Monday, May 4, 2009

Energia, Eksergia ja Keskkonnd


Aprilli lõpupoole toimus Araabia Ühendemiraatides Dubai naaberlinnas Sharjah-s neljas rahvusvaheline sümpoosion sarjast Energy, Exergy and Environment Symposium. Esimesed kolm selle sarja üritust toimusid Türgis (2003), Kreekas (2005) ja Portugalis (2007). Üritus toimus Araabiamaade ühes parimas ülikoolis American University of Sharjah, mille asutas aastal 1997 Sharjah Sheiki Dr. Sultan Bin Mohammed Al Qassimi. Aloleval fotol on näha ülikooli peahoone tagumine sissekäik, mina ja sümpoosioni peakorraldaja prof. Mohamed Gadalla.

Kui Seattle-is toimuval konverentsil oli teemaks elektrivõrkude moderniseerimine ning taastuvenergiaallikate ühendamine uue põlvkonna elektrivõrguks, siis Sharjah-s toimunud sümpoosionil lisandus energiatemaatikale ka rõhutatult keskkonnaaspekt. Omaette huvitavaks lähenemiseks ja energiasüsteemide efektiivsuse ning jätkusuutlikkuse kirjeldamiseks oli süsteeme vaadeldud nende eksergilisesest vaatepunktist. Eksergia mõistet ja olulisust on selgitatud allpool.


Sellised konverentsid nagu oli seda Seattle-is toimunud PSCE on loomulikult väga vajalikud, kuna üritusel on konkreetne fookus ühele temaatikale mis võimaldab valdkonnast saada lisaks heale ülevaatele ka erialaseid nüansse sügavuti. Kuid võib juhtuda, et suure tuhinaga üheks konkreetsest teemast rääkides jääb kuulajatel saamata taustainfo ja teema teised tahud. Seega oli IEEE hea just selletõttu, et energiamajanduse ja energiatehnika teemat käsitleti läbi keskkonna- ja eksergiaprisma.


Ürituse programm koosnes 21 erinevast tehnilisest sessioonist, mis oli läbi viidud 125 teadusartikli põhjal esindades 30 riigi teadlaste panust energeetika ja keskkonnateemadel. Teemade skaala oli üsnagi lai, sisaldades selliseid olulisi ning päevakajalisi teemasid nagu:


  • Kütused ja nende alternatiivid
  • „Rohelised“ jätkusuutlikud hooned
  • Taastuvenergeetika
  • Jätkusuutlik areng
  • Energiamajandus tööstussektoris
  • Entroopia ja eksergia analüüs
  • Energeetika, eksergia, keskkonna ja jätkusuutlikkuse modelleerimine
  • Eksergiapõhine arvestamine ja analüüs
  • Energiasalvestus
  • Energiasüsteemide modelleerimine

Kuna üritus toimus Araabia Ühendemiraatides, siis esindatud olid paljud lähisida riigid. Huvitav, kuid igati loogiline, on tõdeda, et näiteks Ühendemiraatides, Iraani, Pakistanis, Saudi Araabias ja ka Indias on suureks energiakulu artikliks just ruumide jahutamine. Ruumide soendamisest seal rääkida pole vaja. Ka Dubais ringi seigeldes sai selgeks, et kohalikule rahvale meeldib viibida jahedas – kõik bürood, korterid, kaubanduskeskused, restoranid, koolid, ülikoolid, konverentsikeskused, taksod ja bussiootepaviljonid on põhimõtteliselt külmkapid, kus minul igal juhul liiga külm hakkas.


Linnapildis võib kõikjal näha minu arvates põhjendamatut energia- ja ressursside raiskamist. Ülepaisutatud valgusreklaamid, ilupeenarde ja palmide üleriigiline kunstlik niisutussüsteem, odav mootorikütus ja liiga palju autosid, kohati puudulik termoisolatsioon soojatõkete vähendamiseks, majade põhjendamatult lühike eluiga – need on vaid mõned näited raiskavast käitumisest. Tuleb mainida, et pilvelõhkuja eluiga on keskmiselt 6-8 aastat, peale mida võetakse hoone maha ning ehitatakse uus, veidi nägusam või kõrgem hoone.



Nagu eespool mainitud oli sümpoosionil energeetikateemasid kajastatud üheskoos keskkonnatemaatikaga. Keskkonnasõbralik mõtte- ja käitumisviis on ju loodavate uue põlvkonna energiasüsteemide üheks eesmärgiks – saavutada väiksem emissioonide tase ja toota energiat puhtamatest ja/või taastuvatest energiaallikatest. Nagu ka ürituse nimest võib välja lugeda vaadeldi sümpoosionil energeetika- ja keskkonnaküsimusi ka eksergilisest vaatenurgast. Olgugi, et esimesel kursusel termodünaamika loengus mainiti nähtust eksergia, oli selle mõiste olemus minu jaoks juba ununema hakanud, kuna sellest isegi energeetikute hulgas üldiselt ei räägita. Kui ma olin taibanud eksergia mõiste tähendust ja olemust, siis tundus mulle see täiesti loomulik ja vajalik aspekt energeetikale täienduseks.


Eksergia on termodünaamilise keha võime teha tööd ehk energiahulk, mida on võimalik kasulikult kasutada. Kui energia jäävuse seadusekohaselt on suletud süsteemi energia jääv, siis selles samas suletud süsteemis eksergia võib täielikult hävineda näiteks kasvõi hõõrdekadude tõttu. Öeldakse ka, et eksergia mõõdab süsteemi ja keskkonna vahelist “kaugust.“ Teisiti võib öelda, et eksergia kasutuselevõtuga saab analüüsida (energia)süsteemi omahinda looduskeskkonnale ja selle ressurssidele. Näiteks kui elektrijaama katlaenergeetiline kasutegur on 90%, siis eksergiline kasutegur on 50%; kui elektrilise veekuumutaja kasutegur on 33%, siis eksergiline kasutegur võib olla vaid 6%. Eksergiana mõeldes on paremini näha kadude asukohad, mis omakorda motiveerib insenere töötama välja veelgi efektiivsemaid energiasüsteeme.


Sellise valdkondadeülese sümpoosioni IEEE2009 tulemuseks ja mõjuks minule on see, et minu pähe tekib täiuslikum pilt kogu „kompoti“ kohta. Kompoti koostisosadeks on seejuures energiamajandus, energiatehnika, jätkusuutlik areng ja planeerimine, ning süsteemide eksergiline vaatepunkt. Hakkasin rohkem mõistma ja nägema ka muid seotud ning vajalikke aspekte kogu energiatehnika ja energiamajanduse kõrval.



Sümpoosionil osalemine oli võimalik tänu Tarkade Otsuste Fondile ja Euroopa Sotsiaalfondile.