Ana səhifə

Kezünkben tartjuk


Yüklə 1.73 Mb.
səhifə14/37
tarix25.06.2016
ölçüsü1.73 Mb.
1   ...   10   11   12   13   14   15   16   17   ...   37

Energiatermelésünk megreformálása

A hagyományos és az alternatív energiaforrások szorgalmazói közötti versengés egyre jobban kiéleződik. Napjainkra ez a csendes vetélkedés elkeseredett küzdelemmé vált. Az indulatok elszabadulása érthető, mert a tét igen nagy. A bioszféra megmentésén túlmenően hatalmas profit forog kockán. A legfrissebb (1997-es) adat szerint a világ összes villamosenergia-termelése 13 949 TWh. Ennek 38,3%-át (5337 TWh) a szénfűtésű erőművek termelik meg. Az atomerőművekből az összes villamos energia csupán egyhatoda, 17,2% (2393 TWh) származik. Ezután következnek a vízi erő­művek 18,3%-kal (2556 TWh). A gázfűtésű erőművek 15,5%-ban (2159 TWh), az olajfűtésűek pedig 9,2%-ban (1282 TWh) veszik ki részüket a villamosenergia-termelésből. A legkevesebb villamos energiát, 1,5% a megújuló energiaforrások szolgáltatják (211 TWh). Környezetszennyezés szempontjából ennél is rosszabb a helyzet a világ összes energiafelhasználása terén. (Ebben benne van a gépjárművek által elhasznált energia, a fűtésre fordított energia stb.) 1997-ben az emberiség teljes energiafogyasztása 8743 Mtoe volt. (Million tonnes of oil equivalent = millió tonna kőolaj­egyenértékű energiamennyiség. Forrás: IEA – World Energy Outlook 2000.)

A Földön fellelhető energiahordozók közül legnagyobb mértékben a kőolajat használjuk. Ez az összmennyiség 40,5%-át (3542 Mtoe) teszi ki. Ezután jön 25,8%-os részesedéssel (2256 Mtoe) a szilárd tüzelőanyag (szén, fa és egyéb fossziliák) alkalmazása. (Ennek 84%-át a tűzifa teszi ki, ami nem más, mint hulladék faanyag hagyományos kéményes kályhákban való elégetése. Eközben szűretlenül dől a füst a levegőbe.) A gázfelhasználás 21,9%-os aránnyal (1911 Mtoe) csupán a harmadik helyen áll. Ezt követi 7,1% részesedéssel (624 Mtoe) az atomenergia. A vízi erőművek az összes energiának csak a 2,5%-át adják (221 Mtoe). Legkisebb mértékben a megújuló energiahordozók veszik ki részüket a teljes energiatermelésből. A nap-, a szélenergia, a metanol (metil-alkohol), a növényi olaj (biodízelolaj) stb. csupán 2,2% (189 Mtoe) erejéig járul hozzá a világ energiaszükségletének kielégítéséhez. Az iparilag fejlett országokban élők számára ezek a számok aránytalannak tűnnek, mivel náluk a villamos energia túlnyomó része vízi- és atomerőművekből származik, és alig használnak fosszilis tüzelőanyagot. A világ háromnegyedét kitevő fejlődő államokban azonban csak szilárd fűtőanyag áll rendelkezésre, a pénzhiány, és az infrastruktúra fejletlensége nem teszi lehetővé a korszerű energiatermelő módszerek alkalmazását.

Sok környezetvédő ennek örül, pedig a jelenleg használt erőművek közül az atomerőművek szennye­zik legkevésbé a környezetet. 1990-ben 420 atomreaktor működött világszerte. Ebből 112 az Egyesült Államokban, 56 Franciaországban, 47 pedig a volt Szovjetunió tagállamaiban. Azóta a számuk lassan csökken, mivel a környezetvédők ellenállása miatt nem építenek újakat, a régieket pedig fokozatosan leállítják. Pedig a korszerű, nyomott vizes hűtőrendszerű reaktorok kellő biztonsággal üzemeltethetők, így alaptalan a félelmük a nukleáris energiahordozóktól. Az atomerőművek ellen tiltakozók arról is elfeledkeznek, hogy az erőmű sugárzó hulladékát elzárva, felügyelet alatt tartják, így a többi erőmű melléktermékével ellentétben nem kerül ki a környezetbe. Az viszont kétségtelen, hogy bonyolultságánál fogva az összes energiatermelő eljárás közül az atomerőmű építése igényli a legnagyobb beruházást, ami csak több évtized alatt térül meg.11

Az atomerőmű-építés ellen szól az üzemeltetési kockázat bővülése is. Újabban reaktortámadások miatt bekövetkező robbanástól is tartani kell. További rizikófaktor a kiégett fűtőelemek szaporodása. Minél több országban működtetnek atomerőműveket, annál nagyobb a valószínűsége annak, hogy a terroristák plutóniumhoz jutnak, amit „piszkosbomba” előállítására használnak. Nem kis veszélyt jelent az atomhatalmak számának szaporodása. Az eddigi tapasztalatok szerint a békés célú atomenergia-kutatás szinte mindig atomfegyver előállításába torkollott. Az atomhatalmak számának szaporodása tovább fokozza a fegyveres konfliktusok kirobbanásának, egy esetleges atomháború ki­törésének kockázatát. A végtelenségig ez az energiaforrás sem áll rendelkezésünkre, mivel az atomerőművekben jelenleg használt Urán 235-ös izotóp csak 100 évre elegendő.

