Fenntartható jövő fenntartható energiagazdálkodás

Átírás

1 AZ ENERGIAGAZDÁLKODÁS ALAPJAI Fenntartható jövő fenntartható energiagazdálkodás Tárgyszavak: üvegházhatás; felmelegedés; energiafelhasználás ben a Környezetvédelmi és Fejlődési Világtanács beszámolója, melyet általában Brundtland Beszámoló néven említenek, megfogalmazta a fenntartható fejlődés fogalmát:...fenntartható a fejlődés, ha a jelen igényei nem veszélyeztetik a jövő generációk szükségleteit. Ebből egyszerűen következik, hogy a igényeink kielégítését összhangba kell hozni a környezetünkkel, valamint a társadalmi és gazdasági elvárásokkal. A fenti beszámoló hangsúlyozza: minimumfeltétel, hogy ne veszélyeztessük a Föld természeti rendszerét, a légkört, a vizeket, a talajt és az élőlényeket. A világ jelenleg nem ebben az irányban halad. A legnagyobb veszélyt a jövő alakulására az ún. üvegházgázoknak a légköri felhalmozódása jelenti. Ez a felhalmozódás emberi tevékenység következménye; az üvegházgázok elsősorban a fosszilis üzemanyagok égetésekor keletkeznek és jutnak a légkörbe. A legnagyobb töménységben a szén-dioxid fordul elő, és habár nem ez a legmérgezőbb gáz, amely a légkörbe kerül, de nagy mennyisége miatt mégis erre kell a legfőbb figyelmet fordítani. A CO 2 -vel kapcsolatos nagyon fontos körülmény, hogy koncentrációváltozását történelmi léptékben is össze tudjuk hasonlítani az egyes korszakokban, így párhuzamba tudjuk állítani a civilizáció, a technikai fejlődés ütemével. (1. ábra) Az Antarktiszon például a CO 2 felhalmozódása miatt a hőmérséklet az utóbbi 25 évben 2,5 C-kal nőtt; hasonló tendencia érvényesül az egész Földön, és ha ez nem változik meg, akkor századunk végére a hőmérséklet átlagos emelkedése globálisan 6,1 C lesz. A 2. ábra az északi féltekén az eltelt 1000 évben bekövetkezett éghajlatváltozást szemlélteti. A felmelegedés hatása katasztrofális lehet (bizonyos szempontból már most is az). A sarki jég olvadása miatt az alacsonyan fekvő országok víz alá kerülhetnek, felborulhat az ökoszisztéma, már a következő generáció életében trópusi betegségek terjedhetnek el a világon stb. A segítés egyik módja a tisztább, biztonságosabb technikai, elsősorban fűtéstechnikai eljárások kidolgozása. A világon számos intézmény, így az OECD, az IAEA és a NEA dolgoz ki programokat és végez kutatásokat, illetve számításokat azért, hogy ennek feltételrendszerét kidolgozzák. A Commission on Sustainable Development (CSD) bizottság 2001 áprilisában New Yorkban tartott kongresszusa és az IEA ener BME OMIKK Energiaellátás 2002/4. 3

2 getikai minisztereinek 2001 májusában Párizsban tartott értekezlete is megfogalmazta a fenntartható fejlődés alapelveit. 1. ábra A légkör átlagos szén-dioxid-koncentrációja az eltelt ezer évben 2. ábra Éghajlatváltozás az északi féltekén A fejlődés egyik, de nagyon figyelembe veendő gátló tényezője, hogy az emberiségnek csak kisebb része részesül a civilizáció áldásaiban. A harmadik világban a túlnépesedés és az ezzel járó szegénység nagyméretű, például 4 BME OMIKK Energiaellátás 2002/4.

