Rubriigiarhiiv: Energeetika

Energeetika,Seminar/üritus

Tulevikutuulik

Kuidas võiks tulevikus elektrituulik välja näha?

Eesti Tuuleenergia Assotsiatsioon kutsub osalema ideekonkursil “TULEVIKUTUULIK”.

Täielikult keskkonnasõbralikud energia tootmise lahendused on meie tulevik ning seetõttu on juba täna taastuvenergeetika tööstus üks kiiremini arenevaid sektoreid kogu maailmas. Ka tuuleenergeetika on viimase 15 aasta jooksul läbinud plahvatusliku arengufaasi ning trendid näitavad, et areng on jätkuv. Samas ei pruugi tänane elektrituulik paarikümne aasta pärast
välimuselt ja lahenduselt olla enam selline kui täna. Arengut suunavad ühelt poolt soov elektrituulikuga toodetud elektri hinda vähendada ja seega vajadus suurendada tuuliku kasutegurit ning teiselt poolt ühiskonna nõudmine, et tuulik peab keskkonda sobima ning inimestele ka meeldima. Käesoleva konkursi eesmärk ongi tekitada innovatiivseid ideid, kuidas võiks tulevikus tuulest elektrit tootev tuulik välja näha.

“Tulevikutuuliku” konkursil on kaks kategooriat. Noorte konkursi
peaauhinnaks on reis tuulikutootja WinWind tehasesse Haminas (Soome) koos tuulepargi ning elektrituuliku gondli külastusega. Auhind sisaldab ekskursiooni, laevapileteid ja majutust Helsingis. Põhikonkursi kategooria peavõitjat ootab uue põlvkonna täishübriidajamiga sõiduauto Toyota Prius ühe kuu kasutusõigus. Lisaks paneb Eesti Energia välja eriauhinna väljapaistvamatele osalejatele – Baltimaade võimsaima tuulepargi külastus Aulepas koos pääsuga elektrituuliku gondlisse.

Konkursi võitjad kuulutatakse välja globaalsel tuulepäeval 15.juunil 2010
ning tööd eksponeeritakse Vabaduse väljaku tunneli Eksperimentaalgalerii
näitusel “Tulevikutuulik” ning kodulehel www.tuuleenergia.ee.

Konkursi “Tulevikutuulik” tööd peaksid:

*        rõhutama tuuleenergia keskkonnasõbralikku olemust;

*        arvestama keskkonda sobivust;

*        olema innovatiivsed nii lahenduselt kui välimuselt;

*        olema suunatud pigem ülehomsesse;

*        mitte lähtuma täna eksisteerivatest tehnoloogiatest.

Konkursitöö koosneb http://www.tuuleenergia.ee/konkursid/ lehelt prinditavast ja täidetud registreerimislehest ja ankeedist ning idee visuaalsest poolest pdf failina. Tööd tuleb saata kinnises ümbrikus pealkirjaga konkurss “Tulevikutuulik” aadressil Eesti Tuuleenergia Assotsiatsioon, Regati pst.1 Tallinn 11911

Tähtaeg on 31.mai 2010 kell 16.00, aga vormista ja esita oma idee kohe, sest esimesele kahekümnele tulevad kingiks lõbusad tuuleenergia meened!

Ideekonkursi “Tulevikutuulik” korraldaja on Eesti Tuuleenergia Assotsiatsioon ning partneriteks Eesti Kunstiakadeemia, Euroopa kultuuripealinn Tallinn 2011, AS Eesti Energia Taastuvenergia Ettevõte, AS
Toyota ja OY Winwind.

LISAINFO: www.tuuleenergia.ee

Tartu Keskkonnahariduse Keskus
Keskkonnainfopunkt
Tel 7 366 120

Energeetika,Keskkonnatehnoloogia,Mikrobioloogia

Mikroobsed kütuseelemendid

Mikroobse kütuseelemendi skeemMikroobne kütuseelement (MKE) on bioreaktor, mis muundab orgaaniliste ühendite keemiliste sidemete energia elektrienergiaks. See toimub anaeroobsetes tingimustes läbi mikroorganismide katalüütiliste reaktsioonide. Mikroorganismide poolt lagundavatest orgaanilistest ainetest otsene elektri tootmine tõestati esmakordselt juba 1910. aastal ent alles viimastel aastatel on see populaarseks uurimissuunaks muutunud. Seda peamiselt seetõttu, et võimaldab biomassist saada energiat ilma süsiniku emissioonideta atmosfääri. MKEsid loodetakse tuleivkus kasutada näiteks reoveepuhastites (on näidatud et kuni 80% keemilisest hapniku tarbest on võimalik eemaldada), et lagundada orgaanilist materjali ja toota osa voolu puhastile tagasi. Lisaks on uuritud nende kasutamist ka biosensoritena ja biovesiniku tootmisel.

