Harc
lesz a vízért., és az energiákért
Környezeti katasztrófák
Vízért vívott háborúk és a kőolajnál is drágább ivóvíz víziója
POSTED
BY VIGH IMRE ON MÁJUS - 4 - 2011 HOZZÁSZÓLÁSOK KIKAPCSOLVA
Napjaink
globális klímaváltozása jelentős mértékben átrajzolja
térképeinket. Világunk változik, lassan ugyan, de egyre
szembetűnően. Hajlamosak vagyunk a Földre úgy tekinteni, mint
valami változatlan, örök időkre szóló dologra, pedig ez messze
nem így van, és a múltban sem volt így. Elég, ha csak a felszín
tektonikus lemezmozgásaira gondolunk, már is beláthatjuk, hogyha
lassú is ez a változás, de állandó és folyamatos. Ami viszont
ennél is kiszámíthatatlanabb és változékonyabb az a bolygó
időjárása.
Vízbolygó
Számos
értekezés és vita folyik arról, hogy a jelenleg is folyó
felmelegedést mennyiben természeti hatások (a napsugárzás
erősödése, a vulkáni tevékenység, a Föld pályaelemeinek
változása, az óceáni áramlatok vízkörzése) és mennyiben
emberi tevékenységek idézték elő. Mindegyik álláspont érvekkel
jól alátámasztható és igazolható, de az is, hogy a múltban,
bolygónk átlaghőmérsékletének változásai ciklikus
ingadozásokat mutatnak, melyek az igen szélsőséges
elmozdulásoktól sem mentesek. A régmúltban, a bolygó például
két globális eljegesedést is átélt, melyek sok millió évig
tartottak. A ma ismert kék bolygó helyett egy fehér jégbezárt
világot képzeljenek el, amely gyakorlatilag minden napfényt
visszavert, és minden addig kifejlődött életet ellehetetlenített.
Vízkardozás
Az
emberi faj is, úgy 70 ezer évvel ezelőtt egy globális időjárás
változásnak köszönhetően majdnem kipusztult, kis híján múlt,
hogy ma itt vagyunk. Kisebb jégkorszakokat és globális
felmelegedéseket is átvészelve ma egy újabb nagy változás előtt
állunk, aminek szerintem, ha nem is mi vagyunk az okozói, azért
jócskán tettünk róla, hogy folyamatai erőteljesen
felgyorsuljanak.
A
közeljövőben, a klímaváltozásból fakadó legnagyobb problémát
a tiszta ivóvíz fogja jelenteni. Erre most, akár sokan legyintenek
is, pedig elég a statisztikai adatokra tekinteni, hogy a rémisztő
valóság elénk táruljon.
Etióp
vízhordó asszonyok
A
Föld kétharmadát ugyan víz borítja, csakhogy az nem édesvíz, A
rendelkezésünkre álló édesvíz aránya mindössze 0,7 százalék.
Tehát, ezen a csekélyke mennyiségen kell a Föld egyre gyarapodó
népességének osztoznia, mely ráadásul a földrajzi és éghajlati
adottságoktól függően rendkívül egyenlőtlenül oszlik meg a
különböző földrészek között.
Továbbá
aggodalomra ad okot az is, hogy naponta sok millió tonna
szennyezőanyag kerül a szabad vizekbe és a már megtisztított
vízzel is rendkívül bőkezűen bánunk. Egyetlen kilogramm
burgonya közel 1.000 liter, de egy kilogramm marhahús
előállításához már 42.500 liter vizet használunk. Egy amerikai
napi átlagos vízfogyasztása 570 liter, holott egy embernek 50
liter az ajánlott napi vízmennyisége. Sok afrikai országban
viszont ez a szám a 4 litert sem éri el és ez a helyzet az
elkövetkező években csak tovább fog romlani, ami akár fegyveres
konfliktusokhoz is vezethet. A gyors ütemű környezetátalakulások
társadalmi változásokat fognak eredményezni, melyek beláthatatlan
következményekkel járnak majd.
Vízbomba
A
tiszta édesvíznél nincs értékesebb, hasznosabb és fontosabb
dolog a világon. Európában és Amerikában ma még talán
mosolygunk ezen, de egyes afrikai országoknak ez már napjaink
könyörtelen valósága. Előbb vagy utóbb az egész világ
szembesülni fog vele, ma még csak a fogyatkozó olajkészletek
üzemanyagokra ható árfelhajtó hatása kelt indulatokat, holnap a
tiszta ivóvíz olajnál is drágább ára fogja az emberek
megélhetését ellehetetleníteni. A jövőben nem az olajért,
hanem a víz tartalékokért, a vízforrások megszerzéséért
fognak harcba szállni. Szomjan halni vagy harcolni, nem lesz más
választás, vagy pedig megállíthatatlan, új népvándorlási
hullám veszi majd kezdetét.
Megoldásnak,
megoldásoknak pedig még csak a körvonala sem rajzolódott ki,
holott a probléma csak globálisan orvosolható, de amíg az egyes
országok jól felfogott önös érdekei érvényesülnek, addig egy
meglehetősen keserű jövőkép tárul elénk.
Végezetül
itt megemlítenék egy XIX. század közepi előrejelzést, mely
szerint a London és Párizs utcáit elárasztó, növekvő
konflis és fiáker forgalom miatt, valamikor 1910 körül a városok
végleg bele fognak fulladni a több emelet magas eltakaríthatatlan
lótrágyába. Mint tudjuk, nem így történt, hát bízzunk benne,
hogy a mai borúlátó jóslatok sem fognak valóra válni, a
fejlődés és a józan ész egy másik, talán járhatóbb útra
terel bennünket.
Vígh
Attila jegyzete
Bolygónk a Japán katasztrófa óta…
POSTED
BY VIGH IMRE ON ÁPRILIS - 14 - 2011 HOZZÁSZÓLÁSOK
KIKAPCSOLVA
2011.03.20.
06:30
Megrázó adatok: bolygónk a japán katasztrófa óta folyamatosan remeg. A napok rövidebbek lettek, a föld tengelye elmozdult, az Antarktiszon gleccserek szakadtak le: a japán földrengés nem csak az országot tolta közelebb Amerikához, de az egész földbolygót megrengette. A Spiegel tanulmánya:
Arra számítottak a japánok is, hogy földrengés lesz, de ilyen mértékűvel nem számolt senki. Az ország partjai előtt fut egy törésvonal, ahol az óceáni lemez az ázsiai kontinens alá csúszik be, körülbelül hetenként két milliméter sebességgel. A várt katasztrófa bekövetkezett március 11-én helyi idő szerint 14:46 perc 23 másodperckor: a tengerfenék kőzete nem bírta tovább a kontinens nyomását és eltört. A mérések kezdete óta ez volt a negyedik legnagyobb földrengés és hatása az egész bolygóra kiterjedt.
Megrázó adatok: bolygónk a japán katasztrófa óta folyamatosan remeg. A napok rövidebbek lettek, a föld tengelye elmozdult, az Antarktiszon gleccserek szakadtak le: a japán földrengés nem csak az országot tolta közelebb Amerikához, de az egész földbolygót megrengette. A Spiegel tanulmánya:
Arra számítottak a japánok is, hogy földrengés lesz, de ilyen mértékűvel nem számolt senki. Az ország partjai előtt fut egy törésvonal, ahol az óceáni lemez az ázsiai kontinens alá csúszik be, körülbelül hetenként két milliméter sebességgel. A várt katasztrófa bekövetkezett március 11-én helyi idő szerint 14:46 perc 23 másodperckor: a tengerfenék kőzete nem bírta tovább a kontinens nyomását és eltört. A mérések kezdete óta ez volt a negyedik legnagyobb földrengés és hatása az egész bolygóra kiterjedt.
A
rengés 129 kilométernyire indult a japán Szendai városától, ott
keletkezett törés 32 kilométeres mélységben: a tengerfenék
olyan gyorsan tört szét, mint egy gleccser. Három és fél percen
keresztül haladt a törés a kőzetben. Végezetül a hasadék 400
kilométer hosszan húzódott egészen a tengerszinttől 60
kilométeres mélységig. A fent fekvő lemez 27 méterrel előrébb
csúszott – tehát keletre – és hét métert felfelé. Ez egyike
volt a legerősebb lemezmozgásoknak, amelyeket valaha is
rögzítettek. A rengés az Egyesült Államok geológiai
szolgálatának adatai szerint 9-es erősségű volt. Az ütközés
olyan mennyiségű energiát szabadított fel, mint amennyit egy több
száz méter átmérőjű meteorit becsapódása jelentett volna. Még
a 376 kilométernyire fekvő Tokióban is omlottak össze épületek
és remegtek a házak. Az Antarktiszon is megfigyelhető volt a
hatás, a gleccserek gyorsabban szakadtak le, írta a New Scientist
magazin hasábjain Jake Walter glaciológus. A méréseket azoknak a
GPS készülékeknek a segítségével tudták elvégezni, amelyeket
a gleccserekre telepítettek. A kontinenslemezek mozgása szokatlanul
heves cunamikat váltott ki.
Ilyen
volt, ilyen lett.
Az
óriáshullámok a japánok számára további pusztítást
jelentettek, de az óceán többi térsége megmenekült. A hullámok
több száz kilométeres sebességgel rohantak Honshu partjai felé
és néhány perccel keletkezésüket követően elérték a
szárazföldet. A tengerfenék egyenetlenségei felfelé nyomták a
hullámokat, míg azok a 15 méteres magasságot is elérték.
Egy
döbbenetes videó, kezdetektől mutatja be a víz emelkedését több
emelet magasságig.
A
cunamik jellegzetessége, hogy míg a hullámok a tenger felszínén
haladnak, addig a cunamik egészen a tengerfenékről indulnak, az
egész tenger mozgásban van, és ennek megfelelően nagyon sok vizet
juttat a szárazföldre. Japán meredek partjai még inkább
felkorbácsolták a vizet, kilométeres távolságban jutott be a
tengervíz a szárazföldre.
Az
óceáni térségben fekvő országok szerencséje az volt, hogy a
cunami a japán partok melletti relatív sekély vizekben
keletkezett, ezért túl kevés víz mozdult meg ahhoz, hogy máshol
is pusztítson. Amikor a hullámok a mélyebb vizekre értek, akkor
elvesztették magasságukat. A szigetek a formájuk miatt úszták
meg a veszélyt, a vulkáni eredetű szárazföldek úgy állnak a
tengerben, mint a ceruzák és nincs olyan talapzatuk, amin a
hullámok megerősödhetnének. A cunamikat a nyílt tengeren ugyanis
alig lehet észrevenni, a hajósok gyakran gyanútlanul haladnak át
rajtuk. A Hawaii szigetek ezzel szemben hegyvonulatként magasodik az
útban, ahol néhány méter magas cunamik okoztak csekély mértékű
kárt.
Japánban
1200 GPS-állomás található, amelyek műholdon keresztül mutatják
az ország helyzetét. Ezeket azért helyezték ki, mert a
földmozgások előjelei lehetnek egy vulkánkitörésnek. Most ezek
a szenzorok azt is jelzik, hogy milyen hatása volt a földrengésnek:
Japán egycsapásra négy és fél méterrel közelebb került az
Egyesült Államokhoz, de az ország nem egyforma mértékben
csúszott. Délnyugaton csak kilenc millimétert haladt kelet felé,
de a tengerfenéken a négy és fél méternél nagyobb mértékű is
lehet az elcsúszás, csak ott nincs GPS, ami mérje.
A
szárazföldi eszközök másféle mozgást is észleltek.
Északkeleten Japán 75 centimétert süllyedt, amelynek végzetes
következményei lehetnek, mert a cunamik így még mélyebben
juthatnak be a szárazföld belsejébe.
A
hatás nem csak az embereket érintette: a földgolyó még mindig
remeg, mióta a földrengés megrázta – úgy leng, mint egy
harang: az egész bolygó hat és fél perces időközökkel leng ki,
derítették ki a bonni egyetemen. Az egész földön a talaj
hullámzik, de csak néhány tizedmilliméternyit. Mivel az egész
bolygó remeg, ezek óriási energiát keltenek. Ha az embereknek
jobb lenne a füle, akkor hallanák az egész Földet morogni, de
ezek a zajok tizenegy oktávval lejjebb vannak annál, amit az emberi
fül észlelni képes. A Föld tengelye 17 centiméterrel mozdult el
a NASA szerint. A rengés szinte megcsavarta a bolygót és ezzel
megrövidült a nappalok hossza. Bár ennek a mértéke igen csekély,
de a számítások szerint volt olyan időszak, amikor egy nap 23
óráig tartott.
A
kutatókat megrázták a történtek, úgy vélték, hogy ilyesmi
sohasem történhet. 9-es erősségű földrengés Japán partjai
előtt szerintük sohasem következhetett volna be:
-
Ehhez hasonló nyomokat sem a tengerfenéken, sem a szárazföldön
nem találtak. Az elmúlt évszázadokban nem volt olyan rengés, ami
ilyen erős lett volna, a cunamik ellen pedig méteres magasságú
falakat építettek, amelyek Japán észak-keleti részét veszik
körbe.
-
A tektonikus lemezek ütközésének módja is egy mega-rengés ellen
szólt: Az óceáni lemez szokatlanul meredeken csúszik az ázsiai
kontinens alá. Ez azért van így, mert a kőzet nagyon régi, hideg
és nehéz, ezért az elmélet szerint kevésbé erősen súrlódnak
egymáson, és nem is renghet olyan sűrűn. Az élet rácáfolt
erre, a cunami a falak felett pedig egyszerűen átcsapott.
Most
a kutatóknak be kellett ismerniük, hogy az elméleteik tévesek
voltak és azt is, hogy nem vették figyelembe a veszélyre
figyelmeztető jeleket. A lemezek kora miatti feltételes biztonságot
a 2004 karácsonykor Szumátrán történt cunami és földrengés
már meg kellett volna, hogy cáfolja, ismerte el Emile Okal, az
Evangston egyetem geofizikusa. Ráadásul Japán észak-keleti része
egyre inkább meghajlott, és a keletkező nyomás levezetésére
csak egy igen erős földrengés lehetett képes. Okal szerint a
történtek figyelmeztetésként kell, hogy szolgáljanak más
régióknak is: Tonga és a Karib térség észak-keleti része
hasonlókkal kell, hogy szembenézzen.
Minél
pontosabban vizsgálják a kutatók az altalajt, annál több
katasztrófa nyomára lesznek figyelmesek. Japán észak-keleti
részén volt már néhány cunami, erről árulkodnak a történelmi
feljegyzések és a geológiai térképek is, de épp a
legsúlyosabbról feledkezett el mindenki.
2001-ben
Koji Minoura, a szendaji egyetem geológusa felfedezte, hogy a most
érintett régiót 869-ben egy mega-cunami árasztotta el. Mivel az
esemény olyan régen történt, írta Minoura, „egy nagy cunami
valószínűsége egyértelműen magas”. A prognózis döbbenetesen
pontos volt, de a tanulmány csak most, a történtek után lett
híres.
Spiegel
Ennyi atombombát próbáltak ki összesen
POSTED
BY VIGH IMRE ON ÁPRILIS - 1 - 2011 HOZZÁSZÓLÁSOK KIKAPCSOLVA
Isao
Hashimoto grafikusművész egy megdöbbentő videón ábrázolta,
hány nukleáris tesztrobbantás történt 1945 és 1998 között.
Összesen
2053 nukleáris detonációs próba történt a világon, és csak
1998-ig. Minden egyes bomba robbanását egy ping hang és egy
felvillanás jelzi. A térképen jól látható, hogy hiába a
Szovjetunióban próbálták ki a legnagyobb bombákat, az USA vezet
a tesztelt és bevetett nukleáris fegyverek számában.
Ahogy
virtuálisan pörög a történelem, láthatjuk ahogy India,
Pakisztán és Észak-Korea is beszáll a fegyverkezési versenybe. A
videó végén egy lesújtó képet láthatunk: mennyi területen
hagyta “atomlábnyomát” az emberiség a bolygón.
AJÁNLOTT
LINKEK:
Nukleáris
tesztek listája (Wikipedia)
Tudj meg még többet a nukleáris fegyverkezésről! (Wikipedia)
Tudj meg még többet a nukleáris fegyverkezésről! (Wikipedia)
Forrás:
hir24.hu
nukleáris testing.wmv
1955 Hátborzongató Nuclear Test! 1 2
1955 Hátborzongató Nuclear Test! 2 of 2
10 scariest places in the world/ 10самых страшных мест на планете
A Pokol Kapuja . . .
POSTED
BY VIGH IMRE ON MÁRCIUS - 13 - 2011 1
COMMENT
A Darvaza-i kráter
Turkmenistan Darvaza Gas Crater Videos Day & Night
A
türkmenisztáni Karakum sivatag lakatlan közepén, a világtól
elzárva található Darvaza. Ez tulajdonképpen egy hatalmas, száz
méter átmérőjű és több, mint húsz méter mély kráter, amit
„Pokol kapujá”-nak neveznek.
Az
üreg mélyén több tucatnyi éve ég a tűz, ami folyamatosan
látható.
A
Darvaza üreg nem természeti képződmény, hanem egy
szerencsétlenül végződött szovjet kísérleti robbantás
eredménye.
1971-ben
egy gyakorlat során a földalatti barlang beomlásaként jött
létre, aminek következtében hatalmas mennyiségű gáz szivárog
folyamatosan a felszínre.
A
geológusok úgy döntöttek, hogy helyesebb meggyújtani a gázt,
mint a levegőbe engedni a mérgező anyagot.
A
szovjetek alaposan alábecsülték a szakadék méreteit: az első
vélemények szerint néhány hét alatt el kellett volna égnie a
gáznak, ehhez képest 1971 óta folyamatosan lángol.
Jelenleg
teljesen bizonytalan, hogy meddig működik még a „Pokol kapuja”.
Addig
is a darvazai krátert csupán helyi problémának tekintik,
ami hatalmas tömegeket vonz a helyszínre, ehhez a ritka és
káprázatos látványossághoz.
A
kráterből jövő erős forróság következtében annak közelében
csupán néhány percig lehet tartózkodni, az elviselhetetlen hőfok
miatt.
Éjszaka
Dante-i a látvány. Izzás mindenütt, félelmetes a ragyogás. A
kráter valódi vulkánkitörés képét idézi.
Fordította:
h(Ali)hó
Új irányba tapogatózik a mesterséges fotoszintézis
POSTED
BY VIGH IMRE ON NOVEMBER - 4 - 2010 1
COMMENT
Az
MIT kutatói új módot találtak a fotoszintézis utánzására. Egy
módosított vírussal egyfajta biológiai állványzatot hoztak
létre, ami képes összerakni egy vízmolekula hidrogén és oxigén
atomokra bontásához szükséges nanoméretű komponenseit.
Az
új technika, amiről bővebben a Nature Nanotechnology szaklapban
olvashatunk, fontos eleme lehet annak a hidrogéngazdálkodásnak,
ami a szakértők többsége szerint meghatározó lesz a jövőben.
Napfénnyel vízből hidrogént előállítani azt jelenti, hogy a
hidrogén egy üzemanyag cella alkalmazásával könnyedén
tárolhatóvá és bármikor elektromossággá, vagy akár folyékony
üzemanyaggá alakíthatóvá válik. Míg más kutatók rendszerei
elektromossággal választják szét a vízmolekulákat, az új
biológiai alapú rendszer átugorva a köztes lépéseket
közvetlenül a napfénnyel táplálja a reakciót.
Az
Angela Belcher vezette csapat egy általános bakteriális vírust,
az M13-mat alakította
át,
hogy az képes legyen magához vonzani és megkötni egy katalizátor,
esetünkben irídium-oxid molekulákat, valamint kapott egy biológiai
pigmentet, a cink-porfirint. A vírusok a módosítással
gyakorlatilag vezetékszerű eszközökké váltak, amik rendkívül
hatékonyan választják ki az oxigént a víz molekulákból. Idővel
azonban a vírus-vezetékek összecsoportosulnának és elvesztenék
hatékonyságukat, ezért a kutatók beiktattak egy plusz
lépcsőfokot, egy mikrozselé-mátrixba ágyazva a vírusokat, amik
így megtarthatták egységes elrendezésüket, ezáltal
stabilitásukat és hatékonyságukat is.
Más
kutatók a növények fotoszintetikus részeivel próbálják
közvetlenül hasznosítani a napfényt, Belcher azonban úgy vélte,
hogy a növényi alkotóelemek helyett inkább csak a módszerüket
használja fel a cél eléréséhez. A növényi sejtekben
természetes pigmentek nyelik el a napfényt, majd katalizátorok
segítik a vízszétválasztó reakciót. Ezt a folyamatot másolta
le a massachusettsi csapat.
Rendszerükben
a vírus egyszerűen egy állványzatként funkcionál, a megfelelő
tagolást biztosítva a pigmenteknek és a katalizátoroknak a
vízszétválasztási reakció beindításához. “A pigmentek egy
antennaként viselkednek, elfogják a fényt, majd továbbítják az
energiát a vírus mentén, mint egy vezetéken” – magyarázta
Belcher. “A vírus a hozzáadott porfirinekkel rendkívül hatékony
fénygyűjtővé válik. Ugyanazokat a komponenseket használjuk,
amikkel már korábban is próbálkoztak, mi azonban a biológia
segítségével rendezzük össze ezeket, így jobb hatásfokot érünk
el.”
“Nagyon
okos munka, ami a mesterséges fotoszintézis egyik legbonyolultabb
problémáját, az összetevők nanoméretű rendeződését célozza
meg az elektron átviteli arány kontrollálása érdekében” –
kommentálta az eredményeket Thomas Mallouk a Pennsylvaia Állami
Egyetem Anyagkémiai és -fizikai karának professzora. Mallouk
azonban figyelmeztet, hogy még mindig számos problémát kell
megoldani mielőtt ez, vagy bármely más mesterséges
fotoszintetikus rendszer ténylegesen használható lesz az energia
átalakításra.
“Hogy
versenyképes legyen a napenergia más alkalmazásaival a rendszernek
legalább tízszer hatékonyabbnak kell lennie a természetes
fotoszintézisnél, képesnek kell lennie a reakció több
milliárdszori megismétlésére, és olcsóbb anyagokat is találnunk
kell. Ez nem valószínű, hogy a közeli jövőben megvalósul,
mindazonáltal a most bemutatott elv fontos darabja lehet ennek a
kirakós játéknak” – összegzett.
Forrás:
sg.hu
Biodízel-termelő gomba
POSTED
BY VIGH IMRE ON OKTÓBER - 29 - 2010 HOZZÁSZÓLÁSOK
KIKAPCSOLVA
Egy,
a dél-amerikai esőerdőkben tenyésző gomba a bioüzemanyagok új
forrásává válhat – jelentették be amerikai kutatók, akik
szerint a Gliocladium roseum nevű parazita gomba valójában egy
rendkívüli tisztaságú biodízelüzem.
A
brit Daily Telegraph című napilap beszámolója szerint a
szakembereket meglepte, hogy a patagóniai őserdőkben honos,
hócserjefélék közé tartozó, akár 12 méteresre is megnövő
Eucryphia cordifolia élősködője természetes módon, a fa
cellulózának átalakításával tökéletesen tiszta biodízelt
(”mikodízelt”) képes előállítani. Ipari körülmények
között a növényi alapanyagokat először cukorszerű szerves
molekulákká alakítják, majd fermentálják az anyagot a bioetanol
előállításához.
“Mindez
azt jelenti, hogyha a Gliocladium roseumot mikodízel termelésére
használnánk, akkor megtakaríthatnánk az ipari termelés néhány
lépését” – mondta Gary Strobel, a montanai állami
egyetem
munkatársa.
munkatársa.
A
Strobel és csoportja által felfedezett módszer viszonylag
egyszerű: a kutatók azt tapasztalták, hogyha a “dízelgombát”
potenciálisan pusztulást okozó antibiotikumok hatásának teszik
ki, akkor az védekezésképpen illékony gázt termel. “Amikor a
gáz összetételét elemeztük, kiderült, hogy az
hatalmas
mennyiségű szénhidrogénből vagy szénhidrogén-származékból áll. A felfedezés olyan megdöbbentő volt, hogy az eredménytől a hátamon felállt a szőr” – mondta Strobel, aki a kutatás tapasztalatairól a Microbiology című folyóiratban számolt be. “Tény, hogy a gomba kevesebb dízelt termel, mintha cukorból állítanánk elő az etanolt, de a fermentációs technológia feljavításával és némi génmanipulációval javítható az eredmény” -
hangsúlyozta a professzor.
mennyiségű szénhidrogénből vagy szénhidrogén-származékból áll. A felfedezés olyan megdöbbentő volt, hogy az eredménytől a hátamon felállt a szőr” – mondta Strobel, aki a kutatás tapasztalatairól a Microbiology című folyóiratban számolt be. “Tény, hogy a gomba kevesebb dízelt termel, mintha cukorból állítanánk elő az etanolt, de a fermentációs technológia feljavításával és némi génmanipulációval javítható az eredmény” -
hangsúlyozta a professzor.
