Fenntartható fejlődés. Kiss Endre Dunaújváros 2006. május 3.

Fenntartható fejlődés Kiss Endre Dunaújváros 2006. május 3.

Fenntartható fejlődés Mi a fejlődés? Jobb technológia? Jobb egészségügy? Jobb társadalom? Jobb ember? Nagyobb jólét? Jobb környezet, szebb nyuszi, több tigris? Mi a fejlődés célja?

Technológia és ember Ősember Népességrobbanás a tyúk, vagy a technológiai fejlődés? Éghajlatváltozás-alkalmazkodás Létrejött-e nagy kultúra kellemes időjárási viszonyok között? Az energiafelhasználás változása

Technológia és ember Technológia és EMBER Technológia és fehér ember Technológia és attól független értékek Protestáns gondolat, vagy angolszász? A rendelkezésre álló végtelen források Mindenre képesek vagyunk!!!

Környezet és ember Bukolikus erények A régi szép idők A gyökerek elvesztése, vagy kijövünk a vízből A Föld űrhajó Mi lesz az entrópiával? Mi jön még? Kína, India, Afrika

Környezet és ember II. Kirajzás, vagy szép zöld Föld és éljenek a (kutyák, hangyák, más főemlősök).? Technokrata, zöld, haragoszöld Kell-e 20 Gfő a továbblépéshez? (lásd népvándorlás, telepesek Angliából, Hawai, Polinézia benépesítése, stb) Vagy Dzsingisz és Timur Lenk?

Fenntartható fejlődés Az unokáinktól kaptuk kölcsön a világot, visszaadjuk-e nekik? És a szépunokáink?

Fenntarthatóság A források kiapadnak, ha csak használjuk azokat Pótolhatók-e a források Körfolyamatok (oxigén, szén, stb) Újrafelhasználás Energia

Energia Újrafelhasználás lehetséges? Hatásfok (1-nél kisebb) Hova lesz a hulladékhő?

Az energia II. A felszabadult energia Az egyenletbe Q-ként lép be, majd munkaként, illetve hulladék hőként távozik A Termodinamika II. törvénye Nem készíthető olyan gép, amelynek hatásfoka 1 (100%) lenne

A felszabadítható energia E gyújtás Alapállapot (kvázistacionárius egyensúly) Kinyerhető energia Alapállapot (kvázistacionárius? állapot)

Energia IV. Q fel Q le W

Energia hatásfok Nem 100% Nem 80% Sokszor 16% Szénerőmű-villamos energia-világítás 16% x 70% x 2%? 0,22% 20MJ-ból 44kJ fény

Energiaforrások Fosszilis tüzelőanyagok Atomenergia (maghasadás) Fúziós energia? Megújuló energiák

A globális energiafelhasználás változása Atomenergia Olaj egyenérték (x millió tonna) Hidrogén II. olajválság I. olajválság Földgáz Olaj II. világháború I. világháború Szén

Globális energiafelhasználás a jövőben Olaj egyenérték (x milliárd tonna) Megújuló energiák Atomenergia Földgáz Olaj Szén

Energia, széndioxid Több energia, több CO 2 Energia = CO 2

Tények I.

Tények II.

Tények III. Fosszilis tüzelőanyag fogyasztás (100 Mt/év) CO2 koncentráció alakulása

A CO2 hozzájárulása a globális felmelegedéshez M. E. Óceánia NOx Egyéb Ázsia Amerika 27% Észak- Dél- Amerika 5% Freon CH4 19% CO2 64% EU 28% Afrika Regionális CO2 kibocsátás mértéke Az üvegházhatású gázok hozzájárulása a globális felmelegedéshez

CO 2 kibocsátás Magyarországon, Napjaink/Cél Magyarország Összes üvegházhatású gázkibocsátás Millió tonna szén-dioxiddal egyenértékű Jelenlegi kibocsátás Történelmi kibocsátás Kyotoi célkitűzés Cél CO 2 kibocsátás mennyisége (tonna/év/fő 1995-ben): Magyarország- 7.8, Japán- 9.2, USA- 19.6, UK- 9.7, Világátlag-3.9

CO 2 kibocsátás Japánban és az Egyesült Államokban, Napjaink/Cél (Célkitűzés: USA-7%, Japán-6%, EU-8%, 2012/1990 a COP-3 Kyotoi Jegyzőkönyv alapján) IPCC : Éghajlatváltozási Kormányközi Testület (alapítva az UNEP & WMO által) UNFCCC : Egyesült Nemzeti Keretrendszer Egyezmény az Éghajlatváltozásért COP :Az UNFCCC részvevőinek konferenciája

Széndioxid kereskedelem Kyoto Protocol

Fenntartható fejlődés Avagy mivel járunk 20 év múlva?

