AZ ENERGETIKA AKTUÁLIS KÉRDÉSEI XX. Dr. Petz Ernő Herman Ottó Társaság, márc. 5.

Átírás

1 MTA Lévai András Energetikai Alapítvány AZ ENERGETIKA AKTUÁLIS KÉRDÉSEI XX. Dr. Petz Ernő Herman Ottó Társaság, márc. 5. Előzmények: 1. Mi van, ha mégsem igaz? Polgári Szemle, 2011/4. 2. Tévúton az energetika. KAPU, ; Polgári Szemle 2013/ Válaszút előtt az energetika. KAPU, Atomkérdés. KAPU, Google: Petz Ernő Válaszút előtt az energetika I. és II. 6. Google: Petz Ernő Az energetika aktuális kérdései I. és II. 7. Petz Ernő: Pusztába kiáltott szavak. Püski Kiadó, Budapest, Petz Ernő: Az energetika zsákutcája. Polgári Szemle, 2014/ Petz Ernő: Vakvágányon az energetika. KAPU, Google/Hatoscsatorna/Tabuk, titkok, tények 11. ENERGIEWENDE: (több mint 160 írás)/ Előadások (diák)

2 Mai témakörök 1. Egy sokkoló tanulmány és előzményei 2. Dekarbonizáció és akkugyártás

3 1. Miért sokkoló egy új tanulmány? Előzmények Klímamodellek C körfolyamat Globális átlagos hőmérséklet Az egyszerű új tudományos megközelítés

4 Klímamodellek fejlődése Atmoszféra, Hidroszféra (óceánok), Krioszféra (jégtakarók), Bioszféra, Litoszféra (kőzetek) MODELLEK: fizikai, kémiai folyamatok; tömeg és energiaáramok; kölcsönhatások, visszacsatolások. Feltételek, közelítések, paraméterek

5 IPCC AR 4 modell (2007)

6 IPCC AR 5 modell (2012)

7 Klímamodell (2015)

8 Üvegházhatás

9 Klímamodell (OMSz)

10 Tengeri hőmérsékletmérések

11 Tengerek felszíni hőmérséklete ( ) ( 2 o C tól 32,1 o C ig)

12 Óceáni vizek ph ja (7,74>8,40)

13 Az atmoszféra összetétele

14 A szén dioxid koncentráció eloszlása (2014. okt.1 nov.11, NASA mérések alapján)

15 A térkép felvételéhez: 16 nap és a műbolygó 233 körbejárása szükséges

16 CO2 körforgalom

17 CO2 áramok (GtC/év)

18 Óceáni áramlatok és oldott CO2

19 A végeredmény: globális felmelegedés? (Modellezés (szimuláció) és valóság) ERRE ÉPÜL A KLÍMAVÉDELEMI POLITIKA!

20 Globális hőmérséklet KLÍMAVÉDELEM! A globális hőmérséklet (T g K) definiálása már önmagában is bátorság (térben és időben változó értékek) A klímamodellek alapján (jelenleg): T g = 288 K (15 o C) > A Nap sugárzásának eredménye: 255 K > Az üvegházhatás eredménye: +33 K >> ebből a vízgőzből származik: K >> CO 2 ből származik +7,2 K (iparosítás előtti állapot) >> a többi (5,2 K) a többi üvegházhatású gáz és az antropogén CO 2 növekedés ( ppm) miatt Klímavédelmi célkitűzés: a hőmérséklet növekedés +2 (1,5) o C alatt maradjon Eszköz: CO 2 kibocsátás csökkentése

21 Mi a gond? A klímamodellek rendkívül bonyolultak Sok részrendszer (kereszthatások, kölcsönhatások) Statikus modellek (pedig minden időfüggő) Önkényes kiindulás (kezdeti és peremfeltételek, paraméterértékek) Rendkívül eltérő eredmények. Egyetlen kivétel az orosz modell (l. ábra) Az IPCC önkényesen válogat és átlagol Nem fogadhatók el tudományos eredménynek Nem folyik korrekt tudományos vita! Két táborra szakadt a tudományos, szakmai és politikai világ: klímahívők és szkeptikusok; Klímaalarmisták és klímarealisták Alapkérdés: Tudományos eredmények vagy áltudomány diktatúrája? A klímavédők nagy gondjai: 1.) 20 éve nem nő a globális hőmérséklet 2.) 1950 től csak 0,7 o C al nőtt a hőmérséklet (antropogén CO 2 80 % a) 3.) A klímamodellek felmondták a szolgálatot? Az üvegházhatás ugyanis nem magyarázat! Vajon ez meddig tarthat? Prof. Lüdecke: Amíg egy új generáció el nem söpri!

