Prof. Jaroslav Šesták, MENg, PhD, DrSc.: Jak je to s oteplováním naší planety Země a jaká je role skleníkových plynů - reflexe nad knihou Václava Klause
Na rozdíl od Al Gora [2], který zastává katastrofický scénář nezpochybnitelného nástupu nevítaného oteplovaní naší planety Země, Václav Klaus [3] představuje ve své knize opačný, prozatím neobvyklý, postoj když cituje řadu autorů a jejich argumenty, kteří podporují názor, že oteplování Země souvisí spíše s přírodními cykly než jenom s činností člověka. Jako ekonom poukazuje na to, že míra lidského bohatství je úměrná stupni technického pokroku, že rezerva zdrojů se zvětšuje s lidským rozsahem vědomostí, že nejsou žádné zdroje, které by existovaly jen sami o sobě bez člověka a že ekonomický rozmach společnosti by měl vést spíše ke zlepšování klimatu než k jeho zhoršování. Jeho kniha [3] se také snaží dát důraz na rozvíjející se ideové rozpory zajištění lidské svobody v kontrastu s udržitelným životním prostředím a s nebezpečím nastupující ideologie environmentalismu [4].
Soustřeďme se ale na otázky možných klimatických změn na naší planetě. V pohledu celosvětového trendu, reprezentovaného např. organizací IPCC (International Panel of Climate Changes), se zdá, že vliv člověka na oteplování je nezpochybnitelný [5,6]. Samozřejmě existují i protichůdné názory (např. petice s podpisy mnoha vědců a odborníků jako Heidelberg Appeal, 1992 nebo Oregon Petition, 1998), které poukazující na to, že neexistuje dostatečně přesvědčivý důkaz, že by docházelo k oteplování planety pouze jen v důsledku lidské činnosti a že nedávná měření to ani nepopírají ani nepotvrzují. Někteří autoři se dokonce pokusili zpochybnit způsob vyhodnocování dlouhodobých teplotních pozorování pomocí vzájemného nastavení různých škál [7] což v současné klimatologii je vyloučené, protože teplota se měří a zaznamenává velice pečivě na nejrůznějších úrovních což následně umožňuje počítat modely klimatických změn v nejrůznějším rozsahu [8]. Vzhledem k tomu, že klima představuje komplikovaný nelineární systém, je však úspěch modelů značně omezený, protože modelování klimatu [8] je poplatné teorii chaosu, kde poměrně bezvýznamná vstupní změna, může zásadně pozměnit výsledek [9], čehož jsme každodenně svědky při předpovědi počasí v odstupu více dní. Jiní autoři sice nezpochybňují, že dochází k jistému (a to nezanedbatelnému) oteplování, přisuzují však tento jev změnám aktivity slunce [10,11], které korespondují s rozsahem slunečních skvrn a souvisejícími změnami magnetické aktivity a nárůstem ultrafialového a měkkého rentgenového záření [11]. Tyto změny pravděpodobně probíhající v jedenáctiletém cyklu, který spolu s dalšími dlouhodobými cykly (88, 210 a 2300 let odvozené na základě izotopové analysy [11]) doprovázejí činnost slunce, přičemž nejkratší, jen 27-denní cyklus rotace slunce, může vnést změny sluneční aktivity až o 0.2 %. Zdá se, že v posledních století sluneční aktivita plynule narůstá a může být součástí jakéhosi opakujícího se tisíciletého cyklu [12], jako bylo např. středověké oteplování (≈950-1300), následném ochlazení během malé doby ledové (≈1300-1850) stejně jako současný trend soudobého oteplování po roce 1850, samozřejmě vždy doprovázené významnými anomáliemi krátkodobého charakteru. Je zajímavé, že Klaus v této souvislosti ukazuje ve své knize [3] jedenáctiletý klouzavý průměr náhodně vybrané oblasti, který zhruba odpovídá měnící se periodě sluneční aktivity a který při dlouhodobém průměru 8,3 C vypovídá, že teplejší dekády byly i v letech čtyřicátých (na čemž se ale mohly podílet rozdílné emise aerosolů, které mohly způsobit nejen zvýšení albeda ale i změnu počtu kondenzačních center jako zdrojů srážení vodních par ve formě dešťů). Jak to ve skutečnosti opravdu je, nelze zatím dostatečně rigorózně zjistit i když existuje řada populárně vědeckých článků [13], které tuto tématikou lidovou formou přibližují, když se snaží poměrně detailně popsat možné trendy, zejména extrapolace postupu teplotních změn s nárůstem koncentrace CO2 v ovzduší. Pokusme se zhodnotit některé odkazy.
