Dotychczasowy rozwój infrastruktur energetycznych (rys. 29) nie spowodował całkowitej elimi-nacji fizycznych przejawów energii ludzkiej ani energii zwierzęcej. Ludzie muszą się poruszać świado-mie i biernie, obsługiwać urządzenia własnej produkcji, pobierać na swoje potrzeby substancje mine-ralne bezpośrednio z otoczenia i z pożywienia oraz korzystać czynnie z energii świata organicznego.
Zużywają na to łącznie po kilka tysięcy kilokalorii dziennie przez całe swoje życie osobnicze. Opisa-ne uwikłanie człowieka różnymi sprzężeniami zwrotnymi w gospodarkę eOpisa-nergetyczną było szczegól-nie wspomagane od tysiącleci przez koszczegól-nie, a w mszczegól-niejszym stopniu także przez słoszczegól-nie, bawoły, osły
Rys. 29. Energetyka, dostawy globalne energii pierwotnej (A) i zużycie energii pierwotnej (B), według NOAA i różnych źródeł [http://large.stanford.edu/courses/2017/ph241/kwan1/docs/KeyWorld2016.pdf;
OECD; Martinburo – Own work; BP (CC BY-SA 4.0; File:Bp world energy consumption 2016.gif;
Created: 5 December 2016); https://yearbook.enerdata.net/;
https://wattsupwiththat. files.wordpress.com/2016/06/clip_image002_thumb.gif?w=481&h=289]
i renifery(1). I to właśnie konie padły ofiarą sprzężenia zwrotnego ujemnego. Bowiem sukcesy ludzkie z ich udziałem doprowadziły do rozwoju energetyki opartej na „końskich” infrastrukturach drogo-wych i szynodrogo-wych, ale z zastosowaniem napędów mechanicznych od silników parodrogo-wych, tłokodrogo-wych i turbinowych przez elektryczne do spalinowych i odrzutowych. Aż koń stał się obiektem działalności rekreacyjnej – rozrywkowej i hazardowej.
Energetyka(2) jest nauką i działalnością praktyczną, zajmującą się przetwarzaniem energii po-tencjalnej głównie na użyteczne powszechnie formy energii cieplnej i elektrycznej i dostarczanie ich odbiorcom. Praktyczna część energetyki nie obejmuje jednak problematyki przetwarzania energii za-wartej w pożywieniu oraz paliwach służących do napędu pojazdów drogowych, szynowych i w lotnic-twie(3). Energia słoneczna w postaci ciepła utrzymuje na Ziemi warunki termiczne i klimatyczne zdatne do życia organicznego, w tym ludzkiego. Energia przetwarzana z pomocą chlorofilu świata roślinnego na cukry zawarte w pożywieniu służy do rozrodczości i utrzymywaniu przy życiu całego świata orga-nicznego oraz napędza ewolucję i motorykę zwierząt i ludzi.
Jest to największy system przemian energetycznych na globie ziemskim(4). Energia uzyskiwana ze źródeł kopalnych jest również formą bioenergii wywodzącej się z emanacji Słońca, ale poddanej sekwestracji przez geologiczne sprzężenia zwrotne wyłączające z naturalnego obiegu materii część węgla i jego związków z wodorem.
Górnictwo dostarcza surowce, pracę i tworzy podwaliny rozwoju przemysłów stowarzyszonych, to jest energetyki, metalurgii, budownictwa przemysłowego, transportu, rozwoju eksportu, budowy portów, stoczni i wielu innych przedsięwzięć gospodarczych. Jest pojęciem obejmującym wszystkie formy zorganizowanego przez człowieka pobierania kopaliny, to jest potrzebnych mu surowców z przy-rody nieożywionej. Z powodu osobliwej formy silnego oddziaływania na przyrodę, górnictwo wzbudza duże zainteresowanie problemami ekogeologii.
Jednak i tu dają się znaleźć mechanizmy sprzężeń osobliwych. Są to między innymi górnictwo podwodne i głębokowodne, sprzężenia z neogórnictwem w pozyskiwaniu tanich (z powodów ekono-micznych) i niezbędnych (z powodów technologicznych) minerałów, których na całym świecie potrzeba niewiele, ale bezwarunkowo. „Prawdziwy” przemysł górniczy nie jest przystosowany do funkcjono-wania w ekstremalnie trudnych warunkach egzotycznych do pozyskifunkcjono-wania niewielkich ilości (z założe-nia tanich) kopalin, z powodu nieadekwatności rozmiarów infrastruktury i wielkości uzysku wyrażanej w kilogramach. Zatem w logistyce pozyskiwania i dostaw pozostają więc mafijni pośrednicy i osobliwi ludzie nie mieszczący się w poprawnościowych standardach współczesnego świata.
