Ovim putem u cijelosti prenosimo intervju kojeg je vodio gospodin Daniel Lingenh�hl �iz Spektrum.de sa fizi?arem Axelom Kleidonom iz Max-Planck Instituta za biogeokemije, a koji smatra da Njema?ka treba instalirati �to vi�e fotonaponskih elektrana.

P: Profesore Kleidon, da li obnovljivi izvori energije �guraju fundamentalne granice fizike za iskori�tavanje energije i �to to zna?i za Njema?ku?

O: Naravno da zakoni termodinamike vrijede i za obnovljive izvore energije: proizvodnja energije je fizikalno ograni?ena. To vrijedi i za proizvodnju energije iz energije vjetra. Razli?ito solarno zra?enje od mjesta do mjesta uzrokuje razli?ite toplinsku ozra?enost, koja se izjedna?ava kroz gibanje vjetra: transport topline u atmosferi. Dobro je utvr?eno da atmosfera prosje?no proizvodi snagu od� 2 vata kineti?ke energije po kvadratnom metru. Od toga polovica ostaje u gornjoj atmosferi, a druga polovica se "gubi" na tlu kroz trenje. Naravno tu ne mislimo na klasi?ni gubitak nego pretvaranje energije u toplinu.

P: Dva vata ne zvu?e kao neka velika brojka?

O: Da, to nije neka znatna brojka. Kada ?ovjek prou?ava globalno ozra?enje, to korelira sa efikasno�?u od samo dva posto u konverziji iz topline u kineti?ku energiju.

P: Potencijal za vjetroelektrane je stoga umjeren, ?ak i kad bi osoba mogla staviti neograni?enu koli?inu vjetraogregata?

O: Atmosfera do tla prenosi jednu ograni?enu koli?inu energiju, koja se onda kroz prirodno trenje gubi. Jedan dio od toga se mo�e koristiti kod vjetroelektrana. Koliki je taj udio� je stoga prirodoslovno pitanje, a ne tehni?ko.

P: �ta to konkretno zna?i za� Njema?ku?

Trenuta?na potro�nja primarne energije u Njema?koj je otprilike 430 GW. U to se ubrajaju i gubitci koji su nastali unutar elektrane te vi�ak topline koji ostaje pri proizvodnji elektri?ne energije iz ugljena. Energetska vrijednost tog energetnta je ve?a nego �to se iz nje mo�e dobiti. Mogu?nost iskori�tavanja konverzije je u krajnju ruku ograni?ena teorijom termodinamike.

I kod energije vjetra naravno postoje gubitci. U sustavu se iskori�tava kineti?ka energija koja uzrokuje turbulenciju iza vjetroagregati �to utje?e na ukupnu iskoristivost. Mo�e se izra?unati i kolika je iskorsitivost kineti?ke energije iz vjetroelektrana. Tu se pri?a o iskoristivosti od otprilike 38%. Od prosje?nog jednog Watta po kvadratnom metru kineti?ke energije na povr�ini zemlje se na povr�ini Njema?ke dobije 360.000 kvadratnih kilometara �to je otprilike 360 GW. Od toga se mo�e iskoristiti otprilike 38% odnosno 140 GW. S obzirom da je Njema?ke vjetrovitija u odnosu na svjetski prosjek mogli bi do?i do instalirane snage od otprilike 230 GW koliko se mo�e dobiti sa zemlje. Tu jo� nisu uzete u obzir fluktuacije u dostupnosti energije vjetra i potrebni kapaciteti za spremanje energije.

P: A prakti?no?

O: Pro�le godine smo u Njema?koj prosje?no tro�ili 72 GW elektri?ne energije. ?ak i kada bi mogli smanjiti ukupnu potro�nju primarne energije dolazi sa energijom vjetra na vlastite granice - i to ako zanemarimo toplinu i transport i koncentriramo se na potro�nju elektri?ne energije. Vjetroagregati su sada prili?no efikasni te ?e njihov napredak biti malen te te�ko mogu postati puno efikasniji.

P: �ta to zna?i za energetsku tranziciju?

O: Vjetroelektrane se mogu i dalje graditi i razvijati, ali granica je vidljiva.

P: Da li politika na odgovaraju?i na?in gleda da na fizikalna ograni?enja?

O: Sve se mora uzeti ubzir: kod ve?ih vjetroelektrana se podrazumijeva da se kineti?ka energija dobija odozgo jer lopatice uzimaju kineti?ku energiju iz atmosfere. Kod planiranja se stoga mora paziti da jedna vjetroelektrana ne uzima vjetar drugoj. Zbog toga su ve? podignute prve tu�be, �to je jo� jedan pokazatelj neefikasnosti.

