Kemijski pogled na »zelene« vire energije

Anton Meden, FKKT UL

Energijo, ki jo ljudje potrebujemo za življenje in delovanje v sodobni družbi, pridobivamo na različne načine in iz različnih virov. Glede na poročilo Vlade RS o energijski bilanci v Sloveniji v zadnjih kot primarni energijski viri še vedno močno prevladujejo fosilna goriva (okrog 60 %), sledijo jedrska energija (okrog 22 %) obnovljivi viri energije (okrog 11 %) in hidroenergija (okrog 5 %). S kemijskega vidika je torej glavni način pridobivanja energije še vedno sežig ogljika oziroma ogljikovodikov s kisikom do CO2 in H2O. Zato smo od cilja, da do leta 2050 dosežemo ničelne emisije toplogrednih plinov še daleč. Med razlogi, da je tako težko najti in spraviti v široko uporabo učinkovito zamenjavo za fosilna goriva, so tudi osnovne kemijsko fizikalne zakonitosti, ki določajo tako imenovano kurilno vrednost goriv oziroma reakcijske entalpije reakcij, ki potekajo pri sežigu in jih bom ilustriral v predavanju. V povezavi z nadomeščanjem fosilnih goriv z obnovljivimi viri energije pogosto govorimo tudi o ogljičnem odtisu izdelkov oziroma procesov, organizacij in oseb. Ob tem zasledimo tudi sporočila kot so: »Električni avto ima v času uporabe ničelni izpust CO2« ali »Vodikove tehnologije bodo omogočile prehod v brezogljično družbo«. Take izjave so lahko (ne pa nujno) tudi zavajajoče, saj gre v obeh primerih za porabo shranjene (v akumulatorju) ali pretvorjene energije (v primeru vodika iz primarnega v sekundarni vir). Zato je v obeh primerih za oceno ogljičnega odtisa nujno treba poznati »zgodovino« oziroma primarni vir, ki je bil uporabljen za polnjenje akumulatorje oziroma pridobivanje vodika. V predavanju bom to ilustriral z nekaj primeri in sklenil s kratkim pregledom kemijskih ozadij različnih možnosti brezogljičnega pridobivanja vodika (fotokatalitski razkroj vode) in ogljikovih hidratov (umetna fotosinteza).