Nem kis gondot okoz a kiégett fűtőelemek tárolása, deponációja, ami tovább növeli az ily módon termelt villamos energia árát, és súlyosan veszélyezteti a környezetet. (1990-ig 120 ezer tonna fűtőelemet használtak el a reaktorokban, és mennyiségük évente 10 ezer tonnával nő. A benne található izotópok azonban nem égnek el maradéktalanul. A kiégett fűtőelem minden tonnája 180 millió curie sugárzó anyagot tartalmaz. Veszélyességére jellemző, hogy aktivitása csak 10 ezer év múlva csökken az egészségre veszélytelen szintre, és 241 ezer év alatt bomlik le teljesen. Nem oldja meg a problémát a kiégett fűtőelemek dúsítása sem, mert a fel nem használt izotópok ennek során is megmaradnak. Csupán egy esetet említve, az amerikai Hanfordban nemrég lebontott plutónium erőműből 22 ezer tonna nagy aktivitású, és 500 ezer tonna kis aktivitású hulladék maradt vissza.) Óriási hátránya még ennek a fajta energiatermelésnek, hogy a magfúzió hatásfoka kisebb mint 1%, a radioaktív anyagnak csupán 0,7% alakul át energiává. A többi energiatermelő módszer hatásfoka magasabb ugyan, de ezek meg közvetlenül terhelik a környezetet. Az elmúlt évtizedek során igen nagy mértékben járultak hozzá a levegő- az élővizek és a talaj elszennyeződéséhez, az erdők tönkre­meneteléhez. A primer energiahordozók mennyisége is rohamosan fogy, ezen az úton haladva né­hány évtized múlva nem lesz mivel üzemeltetni a hagyományos rendszerű erőműveinket.

Ezt az energiatermelés jövőjét meghatározó szakemberek is tudják, ezért figyelmük mind inkább az alternatív energiaforrások felé irányul. Köztük is első helyen szerepelnek a megújuló energiaforrások, mivel ezek sohasem apadnak el, és felhasználásuk nem veszélyezteti a környezetet. Környezetvédelmi szempontból a legtökéletesebb és legbiztonságosabb energiaforrás a napenergia. Annak ellenére, hogy a nap sugarainak csupán 0,01 százaléka ér el hozzánk, évente olyan nagy mennyiségű energia érkezik a Földre, amennyit 60 milliárd tonna kőolaj elégetésével tudnánk csak előállítani. A Nap egy év alatt 175 trillió kWh energiát sugároz a bolygónkra. Ennek nagy része visszaverődik a világűrbe, a többi a fölgolyót melegíti, és fenntartja az életet. 30 billió kWh-át használ fel a fotoszintézis, melynek következtében a növényzet évente 200 milliárd tonna szén-dioxidot nyel el a légkörből. Az emberiség villamosenergia-termelése 14 billió kWh évente. Ez azt jelenti, hogy a megmaradó napenergia 1 ezreléke is fedezné a szükségletünket. Amennyiben az 1%-át használnánk fel, és ezt is csak 5%-os hatékonysággal, akkor a világon minden ember annyi energiát fogyaszthatna, mint a gazdag országok tehetős polgárai.

Ennek műszaki feltételei már régóta adottak, mivel az évtizedekkel ezelőtt gyártott szolárcellák is képesek voltak 8-9%-os hatásfokkal villamos árammá alakítani a napenergiát. Az átállás azonban nem történt meg, melynek fő oka a szolárcellák meglehetősen magas ára. Az utóbbi években bekövetkezett nagyságrendnyi árcsökkenés ellenére a szénhidrogének elégetéséből nyert energia még mindig jóval olcsóbb, mint amit a szolárcellák szolgáltatnak. Ráadásul a napelemek rengeteg helyet foglalnak. Ezért jobbára épületek energiaellátására használhatók. Nem kis mértékben rontja a használhatóságukat, hogy kizárólag napfényes időben működnek, így nem biztosítható velük a folyamatos áramellátás. Ez az üzemmód csak akkumulátorok közbeiktatásával valósítható meg, ami még drágábbá teszi az általuk biztosított áramot.

Jelentősen hátráltatja az alkalmazásukat az is, hogy a rájuk telepedő por, korom, madárpiszok, valamint a szmog akadályozza a működésüket. Mivel nagy felületről van szó, a hatásfokcsökkenés meghaladhatja az 50%-ot is. A fényérzékeny felületre rakódott piszok rendszeres tisztítással eltávolítható ugyan, a napelemcellákat azonban többnyire épületek tetejére szerelik, ami nehezíti a megközelítésüket. A központi napenergia-hasznosítás megvalósíthatatlan. Ha az egész emberiség energiaigényét csak napenergiával próbálnánk kielégíteni, akkor a sivatagban, ahol legnagyobb a tartós napsütés valószínűsége 350 km hosszú és 200 km széles zónát kellene napelemekkel beborítani. Ennek az országnyi méretű napelemtáblának az előállítási költsége a világ összes országának 2 teljes évi GDP-jét emésztené fel. A hatásfok növelésével járó méretcsökkenés sem oldotta meg ezeket a gondokat. A kaliforniai Spectrolab kifejlesztett egy szuper napelemet, mely az elnyelt fény 36%-át alakítja át elekt­romossággá. Ennek előállítási költsége azonban nagyon magas. Emellett speciális hűtést igényel. A levegő illetve a hűtővíz cirkuláltatása elviszi a többletáramot. Az alkalmazott tech­no­lógia rámutatott arra is, hogy ezen az úton járva nem lehet jelentős mennyiségű energiát termelni. Hiába alkalmaznak speciális, a napsugár teljes spektrumát elnyelő réteget, a többletenergia túlhevíti, hűtés nélkül tönkreteszi a fényérzékelő réteget.