Klimatolog Jan Pretel uvádí ve své současné výroční přednášce [6] (založené na výsledcích IPCC, jehož je členem) seriozní odhad možného zvýšení průměrné globální teploty Země v letech 1906-2005 a to o ΔT ≈ 0,74 C zatímco pro interval 1901-2000 jen ΔT ≈ 0,6 C (přičemž připomíná, že poslední dekáda byla nejteplejší). Ukazuje také, že pevnina se otepluje rychleji než oceán a že oteplování střední troposféry je konzistentní s oteplením zemského povrchu. Proces oteplování probíhá nehomogenně, protože severní polokoule vykazuje ΔT ≈ 0,6 C zatímco jižní jen 0,3 C. Také různé zeměpisné polohy se od sebe liší, když pro polohu nad 65 stupňů severní šířky je ΔT ≈ 1,5 C oproti globální změně jen 0,4 C. Poukazuje, že trend výparu vodní páry nad oceány se každých deset let zvyšuje o 1,2 % čímž vysvětluje nárůst extrémních srážek (a teplot) v posledním desetiletí. Jeho emisní scénáře předpokládají vzrůst tepoty o 0,2 C každých deset let a zatím nepředpověditelné prolínání nejrůznějších klimatologických jevů. Závěrem se přiklání k názoru [6], že klimatické změny jsou realitou budoucnosti, že budou regionálně nehomogenní ale co je důležité, že vliv činnosti člověka nelze ani přeceňovat ani podceňovat.
Nejjednodušší fyzikální zhodnocení lze provést na základě odhadu teploty země jako zidealizovaného černého tělesa [14,15], Tčt. Tato teplota je funkcí čtvrté odmocniny podílu solární konstanty (neboli tlaku záření ve vzdálenosti Slunce-Země [16], tj. 1,365ｘ103 [W m-2]) se čtyřnásobkem toku energie jednotkovou plochou černého tělesa (5,67ｘ10-8 [W m-2 K-4]), tj. Tčt ~= 278,5 K neboli 5,4 C. Solární konstanta je závislá na teplotě slunce, Tsl (odhadnuté na základě maxima vlnové délky dopadajícího záření, tj. pro λmax= 475 nm je Tsl ~= 6072 K). Pokud by se teplota Tsl snížila o 1%, tj. na cca 6000 K (λmax ~= 480 nm) snížila by se teplota Země jako Tčt o zhruba 3 C a to na pouhých 2,2 C.
Skutečná teplota Země, T, je ale komplexní funkcí odrazu dopadajícího slunečního záření (albeda Země), A, které činí ~35 % (zprůměrňované přes různé úhly a výšky) a které citlivě závisí na druhu a stavu povrchu (kde mokrý povrch, mraky a prachové částice albedo zvyšují). Dále je T funkcí skleníkového jevu, S, tj. zpětné radiace (v transformované vlnové délce λmax= 8,7 μm), které se vrací zpátky na Zem odrazem od zemské atmosféry, které tak závisí na složení a stavu atmosféry [16-19] a jehož současná hodnota je ~45 %. Potom platí rovnice [15]: T = Tčt1-A)/(1-S1/4 , která ukazuje pro víše uvedené procentní hodnoty A a S aktuální hodnotu teploty T ~= 17 C, zatímco bez albeda (A=0) by byla T ~= 50 C a bez skleníkového jevu (S = 0) jen T ~= – 23 C. Změna albeda či skleníkového efektu o 1% znamená změnu teploty o zhruba třetinu stupně Celsia, což je podstatně menší odezva než na 1% změnu teploty slunce.
