Čovječanstvo nakon više stoljetnog iscrpljivanja neobnovljivih izvora energije prvenstveno fosilnih goriva i plina nalazi se pred vratima svojevrsne revolucije i težnji iskorištavanja obnovljivih izvora energije. Sve manje zalihe neobnovljivih izvora energije dovode do konstruiranja tehnoloških rješenja koja za svoje funkcioniranje primarno koriste obnovljive izvore energije. Nezavidna ekološka situacija prouzročena prvenstveno korištenjem neobnovljivih izvora energije još je jedan od razloga korištenja obnovljivih energetskih resursa.
Osnovne značajke obnovljivih izora energije su njihov veliki kapacitet neistrošenosti čime se povećava sigurnost energetske održivosti čovječanstva. Osim svoje ekonomičnosti obnovljivi izvori energije smanjuju udio emisije ugljičnog dioksida u atmosferu čime se usporava globalno zatopljenje i umanjuje negativni utjecaj na prirodnu ravnotežu. Obnovljivi izvori energije su svuda oko nas, a najznačajniji se smatraju: sunčeva energija, energija vjetra i vode. U vrlo skoroj budućnosti smatra se da će obnovljivi izvori energije preuzeti značajni udio u proizvodnji energije globalnog gospodarskog i društvenog sustava.
Obnovljivi izvori energije dijele se u pet skupina s obzirom na način dobivanja energije, a to su:
1. Energija sunca
2. Bioenergija
3. Energija vjetra
4. Energija vode
5. Geotermalna energija
Energija sunca najstariji je te pored energije vode i vjetra, najviše dosada iskorištavan izvor obnovljive energije. Sunce je izvor energije svim živim organizmima na Zemlji i bez sunčeve energije većina jednostavnih i složenih organizama ne bi opstala na Zemlji. Sunčeva energija se emitira iz nuklearnih reakcija unutar njegove jezgre koja se u vidu svijetlosti i topline širi svemirom čime obuhvaća i planet Zemlju. Osnovni principi iskorištavanja sunčeve energije danas se odvijaju putem solarnih kolektora, fotonaponskih čelija i fokusiranjem sunčeve energije za optimalan rad velikih pogonskih postrojenja.
Bionergija ili biomasa po mnogima je izvor energije koji na globalnoj razini može u potpunosti zamijeniti fosilne izvore energije. Ovaj izvor obnovljive energije čine brojni proizvodi biljnog i životinjskog svijeta. Biomasa se može izravno pretvarati u energiju izgaranjem te tako proizvesti vodenu paru kojom se zagrijavaju kućanstava. Bioenergija se, s obzirom na način dobivanja energije, dijeli na: energiju drva, bioplina i biogorivo. Sve više prisutna iskoristivost bioenergije je u svrhu goriva. Naime, fermentacija alkohola bez prisutnosti kisika dovodi do stvaranja bioplina koji sadrži metan i ugljik pa se također koristi kao gorivo. Biogoriva se po sastavu dijele na etanolna goriva i biodizel goriva. Etanol se koristi kao dodatak za benzinske motore, dok je biodizel dodatak za dizelske motore.
Energija vjetra je, uz sunčevu energiju, jedan od najstarijih oblika stvaranja energije koju poznaje suvremeni čovjek. Također, iskorištavanje vjetra najbrže je rastuće područje proizvodnje energije iz obnovljivih izvora. Kontinuirana modernizacija turbina za vjetar dovela do njegove visoke iskoristivosti te ga postavila u primarne izvore energije. Koliko je energija vjetra jaka i iskoristiva dokazuje činjenica da se u skandinavskim državama 15-30% od ukupno dobivene energije svodi na vjetar.
Još je Albert Betz, njemački fizičar početkom 20. stoljeća ukazao na zakon energije vjetra. Betz je svojim zakonom ukazao budućim naraštajima na mogućnosti iskorištavanja energije vjetra i turbina na vjetar. Poučak ovog njemačkog vizionara objašnjava mogućnost pretvaranja manje od 60% kinetičke energije vjetra u mehaničku energiju pomoću turbine na vjetar. Iako je Betz ukazao na 60% mogućnosti, u praksi se ostvaruje optimalan omjer od 30-40% kinestetičke energija koja se putem turbina vjetra pretvara u mehaničku. Kontinuiranim razvojem turbina cilj je postići Betzovu iskoristivost vjetra i u praksi.
Energija vode ili hidroenergija je ekonomski i uporabno najkonkurentniji obnovljivi izvor energije u odnosu na fosilnu i nuklearnu energiju. Najveća prepreka korištenja ovog izvora obnovljive energije je potreba za velikom količinom tekuće vode. Nadalje, hidroenergija se ne može koristiti jednakim intenzitetom cijele godine. Kako bi se regulirali vodostaji rijeka i osigurala dovoljna količina vode tijekom cijele godine, grade se velike brane i akumulacijska jezera.
Iako je u ekonomskom segmentu hidroenergija najprihvatljiviji izvor energije, ona nije sasvim bezopasna za okoliš u koji se akumulira voda. Naime, akumulacija vode na jednom mostu utječe na bio ravnotežu podzemnih voda, a velike brane i količine „skladištene" vode u umjetnim jezerima kontinuirana su prijetnja okolnoj flori i fauni jer potresi ili oštećenja brana mogu dovesti do velikih poplava i ekoloških katastrofa. No, ipak voda će i dalje biti uz postojeća neobnovljiva goriva najznačajniji oblik iskoristivosti obnovljivog izvora energije.
Sve više se u hidroenergiji koristi i energija valova koja je spoj vjetra i vode. Valovi su izvor potencijalne energije uzrokovane deformacijom površine i kinetičke energije koja nastaje zbog gibanja vode. No, problem ove vrste jake energije je nekontinuiranost vremenskih uvjeta zbog kojih nastaju valovi, ali i smanjivanje jačine energije koja nestaje pod utjecajem dubine vala.
Geotermalna energija mogla bi se još nazvati energijom topline Zemlje zato što nastaje u utrobi Zemlje. Radioaktivnim raspadanjem elemenata u stijenama stalno se obnavlja energija u stijenama Zemlje. Medij koji prenosi tu energiju iz središta Zemlje na površinu je voda ili vodena para koja izbija u obliku izvora ili gejzira. Ovaj oblik izvora energije ima svoj cirkularni tok koji se potiče kišenjem. Voda-kiša koja probija u raspukline zemlje i stijene tamo se zagrijava, gdje nakon postizanja visoke temperature cirkulira natrag na površinu Zemlje.
Osnovni nedostatak ovog oblika obnovljive energija je njena nedostupnost na svim područjima svijeta. Najveći izvori geotermalne energije su tamo gdje se spajaju različite tektonske ploče, što bi u geografskom smislu ukazivalo na područja istočne obale Sjeverne Amerike, područje Pacifika te područja sjeverne Europe i Bliskog Istoka.
Uzevši u obzir sve moguće obnovljive izvore energije na čovjeku je zadatak da pronađe što kreativnije oblike akumuliranja obnovljivih izvora energije kako bi njihova iskoristivost bila što veće i trajnija.
Marija Šinković Bečić
