subota, 22. travnja 2023.

Rođendan Zemlje

 

Dobar večer tome stanu, tome stanu gospodaru, gospodaru gospodinji i po hiži svoj družini/donesli smo zelenog Jurja z velke gore v ravno pole. Dajte, dajte draga kuma, još nam ni košara puna... otpjevala mi je tu pjesmicu Dragica Kovačić, selo Klokočevac Samoborski, sjeverozapadna Hrvatska.

 A Jurjevo

Jurjevski ophodnici, noseći prolistale grančice bukve, obilazili su seoske kuće uoči Jurjeva (23. travanja), otpjevali bi jurjašku pjesmu, dobivali bi pritom dar: jaja, slaninu i vino. Poslije se mladež družila na krijesu, te se jelo i pilo što se dobilo po selu. Tako se slavio početak sjetve tj. gospodarskog života u mojem rodnom selu.

 B. Dan planeta Zemlje

Ovog mjeseca 22. travnja slavimo „Dan planeta Zemlje“ – njezin rođendan – koja je stara 4,56 milijardi godina. Zemlja je dio Sunčeva sustava, giba se oko Sunca 365 dana u godini. Naš planet je biser u tami svemira koje je čovječanstvo cjelovito prvi put vidjelo 1962. godine kada ga je John Glenn snimio iz svemirskog leta na kapsuli Merkury Atlas 6.

Sunce nam svojom energijom daje život. Sunce ima promjer 1,4 milijuna kilometara što čini 99 % ukupne materije Sunčeva sustava. Svi planeti čine svega 1 % materije Sunčeva sustava. Planeti poredani redom prema blizini Sunca su: Merkur, Venera, Zemlja, Mars, Jupiter, Saturn, Uran, Neptun, Pluto[i]. Upravo taj poredak planeta daje uvjete života na Zemlji, dok su ostali planeti bez života, jer su preblizu ili predaleko od Sunca. Zemlja ima „dušu“ zvana Gaja po antropijskom načelu. Vidi https://ekovalen.blogspot.com/2017/11/antropijsko-nacelo-gaja-i-smece.html.

Zemlja je od Sunca udaljena 149 milijuna kilometara. Opseg ekvatora Zemlje iznosi 40 076,594 km, površina kopna i mora Zemlje je 510 100 933 km², volumen 1 083 319 780 000 km³, a masa iznosi 5,976 Í 10 24 tona.

Kad bismo aranžirali Zemljinu rođendansku tortu, onda bismo 8 milijardi ljudi (oko 380 milijuna tona mase) posložili po čitavoj površini Zemlje i dobili bismo 16 ljudi po četvornom kilometru. No ako bismo ih posložili samo na kopnu, onda bi na četvornom kilometru bila 54 čovjeka. Hrvatska ima gustoću od 68 st/km2. Ako bismo pak stavili sve životinje na tu tortu, onda bi se moralo rasporediti još 652 milijuna tona mase. Da bi torta bila svečana i cjelovita, trebalo bi na svaki četvorni kilometar Zemlje posložiti imaginarno i biljke kojih ukupno brojčano ima 7,2 Í 1032[ii]. Biljke su nam životna kopča sa Suncem. No, to ne bi bila prava torta, a da se na nju ne stavi i sve što je čovjek stvorio: mnoštvo zgrada, predmeta, automobila, brodova, aviona i previše otpada. Većina će Dan planeta Zemlje proslaviti skupljanjem razbacanog otpada i smeća, kojeg čovjek stvori oko 1,1 kg dnevno i pisanjem članaka o tome kako je to jako važno!?

 C. Andrija Mohorovičić


                                     Svjetski  priznat i poznat hrvatski geofizičar Andrija Mohorovičić 1867- 1936 

Uz sav ovaj svemirski red ponekad se ljutimo na planet jer nam donosi potrese i klimatske promjene, ali i mnoge nedaće i katastrofe. U mnoštvu potresa koji su pogađali Zemlju, moramo istaknuti jednog velikog svjetskog znanstvenika geofizičara, našeg Andriju Mohorovićić (1857. – 1936.) koji je izučavao potrese. On je dokazao tzv. Mohorovičićev diskontinuitet, obično zvan Moho, što je granica između Zemljine kore i plašta. Moho sloj odvaja i oceansku i kontinentalnu koru od gornjeg dijela plašta. Moho sloj nalazi se prosječno 7 km ispod dna oceana i 30 do 50 km ispod tipične kontinentalne kore.

Iz Hrvatske enciklopedije prenosim: „Najveći doprinos znanosti Mohorovičić je ostvario otkrićem diskontinuiteta u Zemljinoj kori i utemeljenjem primjene seizmoloških postupaka za upoznavanje građe duboke Zemljine unutrašnjosti. Detaljno je proučavao pokupski potres koji se dogodio 8. listopada 1909. godine 39 km jugoistočno od Zagreba. Uspoređivao je seizmograme koji su zabilježeni u Zagrebu i u mnogim europskim seizmološkim postajama. Odredio je hipocentar tek kada je odustao od pretpostavke da se potresni valovi šire jednolikom brzinom. Izradio je hodokrone, krivulje koje pokazuju ovisnost vremena širenja potresnoga vala o udaljenosti od epicentra.

Prema Mohorovičiću, u najgornjem dijelu Zemljine kore brzina potresnoga vala c neprekidno raste s dubinom: c = ch(rh/r)k, gdje je ch ishodišna brzina u hipocentru, rh udaljenost hipocentra od središta Zemlje, r udaljenost točke u kojoj se određuje brzina c od središta Zemlje i k eksponent koji odražava porast brzine s dubinom. Tom je pretpostavkom riješio sva pitanja u vezi sa širenjem potresnoga vala u najgornjem dijelu Zemljine kore, a izraz je ušao u svjetsku znanost kao Mohorovičićev zakon.[iii]

 D. Kako i od čega živjeti

Kako živjeti na našem planetu upitana je umjetna inteligencija AI: Odgovor je: Postoje razni pristupi rješavanju ovog problema, a neki od njih uključuju prijelaz na obnovljive izvore energije, recikliranje i ponovnu upotrebu resursa, smanjenje potrošnje i održivi razvoj. Također bi bilo potrebno promijeniti ekonomsku paradigmu koja se temelji na rastu i dobiti, a usmjeriti se na stvaranje ekonomije koja je usklađena s prirodom i potrebama čovjeka. U konačnici, rješavanje ovog problema zahtijeva kolektivni napor svih društvenih aktera.

