Odnawialne źródła energii (OZE) zyskują coraz więcej zwolenników na terenach wiejskich. Rolnicy mogą korzystać m.in. z fotowoltaiki i kolektorów słonecznych.

Na wzrost popularności tego zjawiska wpływa wiele czynników. Głównym z nich jest czynnik ekonomiczny, ponieważ inwestycja zwróci się za kilka lat. Kolejnym ważnym czynnikiem jest świadomość i troska rolników o stan naszej planety. W najbliższych latach ludzkość czeka rewolucja motoryzacyjna, a silnik spalinowy zostanie na dobre zastąpiony silnikiem elektrycznym. Do 2030 roku w centrach niektórych europejskich stolic nie będzie już można jeździć samochodami spalinowymi. Na Radzie Europejskiej przywódcy UE osiągnęli porozumienie w sprawie zwiększenia redukcji emisji gazów cieplarnianych o co najmniej 55% do 2030 roku.

Wykorzystanie OZE w gospodarstwie rolnym

Cały świat zmierza w kierunku racjonalnego wykorzystania odnawialnych źródeł energii (OZE). Rolnicy mogą skorzystać z następujących rodzajów energii odnawialnej: słonecznej, wiatrowej, wodnej, biomasy i fotowoltaiki.
Energia słoneczna pozyskiwana ze słońca jest wysokoenergetyczna i dostępna na całym świecie. Z powodzeniem może zastąpić konwencjonalne źródła energii, takie jak: gaz ziemny, ropa naftowa, uran czy węgiel. Jest to bardzo ważne z punktu widzenia ochrony środowiska i pozyskiwania czystej energii. Obecnie potrzeby energetyczne zaspokajane są głównie przez paliwa kopalne, ale są to zasoby nieodnawialne i pewnego dnia się wyczerpią. Idealnym rozwiązaniem wydaje się być energia słoneczna. Korzystanie z tej energii nie ma negatywnego wpływu na środowisko, w przeciwieństwie do spalania węgla. Szacuje się, że słońce będzie świecić przez kolejne 5 miliardów lat, czyli znacznie dłużej niż długość życia człowieka.

Fotowoltaika to proces wytwarzania energii elektrycznej z darmowego promieniowania słonecznego. Obecnie rozwój fotowoltaiki jest bardzo dynamiczny, a słońce jest trzecim co do wielkości na świecie odnawialnym źródłem energii (OZE). Energia słoneczna może być wykorzystywana do zasilania małych urządzeń przenośnych, takich jak kalkulatory czy zegary, światła sygnalizacji świetlnej i parkomatów, a także do ogrzewania pomieszczeń i podgrzewania wody w budynkach mieszkalnych. Każdy z nas może skorzystać z naturalnego źródła energii, które zasila nasze urządzenia domowe, reagując na stopniową degradację środowiska naturalnego i stale rosnące ceny energii elektrycznej. Polska ma idealne warunki do rozwoju fotowoltaiki – nasłonecznienie 1000 kWh/m2. Różnica w dysproporcji między północą a południem kraju nie przekracza 2%.

Wykorzystaniem w gospodarstwie rolnym są systemy agrofotowoltaiczne instalowane w różny sposób. Najpopularniejsze są trzy metody. Pierwszym z nich jest zainstalowanie paneli na ziemi i posadzenie drzew w szczelinach między nimi. Inną metodą jest montaż paneli na konstrukcji napowietrznej, czyli specjalistycznej ramie, dzięki której rośliny o różnej wysokości mogą swobodnie rosnąć. W trzecim przypadku instalacja solarna montowana jest na dachu szklarni. Agrofotowoltaika to szansa dla suchych klimatów i ogrodników. Energia uzyskana z agrofotowoltaiki może być przekazywana do sieci lub wykorzystywana do celów osobistych. Może tworzyć nowe modele biznesowe dla rolników, aby stymulować lokalną przedsiębiorczość, dodawać wartość do regionu i rozwijać obszary wiejskie.
Można stwierdzić, że najlepszą odpowiedzią na efekt cieplarniany, jaką mogą zapewnić rolnicy, jest instalowanie w gospodarstwach paneli słonecznych. Dzięki takiemu rozwiązaniu nie przyczyniają się do degradacji środowiska naturalnego, chronią swoje uprawy przed nadmiernym nasłonecznieniem i oczywiście korzystają z bardzo taniej energii odnawialnej, którą można wykorzystać na wiele sposobów.

Energia wiatru i wody

Do OZE zaliczana jest również energia kinetyczna poruszających się mas powietrza. Jest przetwarzana na energię elektryczną przez turbiny wiatrowe, wykorzystywana jako energia mechaniczna w wiatrakach i pompach wiatrowych oraz jako źródło zasilania w jachtach żaglowych. Przyczynia się do ochrony środowiska naturalnego, w tym do poprawy warunków powietrza, zmniejszenia emisji zanieczyszczeń do atmosfery, braku powstawania odpadów, degradacji gleby i utraty obiegu wody oraz przeciwdziałania zmianom klimatycznym i wzrostowi globalnego ocieplenia. Jej cena jest konkurencyjna w stosunku do źródeł konwencjonalnych, a samodzielna generacja nie oferuje wzrostu cen i wiąże się z niskimi kosztami eksploatacji.

