AZ EMBERISÉG ENERGIA ELLÁTÁSA ÉS ANNAK JÖVŐJE

Korszerű Energiatermelés 2. AZ EMBERISÉG ENERGIA ELLÁTÁSA ÉS ANNAK JÖVŐJE Dr. Pátzay György 1 I. Tényadatok Dr. Pátzay György 2 1

Dr. Pátzay György 3 Energiahordozók átlagos energiatartalma: Kőolaj 42 GJ/t Szén 30 GJ/t Földgáz 52 GJ/t 235 U 93 PJ/t (10 6 szoros!) Dr. Pátzay György 4 2

A VILÁG TELJES ENERGIA FELHASZNÁLÁSA (TPES) ENERGIAHORDOZÓK SZERINT (2009) (Mtoe) ** geo, nap, szél, hő stb. Dr. Pátzay György 5 A VILÁG TELJES ENERGIA FELHASZNÁLÁSA (TPES) RÉGIÓK SZERINT(2009) (Mtoe) ** Kína nélkül * Kína nélkül Dr. Pátzay György 6 3

A világ primerenergia felhasználása energiahordozók szerint 1995-2010 Dr. Pátzay György 7 A VILÁG ÖSSZES ENERGIAFOGYASZTÁSA SZEKTOROK SZERINT (Mtoe) Szén Dr. Pátzay György 8 4

Kőolaj (Mtoe) * mezőgazdaság, kereskedelem, szolgáltatások, lakossági stb. Dr. Pátzay György 9 Földgáz (Mtoe) Ipar közlekedés egyéb szektorok nem-energetikai felh. * mezőgazdaság, kereskedelem, szolgáltatások, lakossági stb. Dr. Pátzay György 10 5

Villamos energia (Mtoe) * mezőgazdaság, kereskedelem, szolgáltatások, lakossági stb. Dr. Pátzay György 11 Dr. Pátzay György 12 6

A világ CO 2 emissziója tüzelőanyag fajtánként (Mt) 2007 Dr. Pátzay György 13 A világ CO 2 emissziója régiónként (Mt) 2007 Dr. Pátzay György 14 7

Biztos szénkészletek 2007 év végén (milliárd tonna) (antracit és zárójelben bitumenites szenek) Közel-Kelet D-K-Amerika Afrika É-Amerika Ázsia-Óceánia Európa-Eurázsia Dr. Pátzay György 15 A széntermelés és fogyasztás adatai 1997 és 2007 években Széntermelés (Mtoe) Szénfogyasztás (Mtoe) É-Amerika D-K-Amerika Európa- K-Kelet Ázsia- Eurázsia Afrika Óceánia É-Amerika D-K-Amerika Európa- K-Kelet Ázsia- Eurázsia Afrika Óceánia A világ szénfogyasztása 4,5%-al nőtt, az elmúlt öt évben a szén fogyasztása a leggyorsabban növekedett. Csak a Közel-Keleten nem nőtt annyira. Kína szénfogyasztás növekedése adta az össznövekmény több mint egyharmadát! Dr. Pátzay György 16 8

Kőszéntermelés országonként 2008 (Mtoe/év) Dr. Pátzay György 17 Szénárak ($/t) az Eu-ban, az USA-ban és Japánban Dr. Pátzay György 18 9

Széntermelők, exportálók, importálók 2010 Dr. Pátzay György 19 Biztos kőolajkészletek 2008-ban (milliárd barrel) Ázsia- É-Amerika D-,K-Amerika Afrika Európa-Eurázsia Közel-Kelet Óceánia Dr. Pátzay György 20 10

Bizonyított kőolajkészletek százalékos megoszlása 2005 Dr. Pátzay György 21 Kőolajtermelés országonként 2008 (Mt/év) Dr. Pátzay György 22 11

A világ kőolajtermelése régiónként 2008 (Mbarrel/nap) 2008-ban 380 eb/nap értékkel nőtt a termelés, Szaúd_Arábia termelése 400 eb/nap értékkel nőtt, Oroszország termelése 90 eb/nap értékkel, Mexikó termelése 310 eb/nap értékkel csökkent. Dr. Pátzay György 23 Kőolaj készlet/termelés (év) Régiók 2008-ban a teljes kőolajkészlet csökkent, k/t arány 42 év lett. Csökkent Oroszország, Norvégia, Kína és más országok Termelése csökkent, Vietnam, India, Egyiptom termelése növekedett. Dr. Pátzay György 24 12

Kőolajfogyasztás régiók szerint 2008-ban (Mbarrel/nap) Dr. Pátzay György 25 Az egy lakosra eső kőolajfogyasztás 2008 (t/fő) Dr. Pátzay György 26 13