Ismert még a napkollektorok használata, amikor üveg- vagy fémlemezek között vizet áramoltatnak, amely a napsugarak hatására felmelegszik. Az így nyert többletenergiát hőcserélőn keresztül nyerik ki; illetve közvetlenül, meleg víz előállítására használják. Ez az eljárás sem terjedt el széles körben, mivel a hőkinyeréshez bonyolult és drága gépészeti berendezések szükségesek. Nem kis mértékben hátráltatja az alkalmazását, hogy télen, amikor a legnagyobb szükség lenne az általa termelt energiára, akkor szolgáltatja a legkevesebb hőt. Ennélfogva használata csak a szubtrópusi- és a trópusi országokban számottevő, ahol főleg vízmelegítésre használják. Elméletileg egyszerűen, és időjárástól függetlenül juthatunk hőenergiához a geotermikus erőművekből, de ez a megoldás is igen nagy beruházást igényel. Ahhoz hogy a földkéreg alatti izzó magmához eljussunk, a szárazföldön 30 km, a tengerek fenekén 6 km mélyen kell lefúrni. Emellett a kiépített csőrendszer karbantartása, valamint a víz keringetését biztosító szivattyúk üzemeltetése sem olcsó. További gond, hogy nem tudnak mit kezdeni a föld mélyéből feltörő nagy sótartalmú vízzel. Az erőműből kikerülő lehűlt vizet jobb híján a legközelebbi folyóba engedik, ami környezetszennyezést vált ki. Az okozott kár miatt Ausztriában leállították a Fürstenfeld-i geotermikus erőművet. A döntéshez minden bizonnyal az is hozzájárult, hogy a geotermikus erőmű hatásfoka csupán 10%, ami meg sem közelíti a hagyományos hőerőművek hatásfokát.

Legrégebben alkalmazott megújuló energiaforrásunk a szélenergia. Földünkön egyetlen nap alatt 500 ezer TWh villamos energiának megfelelő szélenergia keletkezik a különféle légmozgások következtében. Ennek csupán 2%-át hasznosítjuk a jelenlegi eszközeinkkel. A tengeri közlekedésben évezredek óta használjuk a szélenergiát a vitorlás hajók erőforrásaként. Villamos áram termelésére azonban csak az 1973-as olajválság óta alkalmazzuk számottevő mértékben. 1990-ben már 50 ezer szélerőmű működött szer­te a világon. A kaliforniai szélvitorlák több mint 2 millió megawattóra vil­lamos energiát termelnek évente. Németország jelenleg 13 ezer megawattnyi szélerőmű-kapa­citással rendelkezik, ami a paksi atomerőmű termelésének hétszerese. Környezeti ártalommal itt sem kell számolni, a beruházási költség azonban ez esetben is magas. (Egy 84 m magas, 2 MW-os szélerőmű megépítéséhez 990 tonna betonra és 270 tonna acélra van szükség, ami megegyezik egy közepes hosszúságú vonatszerelvény súlyával. A legújabb 2 MW-os, 200 méter magas és 127 méter lapátátmérőjű szélerőműbe pedig 1500 köbméter betont és 180 tonna acélt építettek be.) Így csak ott érdemes szélturbinákat felállítani, ahol állandóan fúj a szél (pl. a tengerpartokon, magas hegyeken), és a sebessége meghaladja a 25 km/órát. Dániá­ban az összes energiamennyiségnek már a 20%-át szélerőművek állítják elő. A szél azonban nem fúj mindig, ezért a szélerőművek képtelenek biztosítani a folyamatos áramellátást. További terjedését nem csak az állandó széljárás hiánya gátolja, hanem a lakosság ellenállása is. Fő­leg a sűrűn lakott Hollandiában a közelben élő emberek mind nagyobb ellenszenvvel viseltetnek a szélturbinák iránt. Az ok, hogy sziszegő hangjuk, és a lapátokon villódzó napfény nagyon zavarja őket. A műszeres mérések eredményei szerint a turbinák ultrahangot is keltenek, ami szintén hozzájárul a környéken lakók rossz közérzetéhez. Újabb vizsgálatok szerint a szélerőművek zajának infratartománya is van, ami észrevétlenül károsítja a szervezetet. Az állatvédőknek sem tetszik a szélkerék, mert a madarak nekirepülnek, és elpusztulnak. Ausztrál ornitológusok panaszkodnak, hogy a tengerparton felállított sok száz szélturbina húsdaráló módjára pusztítja a vándormadarakat és a sirályokat.

A legkisebb befektetést a biomassza hasznosítása igényli. A növényekbe és a növényi maradványokba zárt napenergia vagy közvetlenül kerül felhasználásra úgy, hogy elégetik, és a keletkezett hővel melegítenek; vagy metángázt, metanolt12, illetve biodízelolajat állítanak elő belőle, amit a gépjárművek robbanómotorjában mozgási energiává alakítanak. Nagy előnye ennek a fajta üzemeltetésnek, hogy a motor jóval kevesebb szennyező anyagot bocsát ki, mint a kőolajszármazékokkal üzemeltetett gépjárművek. További előnye még, hogy a biomassza is megújuló energiaforrásnak minősül, ami azt jelenti, hogy sohasem merül ki, évről-évre újratermelődik. A baj csak az, hogy viszonylag kevés biomassza áll rendelkezésre. Ahhoz hogy a világon minden egyes gépjárművet bioalapú üzemanyaggal lássunk el, a mezőgazdaságilag művelhető földterület túlnyomó részén alkoholt, illetve olajat biztosító növényeket kellene termelnünk. (A manapság oly divatos terepjáró autó egyszeri teletankolásához 204 kg kukoricát kell bioüzemanyaggá feldolgozni, melynek tápanyagtartalma egy felnőtt ember egész évi szükségletét fedezné.)

