sveu Čilište u zagrebu - gfv.unizg.hr · pdf filekorištenjem fosilnog goriva...
TRANSCRIPT
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
GEOTEHNIČKI FAKULTET
ALEKSANDRA MIKI Ć
EMISIJE CO2 I GLOBALNO ZATOPLJENJE
ZAVRŠNI RAD
VARAŽDIN, 2010.
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
GEOTEHNIČKI FAKULTET
ZAVRŠNI RAD
EMISIJE CO2 I GLOBALNO ZATOPLJENJE
KANDIDAT: MENTOR:
ALEKSANDRA MIKI Ć mr.sc. VITOMIR PREMUR, dipl.ing.
VARAŽDIN, 2010.
SADRŽAJ:
1. UVOD .............................................................................................................. 1
1.1. Atmosfera .............................................................................................. 2
2. EMISIJE CO2, IZVORI, KONCENTRACIJE .................................................... 3
2.1. Kruženje ugljika u prirodi ....................................................................... 3
2.2. Efekt staklenika ..................................................................................... 4
2.3. Emisije CO2 ........................................................................................... 8
2.4. Izvori emisije CO2 ................................................................................ 10
2.5. Koncentracije CO2 ............................................................................... 12
2.6. Vladimir Paar i njegovo mišljenje ........................................................ 13
3. OČEKIVANE POSLJEDICE POVEĆANJA KONCENTRACIJE CO2 U
ATMOSFERI .................................................................................................. 15
4. MJERE KOJE SE PODUZIMAJU KAKO BI SE IZBJEGLO POVEĆANJE
KONCENTRACIJE CO2 I POSLJEDICE ......................................................... 18
4.1. Kyoto protokol ..................................................................................... 19
4.1.1. Kyoto protokol i Hrvatska ............................................................. 21
4.2. Helsinški protokol ............................................................................... 21
5. ZAKLJUČAK ................................................................................................. 23
6. LITERATURA ................................................................................................ 25
1
1. UVOD
Danas, u vrijeme znanosti i tehnike, čovjek sve više podvrgava i podešava
prirodu prema vlastitim potrebama. Nagli industrijski razvitak i demografska
ekspanzija bitno mijenjaju okoliš koji promijenjen negativno utječe na zdravlje ljudi i
ugrožava ih. Čovjek je sam onečistio prirodu industrijskim otpacima i pesticidima i na
taj način promijenio odnose u prirodi smanjujući životinjske i biljne vrste.
Tijekom druge polovice dvadesetog stoljeća, sve više postaje jasno da ljudsko
djelovanje ima za posljedicu promjene u okolišu, s potencijalno velikim posljedicama
na ekološki sustav, floru, faunu, klimu, ali i na zdravlje ljudi i kvalitetu života. Te
antropogene promjene, po svom su uzroku, posljedica prilagođavanja okoliša
ljudskim potrebama, krčenjem šuma za potrebe poljoprivrede, kao posljedica
urbanizacije i izgradnje prometnih pravaca te zagađenjem okoliša otpadnim tvarima u
poljoprivredi, industriji i prometu...
Klima je na Zemlji uvijek bila podložna nekim promjenama. Raznim
paleoklimatološkim istraživanjima pokazalo se kako je na Zemlji bilo toplijih i hladnijih
razdoblja. Najnovije globalno zatopljenje izazvalo je globalnu zabrinutost što je
potaknulo znanstvenike da potraže odgovor na pitanje što se zapravo događa s
klimom. Mnoge spoznaje do kojih su došli upućuju na to da bi čovjekovo djelovanje
moglo imati veze s aktualnim globalnim zatopljenjem. Zbog ovisnosti modernog
svijeta o fosilnom gorivu (ugljenu, nafti i prirodnom plinu), u atmosferi je došlo do
povećanja koncentracije stakleničkih plinova zbog čega je narušena njihova
postojeća prirodna ravnoteža. Povećanje koncentracije stakleničkih plinova povećalo
je sposobnost Zemljine atmosfere da jače upija i zadržava toplinu što je rezultiralo
globalnim povišenjem temperature, osobito na polovima. Kako su polovi svojevrsni
termostat i regulator klime na Zemlji, stručnjaci se pribojavaju da bi moglo doći do
štetnih klimatskih promjena globalnih razmjera.
2
1.1. Atmosfera
Atmosfera je tanki sloj zraka koji obavija planet Zemlju. Ako promatramo
promjenu temperature prema visini, u vertikalnom smjeru atmosfera se dijeli na
nekoliko slojeva; troposfera (najniži sloj, do 11 km), stratosfera (11 do 40 km),
mezosfera (40 do 80 km), termosfera (od 80 do 800 km) i najviši sloj iznad 800 km,
egzosfera (njezina granica nije točno određena). Ima vrlo važnu ulogu kao što su
opskrba živog svijeta kisikom za disanje, ugljikovim dioksidom za fotosintezu u
zelenim biljkama, zaštita od smrtonosnih ultraljubičastih zraka... izgrađuju je različiti
oblici tvari, od anorganskih tvari, biogenih tvari, živih organskih tvari, slobodnih
molekula te raštrkanih atoma, meteorita i međuplanetne prašine. Elementi su različito
površinski raspodijeljeni što je uvjetovano pojavom i povećanjem živih bića. Glavni
elementi u atmosferi su dušik 78,08%, kisik 20,95%, a u manjim količinama su
ugljikov dioksid, te plemeniti plinovi: argon, neon, kripton, ksenon, helij, radon.
