Ekonomické a ekologické aspekty techniky

Transkript

1 Ekonomické a ekologické aspekty techniky Následující text by Vás ml pivést k zamyšlení nad nkterými aspekty techniky, nad provázaností techniky s ekonomikou a na potebu respektování ekologických hledisek pi využívání techniky. Soubor je vhodný pro zalenní jak do výuky odborné, tak i oborov didaktické a to pro studenty technické a informaní výchovy, rodinné výchovy i pro uitelství 1. st. ZŠ a speciálních škol. K bližšímu seznámení s problematikou mžete využít nkteré z následujících informaních zdroj a literatury: 1. BERANOVSKÝ, J., TRUXA, J. a kol. Alternativní energie pro váš dm. 1. vyd. Šlapanice : ERA, s. ISBN CROME, H. Technika využití energie vtru. 1. vyd. Ostrava : HEL, s. ISBN KLIMEŠ, L. Slovník cizích slov. 6., pepracované a doplnné vyd. Praha : SPN, s. ISBN KROPÁ, J. a kol. Didaktika technických pedmt. Vybrané kapitoly. 1. vyd. Olomouc : Univerzita Palackého v Olomouci, s. ISBN LADENER, H. a SPÄTE, F. Solární zaízení. 1. vyd. Praha : GRADA, s. ISBN MINKE, G. Zelené stechy. 1. vyd. Ostrava : HEL, s. ISBN RAAB, M. Materiály a lovk (Netradiní úvod do souasné materiálovdy). 1. vyd. Praha : Encyklopedický dm, s. ISBN TINTRA, L. a kol. Úsporná domácnost. 1. vyd. Šlapanice : ERA, s. ISBN ŽERAVÍK, A Stavíme tepelné erpadlo. Návratnost i za jeden rok. 1. vyd., vydal autor vlastním nákladem, s. ISBN X. Pojmy ekonomika a ekonomie, technika a technologie jsou laickou veejností asto zamovány, proto je nyní v krátkosti vymezíme. Ekonomie je vda o nejobecnjších souvislostech v ekonomickém život spolenosti vidných v jejich celku. (3, s. 147) Ekonomika je: 1) souhrn výrobních a hospodáských vztah ve vývoji spolenosti, v uritém stát, v odvtví výroby, v uritém podniku; 2) souhrn odvtví národního hospodáství. (3, s. 147) Pojmy technika a technologie jsou definovány napíklad v (4, s ) ada aktuálních problém má již dnes z technického hlediska své ešení, mnohdy se však tato ešení z ekonomických dvod tžko prosazují a nkteré se teba neprosadí vbec. Jindy jsou práv ekonomická hlediska jako nap. tvorba zisku hybným momentem pro další rozvoj v urité oblasti techniky a technologií. 1

