Tűzhányók, erőművek és vegyi üzemek, illetve atombomba robbantások által kiváltott éghajlatváltozások közötti formai és lényegi egyezésekről.

Átírás

1 Muzsnay Cs. Tűzhányók, erőművek és vegyi üzemek, illetve atombomba robbantások által kiváltott éghajlatváltozások közötti formai és lényegi egyezésekről Muzsnay Csaba Babeş-Bolyai Tudományegyetem, Kémia Kar, Kolozsvár-Cluj-Napoca, Str. Horea Nr /4, Kivonat Az emberi tevékenységekhez kapcsolható üzemek és telepek (EMTEVÜZ) működésének alaprendszere nagyon hasonlít a vulkánkitörésekéhez, és a globális lehűlések (kísérleti atomrobbantások), valamint a globális felmelegedések (GFM) pontosabb értelmezését teszik lehetővé. Az erőművek energiatermelése több szakaszra bontható, összetett folyamat. Mindhárom fosszilis tüzelőanyag 6 féle energiát szabadít fel, melyeknek csak egyike és lehet a legjelentéktelenebbje a CO 2 biztosította sugárzási energia. A széleskörű felhasználásnak örvendő és óriási számú (74308) EMTEVÜZ-ek, az elenyésző számú (60) nem túl nagy teljesítményű vulkán mellett, nagyon nagymértékben járul hozzá a GFM-hez. A disszipálódó energia egy részének hőszivattyúzás révén történő visszanyerhetőségével csökkenthető a GFM üteme és a felhasznált fosszilis tüzelőanyagok mennyisége. Kulcsszavak: atomkísérletek, emberi működtetésű üzemek és telepek, vulkáni működések, GFM. A globális felmelegedés alapvetően az emberiség által generált energetikai probléma. A Nap- Föld rendszer által szolgáltatott energiaözön valamint az emberiség által termelt és felhasznált óriási energia mennyiség tükrözi a földi energetikai rendszer rendkívüli bonyolultságát. A tudomány és technika eredményeként működtetett erőművek, vegyi és más jellegű ipari, bánya, állattenyésztési vagy mezőgazdasági üzemek, közlekedési eszközök, kísérleti, robbantó és rakétakilövő telepek jelentős energia felhasználással, 17

2 Chimica Acta Scientiarum Transylvanica, 21 22/3, kibocsátással, disszipációval és nyilván éghajlatváltozással hozhatók kapcsolatba. A globális éghajlatváltozásokat, az emberi hozzájárulástól függetlenül, a rendkívül sokféle és állandóan észlelhető vulkáni tevékenységek is többé-kevésbé befolyásolják. A vulkánok energiája, melynek legjelentősebb összetevője az E t termális energia a körülmények bonyolultsága miatt csak nagy körültekintéssel adható meg pontosan. A magmakamrában felszabaduló gázok dekompressziós energiája a vulkáni energiának jelentős forrását képezheti. A nagy robbanásos kitörések során a gázok (vízgőz, CO 2 és SO 2, valamint H 2 S, HCl, H 2 F 2, H 2, CO, X 2, CH 4 ) és vulkáni hamu keveréke km magasságba, a sztratoszférába is feljuthat, ahol a kén-dioxid kénsavvá és kénes aeroszolokká alakul át. Számos nagyobb vulkáni kitörés során megfigyelték, hogy a légkör átlagos hőmérséklete átmenetileg lecsökken, E t nagyon nagy értéke dacára, főleg az aeroszolok nagy töménysége és a sztratoszféra hőmérséklet-inverziója miatt. Gyengébb vulkáni tevékenységek esetén az aeroszolok kisebb szerepet játszanak és a sztratoszféra sem sérül, a viszonylag kisebb E t a környezetet melegíti. A nagy mennyiségű vízgőz, a forró kőzetek és láva eddig figyelembe nem vett hőenergia forrást képviselnek. A kutatások kiderítették, hogy a vulkánkitörés valamint láva energiaszóró és hősugárzó jellegét a kémiai összetétel, hőmérséklet, illóanyag és energiatartalom illetve viszkozitás határozza meg. Az EMTEVÜZ működésének feltételrendszere nagyon hasonlít a vulkánkitörésekéhez, és a globális éghajlatváltozások, főleg GFM-ek pontosabb értelmezését teszik lehetővé. Az emberi eredetű vulkánszerű működések a természetes vulkánoknál két-három nagyságrenddel nagyobb számban átlagosan megszakítás nélkül termelik és fogyasszák az energiát. Az emberek és tenyésztett állatok milliárdjai felfoghatók mikro-vulkánszerű lényekként is. Mindezek az emberi tevékenységek GFM-hez vezetnek. A kísérleti atomrobbantások egy része a nagyobb vulkáni kitörésekhez hasonlítható ezért globális lehűlést váltottak ki [1]. A GFM számszerű értékelésének, mint alapvetően energetikai problémának, számtalan nehézsége adódik, elsősorban bonyolultsága, és más szakterületekkel való kapcsolata/érintkezése miatt. A továbbiakban a vulkanológia terén kiderített valamint, az emberi tevékenységekből eredeztethető éghajlat változások tanulságainak összehangolására történnek próbálkozások. A vulkanológia energetikai lehetőségei az EMTEVÜZ emberi sajátságaival vethetők össze, az EMTEVÜZ-ek közé tartoznak többek kö- 18