3
2. EMISIJE CO2, IZVORI, KONCENTRACIJE
2.1. Kruženje ugljika u prirodi
Ugljik je glavni element organske tvari i ima sposobnost da se veže s
elektronegativnim i elektropozitivnim elementima stvarajući lančaste i prstenaste
spojeve s jednostrukom, dvostrukom ili trostrukom vezom. Osnovni oblik ugljika u
prirodi je ugljikov dioksid ( CO2 ) kojega ima 0,03 %. Zelene biljke fotosintetskom
reakcijom ugrađuju CO2 u ugljikohidrate koji su osnovne tvari svih hranidbenih
lanaca. Ugljik se disanjem oslobađa iz organizma biljaka i životinja u obliku ugljikova
dioksida. Razgradnjom svih organskih tvari u biosferi stvara se svake godine oko
70 000 milijuna tona CO2.
Ugljik je baza svih organskih spojeva, a njegovo je prirodno kruženje, koje
održava život na Zemlji, stvarno kao i naše disanje. Korištenjem fosilnog goriva
čovjek je narušio to kruženje te je ispuštajući u atmosferu određene količine ugljikova
dioksida, narušio ravnotežu ugljika i ugrozio klimu na Zemlji.
Kruženje ugljika u prirodi je biogeokemijsko kruženje kojim je ugljik izmjenjen
između biosfere, geosfere, hidrosfere i atmosfere Zemlje. Prilikom kruženja ugljika
dolazi do promjene oksidacijsko - redukcijskog stanja. Nakon upotrebe fosilnih goriva
kao izvora energije, ugljik se u obliku CO2 vraća u atmosferu i ponovno nastavlja
kruženje u prirodi. Ugljikov dioksid s vodom stvara karbonate koji dalje mogu koristiti
ugljik ili biljke iz karbonata koriste ugljik.
4
Slika 2.1.1. Kruženje ugljika u prirodi
2.2. Efekt staklenika
Atmosfera, poput stakla, uglavnom propušta sunčevo zračenje, ali je slabo
propusna za zračenje Zemljine površine, pa dio energije, koja je ušla u sustav
Zemlja-atmosfera, kao i u staklenik, ostaje u njemu i pretvara se u toplinu. Uobičajilo
se grijanje koje je posljedica tog selektivnog upijanja zračenja u atmosferi nazvati
“efektom staklenika”. Od svih plinova u atmosferi vodena para najjače upija
dugovalno zračenje (60 - 70%), a zbog samog ugljikova dioksida razlika infracrvenog
zračenja pri tlu i na gornjoj granici atmosfere iznosila bi samo četvrtinu postojeće
razlike. Uz CO2, kojega se obujmeni udio u atmosferi procjenjuje na oko 350 ppm,
važni su još i metan (CH4) obujmenog udjela 1,72 ppm, zatim različiti klorirani i
fluorirani ugljikovodici (freoni), dušikov-suboksid (dušik(I)-oksid, N2O) i ozon (O3).
Kako nam toplina dolazi od Sunca i utječe na vrijeme i klimu na Zemlji i
zagrijava atmosferu i Zemljinu površinu, one dio te topline vraćaju u svemir. Dio
energije na putu od Sunca do površine Zemlje se već na vrhu atmosfere reflektira
natrag u svemir dok samo dio prolazi kroz atmosferu i dolazi do površine Zemlje, a
5
dio energije se apsorbira na česticama u atmosferi, odnosno dio apsorbiraju određeni
plinovi koji se nalaze u atmosferi, a nazivamo ih stakleničkim plinovima. To su:
vodena para (H2O), metan (CH4), dušikov oksid (N2O), ozon (O3) i ugljikov dioksid
(CO2). Energija koja dopire do tla zagrijava Zemljinu površinu i temperatura na Zemlji
raste te Zemlja sama počinje zračiti toplinsku energiju natrag u atmosferu.
Slika 2.2.1. Raspodjela Sunčeve energije na Zemlji
Ta energija ima drukčiju valnu duljinu i dio energije se apsorbira u atmosferi.
Energija se najlakše zadržava u atmosferi na česticama vodene pare, ugljičnog
dioksida, metana i didušikovog oksida, dakle, na stakleničkim plinovima. Kada ove
čestice apsorbiraju energiju, one same počnu titrati i zračiti energiju koja se potom
vraća na površinu Zemlje i dodatno je zagrijava. 30% energije koju zrače pobuđene
čestice stakleničkih plinova se vraća na Zemlju. Dakle, što više stakleničkih plinova
ima u atmosferi, oni apsorbiraju više energije koju bi Zemlja inače gubila i ponovno je
vraćaju na tlo i tako se toplina zadržava unutar atmosfere i povećava se temperatura
na Zemlji. No, staklenički plinovi imaju i svoju dobru stranu. Efekt staklenika ima vrlo
važnu ulogu u zagrijavanju Zemljine površine. Upravo zbog tog efekta na površini
Zemlje postoji raspon temperature koji je omogućio nastanak i razvoj života na
Zemlji.