Dr. Pátzay György 27 Nyersolajárak 1961-óta (US$/barrel) Dr. Pátzay György 28 14

Főbb kőolaj kereskedelmi útvonalak 2008 (millió tonna) Dr. Pátzay György 29 Finomítói kapacitás kihasználtságok (%) Dr. Pátzay György 30 15

Kőolajtermelők, exportálók, importálók 2009-2010 Dr. Pátzay György 31 Biztos földgázkészletek 2008 (trillió m 3 ) D-,K-Amerika É-Amerika Afrika Ázsia-Óceánia Európa-Eurázsia Közel-Kelet Dr. Pátzay György 32 16

Bizonyított földgázkészletek százalékos megoszlása 2008 Dr. Pátzay György 33 Földgáztermelés országonként 2008 (billió köbméter/év) Dr. Pátzay György 34 17

Földgáztermelés régiónként 2008 (billió m 3 ) 2008-ban jelentősen, 3,8%-al nőtt a földgáztermelés. Legnagyobb mértékben az USA-ban nőtt, Kanadában pedig csökkent a termelés. Dr. Pátzay György 35 Földgáztermelők, exportálók, importálók 2008 Dr. Pátzay György 36 18

Földgáz készlet/termelés arány 2008 Világ Évek régiók szerint évek Dr. Pátzay György 37 Régiók szerinti földgázfogyasztás (billió m 3 /év) 2008-ban 2,5%-al nőtt a földgázfogyasztás, lassabban, mint korábban. Kína fogyasztása nőtt leginkább, a legnagyobb csökkenés Oroszországban volt. Dr. Pátzay György 38 19

Egy főre eső földgázfogyasztás 2008 (toe/fő) Dr. Pátzay György 39 Főbb földgáz kereskedelmi útvonalak 2008 (billió m 3 /év) Dr. Pátzay György 40 20

Földgázárak Dr. Pátzay György 41 Nukleáris energiatermelés régiónként (TWh/év) Dr. Pátzay György 42 21

Nukleáris energiafogyasztás régiónként (Mtoe/év) Dr. Pátzay György 43 NUKLEÁRIS ENERGIATERMELÉS A VILÁGON 2009 Dr. Pátzay György 44 22

Dr. Pátzay György 45 Dr. Pátzay György 46 23

Vízenergia termelés (TWh/év) Dr. Pátzay György 47 Vízenergiafogyasztás régiónként (Mtoe/év) 2008-ban 2,8%-al nőtt, ezt döntőem Kína erős növekedése okozta. Dr. Pátzay György 48 24

VIZENERGIA TERMELÉS A VILÁGON 2008-2009 Dr. Pátzay György 49 Kumulált installált geotermális kapacitás (MW) Dr. Pátzay György 50 25

A világ villamos energia termelése energiahordozó szerint (TWh/év) Dr. Pátzay György 51 Villamosenergia termelés régiók szerint (TWh/év) Dr. Pátzay György 52 26

Villamosenergia termelés tüzelőanyag szerint 2009 Dr. Pátzay György 53 Primerenergiafogyasztás megoszlása régiónként (%) Dr. Pátzay György 54 27

Fosszilis energiahordozók termelés/készlet arányai 2008 (év) Dr. Pátzay György 55 Dr. Pátzay György 56 28

Energiahordozók fajlagos szállítási költségei ($/t SCE) t SCE standard coal equivalent, 1 t SCE=29,308 GJ) Dr. Pátzay György 57 Lakosonkénti primerenergia fogyasztás 2008 (toe/fő) Dr. Pátzay György 58 29

Energiafogyasztás és teljesítmény lakosonként Energia/lakos Teljesítmény/lakos Kanada = 17179 kwh Kanada = 1910 W USA = 13338 kwh USA = 1460 W Ausztrália = 11126 kwh Ausztrália = 1244 W Japán = 8076 kwh Franciaország = 7689 kwh Japán = 868 W Németoreszág = 7030 kwh Franciaország = 851W Anglia= 6206 kwh Németország = 822.22 W Oroszország = 5642 kwh Anglia= 667 W Olaszország= 5644 kwh Oroszország = 785 W India = 631 kwh Olaszországy = 603 W India = 50.5 W Bangladesé a legkisebb : 214.4 kwh *International Energy Statistics, 2006 Energia Indikátorok 2008 Dr. Pátzay György 60 30

