Energiáról pontosan, szépen, ahogy a Nap megy az égen...

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Energiáról pontosan, szépen, ahogy a Nap megy az égen..."

Miklós Bognár
8 évvel ezelőtt
Látták:

1 Energiáról pontosan, szépen, ahogy a Nap megy az égen... Gyulai József MTA Műszaki Tudományok Osztálya

2 Operating Manual for Spaceship Earth - Buckminster Fuller (1969) Biosphere, Montreal, 1967

3 Operating Manual for Spaceship Earth - Buckminster Fuller (1969) "One outstandingly important fact regarding Spaceship Earth, and that is that no instruction book came with it ", hogy nem kaptunk hozzá Használati utasítást

4 Globális keret: tudomány és túlélés A ma tudományának nem lehet magasztosabb missziója, mint hogy kutassa, megkeresse: élhet-e 6-10 G ember a Földön és úgy, hogy a tigrisek is megmaradnak Képes lesz-e a társadalom ezt az életforma receptet idejében magáévá tenni? Én az elviselhetővé tételt a humanióráktól, ill. kiknek-kiknek a vallástól remélem

5 A Föld: napmotor Solar engine A Spaceship Earth mély értelmű: a kékesszürke Föld termikus egyensúlyban lebeg az Űrben. Ekkor az érkező és az űrbe kisugárzott hőmennyiség azonos (+ a radioaktivitásból származik néhány %-nyi geotermikus hő) a Római Klub analízise a hetvenes évekből: ha az érkező napenergia 5/10000-ét (!) többletként felszabadítjuk bármilyen tiszta módon a földi átlaghőmérséklet kb. egy fokkal megemelkedik! Ezt szokta a napenergia lobbi úgy mondani, hogy pár óra alatt megérkezik a Földre az emberiség teljes éves energiaszükségletét kitevő napenergia. Az emberiség fejlett fele kb. ennyit szabadít fel a saját szállásterületén

6 Még egy fontos körülmény: A Föld csodája, hogy a felszín hőmérséklete évszázmilliók óta a víz olvadáspontja körül oszcillál. A Föld termikus egyensúlyát akkor zavarjuk meg legkevésbé, ha az energia érkezése és a végül hőt eredményező felhasználása (közel) egyidejű ( real time valósidejű ), Amit nem használ fel az emberiség az jön és megy, a természet egyensúlyát tartja fenn mintha nem lenne ember A fosszilis hordozók abból a napenergiából lettek, amely évszázmilliókkal ezelőtt, teljesen más színű (sok volt a CO 2 ), másként sugárzó Földre érkezett

7 A globális keret Létrejön-e a válság után egy új ipari forradalom nem "csak" anyag- és energia-takarékos, hanem reciklizáló Biztosan működő modell, ha minden termelési, fogyasztási folyamatot zárt ciklusba tudnánk kapcsolni (Drozdy-Gyulai, 1980 táján) AZ EU-ban pár hete végre hallottam ezt a gondolatot Recycling Economy néven Kritikus műszaki tudományok: energetika, -gazdálkodás anyagtudomány és számítástudomány, -technika (logisztika) infrastruktúra: víz, közlekedés, meteo, stb.

8 Mi az, hogy megújuló energia? Tehát nem csak a megújulás, hanem a keletkezésfelhasználás időbeli egymásutánja is fontos ( real time ) Valósidejű a PV, a napkollektor, a szélerőmű, Kvázivalósidejű a vízenergia, Majdnem valósidejű a bioenergia A természet egyensúlya miatt azonban aligha szabad ezekből többet az emberi csatornákba terelni, mint amit a Római Klub kiszámolt a hőmérsékletnövekedésre: az érkező napenergia 5/10000-ét! A gazdaságosságot a gyártás/előállítás energiaigénye (hány év múlva lesz nettó energiatermelő?) kontra a tárolás, hálózatba táplálás energiahányadával kell szembeállítani Lobbiérdek-mentesen

