Az alternatív energiahordozók és felhasználásuk
Hagyományos energiahordozók és környezetszennyezés Fosszilis tüzelőanyagok (szén, gáz, kőolaj) A fosszilis tüzelőanyagok elégetésével legkönnyebb energiát nyerni (áramtermelés, közlekedés, fűtés) Problémák: fejlődéssel növekvő energiaigény, véges készletek, környezetszennyező égéstermékek, melyek megváltoztatják a Föld klímáját Ezen égető problémák megoldást sürgetnek: alternatív energiahordozók
Néhány elrettentő adat a fosszilis tüzelőanyag felhasználásról A világon évente 5 milliárd tonna szenet bányásznak, ami 170 évig elég a jelenlegi fogyasztás mellett A szén elégetésével szén-dioxid, kén-dioxid, nitrogénoxidok és korom jut a levegőbe, ami üvegházhatást, savas esőt és légúti megbetegedéseket okozhatnak Szén elégetésével évente 100 millió tonna kén-dioxid kerül a levegőbe A kőolaj részesedése a világ energiafelhasználásában 40%, a közlekedésben több, mint 90% Kőolajból kb. 200 évi készlet van a jelenlegi felhasználást alapul véve
Új energiarendszer születőben Fejlettebb eszközök, hatékonyabb energiafelhasználással A nagyobb hatékonyság nem elég, változtatni kell az energiafelhasználás arányán a megújuló, alternatív energiaforrások javára Támogatni kell az ilyen irányú kutatásokat, mert hosszútávon kifizetődik Tudatos politikai szintű energiagazdálkodási összefogás szükséges
Atomenergia Az atomerőművek a világ villamosenergia-termelésének 17%-át adják, hazánkban ez 40% kb. 12500-szor több energia nyerhető ugyanakkora tömegű uránból, mint olajból, üvegház-gáz kibocsátás nélkül Működés során rádioaktív hulladék keletkezik, amit el kell helyezni, szigorú biztonsági előírások mellett lehet energiát termelni
Fúziós energiatermelés Hosszútávú megoldás lenne hidrogén atomok fúziójával energiát termelni, égéstermék hélium Környezetbarát, nagy energiafelszabadulás fúzió során, nincs szennyezőanyag Technikai akadályok egyelőre, többletenergiát nem nagyon termelő kísérleti reaktorokat sikerült építeni ezidáig
Megújuló energiahordozók Szélenergia, másodlagos napenergia, gondok: nem folyamatos, tárolni kell Biomassza, mezőgazdasági állati, növényi eredetű anyagokból tüzelőanyag előállítása, hátránya: széndioxid keletkezik elégetésekor Napenergia, biztonságos, nem szennyezi a környezetet, ingyen áll rendelkezésre, hátránya: drága beruházással termelhető vele energia egyelőre Energiatakarékosság alakukása Európában:
Tüzelőanyag-cellák Tüzelőanyag-cellák: hidrogénből és oxigénből elektorkémiai úton elektromos áramot állítanak elő jó hatásfokkal és olcsón Környezetet nem szennyezik, végtermék: víz Eredete: 1839-ben William Robert Groove angol fizikus megfigyelte a fordított elektrolízist (durranógáz-elem) 1930-as években F. T. Bacon továbbfejlesztette a tüzelőanyagcellák elméletét Ezután a NASA tüzelőanyag-cellát fejleszt az amerikai hadseregnek, 1965-re elkészül az első 5KW-os cella Manapság világszerte kutatják (Amerika, Európa, Japán és a világ egyéb részein)
Tüzelőanyag-cellák a gyakorlatban Alacsony hőmérsékleten (50-80 C fokon) üzemelő cellák Sok be és kikapcsolást elviselnek, ez előnyös pl. gépjárműveknél Magas hőmérsékleten (600-1000 C fokon) üzemelő cellák Inkább erőművekben használt, járulékos hőtermelés, melyet fűtésre is lehet használni
Néhány fontosabb tüzelőanyag-cella típus Foszforsavas: jelenleg a leggyakrabban használt típus, 200 C fokos üzemi hőmérséklet, nagyobb energiaigényt is ki tud elégíteni, a keletkező hőt fűtésre is lehet használni (hatásfok >80% ilyenkor), pl. lakások, irodaépületek, kórházak, buszok áramellátására Karbonátolvadékos: nagy hőmérsékletű, helyhez kötött, nagy és folyamatos energiafelhasználásra tervezett áram és hőforrások, üzemanyaga metán, anód nikkel, katód nikkel-oxid, hatásfoka hőfelhasználással együtt >85% Szilárdoxidos: tüzelőanyaga metán, nagy teljesítménysűrűség (köbméterenként 240KW), hatásfoka 45%, 1000 C fokos üzemi hőmérséklet, kifejezetten ipari cella Már számos autógyártó cég üzemeltet tüzelőanyag-cellás autókat és buszokat
Napelemek A napelemek olyan félvezető eszközök, melyek fényenergiát közvetlenül villamos energiává alakítják Napelemek alkalmasak lakóházak, tanyák áramellátására, számológépek, órák, játékok, rádiók, televíziók működtetésére, ma már napenergiával járműveket is üzemeltetnek, autók, motorcsónakok, stb. Célszerű napenergiával hidrogént előállítani így tárolni a termelt energiát, amit később pl. tüzelőanyagcellában lehet hasznosítani Ma már naperőművekben MW nagyságrendű energiát állítanak elő
Ami még kimaradt Napkollektorok: a Nap hőenergiáját hasznosító eszköz, pl. melegvíz termelésre, kisegítő fűtésre használható Geotermikus energia: A Földmag belső hőjét kinyerő eszköz, tulajdonképpen egy hőszivattyúról van szó, fűtésre használható Stb...
Köszönöm a figyelmet!