Megújuló energiaforrások

Energia és környezetvédelem

Cikksorozatunk második részében betekintést nyerhetnek a megújuló energiaforrások fajtáiba, történetükbe és megismerkedhetnek főbb felhasználási területeikkel is.

Kezdjük a globális klímaváltozásokkal!
A Föld légkörének összetétele és klímája a földtörténet folyamán sokat változott. A fosszilis energiahordozókat körülbelül 200 év óta az emberiség egyre gyorsuló ütemben égeti el, alárendelt mértékben pedig a vegyipar alapanyagaként hasznosítja. Emellett ugyancsak gyorsuló ütemben folyik a föld erdőségeinek irtása részben elégetés, részben ipari hasznosítás céljából.
A megújuló energiaforrások alkalmazásával foglalkozó kutatások az 1970-es évek végén a második energiaár-robbanást követően kezdődtek el. A kifejlesztett, korszerű nagyüzemi biomassza tüzelési rendszerek az egyes országok agrártermelési, helyi ipari, illetve kommunális szféráiban széles körben elterjedtek. A bonyolultabb és költségesebb technológiák kifejlesztése azonban megtorpant, mivel az energiaárak alacsony szinten stabilizálódtak a nemzetközi piacon. Az elmúlt évtizedekben azonban újra fokozottan előtérbe kerültek a megújuló energiaforrásokat hasznosító technológiák fejlesztése, a világszerte egyre nagyobb gondot okozó környezetvédelmi problémák miatt. A fejlesztések előtérbe-kerülésének másik oka a Nyugat-Európában termelésből kivont termőterületek hasznosításának és a falusi lakosság helyben tartásának célja volt. Az élelmiszertermelésből kivont szántóterületek aránya a fejlett ipari országokban eléri a 20%-ot.
A biomassza a szén, a kőolaj és a földgáz után a világon jelenleg a negyedik legnagyobb energiaforrás. Világátlagban a felhasznált energia 14 %-át, fejlődő országokban 35 %-át biomassza felhasználásával nyerik. A biomassza valamely élettérben egy adott pillanatban jelen levő szerves anyagok és élőlények összessége.

Hazánkban a megújuló növényi biomassza mennyisége szárazanyagban kifejezve a fő- és melléktermékekkel együtt 55-58 millió tonna. Energetikai célra megfelelő körülmények között 6-8 millió tonna szerves anyag lenne hasznosítható (minimálisan pedig 3-4 millió t) a 25-26 milliót mezőgazdasági, valamint 1-2 milliót erdőgazdasági melléktermékből. Ahhoz, hogy ez a hasznosítás nagyobb arányú illetve hatékonyságú legyen, megfelelő ökológiai, gazdasági és műszaki feltételeknek kell rendelkezésre állniuk.A megújuló energiaforrások általában közvetlenül vagy közvetett módon a Napból származnak. Közvetlen módon a napenergiát alapvetően három területen hasznosíthatjuk: a napkollektorokat a fűtés és használati melegvíz készítés területén, napelemeket elektromos áram előállításához, valamint az építészetben (ún. passzív napenergia-hasznosítás). Közvetett módon a napenergiából származik a szél- és a vízenergia, valamint a biomassza is. Magyarországon a napos órák száma 1900-2200 óra/év (földrajzi fekvéstől függően), vagyis jobb adottságokkal rendelkezik, mint Hollandia, Dánia, Németország vagy Ausztria, melyek ma világviszonylatban vezető helyen vannak a napenergia-hasznosítás terén.

A szélenergia alkalmazásáról szinte mindenki tudja fújni az alkalmazások sorát:
A holland szélmalmokat, a texasi szélkerekeket, a hatalmasra nyúló szélturbinákat, a széltől duzzadó vitorlákkal támadó kalózhajókat a vasárnap délutáni tv-műsorból. Majdnem minden történelmi korban használták a szélenergiát. Persze évszázadokkal ezelőtt a szél által termelt villamos áramnak nem sok hasznát vehették volna, de ügyes mesteremberek már akkor is rájöttek, hogyan lehet a fuvallatokból "kifogni a szelet".Napjainkban persze a főszerepet a villamos energia előállítása kapta, és ez a megoldás is rendkívül széles palettát tudhat már magának a "háztáji" alkalmazástól kezdve a hatalmas teljesítményú tengeri szélerőművekig.
A szélenergia alkalmazása a gőzgép felbukkanásával jó időre feledésbe és füstbe merült. Legendáját csak az utóbbi két évtizedben támasztották fel, a reneszánsz oka a megújuló energiákhoz való visszatérésben keresendő.

