Energetika - Az alternatív energiák

7. oldal / 8: Az alternatív energiák

Az alternatív energiák

Ha az olajkitermelésben élenjáró vállalatok, mint ahogy az előző alfejezetben volt erről szó, jóval több pénzt fordítanának a zöldenergiák kutatására, akár lassabb ütemben is az ideálishoz képest, de véglegesen meg lehetne szüntetni a szénhidrogének felhasználását és ezzel a Föld további felmelegedését. Vagyis a nemkívánatos folyamat visszafordítható lenne. Paradoxon azonban, hogy ma is a Nap kőolajjá, szénné és fölgázzá vált energiáját termeljük és hasznosítjuk, noha egyszerűbb lett volna már századokkal ezelőtt is a napsugár energiáját előnyben részesíteni és arra építeni egész civilizációnkat. Sajnos nem ez történt. (Kérdés persze, hogy az ipari forradalom időszakában ez lehetséges lett volna-e!)

Mindehhez járul az is, hogy egyre több energiát akarunk fogyasztani, ami már ma is csak nehezen fedezhető. A világban tehát egyre jobban fokozódik a villamosenergia termelése, 2030-ig akár meg is duplázódhat. A növekedés iránti igény kétségtelenül a fejlődő országokban keletkezik, így ez könnyen felboríthatja az egyébként is csak látszólagos és viszonylagos egyensúlyt, azaz azt, hogy ma még világszerte tudunk annyi áramot termelni, amennyit el akarunk fogyasztani.

Mivel az áramtermelés még a fosszilis energiákon nyugszik, nyilvánvaló, hogy fejleszteni kell a zöld energiatermelést, ha ezt az egyensúlyt fenn akarjuk tartani úgy, hogy közben csökkenthessük a karbon kibocsátást, és ezzel visszafordíthassuk a Föld felmelegedését.

A napenergia

A Földet 1 óra alatt éri annyi napsugárzás, ami az egész bolygót képes lenne egy évig elegendő energiával ellátni. Ez az axióma önmagában érzékelteti az előző paradoxonból következő újat, hogy akkor miért nem ezt az egyébként bőven rendelkezésre álló erőforrást hasznosítjuk? Nagyon egyszerű a válasz. Az emberi butaság miatt dollár billiárdokban meggazdagodott olajoligarchia nem érdekelt a kiaknázásban. Még akkor sem érdekelt ebben, ha nemcsak veszélyezteti, hanem akár el is pusztíthatja ezzel az emberiséget.

Az ember annak ellenére nem hasznosítja kellően a napenergiát, hogy az széleskörűen felhasználható. Napelemmel például zöld áramot termelhetünk, míg napkollektorral vizet melegíthetünk, de kísérletezhetünk ezen energia légi- vagy vízi közlekedésben való felhasználásában is.

A kísérletezgetések kora?

Manapság a kísérletezgetések korát éljük, melyek révén egyes alkotók a fenntarthatóságra kívánják a világ figyelmét felhívni.

„A száz százalékban napenergiával működő hajó ötlete hat évvel ezelőtt egy svájci vállalkozó fejében született meg. Raphael Domjannak az volt a célja, hogy bebizonyítsa a nagyvilágnak, hogy a már rendelkezésre álló, fenntartható technológiákkal, megújuló energiaforrásokkal képes az ember megoldani a környezetszennyezés problémáját, lehetséges egy tisztább bolygóért küzdeni.”

A napelemes katamaránt egy svájci csapat, a PlanetSolar készítette a németországi Kiel kikötővárosának egyik hajógyárában. Az építés összesen 14 hónapig tartott, a költségek elérték a 12,5 millió eurót (3,5 milliárd forintot). A hajó mintegy 31 méter hosszú, szélessége 15 méter. Azért ilyen hatalmas, hogy kellően nagy felületen érhesse a fény. A napelemek 13 tonnát nyomnak, ez a hajó 60 tonnás összsúlyának kis híján negyede.

Az 530 m²-es fedélzeten 825 napmodul van, rajta 38 ezer fotovoltaikus cellával. Ezek egy része mozdítható, így a viharok előtt biztonságba lehet majd helyezni a panelek közül néhányat. A felhősebb napokra is készültek a fejlesztők, így a naposabb napokon az energia egy részét lítium elemekben tárolják, így akár 15 napra való energiát is el tudnak raktározni. A hajó a Türanor nevet kapta, Tolkien Gyűrűk ura című regénye alapján; tündenyelven azt jelenti: A nap ereje.

Az út fő célja, hogy felhívja a figyelmet a fenntartható technológiákra.

"Optimisták vagyunk és szeretnénk az optimizmusunkat másoknak is tovább adni" - közölte Raphael Domjan az induláskor. „Mindenki tudja, aki ezen a bolygón él, hogy változtatnunk kell, de sokan úgy hiszik, erre nem képesek. Meg akarjuk mutatni a világnak, hogy az életmódunk fenntartható lehet, ha kihasználjuk a rendelkezésre álló technológiát." Mint mondta, nem forradalmasítani kívánják a hajózást, hiszen ezt a technológiát nem lehet bármilyen tengeri járműre alkalmazni, így például a legnagyobb szennyezők, a teherhajók üzemeltetésére sem. Különleges hajójukkal mégis arra szeretnék motiválni a mérnököket és a tudósokat, hogy terveik készítésekor vegyék figyelembe a megújuló energiaforrásokat.”[74]

2010-ben „Svájcban teszteltek egy szintén Föld körüli útra készülő, napelemes repülőgépet is. A Solar Impulse a talajszinttől számítva 150-300 méteres magasságban, óránkénti 50 kilométeres sebességgel tette meg a Zürichig tartó utat. A napelemes repülő 45 percig tartózkodott a nemzetközi repülőtér kifutóján, mielőtt visszaindult volna a 270 kilométeres távolságra lévő payernei katonai bázisra. A gép megálmodója, Bertrand Piccard tesztrepülésével azt kívánta bemutatni, hogy a kizárólag napenergiát használó különleges légi jármű a nemzetközi légikikötők forgalmához igazodva, a menetrendszerinti járatok zavarása nélkül is képes közlekedni. A férfi azt tervezi, hogy a Solar Impulse-szal 2013-ban, de legkésőbb 2014-ben megkerüli a világot.”[75]