Tüüpiline MKE on kahe kambriga: anoodi ja katoodi kambriga, mis on eraldatud üksteisest prootoneid läbilaskva membraaniga. On loodud ka ühe kambriga MKEsid. Nende puhul puudub katoodi kambri vajadus, sest katood on õhu käes. Peamised MKE komponendid on: anood, katood, anoodi kamber, katoodi kamber, prootonite vahetus süsteem ja elektroodide katalüsaator. MKEd võivad kasutada ka elektroni vahendajat, et suurendada toodetava energia hulka. Levinud on neutraal punase, metüleen sinise, tioniini ja meldola sinise põhjal loodud MKEd. Need on aga toksilised ja piiravad MKEde kasutamisvõimalusi. Lisaks traditsionaalsetele MKEdele on võimalik veel luua ka sette MKEsid. Üks elektroodidest pannakse mere settesse, mis on orgaanika ja sulfiidide rikas ning teine üleval olevasse vette.

Mikroobne kütuseelement MKEde toimemehhanism põhineb mikroorganismide elektrontransport ahelal. Anoodi kambris olevad mikroorganismid oksüdeerivad substraate ning toodavad elektrone ja prootoneid. Elektronid liiguvad anoodile ning sealt edasi katoodile läbi välise vooluringi. Prootonid liiguvad läbi membraani katoodi kambrisse ning ühinevad seal hapnikuga moodustades vee. Anoodi kamber peab olema anaeroobne, et tagada elektronide lõppaktseptoriks anood.

Elektronide ülekande võime anoodile on olemas paljudel mikroorganismidel. Mere setted, pinnas, reovesi, mageveekogude setted ja aktiivmuda on rikkad nende mikroorganismide sisalduse poolest ning seetõttu ka head substraadid MKEdele.

Viimastel aastatel on uurima hakatud ka vesiniku tootmist modifitseeirud MKEde abil. Selleks tekitatakse anoodi ja katoodi vahele nõrk pinge (>0,2 V). Katoodil hakkab toimuma prootonite reduktsioon ja tekkibki vesinik. Kuna toodetud vesiniku kogus on relatiivselt suur ja energia tarbimine on väike võib tulevikus MKEde abil vesiniku tootmine olla väga mõistlik kuna nad on võimelised kuni 8-9 mooli vesiniku tootma ühe mooli glükoosi kohta (võrreldes 4 mooliga, mis saavutatakse traditsionaalsel fermentatsioonil).

MKEde jõudlus on senini jäänud veel väga nõrgaks. Suurem osa tööst toimub labori mõõtkavas ja tekitatud energia hulgad on väiksed. Arvatakse aga, et mõjutades anoodi katalüütilist aktiivsust, kütuse diffusiooni ja elektronide ja prootonite diffusiooni ja tarbimist saab suurendada MKEde jõudlust. Tulevikus võib olla võimalik ehitada näiteks toidu töötlemise tehastele MKEd. Kui arvestada, et tehas toodab 7500 kg orgaanilist materjali päevas on potensiaalseks võimsuseks 950kW. 30% efektiivsuse juures aga 330 kW. See süsteem vajaks kuskil 350 m3 suurust reaktorit, mis maksaks kuskil 2,6 miljonit eurot ning hakkaks 10 aasta pärast kasumit tootma.

Energeetika,Globaalne kliimamuutus,Keskkonnatehnoloogia,Ökoloogia

Teistmoodi majad

1 kommentaar

Mõned nädalad tagasi sattusin ma olukorda, kus olin sunnitud vanemale härrasmehele selgitama seda, kuidas passiivmajad toimivad ning miks seal ikkagi külm ei hakka. Tuleb tunnistada, et uskmatu on mees ilmselt seniajani ning mis seal imestada – passiivmajad, mis teadupärast meile tuntud traditsioonilist küttesüsteemi ei vaja, võivad tihtipeale inimestes nõutust tekitada. Näitena võib siia tuua välja fakti, et nii mõnigi vastne passiivmaja omanik laseb paigaldada radiaatorid, mille ainsaks funktsiooniks on tagada kindlustunne. Kütmiseks neid üldjuhul tõesti vaja ei ole.

Kui Eestis valmis esimene passiivmaja alles üsna hiljuti, siis maailma esimene passiivmaja sai valmis 1991. aastal Saksamaal. Üldse on maailmas hetkel ligikaudu 15 000 – 20 000 passiivmaja, millest suur enamus paikneb Skandinaavias.

Mis teeb ühest majast passiivmaja?

Selleks, et maja saaks nimetada passiivmajaks, peab ta vastama mitmetele standarditele, mida ühtekokku nimetatakse passiivmaja standardiks. Asjaga pisut kursis olevale inimesele on ehk kõige tuttavam number 15 kWh/m2 aastas, mis tähistab maksimaalset lubatud energia hulka, mis kulub hoone kütmiseks. Võrdluseks võib siin mainida, et Eestis võib vanemates majades see arv ületada 200 kWh/ m2 aastas.

Teiseks kriteeriumiks on piirete õhupidavus, mis arvuna on 0,6 korda tunnis ehk siis ühe tunni jooksul võib vahetuda 60 % ruumis olevast õhust. Oma hoone õhupidavust saab mõõta lihtsa testi abil, mida kutsutakse blower-door testiks. Mida kiiremini hoones õhk vahetub, seda rohkem peame me seda ka kütma ja üldiselt seda ebamugavam on ka hoones olla. Samas tuleb silmas pidada, et väga õhukindlad hooned ilma tõhusa ventilatsioonisüsteemita võivad põhjustada samuti väga palju probleeme liigse niiskuse akumuleerumise tõttu. Eestis võib vanemate majade puhul kohata õhuvahetumise kiiruse väärtusi, mis on kõrgemad kui 1 kord tunnis.