3 Muzsnay Cs. zött az erőművek, vegyi és ellátó üzemek, közlekedési eszközök, robbanószerkezetek és bombák. A Föld vulkánossága A vulkáni tevékenység Földünknek múltját erőteljesen, de jelenét és jövőjét is bizonyos mértékben befolyásolja. Jelenlegi ismereteink szerint Földünkön mintegy 700 aktiválódásra kész vulkán található. A pillanatnyilag működő illetve kitörésre kész vulkánok száma 20 körül van és évente 60 kitöréssel lehet számolni, első közelítésben hetente egy esetleg két tűzhányó kezd működni (vagy egy régi újraéled). A vulkánok zöme napok, hetek alatt beszüntetik működésüket (1. ábra). Kis részük hónapokig, esetleg évekig aktív [2]. A vulkáni működés (adott helyen általában) csak korlátozott időtartamú, mivel a földkéreg alatti helyi, viszonylag kis mennyiségű, magma tartalékból táplálkozik. Az utolsó két évezred jelentős, feltűnést keltő vulkánkitöréseiről a 2. ábra tudósít. Az adatok megbízhatósága változó és hiányosak is lehetnek [2, 3]. A múltra való visszavetítésük csak bizonytalanul tehető meg, mivel észlelésük és regisztrálásuk nagymértékben erősségüktől függött és a szerencsén is múlott. A jövőt illetően a megfigyelési módszerek, finomodásával több gyengébb/kisebb erejű kitörés észlelésére és működésének követésére 1. ábra: A vulkáni kitörések időtartama. Fig. 1. The duration of volcanic eruptions. 19

4 Chimica Acta Scientiarum Transylvanica, 21 22/3, adódhat lehetőség, tehát a számok enyhe növekedésével lehet számolni. A vulkán megjelenési helye nem véletlenszerű, hanem azt a földkéreg különleges szerkezete szabja meg, többsége földrajzilag jellegzetes vonalak mentén helyezkedik el, és öt vulkáni övezetet alkotnak: kelet-ázsiai-, amerikai-, eurázsiai-, atlanti- és kelet-afrikai [3, 4, 5]. A 20. század kutatásai kiderítették, hogy a földkéreg valójában egy lassú mozgásban lévő inhomogén és felaprózottsága révén instabil szerkezet. Wegener vizsgálatai képezték ezen a téren a kiindulópontot. A hét nagy (kéreg)lemezen kívül a földkéreg több kisebből is áll (L.1. táblázat), amelyek időben egymáshoz képest elmozdulnak a földköpenybeli konvekciós áramok miatt. A távolodó lemezek divergens szegélyei, az egymás alá bukó konvergens lemezszegélyek és az egymás mellett elcsúszó transzform vetős lemezszegélyek, képezik az aktív geológiai jelenségek (a földrengések, a hegységképződés, a vulkáni tevékenység, illetve az óceáni árkok kialakulása) alapját. A világ aktív vulkánjainak többsége lemezszegélyeknél helyezkedik el (3. ábra), példa erre a csendes-óceáni lemez tűzgyűrűje. Az átlagosan 100 km vastag és sűrűbb litoszféra hat nagy lemezének mindegyike egy-egy kontinenst hordoz, a hetedik egy hatalmas óceánt [4, 9]. A kéreglemezek 2. ábra: Jelentős vulkánkitörések az elmúlt 2000 évben [2, 4]. Fig. 2. Significant volcanic eruptions in the last 2000 years [2, 4]. 20

5 Muzsnay Cs. 3. ábra: Az aktív vulkánok és a földrajzilag jellegzetes vonalak elhelyezkedése. Fig. 3. Localization of the active volcanoes and the geographically distinctive lines (Forrás: 1. táblázat: A Föld nagy és kisebb méretű lemezei. Table 1. The Earth s large and small plates. Nagy lemezek Néhány kisebb lemez 1 Afrikai-lemez Arábiai-lemez 2 Antarktiszi-lemez Fülöp-szigeteki-lemez 3 Ausztrál indiai-lemez Hellén török lemez 4 Dél-amerikai-lemez Iráni-lemez 5 Eurázsiai-lemez Juan de Fuca-lemez (Oregontól nyugatra) 6 Észak-amerikai-lemez Karibi-lemez 7 Csendes-óceáni-lemez Kókusz-szigeteki-lemez Nazca-lemez Scotia-lemez 21