A napelem

„A napelem egy fotovillamos eszköz, melynek segítségével át lehet alakítani a napfényt árammá. Ez a folyamat a félvezető alapanyagban zajlik le. A fény miután elnyelődik, mozgásképes töltött részecskéket hoz létre, ezeket pedig a környezet rendezett mozgásra készteti. A megtermelt áram azonnal felhasználható, de akár tárolni is tudjuk.”[76]

Hüber Zoltán, 2010-ben Szegeden végzett biológus érdeklődési köre a megújuló biológiai energia és a környezetvédelmi mikrobiológia mellett az alternatív energiaforrások tanulmányozására is kiterjed. Mint az alapítvány energetikai kutatással foglalkozó önkéntese, összegzésképp így ír a napelemek generációiról:

„Elsőként Bell fedezte fel 1954-ben a szilícium napfényátalakító tulajdonságát. Az első generációs napelemek így szilíciumból készültek, ma is ez a legelterjedtebb anyag. A második generációs napelemek a vékonyrétegű napelemek. Amorf szilíciumból vagy valamilyen más anyagból (pl. kadmium-tellurid) készülnek. Mivel csak néhány mikrométer vastagságúak és hajlékonyak, bármilyen felületen alkalmazhatóak. A harmadik generációs napelemek változó anyag-összetételűek (pl. különböző festékek, műanyagok).”[77]

Se szeri, se száma azon alkalmazásoknak, mellyel a napelem felhasználható.

Akár a kerti lámpa is üzemeltethető vele, de alkalmas más eszközök, például parkírozó óra energiával való ellátására is.

A napelem mellett lehetőség nyílik a kollektorok használatára is.

„A Malnutrition Matters és a Solar Flex Inc. által kifejlesztett napkollektoros gyümölcs- és zöldségaszaló költséghatékony eszköz gyümölcsök és zöldségek tartósítására, hogy azokat ne csak az érési szezonban, hanem egész évben – tartósítószerek használata nélkül – fogyaszthassuk. Üzemeltetése nem kerül pénzbe, hiszen a működtetéséhez szükséges energiát a Nap biztosítja. Nemcsak gyümölcsök, hanem más termékek (pl. halak és gyógynövények) szárítására is használható.

A horizontálisan elhelyezett kollektor felszín a Nap felé fordítható, követve annak járását. A praktikus eszközzel egyszerre akár 20 kg nyers termény is szárítható.”⁵⁸

Napenergiával működő eszközök alkalmazásának előnyei és hátrányai:

• előnyök:
  • teljes mértékben megújuló
  • zajmentes
  • használata nem jár károsanyag-kibocsátással
  • kevés karbantartást igényelnek, nincs mozgó alkatrész, ami elromolhat
  • üzemeltetése egyszerű, és már nem jár nagyobb kiadásokkal

• hátrányok:
  • magas vásárlási ár
  • legalább 8-10 év megtérülési idő
  • kedvezőtlen időjárás esetén, illetve éjjel nem áll rendelkezésre megfelelő mennyiségben[78]

Jelenleg a napelemek korszerűsítésén, fejlesztésén dolgoznak a tudósok világszerte, hisz a magas vásárlási ár és a legalább 8-10 év megtérülési idő sok ember számára jelent akadályt a zöld technológia alkalmazásában.[79]

Ebben segíthet a növények fotoszintézisének tanulmányozása. „Elsőként a MIT (Massachusetts Institute of Technology) kutatóinak sikerült fotoszintetikus napelemet előállítaniuk 2004-ben. Az első organikus napelem a spenót kloroplasztiszából kivont PS I fehérje komplexet használta reakciócentrumként. A tesztek alatt a beérkező fényenergia 12%-át hasznosította (a jelenlegi legjobb szilikon elemek hatásfoka 24%), de remélik, hogy több réteg alkalmazása esetén elérhetik a 20%-os hatásfokot is.”[80]

A félvezető polimerek felfedezéséért 2000-ben Kémiai Nobel díjat kapott Alan Heeger, a Santa Barbarai Állami Egyetem tudósa is azon fáradozik, hogy jobb hatásfokú napelemeket állítson elő. Ráadásul olcsón. Ezért a szilikon helyett – a fotoszintézis másolására alkalmas – organikus polimer (műanyag) napelemekkel kísérletezik. Az emberi hajszálnál vékonyabb polimer ugyan futószalagon könnyedén gyártható, és így tömegtermelésre alkalmas lehet, mégis felvet két problémát az előállítása. A forradalmian új napelem csak kb. négy évig működik, másrészt relatíve alacsony a hatásfoka. Ennek ellenére a kutatások igen biztatóak, hisz kisebb eszközök, pl. mobiltelefonok már most is könnyedén tölthetők vele. Igazi alkalmazásuk azonban még várat magára.