2 Technika má tedy mnoho aspekt: morální, právní, ekonomické, ekologické, ergonomické, a další. Známé poekadlo o ohni jako dobrém sluhovi ale špatném pánu by bylo možné parafrázovat ve vztahu k technice i k technologiím. I pomocí jehlice na pletení mže vzniknout nco užiteného, funkního, krásného, v rukou dítte i duševn narušeného lovka i jedince se zlými úmysly se však mže zmnit v nebezpený nástroj, kterým lze ublížit. Paprsek svtla laseru mže léit, niit i zabíjet Neexistují dobré a zlé technologie, dobrá a špatná technika. Podstatné je kdo, k emu a s jakými úmysly dané prostedky používá. Nejen pro minulost platí smutný fakt, že lidstvo vede války o území s cílem zisku (díve) teritoria jako zdroje pracovní síly, (dnes zejména) surovinových zdroj a odbytiš pro produkci. Moderní technika a technologie potebují pro svj vývoj nemalé finanní zdroje. Jimi za každé politické a ekonomické situace více než kdo jiný disponuje vojenský sektor, který klade požadavky na inovace technických ešení v nejrznjších oblastech. Odhaduje se, že vojenská sféra je v oblasti vývoje materiál a technologií asi o 10 až 15 let naped ve srovnání s prostedky, kterými disponuje civilní sektor. Práv v souvislosti s hrozícími i probíhajícími válenými konflikty dochází k výrazným pokrokm v technice a technologiích (nové materiály, nové zpsoby použití techniky). /Strategická obranná iniciativa SDI i jejich nástupce - strategie ochranného raketového deštníku vyústily ve vývoj vysoce výkonných chemických laser, naviganích a komunikaních družicových systém / Naše spolenost je ízena zákony tržní ekonomiky natolik, že v podstat nenalezneme obor lidské innosti, který by nebyl pomován kritérii vytváení ekonomického zisku. Z historického hlediska tomu tak vždy nebylo. Poátek prmyslové revoluce lze vymezit použitím parního stroje jako nového zpsobu pohonu stroj a zaízení zavádných v prmyslové výrob. (Patent na parní stroj byl Jamesi Wattovi udlen roku 1769 a v roce 1800 již strojírna, kterou spolen s Matthewem Boultonem vlastnil vyprodukovala více než pl tisícovky vylepšených model.) Ped tímto mezníkem se v podstat veškerá výrobní innost soustedila na pokrytí nejzákladnjších lidských poteb (ošacení, strava, bydlení). Boulivý rozvoj prmyslové výroby odstartoval novou etapu vývoje spolenosti, která se postupn vyvinula ve spolenost západního typu a jíž lze mj. charakterizovat zcela odlišnou strukturou spoteby. Ruku v ruce s obrovským boomem rozvoje výroby narstá od té doby dodnes spoteba energií a surovin. Vzhledem k tomu, že jedním ze zásadních ekonomických ukazatel je zisk, lze za hlavní trend souasnosti oznait stále rostoucí objem výroby, hledání nových trh a odbytiš a nadprodukci. Dnes tolik diskutovaná globalizace má zejména aspekt ekonomický, sociální a ekologický. Bezesporu však nkteré druhy lidské innosti nemohou být hodnoceny pouze z hlediska ekonomického. Pokud je uplatován striktn pouze tento pístup, má negativní dsledky, podívejme se napíklad na naše školství, zdravotnictví a kulturu. 2

3 Jak již bylo uvedeno, aktuální problém dnešní spotební (konzumní) spolenosti spoívá v obrovské energetické a surovinové náronosti. Srovnání poskytuje údaj o podílu HDP na hlavu nebo následující srovnání spoteby energie na hlavu. Z hlediska energetické náronosti lze íci, že dnešní zem tetího svta jsou na tom asi tak, jako dnešní prmyslov vysplé státy na poátku prmyslové revoluce. Svtová spoteba energie (5, s. 11) Srovnejte s grafem vyjadujícím dosažitelnost jednotlivých zdroj energie za pedpokladu zachování stávajícího tempa jejich tžby: Zásoby zdroj energie (5, s. 10) Aktuálním problémem jsou zem s velkou populací jako napíklad ína i Indie, které se v souasnosti velmi siln ekonomicky rozvíjejí. Jejich hospodáský rst je dán dvojcifernými ísly. S tím opt souvisí obrovský rst spoteby energie a surovin. Zajímavá je informace, že kdybychom použili veškerou v souasnosti dostupnou energii na ištní a úpravu vody na pitnou vodu, nevyrobili bychom jí dostatek pro všechny obyvatele planety! (Rozhlasový magazín Meteor, Ro 2, vysíláno v prosinci 2004.) Z výše uvedeného jasn vyplývá, že aktuálními problémy souasnosti a nedaleké budoucnosti jsou: Vývoj a aplikace technologií, které vykazují menší energetickou (a vzhledem k tomu že fosilní paliva jsou a budou velice cennou surovinou pro chemický prmysl výroba plast, léiv, barev ) a surovinovou náronost, drastická úsporná opatení; Vývoj a aplikace technologií pro využití obnovitelných zdroj energie (dále OZE). 3