Kolmanda kriteeriumina tuuakse välja primaarenergia vajadus, mis ei tohiks olla kõrgem kui 120 kWh/ m2 aastas.

Eelmainitud kolme kriteeriumi täitmist nõutakse passiivmajadelt, olenemata paikkonna klimaatilistest tingimustest. On veel aga mitmed nõuded, mille arvulised väärtused sõltuvad asukoha klimaatilistest tingimustest, mistõttu näiteks Saksamaale ehitatud passiivmaja ei pruugi Eesti kliimas üldsegi mitte enam passiivmaja tiitlile pretendeerida, arvestades eelpool nimetatud kolme põhilist kriteeriumi.

Miks passiivmajas ikkagi külm ei hakka?

Nagu juba alguses sai mainitud, laseb nii mõnigi vastne passiivmaja omanik paigaldada oma majja ka radiaatorid, kuigi reaalselt neid vaja ei lähe. Kuidas siis ikkagi passiivmajas külm ei hakka? Siin võiks välja tuua kaks olulist eeldust: hoone peab olema külmasildadeta ning konstruktsioon õhutihe ehk siis teisisõnu toas toodetud soojus ei tohiks hoonest niisama lihtsasti välja pääseda.

Passiivmaja termopilt (Wikipedia).

Siin tuleks veel ära märkida, et passiivmaja ehitamisel pööratakse olulist tähelepanu akendele, kuna aknad on hoone selline piirkond, mille kaudu võib välja liikuda oluline hulk soojust. Põhilisteks sooja tootjateks hoones on aga inimesed ise ning nende kasutatavad elektriseadmed, samuti soojendab hoonet päike. Üldjuhul sellest täiesti piisab. Passiivmaja ventilatsioonisüsteemi paigaldatakse vahel ka väikese võimsusega soojuselement, mis toodab sooja juhul, kui väga külmadel päevadel jääb tavapärasest soojustootmisviisist väheks.

Kuna passiivmaja konstruktsioon on õhutihe, on väga tähtsal kohal ventilatsioonisüsteem, mis varustab hoonet värske õhuga ning väldib liigse niiskuse akumuleerumist. Ventilatsioonisüsteem on soojatagastusega, mis tähendab seda, et hoonest välja liikuv soe õhk soojendab hoonesse tulevat külma õhku, mistõttu on soojuse hulk, mis ventileerimise tõttu hoonest välja liigub minimaalne.

Kallis lõbu?

Passiivmaja ehitamine nõuab pisut suuremat finantseeringut kui tavaline hoone (enamasti 5-15 %), kuid tulevikus, mil tiheneb konkurents passiivmajale mõeldud produkte tootvate firmade vahel, langevad suure tõenäosusega hinnad tasemele, mis võimaldavad ehitada passiivmaju odavamalt kui praegu. Samas on passiivmaja ülapidamiskulud väiksemad, kuna kütmiseks kulub vaid ligikaudu 10% energiast, mis kuluks “tavalise” hoone kütmiseks.

Lisan siia ka lühikese video passiivmajast, mida saab vaadata siit .

Arvamus,Energeetika,Loodus- ja keskkonnakaitse,Ökoloogia

Vastu ja vastu argumendid: Nord Stream

5 kommentaari

Kui mõned kurioosse juhtumid välja arvatud, siis Eesti inimene oma arvamust väga kõvasti välja ei ütle. Kui isegi lätlased aeg-ajalt streigivad, siis Eestlased lihtsalt kannatavad vaikselt ja ootavad, et ehk läheb paremaks. Ah, las ta olla… Küll laabub…. Aga võib-olla oleks praegu see hetk, kus peaks Eesti rahvas pisut kaasa mõtlema. Tulevikku silmas pidades on praegu käsil vähemalt sama kaheldava väärtuse ja suurte kahjulike keskkonnamõjudega projekt nagu omal ajal fosforiidikaevanduste rajamise plaan Pandiverele. Ja kui me oma häält kuuldavaks ei tee – kasvõi ses vormis, et tõstatame täiendavaid tingimusi juhtme ehitajatele – siis oleme kaotajad meie.

Niisiis plaanivad venelased ja sakslased ehitada 1200 km torujuhet mööda Läänemerd, et edastada Siberi gaasi. Projekt on vastuoluline olnud algusest peale. Margaret Thatcher sõnad Helmut Schmidtile: “Aga Helmut, see on ju ohtlik!” Gazprom on muidugi ponnistanud mingi kk. aruande, mis on tohutult paks (üle 1000 lk), aga väga sisutühi. Dokument libistab üle uurimata asjadest ja nimetab kõiki ohte vähetähtsateks ja marginaalseteks. Kuuldavasti korralikku KMHd pole.

Külastasin LK Ringi poolt organiseeritud infoüritust, kus Nord Streami keskkonnamõju uurinud Ivar Puura rääkis mõningatest aspektidest ja hakkasin veidi kuuldu üle mõtteid mõlgutama. Esiteks muidugi soovitan kohustusliku lugemisvaraga tutvuda Erik Puura ajaveebi gaasijuhtme artikliga (ning ka sellega, mis räägib elavhõbedast Läänemeres) ning seejärel läbi lugeda Postimehes avaldatud arvamus Andres Tarandilt.