6 Chimica Acta Scientiarum Transylvanica, 21 22/3, az óceáni litoszféra alatt elhelyezkedő asztenoszférán mozoghatnak. Az 1. táblázat a fő kéreglemezeket sorolja fel ban Walker osztályozta a vulkáni kitöréseket és az ezek során kialakuló vulkáni formákat [6]. Walker (4. ábra) féle vulkánkitörési típusok és vulkánformák közül megemlíthetők a következők: Hawaii-, Stromboli-, Pliniusi-, Vulcanoi-, Surtsey (Stromboli), Ultra-Surtsey- és Taal-típusú kitörések (4. ábra). Régen, több mint 6000 évvel ezelőtt, gyakoribbak voltak a szupervulkánok is, de 1816-ban is működött még a Tambora szupervulkán. Vulkáni kitöréseket lefolyásuk alapján első sorban szelíd, lávaöntőnek (effuzívnak) vagy heves robbanásosnak (explozívnak) tekintik. A vulkánok energiája, a körülmények bonyolultsága miatt, nehezen adható meg pontosan. A feladat több paraméter együttes felhasználásával oldható meg. Nagyon gyakran három különböző indexet/mennyiséget használnak a kitörések méretének jellemzésére (2. táblázat): 1) a vulkáni robbanási Index (Volcanic Explosivity Index, VEI), 4. ábra: Walker-féle vulkánkitörési típusok [2, 18]. Fig.4. Walker s types of volcanic eruptions [2, 18]. 22

7 Muzsnay Cs. 2) a por-fátyol index (Dust Veil Index, d.v.i.), mely a por és aeroszol kibocsátással kapcsolatos, 3) a jég-mag vulkáni index (Ice-Core Volcanic Index, IVI). A vulkánok energiája több paraméterrel is csak nehezen adható meg pontosan. Néhány lehetőség bemutatása: 1) Újabban megpróbálják az atomrobbantások során felszabadult energiákhoz hasonlítani. Így: a) az 1883 aug. 27-én kitört Krakatau a Hirosimában robbantott atombomba erejének 4-5 szeresével volt egyenlő; b) a St. Helens tűzhányó 1980-as kitörésekor 24 megatonnányi termálenergia szabadult fel, ebből 7 Mt a robbanáskor, a többi hősugárzással távozott. 2) Mindezek megadhatók nemzetközileg elfogadott egységekben is. Így: a) az 1883-ban kitört Krakataura megadják a erg-et, mely J-vel 2. táblázat: Az utóbbi idők jelentős vulkánkitörései. Table 2. The considerable volcanic eruptions in recent times. Vulkánok Év VEI d.v.i./emax IVI Lakagígar [Laki kráterek], Izland Ismeretlen (El Chichón?) Tambora, Sumbawa, Indonézia Cosiguina, Nicaragua Askja, Izland Krakatau, Indonézia Okataina [Tarawera], North Island, NZ Santa Maria, Guatemala Ksudach, Kamcsatka, Oroszország Novarupta [Katmai], Alaszka, AEÁ Agung, Bali, Indonézia Mt. St. Helens, Washington, AEÁ El Chichón, Chiapas, Mexikó Mt. Pinatubo, Luzon, Fülöp-szigetek

8 Chimica Acta Scientiarum Transylvanica, 21 22/3, egyenértékű, mivel 10 0 erg = 10-7 J; b) mivel 1 Mt = 4, J, a St. Helens tűzhányó 1980-as kitörésekor J-nyi energia szabadult fel; c) Az Etna 1992-es utolsó nagyobb kitörése 12 GJ-nyi energiát képviselt. 3) A vulkáni energiának több összetevője van, közöttük a legjelentősebb az E t termális energia, melynek a láva adataira támaszkodó matematikai összefüggése: E t = ƍ V(Tα + β)j, ahol T a láva hőmérséklete, illetve V annak térfogata, a ƍ, α és β sűrűséget, fajhőt és látens hőt, míg J a hő munka-egyenértékét jelöli. A sokféle energia összetevők között szerepel a szilárd anyag mozgási, és a láva helyzeti energiája. Számos kimondottan vulkáni tevékenységre jellemző energiafolyamat is felsorolható: - tektonikai mozgások, kőzetrombolások, - erupciók kiváltotta földrengések, - ezzel kapcsolatos tsunámik, légköri mozgások, hullámok, kollapszus (kaldera összeomlás), a magma-kamrában felszabaduló gázok dekompresszióját előidéző energiák. Ezen dekompressziós energia a vulkáni energiának jelentős ha nem fő forrását képezheti. 4) A vulkáni energiák értékelésekor tekintettel kell lenni a vulkáni tevékenységet előidéző és kísérő folyamatok energiáira is. A vulkáni kitöré- 5. ábra: A vulkánkitörések napsugárzást csökkentő hatása: Agung (Bali Indonézia 1963), Fuego (Guatemala 1976), El Chichón (Ciapas, Mexikó 1982), Pinatubo (Luzon, Fülöp szigetek 1991) [1- Alan Robock]. Fig. 5. The solar radiation lowering effect of the volcano eruption: Agung (Bali, Indonesia 1963), Fuego (Guatemala 1976), El Chichón (Chiapas, Mexico 1982), Pinatubo (Luzon, Philippines 1992) [1- Alan Robock]. 24

