Energia 4.0

A jövő energiája

Szélenergia: a dán csoda

2019. november 28. 09:00 - energia4.0

Dánia a globális éllovas a szélenergia felhasználásában, már ma is több mint 40 százalékban széllel fedezi az áramigényét, de hamarosan meglehet az 50 százalék is. Összehasonlításképpen: Magyarország energiatermelésének csak egy százaléka a szélenergia. De vajon miért ennyivel nagyobb a dánoknál a szél szerepe?

Hagyományok, kiváló üzleti modell, megfelelő ösztönzők, társadalmi konszenzus és persze sok jó szél – sok minden kell egy jó nemzeti szélenergiapiachoz. Ebben Dánia a világbajnok, de vajon miért?

Nézzünk először pár adatot az európai szélenergiáról! Nem meglepő módon, nincsen minden uniós országban szélpark, vannak például olyan apró államok, ahol elég furcsán is néznének ki a turbinák, de nem kapott még rá erre az energiaforrásra például a szomszédjaink közül Szlovákia, Szlovénia, ahogy egyébként a „tengeri”, vagyis elég szeles Málta sem. Ezekben az államokban vagy egyáltalán nincs, vagy csak nagyon kísérleti a program.

kepkivagas1_1.PNG

A listavezetők

Ugyanakkor Dániában már az áramfogyasztás 41 százalékát a szél adja, ez globálisan is piacvezető arány. Szintén nagyon fontos a szél Németországban, amely ország ugyan arányaiban még csak az energiaigényének az ötödét látja el szélből, de mivel sokkal nagyobb piac, így mérete folytán ő a legnagyobb európai szélenergia-termelő. Sőt. globálisan is dobogós, csak Kína és az Egyesült Államok rendelkezik nagyobb kapacitásokkal. Európában kiemelkedő még Spanyolország, az Egyesült Királyság, Portugália és Írország termelése is.

Magyarországon régóta változatlan a beépített kapacitások összesített mérete, amelynek elsősorban szabályozói okai vannak, a teljes kapacitás körülbelül az áramfogyasztásunk egy századát fedezi.

Min múlik?

Az Európai Unióban nagyjából négy elem határozza meg, hogy hol mennyire erős a szél szerepe:

  • a hagyományok,
  • a természeti adottságok (szélerősség, a szél változékonysága és a tengerek adta lehetőségek),
  • a szabályozás, beleértve az elérhető támogatásokat,
  • illetve a hálózatok helyzete.

Ha ezeken a szempontokon végigmegyünk, akkor a sokak által megsüvegelt, igaz néhányak által újabban megkérdőjelezett dán csoda rögtön érthetővé válik.

A hagyományok: Paul la Cour

A globális szélenergiapiac legfontosabb technikai vívmányaiért minden évben kiosztják a Poul la Cour-díjat. Talán a szakmán kívül kevesen tudják, hogy a névadó egy dán polihisztor (tanár és feltaláló) volt, aki 1846 és 1908 között élt.

Eleinte a távíró érdekelte, de végül a korai szélenergia-hasznosításban érte el legnagyobb sikereit. Ha úgy vesszük, a szél energiáját már évszázadok óta használta az emberiség, elég, ha a vitorláshajókra, vagy a szélmalmokra gondolunk, de Poul la Cour találmányai révén közelített a tudomány ahhoz, hogy a szél erejéből elektromosság legyen.

Igen, a szélenergia hasznosításának már több mint száz éve is voltak olyan felfedezései, amelyeket a mai szélparkokban hasznosítanak. A dán hagyományok sokat segítettek abban, hogy a hetvenes években az addig szénintenzív országban indult el az első igazán tudatos szélprogram. A levegőszennyezés már érdekelte a dánokat, és Csernobil után atomellenes törvényt fogadott el az ország.

kepkivagas2_2.PNG

Természeti környezet: egyenletes szél, sekély tengerek

Fújjon sokat a szél! Ennyire egyszerűnek tűnik, hogy mitől ideális egy terület a szélenergia szempontjából. Valójában a szél fontos, de nagyon sokat számít az állandó szélirány, a tervezhető, kiszámítható szélerősség, vagyis az egyenletesség. Dániában nem kifejezetten erős a szárazföldi szél, de az ország nyugati partjainál és a keleti szigeteken jellemzően egyenletes. Ez nagy előny, ahogyan az is, hogy a dán partoknál sok az alig 10 méter mély, de szeles tengerszakasz. Itt érdemben erősebb a szél, de szintén egyenletes, a sekély víz miatt nem sokkal drágább a tengeri telepítés a szárazföldihez képest.

Szabályozás: komoly társadalmi támogatás

Van, akinek tetszik, de sokaknak nem. Mármint a szélerőmű. A szélturbinák látványa ellen sokszor indul társadalmi ellenállás, a projektek egyik legfontosabb részévé vált a meggyőzés. Dániában szerencsére olyan régóta az energiapolitika sarokpontja a szél, hogy néhány problémás esetet leszámítva, a lakosság és a szabályozás támogató volt.

Ebben biztosan segített az is, hogy negyven éve kiváló dán cégek kezdtek el a szélturbinákat gyártani, elsősorban a Vestas, és emiatt a dán ipar is sokat profitál az ágazatból, ma is a dán cégek adják el a legtöbb szélturbinát világszerte.

Az elmúlt években amúgy Európa-szerte volt egy kis törés, az Európai Bizottság csökkentette az állami támogatásokat és olyan modelleket alakított ki, hogy piaci alapon is működőképes legyen a szélenergia, emiatt csökkent a szélerőmű-üzemeltetés jövedelmezősége.

Valamelyest a megújuló energia beruházásokon belül is csökkent így a szélarány, de Dánia kiváló a sokféle szélenergiához kapcsolódó költség (földbérlet, finanszírozás, építés, karbantartás, üzemeltetés, biztosítás) tekintetében.

Vezeték: export és kiegyenlítés

Egy kifejezetten a szélre alapozott áramrendszerben problémát okozhatna a szél időjárásfüggő változékonysága. Dánia nagy szerencséje, hogy nem kell nagyon sok kiegyenlítő erőművet működtetnie, mert olyan nagy transzeurópai vezetékekre csatlakozik, amelyek elbírják a dán szél volatilitását. Sőt, ha kell, időszakosan az ország importálni is képes áramot, miközben a csúcstermelés idején ő az exportőr.

A közös rendszerek miatt még a mai napig sem jellemző, hogy Dániának csúcsterhelésű erőművet kellene telepítenie, de a kérdés azért fennállhat, ha tovább nő a szél szerepe.

Nem könnyű másolni

Mindent egybevetve Dánia szerepe a szélenergiában nem véletlen, hanem hagyományokon, konszenzuson alapszik és a puszta energiatermelésen kívül az is számít, hogy kialakult egy iparági klaszterszerep is Dániában, ami különösen értékessé teszi a rendszert. Más országokban ugyanezek az adottságok nem feltétlenül állnak rendelkezésre, így a dán csoda nem másolható, ugyanakkor az, amit az ország egy ügyesen kiválasztott megújuló forrásnál elért, tényleg példaértékű.

65 komment

Elektromos autó kontra belsőégésű motor: mekkora is az a bizonyos ökolábnyom?

2019. november 14. 09:28 - energia4.0

Mennyivel kevésbé terheli a környezetet egy elektromos autó, mint egy hagyományos? Nem könnyű kérdés, mert mindenkinek megvan a maga hite és az ezt alátámasztó statisztikája. Az egyik értelmezés szerint óriási a különbség, a másik szerint pedig nincs is érdemi differencia. Minden számsor igaz lehet párhuzamosan, de sokan elfeledkeznek egy kulcskérdésről: nem mindegy, hogy mikor és milyen forrásból töltjük fel az akkumulátort.

Elektromos autó még viszonylag kevés van a világban, de ez a hajtási technológia vélhetően már nyert. Egyre inkább közös tudásunk, hogy ez lesz a jövő. A neves gyártóspecialisták mellett már a hagyományos autógyártók is erre a hajtásra figyelnek, sokat fejlesztenek, az elektromos autó ugyanúgy állandó téma ebben az iparban, mint az önvezető autó, vagy a fejlett autómegosztások (carsharing).

kepkivagas2_1.PNG

Exponenciális növekedés 

Egy nemrég megjelent iparági riport azt is bemutatta, hogy a globális elektromos autó flotta nagysága már meghaladta az 5 millió járművet, és ebből egyedül 2018-ban 2 millió új autó került forgalomba.

Kína a világ legnagyobb elektromos autó piaca, amelyet az Európai Unió és az Egyesült Államok követ. Ha pedig a penetrációt nézzük, akkor Norvégia az éllovas, itt a legnagyobb az elektromos autók piaci részesedése a teljes flottához viszonyítva. Miközben a világban még 1 százalékot sem tesz ki az elektromos autók aránya, addig a gazdag északi államban már 10 százalék feletti. 

Pro és kontra

Elsőre, de talán másodikra is egyértelműnek tűnik, hogy az elektromos autók kevesebb szén-dioxidot bocsátanak ki, mint a belsőégésű motorral hajtott járművek. Az is előny, hogy ez a kibocsátás nem az intenzív közlekedéssel sújtott, sűrűn lakott területeken történik, hanem ott, ahol az elektromos áramot előállítják, és az erőműveket könnyebb mindenféle környezetvédelmi előírással kordában tartani.