Noppeid mõjudest (refereerin põhiliselt Tarandit ja Puurasid):

1. Põhjasetete uuringud on seni keskendudnud pealmise 5 cm peale, mis on settinud ajal, kui Läänemerd juba kaitsma hakati. Veidi sügavamal (10- … cm) on merepõhi dioksiinide, elavhõbeda ja muude mürkide rikas.  Miinide  õhkimine merepõhjas, aga samuti toru aluse ehitamine segab põhjamuda kõvasti läb, seda sügavamalt kui 5 cm. Kogu saast läheb ökosüsteemis ringlusse ning jõuab kaladesse, mida soomlased juba praegu kõrge dioksiinisisalduse tõttu ainult Brüsseli eriloaga söövad. (I. Puura loengus nägi vahvaid pilte väärarenguga lastest ja haigustest, mida Soomes liiga palju lõhet tarbinud inimestel esines)

2. Sõjaaegadest lebab Suursaare lähedal merepõhjas 25 sõjalaeva kõikmõeldava moonaga ning Soome lahe keskel, umbes Helsingit Lahemaaga ühendaval sirgel, veel 40 sõjalaeva.  Neile lisaks on miiniväljadelt hulpinud ja ujunud ning hiljem merepõhja vajunud meremiine, mille hulka Soome keskkonnamõjude hinnang mõõdab arvudega 600–900, Eestile antud nn Espoo konventsiooni aruanne aga 20ga.  Meremiinide lõhkamise tagajärjel vabanevad setetest eelmainitud mürkkemikaalid, rääkimata ohust, et kõiki pomme ei likvideerita ja nad plahvatavad kalli juhtmekese katki, mis (kasvõi selle parandamine) kindlasti ilma kk.mõjuta pole.

3. Tarmo Soomere on välja toonud, et kaasaegseid uurimistulemusi ei olnud kasutatud, näiteks ohtlike ainete ja setete edasikande hinnangutes kasutati aastakümneid vanu järeldusi, mis on viimase aja teadustulemustega selgelt ümber lükatud. Eestlastele – Igasugused lainete ja hoovuste mudelid näitavad, et kõik reostus, mis Läänemerel toimub, uhutakse eelkõige meie randa (vastupidiselt müüdile, et ta Soome läheb). Praegu on juhe plaanitud teha Soome vetesse, aga meie piiri äärde. Ja pole ju vahet, meri on meri. Hülgel ja kilul pole passi.

4. Andmed teostatavate tööde mõju kohta on lünklikud (kas miinid õhatakse või tuleb juhe sik-sakkis, kui palju pinnast üles raputatakse jne). See, mille kohta pole midagi neutraalset teada, sellest libistatakse üle.

5. Naftavedu, mis aastal 2007 jõudis 7000 tankerini aastas, käib suhteliselt kitsas (kolm kilomeetrit) koridoris Soome lahe keskel gaasitoru kohal, ohustades seda suurõnnetuse puhul ja koos teisest mastist laevadega ankrute heitmisel.

6. Osmussaare lähedased seismiliste rikete mõjud (maavärinad) on täiesti arvestamata ja uurimata.

7.  Toru plahvatamise gaasimõju on teadmata. Norrakad on seda veidi mudelitega uurinud (seoses Inglismaa gaasijuhtmega), aga midagi väga täpset mudelitega teada ei saadud.

8. Venemaa ei ole esitanud mingit keskkonnamõjude hinnangut ega lasknud kedagi Suursaare juurde. Põhjendus on tore: Venemaa pole Espoo konventsiooni ratifitseerinud. Venemaa duuma otsus tühistab piiriülese mõju keskkonnale!

9. Projektiga on juba löödud kiil EL vanade ja uute liikmete vahele. See asi süveneb, sest miks peaks tohutu keskkonnakahju hinnaga läbi lastama Vene ja Saksa eraprojekt, eriti arvestades, et Venemaa energiapartnerina pole seni väga suurt stabiilsust üles näidanud? Poliitilistest aspektidest räägib üsna ilusasti Tarand, ei hakka siin rohkem peatuma.

Praegu on EL-s  “läänemere hääleks” läti lobist Baumanis, kuid palju mõju on temalgi. Meie hääl EL-s, Andres Tarand, on vaikselt sõna hakanud võtma. Kuna tema kk.nõunikuks on Peep Mardiste, Rohelise liikumise tegelane, geograaf ja muidu kk.teadlik inimene, siis on loota, et ehk tõmmatakse noist kanaleist projektile pidurid peale.

Ma pole mingi NIMBY inimene, tõenäoliselt ma ei protesteeriks paekivi kaevandamise vastu oma suvila lähedal – KUI on tehtud vastavad uurimused, kõik on normaalselt/ohutult läbi mõeldud ja teostatud. Tõenöoliselt ma lepiksin isegi väikse tuumajaamaga oma kodu läheduses, juhul KUI… Aga praegu on käsil tohutult suure ja läbiuurimata kk.mõjuga projektiga, mille halbu tulemusi maitsevad tõenäoliselt peale meie ka meie lapsed ja lapselapsed jne.. Kui nad just Läänemere äärest ära ei koli, pärast seda, kui viimasedki elusorganismid siit välja on mürgitatud.