Od čega ćemo živjeti. Od Sunca. Sunce je nuklearni reaktor, gdje se vodik pretvara u helij i oslobađa energiju za život na Zemlji. Vodik je najrasprostiraniji element u svemiru. Metali zajedno sa zlatom i uranom nastali su među prvim elementima još u prvoj Big Bang eksploziji. Teški elementi su u utrobi Zemlje, pa sa svojim magnetskim svojstvima uravnotežuju Zemlju prema drugim planetima. U Periodnom sustavu elementa navedeni su podaci koncentracije svih životnih elemenata na Zemlji. Koncentracija i redoslijed su: kisik 461000, silicij 282000, aluminij 82300, željezo 56000, kalcij 41500, natrij 23600, magnezij 23300, kalij 20900, titan 5650 i vodik 1400 su vodeći. Dalje, važni elementi su i ugljik kojeg ima 200, zlata 0,004, litija 20, urana 2,7 mg/kg Zemljine kore.

Stručnjaci sa Stanford instituta došli su do zaključka da je po stanovniku za dug i zdrav život dovoljna prosječna potrošnja sveukupne energije od 75 GJ energije godišnje, što je ekvivalentno oko 21000 kWh. S obzirom da Amerikanci troše 284 GJ energije po stanovniku godišnje, stručnjaci sa Stanforda lakom su računicom došli do zaključka da njihovi sunarodnjaci troše oko četiri puta previše od potrebnog za dobar i zdrav život, što u vrijeme ekološke osviještenosti i pokušaja da se u atmosferu ispušta što manje stakleničkih plinova nije beznačajan podatak.

Od početka pisanja ovog bloga, a bilo je to prije 12. godina, objavljeno je mnogo tekstova (koji se u tražilici mogu pronaći) posvećenih gore navedenoj problematici.



[i]

 James F. Luhr, Illustrated Encyclopedia of the Earth, Penguin  Books, 2003.  str. 47

[ii] M. Gaber, HO-PING Anchor Books  New York, 1979.

utorak, 28. ožujka 2023.

Kapital prirode

Uvod

Moj je djed rekao da šume treba čuvati za unuke. On je živio u doba kraljice Viktorije, kad je vladala zakonitost klasične ekonomije, gdje je tržište kao nevidljiva ruka upravljalo ekonomskim ciklusima. Ne trošiti nego štedjeti, odricati se, ponašati se održivo. Kovačem pojma održivosti smatra se Hans Carl von Carlowitz koji je još 1732. godine napisao: Ne možeš više šume posjeći od njezina prirasta.

                                          




Do 1960. u našem obiteljskom gospodarstvu  je  masa drva  te  živa sila volova i  čovjeka bila   energetski dostatna  za održivi život.   Foto: Iz zbirke  Franjo Bahovec

No, ta pravila više nisu vrijedila kada je došla velika svjetska kriza 1929. i kada se „ekonomski stroj“ zaustavio. John Maynard Keynes, britanski akademik, promijenio je pravila ekonomije. Prema klasičnoj ekonomiji, Vlade su učinile malo za upravljanje ekonomskim ciklusima, za koje su vjerovale kako će se sami ispraviti. Ali Keynes je utvrdio kako bi Vlade, umjesto da uravnotežuju svoje proračune, mogle posuđivati i kako bi trošile novac, čime bi potrošnja oživjela potražnju i pokrenula stroj. Nakon 1945. mnoge su Vlade prihvatile kejnzijanski pristup i koristile su politiku fiskalnog popuštanja za upravljanje ekonomskim ciklusima. Fiskalno popuštanje znači da Vlada smanjuje poreze i povećava potrošnju.

Od tada pa do danas vrijedi pravilo – idite u trgovinu i kupite sve što vam treba i zadužite se.

To je ponašanje stvorilo velik broj kreditnih kartica koje nam zamjenjuju novac. Dolazi do velike tehnološke revolucije: kreditne kartice, internet, osobna računala, pametni mobiteli u kojima je sve kondenzirano. Grade se velike robne kuće, banke i distributivni centri koji prate lance snabdijevanja.

Odakle se crpi to trošenje?

To trošenje ide na račun kapitala prirode[i]. Što je to? To je element prirode koji direktno ili indirektno proizvodi vrijednosti za ljude, a uklopljen je u okoliš: zrak, tlo, voda, klima, bio masa , živa bića i međusobni odnosi. Stalno se govori da se mora gospodariti održivo i da se mora paziti na bio raznolikost flore i faune te na lijep krajolik. Krajolik okoliša bitan je za državu koja stvara dohodak od turizma.

Kapital prirode jedna je od mnogih imovina koje ne proizvodi čovjek, a najvažniji su neobnovljivi i obnovljivi izvori energije. Neobnovljivi izvori su nafta, plin, ugljen, dok su obnovljivi izvori šume, sunčeva energija, vode, rijeke, jezera, mora i vjetar. Kako očuvati pa čak i unaprijediti ovu imovinu?

Ekonomisti misle samo o proizvodnji i potrošnji ljudskih dobara. Ljudi su čudan stroj koji teži ka korisnosti i to u maksimalnim vrijednostima. Iz etičkih i praktičnih razloga valja stvoriti neka pravila kako se obhoditi s kapitalom prirode. Jasno, znanstvene zajednice širom svijeta stvorile su mnoge smjernice, zakone, norme, uredbe… kako bi se pristupilo pravilnom gospodarenju imovinom koja na početku izgleda kao da nam je dana badava i da je ima beskonačno mnogo. Prepisujem iz citirane knjige[ii]pravila procjene vrijednosti zbirnog ili agregatnog kapitala prirode“ koji se dijeli na dvije verzije: jako i slabo pravilo.

Slabo pravilo: odnosi se na ukupnu razinu obnovljivih izvora čija se razina mora održavati najmanje konstantnom. Naknada za iscrpljivanje neobnovljivih izvora treba biti kompenzirana ulaganjem od općeg kapitala. Mjerna jedinica obnovljivog kapitala su razine staništa, ekosustava i broja živih bića u eko sustavu.

