A FENNTARTHATÓ FEJLŐDÉS ÉS AZ ENERGETIKA Dr. CSOM GYULA egyetemi tanár 1 Tartalom 1. A FENNTARTHATÓ FEJLŐDÉS FOGALMA 2. AZ ENERGETIKA KIEMELT JELENTŐSÉGE A FENNTARTHATÓ FEJLŐDÉSBEN 3. ENERGETIKA ELLÁTÁSBIZTONSÁG 4. KIBOCSÁTÁSOK ÉS AZOK HATÁSAI 5. KÖVETKEZTETÉSEK 2 1
1. A fenntartható fejlődés fogalma 1.1. A technikai fejlődés kétarcúsága A technikai civilizáció pozitív hatásai A technikai civilizáció negatív hatásai A pozitív és negatív hatások kapcsolata A két oldal harca egyben a fejlődés egyik mozgató ereje Történelmi kategória Régebben: időben és térben korlátozott hatások Ma: a hatások globálisak a veszélyek is globálisak Az emberiség egyik legnagyobb és legnehezebb feladata: e kérdés megoldása 3 1. A fenntartható fejlődés fogalma 1.2. A jelenlegi világhelyzet A népesség alakulása - demográfiai forradalom Kr. születésekor: 300 millió I. Sz. 1000-ben: < 500 millió 1800 körül: 1 milliárd 1900-ben: 1,6 milliárd 1950-ben: 2,5 milliárd 2000-ben: 6,1 milliárd Ma évente 77 millióval nő 4 2
1. A fenntartható fejlődés fogalma A népesség növekedése nem egyenletes Iparilag fejlett, gazdag országokban: lassú Fejlődő, szegény országokban: igen gyors Eltolódás a régiók között Gazdasági fejlődés régiónkénti megoszlása egyenetlen Óriási különbségek a különböző régiók és a különböző országok között Egyre erősebb migráció Belső, országon belül Nemzetközi országok között Nemzetközi instabilitás, fegyveres konfliktusok, terrorizmus Környezet romlása, az ökológiai problémák globálissá válnak 5 1. A fenntartható fejlődés fogalma 1.3. Felmerülő kérdések Mekkora föld eltartó képessége? Meddig rontható a földön kialakult egyensúly? Az egyenlőtlenség növekedése hogyan állítható meg, hogyan fordítható meg? Hogyan csökkenthető a migráció? Hogyan csökkenthető a növekedés? 6 3
1. A fenntartható fejlődés fogalma Megfelelő válaszok nélkül globális veszélyek az egész földre, az egész emberiségre nézve (globális felmelegedés, ózonlyuk, biodiverzitás csökkenése, vízhiány, energiahiány, betegségek, járványok, fegyveres konfliktusok, terrorizmus) Az emberiség fokozatosan felismeri a veszélyt. 7 1. A fenntartható fejlődés fogalma 1.4. A veszély felismerésének stációi Római Klub új típusú világmodelljei (60-as évek vége) Növekedés határai (1972) Stockholmi ENSZ konferencia (1972) az Emberi környezetről Környezet és Fejlődés Világbizottsága (ENSZ, 1984-87) Közös jövőnk c. jelentés: a fenntartható fejlődés első általános definiálása. 8 4
1. A fenntartható fejlődés fogalma 1.5. A fenntartható fejlődés fogalmának alakulása Klasszikus definíció ( Közös jövőnk ) A fenntartható fejlődés olyan fejlődés, mely kielégíti a jelen generációk szükségleteit anélkül, hogy veszélyeztetné a jövő generációit abban, hogy ők is kielégíthessék szükségleteiket. 9 1. A fenntartható fejlődés fogalma + Új gondolkodást, globális gondolkodást, új szemléletmódot, etikus gondolkodást követel, + Értelmiség különleges felelőssége + Globális környezeti szennyezés tiltása, egyéb szennyezők csökkentése + Ásványi kincsekkel maximális takarékoskodás + Bizonytalan esetre: Nem tenni semmi olyant, aminek hosszú távú hatásait nem ismerjük. 10 5