A
felfedezés ezenkívül megkérdőjelezi eddigi ismereteinket a
fosszilis energiahordozók kialakulásáról. A közkeletű felfogás
szerint ezek úgy keletkeztek, hogy az elhalt növényi maradványok
hosszan nagy nyomás alatt és magas hőmérsékleten alakultak
olajjá. Ha azonban az őserdei gombák képesek a mikodízel
előállítására, akkor a hagyományos energiahordozók
keletkezéséhez is hozzájárulhattak.
Forrás:
alternativenergia.hu
Geotermikus erőmű Szentlőrincen
POSTED
BY VIGH IMRE ON NOVEMBER - 6 - 2010 HOZZÁSZÓLÁSOK KIKAPCSOLVA
A
következő téli szezonban várhatóan ezer lakásban hasznosítják
majd a földhő energiáját.
Környezetbarát,
széndioxid-kibocsátástól mentes geotermikus erőmű épül
Szentlőrincen. Már le is tették az alapkövét. Az önkormányzat
az elkövetkezendő 15 éven át vásárol hőt az építő cégtől.
Szerintük a geotermikus energia felhasználásával végre
gazdaságos és versenyképes szolgáltatást tudnak adni.
Novembertől
már az új módszerrel fűthetnek a szentlőrinciek. A következő
téli szezonban várhatóan ezer lakásban hasznosítják majd a
földhő energiáját. Azt mondják, az újfajta rendszer
környezetkímélő, hiszen nem bocsát ki se szennyező anyagot, se
zajt, ráadásul a a fűtési díj mértékét is befolyásolja:
A
polgármester szerint a beruházás előnyei az olcsóság, a
kényelem és a megbízhatóság. Mindez a várost jövőjét is
biztatóbbá teszi: „Tehát munkahelyteremtő ez a program még,
evvel természetesen új cégek jönnek még, akik adózni fognak,
akiknek egyéb más beruházásaik is lesznek, tehát ez egy újabb
folyamatot fog generálni.”
A
szentlőrinci projekt a hazai geotermikus energia első nagyszabású
beruházása. A városban a következő évtől további lakásokat,
valamint intézményeket is szeretnének bekapcsolni a programba.
Forrás:
dunatv.hu
10510023393719
Univerzális energiatárolási módszert fejlesztettek ki
POSTED
BY VIGH IMRE ON NOVEMBER - 15 - 2010 HOZZÁSZÓLÁSOK
KIKAPCSOLVA
Napenergia
fölhasználásával, egy katalizátor segítségével bontja
elemeire a vizet a MIT-en kifejlesztett új módszer.
Daniel
Nocera és kutatócsoportja olcsó és széles körben alkalmazható
katalizátort talált, amely elektromos áram fölhasználásával
alkotóelemeire bontja a vizet. Az így nyert hidrogén akár
energiacellában elégetve energiatermelésre, akár üzemanyagként
fölhasználható. A kutató felfedezése jelentőségét abban
látja, hogy annak fölhasználásával kisebb-nagyobb épületek
energetikailag önellátók lehetnek, ha a nap és a szél energiáját
fölhasználva állítják elő a kémiai folyamat fönntartásához
szükséges elektromos áramot.
Az
eljárás kifejlesztése során a tudós azt tartotta szem előtt,
hogy a lehető legolcsóbb anyagot használja elektródaként a
víznek oxigénre és hidrogénre bontása során. Az eljárás
gyakorlatilag utánozza a természetben zajló fotoszintézist, az
energiát kémiai anyaggá alakítja.
Nocera
modelljében a tetőre helyezett napelemes áramtermelő rendszer az
épület energiaszükségletének kielégítését követően termelt
elektromos árammal elemeire bontja a vizet és a keletkező
hidrogént tartályba gyűjti. Amikor pedig többletenergiára van
szüksége az épületnek, a tárolt hidrogént egy üzemanyagcellában
reagáltatják oxigénnel, s az így keletkezett energiát
fölhasználják. Nem mellékes szempont, hogy a reakció kapcsán
nem káros anyag, hanem tiszta víz keletkezik.
Az
elektrolízis során két különböző elektródát használnak: az
egyik a hidrogén, a másik az oxigén atomok számára. S bár a
hidrogén kinyerése az elsődleges cél, mégis az oxigén oldalán
mutatkoztak nehézségek, ezért is koncentrálták kutatásaikat már
2008 óta ebbe az irányba. Nocera akkor jelezte, hogy olcsó és
hosszú életű megoldást a kobaltra alapozva lehet elérni.
A
közelmúltban megjelent tanulmányában a tudós arról ír, hogy a
kobaltnál olcsóbb megoldást talált. A nikkel-borát alapú
keverék nemcsak olcsóbb, de nagy mennyiségben is áll
rendelkezésre. De talán még ennél is fontosabb, hogy kutatásaik
szerint számos egyéb keverék is alkalmas lehet az olcsó és
hosszú távon működő energiatárolásra.
Ezzel
együtt a kutatás még korai szakaszában jár. Egyelőre csak az
világos, hogy miféle anyagok alkalmasak a kémiai reakcióra, a
folyamatok minőségén és sebességének fokozásán még sokat
kell dolgozni. Odáig mindenesetre eljutottak, hogy mintegy
százszorosára emelték a katalizátorok mennyiségének
előállítását.
Az eredeti cél, a hidrogéntermelő platina felhasználásával létrehozott katalizátorral kapcsolatos kérdések idáig kissé hátté
rbe szorultak, a jövőben azonban erre is komolyabb figyelmet kell fordítani, különösen, mert az eredeti kutatásokra alapozva már létrehoztak egy vállalatot, a Sun Catalytix-et, amely két éven belül piacra akar lépni a rendszerrel.
Az eredeti cél, a hidrogéntermelő platina felhasználásával létrehozott katalizátorral kapcsolatos kérdések idáig kissé hátté
rbe szorultak, a jövőben azonban erre is komolyabb figyelmet kell fordítani, különösen, mert az eredeti kutatásokra alapozva már létrehoztak egy vállalatot, a Sun Catalytix-et, amely két éven belül piacra akar lépni a rendszerrel.
Forrás:
ujenergiak.hu
Üzemanyagot csinál a puszta levegőből egy enzim
POSTED
BY VIGH IMRE ON SZEPTEMBER - 12 - 2010 1
COMMENT
Egy
ősi mikroorganizmus, amely a növények növekedésében segédkezik,
a jövő autójának üzemanyagát állíthatja elő – írja a
Discovery News.
Azotobacter
vinelandii
A
mezőgazdaságban használt egyik enzim képes a szénmonoxidot
propánná alakítani. Az a mikroorganizmus, amelyik az enzimet
termeli, a talajban a növények gyökerénél él, és a nitrogén
megkötésében segédkezik nekik. Az enzimet a szójabab gyökereinél
találták meg a talajban – írja a Discovery News.
Az
enzimről most kiderült, hogy bizonyos körülmények között a
szénmonoxidot benzinné képes alakítani. Ugyanakkor az újonnan
felfedezett enzim csak két-három atomból álló molekulákat,
propánt képes előállítani, nem hosszabb láncokat, amelyek
folyékonnyá teszik a benzint. (A propán három szénatomból áll,
a benzinben viszont többféle szénhidrogén található, de
általában 4-12 szénatomból állnak ezek.)
A
most kutatott vanádium-nitrogenáz enzim egyébként normális
esetben ammóniát csinál a gáz halmazállapotú nitrogénből, a
szénmonoxidot (CO), propánná, kék lángon égő gázzá képes
átalakítani. Propánt használnak egyébként számos amerikai
háztartásban is, a konyhai tűzhelyeknél.
Ugyanakkor
a tudósok figyelmeztetnek arra, hogy a kutatások még kezdeti
fázisban tartanak, de azért megjegyzik, hogy új, környezetbarát
üzemanyag-előállítási módszert is ki lehet majd esetleg
fejleszteni. Ennek lényege, hogy benzin készülhet a puszta
levegőből.
A
vanádium-nitrogenázt egy teljesen szokványos talajbaktérium
állítja elő, amelyet már régóta tanulmányoznak a kutatók –
magyarázta a Discovery Newsnak Markus Ribbe, a University of
California kutatója, a Science magazinban megjelenő cikk
társszerzője.
Miközben
a kutatók az enzimet tanulmányozták, rájöttek, hogy az furcsán
viselkedik. A mikroorganizmus egyébként, amely az enzimet termeli
az Azotobacter vinelandii. A szójabab esetében azért szeretik az
amerikai farmerek ezt a baktériumot, mert segít a légköri
nitrogén ammóniává alakításában és így a növény
szervezetébe való felvételben. Más növények egyébként képesek
maguktól megkötni a nitrogént a levegőből.
Ribbe
és társai most az A. vinelandii által produkált enzimek közül
egyet különített el, a vanádium-nitrogenázt, amely az ammóniát
létrehozza légköri nitrogénből. Amikor a kaliforniai kutatók
elvonták a nitrogént és az oxigént, és szénmonoxiddal töltötték
meg a teret, az enzim a szén-monoxidot kezdte két-három
atomból álló láncokká, vagyis propánná átalakítani.
A
tudósok most azt remélik, hogy sikerül az ipari hasznosítást is
megoldani, vagyis hosszabb szénláncokat összerakni az enzim
segítségével. A hosszabb, 4-12 szénatomból álló láncok teszik
ugyanis folyékonnyá a benzint, amint azt már említettük.
Ribbe
úgy gondolja, talán az enzim módosításával közelebb
kerülhetnek a benzingyártáshoz. Mindez azt jelenti, hogy az autók
kipufogógázából – amely sok szénmonoxidot tartalmaz – is
gyártható lenne ismét üzemanyag, de a levegőből is kivonhatnák
a szénmonoxidot az enzim számára.
Ugyanakkor
magának az enzimnek a kinyerése is rendkívül nehéz feladat még
a kutatók számára. Jóllehet az enzimet már régóta ismerték,
húsz éve kutatják a tudósok, és már a génjeit is izolálták,
ennek ellenére nagyon nehéz a nagy mennyiségben való előállítása.
Ezért az ipari hasznosításra még biztosan jó ideig várni kell.
Forrás:
HVG
Biomassza – valóban lehet ez a jövő energiaforrása?
POSTED
BY VIGH IMRE ON OKTÓBER - 29 - 2010 HOZZÁSZÓLÁSOK
KIKAPCSOLVA
Mindenütt
sárguló repcemezők, pellettkazánok, biodiezel, energiafű. Szép
remények az egyre fokozódó energiapiacon.
De
vajon fedezhető-e az évi 12 milliárd tonnányi olajra átszámított
energiaigényünk akár 10%-ban is a szántóföldeken megtermelt
növényekből, az erdők kitermeléséből, szerves hulladékaink
hasznosításából?
A Föld szárazföldjének 20%-án van még természetesnek többé-kevésbé mondható növényfelület. Ebből veszünk el még? Vagy az élelmiszert adó területből? Esetleg a ruhát biztosító földterületet csökkentenénk? Vagy csak kapunk fűhöz-fához, hogy kényelmünk színvonaláért mindent felégetve energiát nyerjünk? Elgondolkodtató sorok Dr Gyulai Iván előadásából.
A Föld szárazföldjének 20%-án van még természetesnek többé-kevésbé mondható növényfelület. Ebből veszünk el még? Vagy az élelmiszert adó területből? Esetleg a ruhát biztosító földterületet csökkentenénk? Vagy csak kapunk fűhöz-fához, hogy kényelmünk színvonaláért mindent felégetve energiát nyerjünk? Elgondolkodtató sorok Dr Gyulai Iván előadásából.
Nézzük
a tényeket! Magyarország területének 20%-a erdő, amiből
fenntartható gazdálkodással évente összesen 200 PJ (1 PJ = 10 12
KJ) energia hozható ki (ez az éves energiaigényünk – 1020 PJ –
egy-ötödét jelenti). Sok gazda próbálkozott a meglehetősen mély
gyökeret eresztő energiafűvel, ami a talaj mély rétegeiből
felhozza a szilíciumot. A szilícium az égetés során okoz
meglehetősen nagy problémákat, de ezen kérdés technikai
orvoslását követően is ott van a következő probléma: az első
kisebb volumenű kaszálás szárad meg magától annyira, hogy az
égethető legyen, a második, nagyobb kaszálás már csak
takarmányozási célokat szolgálhat. Faapríték, brikett, pellett
kérdésköre sem túl biztató. Ezen anyagok igen hatékony
tüzelőanyagok, de új kazánt igényelnek ráadásul meglehetősen
nagy tárolókapacitással az automatikus adagolás és a nagy
térfogatigénynek köszönhetően. További felmerülő probléma,
hogy a friss füvet azonnal pellettálni kell, a pellett azonban pár
hónap múlva magától szétporlik, azaz amit nyáron-ősszel
készítünk, nem húzza ki a tél végéig.
Optimizmusra
ad okot a biogáz előállítás, ami jó energiahatékonysága
mellett olyan szerves anyagokat használ fel, amely egyébként nem
kerülne hasznosításra (pl. emberi trágya, vagy a lerakógáz
hasznosítása). A komposztálás hatékonysága a legjobb, mivel
szerves kerti és konyhai hulladékaink helyben bomlanak le, és
alakulnak át termőföld szerű anyaggá, így minimális
ráfordítással nagy energiát takarítunk meg. Ezen megtakarítás
abból is adódik, hogy nem kell műtrágyát előállítani és azt
szállítani, miközben a komposzt talajjavító szerepe meglehetősen
fontos.
Az olajos növényekből készített biodízel hazánkban a magas jövedéki adó miatt nem tud megtelepedni.
Az olajos növényekből készített biodízel hazánkban a magas jövedéki adó miatt nem tud megtelepedni.
A
Magyarországon elsősorban kukoricakeményítőre épülő
bioetanol-gyártás versenyképessége a brazil cukornád alapú
bioetanol-gyártáshoz képest meglehetősen alacsony, mivel ez
utóbbi sokkal kedvezőbb energiamérleggel működik, így olcsóbb
is. Az agroüzemanyagok felhasználásának mértéke erősen
korlátozott, és már szépen látszik, hogy az EU célkitűzései
nem megvalósíthatóak (20 %-ban kiváltani az üzemanyagokat
agroüzemanyagokkal). A jelenlegi közlekedési és szállítási
igényünk 20%-át fedező agroüzemanyagok megtermeléséhez az
összes termőterület szükséges volna, azaz minden termőterület
az emberek helyett az autók etetését szolgálná. És akkor ki is
lakjon jól? Ha az agroüzemanyagokat a 3.világból kívánjuk
fedezni, akkor pedig az ottani erőforrásokat tesszük tönkre, azaz
a problémát elodázva és egyben fokozva élhetünk tovább
Csipkerózsika álmunkban.
Sajnos azon területek aránya, ahol meg tudjuk termelni élelmiszerünket, egyre kisebb. 17-szer gyorsabban pusztítjuk a termőtalajt, mint amilyen gyorsan az képes regenerálódni. Ebből a tényből jól látszik, hogy a talaj NEM megújuló erőforrás, azaz csak adott ideig tudjuk a talajt akár még élelmiszertermelésre is hasznosítani. Márpedig ez elengedhetetlen minden élő szervezet számára.
Sajnos azon területek aránya, ahol meg tudjuk termelni élelmiszerünket, egyre kisebb. 17-szer gyorsabban pusztítjuk a termőtalajt, mint amilyen gyorsan az képes regenerálódni. Ebből a tényből jól látszik, hogy a talaj NEM megújuló erőforrás, azaz csak adott ideig tudjuk a talajt akár még élelmiszertermelésre is hasznosítani. Márpedig ez elengedhetetlen minden élő szervezet számára.
Mi
a megoldás?
Talán
ki kellene nyitni már a szemünk, és észrevenni: nem használhatunk
már ennyi energiát fel tovább. Takarékoskodnunk kell. Az
olajkitermelés csúcsán ülve talán már érdemes lenne azon
gondolkodnunk, hogy hol tudnánk takarékoskodni az energiával,
ténylegesen mennyi energiára van szükségünk ahhoz, hogy a jólét
helyett a jóllét legyen életünk szereplője. És ezt a
szükségletet hogyan tudjuk fedezni a lehető legjobban szemünk
előtt tartva életterünk megóvását.
Jelen gondolatok bővebb kifejtése megtalálható Dr Gyulai Iván. Biomassza-dilemma című kiadványában, mely ingyenesen beszerezhető a Csalán Egyesületnél.
Jelen gondolatok bővebb kifejtése megtalálható Dr Gyulai Iván. Biomassza-dilemma című kiadványában, mely ingyenesen beszerezhető a Csalán Egyesületnél.
Forrás:
alternativenergia.hu
Magyarország legnagyobb biogázüzeme épül Szarvason
POSTED
BY VIGH IMRE ON OKTÓBER - 20 - 2010 HOZZÁSZÓLÁSOK
KIKAPCSOLVA
Augusztusban
tették le az alapkövét Magyarország legnagyobb, 4,2 megawatt
teljesítményű biogáz üzemének. A beruházó Aufwind Neue
Energien GmbH partnere a Gallicoop Pulykafeldolgozó Zrt.
„Szeretnénk
nagyobb figyelmet generálni ennek a megújuló energiaforrásnak,
mert multifunkcionális: áramot és hőt is termel, lehet vele
szárítani, fűteni, hűteni. Emellett a biogáz feldolgozása után
járművek esetében üzemanyagként is felhasználható, valamint
betáplálható a földgáz-hálózatba is” – tudhattuk meg a
beruházó cég ügyvezető igazgatójától, Ferdinand Schmack-tól
az alapkőletételen.
A
biogáz üzemmel hatalmas fejlődés megy végbe ebben a régióban.
Az eddig fel nem használt hulladékok, mint a sertéshígtrágya, a
vágóhídi hulladék, pulyka és szarvasmarha almostrágya mind
hasznosításra kerül a jövő évtől. Természetesen
környezetbarát eljárással.
Összességében
a körülbelül évi 132,1 ezer tonna nyersanyag feldolgozásával a
környezet- és szagterhelés csökkentése mellett az üzem 27,6
millió kilowattóra áramot termel, amelynek 13 százaléka az üzem
saját villamosenergia-igényét fedezi.
Az
értékesíthető hő- és hidegenergia összesen így 15,3 millió
kilowattóra. A projektben közreműködő Gallicoop Pulykafeldolgozó
Zrt. telephelyén komplex technológia kiépítésével létesítendő
trigenerációs kiserőművön keresztül szolgáltatnak majd a
fűtési és használati melegvízen kívül technológiai gőzt,
illetve hűtési hidegenergiát, összesen kb. 55 ezer gigajoule
mennyiségben. Ez az energiamennyiség évente nagyjából 1,5 millió
kjöbméter földgáz kiváltására elegendő. A biogázüzemben
megtermelt biogázt egy 4 kilométer hosszú gázvezetéken keresztül
szállítják a Gallicoop Zrt. telephelyén megépítendő
kiserőműbe.
A
biogázüzem működésének egyszerűsített folyamatábrája és
látványtervek:
Ingyen „zöld energia” a hulladékainkból!
POSTED
BY VIGH IMRE ON SZEPTEMBER - 27 - 2010 HOZZÁSZÓLÁSOK
KIKAPCSOLVA
Új
„zöld energia” iparágunk születőben.
100,000
új munkahelyteremtés valós lehetőségével.
A
komplex energetikai programunkról röviden…
Ipari
méret 500 kWel + 1 MWth
Villamos
és hőenergia igényes ipari és mezőgazdasági vállalkozások
valamint az Önkormányzati intézmények helyi hulladékaikból
nyert villamos és hőenergiával történő ellátását ajánljuk a
mikro erőmű berendezéseinkkel. A jelenlegi fogyasztói szokás
szerint a helyi felhasználás 75%-ban hőenergiát fogyasztó,
miközben a villamos energia igénye mindösszesen csak 25% körüli.
Erre a fogyasztói szokásra adja az optimális és így az olcsó,
85%-os hatásfokú, pazarlás nélküli, környezetünket is védő
megoldást a helyi energiatermelésünk. Ez a megoldás
munkahelyeket teremt, fogyasztást generál, adja a helyben maradó
nyereséget. A nyereség így a lakosságnál marad, a gazdaságot
fejlesztően, szemben a mai gyakorlat szerinti az országunkból
devizában történő kivitelével, gazdasági ellehetetlenülésünket
is okozóan.
Házi
erőmű méret 20 kWel + 40 kWth
Programunk
biztos üzleti alapja, hogy villanyra és fűtésre mindig szükségünk
volt, van és lesz is. Magyarországon évente 70-80 millió
tonnára becsült hő bontható szerves hulladék képződik ~700 Mrd
Ft körüli földgáz áregyenértékben. A 2010. évtől a
regionális hulladék lerakás helyett az EU a helyben keletkezett
hulladékaink helyben történő feldolgozását támogatja. A mikro
erőmű a helybéliekkel üzemeltethető, villanyszerelő, lakatos,
víz-gáz fűtésszerelő, szállító, betanított munkás stb.
általános műszaki szakértelmekkel.
Pl.
a 100x100m földterület akár 480,000.- Ft/év bruttó bevételt is
biztosíthat a helyi energiatermelés az extraprofitot adó
mikro erőmű, értékteremtési lehetőségéből adódóan a
jelenlegi árakon számolva, a következők szerint. Pontosabban 1
kWh villamos áram 49.- Ft + 3 kWh hő 46.- Ft összesen: 95.- Ft
érték állítható elő 1,25 kg faforgács vagy 1,50
kg szalma vagy 3-4 db kukoricaszár vagy 0,65 kg műanyag
vagy 12 db PET palack vagy 1,25 kg újságpapír, stb.
hulladékainkból. Így a helyi energiatermelés
megvalósításával a bruttó haszon 78.-Ft/kg hulladék
áregyenérték körül alakulhat. Ezen a helyben képződött,
helyben megtermelt, igen magas tisztességes hasznon osztozhat az
Önkormányzat, a helyi lakosság és a vállalkozó egymás
között! A hulladékainkból termelt energia ára így a
helybéli termelőknél és a helybéli fogyasztóknál marad!
Kondenzációs
gáztermelő pirolitikus kazánunk
A
pirolízises kondenzációs kazánunk alkalmas magas víztartalmú
(nyersfa, mezőgazdasági aratási hulladék, kukoricaszár, stb.)
tüzelőanyagaink 90% hatásfokkal fűtési energiát biztosítani. A
folyamatosan biztosított egyenletes magas hőmérsékletből adódóan
alkalmas a berendezés a mezőgazdasági hulladékaink, mint pl. a
szalma pirogázra történő lebontására. Az égéstér magas
hőmérsékletén 1300 °C hőfokon pirolizálja, gáz
halmazállapotúra bontja a tüzelőanyagot. A pirogázzal
benzinmotort, villamos generátort, gépeket hajthatunk meg. Ideális
a kommunális hálózattól távol eső tanyák, üzemek villamos
hőenergiával való ellátására. A kazánunk kialakításából a
távozó füstgázban kicsapódó savas kondenzátumok nélkülisége
jellemző a hagyományos kazánokra jellemző savas kondenzátumok
kicsapódásokkal szemben. Az égés feletti kondenzációs térben a
tüzelőanyag vízmentessé szárad, nem kell számolnunk a kazánból
távozó füstgáz vízgőz és kén összetevőinek savas
vegyülésére. Így az új kazánunkból távozó füstgáz
savas kicsapódásoktól mentes, a kémény falazatát kímélő. A
kémény falazatának kímélésén kívül jelentős tüzelőanyag
megtakarítást eredményez kazánunk kialakítása a tüzelőanyagunk
víztartalmának valamint az égéskor keletkezett víz
(H2 oxidációja során keletkezett vízről van szó)
elpárolgási hőinek visszanyerésével, s amiből adódik a kazán
magas hatásfoka is. További előny a magas hőmérséklet adta, a
levegőbe távozó füstgáz szennyezőinek minimális mennyisége a
hagyományos kazánokkal szemben. A fa-szén mennyiségét az
égéstermék kitárolásának sebességével és az oxigén hiánnyal
szabályozott reduktív pirolízissel állíthatunk be. A pirolizált
szerves anyag szilárd égéstermékét nem csak hamu, hanem koksz,
fa-szén formában is kitárolhatjuk, mivel ez a fa-szén kiválóan
alkalmas a talajerő pótlásra.
