Wykład wygłoszony przez dr. Tomasza Rożka, dziennikarza naukowego w ramach cyklu "Wybrane problemy ekologii i ochrony środowiska" organizowanego przez Centrum Studiów nad Człowiekiem i Środowiskiem

Istnieją dwa scenariusze zaspokojenia naszych potrzeb energetycznych. Opierają się one na skorzystaniu z nieograniczonej energii zdeponowanej jeszcze w czasie Wielkiego Wybuchu.

Na zakończonym kilka dni temu w Rzymie Światowym Kongresie Energetycznym stwierdzono, że światowe zasoby energetyczne muszą podwoić się do 2050 roku. Jesteśmy coraz bardziej zachłanni i coraz więcej zużywamy energii. Światowa gospodarka rozwija się, a rozwój oznacza konsumpcję. Konsumpcja zaś - zapotrzebowanie na energię.

Słońce jest dostawcą większości energii dostępnej dzisiaj na Ziemi. Dostarcza ją teraz i dostarczało w przeszłości nie tylko dlatego, że świeci, ale także dlatego, że pośrednio powoduje ruch powietrza (czyli wiatry) i wody (czyli fale). Dzisiaj dostępne źródła energii można więc podzielić na te zdeponowane przez Słońce w przeszłości - nazwane nieodnawialnymi - i te udostępniane nam na bieżąco - czyli odnawialne. Z tego podziału wyłamuje się energetyka jądrowa, geotermalna i grawitacyjna oraz fuzja jądrowa.

Najefektywniejszym odbiornikiem energii słonecznej na Ziemi jest roślinność. Dzięki zjawisku fotosyntezy, gdy Słońce świeci - rośliny rosną. Rosną i rozprzestrzeniają się także dlatego, że wieje wiatr. Bardzo długo człowiek korzystał tylko z tego przetwornika energii słonecznej. Drzewo jednak wolniej rośnie niż się spala. Z biegiem lat było nas coraz więcej i coraz więcej energii potrzebował nasz przemysł. Wtedy zaczęło brakować lasów pod topór. Całe szczęście umieliśmy już wydobywać i spalać węgiel, ropę naftową i gaz. Ale w gruncie rzeczy to to samo, co spalanie drewna. Tyle tylko, że w przypadku drzewa energia słoneczna była "deponowana" na Ziemi przez kilka dziesięcioleci, a w przypadku węgla czy ropy - przez miliony lat.

Kłopot w tym, że spalanie kopalin jest toksyczne. Badania przeprowadzane w różnych krajach potwierdzają, że typowa elektrownia węglowa o mocy 1 GWe powoduje przedwczesną śmierć od 100 do 500 osób. Nie są to ofiary związane z wydobywaniem węgla, czy jego transportem, umierają ci, który mieli wątpliwe szczęście mieszkać w sąsiedztwie dymiącego komina. Pomijając jednak fakt emitowania do atmosfery przy spalaniu kopalin wielu niebezpiecznych substancji, czy roztropne jest lawinowe wykorzystywanie tego, co przyroda magazynowała przez tak długi okres czasu? Nie! Czy zatem wyjściem zawsze i wszędzie jest budowanie elektrowni wykorzystujących źródła odnawialne? Też nie. Siłownie wykorzystujące energię wody, wiatru czy Słońca powinny być budowane jak najszybciej tam, gdzie jest to opłacalne. Nie ulega jednak wątpliwości, że nie wszędzie jest. W Islandii bogatej w gorące źródła aż 73 proc. całej produkcji energii stanowi energia odnawialna. W Norwegii (długa i wietrzna linia brzegowa) 45 proc. energii produkują wiatraki, a w niektórych krajach Afryki ponad połowa całej wyprodukowanej energii jest pochodzenia słonecznego. Ale równocześnie w proekologicznie nastawionych - ale nie usytuowanych - Niemczech, mimo miliardowych inwestycji i olbrzymiej ilości elektrowni wiatrowych, zielona energia stanowi tylko kilka procent całej zużywanej energii.

Zatem jaki jest wybór? Energia zdeponowana przez Słońce w przeszłych epokach wyczerpuje się, a korzystanie z niej w dotychczasowy sposób jest zbrodnią na środowisku naturalnym, z kolei energii dawanej nam przez Słońce "on-line" nigdy dla naszych rosnących apetytów nie będzie dosyć.

Wydaje się, że dzisiaj istnieją dwa scenariusze. Obydwa opierają się na skorzystaniu z nieograniczonej energii zdeponowanej jeszcze w czasie Wielkiego Wybuchu. Ta energia otacza nas w postaci materii, ale nie na poziomie związków chemicznych tylko na poziomie pojedynczych jąder atomowych. Jak to rozumieć? Zanim powstał węgiel kamienny czy ropa naftowa, strumień energii ze Słońca umożliwiał zachodzenie na Ziemi przemian chemicznych, w wyniku których np. rozwijała się bujna roślinność. Dzięki światłu, wodzie i dwutlenkowi węgla tworzą się węglowodany (cukry), białka i tłuszcze. W tych reakcjach nie powstają nowe atomy. Jednak energia z zewnątrz powoduje, że już istniejące łączą się w większe kompleksy. Energia jest zmagazynowana w połączeniach pomiędzy atomami, w wiązaniach. Ponadto same pierwiastki też są magazynami energii - energii, która umożliwiła ich stworzenie, pośrednio czy bezpośrednio, w czasie Wielkiego Wybuchu. Dzisiaj chyba jedynym wyjściem jest korzystanie z tego depozytu.

Dwa wspomniane scenariusze to fuzja jądrowa i rozszczepienie jądra atomowego. W pierwszym przypadku energia jest uwalniana przez łączenie dwóch lżejszych elementów w pierwiastek cięższy. Część masy tych pierwszych zostaje zamieniana na energię, którą można następnie zamienić na prąd elektryczny. Paliwem w takim procesie mogą być powszechnie dostępne w przyrodzie lekkie pierwiastki. Produktem końcowym reakcji, oprócz dużej ilości energii, jest nieszkodliwy gaz - hel. Niestety, fuzja jądrowa to śpiew przyszłości. Choć naukowcy usilnie nad tym pracują, będziemy mieli do niej dostęp dopiero za kilkanaście, kilkadziesiąt lat. Drugi scenariusz jest w pewnym sensie odwrotnością fuzji jądrowej. W rozszczepieniu jądra atomowego pierwiastek ciężki zostaje rozerwany na elementy lżejsze. I to ten rozpad jest źródłem energii. Pierwsza elektrownia jądrowa została wybudowana w 1942 roku, a dzisiaj, dzięki energetyce jądrowej, niektóre kraje pokrywają ponad 75 proc. całego swojego zapotrzebowania na energię elektryczną. Ogółem na świecie w ten sposób powstaje około 10 proc. energii. Ten udział cały czas wzrasta, bo nigdy w historii nie było tak dużego zapotrzebowania na nowe reaktory.

Nie ma wątpliwości, że z wyczerpaniem paliw kopalnych będziemy musieli się zmierzyć nie za kilkaset, ale za kilkadziesiąt lat. Oszczędzanie energii, zwiększanie efektywności jej wykorzystania czy też sięganie po rozwiązania dostępne w ograniczonej skali nie zahamuje tego procesu tylko go nieznacznie opóźni. Od nas zależy czy na czas przygotujemy się do tej chwili czy obudzimy się w świecie ciemnym, zimnym i brudnym. I wcale nie trzeba czekać na moment, w którym wyczerpią się pokłady węgla. W końcu "epoka kamieni łupanego nie skończyła się z powodu braku kamieni".