Kümneleheküljeline ülevaade (Taastuvenergiast ilma udujututa)

Kümneleheküljeline ülevaade

Me sõltume fossiilkütustest ja see ei ole jätkusuutlik. Arenenud maailm saab $80 %$ energiast fossiilkütustest, Suurbritannia $90 %$ . See on jätkusuutmatu kolmel põhjusel.

Esiteks saavad kergesti kättesaadavad fossiilkütused ühel päeval otsa, seega peame lõpuks energiat saama kusagilt mujalt.

Teiseks on fossiilkütuste põletamisel kliimale mõõdetav ja väga tõenäoliselt ohtlik mõju.

Joonis 1: Süsinikdioksiidi (CO₂) kontsentratsioon (miljondikosades) viimase 1100 aasta jooksul, mõõdetud jääpuursüdamikesse lõksu jäänud õhust (kuni 1977. aastani) ja Hawaiil otse õhust (1958. aastast). Mulle tundub, et vahemikus 1800 pKr – 2000 pKr juhtus midagi uut. Ma olen ära märkinud 1769. aasta, mil James Watt patentis aurumasina. (Esimene töötav aurumasin töötati välja 70 aastat enne seda, 1698. aastal, kuid Watti oma oli märksa tõhusam.)

Ohtliku kliimamuutuse vältimine ajendab meid viivitamata oma fossiilkütuste tarbimises muudatust tegema.

Kolmandaks, isegi kui me ei hooli kliimamuutusest, näib drastiline muudatus Suurbritannia fossiilkütuste tarbimises targa sammuna, kui hoolime tarnekindlusest: jätkuv Põhjamere nafta- ja gaasivarude kiire ammendamine paneb fossiilisõltuvuses Suurbritannia üsna pea sõltuma ebausaldusväärsete välismaalaste impordist. (Loodetavasti ikka märkate mu irooniat.)

Kuidas vabaneda fossiilkütuste sõltuvusest?

Nõuannetest teemal „kuidas olukorda muuta“ ei ole puudust, kuid avalikkus on segaduses, kas need skeemid ka tegelikult parandavad midagi või on lihtsalt viigilehed. Inimesed on põhjusega kahtlustavad, kui firmad ütlevad meile, et nende „rohelise“ toote ostmisega oleme „oma osa täitnud“. Sama mures on nad riikliku energiastrateegia pärast. Kas „detsentraliseerimine“ ning „soojuse ja elektri koostootmine“ on näiteks piisavalt rohelised? Valitsus tahab, et me nii arvaksime. Kuid kas need tehnoloogiad tõesti vabastaksid Suurbritannia kliimamuutustega seotud kohustustest? Kas tuulepargid on „kõigest žestid, millega meie juhid tõestavad oma keskkonnahoidlikkust“? Kas tuumaenergia on hädavajalik?

Me vajame plaani, mis on tasakaalus, st kus taastuvenergiat toodetakse sama palju kui energiat tarbitakse. Hea uudis on, et sellise plaani saab tõesti koostada. Halb uudis aga, et selle rakendamine saab olema keeruline.

I osa – Arvud, mitte arvamused

Raamatu esimeses osas arutletakse selle üle, kas selline riik nagu Ühendkuningriik, mida on teatavasti rikkalikult õnnistatud tuule-, laine- ja loodete ressurssidega, saaks oma taastuvatest energiaallikatest ära elada. Me kuuleme tihti, et Suurbritannia taastuvad energiaallikad on „tohutud“. Kuid teadmisest, et energiaallikas on „tohutu,“ ei piisa. Meil on vaja teada, kuidas see suhestub ühe teise „tohutuga“ - nimelt meie tohutu tarbimisega. Selliste võrdluste tegemiseks on meil vaja numbreid, mitte arvamusi.