A bioalapú üzemanyagok általános elterjedését az is gátolja, hogy repülőgépek hajtására alkalmatlanok. A repülőgépek ugyanis olyan magasságban közlekednek, ahol a környezeti hőmérséklet –50 oC-ra is lecsökkenhet, és a bioüzemanyag ilyen alacsony hőfokon besűrűsödik, megdermed. Az is gond, hogy a biológiai eredetű anyagok túl sok oxigént tartalmaznak, ami súlytöbbletet jelent. A kerozin teljes kiváltása is lehetetlen lenne. A Virgin Atlantic légitársaság 2008-ban próbarepülést végeztetett. A London-Amszterdam közötti meglehetősen rövid útra 22 tonna üzemanyagot tankoltak egy Boeing-747-es gépbe, melynek 5%-a bio eredetű volt. Aztán kiderült, hogy ennek a csekély mennyiségű alternatív hajtóanyagnak az előállításához is 150 kókuszdiót használtak fel. Majd kiszámolták, hogy a teljes mennyiségű üzemanyag kiváltásához 3 millió darab kókuszdióra lenne szükség. És ez csak egyetlen repülőgép üzemanyag-szükséglete egy nyúlfarknyi távolságra.

Nem segíti elő az átállást az sem, hogy a szénhidrogén alapú üzemanyag előállítási költsége a kőolaj magas ára ellenére is kisebb, mint a metanolé, illetve a biodízelolajé. Ez a fajta energiaforrás csak akkor lenne versenyképes, ha az egyes államok lemondanának az üzemanyagokra kivetett igen magas forgalmi és jövedéki adókról, amire nem nagyon hajlandóak. Ennek eltörlése a legtöbb országban meglehetősen nehéz helyzetbe hozná az évtizedek óta deficites költségvetést. Jelenleg az üzemanyag árának 70%-a az államkasszát gyarapítja. A dízelolaj árában pl. 20% a fogyasztási- és 50% a jövedéki adó. Ezért üldözik a hatóságok azokat, akik a gépkocsijukba repceolajat öntenek. 1 liter repceolaj kiskereskedelmi ára 0,7 euró, míg a dízelolaj töltőállomáson fizetendő ára 1,2 euró. Kétségtelen előny viszont, hogy a biodízelolaj ára az országban marad, és előállítása munkahelyeket teremt a mezőgazdaságban. Mindemellett kevésbé szennyezi a légkört. A politikusok azonban nem a jövőre, hanem a közelgő választásokra gondolnak. Veszteséges államháztartással nem lehet hatalmon maradni.

Nem váltotta be a hozzá fűzött reményeket az évelő növényként termeszthető energiafű sem. Energiafű 1,5-2 méter magasra nő, és fűtőértéke nagyobb, mint a barnaszéné. A hektáronként 10 tonna termésű energiafű iránti lelkesedés olyan nagy volt, hogy már nálunk is 1 millió hektáron tervezték a termesztését. A hőerőművek üzemeltetői azonban hamar lehűtötték a kedélyeket, mert kiderült, hogy gyors növekedése során az energiafű olyan agresszív vegyületeket is magába épít, melyek a tüzeléskor korrodálják a kazánt, és még a fánál is jobban szennyezik a légkört. A központi fűtéses családi házak kazánjaiban sem alkalmazható. Igaz, hogy nagyobb a fűtőértéke, mint a fáé vagy a barnaszéné, de sok salak marad vissza utána. Ezért a hagyományos kazánokban, hőerőművekben nem használható. Hosszú távon megoldhatatlan problémát jelent a rengeteg salak és hamu tárolása. Építőipari alapanyagként sem tudjuk használni, mert a salakbetonra egyszer már ráfizettünk. Világszerte igen nagy károkat okozott ennek a francia találmánynak az alkalmazása. A 40-50 évvel ezelőtt salakbetonból épült házak idő előtt elkezdtek repedezni, és felújításuk illetve lebontásuk milliárdokba került.

A gazdák sem lelkesednek már érte, mert rájöttek, hogy ez az agresszív növekedésű, a talajba mély gyökereket eresztő növény valósággal kiszipolyozza a földet. Ezt követően jött az energiafűz, amely naponta 3 centimétert növekszik, és a dugványok 4 hónap alatt három méteresre nőnek. Mivel évelő növény 30 éven át újrahajt, csak aratni kell. Termése három év után már meghaladhatja a hektáronkénti 40 tonnát is. Szennyvíz-tisztításra is alkalmas. Évente hektáronként 20-30 tonna szennyvíziszapot képes feldolgozni. Ráadásul jó mézelő növény. Aprítás után szárítják, majd elégetik. Nagy előnye, hogy égéskor a széndioxid-kibocsátása alig 1 %, a keletkezett hamut pedig az ültetvények trágyázására lehet használni. Az energiafű, energiafűz, energianád és energianyárfa közös hátránya azonban, hogy nagy területeket vesz el a mezőgazdasági termeléstől, ami felhajtja az élelmiszerárakat. (AZ Egyesült Államokban az évi kukoricatermés 46%-át etanolgyárakba szállítják.) A vízgazdálkodásra szintén rossz hatást gyakorol a bioüzemanyag. A környezetvédők közül is csak kevesen tudják, hogy 1 liter repceolaj előállításához 14 ezer liter, azaz 14 köbméter vízre van szükség. A biomassza elégetése növeli belvízveszélyt is. Régen a fák nyesedékét, a növények fel nem használt részeit komposztálták, és a talajba fogatták. Ettől a termőföld lazává, vízáteresztővé vált. Most viszont minden növényi hulladékot elégetnek, energiát termelnek vele. A talajerő-utánpótlást pedig műtrágyával oldják meg. Emiatt a termőföld összetömörödött. Kevés csapadékot képes elnyelni, ami növeli az árvízveszélyt és a belvizes területek nagyságát.