Jako pravilo: odnosi se isto na obnovljive izvore energije koji se obnavljaju investicijom pomoću ekonomske rente kao što su različite naknade, trošarine, različiti porezi, potvrde… od vrijednosti imovine kapitala dobivenog od iscrpljivanja neobnovljivih izvora.

Praksa ili politika sadašnjeg gospodarenja kapitalom prirode

Kako ta općenita pravila, kojima se procjenjuju imovina ili kapital prirode, pretočiti u mjesečne režije koje mora platiti svaki građanin kod kupovanja električne struje, goriva i vode, hrane .U prosjeku cijene  električne energije  kreču se  od   0,3193   do 0,3527 €/kWh u Europi.

Naime, treba pogledati račune i način izrade kalkulacije cijena. Ova pravila se vide kod kupovanja benzina gdje se u cijenu ubraja i davanje za dugove državve. Najznačajnije stavke u strukturi maloprodajne cijene goriva čine nabavna cijena, te proizvodnja i posebni porezi (trošarine) koji se prebacuju u državnu riznicu. Sada je cijena benzina 1,4 €/L od čega  su porezi i trošarine  oko 60%  što Vlast troši za  pokriće dugova   u državnoj riznici a manje za očuvanje okoliša . Dok ovo pišem  nafta je  69,19 $/ barelu ( barel=158,98 L) a cijena  zlata je 1976,9 $/ troy unči =31,10g.Majka me učila sve cijene uspoređivati s cijenom kruha . Danas  štruca   bijelog  kruha  košta 650 g 1,20 €.

Pogledajmo  ostale  važne  cijene i naknade

Naknada za obnovljive izvore energije (OIE)?

Zakonom je propisana (Odluka o naknadi za obnovljive izvore energije i visokoučinkovitu kogeneraciju (NN 87/2017)) kao obveza svakog kupca električne energije u cilju prikupljanja sredstava za poticanje izgradnje obnovljivih izvora električne energije.

Obveza opskrbljivača je da prikupljena sredstva od naknade za poticanje OIE proslijede u HROTE koji ta sredstva koristi za isplatu poticajne cijene povlaštenim proizvođačima za isporučenu električnu energiju sukladno odredbama tarifnog sustava za proizvodnju električne energije iz obnovljivih izvora energije i kogeneracije. Više vidi u brošuri:

https://eko.zagreb.hr/UserDocsImages/arhiva/dokumenti/brosure/info_brosura.pdf

Usluga za opskrbu i odvodnju vode

U mojem gradu Samoboru ekonomske naknade za uslugu opskrbe i odvodnje vode iznose za varijabilni dio 1,79 €/m3, dok svako kućanstvo još mora platiti fiksni dio za opskrbu i odvodnju 3,15 €/mj. Koliko god uplaćujemo za usluge ili proizvode  dug prema kapitalu prirode  ostaje isti ili se povećava!!

Zaključak:  Valja obuzdati opću potrošnju, jer kapital prirode nije neiscrpan!




 


[i] Dieter Helm, Natural Capital , Yale University Press, New Haven, London, 2016.

[ii] Vidi 1 str. 64 

subota, 25. veljače 2023.

Umjetna inteligencija AI i održivost

 

Ne može me pobijediti računalni šahovski program. G. Kasparov, šahovski velemajstor, prvak svijeta

Uvod; Ipak ga je pobijedio 1997. AI program DEEP BLU. Umjetna inteligencija AI [i] (pokrata od artificial intelligence) sposobnost je nekog uređaja (računala) da oponaša ljudske aktivnosti poput: prevođenja jezika, zaključivanja, učenja, planiranja i pospješivanja kreativnosti, igranja igara. Ovaj tekst može se samo jednim klikom prevesti u bilo kojih od stotinjak svjetskih jezika. Štoviše, može se čavrljati, komunicirati putem chat sučelja ili robota chatbota. Upotreba chatbota jednostavna je kao i razgovor s nekim.

Danas je aktualan jedan svjež algoritam ili program umjetne inteligencije AI koji se naziva ChatGPT (pokrata od Chat Generative Pretrained Transformer) koji je u studenom 2022. tržištu ponudila tvrtka OPENAI. S tim se programom može razgovarati, što je najviša razina komunikacije na relaciji čovjek – stroj. https://en.wikipedia.org/wiki/ChatGPT

Pogledajte moj razgovor sa strojem koji sam pitao koja je ljudska dobrobit rada u vrtu. Naime, u Hrvatskoj oko 60 % stanovništva živi u gradovima, dok oko 40 % ljudi živi u ruralnim područjima koja su blizu nekog komada zemlje za obradu. Količina hrane zajedno s povrćem koja se proizvodi u EU vidljiva je nas lici

                                                        


Razlika vrijednosti stvorenog  proizvoda  i troškova  proizvodnje u EU  poljoprivredi 
je 178,4 milijarde Eura (Iz infograma EU Parlamenta-a

A. Prvo moje pitanje za GPT-u: Kako motivirati ljude da ručno, motikom, obrađuju svoj vrt pokraj stambene zgrade?

Odgovor OPEN GPT-a:

„Postoji nekoliko načina na koje možete motivirati ljude da si obrađuju vrt korištenjem motike:

1. Povećanje svijesti o zdravoj hrani: Povećajte svijest o zdravim i svježim namirnicama koje se mogu uzgajati u vrtu i korištenjem motike. To može uključivati prezentacije, radionice i obilaske vrtova u kojima će se korisnicima pokazati koristi od uzgoja hrane na mjestu.

2. Predstavite prednosti fizičke aktivnosti: Motivirajte ljude da uzgajaju vrt jer će im to omogućiti da se fizički aktiviraju i da provedu vrijeme na otvorenom.

3. Povećajte sigurnost hrane: Povećajte svijest o sigurnosti hrane koju se može uzgajati u vrtu i učinkovitosti same tehnike obrade vrta. To može uključivati informacije o učinkovitom upravljanju zemljom, izbjegavanju pesticida i ostvarivanju značajnih ušteda u odnosu na korištenje proizvoda iz trgovine.

4. Stvorite zajednicu: Osmislite radionice, događaje i druge aktivnosti kojima će se okupiti ljudi koji su zainteresirani za uzgoj hrane na vlastitom vrtu. Ovaj pristup može pomoći ljudima da se osjećaju kao dio zajednice i da dobiju podršku i savjete od drugih.

