Zobrazení zdroje stránky ERoEI

'''ERoEI''' je zkratka pro [[angličtina|anglický]] termín '''''E'''nergy '''R'''eturned '''o'''n '''E'''nergy '''I'''nvested'' (někdy se uvádí také '''EROI''' – '''''E'''nergy '''R'''eturn '''O'''n '''I'''nvestment)''. Jedná se o bezrozměrnou veličinu, danou podílem [[energie]] získané z nějaké energeticky významné činnosti, technologie nebo látky, vůči energii do ní vložené, např. veškerá energie vložená do nalezení ropy a vyprodukování nafty, nebo růstu a sklizni surovin a následnému získání biopaliva.

Termín ERoEI se většinou vyskytuje tam, kde se hovoří o energetické výnosnosti paliv a zdrojů [[energie]].

<math>ERoEI = \frac{\hbox{Energie získaná ze zdroje}}{\hbox{Energie potřebná na získání tohoto zdroje}}</math><ref>{{Citace periodika|titul = Year in review—EROI or energy return on (energy) invested|url = http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1749-6632.2009.05282.x/abstract|periodikum = Annals of the New York Academy of Sciences|datum = 2010-01-01|datum přístupu = 2016-02-14|issn = 1749-6632|strany = 102–118|ročník = 1185|číslo = 1|doi = 10.1111/j.1749-6632.2009.05282.x|jazyk = en|jméno = David J.|příjmení = Murphy|jméno2 = Charles A. S.|příjmení2 = Hall}}</ref>

== Vypovídající hodnota ==
Mezní hodnotou ukazatele je hodnota 1. Při této hodnotě ERoEI získáváme z dotyčného předmětu (technologie, paliva,…) tolik energie, kolik do něj vkládáme. Od zmiňovaného zpracování energie se předpokládá energetický zisk, který by (v uvažovaném časovém horizontu, po který bude trvat) pokryl investovaný čas, práci lidí v této činnosti angažovaných, případnou sanaci životního prostředí (např. refundaci lidí bydlících poblíž ložiska) a další, takže při ERoEI ≤ 1 (v některých případech i nad 1) nemá smysl daný energetický proces vůbec započít. '''Čím vyšší hodnota ukazatele, tím výhodnější je zdroj energie.'''

Mnohdy je pro hodnotu ERoEI zásadní, zdali je práce pro těžbu a zpracování zmechanizovaná, nebo pouze manuální, za primitivnějších podmínek. V prvním případě je energie vstupní vyšší o palivo do strojů, jejich údržbu apod. 

Do výpočtu je běžně zahrnuta pouze „tržní“ energie vynaložená člověkem a přírodní (primární) energetické zdroje nejsou uvažovány. Například u biopaliv není kalkulována energie slunce pohánějící fotosyntézu při růstu rostlin.<ref>{{Citace elektronické monografie|příjmení = Brand a kol.|jméno = |titul = Measuring EROI (energy return on investment) on a
national level: two proposed approaches|url = http://www.esee2015.org/wp-content/uploads/2015/10/0727.pdf|vydavatel = European Society for Ecological Economics|místo = Leeds, UK|datum vydání = 2015|datum přístupu = 13.2.2016}}</ref>

== Hodnoty ERoEI pro různé zdroje energie ==
{| class="wikitable"
! Zdroje energie !! Rok !! Země !! ERoEI* !! Zdroj
|-
| colspan="5" |'''FOSILNÍ PALIVA'''
|-
|Ropa a zemní plyn

-

-

-

-

- 
|
2006

2007

2008

2010

2010
|
Globálně

USA

Norsko

Kanada

Čína
|
18

11

40

15

10
|
Gagnon, 2009<ref>{{Citace periodika|titul = A Preliminary Investigation of Energy Return on Energy Investment for Global Oil and Gas Production|url = http://www.mdpi.com/1996-1073/2/3/490|periodikum = Energies|datum = 2009-07-13|datum přístupu = 2016-02-14|strany = 490–503|ročník = 2|číslo = 3|doi = 10.3390/en20300490|jazyk = en|jméno = Nathan|příjmení = Gagnon|jméno2 = Charles A. S.|příjmení2 = Hall|jméno3 = Lysle|příjmení3 = Brinker}}</ref>