A megújuló energiaforrások hasznosításának jelenleg legelterjedtebb módja a vízi erőmű. Igen nagy mennyiségű villamos energiát lehet vele előállítani, de roppant nagy beruházási költséggel. Alkal­mazásának azonban nem ez szab határt, hanem a duzzasztógátak létesítésével járó nagyarányú környezet-átalakítás, és a folyóvíz szintjének megváltozása. Miután a duzzasztómű gátolja a víz szabad folyását, így előtte nagyon magas, utána pedig nagyon alacsonnyá válik a vízszint, ami felborítja a folyómedernek és környékének ökológiai egyensúlyát. Veszélybe sodorja a mezőgazdasági termelést, a vadgazdálkodást, és létükben fenyegeti a folyó árterébe települt védett növényeket, madarakat. Nem szerencsés megoldás a folyó elterelése, egy duzzasztás céljára szolgáló mesterséges csatorna létrehozása sem, mert ez esetben oly kevés víz jut az eredeti mederbe, hogy aszályos időben akár ki is száradhat. A probléma egész Földünkre kiterjedő hatását jól érzékelteti az az adat, mely szerint eddig 45 ezer duzzasztógátat építettünk a világ folyóin.

Az utóbbi évek kutatásai azt is kiderítették, hogy főleg a melegebb éghajlatú országokban a vízi erőművek tározójából jelentős mennyiségű üvegházhatást kiváltó gáz szabadul fel, így ez a fajta energiatermelés sem tekinthető teljesen ártalmatlannak. A vízi erőművek csak bő vizű hegyvidéki folyókra telepítve váltak be. Ausztria pl. az Alpokból alázúduló folyók energiáját kihasználva érte el, hogy energiaszükségletük 70%-át megújuló energiaforrásból fedezik. Nálunk ez az arány 3,4%.

A megújuló energiaforrások kihasználásának sajátos módja, tengeri árapály erőművek létesítése. Ez esetben a turbinák működtetéséhez szükséges vízmennyiséget az apály és a dagály közötti tengerszintkülönbség adja. Annak érdekében, hogy ez minél intenzívebben érvényesüljön, az erre a célra tervezett úszó szerkezetet minél távolabb kell lehorgonyozni a parttól. Az árapály erőmű tehát nem más, mint egy mini vízi erőmű. A legnagyobb problémát itt is az üzemeltethetőség szakaszossága, és a magas beruházási költség okozza13. Ez esetben a villamos áram akkumulátorokban való tárolása sem biztosítja a szünetmentességet, mivel a megtermelt energiát valahogyan partra kell juttatni. A feltöltött akkumulátorok partra szállítása, és az üresek visszajuttatása nem jó megoldás, mert tartalék-akkumulátorokat igényel, és a szállítási költség is növeli a megtermelt energia fajlagos előállítási költségét. Egyetlen ésszerű módszer a keletkező áram közvetlen elvezetése, ami kábelen át történhet. A több kilométer hosszú szigetelt kábel lefektetése azonban sokba kerül, és viharok esetén könnyen elszakadhat. A világ jelenleg legmodernebb árapály erőműve Norvégia partjainál üzemel. Évente 700 MW áramot termel, a hagyományos vízierőműveknél háromszor drágábban. A mini erőmű beruházási költsége 80 millió koronába került, és csupán 30 lakást képes árammal ellátni. Gondot okoz a karbantartása is, mert ezt csak búvárok végezhetik. Az állatvédők sem örülnek neki, mert a turbinák forgó mozgása sok élőlény pusztulását okozza.

Amerikában a Golf-áramlásból próbálnak energiát nyerni. Ez a hatalmas tengeráramlás 300 millió hektoliter vizet hajt előre másodpercenként. A Floridai Atlanti egyetem kutatócsoportja már el is készítette ennek az erőműnek a kísérleti példányát. Az 5 millió dolláros állami támogatással létrehozott turbinát 10 méterrel a víz felszíne alá helyezték, ahol legnagyobb az áramlás. A kísérlet azonban kudarccal végződött. A 2 millió dollárt érő berendezés Oregon partjainál a tengerfenékre süllyedt. Az állatvédők ez esetben is aggódnak, hogy a forgó lapátok valósággal bedarálják majd a kisebb halakat, amely odavonzza a tengeri ragadozókat. Ez valóságos vérfürdővé változtatná a tengerpartokat.

Ennél is esztelenebb megoldás a hullámgenerátor, ami a hullámok mozgási energiáját alakítja át elektromos energiává. A megoldás lényege, hogy a tengerek, óceánok partján építenek egy me­dencét, a felszín fölé 5 méterrel. Amikor jön a hullám, belecsobban a medencébe, ahonnan lefolyva meghajtja egy áramtermelő turbina kerekét. A dán partoknál üzembe helyezett prototípus 3-as erősségű szél esetén 4 MW energiát termel, és 4,3 millió euróba kerül. Izzadságszagú próbálkozásaink legújabb terméke a sóerőmű, amely a sós tengervíz és az édesvíz közötti nyomáskülönbséget használja villamos energia előállítására. A tengervíz és a folyóvíz vegyítésével ugyanis energiát lehet termelni, ha nem is sokat. Éveken át tartó költséges kutatásokkal sikerült olyan membránt kifejleszteni, amely erőművi alkalmazásra is megfelel. A nemzetközi erőfeszítés eredményeként megszületett első sóerőmű Oslo közelében fog felépülni, 13 millió eurós költ­séggel.