Míg a tudósok kísérleteznek, hazánkban marad a hagyományos, szilícium alapú napelemek felhasználása. Ezek, ha igényünkhöz képest nem is tudják esetleg teljes mértékben energiával ellátni a lakóhelyünket, arra mégis képesek, hogy a hálózatba áramot tápláljanak, így egy egyszerű mérővel akár ki is tudjuk számolni, mennyi lehet havonta a megtakarításunk. Érdekes kérdés lesz a hálózatba táplálás problémaköre Németországban, ha figyelembe vesszük azt az elképzelést, miszerint 2020-ig az áramtermelés 47%-át a németek zöld energiából akarják előállítani. Mennyi lesz akkor ott az áram ára? Magyarország sajnos igen le van maradva az EU éllovasához képest, mely problémát tovább fokoz az is, hogy a kormány tényleges támogatást a napenergia széleskörű elterjesztésére alig ad.[81]

Pedig pozitív példa akadt már eddig is. Az óbudai Faluház projektje remek példa arra, hogy akár nagyobb lakóháztömbök is képesek átállni a zöldenergiára, ha az ott élő közösség összefog.[82]

A házi erőmű

Egyes szakemberek szerint a ház tetejére épített „házi erőmű” – néhány szimpla napelemhez képest – már megtermelheti azt az árammennyiséget, amire egy átlagfogyasztónak szüksége lehet. Ideális esetben így nem a felhasználó fizet az áramért, hanem pont fordítva, az áramszolgáltató a felhasználónak, hisz az „átlagos éves lakossági fogyasztás 2500 kWh körüli, melyet 15-20 négyzetméter felületű napelemtábla már fedezni tud.” (Ha fel lehet persze egy ekkora felületet vinni a tetőre.)

„Az ELMŰ-ÉMÁSZ statisztikái alapján 250 fölötti a területükön a háztartási kiserőművek száma, becslésük alapján, országos szinten 500-600 darab közé tehető az ilyen jellegű napenergia-hasznosítás, de folyamatosan nő az igények száma. A beépített összteljesítmény már bőven 1 MW felett jár.”[83] Ha a tömeges alkalmazás mellett csökken a napelemek ára Magyarországon, illetve megfelelő pályázati rendszer, vagy banki finanszírozás is kialakításra kerül az elkövetkezendő néhány évben, a házi erőművek száma akár ugrásszerűen is megnövekedhet hazánkban.

A napkollektor

Sokan összetévesztik a napelemet a napkollektorral. Míg a (napenergiával feltölthető) elemmel értelemszerűen áramot lehet táplálni a működtetni kívánt eszközbe vagy rendszerbe, a napkollektorral csak fűteni tudunk. Utóbbi tehát leginkább fűtésre vagy vízmelegítésre használható, esetleg hűtésre. Mint látható, Santorini szigetén remekül alkalmazható ez az általános technológia.

A naperőmű torony

A város fejezetben már bemutatásra került az az arizonai naperőmű, aminek a közepén egy 800 méteresnél is magasabb torony áll majd – ez lesz a világ egyik legmagasabb épülete, kétszer magasabbra tör az Empire State Buildingnél. Ugyan Pakshoz képest kevesebb áramot termel majd, de így is 150 ezer családot képes ellátni árammal az abszolút zöld technológia.

„Az alapelv egyszerű: abból indulnak ki, hogy a meleg levegő felfelé száll. Az erőmű alján egy több száz méteres átmérőjű területen üvegházhatást hoznak létre, így az eleve 40 ^oC-os levegő 80-90 ^oC-ra melegszik. A forró levegőnek egyetlen útja marad kiszabadulni: a tornyon keresztül, amit teleraknak turbinákkal, ezeket hajtja majd meg a levegő.

Ennek a technológiának óriási előnye, hogy nincs szükség sem közvetlen napsütésre, sem óriási melegre, csak az a fontos, hogy az üvegházban melegebb legyen, mint a környezetében, ami a talaj felforrósodása miatt még éjszaka is biztosított, így folyamatos az áramtermelés. Persze a sivatagban napközben várhatóan állandó lesz a napsütés, a területválasztás azonban nemcsak ezért ideális, hanem a telekárak szempontjából is: a naperőműnek pont olyan környezet kell, amit a nagy forróság miatt eddig semmire sem lehetett használni, így a felvásárlás nem ró elviselhetetlen terhet a befektetőkre. A várhatóan 2015-től üzemelő erőmű megépítése 750 millió dollárba kerül és tornya csak 30 méterrel lesz alacsonyabb a legmagasabb épületénél, a dubaji Burj Khalifánál. A dél-kaliforniai áramszolgáltató vállalat mindenesetre bízik a projektben, hiszen harminc éves szerződést írt alá az EnviroMissionnel.

Óriási naperőműveket a világ számtalan pontján akarnak építeni. A kínaiak például, akik Amerika és Németország után a leglelkesebbek az alternatív energiaforrások hasznosításában, tíz év alatt négy fázisban egy 2 gigawatt teljesítményű erőművet terveznek felhúzni. Ez már több áramot termel, mint a paksi atomerőmű, és körülbelül hárommillió háztartást lát el árammal. Az első fázisban egy 30, majd egy 100, utána egy 870, végül egy 1000 megawattos erőmű fog felépülni, ez már várhatóan csak 2019 végén. A projekt konkrét költségét nem hozták nyilvánosságra, az építést végző amerikai First Solar szerint azonban jóval kevesebből kihozzák majd, mintha az Egyesült Államokban dolgoznának, ahol 5-6 milliárd dollárra rúgna egy ilyen erőmű felépítése.

Gigantikus vállalkozást tervez az Európai Unió. Az öreg „kontinens kiszervezné áramellátását a politikailag kevésbé stabil észak-afrikai országokba, ahol 400 milliárd euróból egy óriási naperőművet akarnak építeni. Az összeg elsőre megdöbbentőnek tűnik, pedig valójában nem az: a világ GDP-jének a harmadát előállító EU-ban száz euróból csak hármat kéne egy év alatt az erőműre fordítani ahhoz, hogy az felépülhessen, és olcsó energiával lássa el a kontinenst. Ráadásul nem is egy év, inkább 10-15 év alatt készülne el, az éves GDP alig 0,2-0,3 százalékát felemésztve, így a projekt még kevésbé terhelné meg az ötszázmilliós piacot.