Võib-olla on ka gaasijuhtme puhul kõige õigem esitada nõudmisi trassi ehitajatele. Kõrgendatud kk.ohutus, täpsemad uuringud jne… See pidurdaks projekti kulgu sedavõrd, et me saaks reaalsetest mõjudest sotti. Samuti – kui juhe tuleb, tulgu ta siis nii turvaliselt kui võimalik, meil on EL kodanikena õigus ja kohustus selle eest seista, et meie arvamusele (tervisele ja heaolule) lihtsalt pähe ei astutaks. (Mitte et ma teaksin, KUIDAS seda arvamust kõige mõistlikum oleks avaldada, või KUHU peaks kirju kirjutama… 🙂

Energeetika,Globaalne kliimamuutus,Jätkusuutlik areng

Tuulelohega energiat tootma

Saul Griffith rääkis TED konverentsil, kuidas tema meeskond on teinud palju edusamme saamaks energiat tuulelohedest. Katsun selel video eesti keeles kokku võtta.
Mõte tundub paeluv. Läbi ajaloo on tuulelohesi kasutatud mitmel eesmärgil nii maal kui õhus liikumiseks. 1970 kirjutas Miles Loyd aga artikli milles seletas, kuidas kasutada põhimõtteliselt lennukit nööri otsas, et saada energiat. Põhiline argument oli, et vabalt lendav tiib suudab läbida rohkem õhku ning tekitada rohkem energiat kui maa külge kinnitatud tuulegeneraator.
Tänapäevaks on tõusnud tuulegeneraatorid kuskil 100 meetri kõrguseks (osa, millele kinnitub tiivik) ning väga palju kõrgemaks nad enam ei muutu. Reaalsuses on meil aga tulevikus vaja toota “roheliselt” väga palju energiat ning praeguse tuulegeneraatorite tehnoloogiaga seda saavutada ei saa.
Probleemile on ehk lahenduse leidnud Saul Griffith meeskonnaga, kes on ehitanud umbes klaverisuuruse tuulelohe ning juhtimissüsteemi, mis suudab toota kuskil 10kW energiat. Plaanis on tulevikus toota tuuelohesi, mis lendavad 600 meetri kõrgusel ja suudavad energiat toota megavattides. Boeing 747 tiibadest (pikkus 68,5m) saaks tuulelohe, mis suudaks toota 6MW energiat ning 100 meetrise tiivapikkusega saaks toota juba 15MW energiat.
Tehnoloogia tundub põnev ning toob “rohelise” energiaga tuleviku igatahes lähemale kui ta varem oli. Suurte maapeal seisvatele tuulegeneraatorite kohta on viimasel ajal palju negatiivset räägitud. Tuulelohed on ehk inimestele vastuvõetavam lahendus.

Video ka:

Energeetika,Globaalne kliimamuutus

Põlev jää – metaanhüdraat

2 kommentaari

Vee molekuli ehitus põhjustab vee fenomenaalseid füüsikalisi omadusi. Vee molekulide vaheliste vesiniksidemete tõttu moodustub erinevatel temperatuuridel suur hulk erinevaid ruumilisi struktuure – dodekaeedreid, ikosaeedreid jne. Nendesse ruumilistesse strukuuridesse võivad sobiva temperatuuri ja rõhu tingimustes sattuda teiste ainete molekule (lämmastik, hapnik, vesinik, krüptoon, argoon, ksenoon, metaan ja kõrgemad süsivesinikud) – tekivad tahked gaashüdraadid.
Põlev jää
Gaashüdraatidest on kindlasti kõige huvipakkuvamaks metaanhüdraat. Metaanhüdraadis sisalduv metaan tekib orgaanilise aine lagunemisel mikrobioloogiliselt või abiootiliselt orgaanilise aine redutseerumisel umbes 110 kraadi juures. Sobiva rõhu ja temperatuuri tingimustes ookeani põhjas tekibki vabanevast metaanist metaanhüdraat. Metaanhüdraati leidub peamiselt šelfidel ja kõrgematel laiuskraadidel igikeltsa piirkondades. Potentsiaalse kütusena on metaan vägagi atraktiivne. Üsna tagasihoidlikes hinnangutes ületavad metaanhüdraadi varud ülejäänud fossiilseid kütuseid ligi kaks korda. Huvitav on fakt, et ühest kuupmeetrist metaanhüdraadist eraldub tavatingimustes umbes 160 kuupmeetrit metaani. Probleemseks osutub aga metaanhüdraadi kätte saamine. Senimaani pole suudetud luua perspektiivseid tehnoloogiaid kuidas metaanhüdraati kätte saada. Ühed eesrindlikumad antud küsimusega tegelejad on maavarade vaese Jaapani teadlased. Kuna metaanhüdraat asub üsna sügaval merepõhjas, siis paneb see inseneride taibukuse tugevasti proovile.