Nem nagy jövő vár a naperőműre sem. A délnyugat-ausztráliai Mildura hegység közelébe tervezett óriás építmény nem más, mint egy felszálló levegős szélerőmű. Két fő egységből áll. Az egyik a lábánál elterülő 5 km átmérőjű üvegkupola, a másik a közepéből felnyúló kémény. Az energiatermelés a talpánál 170 méter széles, és 1000 méter magas kéményben megy végbe. A beeső napfény hatására felmelegszik az üvegkupola alatti levegő, és miután könnyebbé válik a környezeténél, felfelé áramlik a kürtőben. Mivel a környező levegő hőmérséklete 100 méterenként 1 oC-kal csökken, annál nagyobb lesz az áramlási sebessége, minél magasabb a kémény. Az 1 km-nél magasabb kürtő építésének azonban technológiai akadálya vannak, és fennáll a veszélye annak is, hogy egy nagyobb szélvihar ledönti. Nagy magasságban ugyanis nem csak a léghőmérséklet csökken, hanem nagyobb a szélnyomás is. A jelenleg kivitelezhető 1 km magas kéményben 55 km/h sebességgel áramlik a levegő, amely 5 db energiatermelő turbinát hajt meg. Az áramtermelő generátorok a torony aljában helyezkednek el, és 200 MW teljesítményt szolgáltatnak. Ha nem süt a nap, akkor a levegő melegítéséhez szükséges hőt a kupola alatti hatalmas víztároló szolgáltatja. A víz által nappal elnyelt hőenergia éjszaka kisugárzódik, és kisebb teljesítménnyel ugyan, de tovább hajtja a turbinákat. Az ötlet kézenfekvő, érthetetlen, hogy eddig senkinek sem jutott az eszébe. A primér energia ingyen van, a rendszer károsanyag-kibocsátása nulla, hatásfoka azonban csupán 3-4%. Jelentős mértékben hátráltatja a szélcsatornás naperőmű terjedését a tetemes építési költség is. Emellett kizárólag a trópusokon valósítható meg. Nagy helyigénye, a rendelkezésre álló termőföld szűkössége miatt csak a sivatagok jöhetnek szóba a telepítésénél. A mérsékelt vagy a hideg égöv alatt olyan rossz a hatásfoka, hogy a beruházási költség sem térül meg.

A megújuló energiaforrások fentiekben ismertetett hasznosítási módjainak közös jellemzője a magas kitermelési költség, és az áramellátás folyamatosságának hiánya. Az utóbbi hátrányon átmeneti tárolókkal lehet ugyan segíteni, de ezek tovább rontják a gazdaságosságot. A villamos áram tárolása ugyanis meglehetősen költséges művelet. Ezt a vezetékes árammal ellátott háztartásokban is nap mint nap tapasztaljuk, mivel a hordozható készülékeket csak szárazelemről, vagy akkumulátorról lehet üzemeltetni. A legkirívóbb árkülönbség az egyszer használható telepeknél tapasztalható. Jellemző a szárazelemek áraránytalanságra, hogy amíg 1 kilowattnyi hálózati áramért 30 forintot fizetünk, addig ugyanez az energiamennyiség gombelemekből kinyerve kb. 1 millió forintba kerül. Még a jóval nagyobb kapacitású rúdelemek használata is min. ezerszer annyiba kerül, mint a vezetékes áram. A legalább 500-szor feltölthető korszerű akkumulátoroknál ez az arány már csak tízszeres. Ez az olcsósága azonban relatív, mivel a hermetikusan zárt, minőségi akkumulátorok ára meglehetősen magas, nem is szólva a feltöltésükhöz szükséges készülékekről. Ahhoz hogy alkalmazni tudjuk, előbb meg kell őket vásárolni, ami nem kis beruházást igényel. Erőművek esetében a megfelelő tároló­kapacitás biztosítása csillagászati összegeket emészt fel, amit tovább tetéz az akkumulátorok karbantartását, és cseréjét végző személyzet munkabére.

Mindezen problémák kiküszöbölésére a NASA szakembereiben felötlött, hogy a napenergia-hasznosítást ki kellene telepíteni a világűrbe. Ott ugyanis soha sincs éjszaka, és felhők, valamint időjárási szélsőségek sem zavarják az energiatermelés folyamatosságát. Ezen túlmenően légköri szennyezéssel, valamint az ózonréteg árnyékoló, szűrő hatásával sem kell számolni, ami együttesen azt eredményezi, hogy a Föld légkörén kívül nyolcszor akkora a hasznosítható energia, mint talaj­közelben. A napelemeket geostacionárius pályára állított műholdakra szerelnék rá, és az energiatovábbítást is úgy oldanák meg, hogy ne legyen időjárásfüggő. Az ötlet kivitelezhetőségét jelentős mértékben könnyíti, hogy a jelenlegi korszerű szolárcellák hatásfoka eléri a 20%-ot is. Ennek ellenére még így is több ezer tonnányi napelemet kellene kijuttatni a világűrbe egy-egy naperőmű létrehozásához. Le lehetne ugyan csökkenteni a szükséges szolárcella-felületet, ha a fénysugarat homo­rú tükrök segítségével fókuszálva juttatnák rá. Ennél a módszernél azonban megoldhatatlan nehézséget okoz, hogy a nem hasznosuló hő túlmelegíti, károsítja a napelemeket.

A tokiói Shimizu cég ennél is tovább ment. Olyan naperőművet akarnak építeni a Holdon, amely 11 ezer km hosszú és 400 km széles lenne. Ez a napelemekből álló óriási gyűrű körbefogná az egész Holdat. A Luna Gyűrű teljesítménye 13 ezer terawatt lenne, ami az USA teljes áramtermelésének a háromszorosa. Gigantikus méreténél fogva ennek a tervnek a megvalósítása csillagászati összegeket emésztene fel, nem is beszélve a szállítással, összeszereléssel járó nehézségekről. Összehasonlításképpen a világ jelenlegi legnagyobb napelemparkja a Kaliforniába telepített Topaz 2,5 milliárd dollárba kerül, holott csupán 0,55 terawatt teljesítményű.

