Globalny kryzys energetyczny – mit czy rzeczywistość?

W artykule przedstawiono stan światowych zasobów ropy, gazu, węgla, uranu i hydratów metanu. Przedyskutowano prognozę zapotrzebowania energii pierwotnej i przyszłe problemy paliwowo-energetycznego zaopatrzenia świata. Przeanalizowano możliwości globalnego wyczerpania źródeł energii pierwotnej w nieodległej przyszłości wskutek zjawiska „energy peak” (analogicznego do „oil peak”). Przedstawiono projekt strategicznego programu „Doskonalenie systemów wytwarzania i użytkowania energii elektrycznej”, wykorzystującego zasobniki energii.

O nieprawidłowościach funkcjonowania systemów elektroenergetycznych niewątpliwie świadczą powszechnie znane kolejne wielkie awarie systemowe, które potrafimy opanowywać dzięki postępowi technicznemu i technologicznemu. To tylko część dużo gorszego problemu. Nasza cywilizacja jest zagrożona globalnym kryzysem energetycznym, związanym nie tylko z systematycznym wzrostem zapotrzebowania na energię elektryczną, ale na wszystkie rodzaje energii, co powoduje przyspieszone wyczerpywanie się nieodnawialnych źródeł surowców energetycznych. Dostrzega to wielu ekspertów oraz instytucji naukowych i gospodarczych. Dane statystyczne są powszechnie dostępne. Jednak powaga sytuacji nie dociera do społeczności międzynarodowej, w szczególności do kręgów decydenckich, nie są więc podejmowane zintegrowane w skali globalnej działania antykryzysowe dające szansę podjęcia tego największego dla ludzkości wyzwania cywilizacyjnego i skutecznego wyeliminowania śmiertelnego zagrożenia. Ludzkość zbiorowo zachowuje się w tej sytuacji jak chory na raka, wierzący do końca, że jego to nie dotyczy i jakoś to będzie. Tymczasem wymowa faktów jest brutalna, a pierwsze symptomy nadchodzącego kryzysu już widoczne.

Nasze pokolenie zużyło więcej energii niż zużyto w całej wcześniejszej historii ludzkości. Na przełomie stuleci (2000 r.) Światowa Rada Energetyki podała m. in., że [2]:

• światowe zużycie energii w 1998 r. wynosiło 410 EJ (eksadżuli = trylionów J = 1018 J).
• z paliw kopalnych uzyskano 78 % energii, przy udziale:
• ropy naftowej – 142 EJ,
  – węgla – 113 EJ,
  – gazu ziemnego – 85 EJ,
  – źródeł odnawialnych – 44 EJ,
  – energii nuklearnej – 26 EJ.
• zużycie energii pierwotnej wzrośnie o 52% przez najbliższe 20 lat.

Szczegółową strukturę wykorzystywania różnych źródeł energii na przełomie wieków pokazano na rysunku1 (zdjęcie główne artykułu 0 kliknij aby powiększyć).

Przytłaczające jest nasze uzależnienie energetyczne od kopalin i nader skromny udział odnawialnych źródeł energii, pomimo gromkiej działalności publicystycznej na ten temat. Zmiany tej struktury w trzech końcowych dekadach minionego wieku pokazano w tabeli 1.



Tendencje zmian wyrażone w tabeli 1 za pomocą strzałek (↔ zmiany mało istotne; ↑↑ i ↓↓ zmiany istotne lub ↑↑↑ bardzo istotne) wskazują na znaczący spadek udziału ropy naftowej na rzecz wzrostu udziału gazu, przy mało istotnej zmianie udziału węgla. Bardzo duży przyrost procentowy zużycia energii jądrowej odbywa się na dość niskim poziomie jej udziału w energetyce światowej, a łączny udział odnawialnych źródeł energii nie wykazuje tendencji do znaczącego przyspieszenia ich rozwoju.

Przy takim tempie wzrostu rocznego zużycia kopalin pytanie o ich zasoby nasuwa się od dawna. Głównie jednak mówi się o kryzysie naftowym, znanym powszechnie pod nazwą „oil peak”, pochodzącą od krzywej ilustrującej produkcję roczną ropy w funkcji czasu, opracowanej w 1956 przez Hubberta. Przewidział on szczyt produkcji ropy w Stanach Zjednoczonych na 1970 rok zakładając, że produkcja ropy zmienia się według symetrycznej krzywej zwanej dzwonową. Maksimum tej krzywej odpowiada zużyciu 50% znanych zasobów. Prognoza się sprawdziła. Suma krzywych cząstkowych określonych dla poszczególnych producentów ropy tworzy krzywą globalną. Krzywą Hubberta oraz wariantowe prognozy szczegółowe pokazano na rysunku 2.