Úroveň skleníkového jevu je poměrně spletitá korelace mezi složením atmosféry, zejména odparem a kondenzací vody, vlivu mraků nacházejících se různých výškách [16-19], atd. Ve většině analýz se ale setkáváme s poněkud přeceněnou úlohou CO2, která spočívá v (možná) mylném výkladu relativní účinnosti CO2, kde i řada ekologických expertů považuje CO2 za hlavního a jediného strůjce skleníkového jevu a tudíž i našeho nejvýznamnějšího civilizačního nepřítele. Např. i odborně-populární kniha [20] (str. 278) udává v přehledu skleníkových plynů jako hlavní zdroj CO2 (uvádí jeho efektivitu plných 64%) avšak v tabulce zcela chybí údaj pro vodní páru. Stejně tak IPCC zpráva z letošního roku [5] detailně zpracovává možný vliv jednotlivých přispěvovatelů ke skleníkovému efektu a ukazuje, že nárůst CO2 zvyšuje průměr radiačního působení o 1,7 W/m2, bohužel opět v této tabulce chybí jakékoliv zmínka o vodní páře. Na druhé straně existují data, která jsou v protikladu s těmito údaji a která ukazují [21-25], že to je právě vodní pára a množství jejího odparu, která má zásadní podíl na velikost skleníkovém efektu. V amerických satelitních pozorování z roku 2001 [21] je uvedeno rozdělení vlivu jednotlivých plynů (v %) na velikost skleníkového efektu následovně. Vodní pára: příroda 99,7 vs člověk 0,1, oxid uhličitý: 0,12 vs 0,011, metan: 0,07 vs 0,015, ostatní (např. N2O): 0,1 vs 0,05. To souhlasí i s jinými údaji, které poukazují, že roční, člověkem způsobené emise CO2 , tvoří pouze malou část jeho veškeré koncentrace v atmosféře a k tomu ještě přispívají přirozené požáry (a úmyslné vypalovaní lesů). Toto není zanedbatelné sdělení, jistě podnětné pro hlubší studium přirozeného cyklu uhlíku a vymezení působnosti antropogenních emisí CO2 a CH4 (viz např. inventarizace skleníkových plynů, detailně uvedená v ref. [26]). Neméně důležité je vymezeni skutečné role CO2 ve skleníkovém jevu a to jak v jeho primární (absorpční pásy [17,25]) tak i sekundární (např. změna rozpustnosti ve vodě a vliv na její odpařování, zvyšování kyselosti oceánů) podobě. Podle výpočtů Barreta, Bellamyho a Huga [24] by zdvojnásobení koncentrace CO2 mělo zvýšit zpětnou radiaci o cca 3-3,5 W/m2 [5] a tak následně způsobit nárůst teploty o cca 0,6 C, což ale ve skutečnosti je pouhých 0.2 C. Kurc a Petrisko argumentují [25], že absorpční okno CO2 je už v současné době téměř vyčerpáno [22] a další zvyšování koncentrace CO2 by se nemělo výrazněji projevit ve zvětšování skleníkového jevu. Tomuto tvrzení oponuje Pretel [25] s poukazem na relativní absorpci skleníkových plynů v různých výškách (pro absorpce při zemi a v 10 km výšce cituje [18], což však ukazuje společná data absorpce jak pro dopadající tak odražené záření) ), kde absorpční schopnost CO2 s výškou sice narůstá (protože voda v těchto výškách vymrzá) ale, na druhé straně, do těchto výšek už proniká jen malá část zpětné radiace. Pretel [25] tím obhajuje závěry hodnotící zprávy IPCC [5] týkající se výpočtu radiační efektivity CO2 zpochybněné v [25].
Z hlediska postupného spalování přírodních zásob fosilních paliv se podívejme jak to vypadá s dlouhodobými změnami a současným nárůstem koncentrace CO2 [6, 13, 24, 26, 28] (v ppm - částic per milion) ? Uvádí se, že hodnota dnešní změny je cca 100 ppm (dosahující tak soudobého maxima kolem 380 ppm), což by v kontextu extrapolace dlouhodobých změn mělo mít za následek zvýšení teploty až o 10 C což však odporuje skutečně indikované (řádově menší) změně. Stejně drasticky ale narostla i koncentrace CH4 cca o 1000 ppb (na ≈1900 ppb, částic per bilion) a oxidy dusíku vzrostly za poslední desetiletí o cca 100 ppb (na ≈ 320 ppb) což poskytuje celkový údaj jejich nárůst od roku 1850 [6] o 18% pro N20, 35% pro CO2 a dokonce 140 % pro CH4 , přičemž role metanu je často podceňovaná, zejména s ohledem na budoucnost a možný nárůst jeho koncentrace v ovzduší jako důsledek eventuální těžby usazenin nestabilních sloučenin hydrátů metanu z mořského dna [14]. Připomeňme si, že dlouhodobé koncentrace CO2 v ovzduší oscilovaly zhruba každých sto tisíc let mezi hodnotami cca 200 ppm (minimum v době ledové) a 280 ppm (maximum v době meziledové) a že dnešní odhad jakési mezní (téměř katastrofické) koncentrace (ještě tolerované přírodou) je pouhých 450 ppm (~= jakási virtuální hodnota blíže nespecifikovaná). Odhad vývoje ukazuje [13], že při současném trendu stálého zvyšování koncentrace CO2 dosáhne se za 50 let úroveň emisí ≈1013 kg CO2 do ovzduší tj. dosažení imaginární hodnoty až 800 ppm (ΔT ≈ 5 C) zatímco při udržení současné stavu emisí vzroste v roce 2057 hodnota ppm na 550 (ΔT ≈ 3 C) a při snížení současných emisí o polovinu nemělo by se dosáhnout kritické hodnoty 450 ppm, čímž by se zajistil přijatelný vzrůst teploty jen o cca 2 C.