A fosszilis tüzelőanyagok és ásványok várható élettartama Szén Olaj Földgáz Urán Összesen R [Ttoe] 0.329 0.142 0.131 0.045 0.647 E [Ttoe] 3.42 0.311 0.295 ---- 4.03 P [Gtoe] 2.29 3.15 1.91 0.60 7.95 R / P [év] 144 40 69 75 81 E / P [év] 1493 99 154(?) ---- 507 R:biztos készlet, E: becsült készlet, P: éves termelés

A kitermelt olaj mennyiségének változása x milliárd olajhordó évek Biztos készlet /Éves termelés Biztos készlet Éves termelés 1995

A C. Cambell-féle olajcsúcs elmélet (ASPO, 2004) Éves olajkiermelés (milliárd hordó) Világ Világ kivéve Perzsa-ö. Perzsa-öböl USA, Kanada Volt Oroszország Nagy-Britannia, Norvégia Kitermelési csúcs 2004

Lehetőségek Újrafelhasználás Hulladék mint nyersanyag Expanzió?

Hidrogén technológia Ár Ár Költség Költség 0 szint

Energiamenedzsment és Energia megtakarítási technológiák

Energia megtakarítás a szállítási szektorban Még hatékonyabb autók (elmozdulás a kisebb és könnyebb autók felé) Hybrid autók, elektromos autók, üzemanyag cellás autó. Gyújtás-stop mechanizmus A közlekedési dugók csökkentése (vics rendszer stb.) Vics =[Intelligens gépjármű vezérlési rendszer] A tömegközlekedés használata

Új Energiák A tiszta energiák fejlesztése

Új energiák fejlesztése 1. Nap és Szélenergia felhasználása az energiatermelésben 2. Biomassza Energia felhasználása az energia és a hőtermelésben (CO2 semleges) 3. Hidrogént alkalmazó tüzelőanyag cella által termelt energia (a jövő ideális energiája) 4. Új & tiszta fosszilis tüzelőanyagok (cél; ultratiszta) 1) Tiszta Szén Technológia: Folyadékosítás, Elgázosítás, IGCC (integrált szénelgázosításos és égetéses ciklusú eljárás), IGFC (integrált szénelgázosításos tüzelőanyag cella) 2) GTL Tüzelőanyag: Gázból folyékony tüzelőanyag (Továbbfejlesztett folyékony tüzelőanyag) 3) DME Tüzelőanyag: Dimetil-éter (CH3OCH3)(Tiszta új tüzelőanyag) 4) Metán hidrát: (Nagy jövőbeni potenciál)

Biomassza Energia Zöld energia technológia --A legreménytkeltőbb új energia--

A biomassza energia felhasználása Fa, Forgács, Faszén Biomassza Metán erjesztés Metanol, Etanol és Biodízel üzemanyag Égetéssel keletkező energia és hő Tüzelő gáz Folyékony tüzelőanyag Helyi Keverés kőolajjal Gázmotor és gáz turbina Tüzelőanyag cella Benzin és dízel motor Energia, Hő, Gépkocsi

Az EU Új energia stratégiája 1998-ban az EU Bizottsága javasolta a Az új energiákra vonatkozó stratégia és akcióterv kidolgozását. Célja: Az új energiák arányának 6%-ról 12%-ra növelése 2010-ig. - Ezen cél teljesítésének várható hatásai; 1) A 400 millió tonna feletti CO2 kibocsátás csökkentése (a Kyoto-i Egyezmény célkitűzése szerint: kb. 266MT szükséges) 2) A limitált természetes erőforrások megőrzése 3) Az energia ipar előmozdítása és új technológiák fejlesztése 4) Az energiaforrások importfüggőségének csökkentése 5) A mezőgazdaság és az ipar reaktiválása 6) 500 000 új munkahely képződése -A biomasszából nyert energia hasznosítás 1995-ös mértékének háromszorosára növelésével mindez elérhető.

