Az energiafelhasználás története és a megújuló energiák

Forrás: http://www.doksi.hu

 

Az energiafelhasználás története és a megújuló energiák

Az energiatermelés széntelenedése: út a széntől a hidrogénig, az energiafelhasználás története

Jelenlegi helyzet, energiafelhasználás a Világban és Magyarországon,

Energiatermeléssel kapcsolatos problémák:

  • Készletek kimerülése: éppen azok az energiaforrások merülnek ki, amelyektől a leginkább függünk
  • Környezeti hatások és azok következményei: csaknem valamennyi környezeti probléma közvetlen kapcsolatban van az energia előállításával és felhasználásával

Megoldás:

  • Energiatakarékosság
  • hatékonyságnövelés
  • megújuló energiahordozók

Megújuló energiahordozók: nap, szél, víz, biomassza, geotermikus

Megújuló energiafajták elterjedésének ösztönzése!!

Energiafelhasználás története

Történetileg rövid, mintegy 500 év alatt felhasználjuk azokat az olaj- és földgáz-készleteket, amelyek 500 millió év alatt jöttek létre

Egy főre eső energiafogyasztás kJ/fő/nap egységben:

  • Ősember 8000
  • Vadász-gyűjtögető 20000
  • Korai-földművelő 48000
  • Középkor 104000
  • Ipari forradalom után 920000

Energiafelhasználás ma: fosszilis tüzelőanyagok

Szén: szén-készletek még 200-500 évre elegendőek, jelentős környezeti hatásokkal jár:

  • Bányászat kockázatos, bányavíz elhelyezése probléma, talajvízszint süllyedéssel jár,
  • Kéntartalom, savas esőt okoz
  • Szén-dioxid tartalom, üvegházhatás
  • NOx kibocsátás

Olaj: készletek 35-65 évre elegendő a becslések szerint. A könnyen kitermelhető készletek után a homokkőben és olajpalában lévő készletek kitermelése igen költséges. Olcsóbb az alternatív energia? Készletek megoszlása %-ban:

  • Közel-Kelet: 57
  • É-Amerika: 12
  • Volt SZU: 9
  • Afrika: 8
  • Közép-és D-Amerika: 5
  • Távol-kelet és Óceánia: 5
  • Ny-Európa: 4

Olaj szennyezései:

  • Finomítás
  • Szállítás (tankhajók)
  • NOx, stb.

Földgáz: Készletek 60-150 évig évig. Megoszlása %-ban:

  • Volt SZU és K-Európa: 43
  • Közel-Kelet: 26
  • É-Amerika: 10
  • Ny-Európa: 6
  • Távol-Kelet és Óceánia: 6
  • Afrika: 6
  • Közép- és D-Amerika: 3

Fosszilisak közt a legtisztább energiahordozó.

Magyarország energiamérlege 1999-ben

[table id=3 /]

Megújuló energiaforrások

Folytonosan vagy bizonyos gyakorisággal előforduló energia

Megújuló, környezetkímélő, lokális, energianyerésre alkalmas, kis energiasűrűség és olcsó üzemeltetés jellemzi

Szél, víz, Nap, biomassza, ár-apály, hullám, geotermális energia

Érdekes energiaértékek (1020J):

  • Földfelszínre érkező napenergia:     149
  • Szénkészletekben tárolt energia:    1950
  • Olaj                         180
  • Földgáz:                     135
  • USA évi energiafogyasztása:            0.75

Energia hasznosulásának foka:

  • Ár-apály és hullámenergia: 75%
  • Víz: 60%
  • Szél: 30%
  • Biomassza (fluid tüzelésű, erőművi kazánok hatásfoka): 90%
  • Nap energia közvetlen hasznosítása esetén: 35%
  • Napenergia fotovillamos hasznosítása esetén: 15%

EU országaiban 1995-ben a megújuló energiaforrásokból származó hő, elektromos áram és hajtóanyag 40 millió tonna olajegyenértéknek felel meg. (ez az összes energiafelhasználás kb. 15%-a). 2010-re ezt 130 millió tonnára tervezik emelni.

Ez az arány 2050-re elérheti a 60%-ot az ENSZ szerint, ha a fosszilis energiahordozók árába beépítik a környezeti költségeket.