Metaanhüdraadi stabiilsus sõltub temperatuurist ja rõhust. Juhul kui merevee tase peaks langema, siis rõhk langeb ja metaanhüdraadist võib eralduma hakata metaani. Merevee temperatuuri tõus viib samade tagajärgedeni.
clathbwp

Jooniselt on näha, et kui temperatuur tõuseks ligikaudu 4 kraadi, siis muutuks mitmesaja meetri paksune kiht ebastaabiilseks. Arvatakse, et jääaegade lõppemine võib olla seotud metaanhüdraadiga. Jääajal hakkab merevee tase langema, sest järjest rohkem ja rohkem vett satub moodustuvatesse jääkilpidesse ning suured metaanhüdraadi lademed muutuvad ebastabiilseks ja vabastavad suures koguses metaani atmosfääri. Metaan on umbes 21 korda efektiivsem kasvuhoonegaas kui süsihappegaas.Teiseltpool kardedakse, et kliima soojenemisest tingitud merevee tõusu tõttu võivad hakata sulama polaaraladel olevad metaanhüdraadi lademed ja selle tõttu võib kliima veelgi soojeneda.
gas-hydrates-6

Metaanhüdraat on väga huvitav loodusnähtus. Võibolla on jääaegade ja jäävaheaegade vaheldumine seotud just metaanhüdraadi tekke ja lagunemisega. Ligikaudu 8000 aastat tagasi toimus Norra rannikul ulatuslik veealune maalihe, mis hõlmas Islandiga võrraldava suurusega maa-ala. Selle tagajärjel vallandus suur hulk metaani atmosfääri, kuna piirkonnas leidub üsna palju metaanhüdraati. Seda kinnitab Gröönimaa jääpuursüdamikest tehtud analüüs, mis näitas, et samal ajal tõusis märgatavalt atmosfääri metaani sisaldus. On spekuleeritud, et antud sündmus võis olla üheks peamiseks põhjuseks, mis lõpetas holotseeni külma perioodi. Teisestküljest ei püsi metaan atmosfääris kuigi kaua, ta oksüdeerub süsihappegaasiks umbes kümne aasta jooksul.

Kasutatud allikad:

Karik, H. Looduslik vesi ja hämmastavad imeveed. Tallinn, Koolibri 2006
http://hol.sagepub.com/cgi/content/abstract/17/3/291
http://my.opera.com/nielsol/blog/2008/09/24/the-storegga-submarine-landslide-and-tsunami
http://www.horisont.ee/arhiiv_2000_2002/h2002n2l5.html
http://marine.usgs.gov/fact-sheets/gas-hydrates/title.html
http://ethomas.web.wesleyan.edu/ees123/clathrate.htm

Energeetika,Jätkusuutlik areng

Reportaaž: energiatõhususe märgis ja säästuprinid

1 kommentaar

Uudist, millest veidi räägin, kuulsin raadiost. Refereerin mälu järgi ja lisan nipet-näpet internetist.

Kui siiani on Eestis piirdutud näiteks EL kodumasinate energiatõhususe märgisega, siis nüüd läheb asi karmimaks. Nimelt saavad märgise hooned.  LISAKS muutuvad kohustuslikuks säästupirnid. Säästupirnididega on muidugi üks trikilugu – selle koha pealt, et kui palju nad siis ikkagi säästavad näiteks. Meie keskkonnageoloogia õppejõud on seda teemat oma blogis ja sealtkaudu ka Äripäevas pisut lahanud.

Aga nüüdsest alates, ostes maja, on teil õigus saada kohe adekvaatset infot selle kohta, kui säästlik/energiat raiskav hoone on, ühtlasi saate teada, kui kõrged on tema käigushoidmise kulud. Enamasti esineb korrelatsioon – säästlik=odav pidada. Seda otsust saab ainult tervitatavaks pidada, arvan mina. Ma katsun lähiajal leida adekvaatset infot täpsema seadusandluse kohta.

Kui Kodumasinate märgis on tõstnud tõhusust ca 50 % siis hoonete puhul võiks unistada isegi suuremast tõhususest. Sest nagu me Mauringu Ökotehnoloogialoengus õppisime, on passiivmaja energiatarve väga väike (kogu primaarenergia kulu (sisaldades kütmise, sooja vee, valgustuse, söögitegemise ja kõik muud maja elektriseadmed) ei ületa 120 kWh/(m2 a)) Eesti keskmine ehitiste soojusenergiatarve (kütmisele kuluv energiahulk) 250 kWh/m2 a, samas kui Skandinaavias on tüüpiline 100 kWh/m2 a. Passiivmaja soojustarve on kuni 15  kWh/m²! Sealjuures moodustab hoonete energiatarve olulise osa Eesti summaarses energiatarbimises (40..45%).

Iseasi, kas see märgis meid kohe passiivmajadeni tõukab. Praeguses “kriisis” on paljude vabandus kvaliteetsema ehituse vastu see, et meil pole hetkel raha, ajame ikka küprok-kindlusi püsti, seni kuni ajad paranevad… Aga nagu kinnisvaraärimehed Äripäevas väidavad, siis on tarbija kallinevate kommunnaalkulude juures järjest valivam, ning eelistab läbimõeldud küttesüsteeme ja küllap ka siis energiasäästlikumat maja.

Selle reportaaži võib sisuliselt linkida Ivo “tools of building..” looga. Enne oli siin pikalt juttu tuule-energiast – kui energiatarvet vähendada läbi mõistliku ehituse jmt, siis on meil kokkuvõttes vähem “tuulikuid” (või mida iganest) vaja.

P.S. Sain Taunolt hea viite – säästupirne saunalaval kasutada ei saa, lugege!