Kurc a Petrisko [25] však zpochybňují tyto údaje a na základě výpočtů, které stavějí na ref. [28], kde používají pro odhad radiačního efektivity (F) CO2 jednoduchý vzorec ΔFCO2 = 5,4 log (C/Co) kde násobné konstanta 5,4 odráží současné složení atmosféry (a kde nejsou zahrnuty možné korekce v důsledku vysycení absorpčních oken či interferenčních pásů CO2 s jinými plyny, zejména H20). Např. při výpočtu zdvojené koncentrace CO2 se počítá s nemněnou atmosférickou koncentrací všech ostatních plynů a jednotkovou definiční hodnotou Co vztaženou na rok 1750. Potom pro současnou hodnotu ppmCO2 = 380 a ΔFCO2 = 5,4 log (380) = 32,07 W/m2 platí pro zdvojnásobenou koncentraci CO2 ΔFCO2 = 5,4 log (760) = 35,81 W/m2 což povede ke zvýšení radiačního působení CO2 o 3.74 W/m2 tj. o 11,7%. Podle tohoto výpočtu také vyplývá, že od počátku průmyslové revoluce se radiační působení CO2 do roku 1995 zvýšilo o 4,44 % a do roku 2005 o 5,36% z čehož vyplývá důležitý důsledek, že 20-35% zvýšení koncentrace CO2 zmíněné v předchozím textu, je vlastně jakási „změna změny“ [25], neboli přibližně jen 20-35% z vypočítané hodnoty 4,44%. Je zřejmé, že přes odpovědné úsilí řady vědců, zde stále hledáme vysvětlení řady otázek kolem skutečné úlohy CO2 ve skleníkovém jevu [29] a samozřejmě i jeho možných interakcí.
Je však neoddiskutovatelné, že po technické revoluci nastala nezanedbatelná fluktuace v přirozeném vývoji světa a to v důsledku nastolení věku techniky, který v roce 1850 přinesl místo přirozených zdrojů (voda, vítr, tažná zvířata) spalování fosilních paliv, které se na planetě Země hromadily po miliony let. Následný vynález parního stroje, byl doprovázený vybudováním teoretického popisu využití tepla zvaného termodynamika [30-33], který se ve svém základě nezměnil ani pro další vývojové stupně strojů, které používají jako energetický převodník teplo (spalovací motory, turbiny, atd.). Je dobré si připomenout, že průměrná efektivita (využitelnost) těchto (moderních) tepelných strojů se dnes pohybuje kolem jedné třetiny z čehož vyplývá drastické ponaučení, že více než dvě třetiny dnešní energetické výroby tvoří tepelný odpad absorbovaný ovzduším [33], což není zanedbatelný dozvuk lidské činnosti. To platí i pro nukleární reaktory, kde je to opět teplo, která zprostředkovává energetickou konverzi, rozdíl je jenom v množství a kvalitě odpadních plynů, což ekologicky upřednostňuje právě nukleární energetiku.
Zmínili jsme se, že tisícileté koncentrace CO2 v ovzduší oscilovaly zhruba každých 100 000 let a je otázkou jestli její současná 150ti letá fluktuace už dosáhla proporcionální (přirozené) fluktuace, které nastaly např. v důsledku sopečných erupcí, masivních požárů či dopadů meteoritů a které měly zásadní dopad na změnu klimatu. Je zajímavé, že dlouhodobé koncentrace CO2 (v daných klimatických období) odpovídají statisícileté excentricitě téměř kruhovému oběhu Země kolem Slunce [11, 13] a že související malá změna vzdálenosti Země od Slunce (tato vzdálenost je maximální 1,52 a minimální 1,47ｘ1011 [m] a vystupuje v druhé mocnině jmenovatele vzorce pro výpočet solární konstanty [16], která se tak mění v rozmezí 3-5 %) způsobuje tak drastické klimatické a teplotní změny. Energetická souvztažnost Země a Slunce je ovlivněna nejen cyklickými periodami sluneční aktivity [11] ale i dalšími faktory složitého vlivu gravitace okolních planet, jako je precese zemské rotační osy, (která se zhruba mění každých 23 tisíc let, když polovinu uvedené doby je více ozářena jižní a pak severní polokoule), dále je to pomalá změna úhlu rotace, (která se mění v průběhu každých 41 tisíc let) a řada dalších anomálií, které se projevují a opakují v různých časových intervalech s různým stupněm vzájemného ovlivňování. Ve smyslu těchto dlouhodobých cyklů se ale zdá, že přesto že dochází k faktickému oteplování planety, jsme na cestě k dalšímu zalednění a to v průběhu již několika málo desetitisíciletí.