5. Dajte podršku i alate: Osigurajte potreban materijal, alate i podršku za uzgoj hrane na vlastitom vrtu, uključujući motiku. To može uključivati besplatno ili jeftino sjeme, sadnice, vrtne alate i savjetodavne usluge.

Uključivanjem ovih ili sličnih načina, možete motivirati ljude da si obrađuju svoj vrt i time povećati svijest o značaju uzgoja hrane na vlastitom vrtu, fizičkoj aktivnosti i zdravoj hrani, kao i stvoriti zajednicu koja podržava ovaj stil života.“ (Kraj razgovora)

B. Drugo moje pitanje GPT-u: Postoje li veze između umjetne inteligencije i ekologije i društva?

Drugi odgovor OPEN GPT-a:

„Da, postoje mnoge veze između umjetne inteligencije i ekologije i društva. Evo nekoliko primjera:

1. Praćenje okoliša: Algoritmi umjetne inteligencije mogu se koristiti za analizu satelitskih slika, podataka senzora i drugih izvora informacija za otkrivanje i praćenje promjena u okolišu, kao što su krčenje šuma i onečišćenje vode, pomažući u promicanju održivih praksi i zaštiti okoliša.

2. Održiva poljoprivreda: AI se može koristiti za optimizaciju prinosa usjeva, smanjenje upotrebe vode i poboljšanje održivosti proizvodnje hrane, pomažući u osiguravanju sigurne i održive opskrbe hranom za buduće generacije.

3. Klimatske promjene: AI se može koristiti za modeliranje i predviđanje utjecaja klimatskih promjena, pružajući važne uvide i omogućavajući donositeljima odluka da razviju učinkovite strategije ublažavanja i prilagodbe.

4. Društvena pravda: AI ima potencijal promicati društvenu pravdu omogućavanjem boljeg donošenja odluka, smanjenjem pristranosti i diskriminacije te pružanjem pravednog i ravnopravnog pristupa uslugama i resursima.

Zaključno, AI ima potencijal utjecati na ekologiju i društvo na mnogo načina. Iskorištavanjem AI tehnologija za rješavanje ekoloških i društvenih izazova možemo stvoriti održiviju i pravedniju budućnost. Međutim, važno je osigurati da se razvoj i implementacija AI tehnologija vodi etičkim načelima i vrijednostima te da se utjecaj na ekologiju i društvo pažljivo razmatra i upravlja.“

C. Treće pitanje;  Koju knjigu  kupiti za  rođendan autoru ovog bloga  pitao je moj sin? 

Odgovor OPEN GPT-a:

Dieter Helm; Natural Capital- Valuing the planet, Yale Univesity Press publications, 2016


Zaključak: Budući da živimo u velikim društvenim zajednicama, državi (RH) i savezu država (EU), ljudi se ne uključuju u prizemne stvari kao što su što, tko i kako proizvodi primjerice salatu, kruh i mlijeko. Stabilnost života u državi upravo ovisi o ponašanju pojedinaca koji se moraju uključiti u „politiku“ svojim radom pa makar koristili AI!“ 

Ako ste  proizveli  motikom svoju salatu onda  znajte,   kako za svaki potrošeni euro poljoprivredni sektor stvara dodatnih 0,76 Eura za gospodarstvo EU-a.

 

 



[i] Naziv je 1956. godine osmislio John McCarthy iz MIT Massachusetts Institute of Technology

nedjelja, 29. siječnja 2023.

Obnovljivi izvori energije

 Prva energetska kriza koju rado prešućujemo jest krčenje šuma. John U.Nef str [i]

1. Uvod. Kada se nalazite blizu neke biljke, npr. drveta, skinite jedan list i poklonite mu se kao „bogu života“, budući da je milijune godina fotosintezom proizvodio biomasu i skladištio je kao fosilnu energiju, koju danas nemilice trošimo. U ranoj geološkoj fazi Zemlje biomasa se pretvorila i uskladištila u utrobi Zemlje kao ugljen, nafta i plin. Fotosinteza je proces u kojem zelena biljka pomoću klorofila, ugljikovog dioksida i vode stvara šećer u kojem se svjetlosna energija pretvara u kemijsku. Jednostavna jednadžba fotosinteze glasi:

Ugljkov dioksid 6 CO2 +  voda 6 H2O + foton ↔ glukoza C6H12O6 + kisik 6 O2

Foton iz sunčeva zračenja ili svjetla pobuđuje elektron u listu i nastaje složena kemijska reakcija (smjer strelice u desno), koja se svakodnevno odvija, stvarajući kisik i glukozu od kojih živimo. Noću, kada nema sunčeva zračenja, odvija se "natraške" proces respiracije (smjer strelice u lijevo) gdje glukoza i kisik stvaraju biomasu celulozu, škrob, vodu i ugljikov dioksid. Za 1 g bio mase biljci je  potrebno 21 kJ energije. Čovjek udišući zrak s kisikom (isto smjer strelice u lijevo) za 24 sata izdahne 1 kg CO2.


Krava pase travu( također i  alergen ambroziju) koja raste pomoću fotosinteze                                                                  dajući gnoj,  odjeću, obuću,  i hranu.

Sada smo sučeljeni s problemom prevelikog trošenja energije koju nazivamo energetska kriza, s posljedicom globalnog zagrijavanja. Uz trošenje energije – izgaranjem fosilnih goriva – ljudi moraju riješiti i prevelike koncentracije plinova koji se stvaraju u atmosferi, tzv. stakleničke plinove. Ovi plinovi su isto dio života, jer da njih nema, temperatura atmosfere na Zemlji bila bi -73 °C. Globalno zagrijavanje prepoznato je kao ozbiljan problem. Predstavnici brojnih država postigli su 1997. u Kyotu sporazum (Protokol iz Kyota) radi smanjivanja emisije ugljikova dioksida i drugih stakleničkih plinova. Protokolom se propisuje tj. smanjuje ispuštanje šest stakleničkih plinova: ugljikovog dioksida, metana, dušikovog oksida, fluoriranih ugljikovodika, perfluoriranih ugljikovodika i heksafluorida. No, i vodena para je također staklenički plin. Otprilike 60 do 70 % efekta staklenika posljedica je vodene pare. Mjerni podaci toplinskog učinka stakleničkih plinova preračunavaju se na zajednički nazivnik i prikazuju se kao potencijal globalnog zatopljenja ugljikovog dioksida (GWP) CO2 eq.