Kui kasutatakse numbreid, muudab nende suurus need tihtipeale hägusaks. Numbreid kasutatakse mulje avaldamiseks, sõnasõjas punktide võitmiseks, teavitamata jätmiseks. Minu eesmärk on seevastu tuua välja ausad faktidel põhinevad numbrid nii, et need oleks arusaadavad, võrreldavad ja meeldejäävad. Need numbrid on muudetud arusaadavaks sellega, et on väljendatud igapäevastes personaalsetes ühikutes. Energiat väljendatakse kilovatt-tundides ( $k W h$ ) elaniku kohta, samades ühikutes, mida võib näha tavalisel elektriarvel; ja võimsust kilovatt-tundides päeva kohta ( $k W h / p$ ), samuti ühe elaniku kohta. Joonisel 2 on näitena võrreldud mõningaid suurusi neis ühikutes. Punases tulbas (tarbimine) on näidatud, et kui sõita tavalise autoga päevas $50 k m$ , kulutab see päevaga $40 k W h$ energiat. Paremal pool, rohelises tulbas (tootmine), on välja toodud mõned taastuvad energiaallikad: kui katta $10 %$ riigi territooriumist tuuleparkidega, toodaks see päevas elaniku kohta $20 k W h$ elektrienergiat.

Joonis 2: Paari energiat tarbiva tegevuse võrdlus Suurbritannia kolmest allikast pärit taastuvenergia kujuteldava tootlusega. Vasakul (punane tulp) on näha, et kui sõita päevas $50 k m$ , kulub selleks (päevas) energiat $40 k W h$ , ja kui võtta igal aastal ette üks pikamaalend, kulub selleks päevas $30 k W h$ (aasta keskmine). Paremal (roheline tulp) on näha, et $10 %$ Suurbritannia tuulisemate alade katmine rannikutuuleparkidega toodaks päevas elaniku kohta $20 k W h$ energiat; iga lõunapoolse katuse katmine päikeseküttepaneelidega $13 k W h / p$ elaniku kohta; ja Atlandi ookeani laineid püüdvad laineenergiamuundurid, mis katavad $500 k m$ pikkust rannikuala, toodaksid päevas elaniku kohta $4 k W h$ energiat.

Üks põhjus, miks selliseid personaalseid ühikuid kasutada, on see, et nii on palju lihtsam liikuda Ühendkuningriigi üle arutamisest teiste riikide ja regioonide juurde. Kujutame näiteks ette, et räägime jäätmepõletusest, ja saame teada, et Ühendkuningriigis toodab jäätmepõletus aastas $7 T W h$ energiat ning Taanis $10 T W h$ . ( $1 T W h$ (üks teravatt-tund) on võrdne ühe miljardi kWh-ga.) Aitab see meil mõista, kas Taani põletab rohkem jäätmeid kui Ühendkuningriik? Ehkki teadmine, kui suur on iga riigi jäätmepõletuse kogutoodang, võib olla huvitav, kaldun mina arvama, et tavaliselt tahame teada, kui suur on toodang elaniku kohta. (Lihtsalt teadmiseks: Taanis on see $5 k W h / p$ elaniku kohta; Suurbritannias $0, 3 k W h / p$ elaniku kohta. Seega põletavad taanlased umbes $13$ korda rohkem prügi kui britid.) Rääkides kõigest algusest peale ühe elaniku kohta, on tulemuseks paremini ülekantav raamat, millest ülemaailmsetes energiaaruteludes on loodetavasti kasu.

Kui lihtsad ja ausad numbrid on paigas, saame vastata järgmistele küsimustele:

Kas sellisel riigil nagu Suurbritannia on võimalik hakkama saada oma taastuvenergia allikate najal?
Kas n-ö arenenud tehnoloogiale üleminek laseb meil vabaneda süsihappegaasireostusest ilma, et peaksime muutma oma elustiili?

„Taastuvenergia – ilma udujututa“ esimeses osas illustreerivad arutlusi punane tarbimise tulp, kus on toodud välja mõne energiat kulutava tegevuse energiakulu; ja roheline taastuvenergia tulp, kus on kokku liidetud Suurbritannia potentsiaalsed taastuvenergia allikad.

Punaste tarbimistulpadega tegeledes lükkame ümber nii mõnegi müüdi. Näiteks tuuakse telefonilaadijate vooluvõrku jätmist tihtipeale esile kui näidet keskkonnavaenulikust teost ja inimesi, kes laadijad seinast välja tõmbavad, kiidetakse selle eest, et nad on „oma osa täitnud“. Tõde on aga selline, et tavaline mobiililaadija kulutab päevas kõigest $0, 01 k W h$ energiat. Energiahulk, mis säästetakse telefonilaadija seinast väljatõmbamisega – $0, 01 k W h$ –, on täpselt sama suur, kui üks auto suudab ära kulutada ühe sekundiga. Ma ei taha sellega öelda, et te ei peaks telefonilaadijaid seinast välja tõmbama, kuid ärge laske end lollitada mantrast „ka vähesest on abi“. Telefonilaadija maniakaalne vooluvõrgust eemaldamine on sama hea kui Titanicust teelusikaga vee välja kühveldamine. Minugipoolest tõmmake see välja, kuid saage siiski aru, kuivõrd tilluke žest see on.

