Na temat niezależności energetycznej powiedziano już niemało. Ja chciałbym spojrzeć w przeszłość, niekoniecznie w szczegółach, ale jednak przypomnieć pewne fakty z poszukiwań źródeł energii.
Chyba najstarszym źródłem energii używanej przez człowieka było słońce. Ciepło promieniowania słonecznego używano do konserwacji żywności. Żywność w postaci ryb oraz mięsa po wstępnym przygotowaniu poddawano procesowi suszenia. Suszone ryby oraz suszone pasy mięsa pozwalały zachować żywność na okresy, kiedy nie było pod ręką czegoś, co można byłoby "położyć na ząb"...
Innym źródłem energii była woda a właściwie prąd płynącej wody. To tratwy pozwalały na zorganizowany transport na znaczne odległości. Inną energią służącą do przemieszczania się były siła mięśni zwierząt oraz siła wiatru.
Dzięki wykorzystaniu energii mechanicznej można było zamienić ją na pracę - na przykład na obrót kamieni młyńskich. Dzięki temu żmudne rozcieranie ziaren traw stawało się wygodnym oraz wysokowydajnym przemiałem i produkcją mąki.
Kamienie młyńskie można było obracać albo dzięki sile wiatru (wiatraki) albo wykorzystaniu energii spiętrzonej wody (młyny wodne).
A kiedy już jesteśmy przy kole wodnym - to był to początek uprzemysłowienia. Najstarsze maszyny zastępujące żmudną pracę rzemieślnika posiadały napęd zasilany energią płynącej wody. Tu już nie tylko kamienie młyńskie zastępowały pracę rzemieślnika. Powszechnie koło wodne stosowano przy napędzie traków - co ułatwiało obróbkę drewnianych kłód w celu pozyskania tarcicy drzewnej.
Koło wodne napędzało młoty kuzienne a także pozwalało na obróbkę drewna lub kamienia za pomocą różnych wierteł, produkcję papieru.
Kolejnym krokiem milowym było wykorzystanie pary wodnej. Okazało się, że woda poddana ogrzewaniu wytwarza ciśnienie na tyle duże, że przy ukierunkowanym rozprężaniu można napędzać wrzeciona... - tu najprostszym przykładem są generatory prądu elektrycznego. Lecz pierwszym wykorzystaniem pary wodnej było ... wypompowanie wody z kopalni węgla i tym samym możliwość wybierania pokładów zalegających poniżej poziomu głębokości wody w górotworze.
Para wodna pozwoliła na skonstruowanie maszyny zdolnej do samoistnego przemieszczania się a tym samym zastąpienia siły pociągowej zwierząt w transporcie lądowym. Okazało się, że silnik parowy może napędzać początkowo koła łopatkowe napędzające statek oraz zastąpienie tych kół (koła boczne lub koło tylne) śrubą okrętową - czyli urządzeniem zdecydowanie upraszczającym żeglugę nie tylko śródlądową, ale i żeglugę morską.
Stacjonarny silnik parowy był doskonałym urządzeniem pozwalającym na wytworzenie energii elektrycznej.
Gdy udało się utworzyć generator prądu niezależny od uwarunkowań naturalnych (woda, wiatr) z możliwością przenoszenia energii elektrycznej z miejsca jej wytworzenia do odbiorcy, rewolucja techniczna pozwoliła zapomnieć o wszelkich ograniczeniach. Dodatkowym atutem było uwolnienie się od spalania zewnętrznego i przeniesienie paleniska wprost do wnętrza silnika.
Silnik spalinowy, początkowo gazowy, później zasilany benzyną lub olejem napędowym, okazał się na tyle urządzeniem dużej mocy i niewielkiej masy, że pozwolił na konstrukcję statków powietrznych nie tylko, że cięższych od powietrza, ale też wyjątkowo szybkich i zwrotnych.
