A legfontosabb fizikai törvények. A legfontosabb fizikai törvények. A legfontosabb fizikai törvények

Atomenergia és Fenntartható fejlődés és energetika fenntartható fejlődés (BMETE809008)

(BMETE80AF27)

A legfontosabb fizikai törvények • A termodinamika I. főtétele – az energia-megmaradás elve

Tárgy weblap: http://www.reak.bme.hu/index.php?id=407

• „Az energia nem vész el, csak átalakul” • Zárt rendszer esetén a belső energia (U) megváltozása a beés elvezetett hőenergia (Q) és a be- vagy elvezetett mechanikai munka (W) előjeles összegének felel meg.

2. előadás Energiatermelési módok részletes ismertetése: a fosszilis energiahordozók

U2 - U1 = Q + W

2015/2016. tanév őszi félév

Prof. Dr. Aszódi Attila, Tóth Barnabás BME NTI Fenntartható fejlődés és energetika

Dr. Aszódi Attila, BME NTI

1

A legfontosabb fizikai törvények

2

• Veszteségek az energiaátalakításban

– az energia minőségére ad útmutatást • Hő hidegebb helyről melegebb helyre (külső segítség nélkül) nem áramolhat. • A hőenergia teljes egészében nem alakítható mechanikai munkává, viszont a mechanikai munka 100%-ban hőenergiává alakítható. ⇒az energiaátalakítások során szükségszerűen végbemennek olyan folyamatok, amelyek nem megfordíthatóak! • Zárt rendszer összes entrópiája nem csökkenhet.




• A termodinamika II. főtétele

Fenntartható fejlődés és atomenergia


3

– Mennyiségi veszteségek: Az első főtétel betartása mellett az energia egy része elvész a hasznosítás szempontjából (pl. megszökik a rendszerből - elégtelen hőszigetelés, gőzveszteség). – Minőségi veszteségek: A hőenergia minőségét a hőmérséklet jellemzi! ⇒Minél magasabb hőmérsékleten áll rendelkezésre ugyanaz a hőmennyiség, annál értékesebb. ⇒A hőmérséklet csökkenése adott hőmennyiségnél a hő „minőségének” romlását okozza. Fenntartható fejlődés és atomenergia


4


Energiaátalakítás

• A termodinamika kimondja az energiamegmaradás elvét (I. főtétel), de egyben meghatározza az egyes energiafajták egymásba alakításának korlátait is (II. főtétel).

• Energetikai nagyberendezések típusai: – erőmű – fűtőerőmű – fűtőmű



5


6




Erőműhatásfok fejlődése

ηCarnot = 1 − http://www.mwm.net/en/competencies/decentralized-energy-supply/cogeneration-trigeneration-plants/ Fenntartható fejlődés és atomenergia


7



Talacsony Tmagas 8

Hőerőgépek

Hőerőművi körfolyamat

• Dugattyús gőzgépek • Belső égésű motorok – Otto motorok – Diesel motorok

• Gőzturbinák • Gázturbinák



9

Gőzturbina működése


90 MW-os főturbina forgórész Dr. Aszódi Attila, BME NTI

10

Gőzturbina működése

Turbinafokozat lapátprofiljai



11


Turbinafokozat sebességábrája

Százhalombattai 215 MW-os gőzturbina javítása Dr. Aszódi Attila, BME NTI

12

a., levegő belépés

Gázturbinák tüzelőanyag bevezetés

3

Gázturbinák

füstgáz kilépés

égőkamra (É)

2

Brayton 4

1

b., lehűtött füstgáz

kompersszor (K)

regenerátor (R)

turbina (T)

2* forró füstgáz

Egytengelyes nyílt ciklusú gázturbinás blokk

2

levegő belépés

tüz. a 3

előmelegített komprimált 4* levegő

komprimált levegő 1 égőkamra (É)

kompresszor (K) turbina (T)

Penninger: Kalorikus gépek, 78. o.