Bruttó lakossági energiafelhasználás Magyarországon Bruttó lakossági energiafelhasználás Magyarországon, összesen 1052 PJ (1998) (13% ) (4%) (29%) Olaj és olajszármazékok Szén Földgáz Atomenergia Megújuló en. források (39% ) (15% ) Fosszilis tüzelőanyagokból származó energia : 83%

Az FCV fejlesztési háttere 1. A fosszilis erőforrások felhasználásának csökkentése 2. A CO2, szénhidrogének, szálló por és más káros anyagok kibocsátásának csökkentése az ultra-tiszta tüzelőanyag (H2) által. 3. A járművek üzemanyag fogyasztásának továbbfejlesztése 4. Különböző fejlesztési projektek: -Japán : Toyota & Honda FCV teszt használat (2002.12 ---) -USA : Szabad Autó Projekt Kaliforniában (Az FCV földgáz üzemanyagot használt) -EU : CUTE (7 ország, 9 város), ECTOS (Reykjavik, Izland) <2001-2005> a Daimler-Chrysler üzemanyagcellás busza (a cél a jövőbeni H2 energia társadalom)

Az tüzelőanyag cella különböző típusai 1. PAFC : Foszforsavas tüzelőanyag cella (kisebb teljesítményű erőművekben 200, Hatásfok ; 36-42%) 2. SOFC : Szilárd oxidos tüzelőanyag cella (800-1000) (hagyományos erőművekben, Hatásfok; 45-65% ) 3. MCFC : Olvasztott Karbonátos tüzelőanyag cella (kis erőművekben 650, Hatásfok ; 45-60% ) 4. PEFC : Polimer Elektrolitos tüzelőanyag cella (könnyű, mozgó erőforrás, 70-90, Hatásfok ; 30-40%, a legreménykeltőbb a tüzelőanyag cellás járművek esetében) [1. és a 4.; kereskedelembe került, a 2. és a 3.; fejlesztés alatt áll. ]

A geotermikus energia felhasználás fejlesztése

A geotermikus energia felhasználási módjának és mértékének sokfélesége 1. Hagyományos geotermikus erőművek 2. Közepes-kismértékű felhasználás, GHP 3. Energiaként közvetlen vagy széleskörű felhasználása 4. Cascade felhasználás 5. A helyi feltételeknek megfelelő hasznosítási rendszer 6. Sokoldalú természetes energia rendszer (Például: geotermikus forrásokat hasznosító rendszer Erdingben, Németországban ---helyi fűtésre, hőszivattyú, ipar, termálfürdő, ivásra 80m 3 /h, 66)

A különféle áramfejlesztő telepek és tüzelőanyagok CO2 kibocsátása Üzem tervezés Tüzelőanyag elégetése energiatermelés céljából Szén Olaj Vízenergia Geotermikus Szélenergia Napenergia CO2 kibocsátás mértéke

A különféle áramfejlesztő telepek és tüzelőanyagok CO2 kibocsátása Szénerőmű Olajtüzelésű e. LNG power P. Naphő e. Óceáni termál Árapály erőmű Naperőmű Szélerőmű Hullámenergia Napenergia (otthoni) Geotermikus en. Atomerőmű Vízierőmű A különböző áramfejlesztő telepek általi CO2 kibocsátás mértéke(g/kwh)

A kkülönböző fényforrástípusok összehasonlítása sa Lámpa teljesítménye [W] A felvett teljesítmény [W] Fényáram [lm] Fényhatásfok [lm/w] Izzólámpa 60 60 810 13.5 Neoncső 40 43 3,000 69.8 Nagyfrekvenciás neon 32 35 3,200 91.4 Higanygőz lámpa 400 427 22,000 51.5 Nátriumgőz lámpa 400 444 40,000 90.1 Fehér LED 40 44 4 000 100 felett

Hulladékhő felhasználása Alacsonyhőmérsékletű elfolyó vizek Hőszivattyús technológiák Magasabb hőmérsékletű elfolyó vizek, gázok Hőszivattyú-gőz-villamos energia-hűtés