Probléma: energiafelhasználás növekedése, EU-ban 1987-hez képest 25%-os növekedés 2010-re, ami 20%-os CO2 növekedést okoz.

Napenergia hasznosítás

A Napból a Földre érkező energia: 173*1012 kW, intenzitása: 1.5 kW/m2
Napenergia hasznosítás:

  • Passzív: külön berendezés nélkül, megfelelő tájolással, üvegezéssel, szigeteléssel használjuk a Nap energiáját az épületek fűtésére pl. üvegházak, fóliasátrak
  • Aktív hasznosítás: kollektorral, napelemmel, stb. átalakítjuk a Nap sugárzási energiáját hővé vagy villamos energiává.

Aktív hasznosítás fototermikus megoldással: sugárzó hőt hasznosítják, napkollektoron folyadék vagy levegő átáramoltatása, általában meleg víz előállítása céljából. A meleg vizet szigetelt tartályokban tárolhatjuk. Olcsóbb berendezések max. 40 oC-ig használhatók.

Aktív hasznosítás fotovillamos megoldással: fényenergia hasznosítása, napenergia átalakítása napelem segítségével villamos energiává. Tárolása akkumulátorokban történik. Elméletileg 60%-os energiaátalakítási hatásfokot lehet elérni, de a gyakorlatban ez sokkal kevesebb.

Geotermális energia

alapja, hogy a Föld mélyében lévő radioaktív bomlások hőt termelnek.

Magyarország területe alatt a Föld kérge vékonyabb, ezért az átlagos földi hőáram kétszeresét mérik. 1000 m mélyen 60oC van. Közvetítő közeg a víz.

Magyarországon 1150 működő hévízkút van, összesen kb. 3-4000 lehet. 1 m3 hévízből 69.6 kWh hőenergia nyerhető (90-ről 30oC-ra hűléskor)

Felhasználása: melegvízként, geotermális alaphőellátás, növényházak fűtése, fóliaházak, állettenyésztő telepek, szárítás

Biomassza hasznosítása

Alapja: fotoszintézis. A Nap sugárzó energiájának felhasználásával a zöld növények a vízből és szén-dioxidból energiában gazdag cukrot állítanak elő. Napenergia felhalmozódása (szén, kőolaj, földgáz)
Energetikai célra:

  • mezőgazdasági melléktermékek és hulladékok
  • energetikai növénytermesztés
  • energetikai erdőtelepítés, energiaerdők

Hasznosítás területei:

  • Faipari üzemekben hő és melegvíz
  • Mezőgazdasági üzemekben
  • Távhőszolgáltatás
  • Lakossági központi fűtés

Hasznosítható alapanyagok: szalma, nyesedék, erdő és fafeldolgozási hulladék, tűzifa, energiaültetvények, biobrikett is készíthető belőle.

Égetés biomassza tüzelő berendezésben történik

Magyarország biotüzelőanyag potenciálja 2-2.7 Mt olajegyenérték, ami kb. 1 Mt-val növelhető lenne. Termelhető biohajtóanyag: 0, 5-1 Mt olajegyenérték. Biogáztermelés: 0, 3-0, 5 Mt.

Szélenergia

Legrégebbi idők óta használt energia

Elektromos áram előállítására használják

5-12 m/s szélsebességnél, magyar átlag: 3 m/s

50-100 kW-os szélturbinákat gyártanak

max. lehetséges hatásfok: 59%, ált. 30%

Egy hozzászólás a(z) “Az energiafelhasználás története és a megújuló energiák” bejegyzéshez

  1. Mihály szerint:

    A szélenergia hasznositással kapcsolatban írom. Magyarországon szélsebesség átlag 3m/s egy szélerőmű max. lehetséges hatásfoka: 59% általános 30%.(az adatokat innen vettem). Vagyis Magyarországon a kihasználtsága egy szélerőműnek igen alacsony. Mi hát a megoldás? Javaslatom. Hazai viszonyokhoz igazodó (szélerőmű) tervek készítése nem ragaszkodva mereven a rotorlapátos szélerőmű tipusokhoz. Bevonva más megújuló energiákat is. Ezeket ötvözni így növelve a hatásfokot elérve akár a nap 24 órájában való üzemidőt. Maximális kihasználtság folyamatos energia szolgáltatás. A többit hozzá kell gondolni.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöltük

egy × 3 =

Egy fenntartható jövőért…