Hőcserélővel kiegészített egytengelyes erőművi gázturbinás blokk Fenntartható fejlődés és atomenergia

13


Gázturbina



14

Gázturbina moduláris atomreaktorral

Egytengelyes nyílt ciklusú gázturbinás blokk

– USA-fejlesztésű, 10-25 MWe teljesítményű gázhűtésű, gázturbinás reaktor – A 850 °C kilépő hőmérsékletű hélium hűtőközeg közvetlenül a gázturbinára jut Fenntartható fejlődés és atomenergia


15



16

Mobil gázturbina


Gázturbina forgórész hőterhelése

17


Kombinált ciklusú gázturbinás erőmű gőzturbinás hőhasznosítással


18


A világ energiafelhasználásának megoszlása energiahordozónként

Q& ü

T4

T1

h1 m& g

T2

T3

Fosszilis energiahordozók • Szén • Kőolaj • Földgáz

PGT PKE

T G

h1′

V

ηG/G

P + PKE = GT Q& ü

Dunamenti erőmű, Százhalombatta

T HH

Mai tipikus hatásfok 50% fölött! Fenntartható fejlődés és atomenergia


19



20

Égéshő és fűtőérték

A fosszilis energiahordozók keletkezése • Fosszilis energiaforrások: A Nap sugárzási energiája több száz millió évvel ezelőtt került betárolásra. • Élő szervezetek -- tengerfenék -- baktériumok + rárakódott kőzetek okozta magas nyomás és hőmérséklet ⇒ oxigénhiányos környezet.

• Égéshő [kJ/kg, MJ/kg] – tömegegységnyi (gázoknál esetleg térfogategységnyi) tüzelőanyag tökéletes elégetésekor felszabaduló hőmennyiség, ha a tüzelőanyagban lévő eredeti nedvesség és az elégetés során keletkezett nedvesség az elégetés után cseppfolyós állapotban van jelen.

• Fűtőérték [kJ/kg , MJ/kg] – tömegegységnyi (gázoknál esetleg térfogategységnyi) tüzelőanyag tökéletes elégetésekor felszabaduló hőmennyiség, ha a tüzelőanyagban lévő eredeti nedvesség és az elégetés során keletkezett nedvesség az elégetés után gőz halmazállapotban marad.

⇒ Fosszíliák kialakulása.



21


Tüzelőanyagok égése

22


Tüzelőanyagok fűtőértéke

• Szilárd tüzelőanyag: – – – – –

a felhevítés és a nedvességpárolgás folyamata; az illó eltávozása és a kokszképződés; az illó égése; a koksz égése; salakképződés.

Tüzelőanyag Komlói feketeszén

Nedvességtartalom

[MJ/kg]

[%]

Hamutartalom [%]

16-18

4-6

40-46

Donyeci antracit

25

7

18

Sziléziai aknaszén

20

10-15

13-22

Borsodi barnaszén

• Gáznemű tüzelőanyag:

Fűtőérték

9-11

23-29

25-30

Visontai külfejtés

5,5-6,7

45-50

19-27

Háztartási tüzelőolaj

41-42

Nehéz fűtőolaj

39-40

Gudron

39-40

Földgáz

41-42

– felhevítés; – égés.



23



24

A szén összetétele

Mélyművelésű szénbányászat

A Márkushegyi Aknaüzem (Vértesi Erőmű Rt.) az ország legnagyobb és legkorszerűbb bányája Fenntartható fejlődés és atomenergia


25






26


27



28




Felszíni szénfejtés

29




30


Széntermelés merítéklétrás kotrógéppel Fenntartható fejlődés és atomenergia


31



32


Visontai lignit főbb jellemzői: fűtőérték: 6,2 MJ/kg nedvesség: 48,7% hamu: 20,2% kén: 0,8% hidrogén: 1,7% szén: 19,7% nitrogén: 0,4% oxigén: 8,5% Fenntartható fejlődés és atomenergia

Hamu jellemzői: SiO2-tartalom: Al2O3-tartalom:


