Tamy i zbiorniki

29 maja 2011
Blog szalonych naukowców

W powszechnej świadomości elektrownie wodne to „zielona energia” – czysta i tania. Prąd elektryczny powstaje z prądu wody, więc nie trzeba dostarczać paliwa i nie powstają spaliny. Problem jednak w tym, że prądnica poruszana samym nurtem rzeki wytwarzałaby mało prądu, więc elektrownie wodne zawsze powstają na sztucznych spiętrzeniach poprzedzanych zbiornikami. Jedno i drugie zaś to coś, niekoniecznie jest już takie czyste i tanie w utrzymaniu.


O kosztach utrzymania infrastruktury piętrzącej i retencjonującej (tu chodzi głównie o pogłębianie zamulającego się zbiornika) niewiele wiem, więc przejdę do kwestii czystości. Zapora piętrząca przeznaczona jest do tamowania wody, ale sama woda prędzej czy później przez nią jest przepuszczana. Tama okazuje się prawdziwą barierą dla organizmów wodnych i osadów. O organizmach napiszę może jeszcze kiedyś, a teraz skupię się na osadach. One są zawsze odkładane na dnie rzek i jezior przepływowych, ale w zbiornikach zaporowych odkładają się szybciej i szybciej następuje akumulacja różnego rodzaju substancji, które w warunkach naturalnych ulegałyby rozproszeniu lub neutralizacji. Na ten temat jest dość bogata literatura i ma on już swoje miejsce w podręcznikach. Nie ma sensu tu teraz go streszczać, zwłaszcza że jest dość skomplikowany

Złożoność tematu osadów i wód przydennych zbiorników zaporowych i ich chemizmu sprawia, że mimo tego zasiedzenia w podręcznikach, wciąż jest w nim co badać. Jedną z badanych ostatnio rzeczy jest powstawanie gazów, w tym cieplarnianych. Nie tak dawno w dziale naukowym jednego z polskich czasopism przeczytałem artykuł streszczający badania emisji metanu w alpejskim zbiorniku. Okazuje się, że jest ona tam o wiele większa niż się spodziewano. Dotąd uważano, że duże ilości metanu emitują zbiorniki w strefach gorących, a w strefie umiarkowanej tylko młode zbiorniki, na których dnie znajdują się jeszcze szczątki zalanej roślinności, ale z czasem emisja ta maleje. Tymczasem badania w tym zbiorniku wykazały, że po kilkudziesięciu latach emisja nadal jest znaczna, podobna do tej ze stref międzyzwrotnikowych. Konkluzją jest to, że elektrownie wodne są źródłem energii co prawda odnawialnej, ale przyczyniającej się do efektu cieplarnianego.

Samo to jest ciekawe. Mnie jednak poruszyło jeszcze coś innego. Otóż w artykule tym postawiono tezę, że jest to sytuacja dla strefy umiarkowanej jeszcze nienotowana. Tymczasem jakiś czas temu byłem na konferencji, na której jeden z referatów dotyczył emisji kilku gazów, w tym metanu, z polskich zbiorników zaporowych i oczywiście nie pamiętałem liczb, ale wiedziałem, że niektóre emisje są naprawdę duże. Odszukałem więc artykuł alpejski i polski artykuł pokonferencyjny. Upewniłem się, że polski artykuł jest starszy, ale oczywiście w pracy szwajcarskiej nie było do niego odwołań. Artykuł szwajcarski za ekstremum przyjmuje przekroczenie 150 mg metanu dziennie z metra kwadratowego zbiornika, a polski podaje wartości (w tych samych jednostkach): 4, 42, 401 i 413. Dwie pierwsze wartości to owszem, w porównaniu ze 150 niedużo. Trzecia wartość dotyczy zbiornika Siemianówka, który jest stosunkowo młody i pokrywa torfowisko, więc emisji metanu należy się spodziewać, ale ostatnia, najwyższa wartość, to Zbiornik Włocławski. Jak widać tamtejsza zapora skutecznie blokuje odpływ materii organicznej.

Tak więc mamy zbiorniki wody i wiedzy. Jeden zbiornik wiedzy to „Teka Komisji Ochrony i Kształtowania Środowiska PAN”, a drugi to „Environmental Science & Technology”. Mamy też jak widać różnego rodzaju zapory – zapora na Tece KOiKŚ PAN jest tak skuteczna, że wiedza z niej nie wyciekła do szwajcarskich badaczy, podczas gdy wiedza z ES&T dostała się do polskiej gazety. Co prawda z opóźnieniem prawie rocznym, ale zawsze. Ciekawe, kiedy (jeśli w ogóle) wiedza ta przerwie zapory i dostanie się do szerszej opinii, w tym decydentów rozdzielających prawa do emisji gazów cieplarnianych. W momencie powstawania tego wpisu artykuł z ES&T miał 5 cytowań wg Scopusa, podczas gdy artykuł z Teki w ogóle przez tę bazę nie był zauważony. Swoją drogą, główna autorka polskiego artykułu w Scopusie ma o jedną publikację więcej niż główna autorka artykułu szwajcarskiego, więc trudno jej wybór pisma uznać za strach przed wypłynięciem na szersze wody międzynarodowych publikacji. Jednak tym razem wybrała polskie pismo i można się spodziewać, że jej artykuł utonie niezauważony. Polskie tamy mają bardzo słabo działające przepusty.

