali tretjino evropskih cestnih svetilk. Lonec med kuhanjem pokrijte. S tem lahko prihranite veliko energije, potrebne za pripravo hrane. Še boljši so ekonom lonci in uparjalniki: prihranijo lahko približno 70 odstotkov!
Oprhajte se, namesto da bi se okopali. Porabite lahko do štirikrat manj energije. Da bi povečali prihranek energije, se izognite masažnim prham in uporabljajte nizkopretočne ročke, ki so poceni in zagotavljajo enako udobje.
Zapirajte pipo. Če med umivanjem zob zaprete pipo, lahko prihranite nekaj litrov vode. Tudi če pipa pušča, lahko izgubite dovolj vode, da bi v enem mesecu napolnili kopalno kad – zato redno preverjajte, ali so pipe dobro zaprte.
Rabljeno steklo vrzite v ustrezne zabojnike. Od preostalih smeti posebej zbirajte papir in karton, plastiko in pločevinke. Recikliranje ene aluminijaste pločevinke lahko prihrani 90 odstotkov energije za izdelavo nove – 9 kg izpustov CO₂ na kilogram aluminija! Pri 1 kg reciklirane plastike je prihranek 1,5 kg CO₂; pri 1 kg recikliranega stekla 300 gramov CO₂; pri recikliranju 1 kg papirja namesto odlaganja na odlagališče pa se izognemo izpustu 900 gramov CO₂ in tudi izpustu metana.
Zmanjšajte količino odpadkov. Večina izdelkov, ki jih kupujemo, tako ali drugače povzroča izpuste toplogrednih plinov, npr. med izdelavo in dobavo. Če nesete malico v službo v posebni škatli za večkratno uporabo in ne v embalaži za enkratno uporabo, prihranite energijo, potrebno za izdelavo nove embalaže.
Nakupovalno vrečko uporabite večkrat. Ko nakupujete, prihranite energijo in odpadke, če uporabite vrečko za večkratno uporabo, ne pa tiste za enkratno uporabo, ki jo dobite v vsaki trgovini. Odpadki ne samo izpuščajo CO2 in metan v ozračje, temveč tudi onesnažujejo zrak, vodo in tla.
Enoinpollitrska steklenica zahteva manj energije in proizvede manj odpadkov kot tri steklenice po 0,5 litra. Še manj energije pa porabimo s kupovanjem steklenic, ki jih lahko skoraj v celoti recikliramo.
Izberite izdelke, ki so v majhni embalaži, in kupujte izdelke, ki omogočajo ponovno polnjenje. Tako lahko zmanjšate količino smeti in porabo energije!
Reciklirajte organske odpadke. Odlagališča odpadkov v EU pomenijo približno tri odstotke izpustov toplogrednih plinov z metanom, izpuščenim zaradi razpadanja biološko razgradljivih odpadkov. Z recikliranjem organskih odpadkov ali s kompostiranjem, če imate vrt, lahko pomagate pri odpravi tega problema! A pazite, da kompostirate pravilno, da je pri razkroju dovolj kisika, sicer bo kompost povzročal izpuste metana in širile se bodo neprijetne vonjave.
Za vožnjo v službo uporabite katero od drugih možnosti: kolo, pešačenje, več potnikov v avtomobilu, javna prevozna sredstva ali delo na daljavo. Povprečno se na vsak liter goriva, porabljenega v motorju avtomobila, sprosti več kot 2,5 kg CO₂.
Poskusite se izogniti predvsem kratkim vožnjam z avtomobilom, saj so poraba goriva in izpusti CO₂ neproporcionalno večji, če je motor še hladen. Raziskave kažejo, da je polovica voženj v mestu krajša od treh kilometrov – tako razdaljo zlahka opravite peš ali s kolesom.
Operite avtomobil ročno ali z vodo pod tlakom, namesto da ga peljete v avtopralnico. Avtopralnice porabijo več električne energije in vode kot klasičen način pranja.