Ogólnie górnictwo było i nadal pozostaje istotnym czynnikiem procesu kształtowania się natu-ralnych mechanizmów rozwoju społeczeństw. I w tym czynniku pojawia się sprzeczność generowana przez przyjęte warunki poprawności, to jest demokrację, równości wobec prawa i równości wszystkich wobec wszystkich. Bowiem demokracja i zrównoważenie są sprzeczne z naturalnym procesem se-lekcji rozwoju i postępu. W klasycznym, przemysłowym górnictwie ciągle niezbędne jest, ze względu
(1) Zasługę w tym wspomaganiu mają właśnie konie, które, jak się sądzi (P. Kelekna, The horse in human history;
Cambridge, Univ. Press, NY 2013, s. 10462], po udomowieniu przed kilkoma tysiącami lat przyczyniły się do ogólnego rozwoju ludzkości i jej ekonomii. W zakresie mobilności mas ludzkich, rozwoju transportu wierzchem i kołowego, akcji militarnych, a z czasem także dostarczania energii niezbędnej do uprawy roli, obsługi maszyn rolniczych i przemysłowych, nie wyłączając i użyteczności w górnictwie naziemnym oraz podziemnym rozwojowy udział koni jest niekwestionowany.
(2) Energetyka (gr.) – dział nauki i techniki zajmujący się badaniem, pozyskiwaniem, przetwarzaniem, gromadzeniem, przesyłaniem oraz użytkowaniem różnych form i nośników energii, w: https://encyklopedia.pwn.pl/haslo/energetyka;
3897965.html] 1. nauka techniczna o przetwarzaniu, przesyłaniu i wykorzystywaniu różnych rodzajów energii; 2. dział gospo-darki obejmujący praktyczne wykorzystywanie energii, w: https://sjp.pwn.pl/sjp/energetyka;2457372.html.
(3) W składzie Ministerstwa Energii w Polsce następujące komórki organizacyjne dotyczą bezpośrednio energetyki, http://bip.me.gov.pl/O+ministerstwie, Departament Elektroenergetyki i Ciepłownictwa; Departament Energii Jądrowej;
Departament Energii Odnawialnej, Rozproszonej i Ciepłownictwa; Departament Górnictwa; Departament Ropy i Gazu.
(4) Do Eco-Evo Feedbacks Help Us Understand Nature... – CNAS, https://cnas.ucr.edu/guppy/travisetal2014advecol.
pdf; Hypotheses for eco-evo feedbacks in the evolution of LP guppies. 13... feedbacks affect the trait distributions we observe in natural populations.
na liczne zagrożenia pracowników i konieczność utrzymania ciągłości funkcjonowania i wynikającej z tego nieustannej gotowości prewencyjnej, utrzymywanie hierarchicznej struktury zarządzania i pra-cy. Jednocześnie zagrożeniem dla górnictwa jest jego silne zwalczanie przez „ekopurystów” – uznają-cych współczesne kanony poprawności bytu ludzkiego. Z powodu silnych oddziaływań na środowisko, zarówno przez wyrobiska i transport urobku, jak i przetwarzanie, i użytkowanie tego urobku, skutki działalności górniczej, choć są nie do zastąpienia, jako podstawa bytowa współczesności, to są po-wszechnie negatywnie dostrzegane, a zatem i krytykowane. Przykładem szczególnie dostrzegalnym są tu sprzężenia górnictwa węglowego z przemysłami cementowym, energetycznym oraz pośrednio budowlanym i chemicznym.
Według danych globalnych(1) rozwój i funkcjonowanie energetyki jest związane z potężnym rozrostem infrastruktur energetycznych oraz infrastruktur górniczych. Te właśnie zjawiska są przyczy-ną uruchamiania sprzężeń zwrotnych ujemnych utrudniających dalszy rozwój energetyki i wzrost jej uciążliwości ekonomicznej wskutek konieczności spełniania różnych wymogów techniczno-prawnych, przez służby energetyczne i górnictwo, a zarazem obniżkę kosztów energii ze źródeł odnawialnych, po-zornie bardziej korzystnych ekologicznie, więc początkowo wspieranych społecznie i prawnie (rys. 30).