Piotr Panek

fot. Polska Zielona Sieć, flickr, some rights reserved (CC by 2.0)

W powszechnej świadomości elektrownie wodne to „zielona energia” – czysta i tania. Prąd elektryczny powstaje z prądu wody, więc nie trzeba dostarczać paliwa i nie powstają spaliny. Problem jednak w tym, że prądnica poruszana samym nurtem rzeki wytwarzałaby mało prądu, więc elektrownie wodne zawsze powstają na sztucznych spiętrzeniach poprzedzanych zbiornikami. Jedno i drugie zaś to coś, niekoniecznie jest już takie czyste i tanie w utrzymaniu.

O kosztach utrzymania infrastruktury piętrzącej i retencjonującej (tu chodzi głównie o pogłębianie zamulającego się zbiornika) niewiele wiem, więc przejdę do kwestii czystości. Zapora piętrząca przeznaczona jest do tamowania wody, ale sama woda prędzej czy później przez nią jest przepuszczana. Tama okazuje się prawdziwą barierą dla organizmów wodnych i osadów. O organizmach napiszę może jeszcze kiedyś, a teraz skupię się na osadach. One są zawsze odkładane na dnie rzek i jezior przepływowych, ale w zbiornikach zaporowych odkładają się szybciej i szybciej następuje akumulacja różnego rodzaju substancji, które w warunkach naturalnych ulegałyby rozproszeniu lub neutralizacji. Na ten temat jest dość bogata literatura i ma on już swoje miejsce w podręcznikach. Nie ma sensu tu teraz go streszczać, zwłaszcza że jest dość skomplikowany

Złożoność tematu osadów i wód przydennych zbiorników zaporowych i ich chemizmu sprawia, że mimo tego zasiedzenia w podręcznikach, wciąż jest w nim co badać. Jedną z badanych ostatnio rzeczy jest powstawanie gazów, w tym cieplarnianych. Nie tak dawno w dziale naukowym jednego z polskich czasopism przeczytałem artykuł streszczający badania emisji metanu w alpejskim zbiorniku. Okazuje się, że jest ona tam o wiele większa niż się spodziewano. Dotąd uważano, że duże ilości metanu emitują zbiorniki w strefach gorących, a w strefie umiarkowanej tylko młode zbiorniki, na których dnie znajdują się jeszcze szczątki zalanej roślinności, ale z czasem emisja ta maleje. Tymczasem badania w tym zbiorniku wykazały, że po kilkudziesięciu latach emisja nadal jest znaczna, podobna do tej ze stref międzyzwrotnikowych. Konkluzją jest to, że elektrownie wodne są źródłem energii co prawda odnawialnej, ale przyczyniającej się do efektu cieplarnianego.

Samo to jest ciekawe. Mnie jednak poruszyło jeszcze coś innego. Otóż w artykule tym postawiono tezę, że jest to sytuacja dla strefy umiarkowanej jeszcze nienotowana. Tymczasem jakiś czas temu byłem na konferencji, na której jeden z referatów dotyczył emisji kilku gazów, w tym metanu, z polskich zbiorników zaporowych i oczywiście nie pamiętałem liczb, ale wiedziałem, że niektóre emisje są naprawdę duże. Odszukałem więc <url=http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/es9031369>artykuł alpejski</url> i <url=http://www.pan-ol.lublin.pl/wydawnictwa/TOchr6/Trojanowska.pdf>polski artykuł pokonferencyjny</url>. Upewniłem się, że polski artykuł jest starszy, ale oczywiście w pracy szwajcarskiej nie było do niego odwołań. Artykuł szwajcarski za ekstremum przyjmuje przekroczenie 150 mg metanu dziennie z metra kwadratowego zbiornika, a polski podaje wartości (w tych samych jednostkach): 4, 42, 401 i 413. Dwie pierwsze wartości to owszem, w porównaniu ze 150 niedużo. Trzecia wartość dotyczy zbiornika Siemianówka, który jest stosunkowo młody i pokrywa torfowisko, więc emisji metanu należy się spodziewać , ale ostatnia, najwyższa wartość, to Zbiornik Włocławski.

Tak więc mamy zbiorniki wody i wiedzy. Jeden zbiornik wiedzy to „Teka Komisji Ochrony i Kształtowania Środowiska PAN”, a drugi to „Environmental Science & Technology”. Mamy też jak widać różnego rodzaju zapory ? zapora na Tece KOiKŚ PAN jest tak skuteczna, że wiedza z niej nie wyciekła do szwajcarskich badaczy, podczas gdy wiedza z ES&T dostała się do polskiej gazety. Co prawda z opóźnieniem prawie rocznym, ale zawsze. Ciekawe, kiedy (jeśli w ogóle) wiedza ta przerwie zapory i dostanie się do szerszej opinii, w tym decydentów rozdzielających prawa do emisji gazów cieplarnianych.