Zgłoś uwagi
Pokaż spis treści
Wróć do informacji o e-podręczniku Udostępnij materiał

Gałąź przemysłu zajmująca się przetwarzaniem dostępnych form energii na postać łatwą do wykorzystania w gospodarce i życiu codziennym to energetyka. Obecnie głównym źródłem energii są paliwa kopalne, a wśród nich ropa naftowa. Ale czy tak będzie zawsze? Czy znaczenie ropy naftowej się nie zmieni? Czy odnawialne źródła energii mogą być realną alternatywą? Co za nimi przemawia, a co przeciwko nim?

Rafineria ropy naftowej w Anacortes, niedaleko Seattle w Stanach Zjednoczonych. W tle wulkan Mount Baker (3286 m n.p.m.)
Już wiesz
  • jak przedstawia się zróżnicowanie klimatyczne Ziemi;

  • jak powstają skały pochodzenia organicznego;

  • że państwa wykorzystują różne źródła energii;

  • że z Bliskiego Wschodu pochodzi ok. 1/3 światowej produkcji ropy naftowej.

Nauczysz się
  • omawiać zmiany zapotrzebowania na energię we współczesnym świecie;

  • przedstawiać strukturę wykorzystania surowców energetycznych;

  • oceniać uzależnienie produkcji energii od surowców nieodnawialnych;

  • wyjaśniać, co znaczy zwrot: ropa rządzi światem.

1. Zmiany zapotrzebowania na energię

Terminy energia, produkcja (wytwarzanie), zużycie (konsumpcja) będą używane w tej lekcji w znaczeniu potocznym, a nie precyzyjnie naukowym. Zamiast dokładnego opisu, że produkcja to przekształcanie energii chemicznej w cieplną w procesie utleniania węgla (spalania), a następnie w mechaniczną, tej z kolei w elektryczną, będzie mowa o produkcji energii w elektrowni. W taki sam sposób rozumiane będzie zużycie – mimo że z fizycznego punktu widzenia następuje tylko przekształcenie jednego rodzaju energii w drugi. Jadąc samochodem, czy korzystając z lamp, zużywamy energię (w rzeczywistości zamieniamy energię chemiczną w mechaniczną i elektryczną w świetlną). Słowo energia zastąpi wszystkie fizyczne jej postacie oraz będzie oznaczać ekwiwalenty energetyczne paliw kopalnych.

Potrzebujemy coraz więcej energii nie tylko dlatego, że stale rośnie liczba ludzi na świecie. Stosowane technologie, nowe wynalazki, działania na rzecz ułatwiania życia itd. wymagają większych nakładów energii, nawet jeśli są coraz mniej energochłonne. Konsumpcja energii na świecie rośnie szybciej niż liczba ludności. Szybki wzrost zużycia energii jest szczególnie dobrze widoczny w przypadku państw rozwijających się, gdzie rozwój gospodarczy towarzyszy szybkiemu wzrostowi liczby ludności i jej awansowi ekonomicznemu.

1t ekwiwalentu ropy naftowej to 41,87 GJ
Btu – brytyjska jednostka cieplna (British thermal unit)

Większość zasobów naturalnych nie jest na Ziemi rozmieszczona równomiernie. Tak jest też z surowcami energetycznymi. Dlatego istnieje dysproporcja między wielkością produkcji i zużyciem energii w ujęciu przestrzennym pomiędzy poszczególnymi kontynentami.

Procentowy udział poszczególnych kontynentów w produkcji i konsumpcji energii. W tym zestawieniu Ameryka Łacińska obejmuje Amerykę Południową i Meksyk. Osobno wydzielono Wspólnotę Niepodległych Państw (WNP)

Ameryka Północna ma podobny udział zarówno w produkcji, jak i w zużyciu energii. Azja i Europa zużywają więcej energii, niż same są w stanie wyprodukować. Z kolei Afryka, państwa WNP (głównie Rosja) oraz kraje Pacyfiku z Australią na czele wytwarzają więcej energii, niż konsumują.
Jeżeli różnica ilości energii zużywanej i wytwarzanej jest dodatnia, to oznacza, że region jest zależny od dostaw surowców energetycznych. Tak jest na przykład w Europie, która wytwarza 8% światowej energii, ale zużywa niemal dwa razy więcej – 14%.

Większe kontrasty pomiędzy produkcją i konsumpcją energii pokazują dane na poziomie państw. Włochy potrzebują 5 razy więcej energii z zagranicy, niż są w stanie wytworzyć, korzystając z własnych źródeł, a Japonia prawie 18 razy. Inne kraje z kolei dysponują ogromnymi nadwyżkami – np. Kuwejt czy Norwegia korzystają tylko z 20% dostępnego we własnym państwie potencjału, większość energii eksportują.