Energia statisztika-magyarország Dr. Pátzay György 61 MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK Felosztás: 1. Eltüzelhető megújulók és hulladékok (CRW). -Szilárd biomasszák és állati termékek. Ilyen a fa, fahulladék, rost-hulladék, állati hulladékok és más szilárd biomasszák. A biomasszából készült faszén is ide tartozik. -A biomasszából keletkező folyékony és gáznemű energiahordozó anyagok. Ide tartozik a biogáz. -Háztartási hulladékok. Lakossági és kórházi hulladékok. -Ipari hulladékok. Szilárd és folyékony hulladékok, pl. autógumik. 2. Vízenergia A víz potenciális és kinetikus energiáját elektromos energiává alakítják a vizierőművekben. 3. Geotermális energia A föld hőjét gőz és/vagy melegvíz formájában hasznosítják közvetlen fűtésre, vagy elektromos energia előállítására. 4. Napenergia A napenergiát forró víz előállítására vagy elektromos energia előállítására alkalmazzák. 5. Szélenergia A szél kinetikus energiáját szélmotorokban elektromos energiává alakítják. 6. Árapály, hullám, óceán energia Mechanikai energiát elektromos energiává alakítanak. Dr. Pátzay György 62 31

A világ megújuló energiatermelő kapacitása 2000-2008 Dr. Pátzay György 63 A világ megújuló energián alapuló villamos energiatermelés változása az előző év %-ban Dr. Pátzay György 64 32

Megeújuló energián alapuló villamosenergia termelés a teljes villamosenergia termelés %-ban Dr. Pátzay György 65 A világ megújuló energiatermelésben élenjáró országai 2008 Dr. Pátzay György 66 33

Szélenergia kapacitások 2008 Dr. Pátzay György 67 Napenergia alapú energiatermelés 2007 Dr. Pátzay György 68 34

Villamosenergia termelés geotermális energiából 2007 Dr. Pátzay György 69 Újtípusú vízenergia termelés-energiatermelő és kísérleti erőművek Dr. Pátzay György 70 35

A világ öt legnagyobb bioetanol gyártója (Mgallon/év) Dr. Pátzay György 71 A világ öt legnagyobb biodízel gyártója (Mgallon/év) Dr. Pátzay György 72 36

Egyes országok megújuló energia fogyasztása 2004-ben (TPES-összes primernergia fogyasztás) Dr. Pátzay György 73 A: összes megújuló energia atpes %-ban B: megújuló energia CRW nélkül, TPES% 2004 Dr. Pátzay György 74 37

A megújuló energiafajták éves növekedési üteme 1971-2004 között Dr. Pátzay György 75 CRW- éghető megújuló és hulladék Dr. Pátzay György 76 38

2004 Dr. Pátzay György 77 2004 Dr. Pátzay György 78 39

0,1 Energiamérleg Németország 1999 [EJ] UrQuelle: www.ag_energiebilnzen.de : Energieffluss1999, AGEB_Fließbild1999_1.cpt Dr. Pátzay György 79 umgerechnet in ExaJoule Energiamérleg Németország 1999 ( más szempontból) nach: BMWi, Dr. VDEW, Pátzay György AG Energiebilanzen) 80 Quelle:. /BINE_BE_7: Energie im Wandel,2000, Abb2, p.2; O-Folie aus bild0700...ptt 40

1. Az IEA előrejelzései A világ primer energiaigénye és az annak várható alakulása (IEA) 2 500 2 000 1 500 Mtoe 1 000 500 0 1971-2000 2000-2030 Szén Olaj Gáz Nukleáris Vizienergia Egyéb megújuló 2000-2030 között a növekvő energiaigény több mint 90%-át a fosszilis energiahordozókkal szembeni igény teszi ki Dr. Pátzay György 81 A világ primer energia igénye tények és előrejelzések (IEA) 6 000 5 000 4 000 Olaj Földgáz Mtoe 3 000 2 000 1 000 Szén Nukleáris energia Vízienergia Megújuló (nem vízi) energia 0 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030 Az előrejelzések szerint a gázenergia növekedése a leggyorsabb, a nem vízi megújuló energiák relatív növekedés a legnagyobb, de az olaj marad a domináns energia 2030-ban Dr. Pátzay György 82 41

A világ primer energia igényének regionális megoszlás és a várt értékek (IEA) 100% 80% 13 24 30 34 18 43 60% 19 11 11 10 40% 20% 69 57 58 54 47 0% 1971 1990 2000 2010 2030 OECD Átmeneti gazdaságok Fejlődő országok Az emberiség várható primer energia igény növekményének 62%-a 2000-2030 között A fejlődő országoktol származik, főleg Ázsiából Dr. Pátzay György 83 Európai Únió: Összes primer energia igény (IEA) 2000 2030 15% 2% 4% 15% Szén 9% 2% 10% Olaj 8% Gáz Nukleáris 23% 41% Vízienergia Egyéb megújulók 34% 37% 1,456 Mtoe 1811Mtoe 1,811 A gáz & megújulók aránya várhatóan nő, a nukleáris, a szén és az olaj aránya várhatóan csökken Dr. Pátzay György 84 42

