Energiatermelés és következmények

Több címszóban is foglalkoztam már az energiatermelés különböző lehetőségeivel és egyéb szempontjaival.
Most a Japánban történt földrengés és szökőár, illetve az ennek következtében megsérült atomerőmű körülötti hisztéria miatt vettem elő újra a témát.

A fukusimai atomerőmű

Azt hiszem, mottónak itt is leírhatom a korábban már említett mondatomat:
Egyetlen "tiszta energia" létezik, amit nem termelünk meg, nem használunk fel!

Nem akarok állást foglalni arról, hogy melyik a "jó energia" és melyik a "rossz energia", mert egyrészt én sem tudom eldönteni egyértelműen, másrészt általában a nálam okosabbaknak sem hiszik el, amit mond, nyilván nekem még kevésbé hinnének.
Ezért csak egy kis gondolatébresztőt szeretnék összehozni, minél több oldalról megközelítve.

Sokféle módon, több oldalról lehet megközelíteni a témát és ezek a megközelítések egyáltalán nem biztos, hogy ugyanarra az eredményre vezetnek.
Az emberek a saját környezetükben a legzöldebbek általában. A legtöbb ember úgy gondolkodik, hogy ami messze van az nincs is, vagy legalább is nincs (közvetlen) hatással rá. (Van pl. olyan ország - szándékosan nem nevezem meg - amelyik nem épít atomerőművet, inkább áramot vesz - amit máshol termeltek meg - esetleg atomerőműben.)
Ez a mentalitás a "szemetelési szokásokban" is jól megfigyelhető. Sokan az út mentén hajítják ki egy zsákban, amire nincs szükségük. Ez egy elég érdekes elgondolás. Ha ugyanis mindenki ezt csinálja, akkor mindenütt szemétben lakunk majd.

Érdemes elgondolkodni néhány dolgon, ami elsőre talán nem tűnik nyilvánvalónak, de a mottóból egyértelműen következik. Semmi nincsen következmények nélkül!
Azon is érdemes elgondolkodni, hogy nem pár tucat, hanem 7 milliárd ember számára kell megoldást találni!

Az ideális energia valami olyasmi lenne, ami
- semmilyen szennyezést nem okoz - sem a felhasználás, sem az előállítás helyén
- korlátlanul és költségmentesen rendelkezésre áll
- nem igényel drága beruházást
- biztonságosan, állandóan, korlátlanul rendelkezésre áll
- könnyen átalakítható bármilyen más energiára

Az alábbiakban megpróbálom a meglévő és lehetséges energiaforrásokat, energiatermelő rendszereket sorban megvizsgálni az ideálishoz viszonyítva. Megpróbálom a pozitív és negatív tulajdonságokat egyaránt bemutatni - persze biztosan nem teljes körűen.

Hőerőmű

A hőerőmű talán a legelterjedtebb energiatermelő rendszer. Tulajdonképpen az atomerőművek is idesorolhatók, de azokkal - "speciális hőforrásuk" miatt - külön foglalkozom.
Az elv mindegyiknél azonos - valamilyen rendelkezésre álló energiaforrással vizet gőzölögtetnek el és (általában) a gőzt egy turbinára vezetve, generátort forgatnak. (Léteznek fűtőerőművek is, ahol csak a meleg víz előállítása a cél.)
A vízmelegítéshez használt energiahordozótól, és a megvalósítástól függően elég nagyok különbségek az energiahatékonyság és a környezeti hatások szempontjából egyaránt.
Akkor az igazi, ha az igen jelentős "hulladékhőt" is sikerül hasznosítani, pl. épületek, üvegházak fűtésére. E nélkül elég elég rossz a hatásfoka. Az átalakítás (fel- és letranszformálás) és a továbbítás (vezeték ellenállása) veszteségeit is figyelembe véve a hőenergiának csak kb. egy harmada jut el elektromos áramként a fogyasztókhoz.
Az energiahordozók kitermelése, szállítása is környezeti károkat okoz. Az elégetésnél a levegőbe kerülő anyagok hatásait sajnos már jól ismerjük. Savas eső pl. a kénvegyületekből keletkező kén-dioxid miatt, illetve fokozódó üvegházhatás a keletkező rengeteg szén-dioxid miatt.