9 Muzsnay Cs. sek energiája alapján, a Richter-féle földrengési magnitúdóhoz hasonlóan megadható az erupciós magnitúdó (EM) melynek értékeire a kitörés során kiszórt anyag mennyiségéből lehet következtetni tekintettel a megfelelő E t értékekre is. Mindezek alapján 10 intenzitás-osztályt Tsuya intenzitást alakítottak ki. Táblázatos összeállítás teszi lehetővé a különböző erősségű és energiájú kitörések sorrendjének kijelölését [8]. A Tsuya intenzitás értéke, de az EM is elsősorban a J-ban, vagy erg-ben kifejezett E t től és a km 3 -ben megadott M-től (kiszórt anyagmennyiségtől) függ. Ezek maximális értékei: ~ J, illetve 100 km 3. A vulkáni kitörések során felszabaduló gázok egyeznek az erőművek kibocsátásaival. A gázok töménysége vulkánonként rendkívül változó. A legjelentősebb vulkáni gáztermékek a vízgőz (~ 80 %), a szén-dioxid (~ 10%) és kén-dioxid (~ 5 %). Más, kisebb mennyiségben előforduló gázok a kénhidrogén, hidrogén-klorid és hidrogén-fluorid, valamint a hidrogén, szén-monoxid, halogének, több szénatomot tartalmazó szerves összetevők és közöttük a rendkívül illékony metán-származékok (<1 %). A vulkánok között sokkal nagyobb arányban fordulnak elő azok, amelyek felmelegedést (jelenleg GF-t) okoznak s csak a 4-nél nagyobb VEI értékkel bírók okozhatnak esetleg lehűlést (5. ábra). A múlt század számos nagyobb kitörése során megfigyelték, hogy a kitörések után a Föld légkörének átlagos hőmérséklete lecsökkent. Ezen kitörések során a sztratoszférában 20 km-nél nagyobb magasságban - kéntartalmú aeroszolok képződhetnek a feljutott vulkáni hamuból és gázokból, végső soron a kéndioxid kénsavvá oxidálódik és gyors kondenzációs folyamatok is lejátszódnak. Az albedó növekedéssel együtt a sztratoszféra hőmérséklete emelkedik, a troposzféráé pedig csökken. Az 5. ábrán követhető négy nagy erejű vulkánkitörés által a troposzférában előidézett regisztrált hőmérsékletcsökkenés. A troposzféra felsőbb rétegeiben cirrusz felhőképződéssel is számolni lehet, az emberi tevékenységekből eredő vegyi anyagok átalakulásai, a sztratoszférikus ózon bomlása és a kénes aeroszolok kicsapódása miatt. A vulkáni hamu visszakerül a Föld felszínére és termékenyíti a talajt. A légkörnek már említett felső rétegeiben keletkező savak egy része sósav, kénsav, hidrogén-fluorid, é. i. t. jól oldódik az esőcseppekben és savas eső formájában a növényzetre és a talajra hull (6. ábra) [4, 7]. A vulkáni kitörések során légkörbe kerülő nagy mennyiségű vízgőz és szén-dioxid fokozza az üvegházhatást. A felszínre kerülő magma kémiai és 25

10 Chimica Acta Scientiarum Transylvanica, 21 22/3, ábra: A vulkáni gázok útja esetleg a sztratoszféráig, mint a legnagyobb magasságig [6]. Fig. 6. The volcanic gas route perhaps to the stratosphere as to the maximum height [6]. 26

11 Muzsnay Cs. fizikai tulajdonságai (+ külső tényezők) határozzák meg elsősorban a vulkánkitörés jellegét, így (1) az általános kémiai összetétel, (2) a SiO 2 - és alkália-tartalom, (3) az illóanyag-tartalom, (4) a hőmérséklet, amely a kémiai összetételtől függ, (5) a viszkozitás, amely a kémiai összetétellel, hőmérséklettel és az illóanyag-tartalommal is szoros kapcsolatban van [2]. Az EMTEVÜZEKRŐL Az EMTEVÜZ-ek működésének alaprendszere hasonlít a vulkánkitörésekéhez, és a globális lehűlések (kísérleti atomrobbantások), valamint a globális felmelegedések (GFM) pontosabb értelmezését teszik lehetővé. Az emberi tevékenységek kiváltotta vulkánszerű működések általában, békés célokra, robbanás-mentes, irányított, szabályozott körülmények között kerülnek lebonyolításra. A robbanóanyag vizsgálatok és felhasználások, 7. ábra: A fosszilis tüzelőanyagok elégetésekor keletkező energiák és gáztermékek. Fig. 7. The arising energies and gas products by combustion of fossil fuels. 27