A világ primer energia termelésének várható növekedése (IEA) Mtoe 7 000 6 000 5 000 4 000 3 000 2 000 1 000 0 1971-2000 2000-2030 OECD Átmeneti gazdaságok Fejlődő országok A növekmény döntően a nem OECD országoktól származik Dr. Pátzay György 85 A világ kőolajtermelése (IEA) 120 100 80 mb/d 60 40 20 0 1980 1990 2000 2010 2020 2030 OPEC Nem-OPEC Nem konvencionális kőolaj A nem konvencionális kőolaj lehet a fő forrás Dr. Pátzay György 86 43

A régiók közötti kereskedelem aránya a világ fosszilis energiatermelésén belül (IEA) 6 000 5 000 Mtoe 4 000 3 000 2 000 45% 58% 16% 28% 9% 14% 1 000 0 2000 2030 2000 2030 2000 2030 Olaj Gáz Szén A régiók közötti energiahordozó kereskedelem több mint kétszeresére nő 2030-ig, ennek zömét a kőolaj kereskedelem teszi ki Dr. Pátzay György 87 Az egyes régiók olaj-import függése (IEA) import a kőolaj felhasználás %-ban 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 OECD Csendes óceán OECD Európa OECD É- Amerika D-Ázsia Kína K-Ázsia 2000 2010 2030 Mindegyik OECD csoportnál nő az importfüggőség, de az ázsiai régióban és kisebb mértékben Európában ugrásszerűen nő Dr. Pátzay György 88 44

Nettó kőolaj kereskedelem 2030-ban (IEA) (mb/nap megabarrel/nap) 5 16 13 1 1 1 3 8 46 2 5 10 6 3 7 0 1 US and Canada Other OECD Europe Africa Indonesia Mexico Russia Middle East Other East Asia Brazil Other transition economies Japan, Australia and New Zealand Net exports Other Latin America India Korea European Union Other South Asia China Net imports Nő a Közel-Kelet részaránya a világ vezető kőolaj exportőre Dr. Pátzay György 89 Mb/d Nettó tó fölgáz kereskedelem 2030-ban (IEA) (milliárd m 3 ) A közel-kelet megelőzi a volt Szovjetúnióból származó földgáz szállítást Dr. Pátzay György 90 45

Európai Únió: Nettó tó gázimport származási hely szerint (EIA) 2000 2030 Afrika 36% Egyéb 1% Norvégia 28% Latin Amerika 5% Közel-Kelet 17% Norvégia 17% Transition Afrika economies 28% Átmeneti 41% gazdaságok 33% 187 milliárd m 3 632 milliárd m 3 A közel-kelet és kisebb mértékben latin-amerika lesznek az EU új földgáz szállítói Dr. Pátzay György 91 8 000 7 000 6 000 5 000 A világ beépített erőművi kapacitása (IEA) GW 4 000 3 000 2 000 1 000 0 1999 2002 2005 2008 2011 2014 2017 2020 2023 2026 2029 Meglévő Körülbelül 5,000 GW kapcitás építése várható 2000-2030 között, melynek több mint a fele a fejlődő országokban épül Új Dr. Pátzay György 92 46

Az energ nergiatermeléssel kapcsolatos CO 2 kibocsátás (IEA) (millió tonna CO 2 ) 40 000 35 000 30 000 25 000 20 000 15 000 10 000 5 000 0 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030 Világ OECD Átmeneti gazdaságok Fejlődő országok A világ várható CO 2 kibocsátása várhatóan évenként 1,8%-al növekszik 2030-ra eléri a 38 milliárd tonnát, a 2000 érték 1,7-szerese Dr. Pátzay György 93 A primer földgáz-felhasználás, Világ 5 000 Mrd m 3 4 000 3 000 egyéb háztartások ipar GTL erőművek +67% 2 000 1 000 0 1990 2000 2004 2010 2015 2030 Dr. Pátzay György 94 Forrás: IEA/AIE: World Energy Outlook, 2006 19. 47

A várható földgázkereslet a Világon 1200 +34% 2003 2010 2020 2030 1000 800 +50% Mrd m 3 600 400 +42% 200 0 OECD Észak- Amerika +73% OECD Óceánia OECD Európa +290% +250% Oroszország Kína India Dr. Pátzay György 95 Forrás: Energiewirtschaftliche Tagesfragen, 2006. 8. sz. p. 31. 20. Mrd m 3 Az EU-30 várható földgázellátása 800 700 600 500 400 300 200 100 0 535 7% 11% 26% 14% 6% 8% 570-610 8% 12% 9% 25% 12% 4% 7% 635-685 675-730 9% 22% 11% 11% 8% 24% 11% 5% 10% 11% 7% 23% 9% 28% 23% 19% 16% 2005 2010 2015 2020 fedezeti hiány előkészített tervek egyéb nem EU-import algériai orosz norvég EU belső kereskedés holland saját belső termelés földgázforrások 10% 18% 18% 19% Az LNG részaránya az importban Dr. Pátzay György 96 Forrás: Energiewirtschaftliche Tagesfragen, 2006. 8. sz. p. 31. 21. 48