Je zatím nezodpovězenou otázkou, zdali se vyplatí poskytovat obrovské finanční dotace na boj proti klimatickým změnám, zejména na snižování emisí CO2 v hospodářsky vyspělých státech omezováním přirozeného rozvoje ekonomie [3] (když Indie a Čína velice rychle dohánějí velikost emisí produkovaných v USA a Evropě bez jakéhokoliv omezovacího trendu) nebo budou-li tyto peníze efektivněji využity pro vytvoření vhodného prostředí jak se těmto změnám přizpůsobit [34]. Každopádně tento stav nabádá k hledání a zavádění nových technologií a napomáhá prudšímu rozvoji vědy a techniky, i když rasantní řešení potřeb energetiky by spíše potřebovalo zásadní vědecký objev v oblasti konverze či akumulace energie než jen zefektivnění stávajícího. Porovnáme-li péči o zdraví člověka, kde se vyvinuly dříve nemyslitelné metody sofistikovaného léčení, nachází se právě péče o lidské ovzduší ve velkém zpoždění. Vítaným (i když prozatímním) krokem je zabudovávání nejrůznějších bez-emisních zdrojů alternativních energií do konservativní energetické sítě, což ale není bezvýhradným řešením, protože přináší jiné druhy problémů [14], zejména nepravidelnost dodávek [35, 36] a často zamlčované vysoké pořizovací náklady, včetně nutnosti vyrobit a následně použít materiály, jejichž příprava je spojená s vysokými emisemi CO2.
Pokus o návrat k do doby před technickou revolucí a zároveň potvrzení názoru, že člověk si vždy najde alternativní cestu jak si zajistit zdroj energie [3], by se mohla postarat biopaliva jako náhražka fosilních paliv. To však není jednoduché řešení protože si vynucuje osetí velkých ploch zemědělské půdy např. kukuřicí nebo sójou, což opětovaně přináší (často nepřiznanou) erozi půdy a znečištění vody, potřebu rozsáhlé aplikace hnojiv a mechanizace při zajišťování dostatečných výnosů, dále i nezanedbatelné nebezpečí úniku dusíku z půdy do ovzduší v období dešťů (vytváření tzv. mrtvých zón), atd. I v tomto „ekologickém“ scénáři musíme připustit, že jsme svědky procesu, který můžeme dokonce přirovnat k ekologické „katastrofě“, která v minulosti změnila a mění původní biotopy v „kulturní“ krajinu [3, 14], když se už dříve zavedly zemědělské a lesní monokultury a dokonce se tak mohlo ovlivnit klima (vymýcení lesů v důsledku intenzivního hospodářství, výroby kovů a skla) a je otázkou jestli to bylo dobře nebo špatně (a pro koho). Ekologicky uvědomělý automobilista jezdící na etanol se tak vlastně vědomě zúčastňuje na devastaci pralesa a jeho přetvorbu na třtinové či kukuřičné plantáže, na možném nárůstu cen životně důležitých potravin a tak i chudoby v některých regionech světa. Dovedeme si představit, že není nic horšího než dělat efektivněji to co bychom neměli dělat vůbec, ale rozlišit do budoucna co je co většinou nedovedeme.