Telefonilaadija üheks päevaks seinast väljatõmbamisega säästetava energiahulga kulutab autosõit ära ühe sekundiga. Aastas telefonilaadija seinast väljatõmbamisega säästetava energia hulk on sama, mis kulub ühele kuumale vannile. Telefonilaadija moodustab teie energia kogutarbimisest kõigest murdosa. Kui igaüks panustab vähehaaval, siis ka saavutame üsna vähe.

Veel üks meeldejääv arv on pikamaalendude panus inimese energeetilisse jalajälge. Kui te lendate kord aastas Kaplinna ja tagasi, kulutate selle reisiga sama palju energiat, kui kulub aasta läbi iga päev autoga $50 k m$ sõitmisele.

Üsna märkimisväärse osa Suurbritannia energeetilisest jalajäljest moodustavad asjad. Sissetoodud tööstustoodangut ei loeta tavaliselt Suurbritannia energeetiliseks jalajäljeks, sest nende tootmiseks vajaliku energia kulutas ära teise riigi tööstus, kuid imporditava tööstustoodangu (nagu autod, masinad, kodumasinad, elektroonilised seadmed, raud, teras ja puistlast) energiakulu on vähemalt $40 k W h$ päevas elaniku kohta.

Tabel 1.1 Suurbritannia asjade vool (kg päevas elaniku kohta)

SISSE		VÄLJA
Fossiilkütused	16	Süsinikdioksiid ja muud KHG	30
Kivisüsi	4	Olmejäätmed	1,6
Nafta	4	Taaskasutatakse	0,27
Gaas	8	Põletatakse	0,13
Koguimport	12,5	Ladestatakse prügilasse	1,0
Imporditud toit	1,6	Ohtlikud jäätmed	0,2
Tehasetoodang	3,5	Äravisatud toit	0,3
Vesi	160

Raamatu esimeses pooles tehakse kaks selget järeldust.

Esiteks: selleks, et ükskõik millise taastuvenergiaasutuse panus oleks märkimisväärne ehk vähegi võrreldav meie praeguse tarbimisega, peaks see olema riigisuurune. Näiteks tuleks veerandi praeguse energiakulu katmiseks energiakultuuridega katta $75 %$ Suurbritanniast biomassiistandustega. Selleks, et katta $4 %$ meie praegusest energiakulust laineenergiaga, tuleks $500 k m$ Atlandi ookeani rannikut katta täielikult laineenergia jõujaamadega. Need, kes tahavad elada taastuvenergiast, kuid tahavad samas, et sellega seostuv taristu ei oleks suur ega pealetükkiv, petavad iseennast.

Taastuvenergiarajatised peavad olema riigisuurused, sest kõik taastuvenergiaallikad on nii hajusad. Tabelis on välja toodud mõningate taastuvenergiaallikate energiatootlikkus maa või vee pindalaühiku kohta.

Tabel 1.2:

Power per area of land or water surface
The wind	$2.5 W / m^{2}$
Wind on the sea	$3 W / m^{2}$
Ups and downs	$3 W / m^{2}$
The flow of water at high tides and low tides	$6 W / m^{2}$
Solar panels	$5 - 20 W / m^{2}$
Plants	$0.5 W / m^{2}$
Rainwater (in mountainous areas)	$0.24 W / m^{2}$
Hydroelectricity	$11 W / m^{2}$
Geothermal heat	$0.017 W / m^{2}$
Solar ovens	$0.1 W / m^{2}$
The warmth of the ocean	$5 W / m^{2}$
Concentration of solar energy (in deserts)	$15 - 20 W / m^{2}$

Teiseks. Euroopa keskmine energiatarbimine on $125 k W h / p$ inimese kohta. Nende riigisuuruste taastuvenergiaallikatega oleks võimalik see energiatarbimine katta, kui jätaksime kõrvale majanduslikud piirangud ja avaliku vastuseisu. Kaks suurimat panustajat oleksid päikesepaneelid, mis, kattes riigi pindalast $5 %$ või $10 %$ , toodaksid inimese kohta $50 k W h / p$ ; ja avamere tuulepargid, mis, kattes Walesist kaks korda suurema mereala, toodaksid inimese kohta keskmiselt järgmised $50 k W h / p$ .