6
Slika 2.2.2. Efekt staklenika
Dio reflektiranog zračenja se apsorbira u stakleničkim plinovima (CO2, N2O, CH4,
HFC, PFC, SF6). Značajan je mehanizam održanja temperature atmosfere (bez tih
plinova temperatura bi bila 30oC niža.
Metan (CH4) ubrajamo u „stakleničke“ plinove. Najveći izvori metana su
priroda, poljoprivreda, odlaganje otpada i distribucija fosilnih goriva. Emisija metana
iz prirodnih izvora (poplavljena zemljišta, močvare i tresetišta) je uglavnom
konstantna. Do smanjenja emisije metana dolazi zbog smanjenja stočnog fonda, jer
se metan stvara kao direktni proizvod metabolizma u crijevnoj fermentaciji stoke.
Emisija usljed distribucije fosilnih goriva najviša je zbog procurivanja iz plinske
distributivne mreže. Emisija plinova na odlagalištima otpada zabrinjava zbog
potencijalnog rizika od eksplozija, štetnog utjecaja na zdravlje i doprinosi efektu
staklenika. Metan na odlagalištima nastaje kao rezultat anaerobne razgradnje
organskog otpada metanogenim bakterijama. Otpadni plinovi s odlagališta mogu
7
sadržavati oko 55 do 60 posto metana. Takav otpadni plin doprinosi stvaranju efekta
staklenika čak dvadeset puta više od ugljikovog dioksida.
Slika 2.2.3. Emisije metana
Procjenjuje se da je doprinos CO2 povećanju “učinka staklenika” u posljednjih deset
godina 55%, freona-11 i freona-12 17%, ostalih freona 8% i N2O 5%.
Vrlo važnu ulogu u efektu staklenika imaju oblaci. Njihovu ulogu treba
razlikovati od uloge vodene pare. Oblaci se sastoje od kapljica vode i čestica leda.
Oni sa svoje gornje površine reflektiraju kratkovalnu sunčevu radijaciju, dok s druge
strane s donje površine apsorbiraju Zemljinu infracrvenu radijaciju i emitiraju
radijaciju prema površini Zemlje. Ta radijacija ponovo sudjeluje u zagrijavanju Zemlje.
Tako oblaci pojačavaju efekt staklenika. Utjecaj naoblake na kretanje dnevne
temperature dobro je poznat. Oblaci više energije reflektiraju u svemir nego što u
sklopu atmosfere reflektiraju na površinu. Zato oblaci imaju ukupni ohlađujući efekt.
Ipak, zbog konvekcije i advekcije, temperaturne razlike na Zemlji koje tako nastaju se
smanjuju.
Ovo je samo dio procesa koji se događaju u atmosferi. Postoji još niz procesa koji
se uključuju u izmjenu topline u klimatskom sistemu. Efekt staklenika ima veliko
značenje za život na Zemlji. Bez njega bi površina Zemlje bila 36 °C hladnija nego
što je sada, što ukazuje na važnost atmosfere za izmjenu topline na Zemlji. Prema
tome efekt staklenika je prirodan proces i od presudne
Mjere za smanjenje emisija stakleni
• korištenje obnovljivih izvora energije
• povećanje energetske u
• energetsko korištenje otpada
• promjena tehnologija u industriji
• korištenje javnog prijevoza
• pošumljavanje.
2.3. Emisije CO 2
Izgaranjem fosilnog goriva, koji su glavni pokreta
čovjek svake godine u Zemljinu atmosferu ispusti 8 milijardi tona ugljika.
Slika 2.3.1. Emisije ugljikova dioksida u svijetu nastale izgaranjem fosilnih
što je sada, što ukazuje na važnost atmosfere za izmjenu topline na Zemlji. Prema
tome efekt staklenika je prirodan proces i od presudne je važnosti za život na Zemlji.
smanjenje emisija stakleničkih plinova su:
orištenje obnovljivih izvora energije,
anje energetske učinkovitosti,
nergetsko korištenje otpada,
romjena tehnologija u industriji,
orištenje javnog prijevoza,
Izgaranjem fosilnog goriva, koji su glavni pokretač gospodarstva svijeta,
ovjek svake godine u Zemljinu atmosferu ispusti 8 milijardi tona ugljika.
. Emisije ugljikova dioksida u svijetu nastale izgaranjem fosilnih
goriva
8
što je sada, što ukazuje na važnost atmosfere za izmjenu topline na Zemlji. Prema
je važnosti za život na Zemlji.
gospodarstva svijeta,
ovjek svake godine u Zemljinu atmosferu ispusti 8 milijardi tona ugljika.
. Emisije ugljikova dioksida u svijetu nastale izgaranjem fosilnih
9
Prema podacima emisije ugljikova dioksida rastu iz godine u godinu, a tijekom
2005. emisija ugljikova dioksida odgovorna za globalno zagrijavanje narasla je za
15,1 milijardu tona. Godišnja emisija ugljikova dioksida u zrak iznosi 26 Gt, a oko 50
% CO2 adsorbiraju oceani.