2. Uz fosilna goriva postoje i obnovljivi izvori energije. Nedostatak fosilnih goriva i emisija CO2 prisiljavaju čovječanstvo na usmjeravanje prema obnovljivim izvorima energije.

Zbog te problematike EU je izdala  propisala smjernice o obnovljivim izvorima energije  na osnovi kojih je Hrvatska izdala  zakon . Na početku zakona definirani su važni pojmovi:

1. energija iz obnovljivih izvora – energija iz obnovljivih nefosilnih izvora, primjerice energija vjetra, solarnaenergija (toplinska i foto naponska) te geotermalna energija, energija iz okoliša, energija plime i oseke, energija oceana, hidroenergija, biomasa, plin dobiven od otpada, plin dobiven iz uređaja za obradu otpadnih voda.

2. bio otpad – biološki razgradiv otpad iz vrtova i parkova, hrana i kuhinjski otpad iz kućanstava, restorana, ugostiteljskih i maloprodajnih objekata i slični otpad iz prehrambene industrije.

3. biomasabio razgradljiv dio  otpada i ostataka biološkog podrijetla iz poljoprivrede, uključujući tvari biljnog i životinjskog podrijetla, iz šumarstva i s njima povezanih proizvodnih djelatnosti, uključujući ribarstvo i akvakulturu, te biorazgradiv udio otpada, uključujući industrijski i komunalni otpad biološkog podrijetla.

4. bioplin – plinovita goriva proizvedena iz biomase.

3. Bioplin . Biomasa uz prisustvo kisika (smjer strelice u lijevo) truljenjem propada tj. aerobno se oksidira stvarajući opet ugljikov dioksid. No, ako se biomasu pusti da propada bez kisika (anaerobno) uz djelovanje methano bakterija, gdje se ugljikov dioksid reducira u metan CH4, nastaje smjesa plinova sastava: metan 50 –70 %, ugljikov dioksid 30 50 %, vodik 1 3 %, kisik 0,5 – 1 % te ostali plinovi 1 5 %. Toplinska ili ogrjevna moć kubnog metra bioplina iznosi od 5,2 do 6,5 kWh/m3.

Razgradnja ili fermentacija hrane kod goveda bez prisustva kisika (anaeroban proces) u buragu koji je dio želuca odvija se pomoću methano bakterija i ostalih mikroorganizama. Kao krajnji rezultat nastaju razni tekući i plinoviti spojevi, primjerice metan koji izlazi iz probavnog sustava preživača. Govedo prosječne tjelesne mase (550 kg), u procesima probave, dnevno proizvede oko 250 L metana.

Tablica 1  Lit. II


Upravo imamo politički problem odvoz i  odlaganje  gradskog smeča na  odlagališće   Prudenec/Jakuševec,  na kojem  ima oko 8 milijuna kubnih metara  komunalnog otpada. Odlagališće je  zapravo bioreaktor koji stvara  odlagališni plin i zagađenu vodu . U periodu od 15 do 25 godina iz jedne  tone komunalnog  otpada  nastaje 100 do 200 m3  odlagališnog   plina koji ima do 50% metana. Problematiku odlagališća i teoriju stvaranja metana vidi u ovom linku,https://hrcak.srce.hr/file/191236.

Od travnate smjese može se po jednoj toni suhe tvari dobiti od 400 do 500 kg bioplina, što je dvostruko od količine koja se može dobiti iz gnojnice. Zato se danas za proizvodnju bioplina u fermentorima najviše koristi smjesa trave, biljaka u silaži i gnojnice, što se sve usitnjuje i miješa, te se tako pretvara u tekuću masu unutar različitih fermentatora. [ii]

Proizvodnja bioplina iz tekućeg stajskog gnojiva – gnojnice, po dosadašnjim zapadno europskim tehnologijama, ekonomična je samo za postrojenja koja prerađuju gnojnicu od najmanje 80 do 100 UVG (Uvjetno grlo je preračunata jedinica od 500 kg težine životinja). Za prehranu 70 uvjetnih grla potrebna je biomasa silaže s 25 hektara.

Bio plinsko postrojenje koncipirano je za kontinuirani proces fermentacije. Iz toga se u postupku proizvodnje ili kogeneracije može proizvesti 83,8 % upotrebljive energije, dok su ostalo gubici u pretvorbi.

Biowatt  je prvo i najsuvremenije bio plinsko postrojenje u RH koje koristi higijenizirani biotpad. Obradom bio otpada iz kantina, kuhinja te prehrambene industrije dobivamo električnu energiju koju vraćamo u elektroenergetski sustav.

4. LCA i metan. Prelaskom na energiju iz obnovljivih izvora energije trebat će osmislite mnoge proizvodne procese i lance snabdijevanja s računima rentabilnosti i LCA procjenama.

LCA (pokrata od engl. Life-Cycle Assessment), procjena životnog ciklusa proizvoda, tehnika je za utvrđivanje i procjenu ukupnog djelovanja na okoliš: izrade, korištenja i odlaganja proizvoda. To je sustavno vrednovanje ekoloških aspekata produkta ljudskog rada (proizvoda i usluga) kroz sve faze njegovog životnog ciklusa.

Kada se drvo zapali ono stvara ugljikov dioksid koji je dio stakleničkih plinova. No kada se napravi LCA procjena ukupnog djelovanja na okoliš, onda se mora izračunati koliko je drvo proizvelo ugljičnog dioksida kod izgaranja i koliko ga je stvorilo fotosintezom kod rasta. Bilanca je nula tj. drvo nije štetno za okoliš. Slično se može izraditi LCA procjena krave koja proizvodi 65 % proteina za ljudsku prehranu, ali koja proizvodi i štetan staklenički plin metan. Krava pase travu( također i  alergen ambroziju) koja također raste pomoću fotosinteze uzimajući ugljikov dioksid iz zraka i dajući mlijeko koje je nezaobilazna hrana. No krava daje i stajsko gnojivo iz kojeg se može praviti metan, ali i gnoj za stvaranje humusa njiva i travnjaka. U Indiji se kravlja balega suši i služi kao gorivo za peći i za proizvodnju metana. Zbog čuvanje bio mase šuma stanovnici  Švicarske ne  krče  šume  zbog  groblja nego pepeo pokojnika stavljaju pokraj stabla. Vlast u Japanu stimulira ljude da napuste  Tokio i otiđu živjeti u ruralni dio  Japana uz  poticaj od  milijun jena 

 Protein u ljudskoj prehrani potječe 65 % od životinja, a 35 % od bilja. Tako znanstvenaLCA analiza dokazuje kako se za 100 g proteina kojeg konzumiramo od sira proizvede 11 g, dok iz tofu vegetarijanske prehrane samo 2 g CO2 eq.