2011 azonban megmutatta, milyen veszélyekkel járhat a politikai instabilitás, illetve az EU-nak, mint ahogy Amerikának is, számolnia kell a terrorizmus veszélyével. Ennek ellenére a tervezés tovább folyik, hisz a számok a szakértők szerint magukért beszélnek: „egy átlagos európai vagy amerikai háztartás energiaigénye egy kilowatt körül van, így a száz gigawattos erőmű körülbelül százmillió polgár fogyasztását fedezné: ez a kontinens lakosságának ötöde.”[84]

Európában kb. három éve indult el az a folyamat, mely által egyre inkább bevonják a zöld energiaforrásokat az áramtermelésbe. Nyilvánvaló az is, hogy ez egyre erősödik, melynek jelentős tényezője Németország zöld gazdaságpolitikája. Az így megtermelt és az afrikai naperőmű telepek által megtermelt energia a kontinens 35 százalékát fedezné, ami a magas építési költségek mellett is körülbelül 750 millió tonna szén-dioxidtól szabadítaná meg a világot, Európának meg körülbelül 70 milliárd eurós éves üzemanyag-megtakarítást jelentenének.

Ez hatalmas előrelépést jelentene nemcsak az európai, hanem a világméretű karbon kibocsátás elleni harcban is, arról nem is beszélve, hogy alapjaiban változtatná meg a városi közlekedést az immár olcsóvá váló elektromos járművek széleskörű elterjesztésével.

Kérdés persze, hogy megépül-e, és ha igen, akkor mikorra a tervezett gigaerőmű. A kérdés tehát további kérdéseket vethet fel, egy azonban biztos. Az afrikai országokkal való együttműködés kialakításában jelentős szerepet játszhat az az elképzelés, miszerint az egyre szárazabb és sivatagossá váló földrészen az áramtermelés egy részét a víz kiaknázására kell fordítani.

A napenergia mindennapi hasznosítása

A napenergia házunkat, lakásunkat, annak háztartási és egyéb eszközeit láthatja el árammal. Érdemes azonban úgy tervezni azok berendezését, hogy minél kevesebb áramot fogyasszunk. Ilyen lehet az, hogy energiatakarékos mosógépet szerezünk be vagy hogy hanyagoljuk olyan eszközök vásárlását, melyek teljesen feleslegesek (pl. elektromos konzervnyitó, kenyérvágó vagy szeletelő). Tehát megfelelő Tippeket alkalmazzunk életünkben, illetve alakítsuk át szokásainkat, viselkedésünket és kövessünk megfelelő mintákat. Amellett, hogy a környezetünket sem terheljük feleslegesen, még jelentős összeget is megspórolhatunk, melyet aztán másra fordíthatunk (pl. nyaralásra) (További Tippek áramdíj kalkulátorral, energiatakarékossági teszttel együtt az ELMŰ http://www.energiapersely.hu/ oldalán olvashatók.)

10 éven belül, csökkentve a CO₂ kibocsátást, sok áramot fogunk felhasználni autóink felöltéséhez is. Mivel a KPMG 2011-es évkönyvében egy minden részletre kiterjedő tanulmány jelent meg az ELMŰ-ÉMÁSZ Társaságcsoporttól az e-autók elterjedésével kapcsolatban, e helyen teljes terjedelemben közöljük azt.

A geotermikus energia

A működési elv

Pár ezer méterrel a föld belsejében olyan több ezer Celsius fokos hőmérséklet uralkodik, mely a kőzetlemezek közé leszivárgó talajvizet felmelegítve hőenergiát biztosíthat az ember számára, ha lefúrva a mélybe, a felszínre hozza azt. Azért csak biztosíthat, mert igen nehéz pontosan meghatározni, hol is fekszik az a réteg, ahova le kell fúrni, a fúrás pedig igen költséges beruházás. Ezért igencsak ismerni kell az ország „víztérképét”, ami által pontosan behatárolhatók azok a területek, ahol érdemes fúrni.

Bár a geotermikus energia elviekben kifogyhatatlan és relatíve olcsón hasznosítható energiaforrás, érdemes más energiaforrásokkal együtt alkalmazni. További előnye, hogy károsanyag-kibocsátása gyakorlatilag elhanyagolható, így abszolút zöldenergia.

Működtetése egyszerű, mint ahogy a mellékelt ábrán is látható. Az energiatermelésre való felhasználása után a kihűlt víz visszasajtolásra kerül a földbe, így a körforgás újraindul.

1 tározó

2 szivattyúház

3 hőcsere tartály

4 turbina terem

5 hőkinyerő kút

6 visszasajtoló kút

7 meleg vizes vezeték fűtésre

8 porózus kőréteg

9 forrás

10 szolid kőréteg

Helyzetkép a világon és Magyarországon

Eddig Izland, az USA és a Fülöp-szigetek jártak élen ezen megújuló energiafajta kiaknázásában, újabban Kelet-Afrikában gyarapodnak az ilyen jellegű beruházások. A magyar gazdaságpolitika is előtérbe helyezné a Kárpát-medence mélyén rejlő geotermikus potenciál kiaknázását, ugyanis „hévízkészletünk legkevesebb 500 milliárd köbméterre tehető, amiből mintegy 50

milliárd köbméter ki is termelhető. A geotermikus energia fűtési célú beruházása, jó adottságok esetében 5 év alatt is megtérülhet.” [85]

Hazánk „adottságait tekintve geotermikus nagyhatalom, a potenciális energiamennyiség az USA és Kína mellé emeli az országot a statisztikákban. Jelenleg a geotermikus energiafogyasztás a teljes energiafelhasználás 0,28 százalékát teszi ki. Geotermikus energiából Magyarországon nincs villamosenergia-termelés, miközben a legnagyobb kitermelők évente 2-2000 megawatt energiát termelnek ki készleteikből.”[86]

A geotermikus energia felhasználása

A geotermikus energia kiválóan felhasználható fűtésre. E célból – modern csővezetékkel rendelkező – újonnan megépített lakó vagy kommunális épületek[87] láthatók el leginkább földhővel, így például kisebb-nagyobb településeken társasházak,[88] önkormányzatok vagy kórházak, de ez az energia kiválóan hasznosítható a mezőgazdaságban is.[89]

A mellékelt képen egy geotermikus energiával fűtött üvegházban termelt (Mickey egér) formájú paradicsom látható.