Slika 2.3.2. Porast emisije CO2
Šume, pašnjaci i oceani koji djeluju kao slivnici i deponiji ugljika, preuzimaju i
upijaju otprilike polovicu sveukupnog ugljikovog dioksida te time ublažavaju i
usporavaju umjetno gomilanje ugljika u atmosferi. Neki znanstvenici su mišljenja da
bi zbog gomilanja ugljikova dioksida u atmosferi mogli izgubiti trajnu sposobnost
upijanja ugljika. Naime, kako se povećava količina ugljikova dioksida u atmosferi, sve
veća količina tog plina reagira s morskom vodom zbog čega nastaju bikarbonati i ioni
vodika, a to povećava kiselost površinskog sloja mora. Premda oceani i biljni svijet
upijaju goleme količine ugljikova dioksida, njihova je sposobnost upijanja ograničena,
te svake godine, zbog prekomjernog izgaranja fosilnih goriva, određena količina
stakleničkih plinova ostaje u atmosferi, zgušnjava je i povećava njezinu sposobnost
da zadrži toplinu, pridonoseći na taj način globalnom zatopljenju.
10
a) b)
Graf 2.3.1. (a) Emisija CO2 u svijetu po godini, (b) koncentracija CO2 u atmosferi po
godini
2.4. Izvori emisije CO 2
Emisije CO2, najvažnijeg plina koji utječe na efekt staklenika, posljedica su
energetskih transformacija, u kojima se izgaranjem goriva kemijska energije pretvara
u toplinsku (koja se kasnije može koristiti direktno kao toplina ili za proizvodnju
električne energije), ili u transportu, gdje se kemijska energija goriva pretvara u
mehaničku energiju. Manji dio emisija dolazi iz industrijskih procesa, u kojima je
ugljični dioksid nusprodukt, koji se gotovo redovno ispušta u atmosferu. Također,
fosilna goriva sadrže manje količine ugljičnog dioksida koji se prilikom vađenja iz
zemlje ispušta u atmosferu. Izgaranje drva (biljke su spremnici CO2 jer im je potreban
za proces fotosinteze) i biomase (ostala flora i fauna) rezultira emisijama CO2,
međutim u slučaju da je drvna masa ili biomasa općenito, zamijenjena novim rastom,
11
može se reći da je ugljični dioksid koji je ispušten u atmosferu, iz nje i izvučen, te da
je proces obnovljiv.
Slika 2.4.1. Struktura potrošnje fosilnih goriva u Hrvatskoj 1995. godine
Slika 2.4.1. prikazuje udio pojedinih tehnoloških procesa u potrošnji fosilnih
goriva u Hrvatskoj 1995., pa prema tome i emisiji CO2. Očito je da bi se u Hrvatskoj
imalo smisla najviše djelovati na smanjenje emisije upravo u prometu, jer je tu najveći
udio. Proizvodnja električne energije stvara manji dio emisije, iako joj se posvećuje
najviše pažnje. To je zato što za sada tehnologija ne omogućava veliki napredak u
području smanjenja emisije CO2 u prometu.
Prema procjenama da bi se zaustavio ljudski utjecaj na klimatske promjene
emisija CO2 se treba smanjiti za 70%. Najveći problem sa CO2 je taj što on ostaje u
atmosferi i do 100 godina. Ukoliko bi trenutno zaustavili emisiju CO2, trebale bi proći
godine i godine da se atmosfera očisti od tog stakleničkog plina. No, to se neće
dogoditi jer rastom populacije, uporabom fosilnih goriva, udio CO2 u atmosferi će rasti
te će do klimatskih promjena i porasta temperature na Zemlji doći, no pitanje je u
kolikoj mjeri. Smanjenjem emisije stakleničkih plinova barem malo, klimatske
12
promjene neće biti toliko nagle i drastične, te će i ljudima i ostalom živom svijetu na
planetu ostati dovoljno vremena da se prilagodi novim uvjetima.
2.5. Koncentracije CO 2
Staklenički plinovi održavaju srednju temperaturu Zemlje na 15°C, bez njihova
učinka, odnosno „efekta staklenika“, temperatura bi na Zemlji iznosila oko 18 °C
ispod ništice i život ne bi bio moguć. Promjena koncentracije stakleničkih plinova u
atmosferi mogla bi dovesti do promjene toplinske ravnoteže u sustavu Zemlja –
atmosfera. Primjerice, koncentracija ugljikova dioksida povećala se za 34%, dušikova
oksida za 15%, a koncentracija metana se udvostručila.
Slika 2.5.1. Porast koncentracije CO2 u atmosferi od 1870.do 1990.god.
13
Koncentracija CO2 u stalnom je porastu, npr. od 1958. godine do 1976. godine
koncentracija je porasla za oko 5 %. Povećane koncentracije u atmosferi Zemlje
izazivaju povećanje prosječne temperature. Tako bi na primjer dvostruko povećanje
koncentracije ugljikova dioksida povećalo temperaturu na Zemlji za oko 2,8 ˚C.
Koncentracija CO2 u atmosferi dosegla je rekordnu razinu, upozorili su američki
znanstvenici koji strahuju da će čovječanstvo izgubiti bitku s globalnim zagrijavanjem.