Państwa o największej i najmniejszej zależności od importowanej energii

Państwo

Stosunek ilości energii importowanej do wytwarzanej ze źródeł krajowych

Państwo

Stosunek ilości energii importowanej do wytwarzanej ze źródeł krajowych

Japonia

17,7

Zjednoczone Emiraty Arabskie

0,3

Tajwan

8,6

Algieria

0,3

Korea Południowa

5,4

Arabia Saudyjska

0,3

Włochy

5,0

Kolumbia

0,3

Portugalia

4,7

Kuwejt

0,2

Belgia

4,1

Norwegia

0,2

2. Zmiany struktury produkcji energii

Rewolucja przemysłowa wymusiła wykorzystanie nieodnawialnych źródeł energii takich jak paliwa kopalne.
Współcześnie znamy już negatywne następstwa ich spalania. Dlatego bardzo dużo wysiłku wkłada się w rozwój energetyki opartej na źródłach odnawialnych.

W ostatnich latach znacząco wzrosła moc zainstalowanych urządzeń wykorzystujących odnawialne źródła energii na świecie

Niestety mimo ciągłego postępu nadal jesteśmy i w przewidywalnej przyszłości będziemy zależni od węgla, ropy naftowej i gazu ziemnego. Tylko ich użycie zapewnia energię w wielkich ilościach niezależnie od zmiennych warunków środowiskowych takich jak siła wiatru czy natężenie promieniowania słonecznego.

Btu – brytyjska jednostka cieplna (British thermal unit)

Od 1990 do 2010 roku udział nieodnawialnych źródeł energii w światowej energetyce prawie nie zmienił się i wynosił ok. 84%. Do 2040 roku przewidywany jest spadek ich udziału, ale nadal będzie to ponad 75%.
Wynika to między innymi ze zmieniającej się struktury pozyskania energii wraz z rozwojem ekonomicznym: paliwa kopalne mają coraz mniejsze znaczenie.

Warto wiedzieć

Duże nadzieje wiąże się z tzw. gazem łupkowym. Jest to gaz ziemny zalegający w skałach, z których umiemy go opłacalnie wydobyć dopiero od ok. 20 lat. Pojawienie się go na wielką skalę zachwiało światowym rynkiem surowców energetycznych. Szybko rosnące wydobycie zmniejszyło zapotrzebowanie na węgiel kamienny i ropę naftową zwłaszcza w Stanach Zjednoczonych. Szacunki mówią, że globalny rynek gazu łupkowego będzie w najbliższych latach rósł w tempie ponad 9% rocznie.

Przykłady struktury źródeł energii w krajach rozwijających się (Kongo i Angola) i wysoko rozwiniętych (Japonia)
Polecenie 1

W 1977 roku przetworzenie przez baterię słoneczną energii słonecznej na 1W energii elektrycznej kosztowało prawie 77$, a w 2014 – 0,36$. Czy twoim zdaniem baterie słoneczne są rozwiązaniem problemów energetycznych świata?

3. Konsekwencje zależności od paliw kopalnych

Uzależnienie od paliw kopalnych niesie wiele konsekwencji. Pierwsza grupa to skutki środowiskowe. Kopalnie powodują zmiany w krajobrazie. W przypadku kopalń węgla z jednej strony powstają hałdy, z drugiej wskutek zapadania się chodników dochodzi do obniżenia terenu. Przez usuwanie wód kopalnianych obniża się poziom wód gruntowych i tworzą leje depresyjne. Wydobyte surowce należy przewieźć, buduje się więc linie kolejowe, drogi i rurociągi. Skutkami spalania są pyły, tlenki siarki powodujące kwaśne deszcze, dwutlenek węgla według wielu opinii przekładający się na wzmożony efekt cieplarniany oraz wzrost zakwaszenia wód oceanicznych.

Odkrywkowa kopalnia węgla kamiennego w Wyoming (Stany Zjednoczone)

Dochód dla eksporterów to konsekwencja ekonomiczna. Jest to szczególnie ważne w przypadku krajów rozwijających się posiadających surowce energetyczne, mających zwykle niewiele innych, bardziej dochodowych możliwości uzyskania zagranicznej waluty, za którą mogą zakupić potrzebne dobra. Oczywiście, kraje importujące muszą te pieniądze wydać.

Czołowi eksporterzy węgla kamiennego w 2013 roku

Państwo

Udział w światowym eksporcie (%)

Indonezja

29,8

Australia

23,5

Rosja

10,7

Stany Zjednoczone

9,0

Kolumbia

6,5

RPA

5,8

Kanada

2,7

Kazachstan

2,5

Mongolia

1,7

Wietnam

1,5

Chiny

1,1

Pozytywną konsekwencją społeczną łączącą się z wydobyciem, transportem i przetwarzaniem paliw kopalnych jest wzrost dochodów i poziomu życia osób z nimi związanych. Przykładem negatywnej konsekwencji jest często zniszczenie środowiska w celu uzyskania dostępu do złóż surowców, w tym energetycznych. Wywołuje to niezadowolenie społeczne i protesty, które czasem prowadzą do zaniechania eksploatacji.