További gondot jelent, hogy a megtermelt villamos energiát a légköri viszonyoktól függetlenül el kell juttatni a Földre. Ezt először oly módon szándékoztak elérni, hogy mikrohullámokká alakítva lesugározzák egy hegytetőre vagy lakatlan sivatagba telepített antennarendszerre. Az antennák által összegyűjtött energiát aztán megfelelő berendezésekkel váltakozó árammá alakítanák át, és betáplálnák a nagyfeszültségű villamos hálózatba. A rendkívül erős mikrohullámú sugárzás azonban feltehetően a mobiltelefonokhoz hasonló egészségkárosító hatást gyakorolna az antennarendszer közelében élőkre, és nagy valószínűséggel zavarná a telekommunikációs műholdak adását is. Ezért úgy döntöttek, hogy lézersugarak formájában fogják az energiát lesugározni a Földre. Megfelelő biztonsági zóna kijelölése esetén ez az eljárás már nem okozna egészségkárosodást, de ennek a megoldásnak meg jogi akadályai vannak. Az Oroszországgal kötött csillagháborús egyezmény tiltja nagy teljesítményű lézerágyúk világűrbe telepítését. Az űrtechnikán alapuló energiatermelés megvalósításának legna­gyobb akadálya azonban az, hogy az ily módon előállított áram nagyon drága lenne. A rendszer kitelepítési költségeit is beleszámítva 1 kilowattóra energia előállítása a jelenlegi ár 8-10 szeresébe kerülne. Ez esetben tehát az energia­ellátás folyamatossága átmeneti tárolók nélkül is biztosítható, de tovább­ra is fennmarad a gazdaságtalan üzemeltetés problémája.

Végkövetkeztetésként megállapítható, hogy a világon jelenleg használt energiatermelési rendszerek egyike sem tökéletes. Nem megoldás a szénre, mint energiaforrásra való visszatérés sem. A még ki nem bányászott szén, olaj és földgáz fűtőértéke 4000 milliárd tonna szénnel egyenértékű, ami jó néhány évtizedig fedezné az energiaszükségletünket. Ha azonban ezeket a környezetszennyező tüzelőanyagokat mind elégetnénk, a légkör széndioxid-koncentrációja megháromszorozódna, és az üvegházhatás következtében oly mértékű olvadás következne be a sarki jégsapkákban, hogy az óceánok vízszintje 10 méterrel emelkedne. Az elmúlt évtizedekben bekövetkezett fejlődés sem hozott megnyugtató megoldást. A korszerű energiatermelő módszerek legnagyobb fogyatékossága, hogy sokba kerül a működtetésük. Az energia­termelés környezetszennyező hatását már ki tudjuk küszö­bölni, de nem tudjuk lecsökkenteni a folyamat által igényelt ráfordításokat. Ennek következménye a magas energiaköltség, amely mind nagyobb súllyal nehezedik az emberekre.

Az elavult technológiák fejlesztése már fogyasztói oldalon is megnyilvánult. A túlbuzgó kutatók újabban már az embereket is munkára fogják. Ausztrál fejlesztők kidolgoztak egy újfajta nyomásérzékelő lapot, amely a billentyű alá helyezve áramot termel a noteszgép gombjainak nyomogatása közben. Az így nyert áram azonban a számítógép energiaszükségletének az egytizedét sem fedezi. Mások az érintőképernyők használatakor fellépő nyomóerőből kívánnak áramot előállítani. Már a betegeknek sincs nyugtuk. Egyes kutatók felvetették, hogy a szívritmusszabályzók pulzusaiból is nyerhetnének energiát. Ha így haladunk pár év múlva a szánkba is raknak egy generátort, hogy rágás közben áramot termeljünk. Erotikusan túlfűtött ötletelők szerint jobban járnánk, ha nyomásérzékelő lepedőt helyeznénk az ágyakba. Fiatal házasok esetén az egy éjszaka alatt megtermelt árammal másnap az ebédet is megfőzhetnék. A cipőtalpba épített piezoelektromos energiakeltő már évek óta létezik, így a járásunk már kihasználható. Most már a céltalan téblábolásunk sem teljesen haszontalan. Hát idáig jutottunk. Bohócot csinálunk magunkból, hogy ne kelljen az ingyenenergiát használni.