9 A fosszilis energiával két baj van: nem valósidejű : az a napenergia évszázmilliókkal ezelőtt érkezett, majd az anaerob processzálást a geotermia végezte, hozzáadódik a ma érkezőhöz, a végtermék a vitatott CO 2... A nukleáris és a geotermia rokonok: még ősibb energiaforrásból származnak, a szervetlen elemek evolúciójából Előnyük, hogy És a többi? felhasználásuk végterméke nem CO 2 egy meteorbecsapódás utáni télben is működnének.... Hátrányuk: hozzáadódnak a napmeleghez, azaz érvényes rájuk is az 5/10000-ed szabály! igaz, ezen határ még nagyon messze van! És egy-egy tűzhányó nem törődik ezzel...

10 Az energiafilozófia bifurkációi Hő- vagy elektromos, ill. kombinált Koncentrált, koncentrálható vagy diffúz energia Szénháztartást befolyásoló, ill. neutrális Mennyi az időkésleltetése? Erőmű-kombinációk Mindez lehet helyi vagy nagyhálózatos Mekkora költséggel érhető el a mai állapotból? Ezek miatt nehéz az optimálás, a lobbiérdek elkerülése Mi lesz a palagáz versenyével?

11 Termékfilozófia hibái Változtatni kell a termékfilozófián: pl. a hibrid gépkocsik tervezői ne a sportautók gyorsulását igyekezzenek másolni! A közlekedés az odaérést is jelenti... Vagy: a szélerőművek a visszavásárlási kötelezettséget kihasználva, sok MW-os erőművek és nem a tanyák helyi ellátását célozzák Komoly gond az energia tárolása (Sandia: 20% megújuló mix felett kell tárolás): Hő helyi hőtartály Elektromos H 2, (Accuseal, MFA projekt) Akkumulátor, szuperkondenzátor? kérdéses (közel a fizikai korlát; a lítium is gond USA becslés 2025-re a ma ismert készletek 20%-át jelöli éves igénynek csak reciklizálva közelíthetünk ehhez. alternatív tárolások igénye Gravitációs tárolás itt társadalmi ellenállás

12 A lemaradtak előnye, hogy az EU-belinél jóval kisebb az abszolút fejenkénti fogyasztás, a CO 2 emisszió, Hazai helyzet, I sosem álltunk el a nukleáris energiától de az energia-hatékonyság is, valamint a földgázolás bekövetkezte ez súlyos kényszerpálya mind gazdaságilag, mind politikailag A lignitvagyon felhasználása is korszerűtlen, de hasonlóan kényszerpálya

13 Szabadulás a kényszerpályáról 1. Nukleáris fejlesztés Hazai helyzet, II 2. Hőszigetelés!!! Intelligens ház 3. Háztartási fűtést gáz-nap kombinációra 4. Geotermia szélesebb kihasználása - visszasajtolás 5. Naptelepek, hő vagy PV? 6. Vízvagyonnal, szállítással közös felhasználási stratégia 7. Biomassza felhasználás? 8. Erőműfajták helyi kombinációja!

14 A széndioxid Egyre többször hallottam érvelést arról, hogy a Föld éppen lehűlő ciklusban van... Ha ez igaz, a széndioxid még jót is tesz... Ahogy azonban értettem ezeket és a széndioxid-veszélyt bizonyító érveket, és a modellek megbízhatóságát, az a stratégia maradt bennem helyesnek, hogy biztonsági játékot kell játszani és hinni a jó energiamixben magyar mixben azaz nukleáris-földgáz-nap-geo-szél-bio-víz

15 A bioenergia dilemmája, I A növényi életnek, azaz a fotoszintézisnek az evolúciós célja nem a villamosenergia-termelés, hanem új élő anyag létrehozása. Ennek következtében a növények a villamosenergiatermelés számára túlprocesszálják, elrejtik a napenergiát cellulózba, keményítőbe, stb. A napkohó erőműhöz képest gyenge hatásfokkal a fotoszintézisé csak 3-6% De parallel processzálással, azaz mezőgazdasági módszerekkel összegyűjti a szétszórt napenergiát és ugyan kis energiasűrűséggel, de szállíthatóvá teszi. Nemrég olvastam, hogy olyan növényeket génmanipuláltak energia-célra, amelyek alig termelnek cellulózt, éppen csak képesek állva maradni...