4 Seznamte se s koncepcí trvale udržitelného rozvoje, nap. nebo Pipomínáme problematiku oteplování klimatu vlivem produkce skleníkových plyn, na níž se rozhodující mrou podílejí práv prmyslov vysplé zem, problematiku obchodování s kvótami pro produkci skleníkových plyn (emise CO 2 ), která by mla nutit jejich producenty chovat se ekologicky, Kyótský protokol, který doposud nepodepsal nejvtší prmyslový producent tchto plyn USA V budoucnosti se stane využití OZE nutností. Jejich pehled uvádí následující tabulka: Možnosti využití obnovitelných zdroj energie (5, s. 8) Naše výhledy do budoucnosti z hlediska neobnovitelných zdroj energie hodnotí H. LADENER a F. SPÄTE následovn: je stále zetelnjší, že jistá omezení našeho životního standardu jsou díve i pozdji nevyhnutelná. Tato skutenost je ovšem velmi nepopulární a je ve veejných diskusích sotva projednávána. Vedle drastických úspor musí být pro krytí spoteby energie pibrány pokud možno rychle obnovitelné zdroje energie, tedy takové, které se soustavn obnovují a podle lidských mítek jsou neomezen k dispozici. (5, s. 9) 4

5 Toky energie na Zemi s teoretickými potenciály tí obnovitelných zdroj energie: solárního záení, pohybu planet a geotermie (tepla zemského nitra) ve srovnání s teoreticky pedpokládanými zásobami fosilních a jaderných zdroj a svtová antropogenní spoteba primárních zdroj. (5, s. 10) Vzájemným srovnáním tchto nepedstavitelných ísel lze ukázat, že energie dopadající na Zemi ve form záení ze Slunce je asi krát vtší než souasná celosvtová spoteba energie. To znamená, že celosvtovou spotebu energie by bylo možné uhradit tehdy, pokud bychom dokázali využít energie sluneního záení dopadajícího na 0,13 % zemského povrchu pi 5 % úinnosti. Jinak eeno, za necelou plhodinu dopadne na Zemi ze Slunce tolik energie, kolik spotebuje lidstvo na celém svt za celý jeden rok. Strukturu spoteby energie v jednotlivých oblastech v rodin uvádí následující obrázek: Spoteba energie v jedné rodin (5, s. 11) 5

6 Vzhledem k výše uvedeným skutenostem lze íci, že velké a doposud málo využívané možnosti úspor jsou práv v oblastech vytápní budov (51 %) a dopravy (33 %). Trendem do budoucnosti by tedy mlo být: Využívání OZE; zde technika již adu ešení nabízí, ovšem z ekonomického (viz stanovení výkupních cen za energii takto vyrobenou) hlediska se doposud jen velmi tžko prosazují. Zde by mohlo dojít k posunu v souvislosti se zavedením tzv. ekologické dan na energie, které by zvýšily návratnost investice do tchto technologií. V oblasti architektury se vzhledem k vysokému podílu využití energie na vytápní otevírají možnosti pro: tzv. nízkoenergetické domy, využití tepelných erpadel a solární techniky (viz nap. tzv. pasivní domy. Seznamte se s koncepcí tzv. pasivního domu, viz nap. (Jde o stavby optimalizované z hlediska tepelné izolace plášt a minimalizace únik tepla tepelnými mosty, stavby využívající v max. možné míe slunení záení velká okna na jih, malá okna na sever, stavby projektované tak, aby pi dosažení maximální užitné plochy byl minimální možný povrch plášt, kterým uniká teplo. V takovýchto stavbách je dsledn využíváno odpadní teplo, které se ízenou ventilací pedává zpt do objektu, zpravidla zde není systém ústedního vytápní, pípadn jsou užívána velmi malá, kompaktní tepelná erpadla pop. kamna s velmi malým výkonem cca 1,5 kw spalující biomasu ve form malých briket.) Seznamte se s principem rekuperace a možnostmi využití této technologie v souvislosti s koncepcí pasivního domu. Seznamte se s problematikou týkající se principu innosti a využití tepelných erpadel, viz nap. www stránky eského výrobce této techniky PZP KOMPLET a Seznamte se s cenovou nároností, technickými parametry a návratností této techniky. Seznamte se s možnostmi využití solární techniky, viz nap. Seznamte se s možnostmi využití fotovoltaické techniky, viz nap. Zájemcm o problematiku ekonomiky OZE lze doporuit kapitolu Ekonomika v publikaci (1, s. 101 až 114). Problematika volby vhodného zaízení využívajícího OZE je velmi komplexní, vždy lze po prvotním srovnávání cenových nabídek prodejc a prospektových materiál jednotlivých výrobk doporuit seriozní zpracování studie posuzující energetickou náronost objektu, jeho stavebn technických a energetických parametr, zhodnocení ekonomické efektivnosti plánovaných úspor energie. Tuto studii by mli provést nezávislí odborníci a specializované poradenské firmy. V pípad realizace vytápní tepelným erpadlem, solárními kolektory se totiž vždy jedná o investice v ádech stovek tisíc korun.!"# $% &' "(")*+ Pro se s píchodem tornád a bouí v USA rodinné domky hroutí? Niivé úinky tchto atmosférických jev jsou obrovské. Problém je však také v konstrukci staveb. 6

