Meskó Attila

Van-e jövőjük a megújuló energiaforrásoknak?

I. A megújuló energiaforrások

Az Európai Unió nemrégiben határozta el, hogy a megújuló energiáknak 20 %-ban kell szerepelniük 2020-ban, és ugyanakkor a széndioxid kibocsátását 20 %-kal csökkentik az 1990-es szinthez képest. Mindezt komoly tanulmányok előzték meg, melyek felhívták a figyelmet arra, hogy a klímaváltozás nem elmélet, a klímaváltozás itt van és kárt fog okozni nekünk, tehát végre itt az idő, hogy ne csak beszéljünk, hanem cselekedjünk.

A megújulók energiaforrások a víz-, a biomassza-, a szél-, a nap- és a geotermikus energia.

1. ábra

biomasszára

2. ábra

3. ábra

A biomassza-felhasználás tehát nagyon jelentős potenciál a fosszilis energiahordozók kiváltásában. (3. ábra) Magyarországon szintén fontos, hogy az agrárium ne csak élelmiszert, ne csak gyógyszert, ne csak ipari alapanyagot, hanem akár energiát is termeljen. A biomassza-potenciál a világon néhány százmillió tonna olaj kiváltásához lesz elegendő.

A szélenergia hasznosítására már háromezer éve használnak szélmalmokat, ezek már Magyarországon is több száz éve működnek. A szélerőmű ezeknek egy továbbfejlesztett változata, amely nem csak mechanikai munkát végez, hanem elektromos energiát is generál. A legnagyobb ilyen erőművek 1-10 megawatt teljesítményűek (4. ábra). Szélerőműveket tengerpartokon, fennsíkokon érdemes építeni, ahol a széljárás megfelelő az erőművek telepítéséhez. Mindenesetre a telepítést komoly vizsgálódásnak kell megelőznie. Magyarországon a szél átlagsebessége 1,5-2,5 m/s, ez nem jelenti azt, hogy nincsenek időnként nagyon nagy viharok, de stabilan, állandóan ilyesmire lehet számítani. Ez messze van az ideális értéktől, a 6-7 m/s-os csúcsértéktől (5. ábra).

4. ábra

5. ábra

Szélerőművek terén az Európai Unióban Németország vezet, utána következik Spanyolország és Dánia (6. ábra). Kapacitás tekintetében is Németország az első. A különböző országok összességében 30 ezer megawatt teljesítményt termelnek, ha minden kapacitást kihasználnak. Ez az adat nagyon szép, de önmagában nem oldja meg a problémákat (7. ábra).

6. ábra

7. ábra

Következő lehetőségünk a Nap energiájának hasznosítása. Ha egy kicsit visszatekintünk a múltra, azt is mondhatjuk, hogy a Napnak köszönhető szinte minden, mert a fosszilis tüzelőanyagok, amelyeket most használunk - a szén, az olaj és a gáz - is a Napnak köszönheti a létét, meg azoknak a kedvező geológiai folyamatoknak, amelyek révén az eltemetett szerves anyagból több millió vagy százmillió év alatt szén, olaj vagy gáz alakult ki, melyek meg is őrződtek.

A napenergia közvetlenül vagy közvetve alkalmazható. Az elnyelt sugárzási energia elektromos vagy hőenergia formájában hasznosul. A közvetlen alkalmazásnál a hőenergiát melegítésre, az elektromos energiát mechanikai munkavégzésre vagy egyéb célok elérésére használhatjuk. Közvetett felhasználás történik, amikor a nyert energiát egy bizonyos idő elteltével kívánjuk alkalmazni. Ekkor a nyert elektromos vagy hőenergiát tárolni kell (pl. a villamos energiát akkumulátorokban vagy a hőenergiát víztárolókban).

8. ábra

Az USA kutatóinak tapasztalata szerint a napenergia hasznosításával a családi házak fűtési energiaszükségletének mintegy 80-85 %-át lehetne biztosítani az egyenlítőtől a 45. szélességi fokig terjedő napsütéses övezetben.

9. ábra

A napenergiát hasznosító berendezések jelenleg még költségesek a hagyományos berendezésekhez képest. Ez a többletköltség azonban az üzemelés során megtérül. A megtérülés időtartama a hagyományos energiafajták árától függ: magas árak mellett a napenergiát hasznosító berendezés hamarabb válik gazdaságossá. A napenergiát hasznosító berendezések elterjedése elsősorban a technikai fejlődéstől és a gazdaságosságtól függ, a kérdésnek azonban politikai és társadalmi-szemléleti vonatkozásai is vannak. Mindenesetre vannak olyan országok, például Németország, ahol nagyon jelentős a gyártás és az alkalmazás is, de ugyanilyen Görögország vagy Portugália is (9. ábra).

A geotermikus energia egy kicsit más, mint a fenti típusok: "részben megújulónak" nevezzük, és a föld belsejében keletkező radioaktív bomlás biztosítja számunkra.
Lényegében kétféle geotermikus energiafelhasználás létezik. A geotermikus erőművekben villamos energiát tudunk előállítani (10. ábra). Ez a megoldás Olaszországban van jelen csupán jelentősebb mértékben az Európai Unióban (11. ábra). A másik fontos felhasználás a hőszivattyú. Ez a kis hőmérséklet-különbségeket használja ki, és hűtésre, fűtésre egyaránt alkalmazható. Ezen a területen Svédország vezet, de a hőszivattyúk alkalmazása Németországban és Franciaországban is nagyon jelentős. Fontos megjegyezni, hogy ezt a lehetőséget nekünk is sokkal jobban ki kellene használni. Svédországban, Kanadában már minden új ház így épül. Egy kis energiabefektetéssel, elektromos árammal lényegében a környezet hőjét használják ki, azt a kis hőkülönbséget, ami a belső és a külső tér között van. Ezek a berendezések milliós nagyságrendben működnek már. Csak Ausztriában 13 hőszivattyúkat gyártó üzem van. Elterjedésében nagyon fontos az állam szerepe, tudniillik ha valamilyen adókedvezménnyel, hosszú távú hitelekkel segítenék, bizonyára nálunk is sokkal többen alkalmaznák.

10. ábra

11. ábra