[i] Bio- Energie,Fischer alternativ, Frankfurt am Main, 1978 str 47

 

[ii] Bio- Energie,Fischer alternativ, Frankfurt am Main, 1978 str 128

petak, 23. prosinca 2022.

Moderno doba

 Moderno doba je došlo/tehnika svijetom vlada/oružje pravdu kroji/poštenje u zaborav pada./U čovjeku bijesni zvijer/urliče i traži žrtve/ kud ide čini pustoš/od živih ljudi pravi mrtve./Čemu nam tehnika dakle/ čemu znanosti druge/zar zato da činimo pustoš/i mrtvačke truge.

Uvod. Moderno doba ili moderno društvo ili industrijsko društvo ili antropocena je stanje društva u kojem je čovjek zaposjeo i izmijenio Zemlju. Čovjek se  sada bori za čist zrak, vodu i tlo. Možda pjesma u prologu nije primjerena za ovo doba, kada se s Božićem nadamo i slavimo radosne vijesti. Pjesma, meni nepoznatog autora, antiratna je poruka ne samo u  ovom Europskom ratu ( mojoj generaciji treći rat), nego i ratu čovjeka prema okolišu. Čovjek ne živi u skladu s ekološkom etikom i uništava biosferu, on jednostavno urliče i čini pustoš. Znanstvenici navode kako je globalno zatopljenje, uzrokovano ljudskim djelovanjem, diljem svijeta tako duboko izmijenilo Zemlju da je vrijeme da se proglasi kraj 11 700 godina dugog razdoblja holocena.

Moderno doba čovjek je postupno stvarao kroz više etapa industrijske revolucije: početak je bio parni stroj Thomasa Newcomena 1712. g. kojeg je poboljšao James Watt. On je svojim izumima povećao učinkovitost parnog stroja od 0,5 do 18 %. Primjerice, 1910. g. parni strojevi su postizali uz potrošnju 1 kg kamenog ugljena srednje kvalitete oko 1,4 kWh dobivene radne energije pare. Izumima se tražio porast učinkovitosti strojeva!? U daljnjoj etapi industrijske revolucije najvažniji su bili izumi Otto i Disel motora s unutrašnjim izgaranjem, te primjena izuma Nikole Tesle[i] kod električne struje. Krajem 1938. njemački kemičar Otto Hahn otkrio je nuklearnu fisiju, proces kojim je bilo moguće stvoriti lančanu nuklearnu reakciju. Bio je to početak atomskog doba, stvaranja  atomske bombe i reaktora za dobivanje  električne energije. Slijedi početak digitalizacije, odnosno početci razvoja informatike i kompjutorizacije. Danas imamo vodeće izume u robotici i umjetnoj inteligenciji.  Zemlja je opasana  kablovima od bakra, aluminija, stakla, željezničkim tračnicama i  avio  koridorima. Informacije „putuju“ satelitima od jednog kraja  Zemlje do drugog, gdje se svi osječamo da smo dio jednog sela. Sve te etape razvoja doživljavamo kao napredne učinke modrenog doba. Ali...


Prije izgradnje  vodovoda 1982 -1990 godine   voda se nosila u posudama i brenti iz izvora. Danas treba  0,3 do 0,5 kWh energije za protok  jednog  kubnog metra vode do potrošača.

Iskorištavanje resursa Jevonsov učinak

Već u počecima primjene parnog stroja mnogi su bili zabrinuti da se rezerve ugljena brzo smanjuju. Tada su stručnjaci smatrali da bi poboljšanje tehnologije smanjilo potrošnju ugljena. Jevons je tvrdio da je ovo gledište netočno. Jevons je primijetio da je potrošnja ugljena jako povećana nakon što je James Watt predstavio parni stroj, koji je uvelike poboljšao učinkovitost parnog stroja. Jevonsov učinak postaje sindrom ili skup više nepovoljnih elemenata, koji se ogledaju primjerice kod nestašica vode, čistog zraka, šuma i ostalih sirovina i hrane. Zamislite koliko stabala treba posjeći da se otisne na papiru e-mail ili pismo koje se jednim klikom preko Interneta pošalje na tisuću adresa širom Zemlje.

Potrošnja i rasipanje  vode 

Moderno doba stvorilo je niz „bojnih polja“ zbog nestašica vode, energenata, različitih metala i hrane i ogromne količine otpada i smeća.

Voda se nosila u brenti i škafovima s izvora. Prije 40 godina počinje se graditi vodovod u našem selu. Vodovod je tekovina modernog doba, gdje se susrećemo s Jevansovim učinkom, jer se zalihe vode smanjuje zbog prevelikog iskorištavanja. U jednoj njemačkoj televizijskoj emisiji tvrdilo se kako u njihovim podzemnim rezervama nedostaje vode u količini jednog Bodenskog jezera. Treba li se racionalizirati potrošnja vode? Da, to je jedna od strategija, htjeli mi to ili ne. U Arapskom svijetu vodu dobivaju desalinizacijom, jer imaju zalihe nafte i plina. No i te rezerve energenata su ograničene.

Kad govorim o problemima modernog doba, onda se javlja druga misao, pa ne možemo se vratiti natrag, u prethistoriju. Ja odgovaram da to je točno, ali što je s našim rasipništvom, pohlepom i odbacivanjem u smeće mnogih stvari koje se još mogu koristiti, a nisu u modi. Rasipništvo nas vodi natrag,  a ne u napredak, Odbacivanjem proizvoda i rasipništvom ne možemo stvoriti kapital za obnovu  kanalizacije i vodovodne mreže!  Moramo li graditi novi stadion za nogometaše koji su postali brončani u Katru? To ne znači da moramo stari betonski stadion rušiti umjesto rekonstruirati ga. Jer krpež i trpež drži ovaj svijet.