12 Chimica Acta Scientiarum Transylvanica, 21 22/3, melyek felölelik a robbanószerek, atomtöltetek és rakéta hajtóanyagok arzenálját a robbanásos vulkánszerű működések többé-kevésbé ellenőrzött csoportját képezik. A továbbiakban megvizsgálandó az EMTEVÜZ-ek gáz- és energia termelései. Tekintettel a sokféle működési alapelvű üzemre, differenciált tárgyalásokra van szükség. A vizsgálatok kiinduló pontját az erőművek képezik, melyek hatalmas jelentőséggel bírnak úgy gazdasági, mint szakmai szempontból. Az erőművek energiatermelése több szakaszra bontható, összetett folyamat. Négy szint feltétlenül kivehető, de alszintek is kialakulnak (7. ábra). Mindhárom tüzelőanyag ötféle energiát szabadít fel (hő, mechanikai, villamos, disszipálódó és sugárzási), melyeknek csak egyike és lehet a legjelentéktelenebbje a CO 2 biztosította sugárzási energia. Tekintettel a disszipálódó energia egy részének hőszivattyúzás révén történő visszanyerhetőségét, 8. ábra: Az erőművekben felszabadított energiák és szóródásuk. A disszipálódott energia részleges visszanyerése. Fig. 8. Released energies in power plants and their dissipation. The partial recovery of the dissipated energy. 28

13 Muzsnay Cs. csökkenthető a GFM üteme és a felhasznált fosszilis tüzelőanyagok mennyisége, mely a jövő tekintetében bíztató kilátásokat villant fel (8. ábra). A három alapvető tüzelőanyag valójában a franciaországi példán [9] is nagyon sokféle lehet, Európai energiatermelés és szolgáltatás tüzelő anyagtípusonkénti összefoglalója, megjeleníthető az Enipedia adatai alapján [10], sok esetben nem is jelölik meg a felhasznált tüzelő anyagtípust s ezért kevesebb erőmű szerepel a táblázatban. Az energiatermelés során keletkező gázok összetétele nagyon változatos és nemcsak a felhasznált tüzelőanyag fajtájától, de vegyi anyagok termelése esetén alkalmazott gyártási eljárásoktól is függ. A vulkánok eloszlása különbözik az emberi tevékenységek által kialakított EMTEVÜZEK rendszerétől, melyek első sorban az északi féltekét célozzák meg. Eddigi vizsgálataink eredményei alapján a GLF elsősorban az ember által folyamatosan előállított és felhasznált energia mennyiségétől, az erőművek és vegyi gyárak energia felhasználásától és vízgőz, illetve CO 2 felszabadításától függ. Jelenleg 12 féle erőművel számolnak, ez képezi a statisztikai feldolgozások alapját [9], közülük 8 (7) vulkánszerű működéssel bír (zömében nem megújuló üzemanyaggal táplálják) és 4 (5) megújuló energiát termel. Ezeket viszonylag nagy erőműszám, de kisebb teljesítmény jellemez, ellentétben az előző, eddig még elterjedtebb nem megújuló energiájúakkal. A világ országait felsoroló táblázat az 1. mellékletben tanulmányozható. A 44 európai ország energiai adatai jól rendszerezettek és imponáló értékeket képviselnek [12]. Az energia nagyhatalmak óriási számú, különböző teljesítményű erőművel rendelkeznek. Tekintettel a sok kis üzem létezésére is sokszor első közelítésként elegendő a 300 legjelentősebb teljesítmény figyelembevétele. Ez jellemzi például az európai helyzetet is [11]. A világstatisztika egyelőre nem foglalkozik az erőművek világszintű összesítésével mivel az országok által közzétett adatok nem a legmegbízhatóbbak és hiányosak is lehetnek. Indiának például 3634 erőműve van, de csak 661-nél jelölik meg pontosan a felhasznált üzemanyagot, ezek a szigorúan nyilvántartott erőművek [11]. Mivel az összesített adatok és bizonyos csoportosításaik nagyon sok mindent elmondanak a világ energiaviszonyairól, a szerző fontosnak találta az összegezés elvégzését. A számítások az Excel program felhasználásával történtek. Az erőművek felsorolása mind a 199 országra nézve megtalálható. Az összegezést a by country összeállítások Output MWh oszlopában kell elvégezni, megkapva az adott országra 29