Felszíni fejtés - a meddő elszállítása

64% 21%

33

A szén szállítása



34

Széntüzelésű erőművek

• Közvetlen szállítószalag, ha a bánya közel van. • Legolcsóbb: vízi út. Több 10 000 tonnás tengerjáró hajók. Folyami közlekedésben 1000 - 1500 t. • A szárazföldi szállítás zöme vasúton történik: a fejlett országokban a vasúton szállított áruk 1/3-át a szénszállítás teszi ki. • Közút: egy tragédia. Fenntartható fejlődés és atomenergia


35



36



Kényszercirkulációs kazánok Fenntartható fejlődés és atomenergia


37




38


Fluidizációs tüzelés az emisszió csökkentés érdekében Fenntartható fejlődés és atomenergia


39



40


Lignittüzelésű erőmű - példa

A visontai Mátrai Erőmű. 2 x 100 MW és 3 x 212 MW-os beépített villamos teljesítményű széntüzelésű blokk. Az erőmű napi lignitfelhasználása 20-25 000 tonna. Átlagos rendelkezésre állása 80%.

Fluidizációs tüzelés Fenntartható fejlődés és atomenergia


41




42


Visontán épült az ország első kénleválasztó berendezése. A világon egyedülálló módon a berendezés száraz HellerForgó féle hűtőtorony belsejében létesült. A képen az abszorber. RWE-MVM tulajdon. Fenntartható fejlődés és atomenergia


43



44

Kőszéntüzelésű erőmű - példa




45






46


47



48


Szénkészletek • Definíciók

• Horvátország, Plomin-2

• Bizonyított készlet:

• Építés indult 1985-ben, financiális okokból megszakadt 1991-ben. • HEP (horvát) - RWE (német) közös vállalat (50-50%) 1997ben, a munkák újraindulnak. • Első szinkronüzem 1999. szeptember 29-én, üzemi gépként 1999. december 1. Max. 210 MWe. • Tervezett üzemidő 30 év, amely várhatóan 10 évvel hosszabbítható. • Import kőszén (24 MJ/kg) fogyasztása 80 t/h, termelői ár ~0,03 USD/kWh, 6350 h/év kihasználási tényezővel. • Saját szenük 8-11% kéntartalmú, mára gazdaságtalan.

- Azok a mennyiségek, melyek nagysága a földtani és műszaki adatok elemzése alapján kellő biztonsággal becsülhetők, és ezek egy adott időponttól kezdődően ismert telepekből az aktuális gazdasági feltételek, művelési módszerek, állami szabályozás és a rendelkezésre álló technológiával az adott piaci körülmények mellett gazdaságosan kitermelhetők. (OECD IEA WEO 2013)

• R/P arány (Reserves-to-production):

• Plomin-1 1970 óta üzemel, 105MWe, saját szénre. Fenntartható fejlődés és atomenergia


49

- Az év végén megmaradó készlet és az éves termelés hányadosa. Az eredmény az az időtartam, ameddig a készletek kitartanak, ha a termelés azonos intenzitással folytatódik. (BP Review, 2013) Fenntartható fejlődés és atomenergia

Szénkészletek

50


Szénkészletek

BP Statistical Review of World Energy, 2015 Fenntartható fejlődés és atomenergia

Aszódi Attila, BME NTI BP Statistical Review of WorldDr.Energy, 2015

51



52

Szénkészletek

A kőolaj BP Statistical Review of World Energy, 2015 Fenntartható fejlődés és atomenergia


53

Fenntartható fejlődés és atomenergia energetika

A kőolaj lelőhelyek geológiája

• • • •


54

54

A kőolaj bányászata • Létezett néhány természetes forrás az USA-ban, ahol az olaj magától a felszínre jött, néhány 10 liter/nap mennyiségben. • 1859 - Titusville, Pennsylvania • „Colonel" Drake mélyített egy 69 láb mély fúrást, ahol olajat talált, amit a felszínre szivattyúzott. • A fő probléma: nem volt mibe tölteni, mert az erre alkalmas hordók többe kerültek, mint a beléjük tölthető olaj akkori értéke.