Inwestycje w wykorzystanie energii wiatrowej prowadzą do rozwoju terenów, generują dochody dla właścicieli gruntów, a plany budowy farm wiatrowych zapewniają wzrost gospodarczy i przyczyniają się do tworzenia nowych miejsc pracy. Może być również stosowana w gospodarstwie do ogrzewania pomieszczeń inwentarskich i domowych, podgrzewania wody technologicznej i użytkowej ,sterowania urządzeniami technologicznymi i innymi urządzeniami przy większych prędkościach wiatru, np. napędu wentylatorów do suszenia ziarna i siana, urządzeń do przygotowania pasz, urządzeń do natleniania gnojowicy itp.

Z kolei elektrownie wodne wytwarzają energię elektryczną, wykorzystując energię kinetyczną przepływającej wody. Woda płynąca w rzece staje się źródłem energii i jest wykorzystywana do wytwarzania energii elektrycznej, poprzez tamy, turbiny i prądy pływowe. Elektrownia wodna ma wysoki stopień sprawności i zamienia 90% energii hydroelektrycznej w energię użytkową. Prawie 16% światowego zapotrzebowania na energię elektryczną pokrywane jest przez energetykę wodną, czyli nieco więcej niż energia jądrowa (15%). W Europie pionierami w dziedzinie hydroenergetyki są Szwecja i Norwegia. Udział hydroelektrowni w wychwytywaniu energii pierwotnej w przypadku Polski wynosi około 2%.

Przykładem wykorzystania hydroelektrowni w gospodarstwie jest mała elektrownia wodna (MEW) – elektrownia wodna o mocy zainstalowanej poniżej 5 MW. To kryterium jest stosowane w Polsce i niektórych krajach Europy Zachodniej. W większości krajów Unii Europejskiej małe elektrownie to te o mocy do 10 MW, z wyjątkiem Skandynawii, Szwajcarii i Włoch gdzie elektrownie do 2 MW są uważane za „małe”. Małe elektrownie wodne korzystają ze środowiska naturalnego, więc mają wielu zwolenników i przeciwników. Uznawane są za źródło energii odnawialnej, a ich właściciele otrzymują certyfikat wytwarzania tzw. zielonej energii. Urządzenia hydrotechniczne towarzyszące elektrowni wodnej i samej elektrowni mają pozytywny i negatywny wpływ na równowagę hydrologiczno-geomorfologiczną obszaru oraz na biologiczną absorpcję rzeki. Można również wykorzystać wodę ze zbiorników elektrowni do nawadniania obszarów rolniczych i dostarczania energii elektrycznej do gospodarstw.

Energia biomasy i pompy ciepła

Biomasa odnosi się do biodegradowalnej frakcji produktów, odpadów i pozostałości z rolnictwa (w tym substancji pochodzenia roślinnego i zwierzęcego), leśnictwa i branż pokrewnych, w tym rybołówstwa i akwakultury, a także biogazu oraz biodegradowalnej frakcji odpadów przemysłowych i komunalnych. Polski sektor rolniczy dysponuje nieograniczoną ilością tzw. substratów, czyli biomasy, z której możemy pozyskać energię, jeśli właściwie ją wykorzystamy. Są to przede wszystkim produkty uboczne pochodzenia rolniczego, np. słoma zbóż, rzepaku, siano, łęty, drewno opałowe: ścinki, kora i wióry, zrębki, trociny, odpady z produkcji zwierzęcej, osady ściekowe odwodnione, rośliny energetyczne drzewiaste i trawiaste. Główne metody przetwarzania biomasy na cele energetyczne to spalanie, piroliza i zgazowanie.

Biomasa może być wykorzystywana do produkcji różnych form energii elektrycznej, ciepła i chłodu w gospodarstwie i w domu. Zmniejszona emisja metanu i podtlenku azotu, czyli gazów cieplarnianych uwalnianych z niekontrolowanej fermentacji metanu, podczas przechowywania materiałów biologicznych oraz odorów, możliwość utylizacji odpadów niebezpiecznych i organicznych (m.in. odpady poubojowe oraz osady ściekowe).

Natomiast pompy ciepła to nowoczesne urządzenia grzewcze, wykorzystujące odnawialne źródła energii (OZE). Działają jak zwykłe domowe lodówki. Ich zasadą działania jest odbieranie ciepła z niskotemperaturowego źródła ciepła i przekazywanie go do wysokotemperaturowego źródła ciepła. Górnym źródłem jest instalacja centralnego ogrzewania i/lub ciepła woda użytkowa. Niskotemperaturowymi źródłami ciepła mogą być:

• powietrze (ogrzewane słońcem będzie zawierać ciepło, nawet przy ujemnych temperaturach)
• woda (woda gruntowa ma stałą temperaturę +8oC – +12oC),
• grunt (podobnie jak w przypadku wód gruntowych ciepło jest magazynowane w gruncie, na głębokości 1,20 + – 1,80 m).

Sercem pompy ciepła jest sprężarka elektryczna, która umożliwia przeprowadzenie opisanego powyżej procesu. Odbywa się to kosztem energii elektrycznej dostarczanej do sprężarki.

Czytaj też: Lewiatan: Firmy czekają istotne zmiany prawne w ochronie środowiska i OZE

podrb.pl/fot.pixabay