Földgáz fogyasztás Európában források szerint és az import függőség 1000 1 Projekció 800 0,8 G.m³ 600 0,6 400 Nettó import a jövőben 0,4 200 UK Norvégia Termelés a jövőben 0,2 Hollandia 0 0 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030 Sources: Dr. Pátzay BGR-database, GyörgyEU Green Paper (2000) 97 Kőolaj fogyasztás Európában források szerint és az import függőség 1000 Projekció 1 800 08 0,8 Mt 600 Import más forrásokból Nettó import a jovőben 0,6 400 0,4 Más Ny-Eorópa 200 Norvégia 0,2 0 K-Európa 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030 Sources: Dr. BGR-database, Pátzay György EU Green Paper (2000) 98 UK Termelés a jövőben 0 49

Orosz energia karta (2003) Oroszország olajtermelése 2020-ban a terv szerint 520 Mt még mindig az 1980-as években elért csúcs alatt 2020-ig nincs jelentős változás (relatíve)az Európai olajexportban Következmény: Erurópa növekvő olajimport igényét (2020: 470 Mt) más forrásból kell kielégíteni Oroszország gáztermelése 2020-ben a terv szerint 730 G.m 3 magasabb mint valaha Az Európába tartó tó gázexport csak 165 G.m 3 -re nő ő (134 G.m 3 -ről 2000) az import aránya 70%-ról 30 %-ra csökken Következmény: Európa jelentősen emelkedő földgázigényét más forrásokból kell kielégítse Source: Dr. Götz Pátzay 2004György 99 Kína kőolajfogyasztása 2000-2020: Fogyasztás x 2 Nettó import x 4 Nettó import 320 Mt/a Sources: Dr. Pátzay BGR-database, GyörgyEIA 2004 (Reference Oil Price) 100 50

Kőolajfogyasztás alakulása egyes régiókban és országokban Mb/d 30 25 285m 1980 1990 2000 2010 2020 285m Lakosság, millió fő (2001) 20 15 10 5 127m 1271m 1032m 0 USA Nyugat Európa SzU/Orosz o. Japán Kína India Sources: Dr. BGR-database, Pátzay GyörgyEIA 2004 (Reference Oil Price) 101 Az energiaszegénység térképe (IEA) 1.6 milliárd ember nem jut elektromos energiához, ezek zöme 80%-a Dél-Ázsiában és Afrikában van Dr. Pátzay György 102 51

Az IEA előrejelzései alapján a következő megállapítások tehetők: A világ energiaigénye a jövőben is a fosszilis energiahordozókra kell hogy támaszkodjon A fosszilis energiahordozók mennyisége a következő két évtizedben biztosítottnak tűnik Növekedik a világ országainak kőolaj import függése, mely főleg a Közel-Keletről származik Az OPEC megnövekedett kőolaj exportjának több mint a fele a fejlődő ázsiai országokba fog kerülni, ezen belül Kína olajimportja meghatározó lesz. A volt Szovjetúnió kőolaj exportja valószínűleg 2020-ban éri el a maximumot. A hatékony és tiszta földgáz felhasználás várhatóan gyorsan nő a következő két évtizedben, ha a termelésbe és a felhasználásba jelentős beruházások kerülnek. Az elektromos áram termelésében a szén továbbra is fontos szerepet fog játszani, Kínában ezen felül még az ipari termelésben is. A villamos energia termelés részaránya növekedni fog. A növekvő fosszilis energiahordozó felhasználás miatt várható a szén-dioxid kibocsátás növekedése. A környezetvédelmi kérdések az energetikában döntő jelentőséget kapnak a jövőben. A nukleáris energiatermelés és a megújuló energiaforrások alkalmazása a következő húsz évben gazdaságilag kevésbé lesznek versenyképesek, de a környezetvédelmi kérdések ezt a prioritást átrendezhetik. Dr. Pátzay György 103 Kételyek-ellenvélemény: A kőolaj és földgáz készletek mennyisége ugyan rövid távon elegendő, de a kitermelési költségek gyorsan emelkedni fognak és így túl drága energiaforrások lesznek. Hosszú távon pedig a fosszilis készletek teljes kimerülésével kell számolni. A Földön a tüzelés következtében kibocsátott CO 2 mennyisége közvetlen azonnali környezetvédelmi katasztrófával fenyeget, ezért nem szabad több fosszilis tüzelőanyagot felhasználni. A véges mennyiségű fosszilis kimerülő energiaforrásokat halálos vétek eltüzelni, mikor azok alapvető vegyipari nyersanyagok. A fosszilis energiahordozón alapuló energiatermelés energiasűrűsége túl kicsi, hatalmas anyagtömegeket kell megmozgatni és hatalmas tömegű hulladék keletkezik. Dr. Pátzay György 104 52