Zarówno wzrastające wymogi techniczne, jak i zaostrzane sankcje prawne nie są spowodowane samą koniecznością wyzwalania energii potencjalnej zawartej w paliwach (głównie kopalnych) i dostarczania jej w ustalonej formie do odbiorców, lecz wynikają z ubocznych, marginalnych zjawisk towarzyszących podstawowej energetyce. Zjawisk szkodliwych, ale możliwych do przewidzenia, a wynikających z ludz-kich błędów, popełnianych pod wpływem różnych bodźców i pobudek(2).
Głównymi powodami występowania szkodliwych zjawisk ubocznych energetyki, a tym samym utrudniania jej działalności, są czynniki ludzkie. Brak dojrzałości społecznej, złożone względy polityczne
(1) www.bp.com.en.
(2) https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics/energy-outlook.html, https://www.bp.com/en/
global/corporate/energy-economics/statistical-review-of-world-energy.html, (The Organization of the Petroleum Exporting Countries (OPEC) will host the 7th OPEC International Seminar at the Imperial Hofburg Palace in Vienna, Austria, on 20−21 June 2018 under the theme, ‘Petroleum – cooperation for a sustainable future’, https://www.opecseminar.org/index.php?aw=1]
OPEC to hold 7th International Seminar in Vienna 20−21 June 2018.
Rys. 30. Dysproporcje zmian ceny energii ze źródeł kopalnych i odnawialnych
[https://www.bing.com/search?q=Lazard%2C+levelized+cost+of+energy+analysis&form=EDGSPH&mkt=
en-us&httpsmsn=1&refig=4861c65f7bae46f9a1bd8838ff4603c6&PC=LCTS& sp=-1&pq=undefined&sc=
0-12&qs=n&sk=&cvid=4861c65f7bae46f9a1bd8838ff4603c6]
i ekonomiczne oraz nastroje społeczne podsycane własną wyobraźnią i celowymi akcjami dezinfor-macyjnymi wśród ludności w strefach oddziaływania przemysłu energetycznego stają się czynnikami sprzężeń zwrotnych o decydującym znaczeniu w naturalnym środowisku. Jednym z takich sprzężeń jest wybór i korzystanie z dostępnych źródeł energii.
Spośród czynników decyzyjnych wyboru podstawowego źródła energii, to jest: bezpieczeństwa użytkowania, stałej dostępności, kosztów pozyskiwania i użytkowania, stanu istniejących infrastruktur i oddziaływania na środowisko, w Polsce źródłem optymalnym energii jest węgiel, służący do gene-rowania elektryczności (rys. 31) i grzania wody oraz wnętrz. Jednak w transporcie, prąd elektryczny (uzyskiwany z elektrowni) można wykorzystywać tylko do napędu pojazdów szynowych i w małym zakresie do ładowania drogowych pojazdów akumulatorowych. Zatem oprócz węgla konieczne jest jeszcze inne źródło energii do napędzania pojazdów drogowych i lotniczych oraz mobilnych maszyn wykorzystywanych poza bezpośrednim dostępem do sieci energetycznych, jak koparki, dźwigi, kosiar-ki, piły mechaniczne, siłowniki i serwomotory oraz różne urządzenia wiertnicze. Do ich napędu może służyć ropa naftowa i gaz skroplony. Wydaje się, że wobec braku własnych źródeł węglowodorów, należałoby podjąć „innowacyjne” prace nad gazyfikacją węgla (naziemną, lub podziemną) oraz nad produkcją paliw płynnych z węgli i z roślin hodowlanych. Wtedy z węglowych źródeł energii można by uzyskiwać wszelkie jej formy niezbędne do podtrzymywania gospodarki kraju.