1. A fenntartható fejlődés fogalma Előző definíció kritikája, módosított definíció (1994. évi Osló-i tanácskozás): A fenntartható termelés és fogyasztás a javak és szolgáltatások olyan felhasználására, amely lehetővé teszi az alapvető szükségletek kielégítését, az életminőség javítását, a természeti erőforrások felhasználhatóságának, a mérgező anyagok és hulladékok és egyéb szennyezők kibocsátásának minimalizálásával az adott életciklusban olymódon, hogy nem veszélyeztetik a jövő nemzedékek szükségleteinek kielégítését. 11 1. A fenntartható fejlődés fogalma Opshov holland közgazdász szerint: A fenntartható fejlődés integratív fogalom, amely magába foglalja: + a társadalmi + a gazdasági és + az ökológiai fenntarthatóságot. E három dimenzió szoros kölcsönhatásban van egymással. 12 6
1. A fenntartható fejlődés fogalma 1.6. Nemzetközi konferenciák Riói konferencia (1992) határozatok és azok teljesítése Kiotói konferencia (1997) Kiotói jegyzőkönyv (konkrét korlátok) Johannesburg-i csúcskonferencia (2002) 13 2. Az energetika kiemelt jelentősége a fenntartható fejlődésben 2.1. Az energetika kiemelt jelentősége a technikai civilizációban A fejlődés feltétele, motorja és jellemzője Energiafogyasztás növekedése a múltban Energiafogyasztás összetételének alakulása Energiafogyasztás a mindennapi életben Energiafelhasználás alakulás a 21. sz.-ban 14 7
2. Az energetika kiemelt jelentősége a fenntartható fejlődésben 2.2. Energetika ökológiai hatása Kibocsátások (CO 2, SO 2, No x, mérgező anyagok, radioaktivitás) Hatás globális felmelegedésre Hatás az ózonlyuk növekedésére Hatás a biológiai sokféleségre Kockázati mátrix 15 2. Az energetika kiemelt jelentősége a fenntartható fejlődésben Kockázati mátrix Térbeli kiterjedés Lokális (max. 50-100 km) Regionális (max. 1000-2000 km) Globális (>2000 km) Időbeli kiterjedés Rövid távú (<1 év) Pl. pernye Pl. savas eső Olaj- és gázellátás Középtávú (1-300 év) (1-200 év) Pl. kis- és közepes aktivitású r.a. hulladéktároló Pl. atomerőmű-baleset (kis valószínűség) Pl. üvegház-gázok, ózonlyuk-gázok, alapanyag kitermelés (kisebb mennyiség) Hosszú távú (>300 év) (>200 év) Pl. hosszú felezési idejű r.a. hulladéktároló Pl. nagy atomerőműkatasztrófa Pl. üvegház-gázok, ózonlyuk-gázok, alapanyag kitermelés (nagyobb mennyiség) 16 8
2. Az energetika kiemelt jelentősége a fenntartható fejlődésben 2.2. Energetika ökológiai hatása 2.3. Természeti kincsek végessége 2.4. Gazdasági és társadalmi különbségek 17 2. Az energetika kiemelt jelentősége a fenntartható fejlődésben 2.5. Néhány adat az előzőek alátámasztására 18 9
2. Az energetika kiemelt jelentősége a fenntartható fejlődésben 2.6. Általunk vizsgált kérdések: Energetikai ellátásbiztonság Kibocsátások és azok hatásai Szennyeződések Gazdasági kérdések 2.7. Vizsgált energiaforrások Fosszilis energiahordozók Megújuló energiaforrások Atomenergia 19 3. Energetikai ellátásbiztonság 3.1. Az energetikai ellátásbiztonság fogalma 3.2. Az energetikai ellátásbiztonságot befolyásoló tényezők Az energiafelhasználás nagysága és régiónkénti eloszlása Az energiaforrások nagysága és régiónkénti eloszlása A stratégiai készletezés műszaki és gazdasági megvalósíthatósága Forrásdiverzifikáció megvalósíthatósága Egyebek (pl. politikai stabilitás...) 20 10