Önkormányzati
energetikai modellünk
A
komplex „zöld energia” termelő mikro erőmű modellünk célja
a helyi energiatermelés, a helyi munkaerőkkel, a helyben
keletkezett mező és erdőgazdasági valamint a szelektíven
szétválogatott kommunális hulladékaink egy részéből, a helyi
intézmények, a helyi vállalkozások, a helyi lakosság villamos és
hőenergia igényeinek biztosítására. A mikro erőmű a
helybéliekkel üzemeltethető, villanyszerelő, lakatos, víz-gáz
fűtésszerelő, szállító, betanított munkás stb. általános
műszaki szakértelmekkel.
A
komplex energetikai rendszer több helyszínen, több fázisban
termel és szolgáltat. A szállítási költségek csökkentése
valamint a helyi kapcsolatok, helyi érdekeltségek erősítése
végett 50km-es körzeteken belül egy-két üzem végzi a megújuló
üzemanyag előállítást, ami üzemek szolgálják ki a körülötte
lévő településeken az önkormányzatoknál és vállalkozásoknál
telepített mikro erőműveket. A helybéliekkel termelő mikro
vállalkozások feladata a hulladékok feldolgozása, a mikro
erőművek üzemeltetése és folyamatos üzemanyaggal ellátása.
Pl.
a legnagyobb 500kWel berendezésünk bruttó értékteremtése
230,000,000.- Ft/év a 49.- Ft/kWh villamos áramdíj és a 138.-
Ft/m3 földgáz ár mellett! A mikro erőmű 8 órában üzemeltetve
egy fűtési szezon alatt megtérülő beruházás saját hulladékból
tápláltan. Az 500kWe villamos és 1MWth hőenergiát szolgáltató
mikro erőmű „megújuló üzemanyaga” 600kg/h fahulladék, vagy
600kg/h forgácsalom, vagy 750kg/h kukoricaszár, stb.
Alkalmazott
technológiák
1. Biogáz
Az
egyik legegyszerűbb anaerob eljárás a mezőgazdasági és
kommunális hulladékból félszáraz fermentációval, szennyvíz
kibocsátása nélküli módon a folyékony eljárásokhoz képest
sokkal nagyobb szárazanyag tartalommal (40-50%). Biogáz üzemek
működtetése technológiánkkal kiegészítve nyereséget hozóvá
tehető. A biogáz fermentorokból kikerülő eleveniszap
mennyiségeket tovább bonthatjuk pirolízis gázzá, ugyanis a
biogáz kiindulási szerves anyaga fermentációval 40% körül
bontható le, a fennmaradó 60% alkotórész visszamarad.
Pirolízissel ez a maradék 60% viszont teljes egészében tovább
bontható pirolízis gázra. Pl. a jelenlegi kommunális
iszapmaradékból nyert pirolízis gázzal villamos és hőenergiát
termelhetünk a jelenlegi költséges lerakása helyett a biológiai
lebontással közel azonos energia mennyiségben. Házi pirolízis
mikro erőmű
Félszáraz
fermentáció tulajdonságai: házi pirolízis mikro erőmű
o
Kommunális és mezőgazdasági hulladék feldolgozására ideális
technológia
o
Szennyvíz nem keletkezik, a lebontás félszáraz, fermentációval
történik
o
A lebontatlan szerves rész teljes egészében tovább bontható
pirolízissel
o
A pirolízises eljárással kiegészített biogáz üzem nyereségessé
válik
2.
Szélgenerátor háztömbön forgó reklámként és határban
2.
Pirogáz
A
folyamat alapja a pirolízis, a szerves anyagú hulladék a
megfelelően kialakított reaktorban hő hatására, oxigénszegény
vagy oxigénmentes közegben szabályozott körülmények között
történő kémiai lebontása. A hő bontás során a szerves
hulladékból pirolízis gáz és szén keletkezik. A termelt gáz
villamos energiatermelésre, a generátort meghajtó gázmotor
hulladék hői fűtésre használható fel. A maradék szén az
alacsony termőképességű szántó földjeink „trágyázására”
használható fel, ugyanis a bioszén a termőföld vízháztartását
szabályozza, a növény növekedéséhez szükséges
mikroorganizmusok megtapadását, szaporodását teszi lehetővé.
Szerves
hulladékaink felhasználásának társadalmi és anyagi haszna Házi
mikro erőmű
o
700Mrd Ft/év körüli földgáz értéke kiváltható, ami érték a
nemzetgazdaságunkban marad. Házi mikro erőmű
o
100,000 fő új munkahelyének megteremtésére ad lehetőséget,
helybélieknek a lakóhelyükön. Házi mikro erőmű
o
Vállalkozások alapíthatók az energiatermelésre, a kommunális
hálózat felé értékesíthetően. Házi mikro erőmű
o
A pirolízis mellékterméke a bioszén, talajjavításra
használható, 30% termésátlagot növelően. Házi mikro erőmű
o
Klímaváltozásunkat kedvezőn befolyásolja, a széndioxid gáz
kibocsátását 20%-kal csökkenti. Házi mikro erőmű
o
Energiaellátási biztonságot jelent az importfüggőségünk okozta
kockázataink csökkentésére.
Jelenlegi
pazarló gyakorlatunk házi pirolízis mikro erőmű
o
Az „erdőinket eltüntető” erőműveink 25%-os (!) hatásfokkal
villamos áramot termelnek, hulladék hőit hasznosítatlanul,
o
Aratási hulladékot beszántják a fertőzéseikkel együtt,
tévhitből trágyaként, pl. a terményszárítás helyben
megoldható,
o
A biogáz üzemekből kikerülő iszap lerakás helyett tovább
bontható a biogázzal azonos energia tartalmú pirolízis gázra,
o
Az erdők kivágásakor csak a rönköt viszik el, gallyakat
elégetik, vagy a tuskóval együtt a földben hagyják elrothadni,
o
Stb.
A
„fa-szén” több mint trágya!
bioszen.wmv http://www.youtube.com/watch?v=e8MFWtnpTcE
Forrás: aquamasters.hu
Bio Gas Technology Pakistan Dr. Ashraf Sahibzada
biogáz üzem építése
A biogáz projekt, 2. rész
MY ( CH4 ) BIOGAS PROJECT IN CANDON PHILIPPINES PART
Emésztő tartály tisztítása
Legjobb Szeptikus Tank valaha
Mi van benne a szélturbina?
Geotermikus fűtésű lakásban Elni
Hatalmas siker a PannErgy miskolc-mályi fúrása
POSTED
BY VIGH IMRE ON SZEPTEMBER - 24 - 2010 HOZZÁSZÓLÁSOK
KIKAPCSOLVA
A
PannErgy Nyrt. tájékoztatása szerint a miskolc-mályi geotermikus
fúrás augusztus 23-án 2310 méteren elérte az előirányzott
talpmélységet – olvasható a BÉT honlapján.
A
lemélyítés befejezését követően a geofizikai mérések és az
elsődleges tesztek megerősítették, hogy a 2270 – 2310 méteres
mélységtartományban 110-120 °C fokos víz található, amelynek
kitermelési hozama eléri a percenkénti 4200-5400 liter (kb. 70-90
l/s) mennyiséget.
A
fúrás eredménye mintegy háromszorosan haladja meg a PannErgy
korábbi, konzervatív alapú várakozásait. A magas vízhozam nem
csak azt teszi lehetővé, hogy a teljes miskolci geotermikus fűtési
projekt az eredetileg tervezett hét (7) kút helyett öt (5) kút
fúrásával valósuljon meg, de egyben alkalmas villamos energia
előállítására is.
A
PannErgy számításai szerint a projekt pénzügyi hatása a 2011-es
fűtési szezon kezdetével elsődleges hőeladás nagyságától
függően 650-850 millió, 2012-től 1 milliárd forint EBITDA
évenként, amely áramtermelés esetén további 300 millió forint
EBITDA-val növekedhet. A miskolci távfűtési rendszer geotermikus
alapú bővítésének céljával társaságunk 2010. májusában
kezdte meg Mályiban a kút fúrását, és mintegy 100 napig tartott
a kívánt mélység
elérése.
elérése.
A
munkálatokat világviszonylatban is igen korszerűnek számító,
mintegy 3000 méter fúrási mélység elérésére is képes
berendezéssel végeztük azzal a céllal, hogy olyan rendkívül
kedvező tulajdonságokkal rendelkező hévíztározót találjunk,
amelyből jelentősebb mennyiségű energiát lehet kitermelni. A
kutatás célzónája az előzetes mérések szerint 2100-2200
méteres mélység alatt található töredezett triász korú bükki
mészkőben volt, amelyet ebben a térségben
2000 méter alatt korábban még nem fúrtak meg.
2000 méter alatt korábban még nem fúrtak meg.
Az
előzetes geológiai és geofizikai méréseken nyugvó
konzervatívszámításokat
a célzónában felfedezett hévíztározó értékei – a vártnál
valamivel magasabb hőmérséklet és a kiugró mértékû hozam –
jelentősen meghaladják. Az elsődleges eredmények alapján így a
korábban tervezettnél kevesebb, összesen két termelő és három
visszasajtoló kútra lesz szükség a Miskolcon tervezett
geotermia-alapú távfűtés megvalósításához, amely várhatóan
20%-kal csökkentheti az előzetesen tervezett beruházási
költségeket.
Az
eredmények végleges, hosszú távú tesztelése és mérése az
elkövetkezendő hetekben folynak majd. A lemélyített termelő kút
teljesítménye 110 Celsius fokról 55 Celsius fokra történő
hőleadást számítva mintegy 16-19 MW. A tervezett két termelő
kút teljesítménye ugyanilyen hőleadású rendszerben elérheti a
35 MW-ot. Ez a teljesítmény csupán a téli szolgáltatással
számolva 410.000 GJ elsődleges hőeladást tesz lehetõvé. A
PannErgy jelenleg 20 évre szóló szerződéssel rendelkezik
maximálisan 300.000 GJ értékesítésére a Miskolci Hőszolgáltató
Kft.-vel.
Forrás:
profitline.hu
Földünk egyik legnagyobb csodája, a geotermikus energia
POSTED
BY VIGH IMRE ON SZEPTEMBER - 17 - 2010 HOZZÁSZÓLÁSOK
KIKAPCSOLVA
A
“geotermikus” kifejezés görög eredetű, jelentése: földi hő
vagyis a Föld belső hőjéből származó energia.
A
geotermikus források felfedezése egészen a római időkig nyúlik
vissza. Legelőször a termálvizet alkalmazták, elsősorban
gyógyászati célokra. A 19. században a technika fejlődésével
lehetővé vált a felszín alatt rejlő termikus erőforrások
felfedezése és feltárása. Az elektromos energia termelése
1904-ben indult meg. Napjainkban a geotermikus energiát leginkább
villamosenergia termelésre és hőellátásra használják. Az EU
országai közül Olaszország áll az élen a geotermikus energia
segítségével történő villamosenergia- és hőtermelésben. De
hazánkban is adottak a lehetőségek.
geo.flv
A jövő energiája: Geotermikus energia 1/2
A jövő energiája: Geotermikus energia 2/2
Egyes
statisztikák szerint Magyarország 70%-án feltárható valamilyen
minőségű termálvíz. A geotermikus energia felhasználása
kétféle módon történhet. Ezek egyike a felszín alatti termálvíz
energiájának hasznosítása.
Ilyen
termálvízből származó geotermikus energiával fűti Veresegyház
a közintézményeit, összesen 34 épületet. Ám a földhő
energiájának hasznosítása történhet víz felhasználása nélkül
is.
Az
elterjedtebb, víz nélküli geotermikus energiahasznosítást,
sekély energiahasznosításnak hívják.
Ebben
az esetben csak 100-200 méter mélyre fúrnak le egy lyukat, és
elhelyeznek benne egy csőkígyót, hőcserélőt. Amit ki tudnak
termelni energia még alacsony hőmérsékletű. Ezt egy
hőszavattyúval már fel tudják melegíteni olyan hőmérsékletűre,
ami már használható. Ilyen technológiára épül a nemrégiben
átadott Pannon Ház fűtési rendszere is. Magyarországon a
hőszivattyúk megjelenése kezdeti stádiumban van, azonban egyre
több beruházásnál mérlegelik a szakemberek alkalmazhatóságát.
Forrás:
alternativenergia.hu
Hogyan fűthetnénk gáz (vita) nélkül? – A föld hőjével. Magyarország ebben is szerencsés (lehetne)
POSTED
BY VIGH IMRE ON SZEPTEMBER - 5 - 2010 HOZZÁSZÓLÁSOK
KIKAPCSOLVA
Magyarországon
a geotermikus gradiens értéke átlagosan 5 o C/100m, ami
mintegy másfélszerese a világátlagnak. Ennek oka az, hogy a
Magyarországot magában foglaló Pannon-medencében a földkéreg
vékonyabb a világátlagnál (mindössze 24-26 km vastag, vagyis
mintegy 10 km-rel vékonyabb a szomszéd területekhez képest) és
így a forró magma a felszínhez közelebb van, valamint az, hogy jó
hőszigetelő üledékek (agyagok, homokok) töltik ki. A mért
hőáramértékek is nagyok (38 mérés átlaga 90,4 mW/m 2 ,
miközben az európai kontinens területén 60 mW/m 2 az
átlagérték). Szerencsések vagyunk, a megoldás végi itt volt,
szinte az orrunk előtt!
A
felszínen kb. 10 o C a középhőmérséklet, az említett
geotermikus gradiens mellett 1 km mélységben 60 o C, 2
km mélységben 110 o C a kőzetek hőmérséklete és az
azokban elhelyezkedő vízé is. A geotermikus gradiens a
Dél-dunántúlon és az Alföldön nagyobb, mint az országos
átlag, a Kisalföldön és a hegyvidéki területeken pedig kisebb
annál. Az ismert, jó vízvezető képződmények legnagyobb
mélysége eléri a 2,5 km-t. Itt a hőmérséklet már a
130-150 o C.
A
hévízkutakban felfelé haladó víz azonban lehűl, ezért a
felszínen a vízhőmérséklet ritkán haladja meg a 100 o C-t.
Gőzelőfordulásokat csak néhány, kellően még nem megkutatott,
nagy mélységű feltárásból ismerünk. Magas hőmérsékletű,
gőz alakban jelentkező geotermikus előfordulások szempontjából
Magyarország nincs olyan kedvező helyzetben, mint az aktív
vulkánossággal jellemezhető országok (pl. Izland, Olaszország,
Oroszország (Kamcsatka) stb.).
Magyarországon
a 30 o C-nál melegebb kifolyóvizű kutakat és
forrásokat tekintjük hévízkutaknak, illetve hévforrásoknak
(termálvizeknek). Ilyen hőmérsékletű víz az ország
területének 70 %-án feltárható az ismert képződményekből.
Persze
felmerülhet a kérdés, hogy ha ekkora lehetőség hullott az
ölünkbe, akkor miért nem vagyunk hajlandóak élni vele? (Talán
azért mert az elv túl egyszerű, nem kell kitalálni, kutatni stb.
vagy emögött is csak a pénz fölötti hatalommal rendelkező
homályos érdekek állnak?) Valószínűleg az is közrejátszik,
hogy ez egy gyakorlatilag kifogyhatatlan, károsanyag kibocsátástól
mentes, egyszeri befektetéssel nagyon hosszú időre megoldást adó
módszer. Ki fog így extraprofithoz jutni fosszilis tüzelőanyagok
kitermelésével és eladásával, hiszen a világ minden táján
forró a föld pár kilométerre a felszín alatt? De talán ami
ennél is nagyobb visszatartó erő, hogy ha a geotermikus
energiáról több ember is tudomást szerezne és felhasználná,
akkor nem lenne szükség háborúkra sem, hogy a kőolajat és
földgázt rejtő területket megszerezhessék maguknak bizonyos
(fejlett?) országok az ott élők legyilkolásával, szegénységbe
taszításával.
Talán
egyszerűen csak túl nagyot változna a világ és egy ilyen
pozitív fordulathoz még bizonyosan éretlenek vagyunk.
Forrás:
www.zoldpc.hu/
A világ legnagyobb naperőműve
POSTED
BY VIGH IMRE ON OKTÓBER - 19 - 2010 HOZZÁSZÓLÁSOK
KIKAPCSOLVA
Valószínűleg
– több, mint 6 milliárd dolláros beruházással – a
kaliforniai Blythe-ban felépül a világ legnagyobb naperőműve,
miután a Kaliforniai Energia Bizottság (CEC) zöld utat adott a
fejlesztésnek – adta közzé a szervezet.
A
tervezett erőmű kapacitása összesen 1000 megawatt lesz, ami
kétszer annyi, mint a tavaly Amerikában felépített erőművek
összteljesítménye. Az eddigi legnagyobb naperőművek 200-350
megawatt maximális teljesítményre voltak képesek. A blythe-i
erőmű lényegében négy ilyen összekapcsolásával épülne fel,
amelyek közül az első már 2013-ban elkezdheti az
áramfejlesztést.
Az erőmű az úgynevezett parabola alakú vályú (parabolic trough) technológia segítségével termeli majd az áramot: a tükrök a napsugarak segítségével melegítenek fel egy folyadékot, amelynek gőzképződése turbinákat hajt meg. A befektetők már meg is állapodtak az áramszolgáltató, Dél-kaliforniai Edisonnal (SCE), aki az első két telep teljes termelési kapacitását megvenné.
Az erőmű az úgynevezett parabola alakú vályú (parabolic trough) technológia segítségével termeli majd az áramot: a tükrök a napsugarak segítségével melegítenek fel egy folyadékot, amelynek gőzképződése turbinákat hajt meg. A befektetők már meg is állapodtak az áramszolgáltató, Dél-kaliforniai Edisonnal (SCE), aki az első két telep teljes termelési kapacitását megvenné.
Az
erőmű azon kilenc tervezett beruházásnak egyike, amelyeket az év
végéig bírálhatnak el az állami és szövetségi hatóságok.
Azok a naperőművek ugyanis, amelyeket december 31-e előtt
elkezdenek építeni, 30 százalékos kincstári támogatást kapnak
a beruházás összköltségére. Amennyiben mind a kilenc erőmű
felépül, úgy 4.300 megawattal nőhet Kalifornia
napenergia-termelése.
A
fejlesztő Solar Millennium szóvivője szerint az építkezés ezer
új munkahelyet is teremthet a 12,35 százalékos kaliforniai
átlagnál nagyobb munkanélküliségi mutatóval rendelkező Blythe
térségében.
Forrás:
tisztajovo.hu
Napkollektoros rendszer elemei
POSTED
BY VIGH IMRE ON OKTÓBER - 13 - 2010 HOZZÁSZÓLÁSOK
KIKAPCSOLVA
1. Napkollektorok eloxált
alumíniumból készült szerelõkereten
elhelyezve.
2. Vezérlõegység a kollektorköri szivattyú mûködtetéséhez.
3. Gépészeti elemek szivattyúval, túlnyomás levezetõ és elzárócsapokkal, visszacsapó szeleppel, nyomás- és hõmérséklet mérõkkel.
4. Gumimembrános zárt tágulási tartály.
5. Primer kör, környezetbarát, nem mérgezõ fagyálló hõátadó folyadékkal feltöltve.
6. Zománc belsõ felületvédelmû, hõszigetelt, két hõcserélõs melegvíztároló
2. Vezérlõegység a kollektorköri szivattyú mûködtetéséhez.
3. Gépészeti elemek szivattyúval, túlnyomás levezetõ és elzárócsapokkal, visszacsapó szeleppel, nyomás- és hõmérséklet mérõkkel.
4. Gumimembrános zárt tágulási tartály.
5. Primer kör, környezetbarát, nem mérgezõ fagyálló hõátadó folyadékkal feltöltve.
6. Zománc belsõ felületvédelmû, hõszigetelt, két hõcserélõs melegvíztároló
További
ajánlott elem a forrázásveszély elkerülése miatt használt
termosztatikus szabályozószelep.
A
két hõcserélõs rendszer mûködése:
A napkollektorok a tároló alsó részén elhelyezett hõcserélõn
keresztül a tároló teljes térfogatát fel tudják melegíteni,
mivel a tárolóban a melegebb folyadék mindig felfelé áramlik,
helyet cserélve a fenti hidegebbel.Az épület fûtését is végzõ
kazán a felsõ hõcserélõn keresztül, a folyadékoknál fennálló
hõmérséklet szerinti rétegzõdés segítségével, csak a tároló
felsõ részét melegíti fel a kazán vezérlõjén beállított
hõmérsékletre. Mivel a melegvíz elvezetése a tartály tetejérõl
történik, a kazán borult idõben is biztosítja a szükséges
vízhõmérsékletet. Az elõbbiekbõl az is következik, hogy a
napkollektor a az egész vízmennyiséget jóval a kazán álltal
beállított hõmérsékleti érték felé is fel tudja melegíteni,
ezáltal megnövelve a tárolóban lévõ tárolt hõ mennyiségét.
Napkollektoros rendszer elemei a meglévõ rendszerelemek felhasználásával:
Ha
a meglévõ Használati Melegvíz (HM) rendszert kell kiegészíteni,
akkor egy egy hõcserélõvel rendelkezõ, nagyméretû szolár
melegvíztárolóra van szükség. Ezen keresztül adja át a hõt a
primer kör a melegvízrendszernek, és nagy tárolókapacitása
révén ezt a felhasználás idejéig el is tárolja. A szolár
melegvíztárolót sorosan kell a meglévõ rendszer elé bekötni,
így a tároló a vizet már felmelegítve adja tovább a meglévõ
rendszernek. Itt szükség esetén a kazán tovább fûti azt a
beállított értékre, akár víztárolós, akár átfolyós a régi
rendszer. Meglévõ víztárolós rendszernél a hátránya az így
utólagosan kibõvített rendszernek az, hogy a napkollektorok csak a
szolár tárolót tudják felfûteni, a meglévõ tárolóba csak a
vízfogyasztás alkalmával kerül át az általuk felmelegített
víz.
A rendszerelemekrõl:
Napkollektorok: A
napkollektorok feladata a napból érkezõ hõsugárzás minnél
nagyobb arányú elnyelése és a keletkezett hõ átadása a benne
keringetett folyadéknak. Felépítését tekintve a kollektor egy
felül áttetszõ, oldalról és hátulról hõszigetelõ anyaggal
körülvett csõjárattal ellátott fekete lemez. A napkollektorokat
a hatásfokukkal szokták jellemezni, amely megmutatja, hogy egy
adott környezeti tényezõ mellett a beérkezõ összes sugárzott
energia hány százalékát képes a benne keringetett folyadéknak
átadni.
A hatásfokot konstrukciós és a környezeti tényezõk is befolyásolják A konstrukciós tényezõk közül leginkább fedés anyaga, a fém elnyelõlemez bevonata, és a köztük lévõ 3-5 cm rést kitöltõ gáz anyagi minõsége a meghatározó. A fedés anyaga nagy tisztaságú edzett üveg, vagy üregkamrás polikarbonát. Az elnyelõlemez, amely manapság vörösréz lemezbõl készül, matt fekete színû anyaggal van bevonva, a sugárzás minnél nagyobb fokú elnyelése érdekében. Ennek fokozására, vagy pontosabban a visszasugárzás csökkentése érdekében, a gyári kollektoroknál úgynevezett szelektív bevonatot alkalmaznak. A kitöltõ gáz általában levegõ, de a hideg éghajlati viszonyok között mûködõ napkollektorok esetében vákumot hoznak létre. A hatásfok növelése természetesen költséges dolog, és nem fontos minden esetben, hogy a sokféle gyártmányból a legjobbat válasszuk.
A hatásfokot konstrukciós és a környezeti tényezõk is befolyásolják A konstrukciós tényezõk közül leginkább fedés anyaga, a fém elnyelõlemez bevonata, és a köztük lévõ 3-5 cm rést kitöltõ gáz anyagi minõsége a meghatározó. A fedés anyaga nagy tisztaságú edzett üveg, vagy üregkamrás polikarbonát. Az elnyelõlemez, amely manapság vörösréz lemezbõl készül, matt fekete színû anyaggal van bevonva, a sugárzás minnél nagyobb fokú elnyelése érdekében. Ennek fokozására, vagy pontosabban a visszasugárzás csökkentése érdekében, a gyári kollektoroknál úgynevezett szelektív bevonatot alkalmaznak. A kitöltõ gáz általában levegõ, de a hideg éghajlati viszonyok között mûködõ napkollektorok esetében vákumot hoznak létre. A hatásfok növelése természetesen költséges dolog, és nem fontos minden esetben, hogy a sokféle gyártmányból a legjobbat válasszuk.
Vezérlõegység: Az
rákapcsolt érzékelõkkel méri és összehasonlítja a
napkollektor és a melegvíztároló alsó részének hõmérsékletét.
