Einleitung in die Energiequellen (Introduction into en. sources)

Das Leben auf der Erde entstand und existierte weiter seit Millionen von Jahren dank der begünstigenden klimatischen Bedingungen. Das Klima kann als erneuerbares Mittel betrachtet werden, wobei seine energetische Komponente die Sonnenenergie ist und die Grundlage seiner materiellen Komponente die Ozeane als Tanks für das Wasser sind. Die Sonnenenergie treibt das Kreisen des Wassers auf der Erde an und ermöglicht das Leben. Dort, wo es kein Wasser gibt, gibt es auch kein qualitatives Leben, z. ß. in den Wüsten. Klimatische Veränderungen auf der Erde haben solch ein Niveau erreicht, dass man über eine klimatische Krise sprechen kann. Die Vision des Ausgangs aus dieser Krise ist kristallklar und besteht aus dem Rückkehr auf die weniger schädlichen Energiequellen. Jedoch, Institutionen, die die weitere Verwendung der fossilen Treibstoffe und der nuklearen Energie unterstützen, haben die Vorherschafft auf dem Energiemarkt und momentan gibt es keinen Hinweis über die Verlangsamung des Verbrauchs von „schmutzigen“ Energiequellen. Solcher Zugang könnte in der Zukunft das Klima sehr verändern und dann würde auch das Leben der klimatisch empfindlichen Pflanzen bedroht sein. Da alle Lebensarten in einem natürlichen Gleichgewicht leben, das würde auf das ganze biologische System den Einfluss nehmen. Um solche Zukunft zu vermeiden, haben einige Länder begonnen, Programme zum Sparen von Energie und dem Übergang zu den „reinen“ Energiequellen zu stimulieren. Bis jetzt gibt es jedoch keinen großen Fortschritt, weil die Quantität der auf diese Weise gewonnener Energie zu klein ist im Vergleich zu der Energie, die die fossile Treibstoffe und nukleare Kraftwerke produzieren.

Auf dem Bild ist der ganze Energieverbrauch der Welt von 1900 bis 2000 präsentiert. Es ist zu sehen, dass der Energieverbrauch zehn Mal großer geworden ist.

Auf dem Bild ist der ganze Energieverbrauch der Welt von 1900 bis 1997 präsentiert. Da kann man bemerken, dass in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts der Energieverbrauch sich verdoppelt hat und dann kam es zur wesentlichen Steigerung in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts. Global gesehen, ist der Energieverbrauch zehn Mal größer geworden als sie am Anfang des Jahrhunderts war. Die wichtigsten Energiequellen im 20. Jh. sind die nicht erneuerbaren Quellen.. Das sind:

• die Kohle
• das Erdöl
• das Erdgas
• nukleare Energie

Die Kohle, das Erdöl und das Erdgas werden auch fossile Treibstoffe genannt. Zwei grundlegende Probleme mit den nicht erneuerbaren Energiequellen sind folgende: diese Treibstoffe sind begrenzt und sie verschmutzen die Umwelt. Durch die Verbrennung der der fossilen Treibstoffe werden große Mengen des Kohlendioxydes freigelassen. Weil das ein Treibhausgas ist, wahrscheinlich ist deswegen zur Steigerung der Temperatur auf der Erde gekommen. Nukleare Treibstoffe sind keine Gefahr für die Atmosphäre, aber Substanzen, die in der nuklearen Reaktion entstanden sind, sind noch jahrelang radioaktiv und sollten in dazu bestimmten Räumen gespeichert werden. Solche Probleme gibt es nicht mit den erneuerbaren Energiequellen. Die wichtigsten erneuerbaren Energiequellen sind:

• die Windenergie
• die Sonnenenergie
• die Bioenergie
• die Wasserenergie

Erneuerbare Energiequelle sind nicht solche Umweltverschmutzer als nicht erneuerbare, aber sie sind nicht ganz gefahrlos. Das ist besonders bei der aus der Biomasse erhaltenen Energie bemerkbar, die auch wie fossiler Treibstoff bei der Verbrennung das CO2 freilässt. CO2 ist ein Treibhausgas. Das wichtigste Problem mit den erneuerbaren Energiequellen ( außer der Wasserenergie ) sind der Preis und die kleine Quantität der gewonnenen Energie. Möglichkeiten erneuerbarer Energiequellen sind sehr groß, aber vorhandene technologische Entwicklung ermöglicht uns keine volle Ausnutzung.

