Vides Vēstis
Viss atpūtai dabā
Dabas dati

Bioloģiski!
 
 

Izdrukāt

Par šo rakstu nav saņemta neviena atsauksme
Apskatīt atsauksmes · Pievienot atsauksmi

Sirdsdarbs – vides zinātne

Egita Kancāne;
foto no RTU arhīva


Rīgas Tehniskā universitāte 14. oktobrī svinēs 145 gadu jubileju. Par darbu zinātnē stāsta RTU Enerģētikas institūta Vides aizsardzības un siltuma sistēmu katedras vadītāja un Vides aizsardzības un siltuma sistēmu institūta direktore profesore Dr. hab. inž. Dagnija Blumberga.


Ko Rīgas Tehniskajā universitātē var studēt cilvēki, kurus interesē zaļās tehnoloģijas?

Mūsu katedra piedāvā doktorantūras programmu «Vides zinātnes». Mana un manu kolēģu specialitāte pamatā ir siltumenerģētika, tāpēc mūsu programmā vide, vides piesārņojuma cēloņu meklēšana un citi jautājumi ir tieši saistīti ar enerģētikas jomu. Gandrīz visi energoavoti izraisa vides piesārņojumu, tāpēc mūsu pētījumu lauciņš ir saistīts ar enerģijas patēriņu – pētām racionālu enerģijas izmantošanu jeb energoefektivitāti.

Viens pētījumu virziens ir energoefektivitāte ēkās – zinātnieki meklē atbildes uz jautājumu, cik lietderīgi ēkā tiek patērēta enerģija. Nav noslēpums, ka ikviena ēka ārējās vides ietekmē zaudē enerģiju, tāpēc mūsu uzdevums ir konstatēt, vai ēkas konstruktīvās īpašības ir tādas, ka ēka tērē vairāk enerģijas, nekā nepieciešams, vai arī ēka tērē tieši tik enerģijas, cik ir nepieciešams. Un pētījumi šajā jomā ir ļoti plaši. Ēka jau nav pati par sevi, tajā iekšā atrodas, piemēram, ledusskapis un apgaismes ķermeņi, kas tērē elektroenerģiju, bet izdala siltumu. Tāpēc, veicot ēku energoefektivitātes pētījumus, mēs sākumā meklējam efektivitātes indikatorus. Vienā no doktora disertācijām, kas tika izstrādāta mūsu katedrā, faktiski tika izveidots datormodelis, kurā tika modelēti visi tie procesi, kas notiek ēkā. Organizējot simulāciju, ar datormodeļa palīdzību iespējams noskaidrot optimālu risinājumu enerģijas patēriņam konkrētā ēkā.

Pašlaik turpinās darbs pie idejas par pasīvo ēku – tā ir ēka, kurai vajadzētu tērēt tikai 15 kilovatstundas uz kvadrātmetru gadā. Latvijas ēku energopatēriņš ir 100-200 un dažreiz pat 300 kilovatstundas uz kvadrātmetru gadā.

Vai saule Latvijā ir piemērota siltuma ieguvei?

Mūsu katedrā strādā pētnieks no Itālijas Klaudio Rošā (Claudio Rochas), un viņš saistībā ar lielu Ziemeļvalstu universitāšu sadarbības projektu «REBUS» (Competitive Solar Heating Systems for Residential Buildings) veic izpēti, kuras mērķis ir panākt to, ka 75% siltuma privātmājas Latvijā saņem no saules un tikai 25% – no dažādiem atjaunojamiem enerģijas resursiem. Parasti visi saka: saules taču mums ir tik maz, turklāt Latvijā tā siltumu dod tikai vasarā. Bet tā tas nav, jo, ja jau saules enerģiju izmanto Skandināvijas valstīs, tad kāpēc ne pie mums? Galvenā problēma ir, kā šo siltumu uzkrāt. Strādājam pie specifisku saules enerģijas uzkrāšanas iekārtu izveides un izpētes. Šajā projektā kopā strādā dāņi, norvēģi, zviedri un latvieši. Ir cilvēki arī Latvijā, kas par šo pētījumu rezultātiem interesējas un ir gatavi investēt saules enerģijas uzkrāšanas tehnoloģiju ražotnē jau šodien. Domāju, ka aptuveni pēc pusgada puisis aizstāvēs savu disertāciju, un pēc tam mēs varēsim domāt par tālāku projekta ieceru ieviešanu dzīvē.