14 Chimica Acta Scientiarum Transylvanica, 21 22/3, vonatkozó össz-teljesítményeket és össz-erőműszámot (1. melléklet). Ezen táblázat utolsó oszlopában különböző rész-összegzések végezhetők el (pl. az európai adatokra vonatkozóan). Az erőművek összes száma: nak adódott, ebből: 1) az AEÁ-ban: található, 4,530,000 Gwh-val 2) Európában: működik, 4,987,899 Gwh-val 3) A világon Európa nélkül: található 22,125,647 Gwh-val 4) Szigorúan nyilvántartott erőműszám (Európa kivételével): = 27,113,546 Gwh-val. Az EMTEVÜZ-ek száma illetve teljesítménye/fogyasztása állandóan nő. Pl. a gépjárművek száma jelenleg ~1,25 milliárd (1,05 Mrd. 2010, 1,11 Mrd. 2012) minden hatodik emberre jut egy gépkocsi. A vegyipar és a hozzátartozó cégek által termelt vegyi anyagok különböző terméket és jelentős energiacsere folyamatokat képviselnek [12]. Mindezen hatalmas energiafelhasználások, illetve termelések pontos kiértékelése szinte lehetetlen. A közelítő értékelésekre sort lehetne keríteni, de hosszadalmas és bonyolult eljárásai, jelenleg gyakorlatilag kivitelezhetetlennek tűnnek A statisztikai értékeléseket 12+5 terméktípusra/iparágra terjesztik ki (szervetlen vegyipar, szerves vegyipar, kerámiai anyagok, petrokémiai anyagok, agrokémiai anyagok legalább 3 alágazattal - polimerek 2 alágazattal, elasztomerek, olajkémiai anyagok, robbanó anyagok, illatok, íz- és aroma- anyagok, ipari gázok). Ezen termékek felsorolása a Vegyszertáblázatban található (3. táblázat). A gyógyszergyártás nem kap ide besorolást, különálló ipart képvisel. Különleges figyelmet érdemel az egyidejűleg robbanóanyagként és ipari műtrágyaként használatos termék rendkívüli veszélyessége (pl. NH4NO3 felhasználás az Amerikai Egyesült Államokban) [13]. A továbbiakban csak két nagyon fontos termék cement és papír adatainak felvillantására kerül sor. A cementfogyasztás egy ország növekedésének és fejlődésének kiváló mutatója. A fejlődő országok, de különösen India és Kína cementből a világpiacon már megközelítőleg 90%-ban részesül. A 2008-as világválság más különleges helyzeteket is teremtett (Európa és az A.E.Á. a cement felhasználása csökkent). A Globális Cement Magazin elkészítette az első 75 globális cementgyártó rangsorolását a beépített termelési kapacitásuk, valamint a Global Cement Directory 2013-ra gyűjtött adatai alapján ban 1174 cementgyár működött 2094,6 Mt/év termeléssel (az első tíz már eléri az 1146 Mt/év termelést ben a világtermelés

15 Muzsnay Cs. Mt/év, az EU-ban 252 cementgyár működött (471 klinker kemencével) 172 millió tonna termeléssel (12%-a a világtermelésnek). A papírfogyasztás mértéke régebben az ország kulturális színvonaláról tudósított, ma már lakosságának higiéniai állapotát is jelzi. A papírgyártás energia felhasználása tetemes, de nagy energia mennyiség nyerhető vissza a technológiai folyamat előnyös megválasztásával és a fa egy részének tüzelőfaként való felhasználásával. A as évek papírfogyasztásának statisztikai adataiból kitűnik Európa jelentős szerepe, de ez a termelést is magas szinten tartja. Sajnos Székelyföld vállalkozói elzárkóznak a papírgyártás meghonosításától [14]. Az EU papírtermelése a világ papírtermelésének kb. 25 %-át adja. Az EU legnagyobb termelőjének és fogyasztójának Németország számított, ezt követi Finnország, mely legjelentősebb EU-s exportőrének is számít. Nagy kivitelt valósított meg még Európában Svédország és Ausztria. Svédország ezen a téren már felzárkózott Finnország mellé. Ausztria szeretné olcsón felvásárolni Székelyföld faanyagát, anélkül, hogy az újratelepítésben méltó módon kivenné részét. A nyugat-európai cégek jelenleg már több mint 50 %-a exportorientált. Az EU-ban a versenyképesség igen jónak mondható, azonban lényeges különbségek mutatkoz- 3. táblázat: Vegyszer táblázat. Table. 3. List of chemicals. Terméktípus ipari szervetlen ipari szerves kerámia termékek kőolaj származékok mezőgazdasági vegyszerek polimerek elasztomerek olajalapú vegyületek robbanószerek illatszerek és íz anyagok ipari gázok Példák ammónia, klór, nátrium-hidroxid, kénsav, salétromsav akrilonitril, fenol, etilénoxid, karbamid tégla, fritt etilén, propilén, benzol, sztirol műtrágyák, rovarirtók, növényvédők polietilén, Bakelit, poliészter poli-izoprén, neoprén, poliuretán disznózsír, napraforgó olaj, sztearin nitroglicerin, ammónium-nitrát, nitrocellulóz benzil-benzoát, kumarin, vanilin nitrogén, oxigén, acetilén, nitrogén-oxid 31