Selline röögatu maapiirkondade paneelidega katmine ja briti merede täitmine tuulegeneraatoritega (mis on viis korda võimekamad kui kõik tänapäeva tuuleturbiinid kokku) võib küll füüsikaseaduste kohaselt võimalik olla, kuid kas avalikkus nõustuks selliste ekstreemsete ümberkorraldustega ja maksaks nende eest? Kui vastus on ei, oleme sunnitud tegema järelduse, et Suurbritannia taastuvenergiaallikad ei saa mitte kunagi meie praegust energiavajadust katma. Me vajame tarbimise radikaalset vähendamist või märkimisväärselt rohkem energiaallikaid – või mõlemat.

II osa – Energiaplaan, mis on tasakaalus

„Taastuvenergia – ilma udujututa“ teises osas arutletakse kuue strateegia üle, millega on võimalik ületada lõhe esimeses osas välja toodud energiatarbimise ja taastuvenergiaallikate tootlikkuse vahel, misjärel visandatakse Suurbritannia jaoks mõned tasakaalus energiaplaanid.

Esimesed kolm strateegiat lõhe ületamiseks vähendavad nõudlust.

Elanikkonna vähendamine;
Elustiili muutus;
Üleminek tõhusamale tehnoloogiale

Ülejäänud strateegiad lõhe ületamiseks suurendavad pakkumist.

Fossiilkütuste ja kivisöe keskkonnasäästlikuks kasutamiseks (ehk nn puhas kivisüsi) nimetatakse kivisöe põletamise jätkamist, kuid teistmoodi – süsinikdioksiidi sidumise ja ladustamisega. Millist „säästlikku“ energiat me võime kivisöest saada?
Ka tuumaenergia on üks vastuoluline võimalus. Või on see kõigest ajutine lahendus?
Kolmas viis süsihappegaasivaba energia saamiseks on elada teiste riikide taastuvenergiast: selliste riikide omast, mida on õnnistatud küllusliku päikesevalguse ja väikese asustustihedusega. Milline on Sahara kõrbe realistlik potentsiaal?

Joonis 5: Päikeseenergial töötav Stirlingi mootor. Need kaunid kooondajad toodavad energiat $14 W / m^{2}$ . Foto: Stirling Energy Systems. www.stirlingenergy.com

Diskussiooni teravamaks muutmiseks lihtsustab raamat Suurbritannia karikatuuriks, kus on esindatud ainult kolm tarbimiskategooriat: transport, soojus ja elekter.

Suurbritannia jaoks tuuakse välja viis energiaplaani, millest kõik vähendavad energiatarbimist transpordi ja soojustootmise elektriseerimise abil (soojuspumpade kasutamise abil). Elektrimootoriga sõidukitega kaasneb teine mugav aspekt: suurt elektritarbimist tekitab nende akude laadimine, mida saab kergesti sisse ja välja lülitada, mistõttu aitab nutikas akulaadimine tasakaalustada nõudlust pakkumisega tugevatele taastuvenergiaallikatele või tuumaenergiale tuginevas elektrivõrgus.

Joonis 6: Praegune tarbimine elaniku kohta „karikatuur-Suurbritannias 2008“ (kaks vasakpoolset tulpa) ja tuleviku tarbimisplaan koos kütuste võimaliku jaotusega (kaks parempoolset tulpa). See plaan eeldab elektritootmise suurendamist $18 k W h / p$ pealt $48 k W h / p$ peale elaniku kohta.