Jednak zauroczenie tymi urządzeniami nie trwało długo. Dość szybko okazało się, że energia cieplna jest również wymagającą surowców energetycznych. Drewno spala się bardzo szybko, ale odbudowa spalonej masy trwa wiele lat. Węgiel - kamienny, brunatny oraz torf - nie jest złożem niewyczerpywalnym a ropa naftowa oraz gaz ziemny także są złożami nieodnawialnym.
Racjonalne myślenie o gospodarce skierowało uwagę na pozyskanie innych źródeł energii. Jednym z nich jest energia rozpadu jądra atomu. W odpowiednich warunkach można uzyskiwać ogromną ilość ciepła w stosunku do masy zużywanego surowca. Ale przetwarzanie takiej energii wiąże się z ogromnym kosztem przygotowania.
Kiedy udało się stworzyć akumulatory magazynujące energię elektryczną, udało się też wykorzystać energię kinetyczną pojazdu do odnowienia zapasu zmagazynowanego w akumulatorach. Jednak nie ma tutaj zwrotu w 100% i zawsze są jakieś straty. Dlatego trzeba sięgać do innych rozwiązań.
Jednym z nich są panele fotowoltaiczne, które pozwalają na wytwarzanie energii elektrycznej wykorzystując promienie słoneczne światła dziennego. Wykorzystuje się również siłę wiatru do napędu generatorów prądu za pomocą tzw. farm wiatrowych.
Jednak nie są to rozwiązania bez wad. Z drugiej strony zaczęto zaniedbywać inne technologie - które chciałbym tutaj zasygnalizować.
Energia słońca pozwala na ogrzanie przedmiotów będących w zasięgu promieniowania słonecznego. Gdyby tak wykorzystać to ciepło w produkcji akumulatorów cieplnych - wytworzona wysoka temperatura może być wykorzystana do ogrzewania innych pomieszczeń w czasie, gdy będzie tam zimno. Szczególnym przykładem takiego wykorzystania energii cieplnej słońca może być ogrzewanie fundamentów budynków w celu wykorzystania tego ciepła, kiedy temperatura powietrza wewnątrz będzie zbyt niska. Nie jest to dzisiaj łatwe technologicznie do wykonania, ale jest godne uwagi.
Innym źródłem ciepła jest energia geotermalna - czyli ciepło skorupy ziemskiej w głębokich (poniżej 100 m) warstwach, zdolne ogrzać medium pośrednie do wykorzystania tam, gdzie trzeba ogrzewać na przykład pomieszczenia. W zależności od wydajności termalnej takiego źródła i rodzaju medium można uzyskać parę przegrzaną zdolną do napędzania generatora prądu. To rozwiązanie jest możliwe do realizacji, ale ciągle jeszcze niewykorzystywane.
Jeszcze innym rodzajem źródła energii cieplnej jest ciepło spalania metanu, który wytwarza się samoistnie w wyniku rozkładu masy organicznej. W niektórych zakładach zajmujących się utylizacją ścieków stosuje się silniki spalinowe zasilane gazem powstającym w procesie utylizacji ścieków. Tu silnik spalinowy pozwala na napędzanie generatora prądu wytwarzającego prąd elektryczny na potrzeby zakładu utylizującego ścieki. Metan można także używać do podgrzewania masy utylizowanych ścieków w procesie ich biologicznego oczyszczania w okresie zimowym, kiedy temperatury otoczenia są zbyt niskie, by rozkład biomasy mógł odbywać się w procesie naturalnym.
I na zakończenie warto też przypomnieć tradycyjne koło wodne do napędu generatora prądu elektrycznego. Z reguły wystarcza spadek już ok. 6 m, by energia spadającej wody była zdolna napędzać generator prądu elektrycznego.
Myślę, że konflikt spowodowany roszczeniami Rosji i objęty sankcjami gospodarczymi przyspieszy poszukiwanie technologii alternatywnych do spalania gazu ziemnego oraz przetwórstwa ropy naftowej. I jeżeli korzystanie z tych surowców będzie nadal łatwiejsze, niż innymi technologiami, to tylko możliwość korzystania ze źródeł alternatywnych będzie gwarancją zachowania właściwej relacji ceny tych surowców energetycznych.