Energeetika,Globaalne kliimamuutus,Jätkusuutlik areng,Keskkonnatehnoloogia,Loodus- ja keskkonnakaitse,Ökoloogia

Tuuleenergia võlu ja valu

17 kommentaari

Tuuleenergiat nähakse peamise Euroopa Liidus peamise energiaallikana, mille abil vähendada taastumatute energiaallikate tarbimist. Seda lihtsalt sellepärast, et antud laiuskraadidel on elektrit tuulest toota palju hõlpsam (ka odavam) kui päikesest. Tuul puhub ka peaaegu igal pool (tõusu-mõõna ja bioenergia rakendused pigem lokaalsed). Tuule energia peamise miinusena tuuakse välja tema kõikumine. Skeptikud küsivad pidevalt, mis saab kui väljas on talvel -20oC ja tuult ei puhu paar nädalat.Ka sellisele olukorrale on võimalik leida erinevaid lahendusi, kuid mitte sellest ei tahtnud ma kirjutada.

Hiljuti käis meediast läbi uudis kuidas hiidlased sõdivad suure tuulepargi vastu mis rikub nende merevaadet. Ka Virumaale Kullengale planeeritav tuulepark tekitab kohalike elanike vastaseisu. Ühelt poolt ma saan nendest inimestest täiesti aru, kes tahavad loodusliku elukeskkonna säilimist, et säiliks vaade, kus meri kaob silmapiiri taha. Ning tuulepark võib rikkuda nii mõnegi hingematvalt ilusa vaate. Teisalt kui tahetakse rakendada mastaapseid plaane, mille kohastelt ainuüksi Eestis Energia rajatavate tuulikute koguvõimsus on 1 GW (pool Narva põlevkivi jaamade võimsusest), siis paraku on ei jää just palju kohti, kust pilku merele keerates, ei oleks tuulikuid näha. Siit tekivad kohe konfliktid, ühelt poolt me soovime tuuleenergiat teisalt ei taha näha tuulikuid. Tekib jälle otsustamise koht, millest kirjutasin ka „Looduskaitsealade tulu ja kulu“ teema all. Kas me hindame rohkem saadavat elektrit või vaadet ja kohalike elanike heaolu. Paratamatult pole Eestis nii asustamata rannikuid, mis ei oleks looduskaitsealad ning kus tuulikute rajamine kedagi ei mõjutaks. Praeguse olukorra jätkudes on oodata pea iga uue tuuliku rajamisel kohalike elanike vastaseisu ja kohtuskäike. Kas energianälg paneb meid harjuma mereäärsete tuuleparkidega või leitakse lahendusi kuskilt mujalt?

Arvamus,Energeetika,Globaalne kliimamuutus,Jätkusuutlik areng,Keskkonnatehnoloogia

Kas vesinikauto päästab nafta sõltuvusest?

2 kommentaari

Hetkel liigub toornafta hind kuskil 40 dollari ümbruses barreli kohta juulis taheti ühe barreli eest saada 147 dollarit. Tõenäoliselt ei ole kaugel aeg kui nõudluse suurenedes ja varude järjest vähenedes hakkab naftahind jälle uusi rekordeid püstitama ning inimesed odavamaid alternatiive otsima. Biodiislist kirjutas juba Martin nüüd natuke „utoopilisemast“ vesinikütusest.

Tänapäeval tegelevad paljud suured autotootjad vesinikul töötavate autode väljatöötamisega, müügile pole need siiski jõudnud (liikvel on üksikud bussid). Eesmärk on aga õilis, sest piltlikult öeldes toimub kütuselemendis protsess kus vesinik ja hapnik ühinevad ning tekib vesi ja protsessi käigus vabaneb teatud hulk energiat. Ja nii ongi, ei mingeid jääke peale H2O. Protsessis vabaneb energia elektrina ning autot liigutavad edasi tavalised elektrimootorid. Sisuliselt ongi vesinik autode puhul tegemist elektriautodega ainult energia salvestina ei kasutata akusid, vaid energia „toodetakse“ jooksvalt. Lisaks keskkonnasõbralikkusele onvesinik autod ka vaiksemad ning erksamad (gaasi pedaali vajutades ei ole viivitust nagu sisepõlemismootoritega autodel).

Aga, et vesinik autod muutuksid tänavatel tavaliseks peavad teadlased lahendama mitmeid probleeme. Kõigepealt tuleb märkida vesinikautode kõrge hinna. Auto kütuseelemendis leidub kuni 100 grammi plaatina, tänastes hindades on see metallikogus väärt üle 36 000 krooni. Selleks tuleb leida mõni muu katalüsaator ja/või vähendada oluliselt kasutatava plaatina hulka. Kui hinda mitte arvestada siis tänaste plaatina kaevandamisvõimsuste korral ei ole mõeldavgi massiline vesinikautode tootmine, sest lihtsalt ei jõuta piisavalt plaatina kaevandada.

Tänasel päeval toodetakse vesiniku peamiselt metaanist, ning protsessis vabaneb CO. Seega pole saadud vesinik karvavõrdki keskkonnasõbralik. Eesmärgiks onmuidugi toota vesiniku taastuvatest energiaallikatest. Kui aga vaadata kui tühiväikse osa annavad taastuvad energiaallikad praegu elektri tootmisest ning massiline vesiniku tootmine suurendaks elektri tarbimist veel enamgi siis keskkonnasõbraliku vesiniku juurde on veel pikk tee käia.