Napjainkra a megélhetési gondok okozta feszültség ugyan­­olyan égető problémává vált, mit a kör­nyezetszennyezés. A jelenlegi energiatermelő és energiahordozó rendszerek környezetkímélővé alakítása olyan szintet ért el, hogy a szennyező anyagok további csökkentése már csak igen költséges eljárásokkal lehetséges. A technika jelenlegi szintjén megvalósítható fejlesztések többsége már megtörtént. Sem a hőerőművek kéményének szűrését, sem a robbanómotorok károsanyag-kibo­csátását nem lehet számottevő mértékben tovább csökkenteni. A pótmegoldások sem vezetettek eredményre. A szennyező anyagok nulla szintre csökkentéséhez radikális változtatásra, paradigmaváltásra van szükség az energiaiparban. Érthetetlen, hogy ebben a vészterhes időben senki nem gondol az ingyenenergia kiaknázására. Az alternatív energiaforrásokat kutató szakemberek sorra veszik az összes lehetséges megoldást, csak egy dologra nem gondolnak: az univerzumban mindenütt jelen levő végtelen mennyiségű szubatomi energiarészecskékre. Annak ellenére, hogy bőséges szakirodalom áll a rendelkezésükre, eszükbe sem jut kiszabadítani az anyagba zárt energiát. Nem érdekli őket a környezetkímélő ingyenenergia. Ennek oka, hogy nem hisznek a létezésében.
Ennek a hitetlenségnek, szűklátókörűségnek tudható be, hogy az űrkutatásban sem jutnak előbbre. Azzal ők is tisztában vannak, hogy jelenlegi rakétáink alkalmatlanok a kozmosz meghódítására, mégsem hajlandóak az egyedül lehetséges megoldást, az antigravitációs hajtóművet alkalmazni. Helyette különféle kényszermegoldásokat találnak ki. A kínai kutatók pl. gőzgéppel akarnak közlekedni a világűrben. A pekingi Tsinshua Egyetem tudósai vízgőzhajtást fejlesztettek ki a műholdak számára. A kísérleti stádiumban levő hajtómű két egymásba ragasztott kerek szilíciumlapkából áll, melyek felülete kb. 2 cm2, és 5 mm vastagok. Az egyik korong tartalmazza az üzemanyagtartályt és a gőzfejlesztő kamrát, a másik pedig a kivezető szelepet. A vizet elektromos ellenállással forralják fel a gőzfejlesztő kamrában. A keletkező gőz nagy nyomással kiáramlik, és ennek során reakcióerő lép fel. A kísérleti üzemben a prototípussal 28 m/s sebességet értek el. Egyébként jelenleg a napszelet használják hajtóerőként. A fény nyomása azonban alig haladja meg a tízmilliomod grammot négy­zetdeciméterenként. A napvitorlások vitorláit ultrakönnyű anyagból készítik, hogy ki tudják használni a részecskenyomást.

Nem sokkal ésszerűbb megoldást kínál a NASA nukleáris programja. A hírek szerint az amerikai űrhajózási hivatal a jövőben atoműrhajóval kívánja leváltani a kémiai hajtóművel üzemeltetett rakétáit. A Prometheus-terv keretén belül megvalósítandó nukleáris reaktor létrehozására 800 millió dollárt kértek a Kongresszustól. A kilövésnél tervezett megoldásnál az uránium-dioxid üzemű RTG (Radioizotóp Termoelektronikus Generátor) 2500 oC-ra melegítené fel a fedélzeti tartályokban tárolt hidrogént. A forró gáz a légkörből származó oxigénnel elegyedve 4000 oC-os lánggal égne. Kint az űrben ionhajtómű hajtaná a rakétát, ahol a töltött részecskék felgyorsításából eredő impulzusnyomaték szolgáltatná az ehhez szükséges erőt. Az ionhajtóművekben elektrosztatikus térben gyorsítják fel az elektromos töltésű atomokat (ionokat), a kiáramló anyag rakétaelven fejti ki a tolóerőt. A hajtóanyagot (argon, nitrogén, higanygőz vagy levegő) először ionizálják, az atomot vagy molekulát legalább egy elektronjától megfosztják, majd az ionnyaláb az egy-két ezer voltos feszültség hatására 20-100 km/s sebességre gyorsul fel. Más hajtóművek tolóerejéhez, a földi rakétaindításoknál használt megoldásokhoz képest az ionhajtómű tolóereje is nagyon kicsi. Hatása mindössze akkora, mintha lágy szellő legyezné az arcunkat.

A NASA egyébként 1965-ben már fellőtt egy maghasadást hasznosító rakétát. Ezekben a mini reaktorokban azonban csak passzív maghasadás történt. A radioaktív plutónium 238 izotóp bomlásakor keletkező hőt használták hajtásra. Ezek a mini rakéták ugyan­úgy működnek, mint a sugárhajtású repülőgépek. A folyékony nukleáris üzemanyagot használó rakéta kifejlesztése még várat magára. A Szovjetunió viszont már 33 ilyen kísérletet végzett az 1950-es ’60-as években. A kísérleteknek műszaki és politikai nehézségek vetettek véget. Ők már rájöttek, hogy ezen az úton nem lehet áttörést elérni az űrkutatásban (Ennél az öszvér megoldásnál már az egyes földönkívüli civilizációk által szorgalmazott folyékony nukleáris energia is jobb hatásfokú. A szakirodalom szerint ennek megvalósítási módját betáplálták néhány elrabolt ember fejébe, ami megfelelő időpontban tudatosulni fog bennük. Alkalmazása azonban nem kötelező. Más civilizációknak köszönhetően ma már tökéletesebb, hatékonyabb, és a környezetre kevésbé veszélyes megoldások is rendelkezésünkre állnak.)

Ezek a szánalmas erőlködések azt bizonyítják, hogy a világ tudósai képtelenek elszakadni a hagyományos technológiáktól, alkalmatlanok egy gyökeres változtatás keresztülvitelére. Pedig a küszöbön álló technikai forradalomból kimaradó országok, nem csak gazdaságilag fognak hátrányt szenvedni. Nemzetbiztonsági szempontból még nagyobb veszély leselkedik rájuk. Egy esetleges ka­tonai konfliktus esetén úgy fognak járni, mint annak idején a fél Európát meghódító Napóleon. A jól ismert anekdota szerint Napóleon kidobatta dolgozószobájából Robert Fultont, a gőzhajó feltalálóját. Ábrándozónak, képzelgőnek tartotta; úgy vélte, hogy a gőzhajó megalkothatatlan. Tévedésének meg is lett az eredménye a trafalgari tengeri ütközetben. Itt nagy szüksége lett volna a minden irányú manőverezési készségre. Köz­tudott, hogy hajói azért pusztultak el, mert a nem megfelelő szélirány következtében nem tudtak eltávolodni az angol hajók ágyútüzé­nek hatókörzetéből.



1   ...   10   11   12   13   14   15   16   17   ...   37


Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©atelim.com 2016
rəhbərliyinə müraciət