Transpordi ja soojustootmise elektriseerimine nõuab muidugi elektritootmise märkimisväärset suurendamist. Viis plaani pakuvad selleks vajalikku elektrit, kasutades viit erinevat süsihappegaasivaba kombinatsiooni. Need kombinatsioonid esindavad erinevaid poliitilisi pilte, sealhulgas plaani G (green – roheline), mis ajab läbi ilma kivisöe keskkonnasäästliku kasutamise ja tuumaenergiata; plaani N (NIMBY e not in my backyard – mitte minu õuel), mis kasutab ulatuslikult teiste riikide taastuvenergiat; ja plaani E (economist – majandusteadlane), mis keskendub kõige ökonoomsematele süsinikdioksiidivabadele valikutele: maismaatuulepargid, tuumaenergia ning käputäis loodete laguune.

Joonis 7: Viis energiaplaani Suurbritanniale. Kõik need pakkumise vaatenurgast tehtud plaanid eeldavad, et nõudlust on suurel määral soojuse ja transpordi tõhustamise arvelt vähendatud.

Need plaanid täpsustavad, millisele vundamendile me oma väiksema süsihappegaasi heitkogusega energeetika tuleviku rajama peame.

Joonis 8: Andasol – Hispaanias asuv „ $100 M W$ “ päikeseenergiajaam. Päeval toodetud üleliigne soojusenergia salvestatakse kuni seitsmeks tunniks vedelsoolamahutitesse, tagades elektrivõrgu katkematu ja stabiilse varustatuse. Maa pindalaühiku tootlus saab olema $10 W / m^{2}$ . Foto: IEA SolarPACES.

Kui me ei toetu suurel määral ei tuumaenergiale ega kivisöe keskkonnasäästlikule kasutamisele, peame energiatasakaalu säilitamiseks ostma teiste riikide taastuvenergiat. Kõige paljulubavam laiaulatuslikult arendatav taastuvenergiaallikas on kõrbetes päikesekiirguse koondamine. Päikesekiirguse kooondamisel kasutatakse elektri tootmiseks erinevaid kombinatsioone liikuvatest peeglitest, vedelsoolast, aurust ja sisepõlemismootoritest.

Selleks, et anda parem pilt sellest, kuidas tasakaalus energiaplaanid meie igapäevast elu mõjutavad, on joonisel 9 näidatud kuuendat plaani järgiv Suurbritannia. Kuues plaan hõlmab kõikvõimalikke vähese süsihappegaasi heitkogusega allikaid ning asub enam-vähem esimese viie vahel. Seega kutsun seda plaaniks M (middle – keskmine).

Joonis 9: Plaan M. Tasakaalus plaan Šotimaale, Inglismaale ja Walesile. Hallikasrohelised ruudud on tuulepargid. Igaüks neist katab $100 k m^{2}$ ala ja on kujutatud suhtelistes mõõtmetes. Punased jooned meres on laineenergiajaamad, mõõtmed on suhtelised. Helesinised välgunoole kujuga hulknurgad: päikeseenergiajaamad, millest igaüks katab $20 k m^{2}$ ala, mõõtmed on suhtelised. Sinised teravate nurkadega hulknurgad meres: loodepargid. Sinised laigud meres (Blackpooli ja Washi lähedal): loodete laguunid. Helerohelised maa-alad: metsad ja lühikese raieringiga madalmetsad (suhtelistes mõõtmetes). Kollakasrohelised alad: biokütus (mõõtmed on suhtelised). Väikesed sinised kolmnurgad: jäätmepõletusjaamad (mõõtmed ei ole suhtelised). Suured pruunid nelinurgad: biomassi koospõletusega kivisütt keskkonnasäästlikult kasutavad energiajaamad, kus süsihappegaas seotakse ja talletatakse (mõõtmed ei ole suhtelised). Lillad täpid: tuumaelektrijaamad (mõõtmed ei ole suhtelised) keskmisega toodanguga $3, 3 G W$ kõigis 12 jaamas. Kollased kuusnurgad teisel pool väina: päikesekiirgust koondavad elektrijaamad kaugetes kõrbetes (mõõtmed on suhtelised, igaüks $335 k m^{2}$ ). Roosa looklev joon Prantsusmaal tähistab uusi HVDC elektriliine ( $2000 k m$ pikad), mis toovat kõrbetest Suurbritanniasse $40 G W$ elektrit. Kollased tähed Šotimaal: uued pump-hüdroakumulatsioonijaamad. Punased tähed: olemasolevad pump-hüdroakumulatsioonijaamad. Sinised täpid: vee soojendamiseks kasutatavad päikesepaneelid kõigil katustel.