Az ellenérvek szerint azonban nem csak az elektromos áram előállítása, de az akkumulátorgyártás is nagy kibocsátó. A szofisztikáltabb elemzések pedig még azt is hozzáteszik, hogy minden, ami kényelmesebbé, egyszerűbbé, vagy olcsóbbá teszi az autóhasználatot, az növeli is a globális autóforgalmat. Vagyis lehet, hogy egy 100 kilométeres szakaszon az elektromos autó kevesebbet szennyez, mint a benzines, vagy dízelautó, de ha az olcsó áram miatt többet közlekedünk, esetleg majd az önvezető autó miatt a gyerekek, az öregek, a jogosítvánnyal nem rendelkezők is autózhatnak, akkor hiába a körülbelül 25-30 százalékos fajlagos emisszió-csökkenés, a nagyobb használat mindezt sajnos ellensúlyozza.

kepkivagas3.PNG

Milyen energiát használunk?

Van azonban néhány olyan szempont, amit ritkábban veszünk be az elemzésbe, pedig valójában nagyon fontosak. Egyáltalán nem mindegy például, hogy milyen előállítású árammal töltjük fel az elektromos autó akkumulátorát.

Ennek a kérdésnek természetesen van egy regionális vonzata is, vagyis egy döntően megújuló, esetleg nukleáris energiára építő országban nagyobb lehet az elektromos autó emissziós megtakarítása, mint egy szénre építő energiarendszerben.

De még egy adott országban, így Magyarországon is nagy lehet a különbség aszerint, hogy napon belül mikor töltjük fel az akkumulátort.

Amikor globális adatsorokban azt látjuk, hogy az elektromos autó meghajtása (vagyis az áramtermelés és az akkumulátorgyártás) 25 százalékkal kevesebb szén-dioxidot „ereget”, mint az autók benzines hajtása, akkor a nagy szervezetek egy átlagos, globális energiamixből tudnak kiindulni.

Ebben ma még dominál a szén (38 százalék), a földgáz és kőolaj (26 százalék), és kevesebb, összességében is csak 36 százalék a mindenfajta nem-szennyező forrás, a nukleáris, a vízi, a nap-, a szél-, a geotermikus energia és a biomassza (azt most felejtsük el, hogy utóbbi azért maga is szennyező).

Munka után töltünk – sajnos

Ma még az elektromos autók feltöltése nem egy óriási energiafogyasztási elem Magyarországon, de ha egy kicsit a big picture-t nézzük, akkor megérthetjük, hogy egyáltalán nem mindegy, hogy mikor töltünk.

A magyar energiarendszerben is van megújuló energia, sok az atom, a csúcsidőszakban belépnek a gáztüzelésű erőművek is. Egy rövid téli nappal során is termelnek a teljesen tiszta energiát előállító naperőművek. Ez tényleg tiszta forrás, és amikor van elég napenergia, nem kell feltétlenül bekapcsolni a kiegyenlítésre jobban alkalmas gáztüzelésű erőműveket.

Igen ám, de mi a realitás? Jó eséllyel reggel bemegy a legtöbb autótulajdonos a munkahelyére a városi közlekedésre kiválóan alkalmas elektromos autóval, a legtöbben a munkahelyükön nem töltenek.

Vagyis amikor 4-kor, 5-kor sötétedik, és szép lassan a munkanap is véget ér, éppen akkor fogják rákötni a masinákat a hálózatra, amikor országos csúcsfogyasztás van. Este hatkor már sötét van, hideg van, mindenki világít, fűt, ha ilyenkor töltik az akkumulátort is, akkor nagyobb eséllyel lesz szükség a csúcsfogyasztás idején bekapcsolható, nagyobb kibocsátású erőművekre.

Ha valaki nagyon tudatos, akkor persze tölthet még később, hiszen hajnali 2 és 5 között, sokkal kevesebb áramot fogyaszt az ország, ilyenkor az olcsóbb és emissziósemleges Paksra hagyatkozik Magyarország. A hajnali töltés megint emissziómentesebb.

kepkivagas1.PNG

További zárójelek 

Ezt az egyszerű sémát, illetve a globális energiamixet persze még árnyalhatjuk.

Az európai energiamix valójában sokkal tisztább, mint például az ázsiai, így a kontinensünkön eleve jobb a helyzet. Ugyanakkor az elektromos autók költségszerkezete, vagyis a drágán megvehető autó, majd az olcsóbb üzemeltetés a több használat, vagyis a nagyobb áramfogyasztás irányába hat. Aki már megvette az elektromos autóját, az ki is akarja használni, be is szeretné hozni az árát.

Meglepő, de igaz a valódi kibocsátás-csökkentéshez nem csak az elektromos autók térnyerése, hanem az intelligens feltöltési szokások is szükségesek lesznek.

Azt pedig már csak halkan érdemes megjegyezni, hogy valójában nem kerülhető el egy érdemi paradigmaváltás sem, amely valamilyen önmérséklet révén kevesebb globális autó-használatot jelentene. Ez utóbbitól egészen biztosan messze vagyunk. A fejlett, de különösen a feltörekvő országokban ugyanis rohamosan nő az autók száma, illetve az évenként futott kilométerek száma is, és ezt csak alig képes ellensúlyozni az elektromos hajtás térnyerése.

42 komment

Van még tartalék a megújulókban

2019. október 31. 08:57 - energia4.0

Alig egy évtized alatt forradalmian javult a szél-, illetve a napenergia felhasználásának hatékonysága. A legfejlettebb megújuló-energiás megoldások motorjai az Egyesült Államok, illetve Nyugat-Európa, különösen sikeresek a bostoni MIT technológiai egyetem kutatói. Ám a tudósok tarsolyában még bőven vannak új elgondolások, fejlődési irányok!

kep2_www_digitaltrends_com.jpgForrás: www.digitaltrends.com

Egy frissen megjelent amerikai tanulmány, a NEO 2019 (New Energy Outlook) 65 energiapiacot hasonlított össze. A fő megállapításuk egy rövid szlogen lett, ami így hangzik: „50 by 50”. Ez azt jelenti, hogy a nap- és a szélenergia 2050-re már a világ energiatermelésének 50 százalékát adhatja. A nagy hódításnak az alapja az a rendkívüli innováció, amely a tanulmány szerint mindössze tíz év alatt, vagyis 2010 és 2019 között valósult meg, és amelynek révén

  • a napenergia felhasználásában 85 százalékos,
  • az energiatárolásban, akkumulátorokban szintén 85 százalékos,
  • de még a szélerőműveknél is 45 százalékos volt a hatékonyság-javulás.

Egészen megdöbbentő, ahogy ez a hatékonyságjavulás fél évtized, vagyis 2014 és 2019 között átrendezte a világban az energiaforrások árfekvését. Ha négy különböző energiatermelési „alapanyagot”, szenet, gázt, napot és szelet vizsgálunk, 2014-ben még nem volt olyan ország, ahol a napenergia lett volna a leggazdaságosabb és a szél is csak Németországban, Dániában, illetve Uruguayban volt vonzó.

A legtöbb országban ekkor még az éppen elég alacsonyan jegyzett gáz volt a legolcsóbb (nem meglepő módon Oroszországban, az Egyesült Államokban, az arab világban és Dél-Amerika legtöbb országában is). Emellett meglehetősen sok országban a szén volt a leggazdaságosabb energia (Kína, India, Indonézia, Törökország, de még a szénbánya-bezárásairól ismert Egyesült Királyságban is).

Öt évvel később - az említett technológiai robbanásnak hála - a napenergia már a legolcsóbb energiaforrás olyan „szénhidrogén-államokban” is, mint Szaúd-Arábia, vagy az Egyesült Arab Emírségek, de Olaszországban, Franciaországban, Spanyolországban, illetve Indiában is a nap vezet. A szél is folytatta globális hódító útját, az idén már ez a leggazdaságosabb forrás az Egyesült Államokban, Kínában, Brazíliában, Kanadában, illetve az Egyesült Királyságban.

A gáz vezető szerepe visszaszorult néhány specialista számára (Oroszország, Algéria), míg a szén Európán belül egyedül Lengyelországban, illetve Törökországban maradt a leggazdaságosabb forrás, és egyelőre viszonylag sok dél-kelet-ázsiai országban is van ilyen szerepe.

Bár a nap- és szélenergia hódítása talán Kínában a leglátványosabb, az innováció elsősorban Észak-Európából és az Egyesült Államokból érkezett. Ha pedig egyetlen intézményt kellene kiemelni, akkor az MIT (Massachusettsi Műszaki Egyetem - Massachusetts Institute of Technology) volt a legfontosabb tudásközpont. A bostoni MIT a tudomány és a technika területén a legerősebb, eddig 76 jelenlegi és korábbi diákja, tanára kapott Nobel-díjat. Az EnergySage nevű szakportál összefoglalója szerint a megújuló energia területén most is több érdekes kutatás zajlik, részben az egyetemen, részben magáncégeknél. Nézzünk ezek közül néhányat:

adobestock_189374492.jpeg

Nappanel az utakban

A híres amerikai 66-os út egy 3940 kilométer hosszú államközi országút. Itt, illetve mellette a járdán tesztelik a napelemtechnika új megoldásait. A panelek hármas funkcióval bírnak majd, energiát termelnek, de izzóikkal éjjel meg is világíthatják az utakat, segítve ezzel az autósok iránytartását, ráadásul hőtermelő képességükkel a téli időjárás során besegítenek a hó eltüntetésébe.