Prema najnovijim podacima koncentracija CO2 u atmosferi popela se na 387 ppm-a,
što je za 40 posto više od vremena industrijske revolucije. To je ujedno i najviša
koncentracija CO2 u atmosferi u posljednjih 650 tisuća godina. Razina CO2 raste brže
nego što su znanstvenici predviđali pa je sve popularnije mišljenje da je Zemlja
izgubila sposobnost upijanja goleme količine ugljika.
2.6. Vladimir Paar i njegovo mišljenje
Dio međunarodne znanstvene zajednice, među kojima su i vrlo ugledna
imena, smatra kako je globalno zatopljenje samo jedna velika zabluda iza koje stoje
politički i financijski interesi. Među njima je i Vladimir Paar, ugledni akademik i
profesor na zagrebačkom PMF-u. On smatra da se čovječanstvo mora početi
pripremati za ledeno doba. To znači da će velik dio Europe biti pod ledenjacima:
Njemačka, Poljska, Francuska, Austrija, Slovačka, dobar dio Slovenije... Ogroman
dio mora bit će pokriven vječnim ledom.
Njegovo je mišljenje da je globalno zagrijavanje prirodna pojava. Smatra kako
je prije 130.000 godina temperatura bila jednako visoka kao sada, razina CO2 bila je
skoro kao i danas, a razina mora bila je za četiri metra viša nego danas. Razlog
porasta količine CO2 u atmosferi je u rastu temperature. Biljni i životinjski svijet buja,
povećava se truljenje, pojavljuju se mikroorganizmi u tlu i vodi koji stvaraju CO2.
Novim se mjerenjima točno vidi da je koncentracija CO2 rasla usporedno s globalnim
zagrijavanjem. A kada je došlo do ledenog doba, koncentracija CO2 je pala zato što
je CO2 topljiv u vodi. CO2 pada s kapljicama kiše, a s rijekama odlazi u more. Kada
tako otopljen CO2 dođe u more, gdje ima kalcija i drugih reagensa, dolazi do
14
međudjelovanja i nastaje kalcijev karbonat koji se na morsko dno taloži u obliku
stijena. Trenutno smo na kraju globalnog zagrijavanja. Slijedi ledeno doba. Ovo
zagrijavanje je vrlo specifično jer traje duže nego sva ranija doba globalnog
zagrijavanja. Ono je trebalo završiti prije nekoliko tisuća godina, već smo trebali biti u
ledenom dobu.
15
3. OČEKIVANE POSLJEDICE POVE ĆANJA KONCENTRACIJE CO 2 U
ATMOSFERI
Zadnje izvješće Međuvladinog odbora za klimatske promjene (IPCC)
naglašava opasnost globalnog zagrijavana planete. Jedanaest od zadnjih dvanaest
godina najtoplije je od kada se vrše meteorološka opažanja. Razina mora raste brže
no što se predviđalo. Na velikim područjima planete sve su češće klimatske
nepogode (orkani, suše i vrućine). IPCC iznosi, da su za klimatske promjene
odgovorne ljudske aktivnosti i spaljivanje fosilnih goriva. Međutim, čovjek može učiniti
dosta, da smanjenjem emisije stakleničkih plinova smanji globalno zatopljenje. U
radu su iznesena opsežna iskustva o tome kako ekološka poljoprivreda te lokalni
sistem proizvodnje hrane i energije, mogu umanjiti emisiju stakleničkih plinova,
potpuno nas osloboditi od ovisnosti o fosilnim gorivima, osigurati veći dohodak i
nezavisnost farmera, više radnih mjesta, više nutritivno vrjednije hrane, a uz to čišći
okoliš i povećanu biološku različitost.
Povećana količina ugljičnog dioksida i ostalih stakleničkih plinova koji se
oslobađaju u atmosferu je posljedica spaljivanja fosilnih goriva (nafta, ugljen i plin),
uništavanja šuma u korist poljoprivrede, i ostalih ljudskih aktivnosti. Smanjenje
korištenja fosilnih goriva trenutno je vrlo teško izvedivo zbog stalnog rasta
gospodarstva i stalne potrebe optimizacije proizvodnje, a sama optimizacija znači
smanjenje ulaganja u čiste i obnovljive izvore energije jer su takvi izvori energije na
početku u pravilu skuplji od fosilnih goriva.
Posljedice povećanja koncentracije ugljikovog dioksida, a time i globalnog
zatopljenja u prvom redu je promjena klime. Zbog promjene klime dolazi do
povećanja temperature na Zemlji, odnosno do topljenja ledenjaka i glečera, a time i
do dizanja razine mora i oceana koje bi prema nekim procjenama stručnjaka moglo
biti od 18-59 cm do kraja 21. stoljeća. Topljenje glečera isprva će izazvati povećanje
dotoka, a nakon toga nestašicu vode u nekim dijelovima svijeta. Iako će porast
temperature na Zemlji utjecati na topljenje leda na polovima, ne očekuje se da će to
podići razinu mora. Razinu mora naglo će podići topljenje ledenjaka na kopnu koji će
16
se otopiti u vrlo kratkom vremenu. Uslijed porasta razine mora mnogi će mali otoci u
oceanima nestati.