Sellega aga vesiniku kütusena kasutamise probleemid ei lõppe. Kui akutoitega autos kasutatakse efektiivselt ära ~70 % siis vesinikelemendi korral saadakse kätte kõigest veerand vesiniku tootmiseks kulutatud energiast, sest lisanduvad energia kulutused vesiniku transportimisele, kokkupressimisele ning ka kütuseelemendis toimuvale elektrolüüsile.

Ja probleemidega edasi. Kui võtta kasutusele vesiniku kütusega autod on vaja välja arendada tohutul hulgal infrastruktuuri. Võrreldes eelnevate muredega on see küll suhteliselt väike kuid miljardeid eurosid on vaja kulutada ka vesiniku transportimiseks (tankerid ja torud), tanklate ehitamiseks jms.

Vaadates vesinikuauto ees seisvaid probleeme siis on raske uskuda, et lähitulevikus saaks neist meie naftaikkest vabastaja.

Energeetika,Jätkusuutlik areng,Keskkonnatehnoloogia

Biodiiselkütuse laialdase kasutuselevõtmise võimalikkusest Eestis

7 kommentaari

Biodiiselkütuse tootmisest Eestis on palju räägitud ja selle kohta liigub rohkesti vastakaid arvamusi. Ükskõik millise energialiigi kasutusele võtmiseks tuleb arvestada kui palju kulub selle tootmiseks energiat ja kui palju saab sealt energiat kätte. Antud näitaja on põhiline faktor, mille põhjal kujuneb ühe energialiigi hind.

Toetudes EMVI (Eesti Maaviljeluse Instituut) 2001. aastal tehtud uurimusele, võib öelda, et põhimõtteliselt on energeetilises mõttes biodiiselkütuse tootmine Eestis kasulik, ehk siis tootmiseks kuluv energia hulk on väiksem kui saadav energia hulk. Biodiiselkütuse tootmiseks kulub energiat mitmesuguste erinevate tööde peale. Nendeks oleks põllutöödele kuluv energia, rapsiseemnest õli kätte saamiseks kuluv energia (pressimine+esterdamine) ja väetiste ja taimekaitsevahendite tootmise peale kuluv energia. Uurimuses tehtud energiabilansist tuleb välja, et  ühelt hektarilt saab 1,3-1,6 korda rohkem energiat kui tootmiseks kulub.

Maa, eriti põllumajanduslik maa, on piiratud ressurss. See on üks põhiline argument, mis räägib biodiiselkütuse laialdase kasutuselevõtu vastu. Statistikaameti andmetel oli aastal 2007. põllumjanduslikku maad 906 833 hektarit. Diiselkütust kasutati aastal 2007 kokku 528 000 tonni.  Ühelt hektarilt on võimalik saada kuni 0,953 t biodiiselkütust. Arvestades, et saadava energia ja tootmiseks mineva energia suhe on 1,6 siis 0,953 t biodiiselkütuse tootmiseks kulub 0,953/1,6=0,595 t kütust. Lahutades kogu saadavast kütuse hulgast kuluva kütuse hulga, saame kasutatava kütuse hulga 0,953-0,595=0,358 t. Seega ühelt hektarilt saab 0,358 t diislit. Jagades aastase diiselkütuse tarbimise 528 000 t 0,358 t/ha, saame teada, et kogu aastase diiselkütuse tarbimise rahuldamiseks, peaks rapsi kasvatama ca 1 474 860 hektaril,  viitan siinjuures uuesti, et statistikaameti andmetel oli 2007. aastal põllumajandusliku maa pindala 906 833 hektarit. Arvutustest tuleb selgelt välja, et biodiiselkütuse laiaulatuslik kasutusele võtmine ei oleks võimalik.

Eelnevad arvutused põhinesid energiabilansil piiratud maaressursi tingimustes. Teine ja võibolla veel tähtsam aspekt on majanduslik tasuvus. Selleks, et üldse hakata biodiiselkütust suuremas hulgas, on vaja teha mitmeid investeeringuid ja seda nii tootjal kui ka tarbijal. Eestisse oleks vaja teha tehaseid, mis tegeleksid biodiisli tootmisega rapsist. Biodiiselkütus peab vastama Euroopa Liidu kvaliteedi nõuetele ning selle tootmiseks vajaliku tehnika soetamine oleks kindlasti kulukas ettevõtmine. Talumehed peaksid täiendama oma masinaparki ning palkama töötajaid, suurendama oluliselt rapsi kasvatamist. Põllumajandus on iseenesest üsna töömahukas tootmisharu ning agrotehnika on kallis. Lisama peab veel, et kõik ettevõtjad tahavad ka kasumit teenida.

Kõike neid aspekte arvesse võttes tuleks biodiiselkütuse lõpphind tarbija jaoks liiga kallis, lisaks tuleb veel silmas pidada asjaolu, et tarbija peaks tegema omapoolse investeeringu, biodiislit kasutades tuleb ümber seadistada diiselmootorite kütusepumbad, -torustik, -filtrid ja –pihustid. Seega ma arvan, et lõppkokkuvõttes poleks biodiisli laialdane kasutusele võtmine Eestis võimalik.

http://www.eria.ee/public/files/teema_17.pdf

http://www.stat.ee/