Kikapcsolt keringetés állapotban, ha a kollektor hõmérséklete a
beállított értékkel magasabb a tároló hõmérsékleténél,
bekapcsolja a cirkulációt. Bekapcsolt keringetéskor, amikor a
kollektor hõmérséklete folyamatosan csökkenve felûlrõl közelíti
a tároló hõmérsékletét, a beállított különbséget elérve
kikapcsolja a cirkulációt. Léteznek fordulatszám szabályozós
típusok is, melyek a hõmérsékletkülönbséggel arányos
feszültségértékkel vezérlik a szivattyút, amely így folyamatos
hõcserét biztosít a minimálisan szükséges hálózati energia
felhasználásával.
Gépészeti
elemek a nyomás alatt lévõ, nem leeresztõs rendszer esetén:
- Keringetõ szivattyú: Biztosítja a folyadék folyamatos keringését, és a napkollektorokban kinyert hõ átadását a víztárolóba. A fagyálló folyadék alkalmazása miatt szolár szivattyút kell használni, pl. a GRUNDFOS UPS 25-40 szolár változatát. Lehetséges az elektromos hálózattól való független mûködtetés is 12V-os szivattyú és az ezt ellátó napelemelcellák segítségével.
- Visszacsapó szelep: Megakadályozza, hogy éjszaka vagy borúlt a tárolóból a felmelegedett víz a napkollektorok felé visszaáramoljon és ott kihûljön.
- Túlnyomás levezetõ szelep: Zárt rendszerrõl lévén szó, egy adott folyadéknyomás elérésekor (6 atm.), a robbanásveszély elkerülése végett, leüríti a folyadékot egy tárolóedénybe.
- Ürítõ csap:A rendszer feltöltéséhez és leürítéséhez szükséges
- Légtelenítõ csap és edény: automatikus légtelenítést tesz lehetõvé, az összegyûlt levegõ alkalmankénti kézi kiengedésével. Ezenkívûl a teljes feltöltéshez is szükséges.
Tágulási
tartály:
A benne lévõ gumimembránnal elválasztott légtér felveszi a folyadék hõtágulásából adódó térfogatnövekedést, így a folyadék nyomása közelítõleg állandó értéken tartható. 12 vagy 18 literes, erre a célra kifejlesztett tartályokat kell alkalmazni.
A benne lévõ gumimembránnal elválasztott légtér felveszi a folyadék hõtágulásából adódó térfogatnövekedést, így a folyadék nyomása közelítõleg állandó értéken tartható. 12 vagy 18 literes, erre a célra kifejlesztett tartályokat kell alkalmazni.
Melegvíztárolók:
A napkollektoros rendszerekben alkalmazott melegvíztárolók az alábbiakban különböznek a hagyományos tárolóktól:
A napkollektoros rendszerekben alkalmazott melegvíztárolók az alábbiakban különböznek a hagyományos tárolóktól:
- Jóval nagyobb kapacitásúak, mivel az egész napi melegvízígényt tárolniuk kell,
- Két belsõ hõcserélõvel rendelkeznek. Egy felsõvel, amelyen keresztül a kazán által felmelegített melegvíz kering, és egy alsóval, amelyet a napkollektorok melegítette víz melegít,
- A kisebb hõveszteségek elkerülésére jobb külsõ hõszigetelessel bírnak,
- Rendelkeznek egy vagy két hõérzékelõ számára kialakított belsõ csõcsonkkal.
Forrás:
napra-kesz.hu
Függőleges tengelyű szélerőmű
POSTED
BY VIGH IMRE ON AUGUSZTUS - 30 - 2010 1
COMMENT
Dr.
Györgyi Viktor kifejlesztette a függőleges tengelyű szélerőművet,
ami az alternatív energiatermelés piacát forradalmasíthatja. A
professzor a világszabadalmat nem viszi se Amerikába, se Kínába,
itthon épít gyárat és kutatóintézetet. EU-s támogatást nem
kapott eddig. A gyártás beindításához 50 milliárd forintra van
szüksége
Forradalmi
új magyar találmány
Szelek
szárnyán
Prof. Dr. Györgyi Viktor világszabadalma
Újabb
magyar csoda
Dr.
Györgyi Viktor 2007-ben bejegyzett grandiózus világszabadalmát, a
függőleges tengelyű szélerőművet hamarosan gyártani fogják
Magyarországon. A professzor és munkatársai kutatóállomást
építenek Felcsúton,
míg Bicskén a
turbinagyártáshoz fejlesztik a gyártókapacitást. Az új típusú
szélerőmű sokkal hatékonyabb a jelenleg is használatban lévő
vízszintes tengelyű, háromlapátos szélerőműnél,
forradalmasíthatja a megújuló energiatermelés piacát. Bár
Györgyi urat a világ valamennyi tájáról megkörnyékezték már,
és nem kapott Európai Uniós támogatást a GVOP programból
forráshiányra hivatkozva, mégis Magyarországon akarja tartani a
szabadalmat, és itt indítja be a termelést. A téma fontosságát
legjobban Dr. Lukács György professzor véleménye tükrözi, amely
szerint a transzformátor feltalálása óta Magyarországon a
villamos iparban ilyen nagy jelentőségű találmány nem született.
Névjegy
Dr.
Györgyi Viktor a Budapesti Műszaki Főiskola gépgyártás
technológiai szakán 1969-ben szerzett üzemmérnöki diplomát.
1976-ban villamosmérnöki diplomát, majd 1979-ben kiegészítő
szakmérnöki diplomát kapott. Az állandó mágneses villamos
gépekben történő alkalmazása c. összefoglaló tudományos
eredményeinek elismeréseként a Műegyetem szenátusától „Doktor
technikus” címet kapott.
Legfontosabb
kutatási területei közül csak néhány: kifejlesztette az emberi
irányítás nélkül működő aknaszedő robotokat,
továbbfejlesztette a helikopterek középfrekvenciás fedélzeti
elektronikáját, kifejlesztette a frekvencia-vezérelt löveg
stabilizátorok szabályozását. A repülőgépek
szárnystabilitásának biztosítására tranzisztoros
frekvenciaváltóról táplált mágneses motor tervezett.
Kifejlesztette
a teljesen új elveken működő szélerőművet, az ún.
Györgyi-féle szélturbinát. A Corvinus Egyetemen, a Nemzetvédelmi
Egyetemen és a Műegyetemen előadó tanár. 34 technikai
találmányából 24 nemzetközi védelem alatt álló szabadalom
született
50
milliárdos összberuházás
Az
új típusú szélerőmű 10 méter magas prototípusát már
megépítették Felcsúton egy 27 hektáros területen, amely hozza a
várt mérési eredményeket. E mellé terveznek egy újabb, 33 méter
magas erőművet. Itt fog felépülni a kutatóintézet is. A tervek
szerint 100 kW-os, 1 MW-os és 10 MW-os turbinákat gyártanának,
egy 100 kW-os kísérleti turbina már alkatrészekben le is van
gyártva, egyelőre a hivatalok engedélyeztetési procedúrái
zajlanak. A termelés beindításához a kezdeti beruházás költsége
10 milliárd forintra rúgna, míg ha teljes kapacitással beindulna
a gyártás, annak költsége megközelítené az 50 milliárd
forintot, ahol kezdetben közel 1000 főt tudnának munkához
juttatni. Később a folyamatosan jelentkező külföldi igények
miatt több tízezer főnyi munkaerőre is szükség lehet. A
termelés során a turbinát, a generátort és az energiatárolás
segédberendezéseit gyártanák – magyarázza a terveket Dr.
Györgyi Viktor.
Lemaradtunk
az alternatív energiatermelésben
A
megújuló energiák közül a szélenergia hasznosítása a
legígéretesebb. Az Európai Unió előírta tagországai számára,
hogy több mint 10 % legyen a megújuló forrásokból termelt
villamos energia részaránya. Magyarország engedélyt kapott ennél
jóval kisebb részarányra, így viszont lemaradásunk hosszabb
távon is megmarad. A magyar kötelezettség 2010-re kb. 1600 GW/év,
ami kb. 180 MW 100 %-os termelőkapacitásnak felel meg. Ha mindezt
szélerőművekkel szeretnénk elérni, akkor kb. 750 MW lenne a
szükséges szélerőmű kapacitás, amitől jelenleg fényévekre
vagyunk. A magyar energiarendszer ráadásul a szélenergiát kevésbé
tudja befogadni, mert nincs olyan csúcserőművünk, amely
szélcsendes időben nagy energiafelhasználási időszakokban
bevethető lenne.
A
háromlapátos, vízszintes tengelyű szélturbina hátrányai
Jelenleg
vízszintes tengelyű háromlapátos forgó szélturbinákat
alkalmaznak a nagyvilágban villamos áram termelésre. Azonban ezek
számos hátránnyal rendelkeznek. A széllökések és a torony nagy
súlya miatt „kihajolhatnak”; a műszaki kivitelezés nagyon
drága és bonyolult; a szabályozóberendezés a torony tetején
található, ezért szinte állandóan működik, így a karbantartás
megnehezül, és a szerkezet hamarabb tönkremehet. A beruházási
költség 2-4 ezer dollár között mozog kW-onként. Nagyon komoly
alapozást igényel, erős acéltorony szükséges a 60-80 méter
magasan lévő 40 méter átmérőjű forgórészt érő szélterhelés
miatt. Ráadásul a szél irányába kell állítani, míg
Magyarországon ún. táncoló szelek az uralkodóak, amelyek iránya
akár percenként is változhat a lapátokhoz képest – sorolja Dr.
Györgyi Viktor. Hozzáteszi még, hogy pl. egy 100 km/órás orkán
meg is csavarhatja a háromlapátos erőművet. A működése
korlátozott, hiszen indulási sebessége min. 10 km/h, a maximális
szélsebesség, ami felett le kell állítani, kb. 90 km/óra. A
nagyobb teljesítmény elérése miatt növelhetik a lapáthosszt,
viszont hangrobbanás esetén baj lehet. Ráadásul a háromlapátos
turbina csupán 2,5-2,7 MW teljesítményre képes jó hatásfokkal.
15
év kutatómunkája a találmány
Dr.
Györgyi Viktor 1993-ban kezdte tanulmányozni behatóbban a
szélturbinákat és a hozzákapcsolódó áramlástani elméletet.
Korábban repülőgép-fejlesztéssel foglalkozott, ezért az utóbbi
évtizedekben háttérbe szorult áramlástanra összpontosított. A
professzor a szél energetikai viszonyait vizsgálta közel 5 évig.
A hagyományos szélerőművek energiatermelési hatékonysága
korlátozott: a kis és a nagysebességű szeleknél nem termel
energiát. Ezért egy olyan masszív turbina megvalósításán
kezdett el gondolkodni, amely a teljes szélsebesség tartományban
jó hatásfokkal működik. Ehhez járult még az a feladat, hogy
optimalizáljon egy új típusú generátort is. A kutatás
megkezdése óta közel 1500 oldalnyi szakmai anyagot gyűjtött
össze. A világszabadalom leírásáig nagy jelentőségű
matematikai munkát kellett folytatni, a rendszer elméleti működését
egy hétváltozós, parciális differenciálegyenlet írja le, amely
a turbinaméretezés alapjául szolgál.
Az
új szélerőmű működési elve
Az
új típusú szélerőmű függőleges turbinája valójában két fő
részre oszlik: álló és forgó részre. A turbina külső álló
részén helyezkednek el a nem mozgó ún. szélterelő görbületi
elemek, amelyek a szerkezet belsejébe vezetik a szelet. Ezek számát
optimalizálással lehet meghatározni adott teljesítményre. Belül
pedig a forgórészt speciális turbinalapátok jellemzik, amelyeket
forgásba hoz a levegő energiája. A forgórész közepén olyan
technikai megoldást alkalmaznak, amellyel növelhető az átáramló
levegő forgatónyomatékot létrehozó hatása. A szélturbina
lényege tehát, hogy a szerkezetbe áramló szelet felgyorsítják a
szélterelő elemek, megnövelik az impulzust, és ezért a forgó
lapátok energiatermelése jó hatásfokú. Vagyis a szél csapdába
kerül, ezért munkát kell végeznie. A szél ezt követően az üres
tengelyrészen keresztül átáramlik a túloldalra, és elhagyja az
erőművet. A szerkezet stabilitását a jó gépészeti konstrukció
biztosítja. A turbina alatt helyezkedik el a generátortér,
amelyben található a villamos energiát előállító generátor –
ezt a turbina tengelye hajtja meg. Ugyanitt található az erőművet
szabályzó elektronikai rendszer is.
A
függőleges tengelyű szélerőmű előnyei
Az
indulási szélsebesség csak 1 km/óra, és kevésbé széljárta
területeken is gazdaságosan üzemeltethető. A beruházási
költsége 1-2 ezer dollár/kW, tehát a fele a hagyományos
háromlapátos erőmű költségeinek. Nem szükséges erős
alapozás, mert a súlypontja sokkal alacsonyabban van, mint a
vízszintes tengelyű turbinának. A szélterelő lapátok
rögzítettek, nem kell változtatni a szögállásukat, így a
konstrukció miatt mindig szélirányban állnak. Hatásfokuk kb. a
kétszerese a jelenleg működő erőművekének. A karbantartási és
üzemeltetési költségek 65-70 %-kal csökkenthetők az eddig
alkalmazott technológiákhoz képest. Élettartamuk sokkal hosszabb,
mint háromlapátos társaiké, a szükséges karbantartás pedig
könnyen és gyorsan elvégezhető. A villamos hálózatra kapcsolás
az eddigi rendszereknél lényegesen egyszerűbb, kb. 50 %-kal
olcsóbb és megbízhatóbb. Magyarországon az uralkodó szelek kis
sebességűek és változó irányúak, a szabadalom szerinti
szélerőművek ezért is jobb hatásfokkal üzemeltethetőek. Az új
magyar termék tehát versenyképes lehet az egész világon.
A
forrás: ingatlanmagazin.com
Világszenzáció lenne! Szibériában termelnék a magyar áramot?
POSTED
BY VIGH IMRE ON AUGUSZTUS - 29 - 2010 1
COMMENT
Magyar
mátrix
Még
az 1990-es években felmerült, hogy egy magyar világszabadalom, a
függőleges tengelyű szélerőmű alapján 100 km hosszú
turbinamezőt építenének Szibériában. A megtermelt áramot
azután távvezetéken hoznák Magyarországra. Így a magyar
energiafüggőség jelentős mértékben csökkenhetne. Most az
argentinok akarják megvalósítani a tervet. 10 év alatt 19,5
milliárd dollárt fektetnének be Patagóniában. És mi lesz
Magyarországgal?
Prof. Dr. Györgyi Viktor világszabadalma
A magyar állami innováció nulla
Dr.
Györgyi Viktor világszabadalma,
a függőleges tengelyű szélerőmű – mint
arról már írtunk – forradalmasíthatja
a megújuló energiatermelés piacát. A találmányra alapozva még
1993-ban tette le a professzor a miniszterelnök asztalára a
grandiózus ötletet, miszerint Szibériában az oroszokkal karöltve
építsünk ki szélerőműrendszert, az ebből nyert villamos
energiát pedig fifti-fifti alapon osszuk meg. A terv azóta is
papíron maradt-, mint annyi minden nálunk, viszont Argentína jó
10 évvel később 2004-ben felkarolta az ötletet, és a Capsa-Capex
vállalatcsoport akkor bejelentette, hogy tíz év alatt 19,5
milliárd dollárból egy hatalmas szélerőműparkot kíván
felépíteni a patagóniai pampákon. Már a szlogen is megvan:
Argentína lehet a 21. század Kuvaitja.
Pénzük
van, szélerőművük nincs
Az
argentinok gondja „csupán” csak az, hogy nincs a birtokukban
olyan szélerőmű szabadalom, amivel ezt megvalósíthatnák.
Megkörnyékezték Györgyi professzort is, aki azonban
Magyarországon akarja az új típusú szélerőművet gyártani, a
beruházás 50 milliárd forint lenne, várja a magyar állam
segítségét. Egyébként több tízezer munkahelyet teremtene a
környezetkímélő beruházás. Györgyi professzor idén nyerte el
a Széchenyi-díjat, 34 technikai találmányából 24 nemzetközi
védelem alatt álló szabadalom. Az új típusú szélerőmű jobb
hatásfokú, mint a háromlapátos turbinák, a termelt áram
számottevően olcsóbb a jelenlegi áramfejlesztőkben termelt
elektromos áramnál. Ráadásul a találmány a termelt áramot a
közvetlen felhasználás mellett tárolni is képes, ezért is
nevezik ún. szigetüzemű erőműnek, vagyis ha épp nem fúj a
szél, az erőmű akkor is áramot termel. Az energiarendszer
melléktermékeként tiszta oxigéngáz és vegytiszta vízpára
képződik.
Szibériában
áramot termelni?
Mivel
a hagyományos energiaforrások fogyóban vannak, ezért egyre
nagyobb figyelemmel fordulnak az alternatív, megújuló
energiaforrások felé. A nyugat-szibériai fennsíkon ráadásul
óriási szélpotenciált lehetne kiaknázni. A professzor szerint az
oroszoknak is érdeke lenne a beruházás, hiszen a gázmezők
kapacitása sem végtelen, a két energiaforrás jól kiegészíthetné
egymást. Az oda telepítendő turbinasor 100 km hosszú és 8 km
széles lenne, ahol 50 méter távolságban állnának egymástól az
1 MW-os szélerőművek. A rendszer élettartamát 150 évre becsüli
a professzor. Számításai szerint a turbinamező megközelítőleg
100 paksi erőmű kapacitásával egyenértékű elektromos áramot
lenne képes termelni, amit távvezetéken keresztül hoznának
Magyarországra. Az is megfontolandó, hogy az előállított áram
segítségével elektrolízis útján hidrogénre és oxigénre
bontanák fel a Szibériában kanyargó hatalmas folyók vizének egy
részét. Azután a folyékony hidrogént tankhajókkal exportálnák
a világ valamennyi tájára.
A
gázvezeték hátrányai
Ezzel
szemben Magyarország is újabb gázvezeték kiépítését
szorgalmazza. Dr. Györgyi Viktor sorolja, hogy egy ilyen beruházás
során mennyi műtárgyat kell kiépíteni: csőrendszer,
nyomásfokozók, figyelőhelyek stb. Ráadásul a zord téli időjárás
megnehezíti a szállítást, tönkre mehet és cserére szorulhat a
vezeték, robbanásveszély is felmerülhet. A bizonytalan politikai
helyzetről nem is beszélve, nem valószínű, hogy az ukrán-orosz
viszony rövid távon belül rendeződik, ha már 300 év kevés volt
ehhez. A Kaukázus is versenghet a Balkánnal a „lőporos hordó”
megtisztelő nemzetközi címre. Miután a gáz megérkezik a
célországba, a felhasználó fogyasztóknak további biztonsági
rendszerekre van szükségük, fűtőrendszereket és eszközöket
kell vásárolniuk és kiépíteniük, majd folyamatos karbantartásra
van szükség. Megfelelő kéményrendszereket kell megépíteni vagy
átalakítani, amelyek óriási anyagi terheket rónak a lakosságra.
Csak Budapesten több százezer kémény életveszélyes állapotban
van. Míg a villanynak nincs szüksége kéményre, nem termel
szennyező anyagot, a környezetterhelése is jóval kisebb.
Az
argentin tervek
Az
érdekelt argentin vállalatok szerint, ha sikerülne a szélenergiát
hasznosító megaprojektet megvalósítani, húsz éven belül a
világ egyik legfontosabb energiaszállítójává tehetnék
Argentínát. Patagónia ideális helyszíne lehet a turbinamezőnek:
a világon itt fúj a legerősebben és a legfolyamatosabban a szél,
mindemellett annak iránya sem változik. Ráadásul – Európával
ellentétben – a beruházás a lakosságot sem zavarná, mivel a
térségben rendkívül alacsony a népsűrűség. Ezekről a
jellemzőkről rögtön beugrik Szibéria. Az argentin tervek szerint
a 80 kilométer hosszú, 20 kilométer széles parkban összesen
16.100 MW kapacitású erőművek épülnének fel. Épp úgy, mint
Szibériában. Szerencsére a Györgyi-féle szélerőművet az NBH
és világszabadalom is védi. Aztán majd a professzor eldönti:
Ciprus vagy magyar hivatalnokok.
Farkas
Tibor
Az
írás eredete:
http://ingatlanmagazin.com/11024/Vilagszenzacio_lenne_Sziberiaban_termelnek_a_magyar_aramot
Környezetkímélő energetikai rendszer
POSTED
BY VIGH IMRE ON MÁRCIUS - 11 - 2010 HOZZÁSZÓLÁSOK
KIKAPCSOLVA
A
rendszer célja a folyamatos villamos áram termelés még szélcsend
esetén is.
A
projekt célja
A
szélenergia hasznosításán alapuló, olyan környezetkímélő
energetikai rendszer kifejlesztése, amely a villamos áramot és
hidrogént (hidrogén üzemű motorok meghajtására és üzemanyag
cellák működtetésére) termel.
Az
általunk javasolt szélenergián alapuló rendszer legnagyobb előnye
a jelenlegi szélerőművekkel szemben az, hogy az általunk javasolt
rendszer bármikor, szélcsend estén is, képes a megfelelő
mennyiségű villamos energiát szolgáltatni az országos hálózat
felé. Az energiatermelés költsége lényegesen alacsonyabb lesz és
összemérhetővé válik a hagyományos energiatermelés
költségével.
A
környezetkímélő energetikai rendszer főbb elemei
1. Függőleges
tengelyű szélerőmű
• Felépítmény
• Szélturbina
• Generátor
• Szélturbina
• Generátor
Jelen
fejlesztési szakaszban van működő modellünk, melynek megmértük
paramétereit. Néhány hónapon belül elkezdjük egy ipari méretű
kísérleti szélerőmű felépítését. A kísérleti változat
tervezett felépítési időtartama hat hónap.
2. Hidrogénfejlesztő
készülék
A
jelenlegi berendezésektől eltérő elven, mintegy 40%-al jobb
hatásfokkal működő vízbontó készülék (új szabadalom).
Jelenleg
a prototípus fejlesztésén dolgozunk.
3. Forgódugattyús
motor
A
jelenlegi (Otto, Diesel, Wankel) belső égésű motoroktól eltérő
felépítésű, hidrogénhajtású, belső égésű motor.
Jelenleg a motor benzinüzemű prototípusának gyártásán dolgozunk.
Jelenleg a motor benzinüzemű prototípusának gyártásán dolgozunk.
Részletes
leírás
Környezetkímélő
energetikai rendszer
Szél
esetén az erőmű előállítja a szükséges teljesítményű
villamos energiát, viszont ha a megtermelt energiára nincs szükség,
akkor meg kell oldani a szélenergiából termelt villamos energia
tárolását. A hidrogén formájában eltárolt (szél →
elektromos energia → hidrogén) szélenergiát szélcsend esetén
fel lehet használni villamos energia előállítására a
forgódugattyús motor segítségével.
A
szélenergia tárolásának másik megoldásán is dolgozunk,
nevezetesen a sűrített levegő formájában való tároláson. Erre
a célra a kompresszor üzemmódban működő forgódugattyús motort
tervezzük használni.
Ezzel
gyakorlatilag két feladatot oldunk meg egyszerre. Lehetővé
tesszük, hogy a szélerőmű kisebb méretben (tanya, falu,
gyáregység) az országos elektromos hálózattól függetlenül is
üzemeltethető legyen, másrészről megoldjuk a szélerőmű –
csúcserőmű problémát. Szélcsend, vagy kis szél esetén (vagy
ha a központi áramellátó rendszernek szüksége van rá) a
hidrogén felhasználásával segíthetünk a központi energia
rendszer kapacitásának fokozásában vagy akár az üzemelő
szélerőmű mellett a szükséges csúcsteljesítmény
előállításában.
1. Függőleges
tengelyű szélerőmű
A
K+F munkánk során olyan függőleges tengelyű forgórésszel
ellátott szélerőművet fejlesztettünk ki, amely a vízszintes
tengelyű szélerőművek hátrányaival nem rendelkezik, és
telepítési, üzemeltetési költségei lényegesen alacsonyabbak
annál. Végső soron azonos megtérülési idő mellett a termelt
energia költsége lényegesen alacsonyabb lesz, összemérhetővé
válik a hagyományos energiatermelési költségekkel.
Az
általunk tervezett függőleges tengelyű szélerőmű előnyei a
jelenlegi vízszintes tengelyű szélerőművekhez képest:
A
függőleges tengelyű szélerőművel termelt villamos áram
önköltségi ára fele (nagyobb átlagos szélsebesség esetén egy
ötöde), a jelenlegi vízszintes erőművek által termelt áram
önköltségének.
- Az általunk javasolt erőmű élettartama 2-3-szor nagyobb, mint a jelenlegi erőműveké, nem kelt zavaró hang és fény effektusokat.