Esztétikum

Az MIT kutatói szerint a háztartási napenergia-felhasználás egyik fő akadálya az, hogy a háztulajdonosok jelentős része a napelemeket csúnyának tartja, és nem szeretné velük elcsúfítani ingatlanát. Az MIT és a bostoni Sistine Solar azt oldotta meg, hogy a napelemekre különböző dekorációs fóliát illeszthessenek, anélkül, hogy ezzel csökkenne a panelek hatékonysága. A dekoráció mintája és színe egyezhet a tetőt fedő anyagéval.

Hordható különlegességek

Az okosórák idejében egyre izgalmasabb a hordható eszközök világa is, természetesen a különböző pulzusmérők, órák, sporteszközök (okos stopperek) között is vannak napelemes készülékek. Az elmúlt években azonban nem csak a kemény műanyagokból készült viselhető eszközökön alkalmaznak napenergiát, hanem megszülettek a napelemes textíliák is.

Elsőre talán ez irrelevánsnak tűnik, de gondoljunk csak bele, hogy mennyi felhasználási területe van, ha a télikabát nemcsak meleg, de még fűt is, ugyanez működhet egy autósülésnél is, ahol nem szükséges külső energia a fűtésre, de akár egy nagyméretű függönynél is.

kepkivagas_1.PNG

Napraforgó

Amikor azt halljuk, hogy napraforgó, alighanem a mezőgazdaság jut eszünkbe, de ezúttal nem a szotyira vagy az étolajra gondolunk, hanem azokra az ipari, de akár háztartási napelemekre, amelyek már képesek a nap felé fordulni, hogy ezzel maximalizálják az áramtermelést. A GTM Research jelentése szerint 2021-re az összes földre szerelt napelemnek már csaknem a fele képes lesz követni a napot.

Minden fok számít

Az MIT kutatói olyan új technológián is dolgoznak, amely megkétszerezheti a napelemek hatékonyságát azáltal, hogy felveszi és felhasználja azt a hulladékhőt, amely a napelemeken fellép. Ez a nem hasznosított hőenergia ma még veszteséget jelent, de ha még ez is „befogható”, az javíthatja a napenergia-technológiát. Már ma is létezik olyan a gyakorlatban, amikor a napelemekhez napkollektorokat is szerelnek, de egy ennél szorosabb integráció további százalékokkal javíthatja a hatékonyságot.

Tárolás

A legnagyobb technológiai robbanás persze az lenne, ha napon belül, vagy akár éven belül is lehetne úgy tárolni a napenergiát, hogy ehhez nem kell Afrika minden ásványkincsét kibányászni, vagy egy dombokkal övezett medence élővilágát feláldozni. Ebben még biztosan messze vagyunk az igazán hatékony megoldásoktól, de a munka zajlik.

Az MIT professzora, Jeffrey Grossman és kutatócsapata máris jelentős eredményeket ért el a napenergiás üzemanyagok (solar thermal fuel - STF) területén.

Az STF olyan anyag (Grossmanék korábban inkább folyadékokat, ma már szilárd anyagokat is kutatnak), amely képes elnyelni a napfény energiáját, amit hőként, „töltésként” tárol, majd gombnyomásra felhasznál.

Pofonegyszerűnek tűnik, de a hő terjed, eloszlik, nem olyan egyszerű ez az egész tárolás, ugyanakkor Grossmanék prototípusai ígéretesek, elsősorban olyan felületeknél próbálkoznak, amelyek tartósan vannak kitéve a napfénynek: ablakokba, szélvédőkbe, autópanelekbe telepítenek STF-eket.

Ha bárki azt hitte, hogy a legizgalmasabb évek már mögöttünk vannak, azt biztosíthatom arról, hogy az energiaipar még bőven tartogat meglepetéseket!

3 komment

Még öt éve sem hittük volna: tényleg eltűnhet a szén a globális energiamixből

2019. október 17. 17:14 - energia4.0

Kína, India és Indonézia még mindig rengeteg szenet éget el a hőerőműveiben, az Egyesült Államokban viszont egyre inkább visszaszorul ennek az energiahordozónak a felhasználása. Alig tíz év kellett hozzá, hogy az akkori energiamixben még csak 1 százalékot jelentő nap-, víz- és szélenergia lehagyja az egy évtizede még 50 százalékot adó széntüzelésű erőműveket, ráadásul mindezt tisztán racionális, gazdasági okokból. A trend mindenhol megállíthatatlannak tűnik.

Lehet, hogy lassan elfelejthetjük a szenet? Nagyon úgy tűnik, hogy ez ma már nem csak illúzió. A különböző, kiválóan égethető szénforrások bányászata több ezer évre nyúlik vissza, de a XVIII-XIX. században vált igazán fontossá, amikor a nagyüzemi szánbányászat lett az alapja a brit, majd az amerikai gépesítésnek, vasútépítésnek, ipari forradalomnak.

adobestock_232155150.jpeg

Leválthatatlannak hittük

Aztán a szén itt maradt velünk másfél-két évszázadig. Magyarországon például Dorog, Oroszlány, Tatabánya, Várpalota vagy a Mecsek neve összeforrt a szénbányászattal.

Pár éve, amikor az Európai Unió szén-dioxid kvótáról, vagy más emisszió-csökkentési tervekről beszélt, még szomorúan hozzáfűzhettük, dicséretesek a törekvések, de Kínában vagy Indiában olyan ütemben nő az ipari kapacitások kiépítése és a városiasodás miatt az energiaigény, hogy az nevetségessé tesz minden emisszió-csökkentést a fejlett világban.

Ázsia sűrűn lakott részein ugyanis kevés volt az olaj, ott inkább szén állt rendelkezésre, így az újabb és újabb széntüzelésű erőművek beindítása minden környezetvédelmi törekvést zárójelbe tett.

Az Egyesült Államok példája

Ám az elmúlt években valami megváltozott, és már a rövid távú előrejelzésekben is pompás számokat láthatunk. Egy évtizede még a világ legfejlettebb gazdaságában, vagyis az Egyesült Államokban is az energiamix fele származott szénből, a széntüzelésű hőerőművek áramtermeléséből, miközben a víz-, a nap- és a szélenergia együttesen is csak 1 százalékot tett ki. Ma már ugyanott tartanak, vagyis a megújulók befogták a „szeneseket”.

Kaliforniában már olyan méretű a napenergia-termelés, hogy sokszor már a szomszédos államokba is szállítanak áramot. Texas az olajról volt mindig is híres, az itt felhúzott Lone Star szélerőműpark 120 ezer háztartást lát el olcsó árammal.

Az „olcsó” nagyon fontos, mert sajnos a hosszú távú előrelátás és az okos önmérséklet napjainkban sem a legjellemzőbb, viszont, ha pénztárcánk alapján is indokolt a megújuló energia bevezetése, akkor tudunk lépni. Szerencsére ezek a tiszta energiaforrások ma már gazdaságosabbak, mint a szennyezők.

Kiváló trendek

A nap-, a szél- és a vízenergia együttesen a világ villamosenergia-szükségletének több mint egynegyedét termeli. A Bloomberg előrejelzése szerint 2050-ben már a Föld energiaigényének a felét fogják adni, és addigra a szén szinte teljesen eltűnik. Az optimista prognózis szerint a megújulók Európában addigra 90 százalékot tesznek majd ki. Akkor megoldódik minden emissziós problémánk?

Korántsem. Az üvegházhatású gázok kibocsátásának korábban valóban a villamosenergia-termelés volt a fő forrása, de 2016 óta az amerikai erőművek kevesebb szén-dioxidot bocsátottak ki, mint a közlekedés, ahol az olaj egyelőre még mindig dominál.

Az áramtermelésben a fordulat egyébként nem csak a szél- és napenergia-parkoknak, de a szénnél olcsóbb és tisztább égésű földgáznak is köszönhető.

A megújuló energia tehát önmagában még nem fogja megmenteni a bolygót az üvegházhatást okozó gázoktól, ahhoz a háztartási fűtésrendszerek, a közlekedés, a szállítmányozás, a mezőgazdaság és az ipari termelés, például a petrolkémia reformja is szükséges lenne.Ám a trend már nagyon bíztató, már csak el kellene terjeszteni néhány feltörekvő gazdaságban is.

adobestock_264610442.jpeg

Ázsia a csúcstermelő

Az amerikai és az európai trend ugyanis hiába kedvező már ma is, ha több ázsiai országban, Indiában, Indonéziában, Kínában és Malajziában még mindig a szén a meghatározó energiaforrás. A nagyon népes és már viszonylag fejlett Kína 3,5 milliárd tonna szenet hoz felszínre évente, India és az Egyesült Államok 700-700 millió tonnát, Ausztrália, Indonézia, Oroszország vagy a Dél-Afrikai Köztársaság is kihoz együtt vagy egymilliárd tonnát.

Valaha a világ legnagyobb szénbányászati cégei az ausztrál BHP Billton, illetve az amerikai Peabody Coal magánkézben levő részvénytársaságok voltak, ma már a Coal India, illetve a China Shenhua állami cégek sokkal nagyobbak. Utóbbi például egymaga 75 ezer embert foglalkoztat, míg az Egyesült Államokban az egész szektorban ma már csak 50 ezer szénbányász dolgozik.

