Megújuló Energiaforrások
Nem a Föld sérülékeny, hanem mi magunk. A Természet az általunk előidézetteknél sokkal nagyobb katasztrófát is átvészelt már. A tevékenységünkkel nem pusztíthatjuk el a természetet, de magunkat annál inkább. / James Lovelock - The Gaia Hypothesis /
Energia mint globális probléma Növekvő egy főre eső energiafogyasztás (energia pazarló életvitel, túlnépesedés) A primer energiafelhasználás fosszilis Ehordozók Fosszilis energiakészletek kimerülése mikor? Politikai gazdasági hatások (tőkekoncentráció, áremelkedés, olajháborúk)
A hagyományos energiahordozók problémái A primer energia felhasználás túlnyomó hányadát adják a Világ primer energiahordozóinak megoszlása
A hagyományos energiahordozók egyéb problémái Égéstermékeik fokozzák az üvegházhatást (egyes kutatók szerint 30-40 évenként megduplázódnak) A füst és szmog egészségkárosító hatásai Környezetszennyezés
Energia mint globális probléma Fosszilis energiahordozók fenntartható fejlődés Az 1970-es évek olajválságai > egyéb energiaforrások a figyelem központjába kerülnek Atomenergia > katasztrófák?, radioaktív hulladék? > megtorpanás
Következmények és jóslatok a jelenlegi fejlődési tendencia mellett A népesség növekedése Élelmiszer és ipari termelés növekedése Ökológiai katasztrófa klímaváltozás, biodiverzitás csökkenése, ózonlyuk Anyagi javak halmozása szakadék a fejlett és fejlődő országok, illetve gazdagok és szegények között
Következmények és jóslatok a jelenlegi tendencia mellett Fosszilis energiahordozók kimerülése kőolaj-opec:max 120 év (erősen kétséges) WTO: kb 40 év földgáz-65 év feketekőszén-150 év barnaszén-500 év (nem jelentős)
Klímaváltozás Átlag hőmérséklet emelkedése 0,3-0,60C tengerszint emelkedése évszakok eltolódása szélsőségek : növekvő aszály, heves hosszú esőzések árvizek A változás várható hatása: 2100-re 2oC átlagos hőmérséklet emelkedés a tengerszint átlagosan: 50cm-el (15-95 cm-es) emelkedik
Nemzetközi összefogás 1972 Római Klub: a növekedés korlátai 1987 Bruntland-jelentés: fenntartható fejlődés fogalma 1992 Rio de Janeiro: ENSZ Környezet és Fejlődés Konferencia Éghajlat-változási keretegyezmény cél a biológiai sokféleség megőrzése Megállapodás. az üvegház hatást kiváltó gázok kibocsátásának csökkentéséről vagy 1990-es szinten tartásáról. 160 ország 1997 Kiotói-egyezmény Éghajlat-változási keretegyezmény számszerűsítés a kibocsátás átlagosan 5,2%-os csökkentése (2008-2012)
Klímavédelmi intézkedések Energiatermelés átalakítása: földgáz, biomassza Megújuló energia források: nap, szél, geotermikus Ipari termelés: kibocsátás csökkentése adók, bírságok, érdekeltség hulladékok felhasználása termelési folyamat elemzése Mezőgazdaság: kibocsátás csökkentése Ökológiai gazdálkodás környezet - körfolyamatok újrahasznosítás Energia ültetvények Erdőgazdálkodás: erdőtelepítés többcélú
Klímavédelmi intézkedések Közlekedés: gázüzem, napenergia, vízbontás Lakosság energia hasznosítása: építészet, tervezés, fűtés, Makrogazdaság: a fosszilis energia hordozók ártámogatásának leépítése adók bevezetése: energia, karbon adó, klímaterhelési díj céltámogatások Gazdasági háttérfolyamatok: emisszió kereskedelem
Lehetséges megoldás Átállás a megújuló energia-forrásokra (hosszútávú) Áthidaló energiahordozók földgáz biomassza Nemzetközi összefogás? Évtizede a tudás birtokában Kompromisszumképtelenség Az ember nem hajlandó átállni külső kényszer nélkül!