- Nem kell leállítani 90 km/h-nál nagyobb szél esetén, mert a földön előforduló bármilyen sebességű szél esetén működőképes és jó hatásfokkal hasznosítja a szél, szélsebességgel köbösen arányos energiatartalmát.
- A szél irányára nem érzékeny, a bármely irányból érkező szelet egyaránt jól hasznosítja.
- Nincs szükség a generátor és bonyolult szabályzó berendezések magasban való elhelyezésére, mert minden berendezés az erőmű alatti gépteremben, kényelmesen szerelhető módon van elhelyezve.
- A gépteremben elhelyezett berendezések karbantartása egyszerű, az erőmű föld feletti része gyakorlatilag karbantartást nem igényel.
- Az erőmű szilárdságtani konstrukciójából adódóan a jelenlegi szélerőműveknél sokkal nagyobb, egységenként akár 50-100 MW teljesítményű erőművek is építhetők.
- Mivel zárt térbeli egységet képez, ezért a madarakra teljesen veszélytelen.
- A környezetre káros hatása nincs.
2.
Hidrogénfejlesztő készülék
A
projekt célja egy a vizet minél kisebb energiával oxigénre és
hidrogénre bontó berendezés megtervezése, a prototípus
legyártása, valamint a sorozatgyártás előkészítése.
Az
igény a függőleges tengelyű szélerőmű tervezése során jelent
meg, mivel komplex megoldást szerettünk volna javasolni a szél
energiájának kihasználására.
A
találmány lényege, hogy egy különleges műszaki megoldással
viszonylag kis energiával leszakítjuk a hidrogént az oxigén
atomról. Az így keletkezett hidrogént és oxigént arra alkalmas
tartályokban tároljuk, további felhasználásig.
A
megoldás előnye, hogy a keletkezett hidrogén könnyen tárolható
és teljesen környezetbarát üzemanyag. Az új megoldásnak
köszönhetően a jelenleg alkalmazott hidrogénfejlesztőkben
felhasznált energiánál kevesebb energia szükséges a víz
felbontásához.
3.
Forgódugattyús motor
A
projekt célja a jelenlegi dugattyús motoroknál gazdaságosabb,
nagyobb hatásfokú forgódugattyús robbanómotor létrehozása. A
motor a szél segítségével termelt hidrogén felhasználásával
villamos energiát állít elő szélcsendes időben, vagy amikor a
csúcsterhelés miatt az elektromos hálózatnak kiegészítő
teljesítményre van szüksége.
A
jelenlegi Ottó illetve diesel motorok több problémával is
rendelkeznek, amelyek miatt a hatásfokuk elég alacsony, illetve
felhasználásuk korlátozott.
Egyik
legfőbb probléma az, hogy a robbanáskor keletkező energiát
egyenes, majd egy alternatív mozgáson keresztül tudják forgó
mozgássá alakítani. Ez azt jelenti, hogy állandóan mozgásban
kell tartani egy lengő tömeget, ami az égésből származó
energia egy részét felemészti.
Az
általunk alkalmazásra javasolt forgódugattyús motor lényege az,
hogy a dugattyú, forgó mozgást végez. Ezzel a megoldással
megszüntettük az alternatív mozgást végző lengő tömegeket. A
motor járása teljesen egyenletes és gyakorlatilag bármilyen nagy
teljesítményben megépíthető.
Az
általunk tervezett motor forradalmasíthatja az erőmű ipart, mivel
a jelenlegi gőzturbinák (melyek hatásfoka 23-27% körüli) helyett
kiválóan alkalmazhatók szinte bármilyen teljesítményű
kivitelben, s nem lényegtelen, hogy hatásfoka kb. 60%-al jobb a
jelenlegi gőzturbinákénál.
Külön
érdekessége a motornak, hogy a jelenleg alkalmazott hajtóanyagok
bármelyikével üzemeltethető, azaz a hajtóanyag lehet gőz,
sűrített levegő, benzin, gázolaj, hidrogén, vagy bármely éghető
gáz, vagy folyadék.
A
jelenlegi robbanómotorok helyett használva az üzemanyag
felhasználása 70%, ugyanazon teljesítményt szolgáltatva. Különös
előnye, hogy hidrogén üzemanyag használata esetén minimálisra
csökkenthető a környezet szennyezés az elégetett hidrogén
energiájának maximális kihasználása mellett.
A
motor kifejlesztése kapcsán két fő piaci célt tűztünk magunk
elé. Egyik az energetikai ipari alkalmazás a jelenlegi (különböző
hagyományos, szén, olaj, gázolaj, vegyes tüzelésű, atom)
erőművekben alkalmazott, alacsony hatásfokú gőzturbinák
lecserélésére.
A
másik cél a jelenleg használt robbanómotorok lecserélése. Itt
az alternatív mozgás hiánya miatt igen csendes, nagyon jól
kiegyensúlyozott, nyugodt járású motorokat lehet tervezni,
lényegesen jobb hatásfokkal.
A
forgódugattyús motor felhasználási lehetőségei
- Robbanómotorként használva
Az
általunk javasolt forgódugattyús motor a jelenlegi
robbanómotorokban elégetett azonos mennyiségű üzemanyagból kb.
30%-al nagyobb teljesítményt állít elő. Ez azt jelenti, hogy
például egy 200 lóerős forgódugattyús motor méreteiben
körülbelül a fele a hagyományos Ottó vagy Dízel motornak és a
200 lóerő teljesítmény eléréséhez 70%-nyi üzemanyagot
(például hidrogént) használ fel. Eközben a környezetszennyezés
lényegesen csökken (hidrogénnel történő üzemelés esetén
nulla).
A
forgódugattyús motor körülbelül fele annyi alkatrészből áll,
mint a hagyományos dugattyús motorok. A gyártása egyszerű, mivel
nem igényel bonyolult megmunkálási módokat.
Előállításának
önköltsége kb. fele lesz a jelenlegi dugattyús motorokénak.
Ez
azt jelenti, hogy fél áron elő tudunk állítani egy méreteiben
sokkal kisebb, és adott üzemanyag felhasználás esetén a
jelenlegi motorokhoz viszonyítva mintegy harminc százalékkal
nagyobb teljesítményű motort.
- Bármilyen hő, vagy atomerőműben gőzturbinaként használva
A
forgódugattyús motort gőzhajtású üzemmódban használva
(gyakorlatilag ekkor gőzturbinaként működik) a jelenlegi
gőzturbinákhoz képest kb. 60%-al nagyobb hatásfokot tudunk
elérni. Ez azt jelenti, hogy a forgódugattyús motort gőzhajtású
üzemmódban használva a jelenlegi erőművek (teljesen mindegy,
hogy szén, olaj, gáztüzelésű, vagy netán atomerőmű)
teljesítményét ugyanolyan mennyiségű fűtőanyag felhasználással
lényegesen megnövelhetjük. Ezzel jelentősen csökkenthető a
légszennyezés.
A
következő lépés az lesz az erőmű iparban, hogy az olajt vagy a
gázt nem kazánokban kell elégetni és gőzt termelni, hanem
közvetlenül a forgódugattyús motorban és a motorral háromezres
szinkron fordulatszámon meghajtani bármilyen nagy teljesítményű
generátort. Ekkor a vízmelegítés és gőztermelés
energiavesztesége kiküszöbölhető és a rendszer hatásfoka még
nagyobb lesz.
A
világon nagyon nagy mennyiségű fosszilis energiahordozóval fűtött
erőmű üzemel, nagyon rossz hatásfokkal és óriási
környezetszennyezéssel. Az általunk javasolt forgódugattyús
motorral ez a környezetszennyezés felére-harmadára csökkenthető,
továbbá az előállított villamos energia ára is a felére
csökkenthető.
Ipari
üzemekben, ahol sűrített levegővel működtetett gépeket és
berendezéseket használnak, ott sűrített levegővel működtetett
üzemmódban a motor felhasználható a „hulladék levegő”
hasznosítására, mert abból villamos áramot tudunk a motor és
egy generátor segítségével előállítani. Ezzel nagymértékben
növelhető az alkalmazott pneumatikus rendszerek gazdaságossága.
Új
távlatok nyílhatnak a repülőgép hajtóművek tervezésében,
mivel az általunk javasolt forgódugattyús motor alkalmazásával a
repülőgép hajtóművek zajszintje jelentős mértékben
csökkenthető (a hajtómű kétáramúsági fokának növelésével)
és adott üzemanyag mennyiséggel, sokkal nagyobb távolságok
átrepülése válik lehetővé.
Gyakorlatilag
a forgódugattyús motor fejlesztésének és gyártásának
költségeivel egyenes arányban csökkenthetők a
környezetszennyezés csökkentésére fordított kiadások, mivel az
általunk javasolt motor alkalmazásával a környezetszennyezés
nagymértékben csökken.
Ha
az erőművekben és a járműiparban az általunk hasznosításra
ajánlott forgódugattyús motorhoz hajtóanyagként hidrogént
használunk, akkor a környezetszennyezés gyakorlatilag nulla lesz,
a föld fölötti ózon lyukak megszüntethetők (be lehet azokat
foltozni) és meg lehet állítani a globális felmelegedést is.
A
cikk eredete:
http://www.kenerg.hu/projektek.html
Újabb kínai csoda: mágneses szélturbina
POSTED
BY VIGH IMRE ON FEBRUÁR - 20 - 2010 HOZZÁSZÓLÁSOK
KIKAPCSOLVA
Kína
megint első akar lenni. Most épp a világ legnagyobb szélturbináját
kezdték el megépíteni, nem is akármilyet. Az első, mágnesesség
segítségével lebegő szélgenerátorok már nagyon
gyenge szél mellett
is áramot termelnek.
A
mágneses szélturbina látványterve.A kínaiak szerint a szinte
súrlódás nélkül működő, a mágneses vasutakhoz hasonló elvű
szélerőművek már 3 m/s-o szél melett
is termelnek energiát. Az újfajta szélfarmok a tervek szerint 2008
elejére készülnek el.
A
mágneses szélturbina lényege az, hogy a lapátokat nem mechanikai
szerkezet tartja, hanem mágneses tér, amit megfelelően elhelyezett
mágnesek biztosítanak. Így a mozgás közben fellépő súrlódás
és a szerkezet kopása minimálisra csökkenthető. Ezek a
hagyományos turbináknál hatékonyabbak, mert már
gyenge szél esetén
is mozgásba jönnek, nincs meg a nehéz tartószerkezetből eredő
tehetetlenségük. Persze kicsit másképp festenek, mint a
megszokott szélgenerátorok.
Ha
gyenge szél esetén
is termelnek áramot, akkor olyan helyre is telepíthetők, ahol
kevésbé szeles az időjárás, és a korábbi, hagyományos
turbinákat nem volt értelme alkalmazni.
Hogy
ez idáig miért nem történt meg? Nos, a mágneses széltubináról
csak nagy méretekben van értelme gondolkodni, mert a beüzelemlés
költségei nagy teljesítményű erőműnél térülnek csak meg.
A
mágneses szélturbina egyébként nem kizárólag kínai találmány.
Az amerikai Magwind nevű
vállalat már gyárt ilyeneket kis méretben, csak így olyan drága,
hogy nem kell senkinek.
Kína
persze nem a környezettudatosság miatt akar ílyen módon áramot
termelni, hanem azért, mert a rohamosan fejlődő ipar számára
lassacskán már nem tudnak elegendő villamos energiát előállítani.
Ádám
Rita
vezető meteorológus
Meteo21
vezető meteorológus
Meteo21
2007.
november 12.
Víz alatti erőmű Norvégiába
POSTED
BY VIGH IMRE ON NOVEMBER - 9 - 2010 HOZZÁSZÓLÁSOK KIKAPCSOLVA
A
kozmikus eredetű árapály jelenség hatalmas víztömeget mozgat a
világóceánban. Ezt a mozgási energiát már a XVIII. századtól
használja az emberiség malomkerekek meghajtására. Norvégiában
novemberben adtak át egy víz alatti erőművet, amely a dagály és
az apály erejét alakítja át villamos energiává.
Tenger
alatti árapály-minierőmű biztosítja egy norvég kisváros
lakónegyedének energiaellátását – adta hírül az MTI nyomán
a Népszabadság. A Hammerfest közelében felépített erőmű
évente 700 ezer kilowattóra áramot termel, amivel 30 lakás éves
energiaigényét tudja biztosítani. Ez önmagában elhanyagolható
mennyiségnek számít, ám hasonló környezetbarát berendezéseket
elvileg bárhol lehet telepíteni a tengerparti övezetben, ahol
elegendő az apály és a dagály közötti szintkülönbség.
A
dagály és az apály vízszintváltozásait a Hold és a Nap
együttes vonzásának a világóceánok vizére kifejtett hatása
okozza, tehát az árapály eredetét tekintve kozmikus jelenség,
akárcsak a nemrég Magyarországon is feltűnő sarki fény. A Hold
ugyan jóval kisebb, mint a Nap, de közelsége révén jóval
nagyobb vonzerőt fejt ki a Napnál. A Föld forgásából és a Hold
keringéséből adódik, hogy csaknem 25 óránként jelenik meg
ugyanazon földi pont felett, ami megmagyarázza a dagály idejének
naponkénti 50 perces elcsúszását. A Hold keringési ideje 28 nap,
ez a periódusa a szökő- és a vakárnak is. A szőkőár a
legmagasabb vízszintemelkedés, a vakár pedig a legalacsonyabb.
Minthogy a Nap is kifejti vonzó hatását, a két erő segíti
egymást együttállás, azaz újhold, illetve szembenállás,
telihold idején, ilyenkor a dagály nagyon magas szokott lenni. Az
első és az utolsó holdnegyed idején a vonzóerők gyengítik
egymást, ezért jön létre a vakár. Naponta két dagály van, ami
annak köszönhető, hogy a felduzzadó vízburok árhulláma 24 óra
és 50 perc alatt kétszer is körbejár a Földön.
Az
árapály-energia megcsapolásának technológiáját Európában már
a XVIII. században kidolgozták. Akkor jelentek meg a kontinens
partvidékén az első árapálymalmok. Ezeknél a dagálykor érkező
hullámokat nyitott zsilipeken keresztül tározókba vezették, majd
az ár maximumánál a zsilipkaput bezárták. Apálykor a vizet
ráeresztették a malomkerékre. Hasonló elven működik az az erőmű
is, amelyet 1960-ban Franciaországban St. Malónál építettek. Itt
egy 24 turbinát magában foglaló gátat emeltek a Rance folyó
tölcsértorkolatára. A zsilipek üzemeltetői megvárják, amíg a
gát tenger felőli oldalán a vízszint 1,5 méterrel a másik oldal
fölé emelkedik, majd átengedik a vizet az áramtermelő
turbinákon. Amikor az ár visszahúzódik, a turbinák lapátjai
ellentétes irányba forognak, így a visszaáramló víz is áramot
termel. A 240 megawattos teljesítményű erőmű egy közepes város
energiaigényét képes biztosítani. Az ilyen hatalmas létesítmények
mégsem terjedtek el, mivel túlságosan sokba kerülnek, csak kevés
hely alkalmas rá, hogy viszonylag olcsón építsenek ott
árapályerőművet – írja a Népszabadság.
A
norvég árapályerőműben több műszaki újítást is bevezettek.
Az egyik az volt, hogy az áramló tengervíz egy tengeri csatornában
a mederfenékre telepített turbina lapátjait forgatja. A másik
újdonság az, hogy a mozgó víz energiáját hálózati
áramtermelésre használják. Az új típusú erőmű előnye, hogy
csendes, nem zavarja a látványt a tengerparton, és kisebb
terepátalakítást igényel. Hátránya, hogy sokba került, és a
hagyományos vízierőműveknél háromszor drágábban állítja elő
a villamos energiát.
Forrás:
sulinet.hu
Meggyújtották a vizet a fizikusok
POSTED
BY VIGH IMRE ON OKTÓBER - 28 - 2010 HOZZÁSZÓLÁSOK
KIKAPCSOLVA
Végy
egy kémcsövet, töltsd meg sós vízzel, majd tarts egy égő
gyufát a kémcsőhöz. Láng lobban fel, ég a víz! Nem bűvésztrükk
és nem csalás, valóban kitartóan ég a láng a víz felszínén.
Otthon sajnos nem lehet kipróbálni ezt a fantasztikus jelenséget,
jól felszerelt fizikai laboratórium kell hozzá.
J.
Kanzius (KC Energy, Erie, USA) véletlenül fedezte fel a jelenséget.
Hamarosan bemutatták a clevelandi televízióban, és megindultak a
találgatások, hogy mi állhat a hátterében.
A
tudományos közösség nagyon kétkedve, kritikusan fogadta a
bejelentést. Szerencsére akadt két kutató, R. Roy és M. L.
Rao a Pennsylvania Egyetem anyagtudományi intézetében, akik
vizsgálatra érdemesnek tartották az égő vizet. Módszeres,
alapos kísérletekkel tárták fel a hátteret, és eredményeikről
a Materials
Research Innovations hasábjain
számoltak be.
Ég
a sós vízből a rádiófrekvenciás sugárzás hatására kivált
hidrogén és oxigén, a láng magassága a sótartalomtól függően
változik
A
laboratóriumokban új és új megoldásokat keresnek a víz
bontására, hidrogénre és oxigénre történő szétválasztására.
Katalizátorokkal, fénnyel, kis energiájú sugárzásokkal
próbálkoznak. Kanzius a rádiófrekvenciás besugárzásban találta
meg a megoldást. Polarizált, 13,56 megahertzes elektromágneses
sugárzás hatására a sós víz szobahőmérsékleten disszociált,
vagyis a víz szétvált összetevőire.A kutatók módszeresen
végigvizsgáltak egy tágabb frekvenciatartományt, de a jelenség
csak a 13,56 megahertz környékén lépett fel. Ebből arra
következtettek, hogy egyértelműen valamilyen rezonanciajelenség
lépett fel: a besugárzással a sós víz valamilyen saját
frekvenciáját “találták el”, ez indította el az átalakulást.
A
kísérletek során széles határok, 0,1 és 30% között
változtatták a sótartalmat. Magasabb sótartalomnál nagyobb,
esetenként 10 centiméternél is magasabb volt a láng. A vízbontás
teljesen egyértelműen a besugárzáshoz kapcsolódik, a
rádiófrekvenciás generátor bekapcsolására azonnal elindul és
kikapcsolásra rögtön leáll. A kémcső tetején mindaddig ég a
hidrogén-oxigén-levegő keverék, amíg van a vízből.
Forrás:
origo.hu
Az emberiség energiakilátásai
POSTED
BY VIGH IMRE ON SZEPTEMBER - 10 - 2010 HOZZÁSZÓLÁSOK
KIKAPCSOLVA
A
környezetszennyezés egyidős az emberiséggel. Bár egyes zöld
szervezetek hajlamosak megfeledkezni róla, az energiaforrások
felhasználása és az abból eredő környezeti terhelés sajnos
éppúgy a civilizáció kikerülhetetlen velejárója, mint a
bálnák tengerbe való visszatuszkolása. Nem kis részben a
zöldeknek köszönhetően az utóbbi években egyre inkább a
figyelem középpontjába került az energiaprobléma és a
fenntartható fejlődés kérdése. A 80-as években még főként
környezetvédelmi téma volt, a 90-es évekre már erőteljesen
politikai kérdéssé is vált mindez.
|
||||
.
Az energiahordozók felhasználásának robbanásszerű növekedését az ipari forradalom hozta el. Ez a környezetszennyezés forradalma is volt. Igazán sikeresen attól kezdve romboljuk környezetünket és éljük fel a rendelkezésünkre álló energiahordozókat. Az emberiség energiaigénye azóta folyamatosan növekszik. Ha megvizsgáljuk, hogyan változott a világ energiafelhasználása az 1970-es évektől, a bal oldali ábrát kapjuk eredményül (az energiaértékek terrawatt (TW) egységben értendők) |
||||
1970
és 2002 között mintegy 90 %-al nőtt a felhasznált energia
mennyisége. Gazdaságkutató szakemberek egyetértenek abban,
hogy ez a tendencia a XXI. században is tovább tart majd. Az
ábrán az Amerikai Energia Hivatal egyik szervének, az Energy
Information Administration-nek (EIA) a prognózisa látható, mely
szerint 2020-ig további 60 %-os növekedés várható. Miért?
Egyrészt a világ népessége folyamatosan nő. 2050-re az ENSZ
előrejelzése szerint a mostani 6-ról 10 milliárdra. Másrészt
egyes fejlődő országok (főleg a távol-keleti, valamint a
közép-, és dél-amerikai régióban) gazdasága igen gyorsan
növekszik. Jelenleg a fejlett országok (OECD) a világ
energiaforrásainak több, mint felét használják, pedig
népességük a világ népességének csak alig 20 %-a. A fejlődő
országokban az egy főre jutó átlagos energiafogyasztás hatoda
a fejlett országokéinak. Ez a jövőben biztosan megváltozik.
Mi
lesz, ha a világ népességének 80 %-át kitevő fejlődő
országok lakói akár csak megközelítően olyan szinten fognak
élni, mint a fejlett országok polgárai? Ha a következő 50
évben akár csak kétszeresére nő az egy főre jutó
energiafelhasználás a fejlődő országokban (ami biztos), a
várható népességnövekedéssel együtt ez legalább kétszeres
energiafelhasználást eredményez a világon.
Ahhoz,
hogy ennek következményeit le tudjuk mérni, most megvizsgáljuk
azoknak az energiaforrásoknak a tulajdonságait, melyekből ma
energiát termelünk. Szándékosan rosszindulatúak leszünk, és
azokra a problémákra világítunk rá, amelyek a különböző
energiaforrásokkal kapcsolatban felmerülnek.
|
Energiaforrások
és készletek
|
||||||||
A világon ma használt
energiaforrásokat az alábbi 3 csoportba oszthatjuk:
|
||||||||
Az alábbi torta azt
mutatja, hogy az egyes energiahordozók milyen mértékben veszik
ki részüket energiaigényeink fedezéséből (EIA adatok):
|
||||
Fosszilis
tüzelőanyagok
|
||||
Jelenleg az
emberiség energiaszükségletének túlnyomó részét, majdnem
80%-át olaj, szén és földgáz elégetéséből nyeri. Ezek a
források természetesen egyszer elfogynak, kérdés csak az,
mikor.
|
||||
Olaj
|
||||
Legfőbb
energiaforrásunk közel 35 %-al az olaj, főként azért, mert a
közlekedés és szállítás túlnyomó része erre az
energiaforrásra épül és ez a közeljövőben biztosan így is
marad. A felhasznált napi 80 millió hordós mennyiség évi 2-3
%-al nőni fog a következő 20 évben. Becslések szerint a
jelenlegi felhasználási ütem mellett körülbelül 30 – 40
évre elegendő az úgynevezett hagyományos olajkészlet, vagyis
amit a mai olajkutakkal termelünk ki (jegyezzük meg, hogy ez a
szám azért valószínűleg nagyobb. Az előbbi érték csak az,
amit ma becsülnek a szakemberek, és ami a feltárások
folytatásával valamelyest nőhet). A Föld mélye még ennek 2-3
szorosát rejti magában olyan formában, melyet csak nagyobb
energiabefektetéssel és drágább technológiák alkalmazásával
lehet a felszínre hozni. Az úgynevezett nehéz olaj, a
kátrányhomok, és az olajpala azokat a készleteket alkotják,
melyeket ma ugyan még nem hasznosítanak az alacsony piaci árak
miatt, de amint a hagyományos készletek fogyása miatt
jelentősen megnőnek az olajárak, gazdaságossá válik
kitermelésük.
|
||||
Földgáz
|
||||
A
földgáz az a tüzelőanyag, amelynek felhasználása gazdasági
és környezetvédelmi okokból kifolyólag is a legerőteljesebben
növekszik. A gázturbinás erőművek világszerte terjedőben
vannak. 1999 óta több energiát termel földgázzal az
emberiség, mint szénnel, és az elkövetkező 20 évben
előreláthatólag kétszeresére nő az elégetett éves
mennyisége. A mai felhasználás mellett a készletek 60 – 70
évre elegendőek.
|
||||
Szén
|
||||
A szénnek,
amely a XIX. században még a gazdasági fejlődés motorja volt,
egyre csökkenő részesedése van az energiatermelésben. Bár
éves felhasznált mennyisége- főleg India és Kína
“jóvoltából” – 2020-ra mintegy 40 %-al növekszik, a
összenergiafelhasználás ennél gyorsabban nő, ezért a szén
részaránya egyre alacsonyabb lesz. A Föld készletei a mai
fogyasztás mellett még mintegy 230 évre elegendőek.
|
||||
Az a tény,
hogy az emberiség ma a fosszilis tüzelőanyagokra építi
civilizációját, két fő problémát vet fel:
1. Az előbbi
számokból látszik, hogy a jelenlegi energiastruktúra a
készletek fogyása miatt már a század végéig sem tartható
fenn. Ma úgy számolhatunk, hogy legkésőbb a 2050-es években
mindenképpen hiány jelentkezik. Ez persze még nem holnap lesz,
de a most fiatal generációkat már érinteni fogja.