Če avto zamenjate, razmislite o porabi goriva novega vozila. Po evropskih predpisih morajo izdelovalci avtomobilov v prodajnih salonih in oglasih prikazati informacije o emisijah ogljikovega dioksida in porabi avtomobilov.
Avto, ki porabi le pet litrov goriva na 100 kilometrov, lahko prihrani oz. se izogne 750 kg izpustov CO₂ na leto. Vozila ne ogrevajte, preden začnete vožnjo. Tako porabite več goriva, kot pa ga prihranite, če vožnjo začnete s hladnim motorjem. Prepričajte se, da je tlak v pnevmatikah ustrezen: če je prenizek za 0,5 bara, porabi vaš avto 2,5 odstotka več goriva, da premaga odpor, in tako izloči 2,5 odstotka več CO₂. Uporabljajte motorno olje z nizko viskoznostjo. Takšno olje maže motor bolje kot navadna olja in zmanjšuje trenje. Najboljša olja zmanjšajo porabo goriva in izpuste CO₂ za več kot 2,5 odstotka.
Ne puščajte praznega nosilca za prtljago pritrjenega na strehi vozila. To lahko poveča porabo goriva in izpuste CO₂ zaradi zračnega upora in dodatne teže vse do 10 odstotkov – priporočamo, da ga umaknete.
Ne vozite hitro – porabili boste manj goriva in oddali manj CO_2. Vožnja s hitrostjo nad 120 km/h v primerjavi s hitrostjo 80 km/h poveča porabo goriva za 30 odstotkov. Četrta, peta in šesta prestava so najbolj gospodarne z vidika porabe goriva.
Ste že slišali za ekovožnjo? Tako lahko porabo goriva zmanjšate za pet odstotkov. Speljite brez močnega dodajanja plina, v višjo prestavo pa prestavite čim prej in ohranjajte stalno hitrost. Klimatsko napravo uporabljajte varčno. Vključena klimatska
naprava poveča porabo goriva in izpuste CO₂ za približno pet odstotkov. Če je avtomobil vroč od sonca, se nekaj minut vozite z odprtimi okni, nato jih zaprite in vključite klimatsko napravo. Tako boste prihranili gorivo, potrebno za znižanje začetne visoke temperature. Poskusite potovati z vlakom! En sam potnik v avtu proizvaja 3-krat več izpustov CO₂ na kilometer, kot če bi potoval z vlakom.
Poiščite druge možnosti za letenje. Letenje je najhitreje rastoči vir izpustov CO₂ na svetu. Če letite, premislite o nadomestilu izpustov ogljika. Obstajajo organizacije, ki izračunajo izpuste, ki jih povzročite, in vlagajo sredstva v obnovljivo energijo. Na 1200 km dolgi poti z avtom se sprosti v zrak toliko izpustov CO₂, kot če bi vlak obšel ves svet. Če bi bil v avtomobilu vsaj en potnik več, bi prihranili 2.400.000 litrov bencina na dan.
- - - 
(1) Standardni kubični meter je enota za volumen plina.
LITERATURA: 
http://www.knjigca.si/uploads/uploads/pisani-svet/Pisani_svet_2014-02.pdf
http://www.nek.si/sl/aktualni_podatki/
http://www.te-tol.si/
http://www.infomine.com/ChartsAndData/ChartBuilder.aspx?z=f&gf=110571.USD.lb&dr=5y&cd=1
http://www.energap.si/uploads/Nasveti%20za%20ucinkovito%20rabo%20energije.pdf
http://www.ekosola.si/uploads/2010-08/Ekokviz_2013_SS_cip.pdf
http://www.ekosola.si/uploads/2010-08/Energija_v_nasih_domovih.pdf
http://www.ekosola.si/uploads/2010-08/Prirocnik-URE_in_OVE_web.pdf
Viri slik:
Freedigitalphotos.com

  "Energija, to je ključni problem prihodnost -
vprašanje življenja in smrti."
(Nikola Tesla)