A XIX. századtól az emberiség energiaigénye folyamatosan nőtt és ez az igény növekedés vészesen emelkedő hatványfüggvény szerint változott. A következő ábrán azt szemléltetjük, hogy ha a 2000 év adatai alapján az emberiség kőolajban kifejezett éves energiaigény növekedése 7% marad, akkor a következő 10 évben az emberiség annyi energiát fog felhasználni, amennyit 2000-ig összesen fölhasznált. Ugyanakkor a föld országainak energia felhasználása rendkívül eltérő, a fejlett ipari országok fajlagosan 8-10-szer annyi energiát fogyasztanak, mint a fejlődők. Dr. Pátzay György 105 Kézenfekvő tehát, hogy a föld fosszilis energiakészletei végesek és a jelenlegi exponenciálisan növekvő energiaigények mellett nagyon hamar kimerülnek. Amerikai kutatók szerint évi 1%-os energia felhasználási növekmény mellett a világ olaj tartalékai 70-90 évre elegendőek, attól függően, hogy az olajpala mennyiségeket milyen becsült értékkel vesszük figyelembe. Ugyanezen értékek évi 5%-os energia felhasználási növekmény mellett már csak 36-42 évet jelentenek. Bár a világ kőolaj készleteiben a hagyományos kőolajforrások mellett a nem-hagyományos kőolajforrások (nehéz olajok, bitumenek, olajpalák, szintetikus t olajok, tenger alatti att olajkészletek, sarki olajkészletek, magas hőmérsékletű és nyomású kitermelések, szénkonverziós és egyéb biogén előállítások) egyre nagyobb szerephez jutnak egyértelműen kimondhatjuk, hogy a szénhidrogén-alapú energiaforrások kiaknázása egyre lassabban, egyre drágábban és egyre kisebb mennyiségben történhet a közeljövőben. A nagy olaj és gázmezőket már megtalálták, a tengerfenék kivételével nem valószínű újabb nagy szénhidrogén telepek nagyszámú felderítése. Például az amerikai Shell 1885-óta 3600 kútjában 60 Gbarrel(9,539.109 m 3 ) kőolajat talált az USA területén kívül, becslések szerint újabb 3600 kúttal már csak 16 Gbarrel (2,54.109 m 3 ) kőolajat termelhetne ki. Az AMOCO 600 kúttal 15 Gbarrel(2,38.109 m 3 ) kőolajat termelt, de ennek 93,3%-át 3% az első lő 300 kút szolgáltatta. Becsléseik szerint eddig a világ konvencionális kőolaj készletéből körülbelül 822 Gbarrel (46%) olajat termeltünk ki, a tartalékok mennyisége körülbelül 827 Gbarrel, a feltárt készlet körülbelül 1637 Gbarrel (91%), valószínűleg még feltárható 151 Gbarrel és kitermelhető még 978 Gbarrel. A világ kőolaj felhasználása jelenleg 22 Gbarrel (emelkedő), a készlet éves felhasználása 2,2%/év, az új készletek feltárása pedig 6 Gbarrel(csökkenő). Dr. Pátzay György 106 53

Ebből következik, hogy a felhasználás és a készlet feltárás között 1980-óta egy folyamatosan növekvő különbség jött létre. Sajátos probléma, hogy a világ ismert kőolaj készleteinek a zöme a Közel-kelet 5 országában található (Irak, Irán, Kuvait, Egyesült Arab Emirátusok és Szaúd-Arábia). Ezekben az országokban sem találtak újabb jelentős készleteket és ezért a kutatók szerint a világ konvencionális kőolaj termelésében 2010 után jelentős visszaesés várható (lásd ábra). Dr. Pátzay György 107 Ugyanezen kutatók szerint a világ szénhidrogén alapú fosszilis energiakészleteinek eddigi és várható alakulását szemlélteti a következő ábra. Dr. Pátzay György 108 54