Guilford a kol. 2011<ref>{{Citace periodika|titul = A New Long Term Assessment of Energy Return on Investment (EROI) for U.S. Oil and Gas Discovery and Production|url = http://www.mdpi.com/2071-1050/3/10/1866|periodikum = Sustainability|datum = 2011-10-14|datum přístupu = 2016-02-14|strany = 1866–1887|ročník = 3|číslo = 10|doi = 10.3390/su3101866|jazyk = en|jméno = Megan C.|příjmení = Guilford|jméno2 = Charles A. S.|příjmení2 = Hall|jméno3 = Peter|příjmení3 = O’Connor}}</ref>

Grandell, 2011<ref>{{Citace periodika|titul = Energy Return on Investment for Norwegian Oil and Gas from 1991 to 2008|url = http://www.mdpi.com/2071-1050/3/11/2050|periodikum = Sustainability|datum = 2011-10-26|datum přístupu = 2016-02-14|strany = 2050–2070|ročník = 3|číslo = 11|doi = 10.3390/su3112050|jazyk = en|jméno = Leena|příjmení = Grandell|jméno2 = Charles A. S.|příjmení2 = Hall|jméno3 = Mikael|příjmení3 = Höök}}</ref>

Freise, 2011<ref>{{Citace periodika|titul = The EROI of Conventional Canadian Natural Gas Production|url = http://www.mdpi.com/2071-1050/3/11/2080|periodikum = Sustainability|datum = 2011-11-03|datum přístupu = 2016-02-14|strany = 2080–2104|ročník = 3|číslo = 11|doi = 10.3390/su3112080|jazyk = en|jméno = Jon|příjmení = Freise}}</ref>

Hu a kol, 2013<ref>{{Citace periodika|titul = Energy Return on Investment (EROI) of China's conventional fossil fuels: Historical and future trends|url = http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S036054421300100X|periodikum = Energy|datum = 2013-06-01|datum přístupu = 2016-02-14|strany = 352–364|ročník = 54|doi = 10.1016/j.energy.2013.01.067|jméno = Yan|příjmení = Hu|jméno2 = Charles A. S.|příjmení2 = Hall|jméno3 = Jianliang|příjmení3 = Wang}}</ref>
|-
|Zemní plyn samostatně

-

-

-
|
2005

2009

-
|
USA

Kanada

USA
|
67

20

18
|
Sell a kol, 2011<ref>{{Citace periodika|titul = Energy Return on Energy Invested for Tight Gas Wells in the Appalachian Basin, United States of America|url = http://www.mdpi.com/2071-1050/3/10/1986|periodikum = Sustainability|datum = 2011-10-20|datum přístupu = 2016-02-14|strany = 1986–2008|ročník = 3|číslo = 10|doi = 10.3390/su3101986|jazyk = en|jméno = Bryan|příjmení = Sell|jméno2 = David|příjmení2 = Murphy|jméno3 = Charles A. S.|příjmení3 = Hall}}</ref>

Freise, 2011

Yaritani a  Matsushima, 2014<ref>{{Citace periodika|titul = Analysis of the Energy Balance of Shale Gas Development|url = http://www.mdpi.com/1996-1073/7/4/2207|periodikum = Energies|datum = 2014-04-08|datum přístupu = 2016-02-14|strany = 2207–2227|ročník = 7|číslo = 4|doi = 10.3390/en7042207|jazyk = en|jméno = Hiroaki|příjmení = Yaritani|jméno2 = Jun|příjmení2 = Matsushima}}</ref>
|-
|Břidlicový plyn
|<nowiki>-</nowiki>
|USA
|17
|Yaritani a  Matsushima, 2014
|-
|Uhlí (blíže  nespecifikováno)