A geotermikus energia balneológiai célokra is felhasználható.[90] Mivel Magyarország igen gazdag gyógyvizekben, kiválóan alkalmas akár Budapesten, akár vidéken gyógyfürdők kialakítására és működtetésére. Erre pedig egy komplett iparág, a gyógyturizmus építhető, mely bevételt hoz és munkahelyeket teremt hazánk vállalkozói számára.

Régi múltra tekint vissza a Széchenyi Gyógyfürdő, közismert nevén a Szecska, mely Budapest első gyógyfürdője. 1913-as nyitása óta többször átépítették, szolgáltatásait kibővítették. Az 1930-as években még egy artézi kutat is kellett fúrni, hogy a növekvő vízigényeket ki tudják elégíteni, valamint az intézmény fűtését földhővel oldják meg. Azóta is folyamatosan működik az intézmény, az 1990-es években kezdődött el a teljes renoválása, hogy visszanyerhesse eredeti szépségét.

Az 1960-as éveke elején kőolaj után kutatva találtak Egerszalókon termálvizet. Ez még önmagában nem tart különösebb érdeklődésre számot, de az már igen, hogy a víz, feltörése óta egy fehér mészkőkúpot kezdett el kialakítani, mely folyamat még ma is tart. Mivel a termálvíz igen jótékony hatással volt betegségek gyógyítására, hamar híre ment a hely különlegességének, így az infrastruktúra nélküli fürdőhelyet nemcsak hazai, hanem külföldi turisták is igénybe vették, bevételhez juttatva ezzel a helyi szállásadókat.

Ma már komplett szolgáltatást nyújtó gyógy- és wellnessfürdő is található a településen.

Geoterm és földrengések?

„Svájcban, Németországban és az USA-ban pánikot keltettek az elmúlt 2-3 évben azok a földrengések, melyek geotermikus erőművek környékén történtek. A magyar kormány mégis jelentős szerepet szán ennek a megújuló energiafajtának.”[91]

Svájc egy néhány évvel ezelőtt bekövetkezett földrengés sorozat miatt Bázelban bezáratta egyik erőművét és azonnal leállíttatta Deep Heat Mining Basel projektjét, mert a felkért szakértők egyértelműen kimutatták az összefüggést az erőmű működése és a rengések között. Bár az erőmű azóta sem kezdett el újból üzemelni, földmozgások még most is észlelhetők, közöttük 3-as erősségűek is, mint amelyek a legelső alkalmakkor épületek megrongálódását okozták.

Kaliforniában, az ALTAROCK Energy fúrásai kapcsán hasonló problémák merültek fel, ott azonban nem állították le a vállalat fúrásait, hisz az amerikai kormány jelentős összegekkel támogatja a zöldenergia elterjedését. A vállalat azzal érvel, hogy fúrásaik biztonságosabbak, mint a svájciaké, ezért nincs ok az aggodalomra. „Ezt támasztja alá a Massachusettsi Műszaki Egyetem (MIT) EGS-technológiáról szóló, 2006-ban készült átfogó tanulmánya is, amely szerint az előidézett földrengések száma és ereje megfelelő technológiával kordában tartható.

Mindez persze nem nyugtatja meg teljesen a helyi lakosságot, amelynek egy része aggodalommal figyeli a fúrások megindulását. Steven E. Koonin, az energiaügyi minisztérium tudományos munkatársa a lapnak nyilatkozva leszögezte, hogy folyamatosan követik az eseményeket, és bármilyen probléma felmerül, megteszik a szükséges lépéseket.”[92]

Ez az álláspont azonban azóta is vitatott.[93]

A szélenergia

Helyzetkép a világon és Magyarországon

„A világon mindenhol terjed a szélenergia hasznosítása, leginkább azonban Európában. Az Európai Szélenergia Szövetség (EWEA) jelentése szerint 2050-re akár az Unió áramszükségletének a felét is lehetne szélenergia forrásból fedezni.”[94]

Ebben a folyamatban 2020 mérföldkő a szélenergiával kapcsolatos szabályozásban. Addig ugyanis kb. 14-18%-ra kell növelni az Unió energiaszükségletén belüli arányt, mely viszonyszámok között az alsó korlát a reális. 2020 után 2030 lenne az újabb ”megálló”, míg jelentősen emelni kellene az arányszámon, majd 2050-ben lenne elérhető az ideális tekintett 50%.

Tehát „az EWEA számításai szerint 2020-ra az Európai Unió szélerőművei annyi elektromos áramot fognak előállítani, ami összességében Franciaország, Németország, Lengyelország, Spanyolország és az Egyesült Királyság valamennyi háztartásának ellátására lenne elegendő. Az EU-ban Írország lesz az éllovas 52 százalékos részesedéssel 2020-ban, ami a jelenlegi kapacitás 4,2-szerese, míg a második Dánia, ahol 1,6 szoros növekedéssel 38 százalékos részesedéshez juthat a szélenergia a Szövetség szerint.

Nagyjából húsz év múlva a szélerőművekből származó villamos energia 241 millió család energiaszükségletével lesz egyenlő, szemben a jelenlegi 50 millióval.”[95]

A zöld energiára való átállás azonban nemcsak pénzkérdés, a hagyományos energetikai rendszereket is át kell alakítani Európán belül, ahogy a Szövetség fogalmaz, rugalmasabbá kell tenni.