22 A sokkoló új felismerés: nem az üvegházhatás! A szerző: Robert Holmes (Federation University, Australien) A tanulmány megjelent: Journal Earth Science (2017. dec.)* A kérdés: mekkora lenne a Föld (bolygók) felszín közeli hőmérséklete, ha nem létezne üvegházhatás? (albedo van) Választ ad a Holmes formula ) A formulában szereplő paraméterek: az atmoszféra (közepes) nyomása a bolygó felszíne felett az atmoszférát alkotó gázok közepes sűrűsége a felszín felett a felszín közeli gázok közepes molekuláris tömege a gázállandó és a gravitációs állandó értéke Pontossági kritérium: a felszíni nyomás p > 0,1 bar (10 kpa) Holmes a nyomás/sűrűség/tömeg formulájával meghatározta a naprendszer 8 bolygójának felszín közeli hőmérsékletét és összevetette a mértként értelmezett hőmérsékletekkel *Link: paper cites formula that precisely calculatesplanetary temps without greenhouse effect co2/#sthash.4xrrv5wa.dpbs

23 A számolt és aktuális (mért) felszín közeli hőmérsékletek (Kelvin fok)

24 Megjegyzések A mért értékek a NASA által közölt adatok A számítás hibahatára kisebb, mint 1,2 %, a Föld esetében 0,01 % nál kisebb A Mars esetében a felszíni nyomás p < 0,1 bar (10 kpa), e tartományban a formula már pontatlan A bolygók atmoszférájának felszín közeli hőmérséklete döntően a sűrűségtől függ és független az üvegházhatástól Távolodva a bolygó felszínétől, egyre hidegebb van (sűrűség/ nyomás/gravitáció) Pl.: USA Grand Canyon északi és déli pereme között 305 m magassági különbség és 5 o C al hidegebb van

25 Összefoglalóan A sűrű atmoszférával rendelkező bolygók felszín közeli hőmérsékletét nem a hipotetikus un. üvegházhatás befolyásolja, hanem nagy valószínűséggel az atmoszféra áramlásdinamikai hatása, közelebbről az adiabatikus autokompressziója. Egyetlen gáznak sincsen kitüntetett hatása. A Földön, az IPCC jelentés szerinti 33 o C os üvegházhatás a valóságos atmoszférában nem jöhet létre. Hogy egy ilyen jelentős hőmérsékletváltozás a csekély koncentrációjú CO 2 változása miatt növekedne jelentősen, teljesen kizárt. Az atmoszférában a CO 2 koncentrációnak megduplázódása (300 ppm ről 600 ppm re való növekedése) esetén az un. klímaszenzivitás értéke csupán 0,03 o C lenne. (Az IPCC jelentés +1,5 o C 4,5 o C os tartományt, azaz átlagosan +3 o C os értéket valószínűsít.) A 0,03 o C os negatív szenzivitási értékben az is szerepet játszik, hogy a fosszilis energiahordozók elégetésekor nem csak szén dioxid keletkezik, hanem az oxigén tartalom is csökken. Az adiabatikus autokompresszió tekintetében viszont az 1. pont szerint nincsen kitüntetett gáz, de minden gázkomponens az állapot kialakulásában részt vesz. Érdemes a máris kialakult szakmai vitát a hivatkozott cikk után megtekinteni!

26 2. Dekarbonizáció és akkugyártás Dekarbonizáció: > a hagyományos energiahordozók kiszorítása >> a villamosenergia termelésből >> a hőellátásból (fűtés, melegvíz ellátás) >> a gyártóipari energiaellátásból > a közlekedésből és a szállításból > áttérés teljesen villamosenergia ellátásra > a közlekedés és szállítás területén áttérés az e autókra (mindenütt!) > ne törődjünk most azzal, hogy honnan lesz a villamos energia > az e autózáshoz akkukra vagy üzemanyagcellákra van szükség Honnan lesz ennyi akkumulátor?