-

-
|
-

2010
|
-

Čína
|
12-24

27
|
Raugei a kol., 2012<ref>{{Citace periodika|titul = The energy return on energy investment (EROI) of photovoltaics: Methodology and comparisons with fossil fuel life cycles|url = http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301421512002133|periodikum = Energy Policy|datum = 2012-06-01|datum přístupu = 2016-02-14|strany = 576–582|ročník = 45|doi = 10.1016/j.enpol.2012.03.008|jméno = Marco|příjmení = Raugei|jméno2 = Pere|příjmení2 = Fullana-i-Palmer|jméno3 = Vasilis|příjmení3 = Fthenakis}}</ref>

Hu a kol, 2013
|-
|Živičné břidlice
|<nowiki>-</nowiki>
|USA
|1,1-1,8
|Brandt, 2009<ref>{{Citace periodika|titul = Converting Oil Shale to Liquid Fuels with the Alberta Taciuk Processor: Energy Inputs and Greenhouse Gas Emissions|url = http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ef900678d|periodikum = Energy & Fuels|datum = 2009-08-25|datum přístupu = 2016-02-14|strany = 6253–6258|ročník = 23|číslo = 12|doi = 10.1021/ef900678d|jazyk = EN|jméno = Adam R.|příjmení = Brandt}}</ref>
|-
| colspan="5" |'''JADERNÁ  ENERGIE'''
|-
|Jaderná energie
|<nowiki>-</nowiki>
|USA
|59-70
|WNA, 2020<ref>{{Citace elektronického periodika
| titul = Energy Return on Investment - World Nuclear Association
| periodikum = www.world-nuclear.org
| url = https://www.world-nuclear.org/information-library/energy-and-the-environment/energy-return-on-investment.aspx
| datum přístupu = 2023-07-30
}}</ref>
|-
| colspan="5" |'''OBNOVITELNÉ ZDROJE'''
|-
|Vodní energie

- průtoková

- průtoková

- Vlnová / přílivová
|
-

-

-
|
-

Quebec

-
|
> 100

205-267

15
|
Cleveland a kol.,  1984<ref>{{Citace periodika|titul = Net energy from the extraction of oil and gas in the United States|url = http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0360544204002890|periodikum = Energy|datum = 2005-04-01|datum přístupu = 2016-02-14|strany = 769–782|ročník = 30|číslo = 5|doi = 10.1016/j.energy.2004.05.023|jméno = Cutler J.|příjmení = Cleveland}}</ref>

Gagnon a kol., 2002

Gupta a Hall, 2011<ref>{{Citace periodika|titul = A Review of the Past and Current State of EROI Data|url = http://www.mdpi.com/2071-1050/3/10/1796|periodikum = Sustainability|datum = 2011-10-10|datum přístupu = 2016-02-14|strany = 1796–1809|ročník = 3|číslo = 10|doi = 10.3390/su3101796|jazyk = en|jméno = Ajay K.|příjmení = Gupta|jméno2 = Charles A. S.|příjmení2 = Hall}}</ref>
|-
|Větrné elektrárny

- 2,3 MW,  E-82

- E-82
|
-

-
|
Německo

-
|
51

30-50
|
Torsten, 2011<ref>{{Citace elektronické monografie|příjmení = Torsten|jméno = Thomas|titul = Mehr Windkraft an Land rückt Ökologie ins Blickfeld|url = http://www.vdi-nachrichten.com/Technik-Wirtschaft/Mehr-Windkraft-an-Land-rueckt-Oekologie-Blickfeld|vydavatel = |místo = |datum vydání = |datum přístupu = 12.2.2016}}</ref>