Kādus pētījumus jūs veicat bioūdeņraža jomā?

Saistībā ar Ziemeļvalstu Ministru Padomes programmu mēs realizējam projektu «Bioūdeņradis». Ir divi veidi, kā no biomasas ražot ūdeņradi: fotosintēze un fermentācija. Galvenais pētījumu virziens ir bioūdeņraža ieguve, piemēram, no sadzīves atkritumiem. Pēdējā laikā doktorants no Kamerūnas Silvestrs Njakou Domo (Sylvestre Njakou Djomo) pēta iespējas, kā kartupeļu pārstrādes ražošanas tehnoloģiju papildināt ar biūdeņraža ražotni. Mēs nodarbojamies tieši ar bioūdeņraža ieguves tehnoloģisko pusi – pētām, kad Latvijā būtu izdevīgi ieviest šādas tehnoloģijas. Mūsu pētījumu daļa kopējā projektā ir realizēt aprites cikla analīzi dažādām bioūdeņraža ieguves tehnoloģijām. Lai tādas tehnoloģijas uzstādītu, ir jāiegulda liels daudzums enerģijas un materiālu, un dabas resursu, tāpēc ir jāzina, kurā brīdī ieguldītie resursi, salīdzinot tos ar to enerģijas daudzumu, ko saražos bioūdeņradis, attaisnos sevi. Ūdeņradis, savienojoties ar skābekli, veido siltumu, bet neveido CO2, tāpēc netiek nodarīts kaitējums videi un netiek veicināta klimata maiņa. Ir skaidri zināms, ka ūdeņradis kā enerģijas avots ir izdevīgs, raugoties no ekoloģiskās puses, bet mums ir jāizpēta, kad Latvijai tas būs izdevīgi no ekoloģiskā, ekonomiskā un finansiālā viedokļa. Tāpēc nepieciešama aprites cikla analīze.

Kādi pētījumi saistībā ar klimata pārmaiņu samazināšanu jūsu katedrā vēl tiek veikti?

Pagājuša gada decembrī mūsu katedras doktorante Marika Rošā aizstāvēja disertāciju, kas tieši bija saistīta ar klimata pārmaiņu samazināšanu. Tā ir ļoti interesanta lieta. Lai cīnītos ar klimata pārmaiņām visā pasaulē, Eiropas Savienība atbalsta Kioto protokola ratifikāciju, kas nosaka siltumnīcas efektu izraisošo gāzu emisiju ierobežojumus rūpnieciskajās valstīs, kā arī paredz jaunus īstenošanas mehānismus, kuru pamatā ir tirgus likumi, piemēram, emisiju kvotu tirdzniecība. 2005. gadā tika ieviesta emisiju kvotu tirdzniecības sistēma, kurā piedalās tūkstošiem paplašinātās ES uzņēmumu, to skaitā arī 96 Latvijas uzņēmumi, kuru darbība ir saistīta ar lielu enerģijas patēriņu (tēraudlietuves, elektrostacijas, naftas pārstrādes uzņēmumi, celulozes rūpnīcas, stikla fabrikas, cementa rūpnīcas utt.). Dalībvalstis piešķir CO2 emisiju kvotas attiecīgajiem uzņēmumiem. Jo racionālāk uzņēmumi izmanto enerģiju, jo mazāk CO2 emitē. Tie uzņēmumi, kas savas piesārņojuma kvotas pilnībā neizmanto, var tās pārdot uzņēmumiem, kuriem to pietrūkst. Tie savukārt var pārsniegt kvotu maksimumu, nopērkot tirgū pieejamās papildu kvotas.