16 A bioenergia dilemmája, II Az energianövény tehát úgy fogandó fel, hogy az egy alacsony hatásfokú átalakító és olyan energiatároló, amelyből az energia visszanyerése (szállítás, elégetés vagy bioüzemanyaggá változtatás) is energiaigényes. A gépi mezőgazdasági munkát, kemizálásos talajrongálást is a mérlegbe kell tenni A mérnöki energiamérlegben tehát a bioenergia folyamatait a direkt naperőművel (hő- vagy PV) plusz annak a naptalan időkre való tárolásával a fogyasztónál kell összemérni!

17 A bioenergia dilemmája, III A biomassza helyi felhasználásban nagyon hasznos, de csak hulladékhasznosításnak tekinthető, a bioetanol, -dízel konverzió viszont sok extra energiát emészt, noha szénháztartásban jobb a fossziliseknél. Ehhez hozzájönnek az etikai gondok, Inkább szociális kérdés: a mezőgazdasági munka antropomorf szemben, mondjuk, a naptükrök takarításával Meggondolandó tehát, hogy a rossz talajok felett inkább napkohókat hozzunk létre és az éjszakai áramot vagy hőtárolókkal (só), gravitációs erőművel, vagy ugyanarra a turbinára dolgozó geotermikus, biomassza hőerőművel biztosítsuk!

18 Eddig kevéssé hangsúlyozott stratégia: Erőmű kombinációk A vízerőmű hatásfokban nem optimális, de rendkívül flexibilis, fenntartása olcsó (néhány vízlépcső elkerülhetetlen lesz ) Emiatt célszerű lenne tudatosan kombinálni más, időszakosságuk miatt gondot okozó erőművekkel pl. a nap-, szél-villamos erőművek időszakossága kezelhetőnek látszik, ha fölös áramukkal nem csak hidrogént, vagy hegyi tárolókba, de a vízlépcsők alvizének visszaszivattyúzására használjuk. A napkohó a kiszámítható naptalan időkben kombinálható geotermikus, vagy biogáz erőművel, stb.

Kotnyeleskedés a konferencia témájába Hőszigetelés a legelső, ami biztosan megéri vigyázat: volt nálam bírálatra szabadalom, ami a vákuumnál is jobbat ígért,

19 Kotnyeleskedés a konferencia témájába Hőszigetelés a legelső, ami biztosan megéri vigyázat: volt nálam bírálatra szabadalom, ami a vákuumnál is jobbat ígért, speciális festékkel... Optika intelligens ablakok Fényérzékelők áramtermelők Földrengés-álló, stb. erről szól a konferencia Chen; Xianhai (San Jose, CA) December 29, 2009

20 Köszönöm a meghívást és a figyelmet A feleségem megkért, hogy irtsam ki a gyomokat a teraszunk kövei közül, hmm Elég zöld vagyok?

Hasonló dokumentumok

7. Hány órán keresztül világít egy hagyományos, 60 wattos villanykörte? a 450 óra b 600 óra c 1000 óra

7. Hány órán keresztül világít egy hagyományos, 60 wattos villanykörte? a 450 óra b 600 óra c 1000 óra Feladatsor a Föld napjára oszt:.. 1. Mi a villamos energia mértékegysége(lakossági szinten)? a MJ (MegaJoule) b kwh (kilówattóra) c kw (kilówatt) 2. Napelem mit állít elő közvetlenül? a Villamos energiát