Európai Unió kötelezően semmit nem ír elő, DE: ajánlások, vállalások megfogalmazása 2010-ig 5-7% duplázni (12%) Hazánk célkitűzése 3,5% duplázni (7-8%)
Megújuló Energiák előnyei szén-dioxid és nitrogén-dioxid kibocsátás csökkentése egészséges élőhely minden élőlénynek fenntarthatóság energiadiverzifikálás helyi energiatermelés > függetlenedés a szolgáltatóktól több lábon állás függetlenedés a világpiactól: 1990 1995 1998 2001 2002 Hazai termelés 48 52 47 42 42 Behozatal 58 57 63 64 69 Kivitel 6 8 7 9 10 Energiafelhasználás 100 100 100 100 100 Magyarország Összevont energiahordozómérlege (%) (Forrás: Gazdasági és Közlekedési Minisztérium )
Megújuló energiaforrások Definíció: korlátlan, el nem fogyó nem környezetszennyező, fenntartható us ik m er ot ge a sz as om bi p z ví na él sz
Napenergia Hasznosítás módja: passzív vagy aktív Passzív hasznosítás: költségtakarékos, egyszerű nem kell külön berendezés feladat: adott éghajlaton a napenergia optimálisan hasznosítsa megvalósítás: településtervezés építménytervezés nagy, déli tájolású hőszigetelő ablak + hőtartály üveg előterek tömegfalas épületek vegyes
Napenergia - passzív
Napenergia Aktív hasznosítás: nagyobb kezdeti beruházás, de hatékonyabb hasznosítás spec. berendezés megvalósítás: napkollektor (napsugárzás hő) napelem (napsugárzás elektromos áram) Felhasználás lehetőségei: Használati melegvizet előállító rendszerek, Épületek fűtését ellátó rendszerek, Uszodafűtést ellátó rendszerek, Épületek hűtését ellátó rendszerek, Mezőgazdasági célokat ellátó rendszerek. (aszalás, szárítás)
Napenergia - aktív 1. 2. 3. 4. 5. 6. Napkollektorok Szabályozás Szoláris szerelési egység Tágulási tartály Csővezeték rendszer Melegvíztároló
Napenergia - aktív Napelemek
Szélenergia Nem új keletű (vitorla, malmok fénykora XVII-XVIII. sz.) Ma: közvetlen munkavégzésre > szélmotor (vízkiemelés; szennyvíz-levegőztetés...) elektromos energia előállítására > szélturbina (szélenergia tárolása) Használható: folyamatosan erős széljárású területeken ne legyenek túlságosan erős széllökések (sík, tengerparti) optimális szerelési magasság: 30-200 m-en talajszint felett
Szélenergia Jelenleg működők: Dániában több, mint 1000 turbina (50-150 kw teljesítménnyel) Hazánkban: 2000: Inolta 250kW (1 db) 2001: Kulcs 600 kw (1 db) (első hálózatban termelő) 2003: Mosonszolnok 600kW (2 db) Mosonmagyaróvár 750 kw (2db) Nyíregyháza szélerőgép park kísérleti (3 db ) Épülő szélerőmű parkok Mezőtúron Martfűn Törökszentmiklós határában Bakonyban Zirc és Olaszfalu térségében Szombathely közeli Vépen Szolnok megyei Csépán
Szélenergia működő szélturbinák tervezett vagy épülő szélturbinák
Szélenergia Megoldott problémák: villámhárítás súrlódás > keletkező feszültség levezetése lapátokon vibráló napfény > matt fényelnyelő festék Tervezéskor fontos: zaj: Első Magyar Szélerőmű Kft. Kulcs > kártérítés infrahangok keltése: min. 400m-re lakott területektől madárkár: elkerülik, de vonulási útvonalba ne essen! telepíthetőség: http://www.mernokujsag.hu/mernokujsag/cikk.php?tkod=1384
Szélenergia Szélmotoros vízszivattyúzás Szélturbinák
Vízenergia Régen: vizimalmok (mozgási E mozgási E) Ma: mozgási energia elektromos energia Fajtái: hullámzás nagyobb jövőbeni lehetőségek ár-apály folyóvizek E ez a leggyakoribb, a lehetőségek kiaknázottak mára, nem igazán jelentős Hazánkban nem számottevő adottság, csak kis lokális erőművek (közel 40 db) Svájc 50%