3. Energetikai ellátásbiztonság 3.3. Az energiafelhasználás régiónkénti eloszlása A világ energiafelhasználásának régiónkénti megoszlása 21 3. Energetikai ellátásbiztonság 3.3. Az energiafelhasználás régiónkénti eloszlása A villamosenergia-termelés regionális megoszlása 22 11
3. Energetikai ellátásbiztonság 3.3. Az energiafelhasználás régiónkénti eloszlása A villamosenergia-termelés üzemanyag szerinti megoszlása 23 3. Energetikai ellátásbiztonság 3.4. Az energiaforrások régiónkénti eloszlása A világ műrevaló kőolajvagyonának regionális megoszlása Afrika 6% Nyugat- Európa 2% Ázsia, Ausztrália 4% Dél- és Közép- Amerika 8% FÁK és Kelet- Közép- Európa 6% Közép-Kelet 65% Észak- Amerika 9% 24 12
3. Energetikai ellátásbiztonság 3.4. Az energiaforrások régiónkénti eloszlása A világ műrevaló földgázvagyonának regionális megoszlása Észak- Amerika 6% Afrika 7% Ázsia, Ausztrália 7% Dél- és Közép- Amerika 4% Nyugat- Európa 4% FÁK és Kelet- Európa 40% Közép-Kelet 32% 25 3. Energetikai ellátásbiztonság 3.4. Az energiaforrások régiónkénti eloszlása A világ műrevaló szénvagyonának regionális megoszlása Afrika 3% Ázsia, Ausztrália 38% Közép-Kelet 0% Észak- Amerika 10% Dél- és Közép- Amerika 1% Nyugat- Európa 3% FÁK és Kelet- Európa 45% 26 13
3. Energetikai ellátásbiztonság 3.4. Az energiaforrások régiónkénti eloszlása A világ műrevaló uránvagyonának regionális megoszlása Dél-Amerika 5% Ázsia 4% Nyugat- Európa 4% FÁK és Kelet- Európa 26% Ausztrália 17% Észak- Amerika 20% Afrika 24% 27 3. Energetikai ellátásbiztonság Következtetések: Nagy egyenlőtlenségek a régiók között Ott van kevés forrás, ahol nagy a felhasználás, és ott van sok forrás, ahol kevés a felhasználás A nagy energiafogyasztóknak energiahordozó készleteiknek nagy részét külföldről kell beszerezniük Energiahordozókban igen nagy importfüggőség Ellátásbiztonság sérül Nemzetközi feltételektől való erős függés Nemzetközi konfliktusok lehetősége jelentős 28 14
3. Energetikai ellátásbiztonság 3.5. A stratégiai készletezés műszaki és gazdasági lehetőségei Energiasűrűség a különböző energiahordozóknál Pl. egy 1000 MW(e)-os erőmű évi üzemanyagigénye 2 600 000 t szén: 2000 vonatszerelvény (1300 t/szerelvény) 2 000 000 t olaj: 10 szupertanker 1,5-2 milliárd Nm 3 földgáz 4000-6000 km 2 erdőterület (egy magyarországi megye) 30 t urán: reaktorzóna (10 m 3 ) Jelentős különbség az energiahordozók között a stratégiai tartalékképzés műszaki feltételei tekintetében 29 3. Energetikai ellátásbiztonság Villamosenergia-egységköltség szerkezete Jelentős különbség az energiahordozók között a stratégiai tartalékképzés gazdasági feltételei tekintetében 30 15
3. Energetikai ellátásbiztonság Az EU helyzetének értékelése Az EU-30 importfüggésének alakulása 31 3. Energetikai ellátásbiztonság Az EU importfüggése már ma is nagy (olaj: >50%, földgáz: ~40%) Ha nem történik intézkedés, akkor ez az importfüggés erősen tovább nő (2030-ig olaj: ~80%, földgáz: ~70%) Ezt nagy gondnak tartják, és elismerik, hogy alig vannak saját eszközeik a helyzet megváltoztatására Ez a helyzet a bővítéssel sem változik, esetleg tovább romlik 32 16