A trendekben azonban bízhatunk. Noha napjainkban a klímatudatos közönség örvendetesen türelmetlen, talán megpróbálhatunk egy kissé távolabbra előre tekinteni a jövőbe. Iparági elemzések szerint 2050-re a ma még lemaradó Kínában és Indiában is 60 százalékot fog adni a megújuló energiaforrás, és lassan felzárkóznak a világ más részeihez. Addigra Nagy-Britanniában, Franciaországban, Brazíliában, Kanadában, Olaszországban, de még az Egyesült Államokban sem lesz már semmilyen szerepe a szénnek.

19 komment

Mennyi energiát fogyasztanak a háztartások?

2019. október 03. 11:38 - energia4.0

Mire és mennyi energia fogy a háztartásainkban? Persze mindenhol más, de akár a nemzeti átlagok összehasonlítása, akár az energiamixek tételes lebontása sok tanulsággal szolgál.

Az valószínűleg senkit nem lep meg, hogy egy átlagos katari több energiát fogyaszt, mint egy átlagos etióp, de vajon a különbség százszoros vagy ezerszeres?
adobestock_78015097.jpegMa már a világ háztartásainak a 80 százaléka kapcsolódik valamilyen energiarendszerhez, legelsősorban elektromos hálózathoz.

Természetesen mindenkinél más a fogyasztás összetétele, egy szudáni sátor nem vethető össze egy kanadai háztartással. Miért éppen Kanada? Kanada azért extra példa, mert ugyan kifejezetten környezettudatosnak ismert társadalomról van szó, a hideg időjárás és a háztartások nagy mérete folytán kimagasló a háztartásaik energiafogyasztása.

A legnagyobb energiafogyasztók természetesen a fejlett és gazdag államok, közülük is főleg az északiak (mint Izland, Norvégia), ahol sokat kell fűteni, vagy ahol hűteni, a számlával sem törődve (például az Öböl leggazdagabb államai, Katar, Egyesült Arab Emírségek, Kuvait).

Ezekben az országokban az állampolgáronként évi 20-50 ezer kWh felhasználása sem ritka. A népesebb fejlett társadalmak nemzeti átlagai közül Kanada (15 ezer kWh), illetve az Egyesült Államok (12 ezer kWh) fogyasztása kiemelkedő.

Ha a viszonyítási alapunk egy amerikai fogyasztó, akkor elmondhatjuk, hogy

  • az Európai Unió nagyobb államainak polgárai ennek csak a felét használják el,
  • a kevésbé jómódú kelet-közép-európai államok lakói már csak a harmadát,
  • egy kínai, vagy egy brazil csak a negyedét,
  • a szegényebb afrikai államok lakói (ahol ráadásul meleg is van) pedig csak a tizedét, huszadát, századát fogyasztják el.

A trend ugyanakkor fordított: a kisfogyasztók energiaigénye gyorsan nő, a jómódú nagyfogyasztók felhasználása apad. Mondhatjuk, hogy azért, mert az utóbbiak tudatosabbak a klímaváltozás kérdésében, bízom benne, hogy ez egyre inkább így lesz, de igazából egyszerűen jobb a hozzáférésük az energiatakarékos technológiákhoz. Nem tudom észrevette-e az olvasó, de szép csendben lezajlott egy forradalom a nappaliban: az egykoron 60-100 wattos izzók fényerejét ma már elérik a 3-7 wattos LED-ek, ami jelentős megtakarítás. Mindeközben persze egyre többünknek van mosógép mellett mosogatógépe, a hűtő mellé fagyasztóládája, a tévéhez immár házimozi hangrendszer is dukál, és meglepődnének a tinik, ha nekik kéne fizetniük a konzolgépeik eszméletlen számítási kapacitásának villamosenergia igényét. Mégis, összességében kevesebből hozunk ki magasabb életszínvonalat.
kepkivagas.PNG

Ma hivatalosan Csád a legkisebb fogyasztó, egy főre átlagosan 30 kWh fogyasztás jut egy évben. Természetesen vannak olykor kényszerű kilengések is, amikor egyes közel-keleti államok alulmúlják, például amikor a Hamasz terrorszervezet átvette az irányítást a Gázai övezetben, és az izraeli, egyiptomi és palesztin erőművek bojkottálták a térséget, naponta csak pár órányi árammal, melynek következtében a fogyasztás fekete-afrikai szintre süllyedt.

Magyarország nem kiemelkedő fogyasztó, a fejlettségünknek megfelelő európai kategóriában vagyunk. Villamos energiából a környező országokhoz képest kevesebbet fogyasztunk, aminek egyik magyarázata, hogy gázhálózati ellátottságunk átlagon felüli, fűtésre sokkal többet használunk ebből az energiahordozóból, mint általában mások. A magyar háztartások életében az átlagosnál azért is nagyobb arányt jelent a fűtésre költött összeg, mert a rendszerváltás előtti távfűtéses időszakban milliók szoktak hozzá az akár 24 fokos lakásokhoz, így most is inkább ezt közelítjük, még akkor is, ha már a zsebünkre megy. Szemben a tehetős német vagy angol családokkal, akik 20 fok fölött már lelkiismeretfurdalást éreznek szemérmetlen pazarlás miatt.  

Legyen volumenében bármily eltérő is egyes országok háztartásainak energia fogyasztása, meglepő módon a világ legtöbb országában az energiafelhasználás háztartáson belüli arányai annyira nem is különböznek. Az Európai Unióban a háztartások a teljes energiafogyasztásuk kétharmadát fűtésre költik. A további energiafogyasztás döntő része a vízmelegítésre (mosogatás, fürdés), a világításra és az eszközműködtetésre megy el.

Egy átlagos magyar család esetében ez azt jelenti, hogy mondjuk 20 ezer forint a fűtésszámla és 10 ezer forint az áram.

Meglepő, de a „hűtés”, vagyis a légkondi még mindig nem képvisel nagy arányt. Éves viszonylatban általában keveset működnek a lakossági klímák, jelentőségük akkor van, mikor egyszerre kapcsolja be mindenki, ezzel előidézve a nyári csúcsfogyasztási értékeket.

A főzés és az ételkészítés mindössze az energiaigényünk huszadát jelenti. Bátran dörgölje a kedves olvasó a főzni lusta barátai orra alá a tényt, hogy akinek a gázszámlája csak a gáztűzhely fogyasztását jelenti, és távhővel, vagy elektromosan fűt, az háromhavonta fizet csak pár ezer forintot, így valóban szembetűnő, hogy ez nem számottevő költség.

Üzemidő és fogyasztás alapján minden háztartási eszköznél ki lehet számolni, hogy mi, mennyire energiazabáló. Összességében azonban elmondható, hogy néhány nagy kivételtől eltekintve az eszközök egyedi fogyasztása sosem kiugróan magas. Említést talán csak a hűtőgépek vagy az állandóan működő tévék érdemelnek, ezek tudnak tízezer forintos éves fogyasztási szintre felugrani. Egy rosszabb energiafelhasználású jégszekrény vagy tévé lecserélése környezettudatos lépés és megtakarítás szempontjából is hasznosabb.

kepkivagas2.PNG

Elterjedt tanács, hogy ne hagyjuk a konnektoron a mobiltöltőt, mert akkor is fogyaszt, ha nincs rajta a telefon. Ez igaz, de egy teljes évben talán 50 forint spórolható meg azzal, ha mindig kihúzzuk a konnektorból a töltőt. Ettől még csináljuk nyugodtan, de azért valljuk be ez az összeg azt is jelzi, hogy energiatakarékosság szempontjából elég marginális a kérdés, inkább tűzvédelmi szempontból vagy élettartam tekintetében fontos igazán ez a fajta kíméletesség.

A fogyasztás mértékén túl érdemes megnézni azt is, hogy milyen nyersanyagforrásra támaszkodnak a háztartások - összességében a világ energiaigényének a negyedét fogyasztják el közvetlenül. A villamos energia tekintetében hozzák ezt az egynegyednyi átlagot, de olajtermékekből csak 10 százalékot fogyasztanak, az sokkal inkább ipari és közlekedési felhasználású. Gázfogyasztásban a háztartások arányaiban nagyobb felhasználók, a globális fogyasztás 35-36 százalékát a háztartások égetik el (nagyobbrészt fűtésre, kisebbrészt főzésre).

Sajnos megújuló energiából még csak átlag alatti, 18 százalékos a családok fogyasztása, ugyanakkor ezen a területen jelentős javulást jósolnak az iparági szakemberek. Nem csak a hálózatokon keresztül eljuttatott, megújuló alapon termelt villamosenergia, hanem a helyben termelt áram mértéke is fokozatosan nő a fogyasztási mixekben. Mindezek mellett egyre fontosabb szerep jut az egyes fogyasztói igények összehangolásának is. Az akkumulátorok és az okoshálózatok ugrásszerű fejlődése hoz majd várhatóan jelentős megtakarítást. Fontos azonban, hogy amit ezzel megnyerünk, azt ne felelőtlen túlfogyasztásba öljük valamilyen más tételsoron.

12 komment

Tengerek Teslái, avagy mikor hódítják meg a világot az elektromos tankerhajók?

2019. szeptember 19. 11:30 - energia4.0

Az elektromos autók terjedéséről, fejlődéséről már mindenki hallott, ám környezetvédelmi szempontból a kamionok, a repülők, de még a hajók világában is ideje lenne a fosszilis üzemanyagok leváltásának. Eredmények már vannak, de az út hosszú lesz.