Der "Glashaus-Effekt" (Greenhouse Effect)

Auf dem Bild rechts ist der Glashaus-Effekt präsentiert. Ein Teil der reflektierten Sonnenausstrahlung wird in den Treibhausgasen absorbiert (CO₂, N₂O, CH₄, HFC, PFC, SF₆) und dieser Effekt versichert die vorhandene Temperatur auf der Erde. Da die Konzentration des Kohlendioxyds während des letzten Jahrhunderts gesteigert ist, wird der Glashaus-Effekt immer deutlicher. Eine Konsequenz ist die globale Steigerung der durchschnittlichen Temperatur. Die Konsequenzen der globalen Erwärmung sind das Schmelzen der Polarkappen, die Steigerung des Wasserstands, der Einfluss auf die Landwirtschaft u. a. Die grundlegenden Quellen des CO₂ sind die Verbrennung des Holzes und der Biomasse, die Abforstung und die Verbrennung der fossilen Treibstoffe. Um die Emission des CO₂ in die Atmosphäre zu reduzieren, wurde im Jahr 1997 das Kyoto Protokoll unterschrieben. Mit Hilfe dieses Protokolls haben die Länder Unterzeichner ihre Teilnahme am Reduzieren der Emission des CO₂ in die Atmosphäre vereinbart. Für jedes Land wurde das Prozent des Reduzierens der Emission des CO₂ vorgegeben und muss bis 2012 passieren. Durchschnittliches planiertes Reduzieren bis 2012 ist 5.2%. Bis jetzt haben 97 Länder das Kyoto Protokoll ratifiziert und die nehmen nur 37% an dem ganzen planierten Reduzieren teil. Die grundlegenden Probleme mit dem Protokoll beziehen sich auf die Nichtannahme ( von der Seite der USA) und die großen Kosten des Wechsels von gegenwärtigen „ schmutzigen“ auf die "reinen" Energiequellen. Der Begriff "schmutzige" Energiequellen bezeichnet die Verbrennung der Biomasse und fossilen Treibstoffen. "Reine" Energiequellen beziehen sich auf die nuklearen Kraftwerke und erneuerbare Quellen ohne Biomasse.

Gegenwärtige Beziehung zwischen Energiequellen

Die wichtigsten Energiequellen für die Betreuung der Bedürfnisse der Menschheit sind die fossilen Treibstoffe, die 80-85% der Energie geben. Das Erdöl ist die bedeutendste Quelle mit 35%, während die Kohle und das Erdgas ungefähr die gleiche Bedeutung haben. Fast 8% der Energie gewinnt man aus den nuklearen Kraftwerken und nur 3.3% aus den erneuerbaren Quellen. Die Mehrheit der Energie aus den erneuerbaren Mitteln bezieht sich auf die Wasserenergie. Andere erneuerbare Energiequellen sind im Augenblick von keiner großen Bedeutung, was die energetische Komponente betrifft. Da in der Zukunft man alle energetischen Bedürfnisse aus den erneuerbaren Energiequellen befriedigen sollte, muss eine neue Weise des Wandels der erneuerbaren Energiequellen in die nützliche Energie entdeckt werden. Die grundlegenden Begrenzungen sind teuere und langsame Forschungen, die sich im Großen und Ganzen auf die Produktion der elektrischen Energie bezieht. Der Preis der Forschungen wird auch, wegen der Vielfalt der erneuerbaren Energiequellen, steigern.