3 ezekben az országokban 2 millió ember nem jut elektromos áramhoz. Az ENSZ becslése szerint 2050-ig a Föld lakossága 50%-kal nő, és elsősorban az OECD-n kívüli szegény, elmaradt országokban lesz nagy a túlnépesedés (3. ábra) népesség, millió fejlődő országok fejlett országok év 3. ábra Az ENSZ előrejelzése a világ népességének alakulására 2050-ig Az elmaradott országokban az emberek ugyanolyan egészségügyi, szociális körülményekre tartanak számot, mint a fejlett országokban, de ehhez az energiatermelésnek elképzelhetetlen mértékben, a jelenlegi 30-szorosára kellene növekednie. Sorra lehet venni az energiaforrásokat, a jelenlegi helyzetet és a kilátásokat. Fontos megállapítás, hogy korábbi becslésekkel ellentétben mind az olajból, mind a szénből és földgázból a Földön jelentős tartalékok vannak, és az Alkalmazott Rendszeranalízis Intézet (International Institute for Applied Systems Analysis, IIASA) becslése szerint termelésük a következő száz évben megkétszereződik (4. ábra). A fenntartható energiatermelés és -fogyasztás az említett intézmények szerint csak úgy valósulhat meg, ha a termelés és fogyasztás hosszú távon egyensúlyban marad. Figyelembe kell venni a globalizációt, amely technikai újításokat hoz, ezek pedig új fajta szervezési, új információs és szabályozási rendszereket igényelnek, amelyekben messzemenően érvényesülnek a környezetvédelem szempontjai. BME OMIKK Energiaellátás 2002/4. 5

4 TWh fejlődő országok reformországok ipari országok ábra A primerenergia-fogyasztás területi megoszlása Az IEA Energiakilátások a világon 2000 (World Energy Outlook 2000) c. tanulmánya szerint 2020-ban az energiaigény az évihez képest 57%-kal nő, tehát az átlagos évi növekedés körülbelül 2% lesz. Az 5. ábrából kitűnik, hogy az igények növekedése főleg nem az OECD-hez tartozó országokban jelenik meg. Az OECD-országok energiafogyasztása 20 év alatt 54%-ról 44%- ra csökken, az OECD-n kívüli országoké pedig a jelenlegi 34%-ról 46%-ra ugrik. A felhasznált energiahordozók jövőben várható megoszlását is tárgyalja a tanulmány. A fogyasztásban 2020-ben még mindig az olaj viszi a fő szerepet (körülbelül 40%-os részesedés), és főleg a szállítási szektor igényeinek növekedése miatt ez évente 2,4%-kal nő. Gyorsan, évente 2,7%-kal nő a földgázfogyasztás, részesedése a fűtőanyagok között a mai 22%-ról 26%-ra nő. A szénfogyasztás évente csak 1,7%-kal fog növekedni, ezért ennek részesedése csökkenni fog, de például Kínában és Indiában a nagy tartalékok miatt várható az ellentétes tendencia. Nagyon fontos volna a megújuló, tiszta energiafajták: a napenergia, az árapály, a szél hasznosítása, de ma még ezek kis szerepet töltenek be. A kutatások folynak, de jelentős részesedésük még sokáig nem lesz. Nem lehet figyelmen kívül hagyni az atomenergiát, mint tiszta, üvegházgázokat nem termelő energiaforrást. Az ötvenes években mind a fejlett, mind a fejlődő országokban nagy reményeket fűztek hozzá, főleg azért, mert borúlá 6 BME OMIKK Energiaellátás 2002/4.

5 tóbban ítélték meg a fosszilis anyagok tartalékait. (Gondoljunk Eisenhower elnök Atoms for Peace kezdeményezésére.) A Three Mile Island-i, de különösen a csernobili baleset után a közvélemény megrettent, kezdett félni az atomerőművektől. Egyes országokban megszüntették a fejlesztést, és például Németországban az összes atomerőművet rövidesen le fogják állítani. átmeneti gazdaságok 12% Mtoe Kína 11% OECD 54% a világ többi része 23% átmeneti gazdaságok 11% Mtoe Kína 14% OECD 44% a világ többi része 31% 5. ábra A világ egyes területeinek energiaellátása Az ilyen tendenciák ellenére az atomenergiát sem technikai, sem környezetvédelmi vagy gazdasági szempontból nem lehet kihagyni a jövőképből. Sok helyen folyik a kutatás és a fejlesztés, több országban épülnek új atomerőmű BME OMIKK Energiaellátás 2002/4. 7