2. Az
energiahordozók kimerülésénél is nagyobb problémát jelent
azonban az az óriási környezetszennyezés, amit a fosszilis
tüzelőanyagok használata okoz. Ez egyrészt azoknak a kén és
nitrogén oxidoknak köszönhető, amelyek a levegőbe kerülve
közvetlenül felelősek a légzőszervi megbetegedések számának
növekedéséért, a savas esőkért, a talaj és az édesvizek
savasodásáért, a nagyvárosi szmogért. A Föld jövője
szempontjából azonban van még egy ennél jóval jelentősebb
környezetszennyező hatás: az üvegházhatást okozó gázok
keletkezése. Legjelentősebb ezek közül a CO2 (emellett
még a metán és a salétrom oxid játszik fontos szerepet). A
legtöbb üvegházhatást okozó gázt a szén elégetése
termeli. Ha a különböző típusú erőművekben ugyanannyi
energiát akarunk termelni, az ehhez szükséges szén
elégetésével 80 %-al több CO2 kerül a levegőbe, mintha
gázt használnánk, és 20 %-al több, mintha olajszármazékot.
Ma a CO2 kibocsátás 50 %-áért az olaj, 30%-áért a szén,
20%-áért pedig a földgáz a felelős (és 100 %-áért az
ember).
A
CO2 kibocsátás az ipari forradalom kezdetétől
folyamatosan nő. Mérések azt mutatják, hogy az elmúlt 160 000
évben az atmoszféra CO2 koncentrációja közel állandó
volt, majd az 1800-as évek elején rohamosan növekedni kezdett.
Mára sikerült elérni, hogy a kezdeti értéknél 25 %-al
nagyobb legyen. (Persze felmerül a kérdés, hogy honnan tudjuk,
mennyi volt a CO2 mennyisége 160 000 évvel ezelőtt. Nos,
az antarkriszi jégpáncélban megőrződtek a különböző
időszakokból származó légbuborékok, melyek korát és
összetételét nagy pontossággal meg lehet állapítani)
|
||||
Ezen az ábrán
nyomon követhetjük a CO2kibocsátás alakulását 1990 – től
kezdődően. Jelenleg a fejlett országok felelősek a
CO2 kibocsátás 50 %-áért, ennek felét egyedül az
Egyesült Államok okozza. Sajnos a fejlődő országok
iparosodása azt eredményezi, hogy CO2kibocsátásuk a jövőben
jelentősen megnő és 2020-ra átvehetik a vezető szerepet. (
itt jelenleg Kína viszi a prímet 11%-al).
|
||||
Kérdés, hogy
milyen hatásai vannak az üvegház gázoknak. Az üvegházhatás
lényege, hogy a Napból jövő, és a Földről visszaverődő
hősugarak ezekben a gázokban részlegesen elnyelődnek, emelve
ezzel a légkör hőmérsékletét, és globális felmelegedést
okozva az egész Földön. Bolygónk és a rajta lévő bioszféra
túl bonyolult ahhoz, hogy ennek következményeit egyelőre
pontosan meg tudjuk jósolni. Jelenleg nincs egyértelmű
tudományos bizonyíték arra, hogy az üvegházhatást okozó
gázok miatti globális felmelegedés megkezdődött. A globális
felmelegedés mellett érvelők az utóbbi évtizedekben
tapasztalt, kissé aggasztó jelenségekre hívják fel a
figyelmet:
- a múlt
század 10 legmelegebb évéből 4 a 90-es években volt, az
utóbbi 1000 év legmelegebb éve 1998 volt
- a világ számos gleccsere folyamatosan olvad - az óceánok vízszintje évente 2 mm-el emelkedik - az El Niňo anomália gyakoribbá vált - szokatlanul gyakoriak a heves áradások - hatalmas jégtáblák szakadnak le a sarkokról
Azok a
szakemberek, akik nem fogadják el, hogy ezek az események az
emberi tevékenység következményei, arra hivatkoznak, hogy
ilyen extrém jelenségek korábban is előfordultak. Egy biztos:
ha a felmelegedés elkezdődött, akkor 100 évig még
mindenképpen érezni fogjuk a hatásait, még akkor is, ha holnap
minden erőművet leállítunk. Ennyi idő ugyanis, amíg a
légkörből természetes folyamatok által kivonódik a
felhalmozott CO2 (feltéve persze, hogy nem indítottunk el
visszafordíthatalan folyamatokat).
A tudományos
vita a globális felmelegedésről tehát még tart. Igazából az
a helyzet, hogy a mai tudásunk tükrében csak annyira merhetünk
jóslatokba bocsátkozni, mint azt az asztrológusok teszik:
lehet, hogy egyáltalán nem okoztunk komoly problémát, de az
is, lehet, hogy már most meggyilkoltuk magunkat.
|
||||
Nukleáris
hasadóanyagok
|
||||
Az
atomreaktorok a II Világháború után kapcsolódtak be az
energiatermelésbe. Részesedésük azóta folyamatosan
növekedett, ma a világ energiafelhasználásának közel 7 %-át
biztosítják atomenergia termeléssel (az atomenergia az
elektromos energia termelésből 17%-al veszi ki a részét). A
folyamat az 1990-es években megfordult, 2020-ig az atomenergia
részesedése csökkenni fog. Ez azért van, mert a 70-es, 80-as
évek atomerőmű építési hulláma alatt több jelentős
reaktorbaleset is bekövetkezett, ami meglehetősen rontotta az
atomenergetika imidzsét. Sok országban erős társadalmi
ellenszenv bontakozott ki az atomerőművekkel szemben. Japán
kivételével ma egyetlen fejlett országban sem épül atomerőmű.
Az atomenergia részesedése mégsem fog jelentősen csökkenni.
Egyrészt azért, mert a fejlett országok legtöbbjében az
atomerőművek tervezett élettartamát meghosszabbítják,
másrészt mert a fejlődő ázsiai országokban jelentős
atomerőmű építkezések vannak és lesznek is, ami miatt a
térség 2020-ra megduplázza nukleáris kapacitását.
|
||||
Az
atomreaktorok üzemanyagát uránércből nyerik. A benne lévő
uránnak csak 0,7%- a hasadóanyagnak alkalmas 235U, amelyet
aztán mesterségesen feldúsítanak és ebből készül az
erőműben használt fűtőelem.
A jelenlegi
felhasználási ütem mellett (mely ma úgy tűnik, többé-kevésbé
állandó marad) a Föld mélye 40-50-évre elegendő uránt rejt
magában. Nukleáris szakemberek azonban kidolgoztak egy olyan
technológiát, amely segítségével a földben hatalmas
mennyiségben megtalálható tóriumot – mely eredetileg nem
alkalmas hasadóanyagnak – át lehet alakítani üzemanyaggá.
Az eljáráshoz úgynevezett tenyésztő reaktorokat kell építeni.
Ha ez a ciklus megvalósul, akkor a tórium készletek még
további 2-3000 évre (!) elegendő energiaforrást biztosítanak,
ami megnyugtatóan sok.A nukleáris energia felhasználása a
fosszilis tüzelőanyagokhoz képest minimális környezeti
terheléssel jár. Az atomerőművek nem bocsátanak ki káros
anyagokat, és normál körülmények között a környezet
radioaktív anyagokkal való terhelése is elhanyagolható. Sajnos
azonban két ellenérv is felhozható az atomenergia alkalmazása
ellen. Ha súlyos reaktorbaleset következik be, nagy mennyiségű
radioaktív anyag juthat a környezetbe, ami beláthatatlan
következményekkel járhat. Erre a lehetőségre legyinthetnénk,
ha Csernobillal az élen nem szolgálhatnánk ellenpéldákkal.
Bár a nukleáris ipar biztonsági előírásai ma már
összehasonlíthatatlanul szigorúbbak, mint Csernobil előtt
voltak, egy ilyen baleset lehetőségét sohasem lehet majd
teljesen kizárni.
A másik gond,
hogy az elhasznált, de erősen radioaktív fűtőelemeket,
valamint a működés során, és az atomerőmű lebontásakor
keletkező, szintén radioaktív hulladékokat biztonságosan
tárolni kell. A tárolás időtartama a hulladék lebomlási
idejétől és aktivitásától függően lehet néhány száz év
(kis-, és közepes aktivitású hulladékok), de akár több ezer
év is (nagy aktivitású hulladékok). Bár ennek biztosítására
ma már megvannak a technológiák, a túl nagy időtávlatok
gondolkodóba ejtik az embert: a zöldek szívesen
elbeszélgetnének azzal, aki kijelenti nekik, hogy olyan tárolót
képes építeni, amely 10 ezer évre garantálni tudja a
radioaktív anyagok izolációját.
Az atomenergia
tehát egy olyan ellentmondásos energiatermelési forma, mely bár
képes lenne biztosítani az emberiség energiaszükségletét,
számos veszéllyel is jár.
|
||||
Megújuló
energiaforrások
|
||||
A megújuló
energiaforrásokról az utóbbi két évtizedben a
környezetvédelem és a fenntartható fejlődés kapcsán nagyon
sokat lehetett hallani. Megújuló energiaforrásoknak nevezzük
mindazokat az energiafajtákat, melyek az emberi felhasználás
eredményeként nem csökkennek, vagy a felhasználás ütemében
újratermelődnek. A zöld szervezetektől mást sem hallani, mint
hogy az emberiségnek a környezetszennyezés csökkentése és a
fenntartható fejlődés biztosítása érdekében a fosszilis
tüzelőanyagok és az atomenergia használata helyett a megújuló
energiaforrásokra kellene áttérnie. A korábban látott
diagrammból kiderül, hogy (ha a vizienergiát és a biomassza
energiát nem számítjuk), az emberiség összes
energiaszükségletének csak 0,5 %-át fedezi a zöldek által
sokat emlegetett nap-, szél-, és egyéb megújuló
energiaforrásokból. Ez rendkívül csekély mennyiség. Vajon
miért van ez? Miért nem használjuk a környezetbarátnak
mondott megújuló energiaforrásokat? És valóban olyan
környezetbarátak? Valóban képesek biztosítani az emberiség
növekvő energiaigényeit? Amint mindjárt kiderül, sajnos
ezekkel az energiatermelési módokkal is számos energetikai és
környezetvédelmi probléma párosul.
|
||||
Vízenergia
|
||||
A vízenergiának
a megújuló energiaforrások között kitüntetett szerepe van,
mert a biomassza hasznosítás kivételével jelenleg az egyetlen,
amely számottevő szerepet játszik a világ energiaigényének
kielégítésében (2,3 %). Az elektromos energiatermelés
hőskorában, a XX. század első felében sokáig úgy tűnt, a
vízenergia lehet az elektromos áramtermelés legfőbb forrása,
és a ma fejlett országokban sorra épültek a vízerőművek. A
vízenergia részaránya azonban néhány évtizede mégis
folyamatosan csökken. Előállítási költsége ugyanis nagyban
függ attól, hogy milyen adottságú helyre telepítik az
erőműveket. Először természetesen a legjobb helyekre
kerültek. Miután azonban ezeket már felhasználták, a rosszabb
adottságú területek már egyre kevésbé voltak versenyképesek
az olcsó kőolajjal és földgázzal szemben.
|
||||
A
fejlett országokban a vízenergia termelés az elmúlt 30 évben
nem nőtt jelentősen és várhatóan már nem is fog. Más a
helyzet a fejlődő országokban, ahol még nem használták ki az
összes kedvező földrajzi helyzetű területet (például
jelenleg is építik a világ majdan legnagyobb energiatermelő
mammutját Kínában a Jangce folyón, mely 2009-re készül el és
18,2 GW teljesítményű lesz). Ha számításba vesszük az
összes olyan helyet a Földön, ahol egyáltalán érdemes
vízerőművet építeni (ezt energiagazdálkodási szakemberek
megtették), akkor kiderül, hogy ezek összesen mintegy 3 TW
teljesítménnyel tudnának üzemelni.
|
||||
Az emberiség
jelenleg mintegy 14 TW-ot használ, tehát, ha ma minden szóba
jöhető helyen lenne vízerőmű, akkor is alig több, mint 20
%-át tudná fedezni a mai szükségleteknek, amely arány a
jövőben tovább romlik. Ma még a 3 TW-nak csak mintegy 12 %-át
használják ki, tehát elvileg mód van a vízenergia
felhasználásának bővítésére, de a további építkezéseket
akadályozza az a tény is, hogy a vízerőmű építés jelentős
környezeti károkat okoz. A gátak, víztározók, csatornák,
zsilipek építése a környezet nagymértékű átalakításával
jár. Embereket kell lakóhelyükről elköltöztetni, területeket
elárasztani, ami az ökoszisztéma megváltozását eredményezi.
Fajok tűnhetnek el a területről, vagy pusztulhatnak ki (na jó,
azért legyünk igazságosak: az árvízveszély megszüntetése,
az öntöző és ivóvízellátás biztosítása a vízierőművek
jótékony hatásai közé tartozik, igaz, ez nem a környezetnek,
hanem csak az embernek segít). Mindezek miatt Kanada kivételével
egyetlen fejlett ország sem tervezi nagyobb vízerőmű üzembe
helyezését. A zöldek is több fantáziát látnak a kisebb,
helyi igényeket kielégítő vízerőművekben, melyek jobban
képesek beilleszkedni a környezetbe, ezek azonban soha nem
fognak jelentős mennyiségű energiát termelni.A
vízenergiatermelés tehát még növelhető, de semmiképpen nem
képes az emberiség növekvő energiagondjait megoldani,
használata pedig jelentős környezetrombolással jár együtt.
|
||||
Napenergia
|
||||
Az emberiség
által kiaknázható napenergia készlet megdöbbentően nagy. Ha
azt mondtuk, hogy jelenleg évente 14 TW év energiát használunk,
akkor a Földre évente érkező kb. 90 000 TW évből (!) a mai
becslések szerint kiaknázható 1000 TW év energia valóban
hatalmas mennyiség. A napenergia hasznosításának számos módja
van, ezek technikailag két főbb csoportba sorolhatók. Az egyik
esetben a napsugárzást hővé alakítják. Ehhez olyan felületre
van szükség, amely jól nyeli el a sugárzást, felmelegszik és
hőjét átadja pl: a vele érintkező víznek. Ezt a vizet
közvetlenül is fel lehet használni, de akár villamos energia
is termelhető vele. Az ilyen berendezéseket napkollektoroknak
nevezzük.
|
||||
A másik
csoportba a napelemek tartoznak, melyek a fotoelektromos hatás
segítségével a rájuk eső napsugárzásból közvetlenül
elektromos áramot állítanak elő. Az első csoportba tartozó
rendszerek technológiája ma már érettnek tekinthető,
olyannyira, hogy egyes melegebb éghajlatú országokban – ilyen
például Görögország és Izrael – az egy-egy ház melegvíz
ellátására szolgáló napkollektorok rendkívül elterjedtek. A
napelemek ma is folyamatos fejlesztés alatt állnak.
|
||||
Adott tehát
egy kimeríthetetlen, hatalmas mennyiségben rendelkezésre álló
energiaforrás, amelynek kihasználása ráadásul nem szennyezi a
környezetet. A napsugárzás hasznosítása ma a fő
energiaforrásokhoz képest mégis elenyésző. Ennek magyarázata
a napenergia tulajdonságaiban és a napenergia hasznosítás
jelenlegi fejlettségében keresendő. A napsugárzás nem
egyenletesen érkezik a Földre, intenzitása az évszak, a
napszak és az időjárás változásával jelentősen módosul.
Ez a megbízhatatlanság rendkívül megnehezíti a napenergia
ipari méretű hasznosítását, ugyanis az általa termelt
energia mennyisége a Föld jelentős részén nem tervezhető
előre. Nehéz lenne egy olyan gazdaságot működtetni, amely
leáll, ha felhős az idő. Erre a problémára megoldást
jelentene, ha a villamos energiát ipari méretekben lehetne
tárolni, mert így a megtermelt energiát egyenletesen lehetne a
hálózatba juttatni. Sajnos ez ésszerű költségekkel jelenleg
nem megoldható.
A
megbízhatatlanság mellett a napenergia hasznosítás másik
akadálya az, hogy az energiát óriási területről kell
összegyűjteni. Egy naperőmű telep körülbelül 50-100-szor
akkora helyet foglal el, mint egy ugyanannyi energiát előállító
atom, vagy hőerőmű. Ahhoz például, hogy a Magyarország
számára ma szükséges energiát napelemekből elő tudjuk
állítani, az ország területéből nagyságrendileg 100 km2-t
kellene lefedni.
A napenergia
termelés elterjedésének harmadik gátja az ára. A napelemek és
napkollektorok jelenleg még túlságosan drágák ahhoz, hogy
versenyezni tudjanak a nem megújuló energiaforrásokkal (az a
néhány naperőműtelep a világon, amely a hálózatba áramot
termel, mind jelentős állami támogatással épült). Ez a
napelemek esetében a jövőben valószínűleg változni fog. A
napelemek előállításához ugyanis félvezetőket használnak,
és a félvezetőipar mögött olyan hatalmas kutató-fejlesztő
apparátus áll, hogy azok előállítási költsége jelentősen
csökkenhet. Ezzel párhuzamosan hatásfokuk is nőni fog, ami
kisebb területeken való megépítésüket teszi lehetővé. A
napenergia hasznosítás előtt mindent összevetve szép jövő
áll – leginkább más energiaforrásoktól távoli helyeken,
vagy kisebb közösségek igényeinek kielégítésére – de
kiszámíthatatlan jellege és hatalmas területigénye miatt ma
úgy látszik, nem válhat elsődleges energiaforrássá.
|
||||
Szélenergia
|
||||
Energetikai
szakemberek ma a szélenergiát tartják a legígéretesebb
megújuló energiaforrásnak. Bár becsült kiaknázható éves
mennyisége lényegesen kisebb a napenergiáénál – mintegy 10
TW év – ez bőven elegendő arra, hogy meghatározó szerepet
játszhasson az energiatermelésben. Az emberiség már évszázadok
óta használja ezt az energiaforrást. A szélenergia
hasznosítására szolgáló gépek lényegében ma is ugyanazon
az elven működnek, mint a régi szélmalmok, legfeljebb alakjuk
változott kissé, na meg az, hogy ma elektromos energia
termelésére használják őket és nem őrlésre.
Technológiájukból adódóan a szélgépek turbinái nemcsak
szélcsendben, hanem kis szélsebesség (9 – 18 km/óra) mellett
sem tudnak üzemelni, túl nagy sebesség ( a szélturbina
fajtájától függően 50 – 100 km/óra körül) mellett pedig
a berendezések biztonsága érdekében kell őket leállítani,
vagyis csak viszonylag állandó, közepes szélsebességű
helyeken használhatók gazdaságosan. A legalkalmasabb ilyen
helyek a tengerpartok, de szélerőművek a kontinensek belsejében
is találhatók.
|
||||
A szélenergia
a fejlett országokban ma a leggyorsabban növekvő megújuló
energiaforrás. Európa ebben élen jár a világon: Németország
a világ legnagyobb szélenergia termelője, Dánia elektromos
energiájának 12 %-át szélerőművek termelik.
A szélenergia
hasznosítás sem mentes azonban a problémáktól. A
napenergiához hasonlóan ez is nagyságrendileg 100-szor nagyobb
területet igényel egy fosszilis tüzelőanyagot használó
erőműnél, mivel a szélturbinák között az optimális
hatásfokhoz megfelelő távolságot kell tartani. Sokan támadják
amiatt a szélerőműveket, hogy a nagy sík területen álló
magas szélturbinák hatalmas részt vesznek el a természettől,
ráadásul képtelenek beilleszkedni abba, rontva ezzel a
tájképet. Kompromisszumos megoldásként már épültek
szélerőművek tengerpart közeli vízekben.
Bár az
esztétika némileg megítélés kérdése, az viszont már nem,
hogy a turbinák rendkívül veszélyesek a madarakra. 1991-ben az
akkor 1731 MW-os amerikai szélerőmű park becslés szerint egy
év alatt mintegy 10 ezer szárnyast kaszabolt le. A szélerőművek
ráadásul zajosak is, ezért lakott településektől megfelelő
távolságba kell őket építeni, és ezzel még nem oldódott
meg a természet zajterhelésének kérdése. A költségekkel is
probléma van: bár az utóbbi 30 évben jelentősen csökkent, a
szélenergia termelés fajlagos költsége még mindig többszöröse
a fosszilis tüzelőanyagokénak. Emiatt a legtöbb országban
állami támogatásra szorulnak a szélerőműveket üzemeltető
vállalkozások. Bár a szélenergia termelés minden bizonnyal
növelni fogja részesedését a világ energiatermeléséből, a
hatalmas területigény miatt valószínűtlen, hogy valaha is
meghatározó szerephez jutna.
|
||||
Biomassza
|
||||
A biomassza
gyűjtőfogalom, az élő szervezetekből származó, folyamatosan
termelődő, energiatermelésre felhasználható anyagokat
jelenti. Ez az emberiség legősibb energiaforrása. Máig
legelterjedtebb ezek közül a fa, de ide tartoznak a
mezőgazdasági termelésből visszamaradt növényi hulladékok,
állati termékek, az ipari és kommunális szemét, de azok a
növények is, melyek magvaiból üzemanyagot lehet gyártani. A
biomasszát többféleképpen használhatják fel. Egyrészt
közvetlenül elégethetik, ez a hagyományos biomassza
hasznosítás. A biomasszából származó energia túlnyomó
részét így termelik, a fa ma is a világ energiaszükségletének
több, mintegy 11 %-át fedezi. Másrészt később felhasználható
energiaforrást, például belsőégésű motorok üzemanyagát
(ebben Brazília jár élen a világon, ahol cukornádból
biztosítják az ország üzmanyagszükségletének 60 %-át),
vagy biogázt állíthatnak elő belőle, ezek a módszerek a
modern biomassza hasznosítást képviselik.
|
||||
A biomassza
erősen kilóg a megújuló energiaforrások sorából amiatt,
hogy használata a fosszilis tüzelőanyagokhoz hasonlóan
környezetszennyezéssel jár. Annyiból jobb a helyzet, hogy ha
az elégetett biomassza mennyisége ugyanannyi, mint a
megtermelté, akkor a CO2 gáz kibocsátása a fenntartható
fejlődéssel összeegyeztethető, mert a felszabaduló
CO2 mennyisége pontosan annyi, amennyit az adott növény
korábban megkötött. A Világ éves biomassza potenciálját a
Világ mai éves energiafelhasználásának mintegy kétszeresére
becsülik. A biomassza versenyképessége a felhasznált
alapanyagtól és az adott lejárás technológiai fejlettségétől
függően nagyon változó. Ha arra kérdésre keressük a
választ, lehet-e primer energiaforrás az emberiség számára,
nemmel kell felelnünk. Ekkor ugyanis csak az energiaültetvények
(vagyis a kifejezetten energiatermelés céljára termesztett
növények) jönnek szóba. Ugyanannyi energiát a növények
közül a cukornádból lehet legkisebb területen “termeszteni”,
de egy 1000 MW-os átlagos hőerőmű teljesítményének
eléréséhez így is 1300 km2 kell felhasználni.
|
||||
A megújuló
energiaforrásokkal kapcsolatos kutatás fejlesztési tevékenység
az 1973-as olajárrobbanást követően kapott nagy lendületet.
Azóta minden megújuló energiaforrás fajlagos költsége
jelentősen csökkent. A vízenergia és a biomasszából származó
energia kivételével azonban ezek az energiaforrások még mindig
nem versenyképesek, emiatt az erre épülő vállalkozások ma
még túlnyomórészt állami támogatással működnek. A
megújuló energiaforrások felhasználása az előrejelzések
szerint mintegy 50 %-al nőni fog az elkövetkező 20 évben
(Európában ez még nagyobb növekedést jelent, az Európa
Parlament által 2001-ben elfogadott irányelv szerint 2012-re
duplájára kell emelni a megújuló energiaforrások részarányát
az Európai Unióban).