Vízenergia folyók
Vízenergia - folyók Előnyök: melléktermék nélkül jó hatásfok hosszú élettartam Hátrányok: környezeti károk, lokális ökológiai katasztrófa? nagy beruházási költség globális felmelegedés elősegítés? lehetőségeket a földrajzi határozzák meg adottságok teljesítményük nem állandó, folyók vízhozamától függ
Vízenergia - tenger intenzív kutatások nagy lehetőségek hullámzás-energia
Vízenergia - tenger ár-apály-energia Rance-folyó (St. Maro - Franciaország)
Geotermikus energia a Föld mélyének melegéből adódik. használható: közvetlenül (pár méter mélyen a hőm. állandó lakás, borospince) közvetve (termálvíz, gőz > üvegházak, lakások, utak fűtése, elektromosság - Izland, Új-Zéland, USA) probléma: gyakran nagy oldott só tartalom > sótalanítás > visszasajtolás > drága
Geotermikus energia Utak fűtése forró vízzel
Biomassza energia Biomassza: biológiai eredetű szervesanyag tömeg - élő vagy nemrég elhalt) elsődleges növényi biomassza másodlagos állati biomassza harmadlagos biológiai eredetű anyagokat felhasználó iparok termékei, melléktermékei, hulladékai, emberi települések szerves eredetű szerves hulladékai Alapja: szerves anyagokban kémiai energia formájában raktározódik el a napfény energiája
Biomassza energia Fejlődése: legősibb: égetés (fa, olajok, zsírok) igavonó állatok ereje szén 1970-es évek vége korszerű nagyüzemi biomassza tüzelési rendszerek napjainkban :bonyolultabb és költségesebb környezetkímélő technológiák kifejlesztése
Biomassza energia Biomassza energiaforrásnak az alábbiak tekinthetők: mezőgazdasági termények melléktermékei, hulladékai (szalma, kukorica-szár/csutka, stb.) energetikai célra termesztett növények Különböző fafajok (energiaerdők: nyár, fűz, akác). >Tüzelés Magas cukortartalmú haszonnövények (cukorcirok, cukorrépa). Magas olajtartalmú növények (napraforgó, repce, szója). állati eredetű biomassza (trágya, stb.) erdőgazdasági és fafeldolgozási melléktermék illetve hulladék (fa apríték, nyesedék, forgács, fűrészpor, háncs, stb.)
Biomassza energia A biomassza, mint energiaforrás a következőképpen hasznosítható: Közvetlenül: tüzeléssel, előkészítés nélkül, vagy előkészítés után Közvetve: kémiai átalakítás után (cseppfolyósítás, elgázosítás), folyékony üzemanyagként vagy éghető gázként alkohollá erjesztés után üzemanyagként növényi olajok észterezésével biodízelként anaerob fermentálás után biogázként (30% szén-dioxid és 70% metán )
Biomassza energia
Biomassza energia Hidrogén előállítás biomasszábol - Izrael biogáz - Nicaragua
Hazánkban már van példa: Biomassza tüzelő berendezésre Biogáz-telepre Napenergiával fűtött istállókra Geotermikus berendezésekre Szélmotoros vízszivattyúra Szélerőművekre
Összefoglalván A megújuló energiák hasznosítása jelenleg még nagy beruházást igényel A környezeti állapotok egyre rosszabbak A megújuló energiák kutatása folyik, így hatásfokuk idővel javul, áruk csökken Az állami támogatások mértéke nő A jövőben használatuk az egyetlen lehetséges megoldás
Összefoglalván Döntő kérdés: Hajlandóak vagyunk-e saját magunkat korlátozni pazarló fogyasztási szokásainkban, életmódunkban, illetve a jövő generáció érdekében áldozatot hozni???
Irodalom Ilonka Mária - Megújuló energiák, Biokultúra újság 2005 január-február http://zoldtech.hu/ http://www.energiaklub.hu/ http://fenntarthato.hu/epites/termekek/megu julo-energiak/ http://opet.info.omikk.bme.hu/hirek.htm