27 Milyen és mennyi akku? Ma korszerű és sorozatgyártott a Lítium ionos akkumulátor cella Pl. egy laptophoz 4 6 cella, egy Tesla személygépkocsihoz 8000 cella kell Előnyök: kis méret, kis súly, gyors feltöltés, nagy tároló kapacitás, akár ezerszeres feltöltés Jelenlegi nagy gyártók: Japán, Dél Korea, Kína, USA (Nevada) Európában most építi (Lengyelországban) az első nagy gyárat a dél koreai LG Chem (évi egy milliárd cella évi e autóhoz, 1,4 milliárd beruh. kts., 2500 dolgozó) Az EU lemaradt (IPCEI mint kiemelt projekt de ki finanszírozza? A tervek száradnak Világszerte 28 Lítium ion cella gigagyár van építés alatt

28 Lítium ionos akkuk

29 Fontosabb információk, adatok Gyakorlatilag minden autógyár ráállt az e autók fejlesztésére, ill. gyártására Nagyok a háztartási eszközökhöz és egyéb ipari gyártmányokhoz szükséges kisebb igények is Ázsiában már kialakult az Oligopol gyártó hálózat: Panasonic Sanyo, Sony, LG Chem, Samsung SDI és több kínai gigagyár, amelyek a világ cellagyártásának 90 % át lefedik Fő igények az autógyártásban: VW, Daimler, GM, Ford, JLR, BYD, Volvo Gecly, Renault Nissan, Hyundai Kia 2 3 éven belül évi százezres, később milliós e autó (flották) A gyártás nem tud lépést tartani az igényekkel a nagy megrendelők mindent visznek, a kicsik hoppon maradnak A jelenlegi Lítium ion cella kapacitás igény: 100 GWh (Gigawattóra) A nyersanyagkészletek határt szabnak a gyártásnak

30 A Lítium ion akkumulátorok várható kapacitás igénye és termelése (GWh)

31 További információk Egyedül a VW 2020 tól a jelenleg gyártott cellamennyiség negyedét igényli majd A nem vezetékes háztartási eszközök 60 % a már ma is Lítium ion cellás A mobil eszközök következő generációja (5G) a cellák jelenlegi termelésének 25 % át igényli majd. Akiknek a következő években akkumulátorokra lesz szüksége, sürgősen tegyen valamit az ellátás biztonságáért (prof. Sauer, Aachen) Egy cella gyártósor átállítása egy hétig tart és a veszteség 20 millió Euró. Ezért a nagymegrendelők előnyben Az autógyárak nem akarnak beszállni, mert inkább kivárják az akkumulátorok következő generációját, az un. szilárdtest akkumulátorokat (nincsen elektrolit, nagyobb biztonság, gyorsabb feltöltés). A szilárdtest akkumulátorok gyártásához a know how on felül 70 % ban gyártási tapasztalatokra van szükség. Az EU ban nem lesz tapasztalat! Az LG Chem Detroitban már komplett e hajtásokat fog gyártani (ami az e autók értékének 56 % a).

32 Németország a dekarbonizáció után

33 Záró kérdés: Honnan származik a szükséges villamos energia? (A konnektorból?)

34 Egy kis kikapcsolódás Katarban a Dohai öblön átvezető "út" The Doha Sharq Crossing (Quatar) Európában 1975 óta a 10 $ ért kitermelhető arab olajért $ t fizettünk. Ebből gazdagodtak meg és már nem tudják mire költsék a sok pénzüket. Ehhez az is kellett, hogy sok okos európai mérnök, orvos stb. oda költözzön olajat kitermelni és csodás épületeket, utakat, kórházakat tervezni. Ezek egy része ott maradt "hitetlenül", korábbi hitüket nem gyakorolhatják a muszlim vallást pedig csak kevesen vették fel. Mit kap cserébe Európa: milliónyi muszlim migránst. Ne felejtsük, hogy az olajváltságot is Amerika, Bush elnök jóvoltából élveztük. Santiago Calatrava építész tervei alapján, lenyűgöző mérnöki alkotás!