Teljesen azért a két időszak között sem tűnt el, megközelíthetetlen vidékeken, az USA-ban, Ausztráliában például vízszivattyúzáshoz mindig is használtak szélkerekeket.
Alapvetően két csoportra oszlanak a turbinák alkalmazás szempontjából; egyrészt az otthon "háztáji"-ban telepíthető kis szélturbinák, másrészt a nagy teljesítményű, többnyire parkokba szervezett berendezések. Ez utóbbiakat igen gyakran sekély tengerekbe-óceánokba telepítik (off-shore wind park).

A víz energiáját az emberiség már a történelmi időkben is használta. A régi kultúrákban, Kínában, Egyiptomban és Mezopotámiában leginkább a vízkerekeket alkalmazták a mezőgazdasági területek öntözésére és ivóvíz ellátásra. A római időkben jelentek meg a vízimalmok; az úszó hajókra felépített úszómalmok, amik gabonát őröltek, csakúgy, mint part menti társaik. Felhasználták a vízkerekek forgási energiáját a kovács- műhelyekben kalapálásra és fújtatásra, a fűrészmalmokban a faanyag darabolására. Később a bányákból is a víz energiájával szivattyúzták ki a talajvizet. A vízimalmok ideje a gőzgépek megjelenésével (1765) áldozott le.

A vízenergia hasznosítás reneszánsza 1830-tól köszöntött be, ekkor jelentek meg az első vízturbinák és szorították ki a vízkerekeket. A turbinák a nagy esésű és nagy energiájú vizet is tudták hasznosítani, és 1866-tól, a Werner von Siemens által megépített generátor segítségével villamos árammá tudták alakítani mozgási energiájukat.
A villamos ipar fejlődésével párhuzamosan a vízenergia alkalmazása is folyamatosan bővült, modernizálódott. 1882-ben New York-ban megépíti Thomas Alva Edison az első elektromos művet, ugyanebben az évben Nicola Tesla felfedezi a váltóáramot. Az első váltóáramú erőművet is ő álmodja a Niagarára, mely 1896-ban áll üzembe. Világszerte a '80-as évekre a kis erőművek nagy részét (csak Németországban 50,000 berendezést) bezártak az olcsó fosszilis energiáknak "köszönhetően". Napjainkban megváltoztak a trendek, a megújuló energiák lassan előtérbe kerülnek, a régi malomvíz csatornákat rendbe teszik, a berendezéseket kicserélik, és egyre több kis erömű kezdi meg ismét a villamos energiatermelést.

Tágabb értelemben véve, geotermikus energiának nevezzük a Föld belsejében keletkező, a földi hő-áramban meghatározott szintig feljutó és ott a kőzetekben, illetve a pórusvízben tárolódó termikus energiamennyiséget.
Szűkebb értelemben a felszín alatti víz hőtartalmában rejlő energia ui. a geotermikus energia jelenleg gazdaságosan csak hévíz közvetítésével hasznosítható, amit a víz nagy hő-kapacitása tesz lehetővé. A hőhasznosítás leggyakoribb, hazánkban is igen elterjed módszere a mély tárolókban található termálvíz hasznosítása. A másik ritkább, részben még kísérleti fázisban levő hasznosítási mód a mélységi hőbányászat (DHM=Deep Heat Mining). A geotermikus energia határterületének, speciális esetének tekinthető az ún. földhő. Ez hőszivattyúkkal hasznosítható, alacsonyabb hőmérsékletű, sekély mélységben található tározott hőmennyiség.Sorozatunk jövő heti, záró darabjában bemutatjuk Önöknek azokat a pályázati lehetőségeket, melyek az energetika és a környezetvédelem területén kiemelt szereppel rendelkeznek és lehetőséget adnak arra, hogy a hatékony energiagazdálkodás elvét a gyakorlatba is átültethessék – pályázati források segítségével
Rencsisovszki Beatrix
Energetikai és környezetvédelmi szakértő

Forrás: Árindex Kft.



Kérdése van a cikkhez? Írja meg a Ezt a címet a spamrobotok ellen védjük. Engedélyezze a Javascript használatát, hogy megtekinthesse. e-mailcímre!

Szeretne díjmentesen konzultálni szakértőinkkel? Érdekli, hogy lehet ezt gyakorlatba ültetni a saját cégében?

Cégtárunk tagjaként erre IS jogosult egész évben! Részletekért kattintson ide →

További cikkeket a témában a "Vezetői túlélőcsomag" rovatunkban olvashat →