Slika 3.1. Topljenje ledenjaka
Klimatske promjene uzrokuju izumiranje nekih biljnih i životinjskih vrsta te pojavu
novih. Kako klimatske promjene utječu na živi svijet može se vidjeti na drveću u
svakom parku ili vrtu. Listanje i cvjetanje drveća se javlja u studenom i prosincu što
nikako nije prirodno, buđenje biljaka je do sada bilo rezervirano za proljeće. Proljeće
dolazi do 2 tjedna ranije nego što je prije 50-ak godina, a jesen stiže oko tjedan dana
kasnije.
Budući da se mijenja struktura hranidbenog lanca u prirodi, s listanjem drveća
dolazi do promjene u životu insekata, što rezultira smanjenjem ili povećanjem broja
ptica koje se njima hrane. Koraljni grebeni kao vrlo osjetljivi ekosustavi će također
stradati. Ako temperatura poraste za 1-2 stupnja, koraljni greben će izblijedjeti i na
kraju i odumrijeti.
Promjena meteoroloških uvjeta uvelike će utjecati na promjene u agrokulturi
određenih područja. Kulture koje su se na nekom području uzgajale stoljećima, više
neće uspijevati, no zato će se uspijevati nešto drugo. I sami smo svjedoci kako nas
prati sve više oluja, nevremena usred ljeta, valova vrućina, poplava, i to sve
učestalije i ozbiljnije. Toplija okolina pogodovati će širenju raznih bolesti, a time će
17
znatno utjecati na zdravlje ljudi. Prije svega povećane koncentracije ugljikova
dioksida utječu na hranu koju jedemo i na pitku vodu. Ljudi će češće umirati od
toplinskih udara, posljedica prekomjernog UV zračenja te trovanja hranom, a poplave
će uzrokovati bolesti koje se šire vodom.
Procijenjene posljedice globalnog zatopljenja nisu uvijek negativne. Globalno
zatopljenje vodi promjeni klime, a to će imati pozitivne učinke u nekim regijama, dok
će neke druge regije osjetiti negativne posljedice klimatskih promjena. Znanstvenici
trenutno nisu u mogućnosti točno predvidjeti što će se desiti i koliki će biti opseg
posljedica globalnog zatopljenja. Iz tih razloga nije moguće procijeniti hoće li
korisnost pozitivnih efekata globalnog zatopljenja biti veća od šteta koje će se
dogoditi. Mnogi znanstvenici upozoravaju da je sama nesigurnost što će se dogoditi
najbolji razlog da se posljedice globalnog zatopljenja pokušaju svesti na najmanju
moguću mjeru i da treba reagirati unaprijed. Vjeruje se da će neravnomjeran učinak
globalnog zatopljenja biti velika motivacija za buduće migracije stanovništva.
18
4. MJERE KOJE SE PODUZIMAJU KAKO BI SE IZBJEGLO POV EĆANJE
KONCENTRACIJE CO 2 I POSLJEDICE
Dokazi o utjecaju ljudskih aktivnostina globalnu promjenu klime (globalno
zagrijavanje) jačaju iz godine u godinu. Ključni utjecaj na klimatske promjene ima
povećavanje emisije ugljikova dioksida (CO2) zbog stalnog rasta uprabe fosilnih
goriva u svijetu. Većina znanstvenik se slaže da sadašnje ukupne emisije CO2 u
svijetu treba smanjiti više od 50 % kako bi se stabilizirala njegova koncentracija u
atmosferi i ublažile posljedice klimatskih promjena. Temeljem međunarodno
prihvaćenog sporazuma (Protokol iz Kyota, 1997.) do 2012. sve države, potpisnice
sporazuma, trebaju smanjiti emisije CO2 na razinu manju od emisija u 1990. god.
Ovo smanjenje može se postići na 3 načina:
• Smanjenjem potreba za energijom, temeljenim na povećanju
energetske učinkovitosti
• Korištenjem obnovljivih izvora energije kao što su energija vjetra i
solarna energija
• Hvatanjem CO2 koji se sada ispušta u atmosferu i njegovim
skladištenjem u podzemnim geološkim formacijama
Postalo je jasno da zajedničkim djelovanjem porasta energetske učinkovitosti i
primjene obnovljivih izvora energije nije moguće na vrijeme postići potrebnu razinu
smanjenja emisija. Djelotvorno ograničavanje globalne promjene klime zahtijeva i
primjenu hvatanja (capture) i skladištenja (storage) CO2 (engl. CCS- Carbon Capture
and Storage) u podzemnim stijenskim formacijama. Ovaj način vraćanja CO2 nije
novost jer u mnogim zemljama postoje duboke geološke formacije s ležištima CO2
starima i nekoliko milijuna godina.
No, postoji i rizik prilikom primjene takvog načina skladištenja. Glavni rizik
predstavlja transport i samo uskladištenje u geološkim formacijama. Podzemno
19
ležište za uskladištenje treba biti dovoljno udaljeno od seizmički aktivne zone što
jamči stabilnost stijena.
4.1. Kyoto protokol
Kyoto protokol je dodatak međunarodnom sporazumu o klimatskim
promjenama, potpisan s ciljem smanjivanja emisije ugljičnog dioksida i drugih
stakleničkih plinova. Kyoto protokol je donesen 11. prosinca 1997. u japanskom
gradu Kyotu u organizaciji Konvencije Ujedinjenih naroda za klimatske promjene
(UNFCCC) , a 16. veljače 2005. je stupio na snagu kada ga je prihvatila Rusija jer je
za njegovo stupanje na snagu bilo potrebno da ga odobri najmanje 55 država i da
države koje ga prihvate čine najmanje 55 % zagađivača.