Obecne, uznawane w wielu kręgach naukowych i społecznych za niepokojące, bo być może szko-dliwe, podwyższanie zawartości dwutlenku węgla (CO2) w atmosferze jest wystarczającym impulsem
Rys. 31. Widok mapy Delty Nigru, przygotowanej przez Nigerian Oil Spill Monitor (Nigeryjski Monitoring Zanieczyszczeń Ropą Naftową Narodowej Agencji ds. wykrywania
i reagowania na wycieki i inne przejawy zanieczyszczenia terenów ropą naftową;
szerokość obrazu około 500 km [por. mapę interaktywną https://oilspillmonitor.ng/]) Oznaczenia: jasnoszare, jak w okolicach Oweri – kompania naftowa;
czerwone – osoby trzecie, ludność miejscowa; fioletowe – nie wizytowane; ciemne – bez oszacowania ilościowego; jasnoszare krążki – uprzątnięte (widoczne dobrze na mapie interaktywnej)
do opracowania realistycznych procedur przekształcania części tego dwutlenku w paliwa do pojaz-dów samochodowych. W Polsce są wolne powierzchnie rolne, obecnie nieproduktywne, na których można hodować rośliny oleiste do produkcji olejów napędowych i grzewczych, a odpadową biomasę wykorzystywać w rzeczywistej rekultywacji powęglowych terenów górniczych. W ten sposób byłby redukowany przyrost zawartości dwutlenku węgla w powietrzu bez szkodliwego sekwestrowania za-wartego w nim tlenu(1) oraz nastąpiłoby zmniejszenie uzależnienia gospodarki od importu niektórych węglowodorów. Koszty produkcji energii elektrycznej są zależne od wielu czynników, głównie od ro-dzaju elektrowni, źródeł jej zasilania i lokalizacji. W zestawieniach globalnych przedziały wartości są zmienne w czasie, dlatego łatwiej jest ogarnąć te koszty w uproszczonych zestawieniach prasowych(2). Koszty generowania energii są zależne i wpływają na lokalne rynki produkcji, transportu i zatrudnienia.
W ogólności wpływają na rozwój ekonomiczny regionów.
Koszt uzyskania 1 MWh energii elektrycznej z różnych źródeł (wg wartości US$ z 2009 roku) uruchomionych w 2016 roku wynosił (według The Wall Street Journal, dane z EIA) w elektrowniach:
1) gazowych 66 dolarów/MWh,
Modelowym przykładem sprzężenia zwrotnego ujemnego energetyki w górnictwie naftowym jest sytuacja kilkusettysięcznego ludu Ogoni i jego ziem o powierzchni kilkuset kilometrów kwadrato-wych w Delcie Nigru w Nigerii (rys. 31). Spowodowana skandalicznymi, według powszechnego mnie-mania(3),działaniami i zaniechaniami przemysłu naftowego oraz administracji państwowej, w efekcie jej nieporozumień z zagranicznym przemysłem naftowym, nastąpiła lawinowa passa sabotaży i kra-dzieży ropy z terenowych instalacji i rurociągów naftowych. Wandalizmy i sabotaże dokonywane przez
„nieznanych sprawców”(4), niszczących zawory ciśnieniowe i wyłamujących głowice dla pozyskania dla własnych celów i na handel niewielkich ilości tłoczonej rurociągami ropy naftowej spowodowały zanik eksploatacji. Ze zniszczonych zaworów i samowolnie perforowanych rurociągów wylewają się od kil-kunastu już lat olbrzymie ilości ropy dewastującej powierzchnie pól uprawnych oraz zanieczyszczającej wody w licznych naturalnych żeglownych kanałach i wąskich zatoczkach oraz zatruwają gleby wśród mangrowi w strefie pływów morskich Zatoki Gwinejskiej. Ludność miejscowa, Ogoni, domaga się spra-wiedliwości ekonomicznej i rekompensat finansowych oraz natychmiastowej naprawy szkód, przywró-cenia ekologicznej czystości zdewastowanych terenów i dróg wodnych. Jednak, jakiekolwiek próby dotarcia na jej teren kończą się przykrymi incydentami.
Ta sytuacja, widziana z oddali, wydaje się niezrozumiale kuriozalna, ale u jej podłoża są wystę-pujące od kilku lat silne sprzężenia zwrotne między pozyskującymi ropę naftową władzami i służącymi im firmami naftowymi (dawniej Shell, a potem Shell Nigeria Ltd.), a miejscową ludnością roszczącą sobie prawa do udziału w korzyściach wynikających z bogactw naturalnych eksploatowanych spod ich
(1) S. Ostaficzuk, dz.cyt., 2017, s. 53.
(2) https://www.facebook.com/wsj/.
(3) https://ratical.org/corporations/OgoniFactS.html, http://www.insular.com/~tmc/ politics/africa/ogoni.fact.html, https://www.thecable.ng/how-oil-spills-lubricate-migration-from-nigeria, https://www.theguardian.com/environment/
cif-green/2010/aug/25/un-nigeria-oil-spill-shell, https://www.amnesty.org/en/latest/news/2015/03/hundreds-of-oil-spills-continue-to-blight-niger-delta/, https://www.premiumtimesng.com/business/business-news/222421–agip-recorded-2418-oil-spills-7-years.html.