3. Energetikai ellátásbiztonság 33 3. Energetikai ellátásbiztonság Magyarország helyzetének értékelése 34 17
4.1. Lehetséges hatások Üvegházhatás Ózonréteg vékonyodása Biológiai sokféleség (biodiverzitás) csökkenése Radioaktív sugárzások egészségügyi hatásai Teljes vertikumot kell tekinteni 35 4.2. Üvegházhatású gázok Szén-dioxid (CO 2 ) Metán (CH 4 ) Dinnitrogén-oxid (N 2 O) Fluorozott szénhidrogének (HFC-k) Perfluor karbonátok (PFC-k) Kén-hexafluoridok (SF 6 ) 36 18
37 38 19
39 4.3. CO2 hatása a globális felmelegedésre 40 20
4.4. Fosszilis tüzelőanyagok elégetésekor kibocsátott CO 2 Szén esetében: 87-98 g/mj Olaj esetében: 70-72 g/mj Földgáz esetében: 53-55 g/mj 41 4. 5. Különböző energiatermelési módok CO 2 kibocsátásai Egy főre jutó szén-dioxid kibocsátás megoszlása a világon [tco 2 /év] 42 21
43 Környezeti kibocsátások 44 22
Össz CO 2 -kibocsátás energetikával összefüggésben ma a világon: ~ 27 10 9 tonna/év 45 4.6. Kén-dioxid kibocsátása Károsítja az emberi egészséget és hozzájárul a talaj, az erdők és a felszíni vizek savasodásához Regionális környezetszennyezést jelent A keletkezett mennyiség alapvetően függ az alkalmazott tüzelőanyag fajtájától: kőolaj és szén esetében nagy, földgáz esetében kicsi 2 kg SO 2 /kg S Szokásos szén esetén (S: 1..3%): ~ 2-5 g/mj Lepárlási maradék (gudron) (S: 2..4%): ~ 1-2 g/mj 46 23
4.7. Atomenergia környezeti kibocsátásai 47 Sok széntüzelésű erőműből több radioaktivitás kerül ki 48 24
Átlagos sugárterhelés Európában 49 50 25
Radonsugárzás regionális egyenlőtlensége a világon: Európában Brazília India New York 51 Egészségügyi hatások 52 26
4.8. Radioaktív hulladékok Aktivitási szint alapján: Kis aktivitású hulladékok Közepes aktivitású hulladékok Nagy aktivitású hulladékok Radioizotópok felezési ideje alapján Rövid élettartamú radioizotópok (T 1/2 < 30 nap) Közepes élettartamú radioizotópok (T 1/2 = 30 nap-30 év) Hosszú élettartamú radioizotópok (T 1/2 > 30 év) Radioaktív hulladékok kezelése és végső elhelyezése Transzmutáció Atomerőművek biztonsága 53 Atomenergia általi CO 2 -kibocsátás-megtakarítás MJ-onként 55-87 g CO 2 kibocsátást akadályoz meg 54 27
55 A paksi atomerőmű általi kibocsátás-megtakarítás CO 2 (és O 2 ) megtakarítás Ha a paksi atomerőművet modern széntüzelésű erőművel helyettesítenék, az évente majdnem hét és fél millió tonna oxigént fogyasztana el a légkörből, és több mint 10 millió tonna szén-dioxidot bocsátana ki Ez majdnem annyi oxigén, amennyit az összes magyarországi erdő termel egy év alatt. Ez nagyjából az ország egész lakossága által az egész év folyamán belélegzett oxigén mennyiségét jelenti 56 28
Más szennyezők kibocsátás-megtakarítása 650 ezer tonna SO 2 60 ezer tonna NO x 100 ezer tonna por és hamu 40 ezer tonna CO 57 4. Következtetések További ismeretek, információk a Fenntartható fejlődés és atomenergia című tárgy keretében. Előadó: Dr. Aszódi Attila, egyetemi docens, a Műegyetem Oktatóreaktorának vezetője. Dr. Csom Gyula, egyetemi tanár, Széchenyi díjas, BME Nukleáris Technikai Intézet. Neptun: BMETE809008 (Intézmény menüpont) 58 29