Industrijske zemlje se ovim protokolom obavezuju da u periodu 2008. – 2012. svoje
emisije stakleničkih plinova u prosjeku smanje za 5,2% u odnosu na referentnu 1990.
Zemljama u razvoju nisu predviđene nikakve nove obaveze u odnosu na one koje su
utvrđene konvencijom.
Prihvaćen je od preko 170 zemalja koje čine 61 % zagađivača (bez Australije,
Kazahstana i SAD). Potpisnice Protokola su se obavezale pratiti emisije stakleničkih
plinova. Zemlje potpisnice Aneksa B Protokola su se obavezale smanjiti emisije u
odnosu na baznu godinu, tijekom prvog budžetskog perioda 2008-2012. One zemlje
koje to ne uspiju mogu nadokupiti dozvole za emitiranje više emisija od onih zemalja
koje su smanjile više nego što su trebale (Emission Trading), ili mogu uložiti u
projekte smanjenja emisija u drugim zemljama Aneksa B (Joint Implementation) ili
zemljama koji nisu dio Aneksa (Clean Development Mechanism).
Kyoto protokol je projektno orijentiran mehanizam, kao i mehanizam
zajedničke implementacije. Odnosno, ako imamo neko postrojenje u zemlji
domaćinu, tj. u zemlji koja nije članica anexa 1, znači, pristupila je protokolu iz Kyota
kao zemlja u razvoju i to postrojenje ima određenu emisiju stakleničkih plinova. To je,
dakle, stanje prije projekta. Nakon implementacije projekta, cilj je da se emisija
stakleničkih plinova smanji. To smanjenje uzima članica anexa 1 sporazuma u Kyotu
20
i dobiva CER (certificirano smanjenje emisije) koji dodaje na svoju dozvoljenu
emisiju. Zemlja domaćin, pri tome, dobiva koristi od same realizacije projekta kroz
strane investicije.
Kyoto protokol uvodi sljedeće mehanizme u cilju smanjenja emisije
stakleničkih plinova:
• mehanizam zajedničke implementacije
• mehanizam čistog razvoja (CDM mehanizam) i
• mehanizam trgovine emisijama
Zemlje u razvoju (među koje se ubraja i Bosna i Hercegovina) mogu sudjelovati u
mehanizmu čistog razvoja – CDM. Kako bi sudjelovale u CDM projektima, sve države
moraju zadovoljiti tri osnovna principa:
• dobrovoljno sudjelovanje u CDM projektima
• da ima uspostavljeni državni CDM ured
• priznanje protokola iz Kyota
Protokolom se smanjuje ispuštanje šest stakleničkih plinova: ugljičnog dioksida,
metana, didušikovog oksida, fluoriranih ugljikovodika, perfluoriranih ugljikovodika i
heksafluorida.
Ciljevi konvencije su:
• U skladu s relevantnim odredbama Konvencije uspostaviti stabilnost
koncentracije stakleničkih plinova u atmosferi na razinu koja će spriječiti
opasno antropogenetsko uplitanje u klimatski sustav
• Ekosustavima omogućiti prirodno adaptiranje na promjenu klime
• Osigurati proizvodnju hrane
• Omogućiti daljnji gospodarski razvoj na održivi način
21
4.1.1. Kyoto protokol i Hrvatska
Hrvatski sabor je 27.travnja 2007. godine prihvatio Kyoto protokol. Time je
Hrvatska postala 170. država koja je prihvatila ovaj dokument, ali je time i prihvatila
obavezu smanjenja emisije stakleničkih plinova za 5% do 2012.godine. Godinama je
Hrvatska odlagala prihvaćanje sporazuma jer je željela izboriti povoljniju poziciju u
odnosu na onu koju bi imala da se smanjenje računalo prema 1990. godini.
Graf 4.1.1.1. Očekivani trend emisije CO2 u Hrvatskoj i preuzete obaveze po
Kyoto protokolu
4.2. Helsinški protokol
Helsinški protokol je protokol o smanjenju emisija sumpora ili njihovog
prekograničnog strujanja za najmanje 30%. Zbog činjenice da su onečišćivači i žrtve
u različitim dijelovima zemlje, ili čak različitim zemljama, regionalni problemi
onečišćenja vrlo su teški. Helsinški protokol je usvojen 1985. godine , a na snagu je
stupio 1987. godine. Obvezao je 21 europsku zemlju na ciljne emisije sumporova
dioksida od 70 % razina iz 1980. god. do 1993. Trinaest europskih država, uključujući
22
Španjolsku i Veliku Britaniju, nije potpisalo protokol. Prevladavajući zapadni vjetrovi
znače da te zemlje izvoze oko 70 % svojih emisija SO2, dok uvoze relativno malo.