Připomeňme si možnosti a dopady předpokládané aplikace biopaliv založené jednak na fermentaci cukru a jeho transformaci na etanol a jednak na chemické alternaci olejnatých bioproduktů na tzv. biodiesel. Ve srovnání s klasickou naftou (100%) má biodiesel energetický obsah 86% a etanol jen 67% a k tomu musíme započítat i energetické náklady na jejich přípravu, které, v některých případech, se mohou těsně přiblížit ba i překročit energetické výdaje nezbytné pro jejich výrobu. Pokud zhodnotíme úplný produkční cyklus zjistíme, že biopaliva dávají vznik menšímu celkovému množství skleníkových plynů, alkohol z obilí o 22%, z třtiny o 56%, z celulosy až o 80%, zatím co biodiesel o 68% [13]. Při použití jen 10% příměsi se ale snižují emise odpadních plynů jen o několik málo procent. Důležité je však připomenout, že masivní využití (zatím dostatečně neobeznámeného) energetického zpracování celulosy nebo vodních řas, by nikomu neubíralo základní zdroje potravin.
Nejednodušší technologie je v případě cukrové třtiny (nebo cukrové řepy), kde extrahovaná sacharóza se převádí fermentací na alkohol, který se oddělí destilací a kde výtěžek může být až 2300 litrů z 1 akru. Komplikovanější proces nastává u obilí (kukuřice), kde se škrob musí nejprve enzymaticky převést na cukry (obdobně jak se děje při výrobě piva), takže výtěžek z 1 akru je asi poloviční. Hudbou budoucnosti je technologické zvládnutí komplikovaného štěpení celulosy na cukry což nejprve vyžaduje oddělení molekul celulózy od vazebného ligninu (což se iniciuje chemicky a teplem) a následný rozklad realizovaný enzymaticky, takže by se tak dal zužitkovat jakýkoliv zbytkový materiál jako jsou odštěpky dřeva nebo rychle rostoucí trávy a porosty. Tento proces, který by teoreticky mohl poskytnout až desetinásobný výtěžek z 1 akru, je ve stavu hledání vhodných (patrně geneticky modifikovaných) enzymů a bakterií (prototypem se může stát přirozené zpracování celulosy termity). Druhý způsob přípravy biopaliv je pěstování rostlin produkujících olej (sója, řepka), který se oddělí lisování čímž se ušetří energeticky náročná destilace, takže biodiesel má příznivější energetickou bilanci své přípravy. Nedostatkem je zatím relativně vysoká cena a nízký výtěžek (cca 230 litrů z 1 akru). To by mohl odstranit novodobý způsob přípravy biopaliv pomocí kontrolovaného pěstování vodních řas (už dříve známého zdroje olejů) zároveň s využitím jejich příznivé produkční technologie, která může napomoci zkonzumovat masivní množství nevítaného oxidu uhličitého, takže výrobní linka by mohla přímo navazovat na tepelně-emisní výstup spalovacího procesu fosilních paliv (např. ve formě průtočných skleněných dekád nebo i plastových pytlů [13]), takže plošná výtěžnost by se až z tisíci násobila a zároveň se podstatně snížila i energetická náročnost. Co je dnes v oblasti intensivního výzkumu a má k praktickému použití ještě relativně daleko se může stát hitem budoucnosti, pokud ovšem vložíme naše finance, určené pro zmírňování oteplování uvážlivě, kde možná nejefektivnější investicí bude zintenzivnění vědeckého výzkumu.
Varovným signálem vyhroceného environmetalismu a ekonomicky vnucené (ne)rovnováhy jsou státní dotace do alternativních zdrojů. Postupné zdražování elektrické energie, jak výrobcem tak i dodatečným ekologickým zdaněním, je kuriózní v tom smyslu, že tento druh energie je vyráběn relativně čistě (s kontrolovaným dopadem na kvalitu ovzduší a to zejména v nukleárních elektrárnách) i když probíhá stále málo efektivním (tepelným) procesem (zatím nic jiného neumíme). Zvyšování cen elektrické energie pak vede k nežádoucímu spalování všech možných odpadů (plasty, pneu, atd.) a to zejména v domácnostech (které stát v minulosti podvedl podporou přímotopů, když potřeboval odůvodnit stavbu Temelína, který jsme ČEZu zaplatili z našich daní) což následně vede k vytváření neúnosného znečišťování atmosféry lokálními emisemi, na jejímž následném vyčištění pak spotřebujeme enormní množství finančních prostředků. Technická revoluce odstranila před 150 lety místní „ohníčky“ (které stále ještě existují v mnoha rozvojových zemí) tím, že spalování se lokalizovalo do továrem a elektráren, u kterých se v průběhu vývoje sofistikovaného spalování, podařilo dosáhnout maximálního snížení emisí. Je velkou ironií, že v honbě za vysokými zisky, pak ztechnizované společnosti dneška tlačí civilizační vývoj zpět do předindustriální doby místních „ohníčků“ (vnuceným topením v rozdrobených tepelných zdrojích jednotlivých domácností). Vysoká cena elektrické energie je způsobena jejím evropským nedostatkem v důsledku nepřirozené (a neprozíravé) regulace v některých západních zemí, kde ekologové prosadili krátkozraké odmítání nukleární energie, jako potenciálního environmentálního nebezpečí spojeného s risikem nukleárního odpadu [37]. Následná místní drahota energie postihuje české obyvatelstvo, které platí energii stejně draze jako v Německu ale přitom dostává plat několikanásobně nižší, přičemž výrobce má obrovské zisky a poskytuje vlastní platy srovnatelné s Německem, ale to už je jiná tématika.