A világ napi olajfogyasztása 2006 és 2019 között minden évben nőtt, egyedül a globális válságot hozó 2008-ban volt megtorpanás. Ha a két végpontot megnézzük, 2006-ban 85 millió hordó volt a napi olajfogyasztásunk, 2019-ben már 100 millió hordó felett lesz az érték. Utóbbi adat természetesen az év vége előtt csak részben alapul tényadatokon, részben még előrejelzés.(https://www.statista.com/statistics/271823/daily-global-crude-oil-demand-since-2006/)

adobestock_98935844.jpeg

Háttérbe szorulnak a fosszilisek 

Ha a fenti adatsort elolvassuk, akkor megkérdőjeleződik az, amit nap, mint nap olvashatunk a sajtóban, vagy a szakmai előrejelzésekben, miszerint az olaj iránti igény, hála a modernebb energiaellátásnak, erőműveknek, fűtési rendszereknek, és nem utolsósorban az elektromos autók térhódításának, erőteljesen csökken.

Nos, bár a tények makacs dolgok, mégsem érdemes csalódottnak lennünk, a globális népesség növekedése, a középosztály megerősödése, a sokkal több ázsiai gépkocsi miatt az összesített olajfogyasztás ugyan valóban nőtt, de mégis igaza lehet a szakembereknek abban, hogy az olaj relatív pozíciója visszaszorul. A vizsgált időszakban (2006 és 2019 között) a világ olajfogyasztása például csak 17,5 százalékkal nőtt, ugyanebben a periódusban a Föld 37,5 százalékkal növelte a villamosenergia-fogyasztását, egészen pontosan 16-ról 22 ezer milliárd kWh-ra nőtt a fogyasztásunk. (https://www.statista.com/statistics/280704/world-power-consumption/)

Talán azt is kimondhatjuk, hogy az olaj ma már csak a közlekedésben, illetve a petrolkémia bizonyos folyamataiban nélkülözhetetlen, a vegyipar ugyanis a legtöbb műanyag előállításánál még nem tudja helyettesíteni.

Földön, sínen, vízen, levegőben

Igen ám, de ha a közlekedés ilyen kulcsfogyasztó, akkor tényleg nagy a felelősségünk abban, hogy ezen a területen minél gyorsabban kiváltsuk a szennyező anyagokat. És ebben a folyamatban nem is állunk rosszul, az elektromos autók, vagy akár buszok jelenléte már hétköznapi valóság Budapest utcáin is. Kevésbé elterjedtek még, de vannak elektromos furgonok, kamionok és ezeken olyan ismert cégek dolgoznak, mint a Siemens, vagy az elektromos személyautóban is élenjáró Tesla.

A vasúti közlekedésre nem is érdemes sok szót fecsérelni, ott már nyert az elektromos meghajtás. Ha azonban a földről a víz, vagy a levegő felé tekintünk, akkor a helyzet nem ilyen jó. A kerozin, vagy a tengerjáró hajók sűrű, nehéz üzemanyagainak kiváltása ugyanilyen fontos feladat lenne. 

A hajóknál a legnehezebb

A repülésben ugyan szintén vannak már elektromos vagy hibrid megoldások, és a legnagyobb aviatikai kiállításokon évek óta ilyen elektromos megoldások vannak a központban, azonban a nagy utas- és teherszállító repülők világában ma még nem ez a realitás, de az irány már ígéretes.

A legnagyobb kihívás azonban a tenger! Édesvízi hobbijárműveken, Földközi-tengeri kikötőkben körülnézve csalóka lehet a kép, hiszen a jet-skik, yachtok, kirándulóhajók kategóriájába már teljesen megérkeztek az elektronikus hajtásmegoldások. A probléma azonban az, hogy a nagyobb hajók, a leginkább szennyező konténer-szállítók világában még éppen hogy csak gyermekcipőben jár a fejlesztés.

adobestock_176951282.jpeg

Kína és Norvégia kezdte

Az első elektromos tanker címéért Kína és Norvégia versenyzett.

Kína két éve jelentette be, hogy kifejlesztette és üzembe is állította a teljesen elektromos konténerszállítóját. Némileg paradox módon a kínai úttörőt éppen szénszállításra alkalmazzák, ráadásul a rendkívül sűrűn lakott dél-kínai területeken a szénbányák és egy széntüzelésű erőmű között közlekedik a Gyöngy-folyón ez a folyami hajó.

A hajót amúgy a Hangzhou Modern Ship Design & Research nevű vállalat fejlesztette ki, Hongkongban építették meg és alkotói szerint valóban zéró emissziós. A szükséges energiát lítiumos akkumulátorok adják, amelyek 2400 kWh teljesítményre képesek. Gyakorlatilag 40 elektromos autónak megfelelő akkumulátor képes a 70 méter hosszú hajót és rajta a 2200 tonna rakományt mozgatni.

Hamarosan aztán a norvégok is bemutatták a maguk elektromos tengerjáróját, az MV Yara Birkelandot. Ez hasonló paraméterekkel bír, 80 méter hosszú, 120 nagy tengeri konténert tud szállítani. A tengeri konténerek szabvány mérete, a 20 láb egyenertékes, vagyis TEU szabvány. A Yara Birkeland Herøya és Larvik, illetve Herøya és Brevik kikötők között teljesít szolgálatot.

Herøya egy fontos ipari park egy norvég félszigeten, itt található a legnagyobb norvég iparvállalatok a Norsk Hydro, a Yara és a REC központi gyártóbázisa. 

Térhódítás

Természetesen a norvég és a kínai fejlesztők is azt jelentették be, hogy az elektromos teherszállító hajó forradalmasíthatja a nagy teherszállítók mellett az utasszállítók világát is.

Igen ám, de azért óriási korlátok észlelhetők. Ezek a kapacitások ugyanis legfeljebb 80-90 kilométer megtételére alkalmasak, akkor jók, ha két pont között gyakran kell óriási súlyokat mozgatni. A szénbánya és a szénerőmű között, vagy egy műtrágyagyár és egy globális kikötő között. Azonban a világ hajóiban felhasznált üzemanyagainak 90 százaléka a nagy tengerjáró hajókban ég el, akkor hasznosul, amikor például Kína ellátja a világot géppel, ruhával, mindenféle háztartási eszközzel, és ezt például Hongkongból juttatja el 31 nap alatt Hamburg kikötőjébe.

adobestock_112818364.jpeg

És akkor számoljunk!

A konténerek ugyan különböző méretűek lehetnek, de az említett TEU-szabvány 6,1 méter hosszú és 2,4 méter széles. Ma már vannak olyan hajók, például a Maersk Triple-E osztályúak, amelyek 18 ezer TEU-t szállítanak, de a kínai CSCL átlépte a 19 ezret, míg a csúcstartó OOCL Hong Kong a 20 ezer konténert is.

Ha egy ilyen hajót összehasonlítunk az említett elektromos hajókkal, a fosszilis óriások háromszor gyorsabbak, akár 150-szer több konténert képesek elszállítani és 400-szor nagyobb távolságot tesznek meg.

A mai tankerek 4500 tonna üzemanyagot égetnek el egy utazás során, egy út energiaigénye 54 GWh. Ahhoz, hogy egy ilyen utat elektromos hajóval tegyünk meg, sajnos még a ma ismert legjobb lítiumos akkumulátorokból is 100 ezer tonnát kellene felpakolni a hajóra, vagyis a legnagyobb hajók rakománykapacitásának a fele maga az akkumulátor lenne!

Vannak még sajnos más technológiai korlátok is, de már ebből is látszik, hogy az Ázsia-Európa relációban ma még illuzórikus az elektromos hajók beállítása.

Sajnos a végső következtetés sem lehet túlzottan optimista. Ahhoz, hogy az elektromos tengerjáró hajók reálisan versenyezhessenek a fosszilis üzemanyagot használókkal, legalább tízszeres hatékonyságjavulásnak kell még bekövetkeznie az akkumulátoroknál. Ez még biztosan messze van, de ott, ahol rövidebb utakon szükséges óriási terheket szállítani, gyors lehet az e-hajók terjedése.

 

12 komment

Melyik állat gazdálkodik a leghatékonyabban az energiával?

2019. szeptember 06. 15:26 - energia4.0

Meglepő lehet, de a dobogó legfelső fokán a medúza áll. Bezzeg szegény pandák vagy szarvasmarhák idejük nagy részében mást sem csinálnak, csak esznek és aztán ezt a tevékenységüket kell kipihenniük.

Persze az „emberállat” sem áll olyan rosszul ebben az összehasonlításban, hiszen kevés időt kell étkezésre fordítanunk. Mindazonáltal mi vagyunk a legnagyobb csalók a versenyben!

Vajon érthető a címben feltett kérdés: melyik állat gazdálkodik a legjobban az energiával? Egyáltalán mit tekintünk az energia-felhasználás végső céljának? Az életben maradást, vagy valamilyen helyváltoztatást? Vagy ennél magasztosabb célokat? Fontos tisztázni a megközelítést, hiszen teljesen más eredményre juthatunk. Számít az időtartam is. Egy téli álmot alvó medve, hibernált béka, esetleg egy akár fél évig is passzív denevér energiabevitele nulla, mégis életben marad. Igaz, azt már nem mondhatjuk, hogy az energia-felhasználása is nulla, hiszen korábban megevett táplálékokat él fel, nagyon takarékosan. Ha pedig adott táv megtételéről beszélgetünk, akkor az a vándorcsiga, amelyik madarak lábán utazik délre megengedett eszközzel él, vagy kizárandó a versenyből? Mi a helyzet a termikekkel vitorlázó madarakkal? Vagy csak az önerő számítson? Az abszolút távolság legyen a mérvadó, vagy a testmérethez viszonyított? Miként hasonlítsuk az állatokhoz az embert?