A nehézolaj termelést (a bitumenes homokkal együtt) sötétlila szín jelöli, melynek mennyisége lassan folyamatosan növekszik. A sarkvidéki olajkitermelést(alaszka) fehér szín jelzi. A mélytengeri olajkitermelést sötétkék színnel jelöltük, mely folyamatosan járul hozzá a szénhidrogén termeléshez és a kitermelési csúcsot túléli ugyan, de 2040 körül megszűnik. A természetes gáz alapú folyadékokat sraffozott sötétzöld szín jelzi és együtt növekszik kitermelt mennyisége a vörös színnel jelzett fölgáz kitermeléssel. A földgáz kitermelés maximumát 2020 körül éri el. A nemkonvencionális nc ná gáz (szénalapú apú metán előállítás, tömörpala a gázok, mélytengeri zagyból fejlesztett gáz, magas hőmérsékletű és nyomású kitermelés, geotermális kutak mélységi gázai) kitermelést a lila szín jelzi. Az egyetlen viszonylag nagyobb fosszilis energiakészlet jelenlegi tudásunk szerint a szénvagyon. Ugyanakkor a szén jelenlegi energetikai felhasználása környezetvédelmi okokból kizárt, a jövőben csak a szénből nyomás alatt, magas hőmérsékleten előállított folyékony és gáz halmazállapotú másodlagos energiahordozók használhatók föl. Becslések szerint a jelenlegi felhasználási szint mellett a szénkészlet mintegy 200 évig fedezné az energiaszükségleteinket, 2-6%-os éves energiafogyasztási növekmény mellett csak néhány évtizedre futná. Jelenleg kezd tudatosodni d az energiatermelő iparban, hogy a fosszilis tüzelőanyagok elégetésével é é l a légkörbe kerülő szén-dioxid hatása katasztrófát okozhat és sürgős emisszió mérséklést kell bevezetni világszerte. A fosszilis energiahordozók fölhasználásának azonnali és drasztikus korlátozása mellett szól az a tény is, hogy a civilizációnk egyik pillérét képező műanyagok és szerves vegyületek, intermedierek létfontosságú alapanyaga a földgáz és a kőolaj és halálos vétek ezeket a nem megújuló nyersanyagokat és energiahordozókat eltüzelni. Dr. Pátzay György 109 Fentiek figyelembe vételével az energetikával foglalkozó szakértőknek el kell gondolkodniuk azon, vajon milyen forrásból elégítjük ki a világ lakosainak, a civilizációnak rohamosan növekvő energiaigényét, ha nem akarunk néhányszor tíz éven belül civilizációnk fejlődési lépcsőin visszalépni és szeretnénk az ún. fenntartható fejlődést mindenkinek biztosítani. Jelen táblázatban foglaltuk össze röviden a közeljövőben számba jöhető potenciális energiaforrásokat. Dr. Pátzay György 110 55

A táblázat alapján megállapítható, hogy a jövő energia forrásai között potenciálisan a napenergia valamilyen formában történő hasznosítása, a fosszilis energiahordozó szén új típusú felhasználása, a megújuló energiaforrások és a maghasadáson, magfúzión alapuló nukleáris energiatermelés lehet a közeljövő energiaforrása. Ami ezeket az energiaforrásokat illeti, a vízenergia az egyetlen kereskedelmi méretekben alkalmazott megújuló energiaforrás. Ugyanakkor a vízenergia termelése a mainak csak kb. kétszereséig növelhető, még akkor is, ha az összes lehetséges telephelyet t kihasználják. Így a vízenergia a jövő energiaigényének g ny n csak kb.2 % át tudja kielégíteni. A biomassza-megújuló vegyi energia -mennyisége kereskedelmileg nem jelentős a világgazdaságban, de nagyon fontos a szegényebb országokban. Felhasználása megkétszereződhet intenzív mezőgazdasági és erdőgazdasági módszerek és műtrágyák használatával. Így akkori részaránya elérheti a 12 %-ot. A többi megújuló energiaforrás - úgymint szél- közvetlen napenergia - a legnagyobb erőfeszítések ellenére sem alkalmazhatók kereskedelmi méretekben. A napenergia kiaknázásával kapcsolatban már történtek előrelépések, és továbbra is intenzív kutatások tárgya, így akár a gazdaságos napenergia kérdése is megoldódhat. De a nap és a szélenergia természetéből adódó erős szétszórtság (kis koncentráció) miatt a közeljövőben várhatólag nem fognak jelentős ő járulékot adni az energiatermeléshez. Jelentős tartalékot jelenthet a jelenlegi energiatermelő folyamatok hatásfokának javítása, például a víz-gőz körfolyamat hatásfokának még lehetséges javítása, vagy a víznél jobb, új hőhordozó közeg felfedezés. Mindezeket összevetve tehát jelenlegi tudásunk alapján a közeljövő energiaforrásai között a nukleáris energiatermelés jelenleg megkerülhetetlen! Dr. Pátzay György 111 Dr. Pátzay György 112 56

Meléklet Évenkénti kőolajkészlet feltárások (nyersolaj + NGL/kondenzátumok) Mb/év 100000 90000 A világ 2. legnagyobb Olajmezője Burgan (Kuwait) A világ legnagyobb gy olajmezője j 80000 Ghawar (S.A.) 70000 60000 50000 40000 30000 20000 10000 0 1. olajválság 2. olajválság Mélyvizi olaj 1900 1920 1940 1960 1980 2000 2020 Source: Industry data base Dr. Pátzay György 113 Dr. Pátzay György 114 57