6 vek. A fejlesztésnek két fő szempontja van: a termelt áram költsége legyen a fosszilis energiával termelt áraméval versenyképes, és a közvélemény is fogadja el a nukleáris energiát. A kutatás és fejlesztés éppen ezért a nagyobb biztonság és az atomhulladék biztonságos elhelyezése (vagy újabban átalakítása gyorsan bomló nuklidokat tartalmazó anyagokká) irányába mutat. Senki sem hiszi azt, hogy bármilyen technikai eljárás, bármilyen fűtőanyaggal működő üzem kockázatmentes lehet. Vegyük a vízierőműveket; 1918 és 1965 között 42 nagyobb gátszakadás történt. A szénbányászat is veszélyes üzem, ma is elég gyakran fordul elő bányaomlás. Az atomerőművek fejlesztésénél kitűzött egyik legfontosabb cél: radikálisan csökkenteni kell a kockázatot, el kell kerülni a kis- vagy nagyméretű, egész országokat, régiókat sújtó baleseteket. Milyen téren kell a fenntartható fejlődés érdekében radikális változásokat hozni? Először is mind a termelés, mind a fogyasztás oldalán hatékonyabb technikai eljárásokat kell kidolgozni. Az ígéretes technikai vívmányok között példának említhető a kombinált ciklusú erőmű, amelyet több OECD országban már jelentős gazdasági előnnyel használnak és fejlesztenek azért, hogy az üvegházgázok mennyiségét csökkentsék. A fejlődés érdekében, a környezeti ártalmak megelőzésére nem elég a technikát tökéletesíteni, új kommunikációs és információs rendszereket kell felépíteni, hogy az információ, az új technikai megoldások mindenhová eljussanak, ahol erre szükség van. A Földön nagy különbségek vannak egyes területek fejlettségi foka terén, erre példa a kén-dioxid-kibocsátás mennyisége. Míg az OECD országokban a kibocsátás korlátozását sikerült teljesen megoldani, addig a fejlődő országokban alig értek el sikereket ezen a téren. Ezekben az országokban 2 millió korai halálozás oka az olyan fűtőanyagok alkalmazása, mint a szén, trágya, biomassza, amelyek mérgező gázokat, köztük sok kén-dioxidot termelnek. A cikk hangsúlyozza a kormányok felelősségét a népesség egészségének megóvásában, a foglalkoztatottság növelésében stb. Olyan kormányzati szervezeteket kell létrehozni, amelyek hatékonyan foglalkoznak ezekkel a problémákkal. A környezetvédelem területen fontos mérföldkő volt a Kyotoi Értekezlet. Az itt létrejött egyezmény függelékében (Annex B) felsorolja azokat az országokat, ahol a környezetvédelemre különös gondot kell fordítani (6. ábra). A szerzők a következőkben foglalják össze a legfontosabb teendőket és irányelveket. 1. Az egyes országokban vagy területeken legyen elegendő üzemanyagtartalék és kidolgozott terv az esetleges fűtőanyaghiány kezelésére. 2. A fejlesztési terveket az adott ország gazdasági teljesítőképességéhez kell igazítani, de a nemzetközi szerveknek hathatós segítséget kell nyújtaniuk az elmaradott országok részére. 3. A világon el kell terjeszteni, minden üzemben át kell venni a legfejlettebb biztonsági rendszereket. 8 BME OMIKK Energiaellátás 2002/4.

7 Kyotoi Egyezmény becslés 2010-re millió t CO európai OECDországok észak-amerikai OECD-országok csendes-óceáni OECD-országok Oroszország többi "Annex B" ország 6. ábra A Kyotoi Egyezmény B függelékében (Annex B) felsorolt országok* CO 2 -kibocsátása *-gal vannak jelölve azok a B függelékben felsorolt országok, amelyek vállalták, hogy korlátozzák az üvegházgázok kibocsátását. 4. Az energiapiacot liberalizálni kell, de a privatizáció után ösztönözni kell a magánvállalatokat, hogy főleg a fejlődő országokban az építendő és a már működő üzemekben a legfejlettebb, legbiztonságosabb technikát alkalmazzák. 5. Hatékonyan kell támogatni a kutatási, fejlesztési tevékenységet, összhangba kell hozni azt az oktatás fejlesztésével és a szakemberképzés tökéletesítésével. (Dr. Menczel György) Johnson. D; Sustainable energy for future generations. = NEA News, sz. p Appert, O.: Energy and sustainable development: issues and option. = NEA News sz. p BME OMIKK Energiaellátás 2002/4. 9