7 Zpravidla jde o devné stavby velmi lehké konstrukce, zcela jiného typu, než jaké stavíme zde. Jedním z vliv je samozejm odlišné klima, druhým faktorem však, dle mého názoru, je zcela jiná proporce cen paliv a energií, která obyvatele tchto zemí nenutí k úsporám! Stejn tak srovnejte velikost automobil evropských a amerických, zvlášt objem válc jejich motor. Opt nízká cena paliva (vysoká kupní síla) spotebitele nenutí k úsporám. Co bude euroamerická civilizace dlat s píchodem energetické krize? Existují krizové plány, které pedpokládají, že v blízké budoucnosti lidstvo povede války o vodu!! Autor publikace (2) vnuje pozornost svépomocné stavb vtrných zaízení, která by sloužila jako zdroj energie využívající obnovitelné zdroje. Formuluje zásady koncepce vtrných konvertor jako zdroj energie. Tyto zásady lze zobecnit jako zásady respektující požadavky na rozumné využívání zdroj a materiál obecn. Jsou platné v širším smyslu, postauje nahradit termín "ideální vtrné kolo" oznaením jiného technického zaízení. Níže zmínná idea stední technologie je zde vyložena takto: Dlouhodobým cílem stední technologie má být zajištní dstojného pežití v našem omezeném a ohroženém životním prostedí. S nedostatkem zásob surovin a energie a rostoucí potebou humanizace práce se dosavadní velkotechnologie dokáže stále he vyrovnávat. Místo ní musí stední technologie, pimenjší lovku, šetit životní prostedí, energii a suroviny. asto se pitom jedná o vysoce rozvinutou malou technologii, která v uritých oblastech mže být alternativou velkoprmyslu. Stední technologie tím pedstavuje uritou výzvu vdeckotechnickým odborníkm, kterou je teba zalenit do humanistické stupnice hodnot a dlouhodobých ekologických perspektiv. A speciáln s ohledem na rozvojové zem E. F. Schumacher píše: "...Nazval jsem ji stední technologií, abych poukázal na to, že je mnohem vysplejší než primitivní technologie dívjších dob, souasn je však mnohem jednodušší, levnjší a svobodnjší než supertechnologie mén bohatých.. (2, s ) Stední technologie lze tedy chápat jako prostedek k dosažení trvale udržitelného rozvoje., -./ (2, s. 24) 1. optimalizace celkové konstrukce ve smyslu výkonného jednoduchého ešení; redukce vdeckotechnického "ideálního vtrného kola" na konstrukní úrove stední technologie; 2. funkní srozumitelnost, jednoduchost a pehlednost; 3. výroba odpovídající robustním zemdlským strojm; 4. výchozí materiály pokud možno celosvtov normované a snadno dostupné; 5. kupované díly co nejlevnjší a všude dostupné; 6. výroba pomocí základních emeslných znalostí a jednoduchého náadí a strojního vybavení; 7. v rozloženém stavu transportovatelná lidskou silou; 8. montáž možná bez nákladných zaízení; 9. jednoduchá údržba; 10. snadná opravitelnost; 11. dlouhá doba používání; 12. možnost provozování bez povolení; 13. použití materiál, které mají vysokou trvanlivost, jsou znovu použitelné a/nebo regenerovatelné. 7