Zimmermann, 2012<ref>{{Citace periodika|titul = Parameterized tool for site specific LCAs of wind energy converters|url = http://link.springer.com/article/10.1007/s11367-012-0467-y|periodikum = The International Journal of Life Cycle Assessment|datum = 2012-07-06|datum přístupu = 2016-02-14|issn = 0948-3349|strany = 49–60|ročník = 18|číslo = 1|doi = 10.1007/s11367-012-0467-y|jazyk = en|jméno = Till|příjmení = Zimmermann}}</ref>
|-
|Geotermální energie

- Hydrotermální

- Horké kamení
|
-

-
|
-

-
|
2-13

2-39
|
Gupta a Hall, 2011

Gupta a Hall, 2011
|-
|Solární energie

- Fotovoltaika

- Fotovoltaika

- Fotovoltaika
|
-

-
|
-

jižní Evropa

severní Evropa

jižní Evropa
|
6-12

5,9-11,8

10

15-25
|
Kubiszewski, 2009<ref>{{Citace periodika|titul = Meta-analysis of net energy return for wind power systems|url = http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S096014810900055X|periodikum = Renewable Energy|datum = 2010-01-01|datum přístupu = 2016-02-14|strany = 218–225|ročník = 35|číslo = 1|doi = 10.1016/j.renene.2009.01.012|jméno = Ida|příjmení = Kubiszewski|jméno2 = Cutler J.|příjmení2 = Cleveland|jméno3 = Peter K.|příjmení3 = Endres}}</ref>

Raugei a kol., 2012

Fraunhofer ISE, 2018<ref>https://www.ise.fraunhofer.de/content/dam/ise/de/documents/publications/studies/Photovoltaics-Report.pdf</ref>

Fraunhofer ISE, 2018
|-
|Biomasa

- Bionafta

- Ethanol z cukrové třtiny

- Ethanol z kukuřice
|
-

-

-
|
USA

-

USA
|
1,3

0,8-10

0,8-1,6
|
Pimentel a Patzek, 2005<ref>{{Citace periodika|titul = Ethanol Production Using Corn, Switchgrass, and Wood; Biodiesel Production Using Soybean and Sunflower|url = http://link.springer.com/article/10.1007/s11053-005-4679-8|periodikum = Natural Resources Research|datum = 2005-03-01|datum přístupu = 2016-02-14|issn = 1520-7439|strany = 65–76|ročník = 14|číslo = 1|doi = 10.1007/s11053-005-4679-8|jazyk = en|jméno = David|příjmení = Pimentel|jméno2 = Tad W.|příjmení2 = Patzek}}</ref>

Goldemberg, 2007<ref>{{Citace periodika|titul = Ethanol for a Sustainable Energy Future|url = http://science.sciencemag.org/content/315/5813/808|periodikum = Science|datum = 2007-02-09|datum přístupu = 2016-02-14|issn = 0036-8075|pmid = 17289989|strany = 808–810|ročník = 315|číslo = 5813|doi = 10.1126/science.1137013|jazyk = en|poznámka = PMID 17289989|jméno = José|příjmení = Goldemberg}}</ref>

Patzek, 2004<ref>{{Citace periodika|titul = Thermodynamics of the Corn-Ethanol Biofuel Cycle|url = http://dx.doi.org/10.1080/07352680490886905|periodikum = Critical Reviews in Plant Sciences|datum = 2004-11-01|datum přístupu = 2016-02-14|issn = 0735-2689|strany = 519–567|ročník = 23|číslo = 6|doi = 10.1080/07352680490886905|jméno = Tad W.|příjmení = Patzek}}</ref>; Farrel a kol., 2007<ref>{{Citace periodika|titul = Ethanol Can Contribute to Energy and Environmental Goals|url = http://science.sciencemag.org/content/311/5760/506|periodikum = Science|datum = 2006-01-27|datum přístupu = 2016-02-14|issn = 0036-8075|pmid = 16439656|strany = 506–508|ročník = 311|číslo = 5760|doi = 10.1126/science.1121416|jazyk = en|poznámka = PMID 16439656|jméno = Alexander E.|příjmení = Farrell|jméno2 = Richard J.|příjmení2 = Plevin|jméno3 = Brian T.|příjmení3 = Turner}}</ref>
|}
''* Hodnoty ERoEI nemusejí být vždy počítány dle stejné metodologie! Viz níže.''

