ERoEI

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání

ERoEI je zkratka pro anglický termín Energy Returned on Energy Invested. Jedná se o bezrozměrnou veličinu, danou podílem energie získané z nějaké energeticky významné činnosti, technologie nebo látky, vůči energii do ní vložené.

Termín ERoEI se většinou vyskytuje tam, kde se hovoří o energetické výnosnosti paliv a zdrojů energie.

Mezní hodnotou je hodnota 1. Při této hodnotě ERoEI získáváme z dotyčného předmětu (technologie, paliva,…) tolik energie, kolik do něj vkládáme. Od zmiňovaného zpracování energie se předpokládá energetický zisk, který by (v uvažovaném časovém horizontu, po který bude trvat) pokryl investovaný čas, práci lidí v této činnosti angažovaných, případnou sanaci životního prostředí (např. refundaci lidí bydlících poblíž ložiska) a další, takže při ERoEI ≤ 1 (v některých případech i nad 1) nemá smysl daný energetický proces vůbec započít.

Mnohdy je pro hodnotu ERoEI zásadní, zdali je práce pro těžbu a zpracování zmechanizovaná, nebo pouze manuální, za primitivnějších podmínek. V prvním případě je energie vstupní vyšší o palivo do strojů, jejich údržbu apod.

Některé hodnoty ERoEI
Hodnota Palivo
10 - 200 vodní energie, podle některých údajů i více
100 ropa z Blízkého Východu z počátku těžby do 50. let 20. století
25 - 35 větrná energie v Dánsku a na vhodných lokalitách v ČR [1]
43 - 59 v současnosti budované jaderné elektrárny při centrifugálním obohacování paliva [2] podle projaderných zdrojů
30 ropa z Blízkého Východu v současnosti, do budoucna lze očekávat další pokles
10 - 30 solární energie v jižní Evropě (Španělsko, Itálie, Řecko)
10 - 25 uhlí v současné době tato hodnota poměrně rychle klesá spíše do řádu jednotek
20 zemní plyn
10 - 24 v současnosti budované jaderné elektrárny při difuzním obohacování paliva [3] podle projaderných zdrojů
10 - 20 větrná energie na méně vhodných lokalitách v ČR
10 - 20 energetické plodiny v ČR[4], pouze pěstování a sklizeň
6 - 18 solární energie v podmínkách ČR
10 - 15 ropa z nalezišť mimo Blízký Východ (průměr)
7 - 10 benzín
3 - 10 jaderná energie podle studie životního cyklu (LCA) v současnosti provozovaných jaderných elektráren[5] podle protijaderných zdrojů
6 - 9 zemědělské plodiny v ČR[6], pouze pěstování a sklizeň
8 LNG
8 etanol z cukrové třtiny (Brazílie)
3 - 8 bioplyn, podle použité suroviny
3 ropné písky
1,5 ropné břidlice[7][8]
1,5 - 2 etanol ze zemí Evropské Unie, bez zahrnutí vedlejších produktů (jsou považovány za odpad).
0,5[9] - 1,3 etanol z kukuřice (USA), bez zahrnutí vedlejších produktů (jsou považovány za odpad)

Hodnoty jsou pouze orientační. [10][11] [12] [13] [14] [15]

Vztah k čistému energetickému zisku[editovat | editovat zdroj]

Veličina energetický zisk (též čistý energetický zisk) měří to samé co ERoEI. Vztah mezi nimi je následující:

Čistý energetický zisk / Energie spotřebovaná = ERoEI - 1

Kritika ERoEI[editovat | editovat zdroj]

Měření ERoEI nemusí být vždy jednoznačné, ale neexistují standardy na to, které činnosti by měly být zahrnuty do měření ERoEI u ekonomického procesu. Při měření ERoEI se nemusí jednat pouze o palivo, ale může jít o poměrně komplexní a sofistifikovaný technologický proces s desítkami vstupů a výstupů. Navíc forma energie na výstupu může být zcela jiného druhu než na vstupu a taktéž není zcela jasné, do jakých detailů při výpočtu zacházet.

