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

TJ-ban%-ban
Termelés472 080100
szén125 75226,6
szénhidrogének183 39338,8
kõolaj50 96310,8
Bányászati PB gáz9 8702,1
földgáz109 86623,3
gazolin13 2842,8
atomerõmûvi villamos140 96029,9
vizerõmûvi villamos energia1 8100,4
tüzifa13 6082,9
egyéb5 9671,3
Behozatal649 611

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) 0ejegyzéshez

  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.

Hozzászólás a(z) Mihály bejegyzéshez

Egy fenntartható jövőért…