Nierównomierny dostęp do złóż surowców energetycznych niesie również skutki polityczne. Umowy handlowe są podpisywane nie tylko ze względu na ekonomiczny interes kupca i oferenta, ale także ze względu na możliwości wywierania wpływu. Ponieważ kontrakty są zwykle wieloletnie, kontrahenci są mocno ze sobą związani. Jest to szczególnie widoczne w przypadku ropy naftowej.

Udział wybranych państw w światowej produkcji i konsumpcji ropy naftowej

Chiny podpisują umowy na dostawy bardzo im potrzebnej ropy naftowej, nie zwracając uwagi na panujący system rządów w kraju produkującym to paliwo. Na przykład mają umowę z Sudanem, którego prezydent jest ścigany listem gończym Międzynarodowego Trybunału Karnego za zbrodnie w Darfurze. Natomiast kraje zachodnie nie protestują przeciwko absolutystycznym formom rządów w Arabii Saudyjskiej, kraju o jednym z największych wydobyć ropy naftowej, i zaopatrują się tam w olbrzymie jej ilości.

Innym przykładem znaczenia politycznego ropy naftowej jest Organizacja Państw‑Eksporterów Ropy Naftowej (OPEC). Tworzy ją 12 państw głównie z Bliskiego Wschodu, ale też z Afryki i Ameryki Południowej. Ponieważ razem wydobywają ok. 40% światowej ropy, podejmując decyzje o wielkości wydobycia, kształtują cenę ropy na światowym rynku. Ta z kolei rzutuje na koszty transportu i produkcji wielu dóbr, np. paliw, tworzyw sztucznych, farb, środków ochrony roślin. Koszty wytworzenia i dostawy kształtują ceny produktów, a przez to wielkość sprzedaży. Zauważono nawet oddziaływanie cen ropy na stopy procentowe. Można stwierdzić, że ceny ropy mają wielki wpływ na wzrost gospodarczy.
Powyższe przykłady są przesłankami do stwierdzenia, że wciąż ropa rządzi światem.

Polecenie 2

Wyjaśnij, dlaczego ani Rosja, ani Stany Zjednoczone nie należą do OPEC.

Ciekawostka

W 2014 roku z Bliskiego Wschodu pochodziło 20% ropy naftowej importowanej przez Stany Zjednoczone, 51% przez Chiny i 73% przez Japonię (wg raportu BP z lipca 2015 r.).

Podsumowanie

  • Zapotrzebowanie na energię na świecie rośnie szybciej niż liczba ludności.

  • Najwięcej energii zużywa Azja, następnie Ameryka Północna i Europa.

  • Najwięcej surowców energetycznych pochodzi z Azji, Ameryki Północnej i wydzielonej jako odrębny region w klasyfikacji – WNP (głównie Rosji).

  • Mimo postępu w rozwoju technologii wykorzystania odnawialnych źródeł energii w skali globalnej źródła te mają nadal marginalne znaczenie.

  • Podstawą energetyki światowej są nadal paliwa kopalne: węgiel kamienny, ropa naftowa i gaz ziemny.

  • Zależność świata od paliw kopalnych powoduje skutki środowiskowe, ekonomiczne, społeczne i polityczne.

  • Szczególną rolę polityczną odgrywa ropa naftowa.

Praca domowa
Polecenie 3.1

Wenezuela jest obecnie 9. w kolejności producentem ropy naftowej na świecie, ale jej zasoby przewyższają zasoby Arabii Saudyjskiej i Rosji zajmujących czołowe miejsca. Przedstaw prawdopodobne ekonomiczne, społeczne i polityczne konsekwencje, jeśli Wenezuela stałaby się światowym liderem wydobycia ropy naftowej.

Polecenie 3.2

Przeczytaj artykuł pt. .

Słowniczek

Btu

British thermal unit – ilość energii potrzebna do zmiany temperatury 1 funta wody o 1 stopień Fahrenheita, odpowiada około 1057J; jeden biliard Btu = 1015Btu = 1,06*1018J

Darfur

region w zachodnim Sudanie; miejsce wieloletniego konfliktu między ludnością murzyńską i zdominowanym przez Arabów rządem

WNP

Wspólnota Niepodległych Państw – ugrupowanie polityczno‑gospodarcze większości państw powstałych po rozpadzie Związku Radzieckiego: Armenii, Azerbejdżanu, Białorusi, Kazachstanu, Kirgistanu, Mołdawii, Rosji, Tadżykistanu, Ukrainy i Uzbekistanu; Turkmenistan jest państwem stowarzyszonym

Zadania

Ćwiczenie 1
Ćwiczenie 2
Ćwiczenie 3
Ćwiczenie 4
Ćwiczenie 5