Magyarország 2011-ben elkészült Megújuló Energia Hasznosítási Cselekvési Terve szerint a szélenergia befogadásának a villamos energia rendszer szabályozhatósága jelent korlátot és ez alapján „szélenergiából 750 MW kapacitás kiépítését lehet reálisan megcélozni.” Ez azt jelentené, hogy a megújuló alapú villamos energiából származó áram közel 30 százaléka származna szélenergiából, a teljes bruttó energiatermelésnek pedig körülbelül 3 százaléka.[96]

Kelet-Európán belül Csehországban közel nyolcszoros növekedés várható 2020-ig, a szélerőművek Magyarországhoz hasonlóan az igények 4 százalékát elégítik majd ki, ezzel a részesedéssel a 26-27. helyen osztozik a két ország az EU egészében. Mindez azt jelenti, hogy hazánk sajnos elmarad az élvonaltól és a fejlődéstől. Ezt az is jól mutatja, hogy erre irányuló konkrét kormányzati döntés hiányában itthon már öt éve nem adtak ki új szélerőmű engedélyeket,[97] azaz, „bár törvényi kötelezettség lett volna, mindeddig a 2008-ban kinyilvánított 410 MW-os szélenergia keretre sem írt ki tendert a Magyar Energia Hivatal. A 2020-ig engedni tervezett kapacitáskorlát nem ad teret jelentős bővülésnek – nagysága megegyezik a 2008. évi értékkel (740 MW) –, miközben a Magyar Villamos Művek külföldön kívánna megújuló energiaforrásokba fektetni.”[98]

Remélhetőleg, akár már a közeljövőben is más szelek fújnak majd az itthoni politikai döntéshozatalban, hisz észre kellene már vennünk, hogy – szó szerint – százával készülnek a szélturbinák a németeknél.[99]

A működési elv

Ki ne ismerné a hagyományos szélmalmokat? Az ember már jóval az ipari forradalom előtt is használta ezen építményeket, hisz a széllel meghajtott lapátok adta mechanikus energia abszolút alkalmas volt az ember legalapvetőbb élelmiszer alapanyagának, a gabonának a megőrlésére.

Mivel az elv adott volt, a XX. század embere könnyedén átvette a technológiát a modern szélerőművek energiatermeléséhez. Kedvezett ezen zöldenergia hasznosításához az is, hogy akár vízre (pl. tengerre), akár szárazföldre telepíthetővé vált. Oda, ahol (jobban) fúj a szél. Európában a szélerőművek emelésének már nagy hagyománya van, míg a világ más részein csak most kezdik bevezetni a technológiát.

„A kimondottan energiatermelési céllal épített szélerőművek az 1950-es években jelentek meg Angliában, majd Dániában. Ezek kicsi, 100-200 kW teljesítménnyel üzemeltek, viszont a technológia fejlődésével egyre nagyobb teljesítményű erőműveket lehetett építeni. Napjainkban nem ritka már a 2 500 kW (2,5 MW) teljesítményű erőmű sem. Az optimális magassága egy szélerőműnek 20 és 300 méter között van. Ebben a magasságban fúj a legegyenletesebben a szél, ebből kifolyólag a leggazdaságosabban hasznosítható (a szél mozgását nem zavarja a domborzat, erdők, egyéb tereptárgyak).

A szélerőművek üzemelhetnek szigetüzemben is, amikor nincsenek hálózatra kötve, csupán a helyi igényeket elégítik ki. Ebben az esetben a feleslegesen tárolt energiát akkumulátorokban lehet tárolni, vagy az áramot vízbontásra használni, és a hidrogént üzemanyagként később energiatermelésre felhasználni. A másik mód, amikor elektromos hálózatra vannak kötve és közcélú a felhasználása.

A szél erejét nem csak villamos energiatermelésre, hanem munkavégzésre is fel lehet használni. Ennek legismertebb módozata a vízszivattyú működtetése szélkerék segítségével,[100] vagy levegőztető berendezés üzemeltetése szennyvíztelepeken.

Magyarország első elektromos hálózatba integrált szélerőműve Budapesthez közel egy Kulcs nevű településen 2001-ben épült fel 600 kW-os teljesítménnyel. Azóta örvendetes módon megszaporodtak az országban, és a technikai fejlődésnek köszönhetően manapság már azokon a helyeken is megtalálhatóak, ahol alacsonyabb az átlagos szélsebesség. Az ország szélenergia termelésre leginkább alkalmasabb szeglete egyébként hazánk északnyugati része, a Kisalföld térsége, ahol napjainkban már elég sok szélerőművet lehet látni (pl. Mosonmagyaróvár, Mosonszolnok, Sopronkövesd, Nagylózs).”[101]

Azokban az országokban, ahol óriási az energiafogyasztás, nagy lendületet kapott egész szélfarmok felépítése. Így például az Egyesült Államokban a Stateline Wind Project-nek több mint 400 turbinája termeli az áramot.

Szélturbinák azonban bármely kistelepülés mellé is emelhetők. Ez a tendencia figyelhető meg hazánkban is, Mosonszolnokon. A 600 fős, német kisebbség által is lakott község energiaellátásába 12 torony segít be. A kilenc milliárd forintra rúgó beruházás költsége a tervek szerint 13 év alatt térül meg. Annak ellenére, hogy a kilenc milliárd forint első olvasatra soknak tűnhet, érdemes elgondolkodni azon a tényen, hogy egy átlagos szélturbina éves szinten körülbelül százmillió forint bevételt képes produkálni. A megtermelt áramért a Magyar Villamos Művek köteles fizetni, így nyilvánvaló, hogy a befektetés, ott, ahol jól és egész évben fúj a szél, akár extraprofitot is hozhat hosszú távon.

Mindemellett a szélenergia, ha lehetséges, kombinálandó a napelemek adta energiával is. Törökszentmiklóson elsőként a Bercsényi Miklós Katolikus Gimnáziumban valósult meg a napelemes-szélgenerátoros rendszer. A beruházás közel 15 millió Ft, melyhez 9 millió Ft európai uniós támogatást nyert az önkormányzat. A fennmaradó önrészt az Egri Érsekség, mint az iskola fenntartója átvállalta. A költségek 20 év alatt térülnek meg, de a rendszer bármikor tovább bővíthető. Bencsik János államtitkár pozitívan értékelte a megújuló energia előtérbe helyezését, mert nagyon fontos az energiával való takarékoskodás és az emberek szemléletformálása e téren. Itt a kettő összekapcsolódik, hiszen a gyerekek a rendszer által termelt energiát nyomon követhetik az iskola aulájában elhelyezett nagyméretű kijelzőn.[102] A kezdeményezés példaértékű, modellül szolgálhat más oktatási intézmény számára is.