Posljedica je toga da je Velika Britanija smanjila emisije sumporova i dušikova oksida
kao zahtjev za članstvo u Europskoj uniji. [2]
23
5. ZAKLJU ČAK
Priroda nam nudi čitav niz mogućnosti za proizvodnju energije. Pitanje je
samo kako pretvoriti sunčeve zrake, vjetar, biomasu ili vodu u struju, toplinu ili
energiju, a da to bude učinkovito, jeftino i u skladu s očuvanjem okoliša. Svjedoci
smo koliko su živa i neživa priroda međusobno povezane, npr. čovjek ne može bez
hrane, vode i zraka. No, čovjek danas, sve više, odnosno apsolutno dominira na
Zemlji, mijenja njen izgled, osobitosti i ostalo.
Kako raste broj stanovnika na Zemlji, rastu i potrebe za hranom, za
korištenjem fosilnih goriva, krčenjem šuma, a sve to dovodi do onečišćenja zraka,
vode i zemlje što je glavni uzrok globalnih promjena koje nas sve više i češće prate.
Pod pojmom globalnih promjena u prvom redu mislimo na takve promjene koje
Zemlju nepovratno mijenjaju i utječu na život velikog broja svjetskog stanovništva.
Naime, glavni uzrok globalnih promjena odnosno globalnog zatopljenja su emisije
ugljikova dioksida koji nastaje izgaranjem fosilnih goriva, a njegove koncentracije se
dugo zadržavaju u atmosferi.
Čovjek, kao jedinka, je nedovoljno educiran na tom polju u vezi s očuvanjem
Zemlje kao planete. Premalo koristi alternativne, obnovljive izvore energije čime bi se
smanjile emisije CO2 u atmosferu. Korištenje takvih izvora energije, vode, vjetra,
sunca, biomase u samom početku zahtijeva veliko ulaganje na financijskom polju u
samom početku, no poslije je vrlo efikasno i prihvatljivo.
Pitamo se kako možemo spriječiti globalno zatopljenje?! Na ovo je pitanje vrlo
teško odgovoriti, no kao studentica inženjerstva okoliša, odgovorila bih da trebamo
ugraditi filtre za pročišćavanje u automobile ili da umjesto benzina kao goriva
koristimo plin, a kako nova istraživanja pokazuju vozila će koristiti vodik kao gorivo.
Emisije CO2 možemo smanjiti i korištenjem žarulja koje troše manje energije i time da
ugradimo solarne ploče. Što ćemo racionalnije trošiti neobnovljive izvore energije
emisije ugljikova dioksida bit će sve veće, a i time će se intenzivnije osjećati
klimatske promjene, odnosno globalno zatopljenje.
24
Priroda nas svakodnevno "opskrbljuje", i to potpuno besplatno, velikim
količinama sunca i vjetra. S druge strane, na našem planetu sve je manje nafte,
ugljena i ostalih eksploatiranih dobara, čija je cijena usporedno s tom činjenicom
sve veća i veća. Uz to, posljednjih godina čovjeku je sve više očito kako je
prevelikim iskorištavanjem fosilnih goriva značajno i najvjerojatnije nepopravljivo
oštetio životni okoliš, ne samo sebe, već i svih vrsta na Zemlji.
U posljednjih nekoliko desetljeća, a posebice danas, na početku novog tisućljeća,
obnovljivi izvori imaju sve veću ulogu u svjetskoj proizvodnji energije. Iako su neki
od njih poznati i koriste se još od davnina (npr. energija vjetra u vjetrenjačama ili
energija vode u vodenicama) obnovljivi ili alternativni izvori energije svoje 'mjesto
pod suncem' dobivaju u vrijeme prvih tzv. energetskih kriza, sedamdesetih godina
prošlog stoljeća.
25
LITERATURA:
1. Glavač, Vjekoslav (2001): Uvod u globalnu ekologiju, II. Ispravljeno i
dopunjeno izdanje, Hrvatska sveučilišna naklada, Ministarstvo zaštite
okoliša i prostornog uređenja, Pučko otvoreno učilište, Zagreb
2. Goodstein, S. Eban (2003): Ekonomika i okoliš, 2.izdanje, Biblioteka
„Gospodarska misao“, Zagreb
3. Vinko Rogić (1996): Osnove ekologije i tehničke zaštite okoliša, skripta,
Geotehnički fakultet Varaždin
4. Tuhtar , Dinko dr.(1984): Zgađenje zraka i vode, II prošireno izdanje, „
SVJETLOST“, OOUR Zavod za udžbenike i nastavna sredstva,
Sarajevo
5. ZRAK NAŠ SVAGDANJI (2001): Klimatske promjene i globalno
zatopljenje, Franjevački institut za kulturu mira, Split
Internet stranice:
• http://hrcak.srce.hr/28417?lang=en (Hrcak, Portal of scientific journals of
Croatia)
• http://www.radio101.hr/vijesti/dnevne-vijesti/vladimir-paar-zagrijavanje-i
zahladenje-dogadaju-se-zbog-djelovanja-planeta (18.05.2010.)
• http://www.meteo-info.hr/meteoclanci/klimatske_promjene.php(18.05.2010.)
• http://www.giss.nasa.gov/ (17.06.2010.)
• http://klima.mzopu.hr/default.aspx?id=184(17.06.2010.)
• http://hr.wikipedia.org/wiki/Protokol_iz_Kyota (20.08.2010.)