Szép zöld világ

A szárazföldek 1 százalékán megtermelhető lenne a világ 2030-ra várható energia-szükségletének fele, ha a világ országai hajlandóak lennének környezetbarát energiatermelési módokra átállni - állítja két amerikai kutató tanulmánya.

Szél- és napenergiából is a szükséges mennyiség többszöröse áll rendelkezésre nemcsak világszerte, hanem Magyarországon is. Az átállásnak vannak nehézségei (például néhány anyag ritka előfordulása és a nagy költségek), de nem csak a környezetszennyezést, hanem az energiapazarlást is csökkentené.

Az energiafogyasztás környezetbaráttá tételéről már sokan gondolkodtak, legutóbb a Stanford Egyetem szakemberei rangsorolták az energiaszolgáltató rendszereket aszerint, milyen a hatásuk a globális felmelegedésre, a légszennyezésre, a vízkészletekre,
a földhasználatra, az élővilágra. Azt találták, hogy mindent összevetve a szél-, a nap-, a geotermikus, a hullám- és a vízenergia a legtisztább - ezeket együtt WWS- (wind-water-sun) energiaforrásoknak nevezik.
A nukleáris energia vagy a bioetanol környezetileg ezeknél mind rosszabb besorolást kapott csakúgy, mint a hagyományos fosszilis energiaforrások, a kőolaj és a földgáz. Az is kiderült, hogy a WWS-energiákkal újratöltött elektromos akkumulátorral és hidrogéncellával hajtott járművek használatával nagyrészt felszámolható lenne a szállítmányozás, közlekedés okozta légszennyezés.

Mark Z. Jacobson, a Stanford Egyetem környezetmérnö-ke és Mark A. Delucchi, a Kaliforniai Egyetem davisi részlegének közlekedéstechnológus kutatója a Scientific American októberi számában arra vállalkozott, hogy bemutassa, miként cserélhető le a világ teljes energiafelhasználása kizárólag tiszta szél-, víz-, nap-, illetve geotermikus energiára nem később, mint 2030-ig.

A kutatópáros elméleti felvetésében csak olyan technológiákkal számolt, amelyeknél nincs szükség komoly méretekben hulladékelhelyezésre, nem fokozzák a terrorizmus veszélyét, már ma rendelkezésre állnak, alig járnak üveházhatású gáz-kibocsátással és egyéb légszennyezéssel, s igaz ez teljes életciklusukra, a megépüléstől a működésen át az üzemen kívül helyezésig. Emiatt nem számoltak a bioetanollal, a nukleáris energiával, sem a szén-dioxid-leválasztás technológiájával. Tervükben a szén és a földgáz helyett a WWS-energiák biztosítják az elektromos áramot a fűtéshez, főzéshez, a közlekedés pedig akkumulátoros és üzemanyagcellás járművekkel történik.

Hatalmas készletek

A Földön az amerikai energia-információs szolgálat adatai szerint bármely pillanatban maximális fogyasztás mellett mintegy 12,5 TW (terawatt=1012 watt) energiát használunk fel. Az intézet becslései szerint 2030-ra ez az igény várhatóan körülbelül 16,9 TW-ra nő. Ha a teljes energiaellátást WWS-energiákkal oldanánk meg (tehát kizárnánk a fosszilis üzemanyagokat, a biomasszát és az atomenergiát), hatalmas fogyasztást spórolhatnánk meg: a globális energiaszükséglet mindössze 11,5 TW lenne - állítják Jacobsonék. Hogyan lehetséges ez? Úgy, hogy a villamosítás a legtöbb esetben hatékonyabb energiahasznosítással jár. Míg egy jármű mozgásához a felhasznált benzinből származó energiának például mindössze 17 - 20 százaléka hasznosul (a többi hő formájában elvész), egy elektromos jármű esetén ez az arány 75 - 86 százalék. Ha a váltás nélküli 16,8 TW-os fogyasztással számolunk, a WWS-energiák ezt az igényt is bőven ki tudnák elégíteni. Mások és saját számításaikra alapozva a kutatók azt állítják, hogy a globális rendelkezésre álló szélenergia 1700 TW, a napenergia 6500 TW kapacitással bír.

Ha mindebből leszámítjuk azokat a helyeket, ahol nyilvánvalóan nem leszünk képesek hasznosítani ezeket a forrásokat, például a nyílt tengereken, magas hegységekben vagy természetvédelmi területeken, vagy ahol kevés szél fúj, még mindig marad 40-85 TW szél- és 580 TW napenergia - mindkettő egyenként is messze több, mint a pillanatnyi teljes enerigaigényünk. A helyzet most viszont az, hogy a szélből mindössze 0,02, a napsütésből 0,008 TW teljesítményt használunk: a különbség óriási kihasználatlan potenciált jelent.

Az adatok első hallásra talán meglepőnek tűnnek, pedig nem csak globálisan, Magyarországon is ez a helyzet.
A Magyar Tudományos Akadémia megújuló energia technológiákkal foglalkozó részlegének 2007-es adatai szerint napenergiából a felhasznált mennyiség körül-belül 30-szorosa, geotermikus energiából 14-szerese, szélenergiából 13-szorosa, vízenergiából 7-szerese áll rendelkezésre. "Hogy a beérkező napsugárzás jóval nagyobb, mint amennyit fogyasztunk, Magyarországra nézve egyértelműen igaz" - mondta Kohlheb Norbert, a Szent István Egyetem megújuló energiaforrásokkal foglalkozó munkatársa. Ha például az ország területének csak azon 1 százalékával számolunk, ahol a városokban lehetne közvetlen módon napenergiát hasznosítani, napkollektorral (60%-os hatásfokkal kalkulálva) akkor is 4050 PetaJoule (1 petajoule = 1015 joule), napelemmel (15%-os hatásfok mellett) 1013 PJ energia köthető meg. Tekintve, hogy az ország teljes energiafelhasználása a 2007-es adatok szerint 1125 PJ volt, mindkettő tekintélyes mennyiségnek mondható. Mivel itthon is a hálózati elektromos energia árának gyors növekedésével számolhatunk, a napelemes villamosenergia-termelés akár már rövid időn belül is versenyképes alternatíva lehet - magyarázza Kohlheb Norbert. Ennek azonban a jelenlegi magas beruházási ár mellett az energia drága tárolása is gátat szab.

Megéri ekkorát váltani?

A kutatók számításai szerint igen. Az alternatív energiák ára a következő két évtizedben akár a felére is csökkenhet, míg a hagyományos üzemanyaghordozóké várhatóan nőni fog. A szélenergia például már ma is annyiba vagy kevesebbe kerül, mintha ugyanennyi energiát egy új szén- vagy gázalapú erőmű állít elő, a jövőben pedig várhatóan ez lesz a legkevésbé költséges forrás. A napenergia, bár jelenleg viszonylag drága, 2020-ra már versenyképes lehet.