P: Ne bi li se zato trebali vi�e fokusirati na energiju iz Sunca?

O: Nas je iznenadio potencijal energije Sunca u samoj Njema?koj. Teoretska iskoristivost energije iz Sunca je negdje 70 do 90%. Najbolje solarne ?elije sada iskori�tavaju jedva 40%, te se u tom pogledu mo�e posti?i veliki napredak. Teoretski bi se u Njema?koj moglo iskoristiti 33.000 GW solarne energije, a tehni?ki smo negdje na 8.300 GW �to je jo� uvijek puno vi�e nego �to nam treba. Solarna energija je najmanje oblikovan oblik energije koji mo�emo koristiti prije nego �to se pretvori u toplinu te stoga ima ogroman potencijal.

P: �ta radimo onda kada u Njema?koj nema ni sunca ni vjetra - recimo kao �to se dogodilo pro�le zime?

O: Zapravo bi energetska tranzicija trebala biti Europski projekt: ima regija koje su odli?ne za energiju vjetra, a neke su odli?ne za enerigju iz Sunca.

P: U principu to zna?i da trebao europsku elektroenergetsku mre�u?

O: U svakom slu?aju se moraju iskoristiti resursi dostupni na pojedinim mjestima - vjetroagregat na zapadnoj obali �kotske ima puno vi�e smisla kako investicija nego isti vjetroagregat u regiji Niederbayern na jugu Njema?ke.

P: Koju ulogu mo�e igrati biomasa na koju znanstvenici gledaju jako kriti?ki?

O: I ja na njih gledam na jako kriti?an na?in. Fotosinteza je postupak koji iako vrlo specijalan ima iskoristivost od samo 12% - teoretski. Prakti?ki je to puno manje. I sada to uspore?ujemo sa efikasno�?u dana�njih solarnih ?elija. Biomasa stoga nemo�e sadr�ati dovoljno energije, neovisno o tome �to jo� moramo iskoristiti zemlju za proizvodnju hrane.

P: Promocija energije iz biomase je zapravo pogre�na.

O: Da u principu je. ?ak kada bi koristili biomasu samo za grijanje bi solarne ?elije tu bile efikasnije.

P: Izgradnja obnovljivih u Njema?koj bi zapravo onda trebala biti na maloj skali: tu par vjetroagregata, tamo par solara na krovu. Bi to bilo efikasno?

O: To je kao prvo politi?ko pitanje. Sa pogleda ekolo�ke za�tite je smislenije koristiti ve? postoje?e krovove iz kojih bi dobijali solarnu energiju - recimo krovove parkinga i sli?no. Toga ima dovoljno u Njema?koj, a time bi dobili decentraliziranu proizvodnju elektri?nu energije.

P: Da li je politika upoznata sa va�im podatcima i koristi li ih?

O: Pojedinci nerado ?uju da obnovljivi izvori energije tako?er imaju granice koji su ipak ni�i nego �to se ljudi nadaju. Ali mi kao fizi?ari poku�avamo na objektivan na?in to prociejniti jer je vazno ostati realisti?an. Na�e procjene su ni�e nego kod drugih studija jer mi uzimamo u brzir da vjetroelektrane aktivno koriste energiju iz atmosfere. Na ve?oj skali moraju se uzeti u obzir ove varijacije u efikasnosti.

P: Da li to zapravo mo�e utjecati na vremenske uvjete?

O: Brzina vjetra kori�tenjem pada, ali druge podatke je te�ko interpretirati. Utje?emo na povr�inu �to mo�e imati razli?ite posljedice ali to ne mo�emo procijeniti. Kod solarne energije su posljedice jasnije po�to su solarne ?elije tamne i apsorbiraju vi�e sun?evih zraka ?ime se vi�e grije. No ukupno gledano na svjetskoj razini nije potrebna tolika povr�ina za solarnu energiju zbog ?ega to ne bi imalo ve?i utjecaj.

P: Ukratko: glavni prioritet bi stoga trebala biti izgradnja solarnih elektrana?

O: To je to?no. Solarna energija ima najve?i potencijal. I razlika izme?u apsolutne teorijske granice i trenuta?ne prakti?ne nam tako?er mnogo govori. Zbog toga je ona dugoro?no najjeftiniji izvor elektri?ne energije.