Zaključak Parola uz koju smo rasli i vrijedila je prije 50 godina glasi: elektrifikacija + industrijalizacija = socijalizam. Sada je valja zamijeniti novom: minimalizacija gubitaka + maksimalizacija učinkovitosti i djelotvornosti = eko-proizvod. To se odnosi na sve procese u održivom gospodarstvu, gdje svim čimbenicima mora biti jasno kako učinkovitost znači izraditi jeftin proizvod, a djelotvornost – pravi proizvod ili uslugu, koja uključuje i odricanje i štednju.

Sretan i miran Božić  uspješnu  i zdravu 2023 godinu  želim od srca svim čitaocima.

[i] Na početku nove 2023. godine u Hrvatskoj smo na euro kovanice stavili lik Nikole Tesle koji je rođen u obitelji pravoslavnog svećenika 1856. u Hrvatskoj, u dijelu tadašnje Austro-Ugarske Monarhije.

ponedjeljak, 28. studenoga 2022.

8 milijardi ljudi

 

1. Uvod. Ovog smo mjeseca svjedoci dvaju uzročno povezanih događaja: ljudska populacija narasla je na osam milijardi ljudi – osammilijardito rođeno dijete jest curica na Filipinima imena Vinice Mabansag. Drugi događaj održao se od 6. do 18. studenog u Egiptu, Sharm el-Sheikh – velika COP 27 UN konferencija o promjeni klime. Naime, čovjek je „kriv“ jer se njegovom brojnošću i aktivnostima stvara godišnja emisija ugljičnog dioksida od 50 Gt. Taj staklenički plin u atmosferi pospješuje njeno zagrijavanje. No brojnost stanovništva na svakom pojedinom kontinentu pritom nema uvijek negativnu ulogu. Primjerice, u Africi živi 1,3 milijarde ljudi koji su odgovorni za samo 3 % emisija ugljičnog dioksida. Što se tiče ublažavanja klimatskih promjena, dionici konferencije na COP 27 složili su se da ograničavanje globalnog zagrijavanja na 1,5 °C zahtijeva brzo, duboko i održivo smanjenje globalnih emisija stakleničkih plinova, odnosno njihovo smanjenje za 43 % do 2030. u odnosu na razinu iz 2019. godine.  Svaki stanovnik naše planete trebao  bi proraditi i postupiti  po 170  UN  ciljeva  održivosti koji su već upisani kao podsjetnik u  mobitelima (Samsung)

Moj treći razred  u školi Lug 1951. godine

2. Kaya formula.  Kaya formula je matematički izraz za grubo računanje utjecaja čovjeka na klimu. Ona kaže da se ukupna razina emisije stakleničkog plina ugljičnog dioksida CO2 može izraziti kao produkt četiri faktora: ljudske populacije, BDP-a po glavi stanovnika, energetskog intenziteta (po jedinici BDP-a) i intenziteta ugljika (emisije po jedinici potrošene energije). Produkt četiri faktora izražen je kroz općenitiju jednadžbu: I = P × A × T (uobičajeno izgovarano „eye-pat>“) kojom se određuje ljudski utjecaj na klimu.

U ovoj formuli I označava utjecaj na okoliš; P označava stanovništvo; A označava potrošnju (konzumerizam), T označava tehnologiju. Nadalje, „eye-pat“ prikazuje elemente globalnog gospodarstva s kojima se može računati i djelovati na smanjenje emisije CO2. U tekstu razmatram samo demografski faktor stanovništvo (P), jer čovjek svakim svojim korakom utječe na okoliš različitim intenzitetom.

3. Stanovništvo – planiranje.  Povijesno gledano,  demografske politike o demografiji su vodile KINA, INDIJA, SAD i RUSIJA, čiji udjeli emisije CO2 su najveći i protežu se u atmosferi po cijelom planetu.

Kina ima 1,452 milijarde stanovnika. Vlada je od 1978. do 2014. uvela politiku pod nazivom „jedno dijete“ za ublažavanje društvenih i ekoloških problema. Prema vladinim objašnjenjima to je spriječilo 400 milijuna rođenja djece. Politika je kontroverzna zbog negativnih ekonomskih i društvenih posljedice, npr. žensko čedomorstvo. U istočnjačkim kulturama, najstarije muško dijete ima odgovornost brinuti se za njegu roditelja u starosti. No godine 2015. dopušta se rođenje i drugog djeteta, ali pod kontrolom vlasti.

Indija ima 1,412 milijarde stanovnika.  Planiranje obitelji u Indiji temelji se na naporima koje uglavnom sponzorira indijska vlada. Od 1965. do 2009. uporaba kontracepcije se više nego utrostručila (s 13 % udanih žena 1970. na 48 % 2009.), stopa plodnosti se više nego prepolovila (s 5,7 1966. na 2,4 2012.), no nacionalna stopa plodnosti u apsolutnim brojevima ostaje visoka, što izaziva zabrinutost za dugoročni rast stanovništva. Indija svakih 20 dana doda do 1.000.000 ljudi svojoj populaciji i sljedeće će godine preteći Kinu.

USA ima 335 milijuna stanovnika. Program za planiranje obitelji provodi se putem Ureda za pitanja stanovništva pri Uredu za javno zdravstvo znanosti i obitelji. Obrazovanje i usluge koje pružaju klinike financirane su iz budžeta i podupiru mlade pojedince i osobe s niskim primanjima. Ciljevi razvoja zdravih obitelji postiže se pomaganjem pojedincima i parovima da odluče trebaju li imati djecu i kada je za to prikladno vrijeme. USA je potrošio 1,3 milijarde dolara za planiranje obitelji. „Fundamentalistički protestanti” imaju veći natalitet od umjerenih i liberalni protestanata.

Rusija ima 146 milijuna stanovnika.  Vladimir Putin uputio je 2006. g. parlamentu da usvoji 10-godišnji program za zaustavljanje naglog pada ruskog stanovništva, uglavnom nudeći financijske poticaje i subvencije za poticanje da žene imaju više djece.

Navest ću još neke zemlje (čiji udio u emisiji CO2 nije značajan) po današnjem broju stanovnika.: Indonezija 280 mil., Nigerija 219 mil., Brazil 216 mil., Bangladeš 168 mil., Meksiko 132 milijuna.