Az energiaforrások szerint eltérőek a környezeti hatások:
- Földgáztüzelés esetén a legkisebb a káros anyagok kibocsátása, és viszonylag kicsi a kibocsátott szén-dioxid mennyisége. A földgázkészletek várhatóan az olajnál tovább állnak rendelkezésre, de legfeljebb egy-kétszáz évig - a jelenlegi felhasználással számolva. (Aztán kereshetünk vegyipari alapanyagot is helyette!)
- Olajtüzelés esetén elég nagy a kibocsátott szén-dioxid mennyisége és a légkörbe juttatott egyéb szennyezők (kénvegyületek, szilárd szemcsék /pl. korom/ mennyisége). Megfelelő szűrők nélkül ma már nem igen lehet üzemeltetni.
A kőolajkészletek fogynak el várhatóan a leghamarabb - a jelenlegi felhasználással számolva csak évtizedekig tartanak ki a jelenlegi szinten.
- Széntüzelés esetén nagy a kibocsátott szén-dioxid mennyisége és a légkörbe juttatott egyéb szennyezők (kénvegyületek, szilárd szemcsék /pl. korom/ mennyisége). Megfelelő szűrők nélkül ma már nem igen lehet üzemeltetni. A szénkészletek tartanak ki talán a legtovább a fosszilis energiahordozók közül. (A képen a Visontai lignittüzeléses hőerőmű látható.)
- Biogáz eltüzelésével a földgáztüzelésnél is jobb eredmény érhető el, mivel itt nem kell számolni a keletkező szén-dioxiddal, hiszen megújuló energiáról van szó. Nagyobb erőművek fűtésére azonban ez nem jöhet szóba.
- Energiaültetvények éghető növényeinek eltüzelésével jelentősebb lehet a szilárd szemcsék szennyezése, viszont nem kell számolni a keletkező szén-dioxiddal, hiszen megújuló energiáról van szó. Akármennyi viszont nem termelhető, mert az élelmiszertermelés rovására megy. (Azon is érdemes elgondolkodni, hogy a jelenlegi intenzív talajművelés, gépesítés esetén elég jelentős energiát fordítunk az eltüzelhető növény előállítására.)

Atomerőmű

Az atomerőmű egy olyan hőerőmű, ahol a vizet maghasadásból származó hőenergiával melegítik.
Elvileg "ideális" lehetne, hiszen nincs semmilyen légszennyezés és szén-dioxidkibocsátás sem. Ugyanakkor komoly problémát jelent a sugárzó anyagokkal történő szennyezés kockázata. (A keletkező - akár több ezer éven át sugárzó - radioaktív izotópok megnyugtató, hosszútávú elhelyezése nem tekinthető teljesen megoldottnak.) Ezért aztán időről időre komoly "zöldellenállásba" ütközik az üzemeltetésük.

A paksi atomerőmű

Nem hiszem, hogy könnyen eldönthető a kockázatok és az előnyök aránya. Ugyanakkor nem hiszem, hogy a Japánban észlelt minden eddiginél nagyobb erejű földrengés miatt Európában is le kellene állítani az atomerőműveket.
Egy jó darabig biztosan üzemelni fognak, mert nincs jobb. A távoli jövőben biztosan ilyenek sem lesznek majd, mert az uránkészletek is végesek. Előbb utóbb biztosan valóra válik a zöldek kedvenc József Attila idézete "Máma már nem hasad tovább..."

Vízenergia

Elvileg nem szennyez, de hatalmas befektetést igényel, nem sok helyen áll rendelkezésre (pl. nálunk se igazán).

A tiszalöki vízierőmű

A vízenergia hasznosításához, hatalmas gátakat, víztározókat kell létesíteni. Be kell avatkozni a környezetbe. A létesítéshez hatalmas mennyiségű beton, acél, stb. szükséges. Ezek előállítása sem tartozik a környezetkímélő technológiák közé.

A zöldek ezt sem kedvelik igazán. Nem rég pl. hazánk is úgy döntött, hogy inkább megőrzi a Duna természetes környezetét és nem épít újabb vízlépcsőt.