Mūsu katedras cilvēki izveidoja Nacionālo emisiju kvotu sadales plānu pirmajam periodam – 2005.-2007. gadam. Es biju šīs darba grupas vadītāja. Šobrīd jau ir izstrādāts emisiju kvotu sadales plāns nākamajam periodam – 2008.-2012. gadam. Lai veicinātu emisiju tirdzniecību un spiestu samazināt siltumnīcefekta gāzu emisijas, Briselē visām valstīm samazināja pieprasīto kvotu daudzumu. Tomēr Latvija salīdzinājumā ar tām saņēma pietiekami (šoreiz gan Latvijas uzņēmumiem nebūs miljoniem latu lielas peļņas no emisiju tirdzniecības).

Varētu jautāt: kur tad tur ir zinātne? Bet zinātne ar šo plānu ir cieši saistīta. Apkopojot datus par CO2 emisiju, tos ir jāprot apstrādāt, jāsaprot, kam ticēt, kam ne, ko darīt ar apstrādātajiem datiem un kādu matemātisko modeli aprēķiniem galu galā izstrādāt, lai saprastu, cik daudz kvotu ir jāiedala katram uzņēmumam, jo ir ļoti svarīgi, lai emisiju tirdzniecība nenogremdē kādu rūpniecības uzņēmumu. Emisiju optimizācijas modelī īpaša sadaļa atvēlēta nenoteiktības analīzei. Siltumnīcefekta gāzu emi-siju prognozei bija nepieciešams ļoti liels izpētes darbs.

Vēl viens virziens, pie kā mēs nopietni strādājam, ir CO2 uzglabāšana. No lielā TEC skursteņa vienmēr izplūdīs CO2, tāpēc mums atkal rodas jautājumi: vai to drīkst pieļaut un vai ir skaidri zināms, kā tas ietekmē klimatu. Eiropa ir pilna līdzīgiem skursteņiem, tāpēc CO2 uzglabāšanas jautājums ir viens no Ziemeļvalstu zinātnieku izpētes objektiem. Norvēģiem, piemēram, ir skaidri izstrādāta shēma – vietās, kur viņi iegūst fosilo kurināmo, viņi pēc tam noglabā CO2. Tajā brīdi, kad pie mums parādījās ideja par ogļu elektrostaciju, mēs jautājām: ko mēs darīsim ar CO2? Latvijas teritorijā ir ļoti interesanti pazemes «caurumi», kur varētu glabāt CO2, tikai rodas jautājums, vai šī ideja spēs konkurēt ar dabasgāzes glabāšanu. Šis ir nākotnes projekts, kuru pēta 3. kursa doktorante Jūlija Gušča.

Varbūt jūs realizējat vēl kādus patlaban aktuālus projektus?

Mums ir viena projektu līnija, kas saistīta ar to, kāda ir energoapgāde šobrīd Latvijā – gan elektroenerģijas, gan siltumenerģijas jomā. Mēs pētām, piemēram, to, kas ir izdevīgāk – būvēt lielu kondensācijas staciju kādā no lielajām pilsētām, vai arī sadalīt vairākas nelielas koģenerācijas stacijas pa mazajām pilsētiņām. Ja katrā pilsētiņā ir neliela stacija, tad, iespējams, stacijai ir tuvāk darbaspēks, kurināmais un – pats galvenais – blakus atrodas enerģijas patērētājs. Paradoksālākais ir tas, ka, kā liecina izpētes rezultāti, vienu trešo daļu no šābrīža elektroenerģijas patēriņa Latvijā ir iespējams saražot tikai esošajās dabas gāzes katlumājās uzstādot koģenerācijas iekārtas. Papildus šim virzienam ir arī pētījumi par to, kā modernās tehnoloģijas ieviest Latvijā, kurā vietā izvietot utt. Annas Vološčukas promocijas darbs «Kliedētas energosistēmas Latvijā. Potenciāla analīze un optimizācija» būs gatavs šoruden.