Iran, Izrael i Turska preferiraju porast stanovništva, dok Španjolska i Japan ne potiču porast stanovništva. Ne spominjem neke zemlje koje uvode prisilne abortuse i čak sterilizaciju.

Hrvatska ima 3871833 stanovnika.

Vlast daje različite potpore, naknade i dopuste bračnim parovima kao bi natalitet porastao. Sufinanciraju se jaslice i vrtići, daju se učeničke i studenske stipendije. Natalitet se pokušava povezati s ekonomski mjerama, iako znamo da se prije 80 ili 100 godina rodilo više djece kod siromašnih nego bogatih obitelji. Jednokratnu novčanu potporu za rođenje jednog djeteta u iznosu od 2.328,20 kuna isplaćuje Hrvatski zavod za zdravstveno osiguranje (HZZO), a pravo na nju imaju sve zdravstveno osigurane osobe. Više nam ljudi umire nego se rodi. Stari Grci su imali demografsku politiku: što manje ljudi u gradovima zbog lakšeg upravljanja, a što više u ruralnim prostorima kako bi imali što više vojske.

4. Zaključak

Jasno je da nas je svaki dan sve više na Zemlji a to znači, u prvom redu, da prestajemo biti društvo za odbacivanje proizvedenih roba, jer sada se moraju dijeliti svi resursi na više usta. Zaključci COP 27 mogu se izreći ukratko – kako klimatske promjene postaju svakodnevna stvarnost za sve više ljudi, solidarnost i odgovornost će igrati sve važniju ulogu.

utorak, 25. listopada 2022.

Svjetlosno onečišćenje

Leptir ki oko svijeće leti, najposlije izgori- hrvatska  poslovica.

Svjetlosno onečišćenje povezano je s potrošnjom energije i biološkom raznolikosti. Održivost i štednja energije teme su o kojima danas ljudi često govore zbog potrebe ublažavanja ekoloških, ekonomskih i gospodarskih prilika. No, valja uzeti u obzir neke slične prilike pređašnjih vremena kada su se sijali konoplja i lan te se navečer prela pređa iz kudelje za platno. Moja mi je majka pričala kako moj djed nije dopustio koristiti lampe ili svijeće za osvjetljenje (posvit) kada se navečer prelo, ako je bila mjesečina. On bi rekao: „Vi znate presti na kolovratu i u kmici tj. u mraku.“ Zašto ovu djedovu tvrdnju ne primijeniti i danas te zagasiti uličnu rasvjetu u noći punog mjeseca (Vidi tablicu 1).


Kolovrat uspomena na majku koja je prela i pri mjesečini


Cilj nam je minimalizirati potrošnju električne struje i emisiju CO2. Kod kupnje žarulje moramo se pozabaviti njezinom svjetlosnom učinkovitošću. Primjerice, svjetleća dioda ili LED žarulja (light-emitting diode) snage 7 W daje količinu svjetlosnog toka od 600 lumena (lm) kao i žarulja sa žarnom niti od 50 W. 1 lumen je onaj svjetlosni tok koji daje točkasti izvor svjetlosti od 1 kandele u prostorni kut od 1 steradijana. Tako, primjerice, petrolejka ima svjetlosni tok od 100 lumena, električna žarulja od 100 W 1750 lumena, a halogena žarulja od 400 W 40000 lumena.



Da bismo mogli tehnički opisivati različitu potrošnju potrebno je sedam osnovnih mjernih veličina (duljina, masa, vrijeme, električna struja, termodinamička temperatura, količina tvari i svjetlosna jakost) usporediti s odgovarajućih sedam mjernih jedinica koje prepoznajemo po znakovima: m = metar, kg = kilogram, s = sekunda, A = amper, K = kelvin, mol = mol i cd = kandela. Dalje, iz optike i fotometrije za razumijevanje problematike važno je nabrojiti ostale fotometrijske mjerne veličine s mjernim jedinicama. Vidi tablicu 2.



Vanjsko svjetlosno onečišćenje skupo je na druge načine. Međunarodna udruga za tamno nebo procjenjuje da se 30 posto toga rasipa. Što se tiče troškova, to iznosi 3,3 milijarde dolara. To je također ekvivalentno 21 milijunu tona ugljičnog dioksida koji se ispusti u atmosferu svake godine, a to je samo od svjetala u Sjedinjenim Državama. Svake godine trebalo bi posaditi 875 milijuna stabala kako bi se nadoknadile sve te emisije. Prema američkom Ministarstvu energetike, 13 posto električne energije koju koriste domaćinstva je za vanjsku rasvjetu, a 0,5 kilovat-sati energije po kući gubi se zbog loše rasvjete. Godišnje se u Sjedinjenim Američkim Državama potroši oko 120 teravat-sati energije samo za osvjetljavanje ulica, parkirališta i drugih otvorenih prostora. Hrvatska troši oko 726 kWh po osobi električne energije za istu svrhu.

Zakon o zaštiti okoliša definira svjetlosno onečišćenje na sljedeći način: "Svjetlosno je onečišćenje promjena razine prirodne svjetlosti u noćnim uvjetima uzrokovana unošenjem svjetlosti proizvedene ljudskim djelovanjem." Dobivena vrijednost od 36 cd/m2 po stanovniku, nažalost, prilično je velika, što pokazuje mogućnost poboljšanja javne rasvjete i smanjenja rasipanja električne energije. https://hrcak.srce.hr/file/107383

Na fotografijama noćnog neba vidi se kako je Zagreb jednako osvjetljen kao i Beč i Budimpešta, iako je površinski i po broju stanovnika daleko manji. Čitam, te pozdravljam kako se u mom rodnom gradu stara ulična rasvjeta zamjenjuje LED rasvjetom. Svjetiljke LED ne bi trebale imate više od 30 W za uličnu rasvjetu.

U jesen drveće pod uličnom rasvjetom može dulje zadržati zeleno lišće, što nije dobro. Svjetla također mogu utjecati na biljku koja se oslanja na prirodne cikluse dan/noć, što ne samo da ima implikacije na biljni život već i na divlje životinje koje ovise o njima. Ptice se noću ubijaju na  osvjetljenim zgradama. Više ne vidim krijesnice u noći da svijetle!? Previše izlaganja svjetlu tijekom noćnih sati stoga može biti štetno i za naše zdravlje. U velikim gradovima ne postoji znakovita razlika između noći i dana!?