Deepwater Horizon Spill- Gulf of Mexico http://www.nationalparkstraveler.com/files/storyphotos/oil%20spill-guis%20accuweather.com_.jpg?1271971177 http://cache.boston.com/resize/bonzai-fba/globe_photo/2010/04/22/1271991668_8919/539w.jpg http://media.al.com/live/photo/cleanup-continues-b25f8ac9250e1775_large.jpg http://www.cbc.ca/gfx/images/news/photos/2010/04/23/oil-spill-cp-306.jpg A világ kumulatív olajfeltárásai Gb 2500 2000 1500 (nyersolaj + NGL/kondenzátumok) Kumulatív feltárások Termelésbe véve 1000 500 0 1920 1926 Tartalék 1932 1938 1944 1950 1956 1962 1968 1974 Source: Industry data base 1980 1986 1992 1998 Dr. Pátzay György 116 58

Kőolajfeltárások a nagy készletek egyre ritkábbak Source: C.J. Campbell Dr. Pátzay György 117 Norvégia: Nyersolajtermelés 52 mezőről tény előrejelzés 200000000 180000000 160000000 140000000 120000000 100000000 80000000 60000000 40000000 20000000 Sm 3 Data source:norwegian Petroleum Directorate Forecast: LBST 17 Gb 6 Gb + 3 Gb 0 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 1. fázis: csúcs-előtt 3. fázis: letörés Dr. Pátzay György 2. fázis: csúcson 118? 59

Nagy-Brittannia: Kumulatív kőolaj felfedezések és tartalékok 35000 30000 Millió barrel kum. felfedezések 25000 20000 15000 10000 5000 BP-statistika kőolaj tartalék termelő kum. termelés 0 70 80 90 2000 év Source: Industriedatenbank, BP Statistical Review of World Energy Dr. Pátzay György 119 Alaszka: kőolajtermelés 41 mezőről (1999) és az optimista állami előrejelzés tény előrejelzés Millió Barrel/év 800 14,2 Gb 700 600 500 400 1 Mio Barrel/nap 300 Prudhoe Bay 200 100 0 1960 1970 1980 1990 2000 2010 Forrás: Department of Natural Resources, Division of Oil and Gas 2000 Annual Report Dr. Pátzay György 120 60

USA: Kőolajtermelés és import (millió barrel/nap) 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 Mill Barrel/day Import NGL Alaszka USA többi része Texas 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 0 Forrás: Texas Railroad Commission, US Energy Information Administration Dr. Pátzay György 121 A világ kőolaj felfedezései és tartalékai 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 milliárd Barrel Kőolaj tartalékok kumulatív felfedezések már kitermelt kőolaj közölt tartalékok 30 40 50 60 70 80 90 0 év Eltérés a valóság és a közölt tartalékok között! Dr. Pátzay György forrás:campbell, BP Statistical Review of World Energy 122 61

Kőolaj termelés előrejelzés: lehetséges ez? 120000 x103 Barrel naponta 100000 USA-DOE kőolaj fogyasztási előrejelzés 80000 60000 40000 A világ népessége A világ többi része OPEC 20000 Orosz o. 0 USA 1900 10 20 30 40 50 60 70 80 90 0 10 20 év Data source: Industry data base, 2000; USA: US-DoE Analyses: LBST Lehetséges??? Ez sokkal valószínűbb!! legalább -1 % /év Dr. Pátzay György 123 A világ kőolaj és földgáz termelése 1920 to 2050 Gbarrel/év 60 50 nc-oil heavy oil deep sea oil polar oil NGL Gas nc gas 40 30 20 10 0 1930 1950 1970 1990 2010 2030 2050 Source: Association for the study of peak oil (ASPO), C.J. Campbell 2002 Dr. Pátzay György 124 62

HOSSZABB TÁVÚ ELŐREJELZÉSEK AZ ENERGIAFOGYASZTÁS SZERKEZETÉRE Dr. Pátzay György 125 OECD-EURÓPA JELENLEGI ÉS BECSÜLT ENERGIAFOGYASZTÁSA Dr. Pátzay György 126 63

OECD-EURÓPA JELENLEGI ÉS BECSÜLT CO 2 KIBOCSÁTÁSA Dr. Pátzay György 127 A VILÁG ENERGIAELLÁTÁSA ÉS ELŐREJELZÉS A JÖVŐRE Dr. Pátzay György 128 64

ÜZEMANYAGCELLÁK ÉS BENZINMOTOR EMISSZIÓK Dr. Pátzay György 131 Dr. Pátzay György 132 66