8 A plynule pecházíme k doprav Jednou ze zásad je použití dostupných, bžných materiál, které není teba dopravovat na velké vzdálenosti, tím klesá cena zboží, protože nemusí zahrnovat náklady na dopravu a zanedbatelné není ani ekologické hledisko. Píkladem nesmyslnosti myšlenky, že vše vyeší sama neviditelná ruka trhu je zbytená peprava zboží. Ve jménu uctívaného ekonomického rozvoje a zisku pevážíme statisíce tun nákladu všeho druhu napí Evropou, i dále, tisíce kamion nií naše silnice, otravují ovzduší a ekologitjší kolejová doprava je nevytížená, o lodní nemluv. Snad opt pomohou ekologické dan na energie (palivo) a mýtné. Rostoucí náklady na pepravu však nakonec uhradí spotebitel který se tomu jen tžko mže bránit. Nezídka jsou podstatnou ástí ceny výrobku i zboží práv náklady na jeho dopravu. Uveme konkrétní píklad: V marketu v Olomouci je pravideln k dostání jihoeské máslo vyrobené v eských Budjovicích. Na stran druhé mže být práv tento produkt výrazem konkurenního prostedí, které je v uritých mezích jist pínosem. Jiný píklad z téže oblasti: fra písku stojí ádov 600,- K, jeho peprava nákladním automobilem je však asto dražší, než dopravovaná surovina sama (dle pepravní vzdálenosti i nkolikanásobn). A opt suroviny & 0 Samotná volba materiál a technologií ve výrob je velice dležitá. Na jedné stran máme materiály kvalitní, trvanlivé, ale dražší, na druhé stran výrobce, který se snaží vyrábt co nejlevnji s cílem maximalizovat zisk a proto nevolí použité materiály a technologie optimáln vzhledem k maximální životnosti výrobku. Navíc prodloužení životnosti v dsledku volby kvalitnjších materiál a technologií by se projevilo snížením odbytu dalších výrobk. Vždy co by si poal výrobce automobil, jehož karosérie a ostatní díly by nepodléhaly korozi i opotebení v dsledku vyšší kvality?! Trh by se po urité dob zasytil a výrobce by ztratil odbyt. Jako netypicky pojatý a zárove velmi kvalitní text o materiálech lze doporuit publikaci (1) Lineární zpsob jednání pi využívání pírodních zdroj odpovídá technologii slepé uliky. Pednost má maximalizace krátkodobého zisku na úkor všech. Dsledkem jsou nenapravitelné škody. Obnovitelné erpání zdroj je v jednom kontinuálním procesu s výrobou, spotebou a recyklací. Dsledkem toho je nezatížené (resp. mén zatížené) životní prostedí. (2, s. 23) 8