Naskýtá se řada nezodpovězených otázek, které bychom měli řešit v rámci mezioborového porozumění nelehké úlohy soužití naší civilizace s přírodou, mezi kterými bychom neměli opomenout ani ekonomická hlediska a úvahy o reálném životě společnosti. V tomto ohledu poděkujme Václavu Klausovi, že měl odvahu napsat netradiční pohled na problém možného oteplování [3] a tím rozvířit potřebnou diskusi (včetně popudlivých reakcí), což povede k širšímu porozumění problematiky stejně jako přináší existence ostatních odborných a vědecko-populárních článků [13]. Kniha Václava Klause je zdařilé dílo, které stojí za přečtení všem, kdo se o ekologii zajímají a kteří by měli ocenit jeho, u nás zatím nestandardní, pohled ekonoma na problémy ekologie [3] a které zároveň přináší nezbytné osvěžení problematiky vnesením potřebné interdisciplinarity.
Podpořeno grantem GA AV ČR A100100639 a výzkumným záměrem FzÚ AVČR v.v.i. č. AVO 210100521 a ZČU MŠMT č. 4977751303)
Literatura:
[1] F.J. Studnička „Zábavy hvězdářské“ Kolář, Praha 1878, str 104: „Mimořádné povětrnosti“ (podle J. Strnada „Chronologisches verzeichniss der Naturbegebenheiten – Böhmen 633-1700“)
[2] A. Gore: „An Inconvenient Truth“. Bloomsbery 2006. Český překlad „Nepříjemná pravda“. Argo, Praha 2007.
[3] V. Klaus: „Modrá, nikoliv zelená planeta - co je ohroženo: klima nebo svoboda?“ Dokořán, Praha 2007.
[4] Udělení Nobelovi ceny míru A. Gorovi za jeho zagitovanou propagaci fatálních důsledků předpokládaných klimatických změn způsobených zejména člověkem (někdy až v úrovni polopravd) je ukázkou nežádoucího zpolitizování odborného problému (a jeho nevhodného zamíchání s nominací expertní organizace IPCC a její snahy o nalezení jakéhosi „smíru“ s přírodou). Doufejme, že A. Gore nepoužije peníze na další zlepšení svého luxusního bydlení, propagandy a další vyhrocení energetické náročnosti svého života.
[5] Kolektiv: „Klimatická změna 2007: Fyzikální základ“ - Čtvrtá hodnotící zpráva IPCC - Mezivládního panelu pro změny klimatu (český překlad J. Kalvová: http://www.chmi.cz/cc/doc/SPM_WG_I.pdf)
[6] J. Pretel „Dopady a rizika klimatické změny“ přednáška pro Český národní výbor pro omezování katastrof, Praha, červen 2007 (http://www.chmi.cz/katastrofy/pretel/607.pdf)
[7] R. McKitrick: „Is the Climate Really Changing?“ Fraser Forum, Fraser Institute in Vancouver, April 2005 a v časopise Energy and Environment 16 (2005) 633
[8] J. Kalvová “Klima a jeho změny: jak se dělají výhledy do budoucna“ přednáška pro Akademii věd ČR, Praha, říjen 2007 http://meop35.troja.mff.cuni.cz:11180/data/prezentace/)
[9] E.N. Lorenz, J. Atm. Sci. 20 (1963) 268
[10] S.K. Solanski, I.G. Usoskin, B. Kromer, M. Schussler, J. Beer, Nature 431 (2004) 1084
[11] „The Sunspot Cycle“ NASA/Marshal Solar Physics, (http://solarscience.msfc.nasa.gov/SunspotCycle.shtml)
[12] S.F. Singer, D.T. Awery „Unstoppable Global Worming Every 1500 Years“ Rownan-Littefield, Lanham 2007
[13] B. McKibben „Confronting Carbon: carbon´s new math“, National Geographic 212 (2007) 33 a J.K. Bourne „Green dreams: biofuels – boon or boondoggle“ ibbid, str. 38.