A megújuló
energiaforrások ritkán hangoztatott jellegzetessége a
decentralizáltság. A szinte minden országban monopolhelyzetben
levő energiatermelő vállalatok által képviselt
centralizáltság helyett a helyi közösségek önellátásának
kialakulását segíti elő. Bár a megújuló energiaforrások
részesedése az energiatermelésből a jövőben örvendetesen
nőni fog, sajnos nem képesek környezeti terhelés nélkül
energiát biztosítani, sokuk egyelőre nem versenyképes, és
jelentős mértékben nem fogják tudni enyhíteni az emberiség
növekvő energiagondjait.
|
||||
Az előbbiekben
áttekintettük az emberiség által hasznosított
energiaforrásokat. Kötekedők voltunk és a túlélés érdekében
próbáltunk minél több hibát találni. Kiderült, hogy
valahogy mindegyik energiatermelési formával sántít valami. A
fosszilis tüzelőanyagok pusztítják a környezetet és el is
fogynak. Az atomenergia veszélyes lehet. A megújuló
energiaforrások vagy nem elég hatékonyak, vagy nagy terület
kell hozzájuk, vagy megbízhatatlanok, vagy drágák.
Vonatkoztassunk
most el egy kicsit a valóságtól és tapasztalataink alapján
fogalmazzuk meg, milyen lenne az ideális energiaforrás:
- Legyen
kímeríthetetlen
- Kis területen
biztosítsa nagy mennyiségű energia előállítását
- Ne károsítsa
a környezetet semmilyen formában: se a kiaknázására szolgáló
berendezés építése alatt, se működés közben, se akkor, ha
baleset történik
- Legyen olcsó.
- Tetszőleges
mennyiségben és időbeli ingadozások nélkül szolgáltasson
energiát.
Összegezve:
legyen képes az egész emberiség energiaigényét folyamatosan,
a fenntartható fejlődéssel összeegyeztethető módon
kielégíteni. A ma használt energiaforrások egyike sem ideális
energiaforrás.
|
||||
Kapcsolódó
anyagok:
Climate
Change Science: Adapt, Mitigate, or Ignore?
David A. King, az angol kormány tudományos főtanácsadója |
||||
Íme a Norvégok ozmotikus erőműve
POSTED
BY VIGH IMRE ON AUGUSZTUS - 31 - 2010 HOZZÁSZÓLÁSOK
KIKAPCSOLVA
Ha
még nem hallottál az ozmotikus energiáról, megbocsátjuk. Bár
Norvégiában 1997 óta kutatják a technológiát, csak most nyílik
meg a világ első ozmotikus erőműve.
Az
ozmotikus energia lényege, hogy kihasználják azt a hidrosztatikai
nyomást, amely akkor keletkezik, mikor a friss víz egy speciális
membránon halad át a sós vízbe – ez pedig energiát generál.
A
Statkraft -mely Európa egyik legnagyobb megújuló energiával
foglalkozó vállalata-, sajtóközleményében közli, a Tofte
városában felállított üzem „korlátozott kapacitással”
működik majd, a kezdeti 2-4 kilowattos teljesítményt a tervek
szerint 10 kW-ra emelik. Céljuk, hogy az erőmű néhány éven
belül kereskedelmi célokra is használható legyen.
Jelenleg
a membrán hatékonysága kevesebb, mint 1 watt négyzetméterenként,
de ezt a hatékonyságot 2-3 wattra fogják emelni. A cél az, hogy
elérjék az 5 watt / négyzetméter szintet.
Amennyiben ez működni fog, a Statkraft lelki szemei előtt máris vizualizálja a 25 MW-os kereskedelmi ozmotikus erőművet, egy focistadion területének megfelelő telepen. Valójában 5 millió négyzetméternyi membránra lenne szükség – ez elegendő 30000 otthon ellátására.
Amennyiben ez működni fog, a Statkraft lelki szemei előtt máris vizualizálja a 25 MW-os kereskedelmi ozmotikus erőművet, egy focistadion területének megfelelő telepen. Valójában 5 millió négyzetméternyi membránra lenne szükség – ez elegendő 30000 otthon ellátására.
A
Statkraft becslése szerint Európa ozmotikus energia potenciálja
180 TWh évente, azaz mintegy 50 százaléka az EU jelenlegi
villamosenergia-termelésének. Ez az adat évente 1600-1700
terrawatt / órával emelkedik világszerte, de őszintén szólva
talán nagyobb hangsúlyt kellene fektetni a technológia
költség-hatékonnyá tételére, mielőtt globális potenciálra
hajtunk.
Forrás:
altenergia.hu
Kettős szerkezet a víz rejtélyének kulcsa?
POSTED
BY VIGH IMRE ON NOVEMBER - 5 - 2010 HOZZÁSZÓLÁSOK KIKAPCSOLVA
A
természet számos megoldatlan rejtélyt tartogat, ezek közül az
egyik legmeglepőbb a szinte mindenhol jelenlévő víz.
Már
az a tény is különös, hogy a jégkocka lebeg a vízen, ami csak
fokozódik, ha előveszünk egy hőmérőt és megmérjük a
különböző rétegek hőmérsékletét. A felszín közelében 0
Celsius-fok körüli hőmérsékletet észlelünk, míg az alján 4
fok körülit. Ez azért van, mert a víz sűrűbb 4 fokon, mint
bármely más hőmérsékleten, ami ugyancsak egyedivé teszi a vizet
más folyadékokhoz képest.
A
víz különös tulajdonságai ezzel azonban még koránt sem érnek
véget és közülük nem egy létfontosságú az élet számára.
Mivel a jég nem olyan sűrű, mint a víz, és mivel a víz nem
olyan sűrű fagypont körül, mint valamivel magasabb hőmérsékleten,
ezért felülről lefelé megy végbe a fagyása. Ennek köszönhető,
hogy az élet még a jégkorszakokban is folytathatta fejlődését a
tavak vagy az óceánok mélyén. A víz emellett rendkívüli
hőelnyelési képességgel is rendelkezik, ami a klímaváltozások
elsimításában játszott szerepet, meggátolva számos ökorendszer
pusztulását.
Víz
nélkül a földi élet gyakorlatilag elképzelhetetlen, ám
rendkívüli szerepe ellenére sem létezett egyetlen elmélet sem,
ami kielégítő magyarázatot adott volna ezekre a tulajdonságokra
– egészen mostanáig. Ha hihetünk a Stanfordi Egyetemen dolgozó
Anders Nilssonnak, valamint a Stockholmi Egyetemen tevékenykedő
honfitársának, Lars Petterssonnak, akkor végre pontot tehetünk az
anomáliák végére.
Elméletük,
ami egyébként meglehetősen sok támadás céltáblája, egy több
mint 100 éves teórián alapul, amit a röntgensugarak felfedezője,
Wilhelm Röntgen vázolt fel. Röntgen azt állította, hogy a
vízmolekulák nem csupán egyféleképpen állnak össze, ahogy az a
mai tankönyvekben szerepel, hanem két alapjaiban különböző
módon. A víz rejtélyeinek kulcsa a két hidrogén- és egy
oxigénatomból felépülő molekulák egymás közötti
kölcsönhatásaiban keresendő.
Az
oxigénatomnak van egy enyhe negatív töltése, míg a
hidrogénatomok egy kiegyenlítő pozitív töltése. Ennek
köszönhetően a szomszédos molekulák hidrogén- és oxigénatomjai
vonzzák egymást, hidrogénkötést hozva létre. A hidrogénkötések
sokkal gyengébbek, mint a molekulákon belüli, az atomokat
egymáshoz fűző kötések, ezért folyamatosan bomlanak fel és
formálódnak újra, azonban akkor a legerősebbek, amikor a
molekulák úgy rendeződnek, hogy minden hidrogénkötés egy
molekuláris kötéssel sorakozik fel. Ilyenkor minden egyes H2O
molekulát négy szomszéd fog körbe, egy háromoldalú piramis,
vagyis egy tetraéder alakzatot véve fel; legalábbis a jégben így
rendeződnek a molekulák.
A
hagyományos nézet szerint a folyékony víznek is hasonló, bár
kevésbé merev a szerkezete, amiben plusz molekulák zsúfolódnak a
tetraéderes elrendezés nyitott réseibe. Ez megmagyarázza miért
sűrűbb a folyékony víz a jégnél, és alátámasztani látszik
azokat a kísérleteket, melyekben röntgensugárral, infravörös
fénnyel és neutronokkal bombázták a vízmolekulákat. Bár egyes
fizikusok szerint, ha a vizet szélsőséges körülményeknek
tesszük ki, elkülönülhet két különböző szerkezet, a
legtöbben azonban azt tartják, hogy normál körülmények között
újra egyszeres szerkezetet vesznek fel.
10
évvel ezelőtt Pettersson és Nilsson egy véletlen felfedezése
megkérdőjelezte a fentieket. Röntgensugár elnyelődési
spektroszkópiát alkalmaztak a glicin aminosav vizsgálatához. A
röntgensugár-elnyelődés csúcsai fényt deríthetnek a célanyag
kémiai kötéseinek pontos természetére, ezáltal a szerkezetére
is. A kutatóknak egy új, nagyteljesítményű röntgensugár-forrás
állt a rendelkezésükre, amivel minden korábbinál pontosabb és
érzékenyebb méréseket végezhettek. Hamar észrevették azonban,
hogy a glicin közegéül szolgáló víz sokkal érdekesebb
színképeket produkál, mint a vizsgálat tárgyát képező
aminosav. “Amit láttunk szenzációs volt, így elhatároztuk,
hogy a végére járunk” – mondta Nilsson.
Az
érdeklődésüket konkrétan egy olyan csúcs megjelenése keltette
fel az elnyelődési spektrumban, amit a folyékony víz hagyományos
modellje nem indokolt. Egy 2004-es publikációjukban
megállapították, hogy bármely adott pillanatban a víz
hidrogénkötéseinek 85 százalékának meg kell gyengülnie, vagy
fel kell bomlania, ami jóval magasabb arány, mint a hagyományos
modell szerinti potom 10 százalék.
A
felfedezés hatásai döbbenetesnek tűntek, gyakorlatilag a víz
szerkezetének teljes átgondolását sugallták, ezért Nilsson és
Pettersson egy másik röntgensugár kísérlethez fordult állításuk
megerősítése érdekében. Első lépésként megnyerték maguknak
a röntgensugár emissziós színképelemzés szakértőjét, a
Tokiói Egyetemen dolgozó Shik Shint. A japán tudós által
alkalmazott technika lényege, hogy minél rövidebb a röntgensugarak
hullámhossza egy anyag emissziós spektrumában, annál lazábbnak
kell lennie a hidrogénkötésének.
Úgy
tűnik, a svédek beletrafáltak: a röntgensugarak által
kibocsátott spektrumban két csúcs volt, ami két elkülönülő
szerkezetre utalt. A hosszabb hullámhosszú röntgensugarak csúcsa
a tetraéderesen rendeződött molekulákat jelzi, míg az
alacsonyabb hullámhosszú csúcs a rendezetlen molekulák hányadát
tükrözi, bizonygatták a kutatók. A lényeg, hogy az alacsonyabb
hullámhosszú csúcs volt az intenzívebb a kettő közül, ami arra
utalt, hogy a lazán kötődő molekulák gyakoribbak a mintában,
megerősítve a csapat korábbi modelljét.
Ami
azonban talán még ennél is fontosabb volt, megállapították,
hogy a víz hevítésével az intenzívebb csúcs egy még rövidebb
hullámhossz felé tolódik, míg a másik csúcs többé-kevésbé
állandó marad. Ez arra utal, hogy az összevissza rendeződött
molekulákat összetartó hidrogénkötések nagyobb valószínűséggel
bomlanak fel melegítés hatására, mint a szabályosan rendeződött
molekulák kötései, ami ugyancsak egybehangzik a svédek
elméletével. Ezt követően újra elemezték a vízről alkotott
hagyományos képet alátámasztó régebbi kísérleti adataikat, és
most már ezek az eredmények is megegyeztek az új modellel.
A
csapat azt is megvizsgálta, mekkorák a különböző szerkezetek a
folyadékon belül, amihez a kaliforniai Stanford Szinkrotron
Sugárlaboratórium nagy energiájú röntgensugarait vették
igénybe. Ezekkel ezúttal azt mérték, hogyan szórja szét a víz
a különböző szögekből beérkező sugarakat. Az eredmény
szerint a víz tele van a tetraéderes szerkezetbe rendezett
molekulák apró, 1-2 nanométer átmérőjű területeivel. Az
eredményekhez hozzátették Uwe Bergmann a Stanford Egyetemen
végzett méréseit, amiből kikövetkeztették, hogy a rendezett
szerkezetek átlagosan nagyjából 50-100 molekulából állnak,
melyeket gyengébb kötésű molekulák tömege vesz körül. Ezek a
területek nem fixek, a vízmolekulák egyetlen nanoszekundum
töredéke alatt váltogatják a két állapotot a hidrogénkötések
felbomlásával és újjáalakulásával.
Nilsson
és Pettersson a két szerkezettípus közötti váltakozó
egyensúllyal magyarázatot ad arra, miért 4 Celsius-fokon a
legsűrűbb a víz. A rendezetlen területeken a vízmolekulák
sokkal jobban összezsúfolódnak, nagyobb sűrűséget érve el,
mint a tetraéderes szerkezetekbe rendeződött molekulákat magukba
foglaló területeken. A jég rendezett szerkezetéből kiindulva
nulla fokon ezek a rendezetlen területek viszonylag ritkák
lehetnek, azonban ahogy a víz melegszik, a hőenergia többlet
hajlamos szétrázni a rendezettebb szerkezeteket, így a molekulák
kevesebb időt töltenek a tetraéderes szerkezetben, míg a
rendezetlen területeken többet, ezzel átlagosan sűrűbbé teszik
a vizet. Ezt kiegyenlítendő a lazán kötődő molekulák a
hőmérséklet emelkedésével egyre energikusabban kezdenek mozogni,
fokozatosan távolodva egymástól. Amikor elegendő molekula válik
laza kötésűvé – 4 Celsius-fokon -, ez a tágulási hatás
dominánssá válik, és onnantól a hőmérséklet növekedésével
a sűrűség csökkenni kezd.
Pettersson
szerint elméletük ugyanilyen tiszta magyarázattal szolgál a
vízzel kapcsolatos korábbi anomáliákra, amit más elméletekkel
mindeddig nem sikerült elérniük. Ezzel Martin Chaplin, a londoni
South Bank Egyetem kémikusa is egyetért. A hagyományos egy
komponensű rendszeren alapuló magyarázatok igen nyakatekertekké
válnak, mire alkalmazkodnak a víz hőmérséklet okozta
változásaihoz. “A kettős szerkezet elméletet szilárdan
alátámasztják a kísérletek, és sokkal könnyebben képes
magyarázatot adni a víz anomáliáira, mint a hagyományos kép”
– tette hozzá.
Nilsson
és Pettersson 2004-es publikációját több mint 350 alkalommal
idézték más kutatók, ennek ellenére igen nagy a kétkedők
tábora. Az egyik kritika, ami Science-ben megjelent tanulmányt éri,
hogy a csapat röntgensugarú spektroszkópiás eredményei legalább
50 kölcsönhatásban lévő vízmolekula szimulációján alapultak,
ami rendkívül összetett modell ahhoz, hogy pontos eredményeket
lehessen leszűrni belőle. “Sokkal pontosabb elméletre van
szükség, ahhoz hogy ilyen drasztikus kijelentéseket tegyünk” –
kardoskodik Richard Saykally, a Berkeley Egyetem tanára. Szerinte a
hagyományos szerkezet hidrogénkötéseinek elrendezésének kisebb
változtatásai is elegendők Nilsson és Pettersson röntgensugarú
eredményeinek megmagyarázásához. A svéd csoport egyik tagja,
Michael Odelius ki is lépett az együttműködésből, mivel nem
értett egyet az emissziós adatok értelmezésével.
Az
egyik részlet, amit a szkeptikusok igyekeznek meglovagolni a Science
publikációban, hogy a lazábban kötődő molekulák gyűrűket és
láncokat alkotnak – és valóban, Nilsson és kollégái egyre
kevésbé határozottak a rendezetlen molekulák szerkezetét
illetően. Eugene Stanley, a Boston Egyetem kutatója szerint azonban
ez nem befolyásolja lényegesen az új modell létjogosultságát,
az azonban kétségtelen, hogy Nilsson és Pettersson még ma is
kemény ellenállásba ütközik, pedig a folyékony víz
szerkezetének átfogó ismerete tekintélyes előrelépés lenne.
Például érthetőbbé válna a gyógyszerek és proteinek
kölcsönhatása a testben található vízmolekulákkal, így
hatékonyabb gyógyszerekhez juthatnánk, vagy ha sikerülne
megismernünk, hogyan viselkedik a víz a szűk pórusok körül,
azzal fokozhatnánk a víz sótalanítására irányuló kísérletek
hatékonyságát, amivel növelhetnénk a tiszta, iható vízhez való
hozzáférést.
Forrás:
sg.hu
Tengernyi energia – megoldások az óceán erejének kiaknázására
POSTED
BY VIGH IMRE ON OKTÓBER - 12 - 2010 HOZZÁSZÓLÁSOK
KIKAPCSOLVA
A
világ áramszükségletének 15 százalékát lehetne fedezni a
tengerek és óceánok hullámzásának energiájából. Ez kétszer
annyi energia, mint amennyit jelenleg a világ összes atomerőműve
termel. Az egymás után megjelenő érdekes technológiai ötletek
közül néhány még fejlesztés alatt álló, illetve mostanában
üzembe helyezett megoldást, berendezést mutatunk be.
“Az
óceánok energiáját hasznosító technológiák mindössze öt
évvel vannak lemaradva a szélerőművek mögött” – nyilatkozta
nemrég a Reutersnek Matthew Clayton, az angol Triodos Renewables cég
beruházási igazgatója. A cég, amely mögött a hasonló nevű
holland Triodos Bank áll, arra kínál lehetőséget ügyfeleinek,
hogy pénzüket alternatív energiaforrások fejlesztésébe
fordíthassák. Szélenergia-programokat már húsz éve, a
csernobili atomerőmű-baleset óta támogatnak. Legújabb
célkitűzésük szerint ezentúl az óceánokban rejlő energiák
megcsapolására összpontosítanak.
Ennek
első lépéseként idén júliusban elindították SeaGen fantázianevű
árapály erőművüket (Marine Current Turbines), amelybe 1,8 millió
fontot fektettek. Pénzügyi várakozásaik korántsem alaptalanok,
mivel az angol kormány nemrég ígéretet tett arra, hogy 2009-től
fokozott állami támogatásban részesíti az energiaszektor eme
részterületét. A Triodos Renewables az elmúlt években alaposan
megvizsgálta az óceánok megújuló energiaforrásainak
kiaknázására kiötölt technológiai lehetőségeket. “Úgy
látjuk, hogy a jelenleg versengő 30-40 érdekes és változatos
megoldás közül 3-6 olyan van, amely hosszú távon is életképes”
– mondja Clayton.
A
tengerek és az óceánok valóban hihetetlen mennyiségű energiát
rejtenek magukban, ám a mai napig igen csekély mértékben
használják ki ezt a kézenfekvőnek tűnő lehetőséget. Bár az
utóbbi időben világszerte egyre több cég foglalkozik a
kérdéssel, a kezdeti bizonytalanságot jól mutatja, hogy az
évről-évre feltűnő, sziporkázóan érdekes technológiai
ötletek nagy része rendre megragad a kísérleti stádium szintjén.
A
klasszikus megoldásokon át a meghökkentően fura elképzelésekig
az óceánok energiáját hasznosító berendezések alapvetően négy
alaptípusra vezethetők vissza, úgymint árapály-, hullám-,
tengeráram- és az óceánok vertikális hőmérsékletére épülő
erőművek. Híveik szerint előnyük nemcsak környezetbarát
mivoltukban rejlik. Többnyire egyszerű elven működő
szerkezetekről van szó, amelyek megépítéséhez nincs szükség
drága anyagtechnológiai fejlesztésekre (ellentétben például a
fotovillamos energiaátalakítókkal), és működésük minden más
megújuló energiafajtánál megbízhatóbban előrejelezhető. Az
alábbiakban bemutatunk néhány mostanában üzembe helyezett, vagy
éppen fejlesztés alatt álló megoldást. A példák többsége
Nagy-Britanniából való, ami nem véletlen - az angol kutatók
és mérnökök igen fogékonyak a megújuló technológiák
fejlesztésére. Valószínűleg ösztönző hatással van rájuk,
hogy a brit parlament várhatóan még az idén ősszel elfogadja a
világ első klímavédelmi törvényét, amelyhez pénzügyi
forrásokat is rendel. (Mint arról június elején értesülhettünk,
az USA-ban ennek pont az ellenkezője történt: az amerikai felsőház
elutasította a klímavédelmi törvénytervezetet.)
SeaGen
Idén
április elején egy Belgiumból hozott különleges daru emelte a
helyére a fenti képen látható, 1000 tonnás szerkezetet,
amely azóta próbaüzemét végzi. Az 1,2 MW-os (tehát körülbelül
1000 háztartás energiaigényét kielégítő) kis erőmű a
nagy-britanniai Strangford és Portaferry között félúton, 400
méterre a parttól található. A szerkezet a szélerőművekkel
megegyező elven működik, ám az energiatermelést itt nem a
légáramlat, hanem az elkeskenyedő tengerárokban keletkező gyors
és egyenletes vízáramlás teszi lehetővé.
A
16 méter átmérőjű ikerrotorok naponta 18-20 órán keresztül
forognak és működtetik szakadatlanul a rendszerhez kapcsolt
generátorokat. Az ikerrotorok különlegessége, hogy a tengely
mentén felemelhetők, így a szükséges karbantartást a tenger
felszínén is el lehet végezni. Komoly előkészületet jelentett a
szerkezet tengerfenékhez rögzítése: hogy az erős áramlás el se
sodorja, 9 méter mélyen az aljzatba fúrt cölöpökhöz
erősítették. A tervek szerint a későbbiekben az első mellé
újabb turbinákat állítanak, hasonló “farmot” kialakítva,
mint a szélkerekeknél esetén szokás. A SeaGen tervezői szerint
az ő konstrukciójuk több szempontból is kedvezőbb, hiszen a
széllel ellentétben a tengeráramlás sokkal kiszámíthatóbb,
kisebb méretű rotorok tervezhetők (hiszen a víz sűrűbb, mint a
levegő) és látványukkal sem csúfítják el a környezetet. A
tenger élővilágára gyakorolt hatását pontosan még nem ismerik,
ennek megfigyelésére több egyetem és kutatóintézet munkatársait
kérték fel.
Manchester
Bobber
A
Manchesteri Egyetem kutatói által fejlesztett díjnyertes
konstrukció a hullámzás mozgási energiáját hasznosítja. A
fejlesztés négy éve kezdődött, egyelőre még csak néhány,
különböző mértékben kicsinyített prototípust készítettek és
próbáltak ki a gyakorlatban. Az elképzelések szerint 60 méternél
nagyobb vízmélységű helyre telepítve szabadon lebegne a
szerkezet, ennél sekélyebb részeken a tengerfenékhez rögzítenék.
A
Manchester Bobber vízen lebegő szerkezete
bármely irányból érkező hullám energiáját képes hasznosítani
bármely irányból érkező hullám energiáját képes hasznosítani
Az
úszó sziget platformjához 25 darab üreges henger kapcsolódik
függőlegesen, melyek mindegyike egy-egy 500 kW névleges
teljesítményű önálló egység. A henger belsejében, rugalmas
szálra rögzítve, félgömb alakú test lóg lefelé. A szálat a
henger tetején lévő csigakeréken vezetik át. A hullámzás
következtében a hibbálózó test hol emelkedik, hol süllyed,
ezáltal mozgásra késztetve a csiga tengelyét és a hozzá
kapcsolódó lendkereket. Az energiaátalakítást az ehhez kapcsolt
generátorok végzik, a megtermelt áramot pedig a tengerfenéken
kígyózó távvezeték szállíta el. A kutatók a Bobber előnyei
között emítik az egyszerű, hagyományos energiaátalakítási
módot, és azt, hogy a szerkezet bármely irányból érkező
hullámzás és extrém időjárási körülmények esetén is
kiválóan működőképes. Animáció
a Manchester Bobber működéséről.
Archimedes
Wave Swing
Szintén
a hullámerőművekhez sorolható az Archimedes
Wave Swing,
amely első pillantásra úgy néz ki, mint egy tengerfenéken növő
hatalmas moszat. Az AWS Ocean Power cég által fejlesztett szerkezet
két részből áll. Az alsó hengeres részt, amelynek belsejében
levegő van, stabilan a tengerfenékhez rögzítik. A kúpos
tetejű, szintén hengeres felső rész úgy illeszkedik erre, mint
egy sapka. A kettőt rugalmas membrán és hidraulikus szerkezetek
kötik össze, oly módon, hogy a felső rész szabadon elmozdulhat.
