EROEI
Energy Returned on Energy Invested (EROEI alebo ERoEI) alebo Energy Return on Investment (EROI) vyjadruje vo fyzike, energetickej ekonomike a ekológii energetiky pomer množstva využiteľnej energie získanej z určitého zdroja energie k množstvu energie, ktorú je potrebné vynaložiť na získanie energie z daného zdroja.[1][2] Pokiaľ je tento pomer rovný alebo menší ako 1, zdroj energie sa stáva „energetickou výlevkou“ a nemôže byť už použitý ako primárny zdroj energie.
Energetické vstupy nevytvorené človekom
[upraviť | upraviť zdroj]Prírodné alebo pôvodné zdroje energie sa do vloženej energie zvyčajne nezapočítavajú; započítavajú sa iba zdroje použité človekom. Napríklad v prípade biopalív nie je vo výpočte zahrnuté slnečné žiarenie, ktoré poháňa fotosyntézu. Získaná energia zahŕňa použiteľnú a nie odpadovú energiu ako napr. teplo. (To závisí na zdroji a aplikácií, pretože odpadové teplo sa môže použiť pri centrálnom vykurovaní alebo pri odsoľovaní vody. Tieto kogeneračné jednotky sú však zriedkavé a preto sú zvyčajne vyňaté z energetickej analýzy zdrojov EROEI.)
Vzťah k čistému energetickému zisku
[upraviť | upraviť zdroj]EROEI a veličina energetický zisk (tiež čistý energetický zisk) hodnotia kvalitu energetického zdroja číselne odlišnými spôsobmi. Energetický zisk popisuje množstvo, kým EROEI meria podiel alebo efektivitu procesu. Vzťah medzi týmito dvoma veličinami je nasledovný:
Ekonomický vplyv EROEI
[upraviť | upraviť zdroj]Energie s vyšším EROEI sa považujú za žiadúce, pretože sa spájajú s vyšším životným štandardom (možnosť využívať energeticky náročné zariadenia). Spoločnosť všeobecne zužitkuje ako prvé zdroje energií s najvyšším možným EROEI, pretože ponúknu najviac energie získanej s najmenším úsilím. Z neobnoviteľných zdrojov sa postupne prechádza na tie s menším EROEI, keď sa zdroje s vyšším vyčerpajú.
Napríklad v ranej fáze ťažby ropy bol potrebný priemerne jeden barel ropy na nájdenie, vyťaženie a spracovanie 100 barelov. Tento pomer stabilne klesal celé posledné storočie na súčasné 3 získané barely z jedného použitého v USA (a približne 10 z jedného v Saudskej Arábii). Podľa Dánskej asociácie pre veternú energiu je aktuálne EROEI veternej energie v Severnej Amerike a Európe okolo 20:1.[3]
Od počiatkov poľnohospodárstva ľudia stále viac vyžívali vonkajšie zdroje energie, aby znásobili ľudskú silu svalov. Thomas Homer-Dixon demonštroval, že pokles EROEI v Rímskej ríši bol jedným z dôvodov kolapsu Západnej ríše v piatom storočí.[4]
Kritika EROEI
[upraviť | upraviť zdroj]Meranie EROEI jedného fyzikálneho procesu nemusí byť vždy jednoznačné, ale neexistujú štandardy na to, ktoré činnosti by sa mali zahrnúť do merania. Pri meraní EROEI nemusí ísť iba o palivo, ale môže ísť o pomerne komplexný a sofistikovaný technologický proces s desiatkami vstupov a výstupov. Navyše forma energie na výstupe môže byť celkom iného druhu ako na vstupe a tiež nie je celkom jasné, do akých detailov pri výpočte zachádzať.
V prípade biopalív závisí EROEI okrem počasia aj na intenzite hnojenia a na podiele ručnej práce. Kritická je najmä otázka rozpočítania energetických vstupov medzi jednotlivé výstupné produkty. Napríklad vedľajším produktom pri výrobe etanolu z obilia je slama, ktorú je tiež možné použiť pri výrobe energie; výpalky, ktoré je tiež možné použiť ako krmivo; teplo z chladenia destilačného zariadenia atď. Doprava na relatívne krátke vzdialenosti môže EROEI biomasy výrazne znížiť. Podobne v prípade veternej energie závisí EROEI na veternosti lokality, veľkosti rotora, výške stožiara, pri jadrovej energii na type reaktora, obohatení vstupného paliva, stupni vyhorenia paliva, v prípade fotovoltaiky na type a účinnosti panelov, type meničov, úrovni slnečného žiarenia, sklone a orientácii.
Ďalej je potrebné si uvedomiť, že jediné, čo EROEI sleduje, sú toky energie v životnom cykle zdroja. Faktory ako emisie skleníkových plynov, tepla, látky poškodzujúce ozónovú vrstvu, prach, spotreba vody a ďalšie dopady na životné prostredie nie sú zahrnuté. Tieto parametre zahŕňajú komplexnejšie štúdie LCA napríklad podľa metodiky CML alebo ReCiPe. Rovnako v hodnote EROEI nie sú zahrnuté riziká výroby jednotky energie pre pracovníkov a verejnosť, riziko havárie v dôsledku chyby obsluhy, riziko medzinárodných konfliktov o zdroje, vplyv na lokálnu zamestnanosť, ceny ornej pôdy a nehnuteľností alebo závislosť na dovoze energetických zdrojov. Výber paliva alebo technológie by sa preto nemal riadiť iba podľa hodnoty EROEI.[5]
Referencie
[upraviť | upraviť zdroj]- ↑ Murphy, D.J.; Hall, C.A.S. (2010). "Year in review EROI or energy return on (energy) invested". Annals of the New York Academy of Sciences 1185: 102–118. doi:10.1111/j.1749-6632.2009.05282.
- ↑ Cutler, Cleveland (2011-08-30). "Energy return on investment (EROI)". The Encyclopedia of Earth. Retrieved 2011-09-02.
- ↑ "Energy Payback Period for Wind Turbines". Danish Wind Energy Association. Retrieved 2010-08-18.
- ↑ Homer-Dixon, Thomas (2007). The Upside of Down; Catastrophe, Creativity and the Renewal of Civilisation. Island Press. ISBN 978-1-59726-630-7.
- ↑ Tainter, Joseph (1990), The Collapse of Complex Societies, Cambridge University Press, ISBN 052138673X.
Externé odkazy
[upraviť | upraviť zdroj]- World Nuclear Association. Energy Analysis of Power Systems (2013) Archivované 2015-01-04 na Wayback Machine – štúdia obsahujúca porovnanie EROEI pre odlišné energetické zdroje (po anglicky)
- Oil Analytics. EROI as a Measure of Energy Availability. In Net Energy – časť štúdie venujúca sa aplikovaniu EROEI na využiteľnosť prírodných zdrojov (po anglicky)
- Constanza, Robert. Energy return on investment (EROI). In The Encyclopedia of Earth (2013) (po anglicky)
- King, Carey W.; Charles A.S. Hall. Relating Financial and Energy Return on Investment. In Sustainability (2011-10) – odborný článok (po anglicky)