[14] J. Šesták, Chem.Listy 101 (2007) 832
[15] J.J. Mareš: Soukromé sdělení a texty přednášek „Scientific World“ na New York University, Praha 2006
[16] Detailnější rozbor jednotlivých vlivů lze nalézt v klasické knize J. Bednáře „Pozoruhodné jevy v atmosféře“ Academia, Praha 1989, str. 39 „Záření v atmosféře“
[17] P.N. Těrežko (ed): Kurz meterologii - fyzika atmosféry. Hydrometeorolog. Izdatelstvo, Leningrad 1951, str. 169 „Lučistaja eněrgija“.
[18] J.M. Wallace, P.V. Hobbs „Atmospheric Science: an introductory survay“ Academic Press, London 1977
[19] A. Berdwell, L. Hoden „Weather and Climate Studies“ Pretince Hall 2003
[20] V. Bratrych V. (ed): „Živel oheň – energie“. Agentura Koniklec, Praha 2004.
[21] S.F. Singer: Wall Street Journal, Sept. 10, 2001 (data z US Weather Satelite Service).
[22] P. Zámostný, P. Kukla, J.S. Young, Chemické listy 93 (1999) 238
[23] H. Hug, Energy & Environment 11 (2000) 631
[24] J. Barret, D. Bellamy, H. Hug., Energy & Environment 17 (2006) 603
[25] L. Kurc, M. Petrisko, Energetika 57 (2007) 268 a text článku „Skleníkový efekt a role oxidu uhličtého“
[26] P. Fott, J. Pretel „Inventarizace skleníkových plynů“ zpráva projektu „Globální změna klimatu“ Praha 2001, též v časopisu Plyn 7 (2001) 111
[27] J. Pretel, Energetika 57 (2007) 270
[28] G. Myhre, E.J. Highwood, K.P. Shine, F. Stordal, Geophys. Res. Let. 25 (1998) 2715
[29] J. Šesták „Energie, planeta Země a člověk“ přednáška pro Městský úřad Praha 5, Praha, říjen 2007 (připravuje se: http://www.fzu.cz/~sestak
[30] J.M. Hollander „Rushing to Judgement“ Wilson Quarterly, Spring 2003
[31] J. Šesták: „On the Availability, Exploitability and Sustainability of our Energy Resources“ v knize „Promises of Science“ Knut E., Pliska V., Folkers G. (ed.), Collegium Helveticum, Zurich 2006, str. 69.
[32] J. Šesták: „Science of Heat and Thermophysical Studies“ Elsevier, Amsterdam 2005
[33] J. Šesták: „Society, Science and Ecology: progress against survival“ v knize „Heat, Thermal Analysis and Society“ Nucleus, Hradec Králové 2004, str. 277.
[34] B. Lomborg: „Sceptical Environmentalist: measuring real state of the world“, Cambridge University Press 2001. Český překlad „Skeptický ekolog“. Dokořán, Praha 2006.
[35] R. Hladík, Vesmír 84 (2005) 385
[36] P. Svoboda (ed.): „Zdroje a výroba elektrické energie“ Speciální číslo Čes. Čas. Fyz. A2 (2002), Vol. 52
[37] Nalezení přírodních historických nukleárních reaktorů v západní Africe (Okla, Gabun) ukazuje, že nukleární energie patří mezi přirozené energetické zdroje, když dostatečně vysoká lokální koncentrace uranu 235 mohla v dávné minulosti nukleární reakci nejen započít ale i dlouhodobě samo-regulovat pomocí vodní páry, která vznikala při zvýšené teplotě a fungovala jako neutronový moderátor (zpomalovač). Poměrně malá časová difúze (průnik) nukleárního odpadu do okolní zeminy v rámci milionu let napovídá, že to s problémy bezpečnosti současných úložišť nukleárního odpadu není o nic horší než jsou problémy risika narůstajícího množství CO2 v atmosféře, ke kterému nukleární energetika nijak nepřispívá a tím ji lze považovat za ekologickou. J.H. Barrow „The Constants of Nature“ J. Cape, London 2002, český překlad „Konstanty přírody“ Paseka, Praha 2005, str.203.
reklama
Autor působí v Sekci fyziky pevných látek Fyzikálního ústavu AV ČR a na Fakultě aplikovaných věd Západočeské university.
