Drukuj

Tworzywa sztuczne i energia odnawialna

Tworzywa sztuczne odgrywają dużą rolę w rozwoju energii odnawialnej.

Prace nad zwiększeniem się źródeł energii odnawialnej są obecnie w rozkwicie. Energia słoneczna i wiatrowa, ale też ciepło ze źródeł geotermalnych i biomasy wydają się niewyczerpywalne. W tym postępie swoje znaczenie wyraźnie zaznaczają też tworzywa sztuczne. Ilość energii, pochodzącej z promieniowania Słońca na Ziemię w skali roku jest 15 tysięcy razy większa od globalnego rocznego zużycia energii pierwotnej.

Dla przykładu zaledwie jedna tysięczna część tej energii wypromieniowanej na obszar Niemiec mogłaby pokryć roczne zapotrzebowanie tego kraju na energię elektryczną. Już obecnie są w Europie miejscowości, w których energia niezbędna do ogrzewania, do podgrzania wody oraz do wytworzenia energii elektrycznej prawie całkowicie pochodzi ze źródeł odnawialnych. Odbywa się to właśnie dzięki innowacyjnym rozwiązaniom, z wykorzystaniem nowoczesnych tworzyw sztucznych.

Energia wiatrowa dostępna przez prawie 24 godziny na dobę i 7 dni w tygodniu jest możliwa. Dzieje się tak, gdyż energia wiatru jest tylko jedną z możliwości wykorzystania źródeł energii odnawialnej. Do realizacji takiego zamiaru na dużą skalę niezbędne jest jednak wyposażenie wiatraków w bardzo długie rotory. Płaty takich rotorów wykonuje się obecnie w całości z tworzyw sztucznych wzmocnionych włóknami, ponieważ tylko taki rodzaj materiału jest w stanie wytrzymać stałe obciążenia mechaniczne rotora tej wielkości. Dla przykładu materiały kompozytowe zawierające włókna nadają się szczególnie dobrze do produkcji elementów, dla których wymagana jest ekstremalnie wysoka wytrzymałość. Umożliwiają także osiągniecie bardzo wysokiej sztywności. Obecnie budowane siłownie wiatrowe wyposażone są w rotory o średnicy 125 metrów i sprawności znamionowej rzędu 5 MW.

Nowoczesne kolektory słoneczne do podgrzewania wody już dzisiaj mogą do 65 proc. rocznego zapotrzebowania na ciepłą wodę. Natomiast tak zwane kolektory fotoelektryczne, czyli takie, które energię słoneczną zamieniają na prąd elektryczny, pokrywają co najmniej zapotrzebowanie na brakującą energię przy konstrukcji tzw. domu pasywnego. Nie byłoby to możliwe bez tworzyw sztucznych, ponieważ z nich wykonuje się wiele podstawowych elementów – od obudowy kolektora po izolacje rur i centralny układ sterowania.

W dalszym ciągu trwają prace rozwojowe nad tzw. polimerowym ogniwem paliwowym na bazie elektrolitu, w którym wykorzystuje się reakcje chemiczne pomiędzy wodorem i tlenem prowadzące do wytworzenia energii elektrycznej. W ogniwie tego typu bardzo cienka membrana z tworzywa sztucznego oddziela wodór od tlenu, a przebieg reakcji chemicznej z tlenem może odbywać się w sposób kontrolowany. Uzyskana w ten sposób energia może być wykorzystana w dowolny sposób: do wytwarzania prądu lub ciepła, ale również w silnikach samochodów osobowych i autobusów, co wykazano w dotychczasowych zastosowaniach prototypowych ogniw paliwowych.

Przewodnią rolę w rozwoju wykorzystania nowych źródeł energii odnawialnej pełnią kraje Europy. Podczas spotkania w marcu 2007 r. w Brukseli szefowie 27 państw i rządów UE uzgodnili zwiększenie udziału energii odnawialnej w bilansie energetycznym z obecnych 6,4 proc. do 20 proc. w 2020 r. Przemyślane rozwiązania z wykorzystaniem tworzyw sztucznych z pewnością wniosą istotny wkład do poprawy europejskiego bilansu energetycznego.

Tekst powstał na podstawie materiałów Fundacji PlasticsEurope Polska.