Geotermikus energia

Elvileg korlátlanul rendelkezésre áll és nem szennyez, de hatalmas befektetést igényel, (Nálunk különösen jelentős mennyiségben áll rendelkezésre - ellentétben a kiakanázásához szükséges tőkével. Többen nehezményezik, hogy előírás a víz visszasajtolása, pedig e nélkül nem sokáig lenne megújuló ez az energiaforrás).
Leginkább fűtésre jöhet szóba:
- Ha elég meleg a közeg, amit találtak akkor közvetlenül - bár hőcserélő szinte mindig szükséges, mert ezek a vizek rengeteg oldott ásványi anyagot tartalmaznak, ami mindenre kirakódik.
- Ha nem elég meleg, akkor hőszivattyúval.

Napenergia

Elvileg teljesen ingyen rendelkezésre áll, és (szinte) teljesen környezetszennyezéstől mentes, de vannak azért problémák:
- Meglehetősen drága beruházást tesz szükségessé. (A Természet Világa egyik cikke szerint, ha Magyarországon annyi napelemet (a képen baloldalon) akarnánk létesíteni, ami az ország teljes elektromosenergia szükségletét fedezi, ahhoz a 10 éves GDP-nket teljes egészében erre kellene fordítani! Ráadásul ez csak akkor fedezné ezt a szükségletet, amikor hétágra süt a Nap!)
- Nem áll mindig rendelkezésre
- Az áram tárolása nehezen oldható meg (Az akkumulátorok drágák, rövidéletűek és sem az előállításuk sem az újrahasznosításuk nem igazán barátja a környezetnek.)
- Napkollektorokkal (a képen jobboldalon), kis hőmérsékletű meleg víz előállítására is hasznosítható a napenergia, de ezek a rendszerek sem túl olcsók és szintén nem állnak mindig rendelkezésre.

Szélenergia

A szél elvileg teljesen ingyen rendelkezésre áll, és (szinte) teljesen környezetszennyezéstől mentes, de vannak azért problémák:
- Elég jelentős beruházást igényel
- Az "összhatásfoka" gyengécske, mert még a szeles helyeken is elég ritka az "optimális szélsebességű időszak". (Ha nagyon fúj az is baj, ha kicsit fúj az is.
- Nem igazán ütemezhető. (Nem tudni mikor fúj a szél, amikor nem fúj, be kell indítani valami más erőművet helyette, különben összeomlik a hálózat.)
A zöldek ezt sem szeretik maradéktalanul, mert bántja a madarakat.

Fúziós energia

A magfúzió lenne az igazi, de ez még a tervek szerint is csak kb. 50 év múlva jut el abba a stádiumba, hogy valóban használható lesz energiatermelésre, ha a kísérletek sikerrel járnak.

Két ilyen rendszer van kiépítés alatt.
- Az USA-ban már megépült egy "szuperlézer" rendszer (a képen), aminek összehangolt sugaraival kell majd fúzióra bírni a "mélyhűtött" deutériumgolyókat.
- Franciaországban épül nemzetközi összefogással egy olyan tokamak rendszerű kísérleti reaktor, amivel talán sikerül megtalálni a majdani, ténylegesen energiát termelő hasonló rendszerek működtetéséhez szükséges ismereteket.

Összegzés

Az hiszem nagyjából sikerült végigvennem a legismertebb alternatívákat.

Jól látható, hogy egyik sem tekinthető olyannak, mint az elején említett ideális.

Elvileg ma sincs akadálya annak, hogy valaki teljesen átálljon "önellátásra" fűtési és elektromos energia tekintetében egyaránt - ha jó sok pénze van erre.
Érdemes elgondolkodni azon ugyanakkor, hogy még az olyan "tiszta energiák" mint a napenergia, szélenergia, vízenergia is okoznak környezetszennyezést, környezeti problémákat.
A napenergia, szélenergia hasznosításához szükséges eszközöket le kell gyártani. A gyártáshoz energiát kell felhasználni. A gyártás során hulladékok keletkeznek. Az eszközök idővel elhasználódnak és hulladékként jelennek meg, stb.
A többi rendszernek meg számos egyéb problémája (is) van, mint fentebb látható.

Mindenképpen célszerű az eszközeink, lakásaink takarékosabbá tétele, de még akkor is rengeteg energiát kell nyernünk valamiből.

Felhasznált irodalom