A felmerülő kérdésekből jól látszik, hogy nem lehet abszolút összesített rangsort felállítani, hiszen több szempont szerint vizsgálható a hatékonyság. Ennek megfelelőn inkább figyelemreméltó rekordereket érdemes kiemelni és azok stratégiáját górcső alá venni.

Mozgás tekintetében a leghatékonyabb energiafelhasználású állat alighanem a medúza. Egészen megdöbbentő módon a medúza nem meglevő áramlatokat, hullámokat használ fel, hanem maga generálja azokat, a mozgásához mégis alig használ fel energiát.

adobestock_109457427.jpeg

Az egységnyi mozgáshoz szükséges energia, vagyis az „önszállítási energia” eme tengeri bajnoka háromszor-négyszer hatékonyabban használja fel az energiát, mint az amúgy szintén nagyon ügyes tengeri vagy folyami, állóvízi halak. Utóbbiak is gond nélkül cikáznak, jogosan mondjuk, hogy élnek, mint hal a vízben, de valójában kalóriára van szükségük ehhez. A medúza stratégiája azonban más. Vélhetően mindenki látott már medúzát: valamifajta összehúzódó, elernyedő, önmagát toló, lebegtető mozgást végez. De azt talán kevesebben tudják, hogy ez miért ennyire hatékony haladás. A magyarázat az úgynevezett másodlagos hullámgenerálásban rejlik, a medúza mozgásával olyan áramlatot kelt, amely az eredeti önmozgatást egy kis áramlattal képes gyakorlatilag megkétszerezni.

Persze van, hogy egy kacsa is ráül egy hullámra, vagy egy sirály jól használja ki a légáramlatokat. Igen, ők is teljesen energiamentesen utaznak, de fontos különbség, hogy a medúza a saját mozgásával mindig képes előállítani a neki kedvező hullámmozgást, a kacsa viszont nem tudja megfordítani a Duna folyásirányát. 

Ami az életerőt és az életben maradáshoz szükséges energia hatékony felhasználását illeti, a nagyobb állatok, az emlősök, a hüllők és a madarak között energia-felhasználásban a ritkán evő és alig mozgó krokodilok, a meglepően jó hőháztartású jegesmedvék, a pingvinek és bizonyos óriásteknősfajták érdemelnek említést.

Lássuk, kik azok, akik rengeteg energiát használnak fel, rossz hatékonysággal! Alighanem valami bumfordi, sok energiát kívánó mozgásra gondolnánk, egy lajhár eszeveszett küzdelmére a centiméterekkel, vagy egy víziló vágtatására. Nos, nagyot tévedünk, ugyanis a legrosszabb energia-felhasználók a madarak. Repülni mindenkinek elég energiaigényes feladat, de közülük is a legrosszabb helyzetben a kis kolibri van. Aki megnézi egy videón a kolibri kilassított mozgását, az láthatja, hogy nem kicsi energiát igényel ennek a kis lénynek a felemelkedése, helyben topogása, haladása.

Persze, ha csak önmagában nézzük a kolibri által elfogyasztott napi 4-6 kalóriát, akkor nem tűnik soknak. Azonban testsúlyarányosan és mozgásarányosan az emberre vetítve ugyanezt, napi százötven adag főétkezést kapunk egyenértékesnek!

koli.PNG

Testsúlyhoz viszonyított kalória-bevitelben az egész nap rovarokat vagy halakat fogdosó madarak a csúcstartók, de evésre fordított időben a pandák verhetetlenek. Különböző kínai parkokban mentik ezeket a kedves állatokat, és a világ tehetősebb állatkertjeiben is fel- felbukkan egy-egy példány, de valójában ez a faj már rég kihalásra lenne ítélve, azon kevesek egyikeként, akik alanyi jogon is erre a sorsra predesztináltak, nem csak az ember aknamunkájának következményeképpen.

Nem csoda, valóban nem tűnik a legéletképesebb modellnek a napi 14 óra bambuszevés, ami után csak arra marad idő és energia, hogy kipihenje szegény panda az egész napi falatozást. Háziállataink közül a legelő s kérődző marhák életében is hasonlóan nagy szeletet hasít ki a táplálkozás. Nem csoda, hogy egy ilyen rossz hatásfokkal üzemelő lény tömeges túlszaporítása és tenyésztése globális méretekben is káros következményekkel jár, amint arról egyre többször hallani.

És az ember?

Mi, emberek olykor szintén szeretünk sok időt eltölteni a kalória-bevitellel. Ugyanakkor számottevő különbség, hogy mi ezt sajnos már jó dolgunkban tesszük. Ugyanis a valóban szükséges kalória-bevitelt körülbelül napi 20 perc időráfordítással is tudnánk fedezni, egészen egyszerű körülmények között. Sajnos civilizációnk velejárója, hogy rengeteg embernek már éppen az okoz nehézséget, hogy nem bír elég kalóriát felhasználni! Ugyanakkor globálisan nagyon sok embernek gondot okoz az elegendő élelmiszer megszerzése.

Nézzük a nyers önmagunkat! A legtöbb élőlényhez képest mi emberek, ha nem is túl gyorsan, de kitartóan tudunk kevés bevitt kalóriával haladni. Leginkább akkor lepődik meg ezen a hétköznapi ember, mikor testmozgást végez egy konditeremben, vagy kirándul, és aztán okosóráján, vagy valami applikáción ellenőrzi, hogy mennyi kalóriát égetett. És akkor az derül ki, hogy még a reggelijét sem élte fel teljesen!

adobestock_93339300.jpeg

Lehetünk puhányok, edzetlenek, de genetikai alapjaink mégis az élőlények élvonalába sorolnak minket. A táplálékból merített önerőből végzett fizikai munka tekintetében az ember nagyon is jól áll energiahatékonyságban. Ugyanakkor, amint biciklire pattan, mindenkit felülmúl. Bringás túrázók, vagy Balatont körbetekerők a megmondhatói, hogy egy ilyen szerkezettel mekkora távokat tud legyőzni az ember, eközben saját testsúlyához képest milyen kevés élelem elfogyasztása mellett. Ezzel teljesen fel is rúgva a verseny összes szabályát: a sebességváltó, az alacsony gördülési ellenállású kerék, esetleg az elektromos rásegítés, mind sokkal messzebbre visznek minket. Mozgásunkat segítik a liftek, autók, repülőgépek, az életben maradásunk pedig sokkal könnyebb a fűtés, a főzés, az élelmiszeripar és a mezőgazdaság révén. Ugyanakkor, amint azt kell mérlegre tenni, hogy ezen javak és eszközök rendelkezésre állása milyen energiákat emészt fel addig, míg végül a fogyasztói céljainkat kielégíti, a tudósok máris összevesznek. Ugyanis töméntelen tényezőt kellene számszerűsíteni: javaink és eszközeink termelése, legyártása, karbantartása, feldolgozása, üzemeltetése, nem beszélve magának az üzemanyagnak a keletkezéséről és előállításáról, mind önmagában is energiaigényes. Egyik megközelítés szerint a méretgazdaságosság, a tömegtermelés sokkal hatékonyabb, mint ha egyedileg kellene mindent véghezvinnünk. Más megközelítés szerint minden ilyen cselekmény vagy az embert vagy a természetet zsákmányolja ki abszolút értelemben, és legfeljebb csak törekedni tudunk arra, hogy ezt a kárt és sérelmet minimalizáljuk, vagy helyreállítsuk, úgymond fenntartható módon végezve tevékenységeinket.

Egy dologban feltétlenül fölötte állunk állatvilágbéli versenytársainknak: fogyasztásunkat, energiafelhasználásunkat, és a kapcsolódó nyersanyagigényünket mi emberek meg tudjuk tervezni, össze tudjuk hangolni, szükség esetén vissza tudjuk fogni. Nem csupán ösztöneink irányítanak minket. Megvan bennünk az előrelátás képessége, és nem csak genetikusan lehetünk képesek tartalékolni, mint egy teve, pingvin vagy barnamedve, hanem józan ésszel belátható távolabbi kockázatok is energiagazdálkodásunk átgondolására ösztönözhetnek minket. A következő évek bizonyosan próbára fognak tenni mindannyiunkat, és nem választhatjuk a pandák stratégiáját: nem lesznek gondozóink, akik ellássanak minket minden földi jóval, hogy hódolhassunk a semmittevésnek.

2 komment

Hetedére csökken a hatalmas tengerjáró hajók kénkibocsátása

2019. augusztus 21. 12:55 - energia4.0

Végre egy igazán jó emisszió-csökkentési hír. Bár eddig is a tengerjáró hajók voltak a környezetre legkevésbé ártalmas szállítmányozási eszközök, ugyanakkor a kikötők közvetlen környezetében nagyon sok egészségügyi problémát okozott a nagy hajók nehéz üzemanyaga. Jövőre ebben jön változás.

A nagy emisszió-csökkentési tárgyalások kapcsán gyakori kritika, hogy túlságosan távoli időpontokra, túlságosan óvatos célkitűzéseket fogalmaznak meg a felek, miközben a bolygónak azonnali és drasztikus intézkedésekre lenne szüksége.