== Vývoj ERoEI v čase ==
Hodnota ERoEI pro objevení ropy a zemního plynu byla v USA historicky až 1000:1 v roce 1919, ale v průběhu let klesala až na hodnotu 5:1 v roce 2010, pro produkci to bylo z hodnoty 25:1 v roce 1970 až na 10:1 v roce 2007.

Pro uhlí v USA se hodnota vyvíjela kaskádovitě z hodnoty cca 80:1 v raných fázích těžby na hodnotu 30:1 v 50. letech 20. století, přičemž následně znovu stoupla na původní hodnotu v 90. letech. Od té doby pomalu klesá.<ref name="#1">{{Citace periodika|titul = EROI of different fuels and the implications for society|url = http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301421513003856|periodikum = Energy Policy|datum = 2014-01-01|datum přístupu = 2016-02-14|strany = 141–152|ročník = 64|doi = 10.1016/j.enpol.2013.05.049|jméno = Charles A. S.|příjmení = Hall|jméno2 = Jessica G.|příjmení2 = Lambert|jméno3 = Stephen B.|příjmení3 = Balogh}}</ref>

== (Ne)porovnatelnost hodnot ukazatele ==
Pro ukazatel není odsouhlasený standard, jaké všechny energetické aktivity spojené se zdrojem by do měření a výpočtu měly být zahrnuty. Právě kvůli rozcházejícím se hodnotám ukazatele pro stejné zdroje energie v různých vědeckých studiích byla odhalena nutnost stanovení přísnějších hranic uvažovaného energetického dosahu ve jmenovateli zlomku pro jednotlivé výpočty, aby bylo možno indexy porovnávat. Proto se pro ukazatel vyvinuly odvozené, zpřesněné výpočty:<ref>{{Citace periodika|příjmení = Mulder, Hagens,|jméno = Kenneth, Nathan John|titul = Energy Return on Investment: Toward a Consistent Framework|periodikum = Royal Swedish Academy of Sciences|datum = |ročník = 2008|číslo = Vol. 37, Issue 2,|strany = 74–79|url = http://eds.b.ebscohost.com/eds/pdfviewer/pdfviewer?sid=ae4e84fc-1f31-4bbf-9746-81f45a367b41%40sessionmgr115&vid=2&hid=126}}{{Nedostupný zdroj}}</ref>
# Pouze přímé vstupy a výstupy energie
# Energetické a neenergetické nepřímé vstupy
# Externality produkčního procesu

Sami autoři ukazatele ERoEI na základě vědecké diskuse přišli s několika zpřesněnými indexy, které se liší „místem“, pro které se ERoEI energetického zdroje počítá.<ref name="#1"/> Tento koncept se velice podobá prvně uvedenému:
* '''ERoEI<sub>st</sub>'''   – standardní výpočet, energie spotřebovaná po místo, kde palivo (zdroj energie) opouští zařízení produkce. Vstupující energie je pouze ta na nalezení a vytěžení zdroje. Někdy označováno také jako ERoEI<sub>mm</sub> z anglického „mine-mouth“, v překladu „ústí dolu“.
* '''ERoEI<sub>pou</sub>''' – energie spotřebovaná po místo užití, v překladu „point-of-use“. Zde se uvažuje i energie potřebná na dopravení do místa spotřeby.
* '''ERoEI<sub>ext</sub>''' – rozšířený index od slova „extended“. Zde se uvažuje krom výše uvedených také energie spotřebovaná na specifický způsob „užití“ hodnoceného zdroje, tedy např. na stavbu a údržbu silnic a dálnic u klasických pohonných hmot.