Savukārt pētījumu par kurināmā apstrādi citam koģenerācijas veidam pie mums veic 3. kursa doktorante Darja Markova, kura vienu gadu studēja Vācijā, – viņa nodarbojas ar kurināmā šūnelementiem (fuel cells), meklē dažādus tehnoloģiskos risinājumus, pētot dažādu kurināmā veidu ekonomiskos, sociālekonomiskos un vides faktorus.

Kādas ir nākotnes perspektīvas jūsu katedras pētījumiem?

Es ticu, ka inovācijām pieder nākotne, bet dzīve rādīs, kā būs. Piemēram, disertāciju par siltumapgādes sistēmu efektivitātes paaugstināšanu 2005. gada nogalē aizstāvēja doktorants Valdis Vītoliņš. Pētot eksistējošo siltumapgādes sistēmu efektivitāti un sadedzinātās koksnes lietderības koeficientu, viņš atklāja, ka uzņēmumam, kurš lieto konkrēto tehnoloģiju, vajadzētu tikai mazliet papūlēties un rīkoties pēc disertācijā izstrādātā modeļa, lai ietaupījumi būtu mērāmi tūkstošos latu. Tās ir interesantas lietas, un mēs mēģinājām to visu ieviest dzīvē, taču tas neizdevās, jo uzņēmumi nav gatavi jauninājumiem, kuros nav nepieciešams ieguldīt finanšu līdzekļus, tikai analītisko darbu. Ierindas darbinieki baidās šāda veida atklājumus rādīt priekšniekam, jo izrādītos, ka viņi vairākus gadus ir slikti strādājuši. Lauzt šo izpratni ir samērā grūti. Taču, ja izdotos kaut viens šāds optimizācijas projekts, ieguvēji būtu visi – gan mēs, gan siltuma avots, gan valsts, gan sabiedrība.

Cik daudz cilvēku strādā pie šiem pētījumiem?

Tas ir mūsu institūta kopējais darbs. Mēs esam 30 cilvēki, institūta darbinieku vidējais vecums ir zem 40 gadiem. Vides aizsardzības un siltuma sistēmu institūtā ir Vides aizsardzības un siltuma sistēmu katedra, Ilgtspējīgas attīstības informācijas centrs, vides monitoringa laboratorija, zaļā laboratorija un klimata tehnoloģiju laboratorija. Ir labi, ka apkārt ir cilvēki, kuri grib veikt pētījumus. Mēs esam kā tāda dzīva saliņa Rīgas Tehniskajā universitātē, jo mūsu cilvēkiem acīs ir dzirkstelīte, un bez tās nekas nesanāktu. Ikdienā mēs saņemam simtiem e-pastu ar jautājumu: vai gribat piedalīties mūsu projektā? Bet laiks ir ierobežots, tāpēc mēs nodarbojamies ar to, kas mums pašiem vairāk patīk. Mani apbēdina tas, ka RTU ir sadrumstalojusies pa sīkām struktūrvienībām. Ja RTU iekšienē būtu labāka sadarbība, domāju, ka mēs savu stingro mugurkaulu varētu demonstrēt pasaules līmenī un starptautiskā sadarbība varētu būt vēl aktīvāka. Mūsu institūta spēks slēpjas tieši tajā faktā, ka mēs neiezīmējam savu lauciņu un nenorobežojamies, bet visi savstarpēji dalāmies ar idejām un darbiem un palīdzam virzīties jaunajiem uz priekšu. Mūsu idejas realizē ne tikai mūsu institūtā, bet daļu no tām ir pārņēmuši arī RTU kolēģi. Arī sadzīvē mēģinām turēties kopā. Šogad esam uzaicinājuši institūta draugus un sadarbības partnerus uz atklāto Vides aizsardzības un siltuma sistēmu institūta čempionātu bumeranga mešanā.

Vai šis ir jūsu sirdsdarbs?

Jā, taču es aizvien biežāk domāju, ka mums steidzami jāatrod cilvēks, kas mani pamazām varētu nomainīt, jo es gribētu vairāk nodarboties ar zinātni, nevis ar administrēšanas darbu. •