(4) https://www.shell.com.ng/sustainability/environment/oil-spills.html, (dostępne w 2018 roku dane z lat 2012–2018), https://oilspillmonitor.ng/, http://sweetcrudereports.com/2015/09/02/nigeria-records-9343-oil-spill-incidents-in-10-years.
terenów, także z przebiegających przez ich tereny rurociągów z sąsiednich pól naftowych. Powoduje to niemożność jakiegokolwiek porozumienia i podejmowania środków zaradczych. W tle ujawniły się pewne społeczne i osobnicze niedoskonałości, polegające na doraźnym czerpaniu ropy naftowej z nie-strzeżonych i pozostawionych bez zabezpieczenia instalacji naftowych. Początkowe niezręczne pró-by zażegnania konfliktu przez fizyczne wyeliminowanie oponentów stało się przyczyną wzmocnienia roszczeń i wyraźne wrogich postaw wobec przybyszów z zewnątrz, to jest mediatorów, negocjatorów, inżynierów i przedstawicieli władz państwowych oraz organizacji międzynarodowych.
Ogrom energii uwalnianej przez ludzi, wykorzystywanej i marnotrawionej z powodu ciągle pry-mitywnych technologii pozyskiwania, dostarczania i ekonomiki wykorzystania przyczynia się do nad-miernego podgrzewania naszej planety, gdy Słońce i tak ją znacznie podgrzewa.
Wielkości energii, które są związane z energetyką obrazuje poniższe zestawienie dotyczące USA w 2017 roku(1):
Uwolniono 97,7 Quadów energii pierwotnej
– Z 97,7 Quadów energii pierwotnej wykorzystano: 31,1 Quada, – a utracono: 66,7 Quada,
– współczynnik strat wyniósł w 2017 roku: 68,3%
W podziale na sektory, użytek i straty były następujące:
– użytek domowy 6,97, straty 5,75 wsp. strat 17,5%,
– handel 5,84 3,15 35,0%,
– przemysł 12,4 12,9 51,2%,
– transport 5,91 22,2 79,0%.
Quad – jednostka stosowana w USDepartment of Energy (DOE) i w diagramach poglądowych w formacie Sankey
W przeliczeniu na inne stosowane jednostki Quad jest równy:
– Quad = kwadrylion BTU = 1015 BTU;
– = 293 mld kWh = 1,055 × 109 GJ;
– = 36 mln ton węgla = 28 mld m3 gazu ziemnego;
– = 25,2 mln ton ropy naftowej;
– = 13,3 tony uranu 235.
Z tego poglądowego przedstawienia proporcji w użytkowaniu energii w państwie uznawanym za rozwinięte, nowoczesne i pragmatycznie zarządzane zwracają uwagę trzy istotne elementy.
1. Straty technologiczne przy przetwarzaniu i udostępnianiu energii na optymalnych dla odbiorcy nośnikach są ciągle wysokie i w tym tkwią rezerwy optymalizacji kosztów i ochrony środowiska.
2. Niezwykle rozrzutnie jest wykorzystywana energia w transporcie. Tu sprzężenia zwrotne za-działają ekonomizująco i hybrydyzacja silników w pojazdach może obejmie wszystkich liczą-cych się producentów.
3. Proporcje wagowe, a zatem i koszty magazynowania, transportu oraz obróbki surowców energetycznych i utrzymania infrastruktury wskazują na absolutną przewagę uranu.
Na tym tle rysuje się przewaga systemu pozyskiwania energii nuklearnej z uranu, którego drob-ne ilości w porównaniu z tradycyjnymi źródłami edrob-nergii pierwotdrob-nej są bardzo korzystdrob-ne. Co w rachun-ku ekonomicznym może z nadmiarem skompensować koszty dodatkowe generowane przez energię nuklearną z powodu konieczności ochrony infrastruktur, ludzi i terenów okolicznych przed problemami z promieniotwórczością (EJ) w przypadku możliwej awarii urządzeń i sabotażu.
Uran wobec ropy naftowej = 1 : 1 894 737 zawartości energii na jednostkę wagi, a wobec węgla = 1 : 2 706 767.
Natomiast problem niebezpiecznych odpadów energetycznych z EJ można by prawdopodobnie rozwiązać przez zubożanie ich i ponowne lokowanie w wyrobiskach kopalni uranu, w których uran w postaci rudy przebywał bezpiecznie przed wydobyciem.
(1) http://www.visualcapitalist.com/visualizing-race-clean-energy.