16 Chimica Acta Scientiarum Transylvanica, 21 22/3, nak e téren is Észak-és Dél-Európa között. A papírtermelés vezetését a világon Ázsia vette át (már 2010-ben), és Észak-Amerika a harmadik helyre csúszott vissza. 32 Következtetések 1. Emberi tevékenység által kialakított üzemek, EMTEVÜZ-ek közé sorolunk: erőműveket, vegyi és ellátó üzemeket, közlekedési eszközöket, emberi és állati szervezeteket, robbanószerkezeteket, bombákat, kiterjedt tűzeseteket és másokat. 2. A vulkánszerű EMTEVÜZ-ek elsősorban abban mutatnak hasonlóságot a vulkánokkal, hogy vegyi átalakulások működtetik és a felszabaduló illó anyagok/gázok többé-kevésbé mindkettőnél azonosak. 3. A vulkánok között viszonylag kevés nagyon nagy energia felszabadulás figyelhető meg, mely a földfelszín észlelhető lehűlésével jár. Az emberi tevékenységek közül a légköri atombomba robbantások okoznak lehűlést [2]. 4. Az erőművek energiatermelése több szakaszra bontható, összetett folyamat. Mindhárom fosszilis tüzelőanyag 6 féle energiát szabadít fel, melyeknek csak egyike és lehet a legjelentéktelenebbje a CO 2 biztosította sugárzási energia. A disszipálódó energia egy részének hőszivattyúzás révén történő visszanyerhetőségével csökkenthető a GFM üteme és a felhasznált fosszilis tüzelőanyagok mennyisége. 5. Az emberi tevékenységek kiváltotta vulkánszerű működések általában, békés célokra, robbanás-mentes, irányított, szabályozott körülmények között kerülnek lebonyolításra. A robbanóanyag vizsgálatok és felhasználások, melyek felölelik a robbanószerek, atomtöltetek és rakéta hajtóanyagok arzenálját a robbanásos vulkánszerű működések többé-kevésbé szabályozott csoportját képezik. 6. A széleskörű felhasználásnak örvendő és óriási számú (74308) EM- TEVÜZ-ek, az elenyésző számú (60) nem túl nagy teljesítményű vulkán mellett, nagyon nagymértékben járul hozzá a GLFM-hez. 7. Nagy a bizonytalanság az adatok valós/pontos értékelhetősége tekintetében. Számos erőműnek nem hozzák nyilvánosságra a működtetésére használt fűtőanyagot, más erőműveknek a helye, koordinátái hiányoznak a kimutatásokból.

17 Muzsnay Cs. 8. A statisztikai intézetek nem szívesen vállalkoznak világszintű kiértékelésekre. Irodalomjegyzék 1. Muzsnay, Cs., Műsz. Szem/Techn. Rev., Is. Chem, V.56, 2011, p Jankovics, M.É., MTA-ELTE Vulkanológiai Kutatócsoport, SZTE ÁGK Vulcano Kutatócsoport Szeged, Ábrák, adatok forrása: Harangi Szabolcs: oktatási segédanyagok saját kutatási anyagok. (vulk ). 3. Nemerkényi, A., Általános természetföldrajz. Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest, 2011, p Walker, G.P., Explosive volcanic eruptions a new classification scheme. Geologische Rundschau, 62(2), 1973, Hartai, É., A változó Föld (III. Szerkezeti földtan és lemeztektonika) e-könyv, Erdey Grúz, T., A Természettudományi Lexikon 7. Kiegészítő Kötete, Akadémiai Kiadó, Budapest, power generation and emissions summary by fuel type view=large 14. Muzsnay, Cs., A papírgyártás néhány Székelyföldi vonatkozásáról. Csíkszereda, Hargita megyei tanácsülés,

18 Chimica Acta Scientiarum Transylvanica, 21 22/3, melléklet: Összesítő táblázat a világ 199 országának erőműveiről. Appendix 1. Cumulative list of 199 countries power plants Ssz. Ország Erőművek száma... GWh Teljesítmény GWh Nr. of ident. PP 1. Afganisztán 68 0,804 56! 2. Albánia 138 6, Algéria 90 34, Andorra (Eu) 1 0, Angola (Afr) 75 2, Antarktisz 8 0, Antigua-Barbuda (KAMSz) 9 0, Argentína , Örményország 82 5, Ausztrália , Ausztria ,174 62, Azerbajdzsán 50 23, Bahamák-(KAM) 36 2, Bahrain 18 14, Banglades , Barbados 10 1, Fehéroroszország , Belgium , Belize (DAm) 18 0, Benin (Afr) 14 0, Bermuda 5 0, Bhután (Afr) 60 6, Bolívia 106 4, Bosznia és Hercegovina , Botswana 14 1, Brazília , Brunei 12 3, Bulgária ,

19 Muzsnay Cs. Ssz. Ország Erőművek száma... GWh Teljesítmény GWh 29. Burkina Faso (Afr) 50 0, Burundi (Afr) 37 0, Kambodzsa 75 0, Kamerun (Afr) 39 4, Kanada , Kajmán szigetek (KAM) 5 0, Közép-afrikai Köztársaság 25 0, Csád 14 0, Chile , Kína , Kolumbia , Comoros (Afr) 12 0, Kongó köztársaság 19 0, Kongó 99 7, Costa Rica (KAm) 112 9, Elefántcsontpart - Afr 14 4, Nr. of ident. PP 45. Horvátország , Kuba 75 19, Ciprus 26 4, Csehország , Dánia , Dzsibuti 8 0, Dominika (KAm) 10 0, Dominikai köztársaság , Kelet Timor 16 0, Ecuador , Egyiptom , El Salvador 49 5, Egyenlítői Guinea 11 0, Eritrea 6 0, Észtország 79 9,