A szélenergia ellenzői

A szélenergia ellenzői két aspektusból közelítik meg a kérdést. Sokan esztétikai problematikát látnak az óriási tornyokban, melyek szerintük elcsúfítják a környezetet. Mások madarakat veszélyeztető megoldást látnak a zöld technológia terjedésében, mely a már egyébként is mindenhol fogyóban lévő állatfajok felesleges pusztítását látják a technológia alkalmazásában. Ha figyelembe vesszük azon érveiket, hogy napenergiával, akár házi naperőművekkel is lehet elég zöld energiát termelni, el lehet gondolkodni azon, mely alternatív energiával kell kiváltani a szénhidrogéneket úgy, hogy egy régi probléma megoldásával ne okozzunk egy újat. Harmadrészt arra is felhívják az ellenzők a figyelmet, hogy szemben pl. Dániával, Magyarország mérsékelten szeles terület, így olyan méretekben eleve nem lehet gondolkodni, mint akár már tőlünk nyugatabbra, Ausztriában. Ezért szerintük inkább más alternatív energiákat kell ab ovo előnyben részesíteni.

A vízenergia

A vízenergia felhasználása napjainkigAz ember az ókortól hasznosítja a víz energiáját. A folyamvölgyi kultúrák (pl. Egyiptom) már biztosan használták vízemelésre a vízikereket, később pedig a gabona őrlésére a vízimalmot a görög-római kultúra éppúgy, mint keleten Kína. A középkortól kezdve a világon mindenhol elterjedtek a malmok, számos változatuk ismert.

„Angliában a XI. században már 5000 vízimalom működött.”[103]

A XIX. és a XX. század fordulója

„A 19.-20. század fordulóján a vízturbinák elméletének és gyártásának fejlődése lehetővé tette, hogy sok vízimalomban a felújítások során a régi vízkereket a sokkal jobb hatásfokú és így ugyanazon adottságok (vízhozam, esés) mellett nagyobb teljesítményű vízturbinára cseréljék. Különösen népszerű volt erre a célra az egyszerűen és olcsón gyártható Bánki-turbina^.[104]

Ennek ellenére az olcsó és mindenütt elérhető elektromos áram a vízimalmok jelentőségét erősen visszavetette a XX. században. Ma sok vízimalmot technikatörténeti jelentősége miatt felújítanak és a közönség számára is látogathatóvá tesznek.”[105]

Vízerőmű vázlata

A-víztározó,

B-gépház,

C-vízturbina,

D-generátor,

E-vízbevezetés,

F-frissvíz csatorna,

G-villamos távvezeték,

H - folyó

A vízerőművek

1896-ban megépült az első modern vízerőmű a Niagarán, természetesen az univerzális köztes energiahordozót, az elektromos áramot termelve. A vízerőművek építése nagyon költséges, hiszen sok millió köbméternyi földet kell megmozgatni. Valóságos földrajzi átrendezést kell végezni a tájon: gátakat, csatornákat kell építeni, sokszor egész falvakat kell áttelepíteni, mert területük a felduzzasztott vízszint alá kerül. Így történt ez például Veliko Golubinje városkájával is a Vaskapuban, és ismeretes, hogy az asszuáni vízerőmű építésekor az elárasztásra ítélt területről csak hatalmas nemzetközi összefogással sikerült megmenteni a régészeti kincseket. A vízerőművek építése legtöbbször csak akkor gazdaságos, ha egyszerre több előny is származhat belőlük: öntözőmű, árvízvédelem, megbízható hajóút, üdülőkörzet létesül. Nem meglepő tehát, hogy a vízenergia kihasználása elsősorban a gazdaságilag fejlett országokra jellemző.[106]

Az asszuáni gát

Az asszuáni gát példáján látszik legjobban, hogy a vízierőművek üzembe helyezése milyen problémákkal jár, és hogy pusztul az erőmű környezetében a természet. Mióta világ a világ, a Nílus Völgye, és az ottani mezőgazdaság mindig az évente kiáradó folyó hordalékára épült, mely a gát megépítésével gyakorlatilag megszűnt. Az egybefüggő nagy vízfelületről a meleg miatt jóval könnyebben elpárolog a víz, mint eddig, így öntözésre egyre kevesebb víz áll rendelkezésre, ennek ellenére újabb és újabb földterületeket vonnak mezőgazdasági művelés alá. Az állandó öntözés szükségszerű velejárója a szikesedés, illetve az is, hogy az egyre jobban kizsigerelt föld csak egyre rosszabb terméshozammal, és rosszabb minőségű terméssel szolgál, mint korábban. Ezen az se segít, ha folyamatosan műtrágyázzák a földet, hisz a természetes humuszt nem képes pótolni. Ráadásul a műtrágya a növényvédőszerrel együtt bekerülve az ökoszisztémába, csak pusztítja a már amúgy is víz alá került élővilágot a deltatorkolatban. A halászható halfajok száma körülbelül az egyharmadára zsugorodott az elmúlt 50 évben. A megemelkedett vízszint és a lelassult folyóáram miatt emelkedik a víz hőmérséklete is, mely egyes fajok elszaporodásához vezethet. Ilyen például a mérgező vegyületeket termelő kékalga.

A felborult vízháztartás kedvezőbb élettér kialakulását eredményezheti egyes rovarok, például a maláriát terjesztő szúnyog számára is.

A bekövetkező környezeti károk ellenére a világon mindenhol épültek erőművek az elmúlt 50 évben. Hagyományosan listavezetők a skandináv országok, de élvonalbeli áramtermelőnek számít Svájc és Olaszország is. Ezen fejlett országok mellett óriási az energiaéhség (természetesen) az Egyesül Államokban (Hoover-gát) és Kínában is, így ott is hatalmas erőművek épültek az elmúlt évtizedekben (pl. Három-szurdok gát, Longtan gát, Laxiwa gát). A versenyben nem akar lemaradni Oroszország, Brazília, Németország, sőt, Kongó sem.