Amikor az óceán nyugodt, a szerkezet mozdulatlanul áll, ám
hullámzáskor a felső része föl-le mozog. A hullámfront
közeledtével (amint a víznyomás nő) lefelé, a hullám
távoztával (amint a víznyomás csökken) felfelé. Eközben a
szerkezetben lévő levegő úgy viselkedik, mint egy rugó: hol
összenyomódik, hol kitágul. A keletkező mozgási energiát ebben
az esetben is hagyományos energiaátalakító rendszer konvertálja
árammá.
A
szerkezet legfeljebb a búvárokat és a halakat zavarná
látványával: teljes egészében a víz alá süllyesztenék
A
szerkezet meglehetősen robosztus, átmérője 8-12 méter, teljes
hossza egyes források szerint 50-60, más források szerint
nagyjából száz méter. Teljes mértékben víz alá süllyesztik,
legmagasabb pontja is minimum 6 méterrel a felszín alatt van.
Teljesítménye függ a méretétől is, tervezői szerint a
jelenlegi 500 kW-os egységek akár 1 MW-ra is felfejleszthetők. Az
Archimedes Wave Swing teljes méretű prototípusát még 2004-ben
próbálták ki először Portugália partjainál. A kísérletet
annyira sikeresnek ítélték, hogy a fejlesztő cég azóta egy
nagyobb telep létrehozásán dolgozik. A tervek szerint a
nagy-britanniai Orkney partjaitól nyugatra létrehozott farm idén
vagy jövőre kezdi meg működését, 2010-ig száz egységet
telepítenének ide.
Gátrendszer
a Swansea-öbölben
Az
árapály erőművek hagyományos és egyszerű rendszerét egészen
újszerű felfogásban közelíti meg a dél-wales-i
Swansea-öbölben most épülő gátrendszer. A feljegyzések
szerint már az időszámításunk előtti évszázadokban is
építettek tengeröblökbe, folyótorkolatokba gátakat, hogy az
árapály jelenséget kihasználva az elrekesztett vízzel
malomkerekeket hajtsanak. Mára a kerekeket felváltották a korszerű
vízturbinák, és sok helyen a geográfiai lehetőség is adott - az
árapály erőművek mégsem terjedtek el a világban tömegesen.
Gátrendszer
a Swansea-öbölben
Az
árapály erőművek hagyományos és egyszerű rendszerét egészen
újszerű felfogásban közelíti meg a dél-wales-i
Swansea-öbölben most épülő gátrendszer. A feljegyzések
szerint már az időszámításunk előtti évszázadokban is
építettek tengeröblökbe, folyótorkolatokba gátakat, hogy az
árapály jelenséget kihasználva az elrekesztett vízzel
malomkerekeket hajtsanak. Mára a kerekeket felváltották a
korszerű vízturbinák, és sok helyen a geográfiai lehetőség is
adott - az árapály erőművek mégsem terjedtek el a világban
tömegesen.
Ennek
nemcsak a gátak horribilis építési és karbantartási költsége
az oka, hanem a környezetre gyakorolt negatív hatás is (hajózási
útvonal elzárása, halak vándorlásának ellehetlenülése,
dagálykor elöntött terület méretének megváltozása). Új
koncepciójával ezen kíván változtatni a Tidal Electric. A cég
szakemberei az öböl eltorlaszolása helyett egy észrevétlenül
meghúzódó, mesterséges lagúnát álmodtak meg. Az elgondolás
lényege, hogy a Swansea-öböl sekélyebb részén elhatárolnak
egy kör alakú medencét. Falát kőből, homokból, sóderból,
vagyis csupa természetes anyagból emelnék, és a kerülete mentén
bizonyos távolságokban vízturbinákat építenének be. Dagálykor
az emelkedő víz feltölti az öblöt, és a turbinalapátokat
megforgatva beömlene a mesterségesen kialakított medencébe is.
Apálykor ennek fordítottja játszódna le, és a visszahúzódó
víz ismét beindítaná a vízturbinákat.
Fantáziakép
a Swansea-öbölbe tervezett árapály erőmű három részre
osztott medencéjéről
A
Tidal Electric által tervezett medence öt négyzetkilométernyi
területű lenne, a gát falában 24 vízturbina hajtaná a
generátorokat, amelyek összességében 60 MW teljesítményt
produkálnának. Számítások szerint 25-30 olyan hely van a
világon, ahol az árapály erőművek e típusát meg lehetne
valósítani.
OTEC
(Ocean Thermal Energy)
Az
óceánok vertikális (függőleges) hőmérsékletkülönbségét
kihasználó energiatermelés a legnehezebben megvalósítható
ötletek közé tartozik, és számítások szerint az ily módon
üzemelő erőművek maximális elméleti hatásfoka mindössze 6-7
százalék. Elsőként Jacques-Arsene d’Arsonval francia fizikus
vetette fel a 19. században, hogy az óceánok felszíni és
mélységi vízrétegei közötti hőmérsékletkülönbségre
alapozva hőerőgépet lehetne létrehozni. Mivel ehhez legalább 20
°C hőfokkülönbség szükséges, megvalósítása csak a
trópusokon lehetséges, ahol a tengerek felszíne 24-33 °C -ra is
melegedhet, míg 500-1000 méterrel mélyebben a sarkokról érkező
hideg áramlatok mindössze 5-9 fokosak.
A
közvetlenül a tengerpartra vagy úszó szigetekre telepített
erőművek jól ismert termodinamikai körfolyamatok alapján
működtethetők. Az egyik megoldás szerint a felszíni vízzel
folyékony ammóniát melegítenek, amely gőzzé alakul és meghajt
egy turbinát. A turbinából kilépő ammóniát a tenger mélyéről
felszivattyúzott vízzel lehűtik, és visszavezetik a folyamat
elejére, hogy ismét felmelegíthessék és gőzzé alakíthassák.
A rendszerben keletkező mechanikai munkát generátorok alakítják
villamos energiává.
A
zárt ciklusú OTEC erőmű működési elve
Az
OTEC technológián alapuló első komolyabb kísérletek az 1970-es
években kezdődtek Hawaii mellett. A Keahole Point-i kutatóközpont
ma is a legtapasztaltabb kutatóhelynek számít a témában. Az
elmúlt harminc évben több alkalommal is beindítottak itt néhány
tíz, majd néhány száz kW-os egységeket, de mindössze pár
hónapig üzemeltették őket. Az utolsó kísérletet még
az1990-es évek végén végezték, és jelenleg csak az
adminisztrációs épületek és a laboratóriumok légkondicionló
berendezéseinek működtetéséhez használják a felszivattyúzott
hideg tengervizet. Terveik szerint következő lépésben már 1
MW-os erőművet építenének, amelyet jelenleg a rendkívüli
költségek nehézkes előteremtése és a pénzügyi befektetők
hiánya gátol. Pedig ha elsők szeretnének lenni, jó lesz
sietniük, hiszen nemrégiben India is bejelentette szándékát egy
hasonló nagyságú OTEC-erőmű felállítására.
Forrás:
origo.hu
A grafén válthatja a szilíciumot az elektronikai eszközökben
POSTED
BY VIGH IMRE ON NOVEMBER - 6 - 2010 HOZZÁSZÓLÁSOK KIKAPCSOLVA
“Ezt
egyelőre csak mi tudjuk megcsinálni a világon” – jegyezte meg
a magyar professzor.
Az
egyedülálló fizikai tulajdonságokkal rendelkező kétdimenziós
grafén (egyetlen atom vastagságú grafitréteg) válthatja fel a
szilíciumalapú félvezetőket az elektronikában – hangsúlyozta
Bíró László Péter professzor, az MTA Műszaki Fizikai és
Anyagtudományi Kutatóintézete nanoszerkezetek osztályának
vezetője azzal kapcsolatban, hogy Andre Geim és Konstantin
Novoselov Nagy-Britanniában dolgozó orosz származású tudósoknak
ítélték oda megosztva az idei fizikai Nobel-díjat.
A
professzor, aki személyesen ismeri a két Nobel-díjast,
kifejtette, hogy a grafén tulajdonképpen egy régi-új anyag,
hiszen a grafitot már régóta használja az emberiség, a grafén
pedig nem más, mint egyetlen atom vastagságú grafitréteg.
Elmondása szerint Andre Geim és Konstantin Novoselov egy szellemes
ötlettel könnyen hozzáférhetővé tette ezt az anyagot az
alapkutatók számára, és az utóbbi években ez a szénalapú
nanoszerkezet az anyagtudományok érdeklődésének homlokterébe
került. Ezt szemléletesen jelzi, hogy a friss fizikai
Nobel-díjasok első cikküket e témában 2004-ben publikálták,
tavaly pedig már 2900 tanulmány jelent meg a világban a grafénnel
kapcsolatos kutatásokról.
“Ez
az anyag unikális tulajdonságokkal rendelkezik annak köszönhetően,
hogy egyetlen atom vastagságú. A grafén különleges
elektronszerkezete miatt a legesélyesebb arra, hogy kiváltsa az
integrált áramkörök gyártásában jelenleg egyeduralkodó
szilíciumot. A félvezetőipar már évek óta azzal a problémával
küzd, hogy a szilícium félvezetők kezdik elérni a fizikai
méretcsökkentés határait, olyan határokat, amelyeket nem lehet
technológiai bűvészkedéssel túllépni. A grafén az egyik
legesélyesebb anyag, hogy a szilíciumot lecseréljük a
telefonokban, a számítógépekben, a tévében és minden más
elektronikai eszközben, ezért is kapott rá ennyire a tudományos
közösség” – magyarázta a tudós.
Ahhoz
azonban, hogy a grafén alkalmazható legyen a nanoelektronikában,
meg kell oldani annak precíziós megmunkálását.
“Ezt
a célt szolgálja a „nanoolló”, amelyet 2008-ban a világon
elsőként mi készítettünk el az MTA Műszaki Fizikai és
Anyagtudományi Kutatóintézetében, mi publikáltuk elsőként”
– húzta alá Bíró László Péter, akinek fiatal munkatársát,
Tapasztó Leventét Junior Príma-díjjal ismertek el ezért a
munkáért.
A
professzor közlése szerint az MTA Műszaki Fizikai és
Anyagtudományi Kutatóintézetének nanoszerkezetek osztálya idén
januárban publikálta újabb tanulmányát, amelyben a
grafénszabászat második módszerét ismertetik. “Olyan kémiai
reakciókat tudunk alkalmazni, amelyekkel az atomi irányok mentén
vagyunk képesek megmunkálni ezt az egyetlen atomi vastagságú
lemezt” – mondta, hozzátéve: ez év szeptemberétől az MTA és
dél-koreai partnerintézete közötti szerződés alapján működik
az intézetben a magyar-koreai nanotudományi laboratórium, amely a
grafén atomi pontosságú megmunkálására van kihegyezve.
“Ezt
egyelőre csak mi tudjuk megcsinálni a világon” – jegyezte meg
a professzor.
Forrás:
dunatv.hu
Fizikai Nobel-díj 2010-ben a világ legerősebb anyagáért
POSTED
BY VIGH IMRE ON OKTÓBER - 12 - 2010 HOZZÁSZÓLÁSOK
KIKAPCSOLVA
Grafénlap
atomi szerkezetének modellje. A szénatomok egy méhsejt-szerű,
hatszöges rács csomópontjain helyezkednek el, 0,14 nanométer
távolságra egymástól
A
2010-es fizikai Nobel-díjat Andrej Geim és Konsztantyin Novoszelov
orosz származású fizikusok kapták, a grafénnel kapcsolatos
kutatási eredményeikért. A grafén az utóbbi évek sztárja az
anyagtudományokban: egy teljesen új matéria, amelynél vékonyabbat
és erősebbet eddig nem ismertünk. A grafént műanyaggal keverve
kiváló tulajdonságú anyagok állíthatók elő, amelyek vezetik
az áramot, erősek, könnyűek és a hőnek jobban ellenállnak: a
jövőben űreszközök, repülőgépek, sőt autók anyagában
találkozhatunk velük.
A
grafén az utóbbi évek sztárja az anyagtudományokban: egy
teljesen új matéria, amelynél vékonyabbat és erősebbet eddig
nem ismertünk. Ha egy kávéscsészét fólia helyett grafénréteggel
fednénk be, és megpróbálnánk egy ceruzával átlyukasztani, egy
autót is rátehetnénk a ceruza végére, mégsem szakadna át.
Elektromos vezetőképessége a rézéhez hasonló, hővezetése
pedig minden más anyagénál jobb. Bár majdnem teljesen áttetsző,
olyan sűrű, hogy egy héliumatom sem jut át rajta.
Geim
és Novoszelov a ceruzákban is használt, közönséges grafitból
állította elő ezt a különleges anyagot, amely nem más, mint egy
egyetlen atom vastagságú szénréteg. A legtöbben azt gondolták,
hogy egy ilyen vékony kristályrács egyszerűen nem maradhat
stabil.
A
grafén alkalmazása először az elektronikát forradalmasíthatja
(részletesen lásd lent). Műanyaggal keverve pedig egészen kiváló
tulajdonságú anyagok állíthatók elő, amelyek vezetik az áramot,
erősek, könnyűek és a hőnek jobban ellenállnak. A jövőben
űreszközök, repülőgépek, sőt autók anyagában találkozhatunk
velük.
Andrej
Geim holland állampolgár, 1958-ban született Oroszországban.
Konsztantyin Novoszelov brit-orosz állampolgár, és szintén
Oroszországban született, 1974-ben. Jelenleg mindketten a
University of Manchester kutatói.
A
nanocső-probléma
A
szénvegyületek a legsokoldalúbb anyagcsaládot alkotják, hogy
egyebet ne említsünk: maga az élő anyag is szénvegyületeken
alapul. Ennek ellenére a XX. század második felében a tisztán
szénből felépülő, jól ismert szerkezetek (grafit és gyémánt)
nem voltak a tudomány figyelmének középpontjában, mígnem
1985-ben Kroto, Smalley és Curl felfedezték a fullerént, a 60
szénatomból álló (C60), 1 nanométer (0,000000001 m) átmérőjű
“focilabdát”. Munkájukért szokatlanul gyorsan, már 1996-ban
kémiai Nobel-díjat kaptak. Meglepő, de a felfedezők nem valamely
“földi” kérdésre keresték a választ a fullerén felfedéséhez
vezető kísérletek során. Egy úgynevezett széncsillag körüli
térben zajló folyamatokat próbáltak modellezni. Az keltette fel a
figyelmüket, hogy kísérleteikben makacsul olyan atomfürtök
keletkeztek, amelyekben 60 szénatom volt.
A
forrásba jött kutatási terület a fullerén felfedezése után sem
csendesedett el. 1991-ben Sumio Iijima japán kutató felfedezte a
szén-nanocsöveket. Ezek lényegében egyik irányban nagyon
hosszúra nyúlt fullerénmolekulák, tökéletes “hengerré”
tekert, egyetlen atom vastagságú grafitrétegek, amelyek végeit
egy-egy fél fulleréngömb zárja le. A valóságban természetesen
senki sem képes “feltekerni” egy egyetlen atom vastagságú
réteget, az atomokat kell “rákényszeríteni” arra, hogy a
szokásostól eltérő módón kapcsolódjanak össze.
Bár
a szén-nanocsövek üstökösként robbantak be a tudomány
világába, és az elmúlt tizenöt évben sokan fűztek hozzájuk
nagyratörő reményeket, mégsem valósult meg tömeges elektronikai
alkalmazásuk. Ennek több akadálya is van. Az egyik gond az, hogy
mindmáig nem sikerült megoldani az előre meghatározott típusú
szén-nanocsövek növesztését. A szén-nanocső nem más, mint egy
tökéletes hengerré csavart, egyetlen atom vastagságú
grafitréteg. Ám nagyon sokféle, eltérő tulajdonságú
szén-nanocső létezik. A feltekerés módjától függően
előállhatnak például fémes vagy félvezető viselkedésűek, sőt
ezen típusokon belül is más és más elektronszerkezettel kell
számolnunk a különböző átmérőjű darabok esetében. Ahhoz
azonban, hogy valamilyen technikai eszközt gyártsunk, nagyon jól
definiált technikai tulajdonságokkal kell rendelkeznie annak az
anyagnak, amit fel kívánunk hozzá használni.
Megoldást
jelenthetne, ha a tömegesen előállított, sokféle nanocső közül
az azonos típusúakat hatékonyan ki tudnánk válogatni. Valóban
léteznek is ilyen irányú és az utóbbi időben egyre
eredményesebbnek tűnő kutatások, ám még ha sikerülne is ezen a
gondon túllépni, egyből ott tornyosulna a következő probléma.
Tegyük fel, hogy könnyedén előállítottunk, majd kiválogattunk
azonos tulajdonságú szén-nanocsöveket, és felhalmoztuk őket egy
edényben. Ez szabad szemmel úgy nézne ki, mint valamely közönséges
fekete por. Ahhoz azonban, hogy ezeket a nanométer átmérőjű
elemeket fel tudjuk használni, valamilyen módon egyesével meg
kellene azokat “fogni”, kiemelni az edényből, és nanométeres
pontossággal odahelyezni a kívánt helyre. Ez ma még rendkívül
bonyolult feladat. Laboratóriumi körülmények között megoldható,
de tömeges ipari felhasználásra nincs megfelelő módszer.
A
grafén születése
Itt
jön a képbe az egyetlen atom vastagságú grafitréteg, vagyis a
grafén, amely nem más, mint egy kitekert szén-nanocső.
Tulajdonságaiban sokban hasonlít a szén-nanocsövekre, ám van egy
nagy előnye: használatával egy csapásra megszabadulnánk az
előbbiekben vázolt “kiválogatom-odateszem” problémától. Egy
nanoelektronikai eszköz megépítésénél nem kellene egyesével
bíbelődni a nanocsövecskékkel, hanem a grafénlapból –
akárcsak egy vég selyemből – megfelelő eszközzel könnyen
kiszabható lenne a felhasználni kívánt mintázat. Képletesen
szólva, míg az első eset ahhoz hasonlítható, mint amikor valaki
gyufaszálakból próbálja fáradságos munkával felépíteni a
Parlament makettjét, addig a második ahhoz, amikor a szabó néhány
nyisszantással kivágja a készülő szoknya darabjait a
ruhaanyagból. Nem beszélve arról, hogy ha ismerjük a grafénlap
orientáltságát (kristálytani irányítottságát), akkor
tulajdonságai is pontosan meghatározottakká válnak.
A
tudományos közösség 2003-2004 körül kezdett el intenzíven
foglalkozni a grafénnal. P. R. Wallace amerikai elméleti fizikus
ugyan már az 1940-es évek végén kiszámolta az
elektronszerkezetét, de igen hosszú ideig az volt a hiedelem, hogy
ilyen anyag a valóságban nem létezhet. Sokan azt gondolták, hogy
nem lehet stabil egy mindössze egyetlen atomréteg vastagságú
lemez. Azután a kilencvenes évek elején katalízissel foglalkozó
szakemberek figyeltek fel először arra, hogy ultranagy vákuumú
berendezéseikben, sajátos körülmények között kiválik egy
monoréteg grafit. Ez a jelenség őket igencsak bosszantotta, hiszen
tönkretette a katalizátoraikat, ám más kutatók előtt hihetetlen
lehetőségeket villantott fel.
A
grafén legígéretesebb felhasználási területe a nanoelektronika.
Optimista felmérések szerint a szilícium-alapú elektronika még
maximum tíz évig tud előrehaladni. Addigra a tranzisztorok olyan
kicsire zsugorodnak, hogy a fizikai hatások megváltoznak, és olyan
jelenségek lépnek fel, amelyek a jelenlegi tranzisztoroknál még
nem jelentkeznek. A hagyományos módszerrel bizonyos méretek alá a
fizika alaptörvényei miatt nem lehet lemenni. A félvezetőipar már
régóta kétségbeesetten keres valamilyen kiutat ebből a
zsákutcából. Az egyik potenciális út a szén-nanocső volt, ám
ez elbukott a fent említett problémák miatt. A grafén azonban új
reményt adott a nanocsövekből kiábrándult kutatóknak. Még nem
ismerjük kellően ezt az új anyagot, még sok mindent meg kell
tanulnunk róla, de ha bebizonyosodna az alkalmassága, akkor akár
új típusú tranzisztorként is működhetne. A hardvert át kellene
alakítani, de ugyanazok a szoftverek futnának rajta, mint amit a
szilíciumalapú elektronikára már kidolgoztak.
Az
összeállítás a grafén kolozsvári születésű szakértőjével,
Biró László Péterrel korábban készített interjúnkon alapul. A
kutató az MTA Műszaki Fizikai és Anyagtudományi Kutatóintézete
Nanoszerkezetek Osztályának vezetője.
Egy
autót is elbírna egy kávéscsészén a világ legerősebb anyaga
A
mai szilícium-alapú tranzisztoroknál százszor gyorsabb
tranzisztorokat építenek hamarosan a világ legerősebb anyagából.
Ez a csodálatos anyag a grafén, a mindössze egyetlen atom
vastagságú szénréteg.
Az
amerikai Columbia Egyetemen megmérték a grafén szilárdságát,
vagyis azt az erőt keresték meg, amelynél a grafén eltörik. Az
újabban a nanotechnológiai kutatások élvonalába került grafén
nem más, mint egy egyetlen atom vastagságú grafitréteg, vagyis
olyan, mint egy kitekert szén-nanocső.
A
méréshez szilíciumlapkába egy mikrométer (a milliméter
ezredrésze) átmérőjű lyukakat fúrtak, majd a lyukakat egyenként
lefedték grafénnal. A grafén átlyukasztásához gyémántvégű,
éles próbatestet használtak. Hétköznapi hasonlattal élve ez a
mérés ahhoz hasonlít, mintha egy kávésbögrét műanyag fóliával
vonnánk be, majd egy ceruzával próbálnánk meg azt kilyukasztani.
Autó
a kávésbögrén
A
világ legerősebb anyaga az egyetlen atom vastagságú szénrétegből
álló grafén. Az ábra a szilárdsági tesztet érzékelteti: a
grafénlepelbe egy éles gyémánttűt szúrtak, amíg a lepel el nem
hasadt
James
Hone professzor, a kísérletek egyik vezetője elmondta: ha a
kávésbögrét fólia helyett grafénnal fednénk be, akkor még egy
a ceruza végére állított autó súlyát is elbírná a
grafénborítás. Ez a feladat azonban megoldhatatlan, mivel a
makroszkopikus méretű anyagok tele vannak repedésekkel,
anyaghibákkal. Szupererős anyagokat csak parányi méretekben lehet
létrehozni. A mérés eredménye: a grafén a legerősebb az eddig
vizsgált anyagok között!
Korábban
elsősorban a nanoanyagok elektromos, optikai és kémiai
tulajdonságait vizsgálták, nincsenek azonban kimérve a mechanikai
tulajdonságaik. A legerősebb anyag megtalálása bizonyára további
vizsgálatok sorát indítja el, megpróbálják majd megdönteni a
grafénnal felállított csúcseredményt.
A
grafén kivételes erőssége jó hír a félvezetőipar számára. A
mai anyagoknál az egyik legnagyobb gondot a tranzisztorokat a
gyártási folyamatok során érő feszültségek sora, majd a
működés során fellépő, váltakozó hőhatások jelentik.
Graféneszközöknél ezek a gondok nem, vagy jóval kisebb mértékben
jelentkeznek.
Százszor
gyorsabb tranzisztorok
Tavaly
decemberben mutatták be az első graféntranzisztort, amelyet az
amerikai Georgia Műegyetemen alkottak meg. Graféntranzisztorok
százait építették egyetlen csipre. Elméleti számítások
szerint a graféntranzisztor százszor gyorsabb lehet a
szilíciumtranzisztoroknál, de a gyakorlatban még nem tartanak itt.
A grafénben kevesebb hő keletkezik az elektronok mozgása során,
és hővezetőnek is jobb ez az anyag.
Ha
a hőterhelés nem okoz gondot, akkor gyorsabban, nagyobb frekvencián
lehet működtetni az eszközt. A gigahertz-tartományban működő
mai tranzisztoroknál ezerszer nagyobb frekvencián, a terahertz
tartományban működhetnek az új eszközök. Az ultragyors
tranzisztorok a távközlésben és a képalkotó eljárásokban
kaphatnak szerepet.
Kapcsolóelemként
egyelőre nem működnek a graféneszközök, mert a grafén
elektromos vezetőképessége csak kismértékben változtatható
meg. Modellszámítások szerint egy keskeny grafénszalag
félvezetőként viselkedne, de ilyent még nem tudtak létrehozni.
A
kutatások előrehaladt és ígéretes voltát mutatja, hogy a
Hewlett-Packard, az IBM és az Intel vizsgálni kezdte grafén
alkalmazásának lehetőségét termékeiben.
Forrás:
origo.hu
Nincsenek megjegyzések:
Megjegyzés küldése