9 Tídíte odpad? Zjistte, jaké množství papíru se nahromadí ve Vaší poštovní schránce za týden ve form reklamních leták. Onu reklamu, o niž mnohdy ani nestojíme si prodejce zakalkuluje do ceny výrobku, který u nj zakoupíte. (Máte jedinou možnost, oznait svou schránku upozornním, že si nepejete reklamní tisk.) Kolik prázdných plastových PE, PP aj. lahví, skla i krabic typu TETRAPACK a podobných obal za tento as vyprodukujete. Problém drancování surovinových zdroj by mohl napomoci dokonalý systém recyklace materiál a surovin podpoený opt ekologickými danmi. Dle práv pipravovaného Zákona o odpadech by napíklad v cen nového výrobku (televizní pijíma, chladnika, žehlika aj.) bude zahrnut i poplatek na jeho ekologickou likvidaci po skonení jeho životnosti (Zákon o odpadech, elektroodpad, sbrná místa, eskomoravská elektrotechnická asociace). Je ovšem také teba dohlížet na to, aby se tak po skonení životnosti výrobku stalo. Seznamte se s možnostmi recyklace druhotných surovin. " 3 4%56&6%7)0 8* Seznamte se s myšlenkami tohoto projektu napíklad na Uvedené pístupy se aktuáln prosazují pod pláštíkem módního trendu dobroinnosti. Naše ekonomika však není natolik silná a výkonná, abychom mohli spasit celý svt. Potebných je daleko více než kolik jsme jich schopni podporovat. Je teba narovnat celý systém, který je deformovaný. Pohlížíme-li na svt omezeným prizmatem ekonomického hlediska, nemžeme se divit, že každá ekonomika se snaží o maximalizaci zisk natolik, že mže pekroit onu úzkou hranici vykois ování prvoproducent. Zdá se, že by bylo teba vyvinout obdobné snahy o narovnání vztah mezi prvovýrobci, zpracovateli, distribuními a obchodními etzci v naší domácí nap. zemdlské sfée. Je zarážející, jak se dlí zisky mezi jednotlivými lánky tohoto produkního etzu. Pokud se nap. kalkulovaná výrobní cena 1 litru mléka pohybuje okolo 9,- K, jak je možné, že pi akcích v nkterých obchodních etzcích lze zakoupit uvedené zboží za cenu velmi blízkou, nkdy i nižší ve srovnání s výrobní cenou. Vždy všichni z uvedeného etzce mezi prvovýrobcem a prodejcem musí být ziskoví? Pochybná politika obchodních etzc tlaí ceny zboží dol a nutí producenta prodávat pod cenou. Prvovýrob potom nezbývá než ešit svj problém využitím možnosti vývozu suroviny do zahranií díky výhodnému kurzu vi CZK. Vše vyús uje až v jeden z ekonomických paradox souasnosti: namísto abychom se snažili uplatovat sofistikované technologie a k surovinám pi jejich zpracování pidali uritou pidanou hodnotu a vyváželi výrobek, vytváíme zisk tak, že do sousedního Nmecka momentáln exportujeme denn 210 tisíc litr kravského mléka, které jako surovina chybí na domácím trhu a jeho nejvtší tuzemský zpracovatel propouští 300 až 350 zamstnanc. Je jasné, že zde jde více o souvislosti ekonomické a politické, ale na uvedeném píkladu chceme demonstrovat, že ne vždy lze jako jediné kritérium vzít hledisko ekonomické. V koneném dsledku budeme scházející surovinu pravdpodobn dovážet ze Slovenska a Polska. Je jasné, že ešení tohoto problému spoívá v narovnání vztah mezi jednotlivými složkami etzce: prvovýroba zpracovatelský prmysl distribuní sí obchodní sí. Tento problém má ovšem i celoevropskou dimenzi, viz nap. problém bohatšího prmyslového severu ve vztahu k chudšího zemdlskému jihu 9

10 1 9 ::0 ; Že se však také angažujeme v pomoci zemím tetího svta se lze napíklad pesvdit na stránkách spolenosti SOLARTEC, která realizovala dodávku fotovoltaického systému pro školu v Keni, viz Projekt je plánován na ti roky s cílem vybavit takto 20 škol.,:/ 73 9 ; Technologie palivových lánk by v blízké budoucnosti mla být dostupná i pro bžné aplikace v civilním sektoru (náhrada za klasické akumulátory penosných PC, mobilních telefon), doposud byly využívány hlavn v kosmických technologiích. Více viz a jiné. Technologie spalovacího motoru na vodíkový pohon, viz napíklad odkaz nebo pilotní projekt výroby vodíku elektrolýzou vody, jeho zpracování v kapalném stavu, realizaci vodíkové erpací stanice pro autobus zajiš ující dopravu na letišti bží v Nmecku, viz Technologie hybridní pohonné jednotky použitá v automobilu Toyota Prius nebo pímo na 10