20 Chimica Acta Scientiarum Transylvanica, 21 22/3, Ssz. Ország Erőművek száma... GWh Teljesítmény GWh 60. Etiópia 83 2, Feröer Szigetek -Afr 11 0, Fidzsi 45 0, Nr. of ident. PP 63. Finnország , Franciaország , Francia Polinézia 28 0, Gabon 41 1,495, Gambia , Grúzia 130 7,069, Németország , Ghána 45 6, Görögország , Grenada 3 0, Guatemala 110 8, Bissau Guinea 4 0, Guinea 28 0, Guyana 33 0, Haiti 22 0, Honduras (KAm) 78 6, Magyarország , Izland 69 11, India , Indonézia , Irán , Irak , Írország , Man sziget 5 0, Izrael , Olaszország , Jamaica 45 6, Japán ,

21 Muzsnay Cs. Ssz. Ország Erőművek száma... GWh Teljesítmény GWh 91. Jordánia 41 9, Kazahsztán 96 64, Kenya 110 5, Kiribati (KAm) 4 0, Kuvait 21 33, Kirgizisztán 42 15, Laosz 168 1, Nr. of ident. PP 98. Lettország 73 5, Libanon 28 10, Lesotho 10 0, Libéria 8 0, Libia 81 21, Liechtenstein Litvánia 49 13, Luxemburg Makedónia 94 6, Madagaszkár 151 1, Malawi 16 1, Malajzia , Maldív szigetek 214 0, Mali 38 0, Málta 11 2, Marshall szigetek 13 0, Mauritánia 29 0, Mauritius 36 2, Mayotte 2 0, Mexikó , Mikronézia 21 0, Moldva 19 3, Monaco Mongólia 54 3,

22 Chimica Acta Scientiarum Transylvanica, 21 22/3, Ssz. Ország Erőművek száma... GWh Teljesítmény GWh Nr. of ident. PP 122. Montenegró 35 3, Marokkó 72 19, Mozambik 40 13, Myanmar 109 7, Namíbia 26 1, Nauru 1 0, Nepál 254 2, Hollandia , Új Kaledónia 20 1, Új Zéland , Nicaragua 85 4, Niger 13 0, Nigéria , Észak-Korea 58 22, Norvégia , Omán , Pakisztán , Palau 2 0, Palesztina 4 0, Panama 163 5, Pápua Új Guinea 83 5, Paraguay 11 1, Peru , Fülöp szigetek , Lengyelország , Portugália , Katar 29 15, Románia , Oroszország , Ruanda 55 0, Szamoa 13 0,

23 Muzsnay Cs. Ssz. Ország Erőművek száma... GWh Teljesítmény GWh 153. Sao Tome és Principe 10 0, Szaúd-Arábia , Szenegál 59 2, Nr. of ident. PP 156. Szerbia , Seychelle szigetek 3 0, Sierra Leone 24 0, Szingapúr 64 33, Szlovákia , Szlovénia , Salamon szigetek Austral 22 0, Szomália 9 0, Dél-Afrika , Dél-Korea , Spanyolország , Srí-Lanka 197 8, Szt. Lúcia 3 0, Szt. Vincent és Grenadine 9 0, Szudán 56 4, Suriname 21 1, Szváziföld 15 0, Svédország , Svájc , Szíria 59 29, Tajvan , Tádzsikisztán 52 17, Tanzánia 102 2, Tájföld , Togo 10 0, Tonga 9 0, Trinidad és Tobago 14 6, Tunézia 42 12,

24 Chimica Acta Scientiarum Transylvanica, 21 22/3, Ssz. Ország Erőművek száma GWh Teljesítmény GWh Nr. of ident. PP 184, Törökország , Türkmenisztán 16 10, Tuvalu 9 1, Uganda 54 2, Ukrajna , Egyesült Arab Emirátusok , Egyesült Királyság , Egyesült Államok , Uruguay 31 9, Üzbegisztán 59 48, Vanuatu 8 0, Venezuela , Vietnam , Jemen 42 4, Zambia 40 8, Zimbabwe 25 8, About the formal and essential correspondence between climate changes induced by volcanos, power stations chemical plants, or nuclear bomb explosions Summary The human activities linked to operations of factories and plants in basic system are very similar to the volcanic eruptions and permit a more accurate understanding of the global cooling (nuclear test), and global warming (GW). The plants can be divided into several stages of energy production, which are complex processes. All three of fossil fuels releases six types of energy, of which only one, and may be the most insignificant, provided by CO2 radiative energy. A huge number EMTEVÜZ-s (74308) are enjoying widespread consumption being a major contributor to the GW, in contrast to the very few (60) and relatively low power volcanoes. The partially recoverability of the dissipating energy through heat pumping reduces the rate of GW and the amount of fossil fuels used.