== Vztah k čistému energetickému zisku ==
Veličina [[energetický zisk]] (též čistý energetický zisk) měří to samé co ERoEI. Vztah mezi nimi je následující:

Čistý energetický zisk / Energie spotřebovaná = ERoEI - 1

== Kritika ERoEI ==
Měření ERoEI nemusí být vždy jednoznačné, ale neexistují standardy na to, které činnosti by měly být zahrnuty do měření ERoEI u ekonomického procesu. Při měření ERoEI se nemusí jednat pouze o palivo, ale může jít o poměrně komplexní a sofistifikovaný technologický proces s desítkami vstupů a výstupů. Navíc forma energie na výstupu může být zcela jiného druhu než na vstupu a taktéž není zcela jasné, do jakých detailů při výpočtu zacházet.

V případě biopaliv závisí ERoEI kromě počasí rovněž na intenzitě hnojení a na podílu ruční práce<ref>PIMENTEL, David; PIMENTEL, Marcia; KARPENSTEIN-MACHAN, Marianne. Energy Use in Agriculture: an Overview. Dostupné: http://www.ker.co.nz/pdf/pimentel_report_04-1.pdf {{Wayback|url=http://www.ker.co.nz/pdf/pimentel_report_04-1.pdf |date=20081015064720 }}</ref>. Kritická je zejména otázka rozpočítání energetických vstupů mezi jednotlivé výstupní produkty. Například vedlejšími produkty při výrobě etanolu z obilí jsou sláma, kterou lze rovněž použít k výrobě energie, výpalky, které lze použít jako krmivo, teplo z chlazení destilačního zařízení... Doprava na relativně krátké vzdálenosti může EROEI biomasy výrazně snížit<ref>Hongwei WU, Qiang FU, Rick GILES, John BARTLE. Energy Balance of Mallee Biomass Production in Western Australia. In: Bioenergy Australia 2005 –“Biomass for Energy, the Environment and Society”. Rydges, Melbourne 12 – 14 December 2005: Full paper, Peer Reviewed.</ref><ref>Fei PAN; Han-Sup HAN; Leonard R. JOHNSON; William J. ELLIOT. Net energy output from harvesting small-diameter trees using a mechanized system. In: Forest Products Journal, vol. 58, No. 1 and 2/2008.</ref>. Podobně v případě větrné energie závisí ERoEI na větrnosti lokality, velikosti rotoru, výšce stožáru, u jaderné energie na typu reaktoru, obohacení vstupního paliva, stupni vyhoření paliva, v případě fotovoltaiky na typu a účinnosti panelů, typu měničů, úrovni slunečního záření, sklonu a orientaci.

Dále je třeba si uvědomit, že jediné, co ERoEI sleduje, jsou toky energie v životním cyklu zdroje. Faktory jako emise skleníkových plynů, tepla, látek poškozujících ozonovou vrstvu, prachu, spotřeba vody a další dopady na životní prostředí nejsou zahrnuty. Tyto parametry zahrnují komplexnější studie LCA například podle metodiky CML nebo ReCiPe. Stejně tak v hodnotě ERoEI nejsou zahrnuta rizika výroby jednotky energie pro pracovníky a veřejnost, riziko havárie v důsledku chyby obsluhy, riziko mezinárodních konfliktů o zdroje, vliv na lokální zaměstnanost, ceny zemědělské půdy a nemovitostí nebo závislost na dovozu energetických zdrojů. Výběr paliva nebo technologie by se proto neměl řídit pouze podle hodnoty ERoEI.

== Odkazy ==
=== Reference ===
<references/>

=== Externí odkazy ===
* [http://www.youtube.com/watch?v=ztgz-QOOrs8 Krátké vysvětlující video] na [[YouTube]] {{en}}

{{Bioenergie}}
{{Autoritní data}}

[[Kategorie:Energetika]]
[[Kategorie:Bezrozměrné jednotky]]