Joonis 10: Halb. BMW Hydrogen 7. Energiakulu: $254 k W h$ $100 k m$ kohta. Foto: BMW.

Minu eesmärk ei ole mitte valida võitjaid vaid esitada kõigi võimaluste kohta ausaid kvantitatiivseid fakte. Niisiis toon järgmisena välja mõned „pühad lehmad,“ mis ei paista kvantitatiivse luubi alla võetuna enam nii heast küljest, ja mõned, mis paistavad.

Halb: vesinikkütusega masinad on katastroof. Enamik vesinikautode prototüüpe kasutavad rohkem energiat kui need fossiilkütustel sõitvad masinad, mida nad asendavad. BMW Hydrogen 7 kulutab $100 k m$ peale $254 k W h$ energiat (samas kui keskmine fossiilkütusel sõitev briti auto kulutab sama maa peale $80 k W h$ ). Hea: seevastu elektriautode prototüübid kulutavad kümme korda vähem energiat: $20 k W h$ $100 k m$ kohta või isegi $6 k W h$ $100 k m$ kohta. Elektriautod on hübriididest palju paremad. Tänapäeva hübriidautosid, mis on parimal juhul fossiilkütusel töötavatest autodest $30 %$ paremad, peaks nägema kui põgusat kasulikku vahesammu teel elektriautodeni.


Joonis 11: Hea. Elektriauto Tesla Roadster. Energiakulu: $15 k W h$ $100 k m$ kohta. www.teslamotors.com.m.	Joonis 12: Hea. Aptera, $6 k W h$ $100 k m$ kohta. Foto: www.aptera.com.

Halb: detsentraliseeritud soojuse ja elektri koostootmine on veel üks terendav viga. Jah, soojuse ja elektri koostootmine (st igasse hoonesse eraldiseisva elektrijaama panemine, mis toodab hoone soojas hoidmiseks lokaalselt elektrit ning soojust) võib küll olla veidi tõhusam viis fossiilkütuste kasutamiseks kui tavaline meetod (st tsentraliseeritud elektrijaamad ja lokaalsed kondensatsioonikatlad). See on siiski kõigest ligikaudu $7 %$ tõhusam. Ja kasutab ikkagi fossiilkütust! Kas eesmärk ei ole mitte vabaneda fossiilkütustest? Õigupoolest on olemas palju parem viis lokaalselt soojust toota: soojuspump. Hea: soojuspumbad on tagurpidi külmkapid. Elektrijõul töötav soojuspump pumpab soojuse õuest tuppa, võttes selle õhust või maapinnast. Parimate, hiljuti Jaapanis välja töötatud soojuspumpade soojustegur on $4, 9$ . See tähendab, et pump toodab $1 k W h$ elektrist $4, 9 k W h$ sooja kas sooja õhu või kuuma vee näol. See on märksa tõhusam viis kvaliteetsest energiast soojuse saamiseks kui lihtsalt kvaliteetsetele kemikaalidele tule otsapanek, mille soojustegur on kõigest $0, 9$ .

Halb: katustele paigaldatud mikroturbiinid on totaalne ressursside raiskamine. Nad ei tasu end kunagi ära. Hea: seevastu on katustele paigaldatavad päikese-veesoojendid ilmselge valik. Need tõesti töötavad. Isegi Suurbritannias, kus päikesepaistet on ainult $30 %$ , suudab tagasihoidlik $3 m^{2}$ paneel soojendada pool keskmise pere veest.

Halb: telefonilaadija seinast väljatõmbamine on mannetu žest, sama hea kui Titanicust teelusikaga vee väljakühveldamine. Telefonilaadija väljatõmbamise levinud kaasamine nimekirjadesse kümnest asjast, mida sa saad ära teha, on halb, sest viib tähelepanu kõrvale tõhusamatest tegevustest, mida inimesed võiks ette võtta. Hea: termostaadi madalamaks keeramine on üks kõige tõhusamaid elektri kokkuhoiu viise, mis on tavainimesele kättesaadav – iga madalamaks keeratud kraad vähendab soojuskulusid $10 %$ ja soojusele kulub enamikus Suurbritannia hoonetes just kõige rohkem energiat. Joonisel 16 on minu maja andmed.