Az IMO 2020 Sulphur egy kivételesen jó ellenpélda, hiszen mint az egyezmény neve is mutatja, már 2020. január elsejétől életbe lép (a sulphur a kén nemzetközi elnevezése, az IMO, vagyis az International Maritime Organization pedig a Nemzetközi Tengerészeti Szövetség rövidítése). Segítségével hetedére apadhat a nagy tengerjáró hajók kén-oxid kibocsátása.

imo1.PNG

Legyünk igazságosak a teherhajókkal!

Kezdjük talán azzal, hogy a földkerekség legnagyobb mozgó gépezetei, vagyis a nagy tengerjáró hajók alapvetően nagy szolgálatot tesznek az emberiségnek. Mi elsőre talán azokra a nyaralóhajókra gondolunk, amelyeken gazdag turisták körbejárnak egy érdekes tengerszakaszt, utazás közben jókat esznek, moziznak, teniszeznek a hatalmas hajón, az érdekesebb városokban pedig kiszállnak körülnézni.

Ezek a hajók is fontosak, de ennek mintegy százszorosát teszik ki a hajóforgalomban a teherszállító hajók, amelyekben hatalmas rakterekben óriási konténerekben (egy hajón akár több tízezer konténerben) mérhetetlen nagy mennyiségű áru (több százezer tonna) képes helyváltoztatásra.

Ez önmagában egy elég környezetkímélő teherszállítás, a repülők, a vonatok, vagy a kamionok emissziója sokkal súlyosabb lenne, ha ugyanakkora tömeget (évente 10 milliárd tonnát), ugyanakkora távon szeretnénk megmozgatni.

A legkeményebb anyag 

A baj csak az, hogy a tengerjáró hajók olyan üzemanyaggal, nehézolajjal mennek, amelyet a szárazföldről már régen kitiltottak. Az olajiparban ez a nehézolaj a minőségi anyagok lepárlása után visszamaradó melléktermék, és tele van kénnel, azt is mondhatnánk, hogy egy kifejezetten veszélyes hulladék. Amit ugyan lehet, hogy az emberektől távol, a tengereken égetnek el, de a kikötők lakóövezetei, vagy akár a hajók személyzete így is veszélyeztetett, ráadásul a kén savas esők formájában az emissziótól távol is képes pusztítani.

Az IMO 2020 Sulphur a kibocsátott kénmennyiséget az eddig még megengedett 3,5 százalékról, 0,5 százalékra csökkenti. Ezt úgy kell elképzelni, hogy a nagy nemzetközi kikötőket igénybe vevő hajóknak, akár belföldi, akár nemzetközi útra indulnak, be kell szerezni egy olyan tanúsítványt, amely szerint működésük során csak ennél kevésbé szennyező anyaggal üzemelhetnek. Ezt nemzeti hatóságok ellenőrzik, részben a hajó lajstromozásának helye szerinti, részben a kikötő szerinti államoknak joguk és kötelezettségeik vannak a betartás érvényesítésére.

Félmillió ember

Hogy ez az egyezség mit jelent az emberiségnek, azt nehéz megbecsülni, de ha megfelelőnek fogadjuk el az IMO 2020 Sulphur finn előkészítő anyagát, a szakemberek azt írják, hogy 2020 és 2025 között több mint félmillió emberi élet menthető meg, akik nem kapnak a súlyos betegségeket okozó kén-oxidos fertőzésekből. Ezek zömében légúti, illetve kiemelten tüdőbetegségeket okoznak.

Eddig kén-oxidokat emlegettünk összefoglaló néven, mert a hajók üzemanyag-égetésénél többféle gáz is felszabadul, de a legismertebb közülük a kén-dioxid. Ez egy színtelen, de legalább szúrós szagú (figyelmeztetést adó), mérgező gáz, amely a vörösvérsejteket roncsolja, a hajók mellett az erőművek, illetve a vulkánok termelik nagyobb mennyiségben.

imo2.PNG

Lesz folytatás

A nehézolaj is használható marad, de különböző keverésekkel, hígítással, adalékanyagokkal el kell érni az alacsonyabb emissziós szintet, ahogyan olyan technológiák is vannak, amelyek valamifajta kipufogógáz-tisztító rendszerekkel és szűrőberendezésekkel gyakorlatilag megfogják a nagy hajók emisszióját.

Az IMO 2020 Sulphur fontos lépés, de még nem a végállomás. Az IMO bizonyos nagyon sűrűn lakott tengeri kikötőknél (Balti-tenger, Karib-tenger, amerikai és kanadai partszakaszok) már ma is 0,1 százalékban limitálja az üzemanyag-kibocsátás megengedett kéntartalmát, a következő években újabb szigorítás várható.

És mit tehetnek a hajók? Elsősorban költeni kénytelenek, de technikai megoldás bőven van a feltételek teljesítésére.

4 komment

A mesterséges intelligencia óriási segítség a dekarbonizációban

2019. július 22. 12:05 - energia4.0

Milliárdnyi adat keletkezik a bolygónkon minden másodpercben. Elsőre talán ijesztő ez a beláthatatlan mennyiség, feldolgozása is eléggé reménytelennek tűnik. Pedig, ha jól hasznosítjuk, az adatok sokat segíthetnek az előremutató megújuló energetikai megoldásokban, vagy az energia hatékony felhasználásában. És, ha így nézzük az adatokat, akkor már nem ijesztő tengerről van szó, hanem voltaképpen a karbonsemlegesség és a bolygó megmentésének fontos eszközeiről.

Juan Bernabé-Moreno adattudós kollégám, az E.ON mesterséges intelligencia (AI) szakértője fáradhatatlanul kutat, járja a világot, és a legtrendibb mesterséges intelligencia fórumokon ad elő. Nemrégiben Londonban „lépett fel”, de a világhálón egy budapesti előadása is elérhető.

https://www.youtube.com/watch?v=pGIjg2AN6aQ 

Rengeteg az adat 

A szakember szent meggyőződése, hogy az adatok, azok értelmes feldolgozásai sokat segíthetnek rajtunk, embereken. Ha ugyanis jól sáfárkodunk a meglevő információkkal, akkor az adat racionalizál, energiatermelést optimalizál, dekarbonizál, vagyis végső soron megmenti a világot.

Azt aligha kell részletesen bizonygatni, hogy elképesztő sok adat termelődik a világon. Elég, ha a világháló összesített adatait nézzük. Percenként 3,5 millió netes keresés, 150 millió email, félmillió Twitter-üzenet, négymillió videómegtekintés történik.

Ha a legismertebb emberi kommunikációs és szórakoztatási tevékenységekből kilépünk, az is látható, hogy az internet of things (vagyis a dolgok, az eszközök internete) is hasonló számokat mutat már fel, több tízmillió internetre kötött gép és közöttük több százmillió kapcsolatfelvétel, adatcsere történik percenként. 

247a3286.jpgForrás: E.ON

De mire jó ez a mérhetetlenül sok adat?

Természetesen a sok adat, a belőlük nyerhető üzleti előny a világon minden üzleti vállalkozás számára izgalmas lehet. A McKinsey vezető globális tanácsadó cég szerint minden percben legalább 50 mesterséges intelligencia fejlesztés indul, és az sem lehet kérdéses, hogy a netes, az automatikus üzletkötések, árucsere mértéke is dollár százmilliárdokban mérhető naponta (a magyar GDP 140 milliárd dollár körül van).

Megérkezett az energetikába is

Ez az óriási trend az energiaszektort is elérte, például a megújuló energia projektek, a felhasználás-csökkentés, vagyis a karbonsemleges energetika is sokat profitálhat az AI-ból.

Ahogy Juan Bernabé-Moreno mondja, az AI segítségével olyan kérdésekre kapunk választ, amelyeket adatok nélkül fel sem tettünk volna, illetve a mesterséges intelligencia még egy marék homokszemet is megtanít gondolkodni.

A felhasználási területek száma szinte végtelen, de fókuszáljunk pár nagyon is jól megfogható kérdésre! Elsőként arra, hogy miként érdemes egy szélerőművet, vagy egy naperőművet telepíteni. Ezek nem idejétmúlt kérdések, hiszen a globális energiafelhasználás még mindig növekszik. 

Sok hely és nem messze

Egy pillanatra szakadjunk el az energetikától! Aki a fővárosba költözik dolgozni és ingatlant keres, általában választ. Vagy a belvárosban vesz vagy bérel egy kis lakást, ahonnan minden közel van, vagy ha fontosabb neki a nyugalom és a természet, akkor az agglomerációban kertes házat vásárol, illetve bérel.

Ez a választási kényszer (méret és lokáció) a megújuló programokban is felmerül. Olyan helyen érdemes szél- vagy naperőművet építeni, ahol nem drága a terület, ahol jók az adottságok (fúj a szél, süt a nap), de egyben olyan helyen, ahol nincsenek messze a fogyasztók.

Adattal könnyebb

Hagyatkozhatunk megérzésre, de ebben az egész kérdésben mindenről van adat. Mennyi az ingatlanok ára, mekkora az energia szállítási költsége, mennyit fúj adott helyen a szél, mennyit süt a nap.