Az erőművek megépítése sok esetben együtt jár társadalmi hatásként a lakosság kitelepítésével is. „A villamosenergia-termelés bővítése érdekében a sarkvidéki Norvégia lappjait is megbolygatták egy folyó szabályozásával. Egy lapp, akit azzal vádoltak, hogy törvénybe ütköző módon tiltakozott a folyónál, a bíróságon kijelentette, hogy a folyó érintett szakasza „az ő lényének része volt.”[107] Mindez azt jelenti, hogy ha az embernek el kell hagynia szülőföldjét, minden elveszhet benne, kiszürkülhet, homálytalan semmivé válhat, ahogy ezt az idézet is szemléletesen érzékelteti. Ennyire fontos lehet tehát az ember és a környezet kapcsolata. (Főleg olyan természeti környezetben, mint amilyen Lappföld, ahol nap mint nap rabul ejti az embert a természet szépsége.)

Hazai erőművek

Magyarországon a Kárpát-medence sík területén jelentéktelen a folyók esése, így nagyobb vízierőművek nem építhetők. Ugyan majd egy tucat erőmű található az országban, csak a tiszalöki és a kiskörei emelhető ki közülük, melyek már a II. világháború után épültek.

Specifikus erőművek

Árapály erőmű

Specifikus erőműnek számítanak a – tározók nélkül épült – létesítmények. Ilyenek például az árapály erőművek, vagy az áramlatokat kihasználó erőművek is. Előbbi egyszerű elven működik, a dagálykor befolyó vizet, ha elérte a tetőpontját, zsilippel lezárják, és úgy engedik vissza, hogy az közben megforgatja az áramtermelésre használandó, gátba épített turbinákat. Alapvető probléma az ilyen létesítményeknél, hogy hatalmas összeget emészt fel a megépítésük, egyébként pedig megváltoztatják a tengervíz áramlásának az irányát, és károsítják a partok élővilágát.

Hogy a problémák (részben) kiküszöbölendők lehessenek, „Észak-Írország partjainál épült meg, és 2008 nyarán már működésbe is lépett a világ legnagyobb árapály turbinája, amely 1,2 megawatt termelésére képes, és ezer háztartás áramellátását teszi lehetővé.

Működési elve hasonló a szélerőművekéhez, s a két rotor lapátjai is olyanok, mint a szélturbinák forgólapátjai. A szél fizikája lényegében megegyezik az árapály mozgás fizikájával. A különbség az, hogy a víz sokkal sűrűbb, mint a szél, ezért az árapály erőműnek masszívabbnak kell lennie.”[108]

A víz alatti turbinák egységenként a 750-1500 kW teljesítmény leadására képesek. Az elképzelések szerint sorokba, vagy ''farmokba'' telepítik majd őket, hasonlóan a szélturbinákhoz. A legtöbb megvizsgált partszakasz megfelelő méretű akár több száz turbina üzemeltetéséhez is.

Független szakértők környezeti hatástanulmánya igazolta a mérnökök állítását, miszerint a technológia nem jelent fenyegetést a halakra és tengeri emlősökre. A rotorok lassan forognak (10-20 fordulat percenként), míg a hajók propellereinek körülbelül 10-szer nagyobb fordulatszámuk van. Ráadásul a hajók még mozognak is ellentétben a tengerfenékhez rögzített turbina egységekkel. Annak a kockázata, hogy a rotorlapátok összeütközzenek tengeri élőlényekkel, rendkívül kicsi, azt is figyelembe véve, hogy azok a tengeri állatok, amelyek ilyen gyors áramlású helyeken élnek, kiválóan úsznak, így minden esélyük megvan arra, hogy elkerüljék az ütközést.

Az MCT által fejlesztett árapály erőműveknek további nagy előnye, hogy modulrendszerűek, így lerövidíthető a beruházás és a megtérülés közötti időszak. A nagy erőművi rendszerek (pl. duzzasztógátak, nukleáris erőművek) esetében ez az idő akár több év is lehet. Az árapály turbinák tervezett élettartama meghaladja a 20 évet. A mérnökök szerint a főtartó szerkezet akár több évtizedet is túlél, ha gondoskodnak a megfelelő védelemről. Ennek érdekében a rendszer főbb elemeit katódos védelemmel látták el, a rotor pedig üveg és szénszál erősítésű kompozit anyagból készült, ami jobban ellenáll a tengervíznek.”[109]

Tengeráramlat-erőmű

Egyelőre csak tervezőasztalon létezik a tengeri áramlatok energiatermelésre való felhasználása. 2008-ban ugyanis felröppentek a hírek, miszerint a Golf-áramlat erejét felhasználó víz alatti erőművek épülhetnek Floridánál az Atlanti-óceánban. A tervek tetszetősek voltak, hisz a „48 kilométer széles áramlat tíz atomerőmű termelésével felérő tiszta, környezetbarát energiával szolgálhat, és Florida állam áramigényének legalább harmadát fedezheti.”[110] Ezek a számok pedig éppen elég érvet jelentenek, ha Amerika energiaéhes világára gondolunk. Vannak viszont ellenérvek is. Kétségtelen tény, hogy egy ilyen erőmű felépítése jóval drágább lenne, mint például egy hagyományos szélerőműé, ugyanakkor a megújuló erőforrás éjjel-nappal termelné az áramot. A tervek így egyelőre tervek maradnak.

[1] l. Olajos Péter: Konzervatív zöldség – Politikáról, gazdaságról jövő időben, L’Harmattan, 2011
[2] l. Nagy ugrás visszafelé, múlt-kor.hu, 2011. augusztus 22. -

[110] l. 102-es lábjegyzet