See raamat ei ole mõeldud kasutamiseks põhjaliku ülitäpsete arvudega allikana. Pigem on selle eesmärk näitlikustada, kuidas kasutada ligikaudseid numbreid konstruktiivses konsensuslikus vestluses. See raamat ei propageeri ühtki energiaplaani ega tehnoloogiat. Pigem on siin kirjas, mitu klotsi on Lego karbis ja kui suur on iga tükk, et lugeja saaks ise otsustada, kuidas töötada välja klappiv plaan.


Joonis 13: Hea. Soojusteguriga $4$ õhksoojuspumba sisemised ja välimised osad. Sisemise osa juures on võrdluseks ka pastapliiats. Üks neist Fujitsu komponentidest suudab kõigest $0, 845 k W$ elektrist toota $3, 6 k W$ soojust. See töötab ka tagurpidi, tootes $0, 655 k W$ elektrist $2, 6 k W$ külma õhku.	Joonis 14: Halb. Ampairi „ $600 W$ “ mikroturbiin. See Leamington Spa küljes olev mikroturbiin suudab päevas toota keskmiselt $0, 037 k W h$ energiat ( $1, 5 W$ ).

Joonis 15: Hea. $3 m^{2}$ kuumaveepaneeli toodetud päikeseenergia (roheline) ja lisasoojusvajadus (sinine), et toota Viridian Solari katsemajas kuuma vett. (Fotol on näha maja, mille katusel on sama mudeli paneel.) Keskmiselt tootis $3 m^{2}$ paneel päikeseenergiat $3, 8 k W h / p$ . Katse jäljendas keskmise Euroopa majapidamise soojaveekasutust, milleks on päevas $100$ liitrit kuuma vett ( $60^{\circ} C$ ). $1, 5 - 2 k W h / p$ vahe kogu toodetud soojuse (must joon, kõige ülemine) ja kasutatud sooja vee vahel (punane joon) tuleb soojuskaost. Violetne joon näitab päikeseenergiasüsteemi töös hoidmiseks kuluvat elektrit. Nende päikesepaneelide keskmine energiatoodang pindalaühiku kohta on $53 W / m^{2}$

Joonis 16: Minu kodu gaasikulud aastatel 1993–2007. Iga joon näitab aasta kumulatiivset tarbimist kilovatt-tundides. Iga aasta lõpus olev number on tolle aasta keskmine tarbimine kilovatt-tundides päevas. Mõõdiku lugemise hetked on märgitud siniste täppidega. Tuleb välja, et mida tihedamini ma mõõdikut loen, seda vähem gaasi ma kasutan!

III osa – Tehnilised peatükid

Raamatu kolmas osa sukeldub energiatarbimise ja -tootmise füüsikalistesse alustesse. Kaheksa lisa näitavad algtõdede põhjal, kust esimese kahe osa numbrid on saadud. Neis lisades seletatakse näiteks, kuidas autosid on võimalik palju energiasäästlikumaks teha ja miks lennukeid ei ole ning kuidas arvutada tuuleparkide, loodete ja laineenergiajaamade tootlikkust põlve otsas. Kuigi suurem osa raamatust on mõeldud arusaamiseks kõigile, kes oskavad liita, korrutada ja jagada, on need tehnilised lisad suunatud lugejatele, kes tunnevad end mugavalt selliste valemitega nagu $\frac{1}{2} m v^{2}$ .

Joonis 17: Õhuvool tuulegeneraatoris. Generaator aeglustab õhuvoolu ja jaotab selle laiali.

IV osa – Kasulikud andmed

Raamatu viimasel kuueteistkümnel leheküljel on veel võrdlusandmeid ja muundustegureid, mis tulevad kasuks raamatu ideede rakendamisel teistes riikides ning teistes organisatsioonides kasutatud ühikutest ja ühikutesse teisendamisel.

02.12.2008

Lisateave

Raamat on tasuta kättesaadav internetis aadressil www.withouthotair.com. UIT Cambridge avaldab raamatu Suurbritannias 02.12.2008 ja Põhja-Ameerikas 01.04.2009.

David MacKay on Cambridge’i Ülikooli füüsikaosakonna loodusfilosoofia professor.