Lehet, hogy ma még nem tudjuk befolyásolni az időjárást, a napot, a szelet, az esőt, de információt már nagyon pontosan tudunk gyűjteni róluk, így sokkal jobb eredményekre jutunk a telepítésnél, a szükséges eszközök beszerzésénél, ha az adatokra építünk. 

Nem szexi

Az energiaprojektek általában a társadalom körében nem szexik. Aki iparági emberrel beszélget, gyakran hallja a panaszt, hogy „azt bezzeg mindenki elvárja, hogy a nap 24 órájában tudja tölteni a telefonját, vagy nézhesse a tévét”, de arról nem akarunk tudomást venni, hogy ennek milyen folyamatok az elősegítői, egyáltalán mi az a kilowattóra (kWh). Mindenkinek fontos a mobilitás, mindenki, mindenhová el szeretne jutni autóval, repülővel, de azt szívesen elfelejtenénk, hogy honnan van ehhez energia. Részben mert az szennyező, nem fenntartható, elfogy. 

Védelem a bolygónak 

Az adatokkal is megtámogatott megújuló energia projektek éppen ezen az diszharmónián segíthetnek.

Lehet úgy energiánk, hogy a lehető legkisebb szennyezést okozzuk vele, csak ehhez számolnia kell a rendszereknek. Az adatok segítségével nemcsak az optimalizálható, hogy hol legyen a szélerőmű, de az is, hogy merre forduljanak, hogy ne zavarják, hanem inkább erősítsék egymást a szélturbinák. 

adobestock_166966052.jpeg

A felhasználó oldal 

Az energiát nemcsak karbonsemleges módon érdemes megtermelni – mondja Juan Bernabé-Moreno professzor, de ugyanaz a tudatosság és racionalizációs lehetőség jelentkezik a felhasználásban is.

Ahogy kevesen értik, hogy mi az a kWh, úgy talán még kevesebben tudnák megmondani, hogy ők pontosan mennyi energiát fogyasztanak, illetve a havi, heti, napi energiafogyasztásuk hogyan oszlik meg az egyes eszközök között.

Talán úgy tűnik, hogy ez nem is olyan fontos. Pedig pusztán az, ha valamilyen okos eszköz segítségével csak annyit elérünk, hogy látjuk, hogy mit fogyaszt a mosás, a lámpa, a jégszekrény, vagy a tévé, a tapasztalatok szerint azonnal spórolásra, energiatakarékosabb megoldásokra ösztönzi a fogyasztókat.

A mobilitáson is sokat foghatunk

Még ennél is többet jelent a nagy energiazabáló és környezetszennyező közlekedés megtervezése. Nap, mint nap bolyongunk ide-oda, de pusztán azzal, hogy tudatosan alakítjuk ki a napi mozgásainkat, vagy ha egy kisközösségen belül optimalizáljuk a mozgásunkat (egy munkahelyre nem négyen járnak be egy-egy autóval, hanem beosztva, mindig egy autóval négyen), az rengeteget számít.

Mindez bizonyos szempontból ma még csak a fejlett országok, adatfeldolgozásban élenjárók úri huncutságának tűnik, de nem az. Lehet, hogy a lakosság életét megkönnyítő retail-megoldások itt terjednek el, de az ipari fogyasztók, vagy az energiatermelők az afrikai sivatagban ugyanúgy megszerezhetik az adatokat, mint a Ruhr-vidék sűrűn lakott és nagy energiafelhasználású ipari városaiban. Tényleg számít, hát folyamodjunk azokhoz a megoldásokhoz, amelyekre az adatok feldolgozása révén juthatunk.

2 komment

A világ legnagyobb naperőművein minden magyar ember elférne

2019. július 08. 11:08 - energia4.0

A világ legnagyobb naperőműveinek területe külön-külön is óriási. A legnépesebb és legmelegebb államokban, elsősorban Indiában, Mexikóban és Kínában akkora napelemparkok működnek, mint egy-egy pesti kerület.

Terület, lakosság, népsűrűség, Aki szereti böngészni a nagy világatlaszokat, annak biztosan kialakul valamilyen képe az egyes országok méretéről, lakosságszámáról, gazdasági súlyáról. Akit ez nem annyira köt le, annak most néhány meglepő adat következhet.

Kezdjük először a csalóka geográfiával! Magyarország, Dél-Korea, Izland. Tudta, hogy ezek ugyanakkora országok? A mi kis hazánk, a fejlett ipari nagyhatalom és a kicsinek gondolt északi szigetecske? Magyarország nem sokkal nagyobb 90 ezer négyzetkilométernél, ahol 10 millió embernél nem sokkal kevesebben élnek. Hozzánk képest árnyalatnyival méretesebb Dél-Korea, ahol 50 millióan zsúfolódtak össze. De nem sokkal nagyobb ország Izland sem, ahol azonban csak 300 ezren élnek.

kep2.PNG

A példából jól látszik, hogy mennyire eltérő lehet területi szempontból egyforma országokban is a népsűrűség. Pedig ezek az országok nem is a legszélsőségesebb példák, hiszen a gyéren lakott Mongóliában 1,5 millió négyzetkilométeren 3 millióan élnek csak, míg Bangladesben tizedekkora területen ötvenszer annyian. A népsűrűségek közötti különbség ötszázszoros.

Ugyancsak meglepő földrajzi tény, hogy a világ ma élő 7,5 milliárd embere elférne Pest megyében. Nem kényelmesen, de egy légifotó erejéig mindenképpen. Ha a jelenleg élő emberek mindegyike kapna egy négyzetmétert, akkor a 8.000 négyzetkilométeres Pest megyében még szabad terület is maradna.

A csökkenő gyártási költségek és a szimpatikus karbonsemlegesség miatt a napenergia a megújuló energiaforrások egyik leggyorsabban növekvő ágazata. A globális napenergia-kapacitás az elmúlt öt évben majdnem megnégyszereződött.

Az ilyen energiatermelés számára egy alig lakott terület nagyon vonzó lehet, hiszen ahová senki nem akar költözni, ott olcsó a föld, és lehet, hogy éppen azért nem megy oda senki, mert túl sokat süt a nap, és élhetetlenül meleg van. Adódik az ötlet, hogy ide kell napelemparkokat telepíteni. Igen ám, de ha az említett meleg miatt nincsen a közelben lakott település, akkor mégis kinek termeljünk energiát?

Mégis vannak olyan élőhelyek, ahol rettentő sok ember él kis helyen, és mellettük van egy napelemparknak alkalmas meleg, de olcsó földterület. A világ legnagyobb napenergia-erőművei ilyen helyeken épülnek: Indiában, Kínában és Mexikóban, és most épül egy gigantikus marokkói park is. Ez az ágazat olyan gyorsan fejlődik, hogy általában nem sokáig tudja valaki megtartani „a legnagyobb napelempark” büszke címét, jó eséllyel a most bemutatott rekorderek hamarosan kicsúsznak a toplistáról.

Az indiai Kamuthi Solar Power Station 10 négyzetkilométeres területen fekszik és 2,5 millió napelemből áll, ezzel mintegy 750 ezer embert lát el energiával. A 10 négyzetkilométer 10 millió négyzetméter, igen, Magyarország teljes lakossága rá tudna állni erre a sok egymás mellett lefektetett nappanelre.

A kínai Longyangxia Dam Solar Park ugyan kevesebb embert lát el, de valójában több energiát termel (Kínában már nagyobb az energiafogyasztás, mint Indiában). A tibeti fennsíkon található park az állami Power Investment Corporation területe és megépítése ugyanúgy egymilliárd dollárba került, mint a szintén kínai Tengger sivatagban épített kínai óriáspark, vagy az indiai Kurnool Ultra Mega Solar Park, amely 24 négyzetkilométeres paneltenger, 4 millió kis panellel. Ha süt a nap, ez a park a környék teljes áramigényét kielégíti.

Indiában és Kínában még több, majdnem ekkora park felépült, de hasonló méretű erőmű a mexikói Enel Villanueva, vagy az Egyesült Arab Emírségekben a Mohammed bin Rashid Al Maktoum (a névadó amúgy az ország miniszterelnöke) nappark. Utóbbi igazán dicséretes, hiszen az országban bőven van fosszilis tüzelőanyag, de a kis ország mégis előrelátó volt, amikor megépítette a világ egyik legnagyobb parkját, amely az elérhető adatok alapján évente 6,5 millió tonna szén-dioxid kibocsátását váltja ki. Az innovatív ország a vízellátását is igyekszik a bőséges energiaforrással megoldani, egy nagy energiaigényű tengeri víz sótalantó üzemet is telepített a naperőmű mellé.

kep1.PNG

Az eddig felsoroltak már működő parkok, de már készül az új világrekorder, az indiai Bhadla Industrial Solar Park. Természetesen ennek a műfajnak, vagyis a fejlett technológiával a fejlődő világba telepíthető naperőműveknek is megvannak a maga specialistái, így például a norvég Scatec Solar, amely Brazíliában, Egyiptomban, Hondurasban, Jordániában, Malajziában, Mozambikban, Ruandában, Dél-Afrikában és Ukrajnában is épített már hatalmas napelemparkokat, és most éppen Vietnámba tart.

Ne higgyünk hát azoknak, akik a napelemek terjedése ellen azzal érvelnek, hogy nincs annyi hely a földön, hogy minden áramigényt kielégítsünk. Ez csak annyira megalapozott félelem, mint, hogy a szélerőművek túlzott terjedése befolyásolná a Föld forgását.

5 komment
süti beállítások módosítása