V případě biopaliv závisí ERoEI kromě počasí rovněž na intenzitě hnojení a na podílu ruční práce[16]. Kritická je zejména otázka rozpočítání energetických vstupů mezi jednotlivé výstupní produkty. Například vedlejšími produkty při výrobě etanolu z obilí jsou sláma, kterou lze rovněž použít k výrobě energie, výpalky, které lze použít jako krmivo, teplo z chlazení destilačního zařízení... Doprava na relativně krátké vzdálenosti může EROEI biomasy výrazně snížit[17][18]. Podobně v případě větrné energie závisí ERoEI na větrnosti lokality, velikosti rotoru, výšce stožáru, u jaderné energie na typu reaktoru, obohacení vstupního paliva, stupni vyhoření paliva, v případě fotovoltaiky na typu a účinnosti panelů, typu měničů, úrovni slunečního záření, sklonu a orientaci.

Dále je třeba si uvědomit, že jediné, co ERoEI sleduje, jsou toky energie v životním cyklu zdroje. Faktory jako emise skleníkových plynů, tepla, látek poškozujících ozonovou vrstvu, prachu, spotřeba vody a další dopady na životní prostředí nejsou zahrnuty. Tyto parametry zahrnují komplexnější studie LCA například podle metodiky CML nebo ReCiPe. Stejně tak v hodnotě ERoEI nejsou zahrnuta rizika výroby jednotky energie pro pracovníky a veřejnost, riziko havárie v důsledku chyby obsluhy, riziko mezinárodních konfliktů o zdroje, vliv na lokální zaměstnanost, ceny zemědělské půdy a nemovitostí nebo závislost na dovozu energetických zdrojů. Výběr paliva nebo technologie by se proto neměl řídit pouze podle hodnoty ERoEI.

Odkazy[editovat | editovat zdroj]

Reference[editovat | editovat zdroj]

  1. http://www.resilience.org/stories/2010-07-18/eroei-electricity-generation
  2. Článek na stránkách World Nuclear Association shrnující údaje z celé řady studií (anglicky)[1]
  3. Článek na stránkách World Nuclear Association shrnující údaje z celé řady studií (anglicky)[2]
  4. STRAŠIL, Zdeněk. Energetické bilance v rostlinné výrobě u vybraných alternativních plodin. In: Kalorimetrický seminář 1999, Železná Ruda, 24. – 27. května 1999. Ostravská univerzita, 1999.
  5. Studie životního cyklu současných jaderných elektráren (anglicky)[3]
  6. STRAŠIL, Zdeněk. Porovnání energetických bilancí a využití globálního záření u vybraných zemědělských plodin a netradičních olejnin. In: 30. Mezinárodní český a slovenský kalorimetrický seminář, Rožnov p. Radh., 26. až 30. 5. 2008. Univerzita Pardubice, 2008. ISBN 978-80-7395-079-8.
  7. http://blisty.cz/art/37723.html
  8. Cílek, V; Kašík, M. Nejistý Plamen, nakladatelství Dokořán, 2007
  9. Produkce etanolu s ERoEI pod 1, tedy energeticky nevýhodná, se uskutečňuje díky dotacím EU některým výrobcům.
  10. Některé hodnoty převzaty ze statě Energy Economics
  11. Údaje o jaderné energii z [4]
  12. a ze stránek World Nuclear Association shrnující údaje z jiných studií (anglicky) [5]
  13. Údaje o bioplynu, bioetanolu a bionaftě z [6]
  14. Údaje o bioetanolu z [7]
  15. Údaje o fotovoltaice z roku 2005, novější údaje nejsou dostupné na Internetu [8]
  16. PIMENTEL, David; PIMENTEL, Marcia; KARPENSTEIN-MACHAN, Marianne. Energy Use in Agriculture: an Overview. Dostupné: http://www.ker.co.nz/pdf/pimentel_report_04-1.pdf
  17. Hongwei WU, Qiang FU, Rick GILES, John BARTLE. Energy Balance of Mallee Biomass Production in Western Australia. In: Bioenergy Australia 2005 –“Biomass for Energy, the Environment and Society”. Rydges, Melbourne 12 – 14 December 2005: Full paper, Peer Reviewed.
  18. Fei PAN; Han-Sup HAN; Leonard R. JOHNSON; William J. ELLIOT. Net energy output from harvesting small-diameter trees using a mechanized system. In: Forest Products Journal, vol. 58, No. 1 and 2/2008.

Audiovizuální dokumenty[editovat | editovat zdroj]

  • krátké vysvětlující video v angličtině - [9]