Olaj és gázlelőhely tipikus geológiai formációja. A gáz az olaj felett, az olaj víz felett helyezkedik el. Mindez porózus kőzetben található. Az egész formációt vízzáró kőzet fedi.



55



56

A kőolaj bányászata

A kőolajtermelés az USA-ban

• Az Olajfinomítás nagyot változtatott: a kerozin biztos piacra talált (főzés, fűtés, világítás). • 1862 - egy év alatt 75 kútból 3 millió hordó olajat hoztak felszínre csak Pennsylvaniában. • Intenzív kutatás indult több amerikai államban (Ohio, Indiana, California, Texas), ahol olajat találtak. • 1909 - az USA olajtermelése 500 000 hordó/nap, több mint az egész világ együttvéve. • 1 barrel (hordó) = 42 gallon = 42 x 3,885 l = 163 liter Fenntartható fejlődés és atomenergia

• Hanyatlás (~1930): elektromos világítás. • Újabb felívelés: az autó megjelenése. • 1970 - a csúcs elérése az alaszkai olajvezeték üzembevételével. Ezután a termelés esik. • 1948 óta az USA évről-évre több olajat importál. • Ma az USA fogyasztásának 50%-a import. 57



Kőolajkészletek • USA - sok, kis termelékenységű kút. • Szaud-Arábia: kevés, nagy termelékenységű berendezés, sokkal jobb mezők.


58

Kőolajkészletek

Főbb olajtermelő országok Termelés Ország (103 hordó/nap) Szaúd-Arábia 8 231 Ex-Szovjetunió 6 550 Egyesült Államok 6 530 Irán 3 735 Kína 3 015 Venezuela 2 940 Mexikó 2 618 Egyesült Királyság 2 489 Nigéria 2 160 Irak

Készletek Olajkutak (106 hordó) száma 257 504 858 57 000 145 000 26 177 603 000 92 850 361 24 000 43 700 59 040 12 752 51 983 4 740 3 825 762 17 100 1 432 100 000 820

BP Statistical Review of World Energy, 2015



59



60

Kőolajkészletek

Kőolajkészletek


BP Statistical Review of World Energy, 2015 Fenntartható fejlődés és atomenergia


61



62

Olajárak alakulása

Olajárak a világpiacon

Nyersolaj-árak változása 1861-2004 között, 2004-es dollár jelenértéken (zöld) és akkori értéken (sárga) Fenntartható fejlődés és atomenergia


63



64



Crude Oil Price (oil-price.net) 2007. 02. 28. 2007. 10. 03. 2008. 02. 26. 2008. 09. 23. 2009.03.10.

Price : 60,69 $/Barrel $/Barrel 74,21 $/B 1yr fcast: 79 $/Barrel $/BarrelOil Price 85 (oil-price.net) $/B Crude

101,13 $/Barrel

106,78 $/Barrel

47,54

104 $/Barrel

131

123

55

2010. 03. 29. 2010.09.07. 2011.03.29.

Price :

80,43 $/Barrel $/B 115,07 $/B 1yr fcast: 92 $/Barrel $/B Crude Oil Price (oil-price.net)

2009.10.13.

80,25 $/Barrel

$/Barrel

2011.09.06.

$/Barrel

2012.02.21. 2012.09.04.

74,09 $/Barrel

103,76 $/Barrel

86,09 $/Barrel

104,88

85

119 $/Barrel

99 $/Barrel 121 $/B

110

$/Barrel

2013.09.16. 2014.02.10. 2015.03.03. 2015.09.20.

Price : 1yr fcast:


65


Olajárak hatása a világpiacon



108,21 $/B 99,88 $/B 49.59 $/B 44.68 $/B 124 $/B 114 $/B 57 $/B 51 $/B

Nuclear energy and sustainable development

66

Prof. Dr. Attila Aszódi, BME INT

Olajárak hatása a világpiacon

67

67

http://www.wtrg.com/daily/oilandgasspot.html Fenntartható fejlődés és atomenergia energetika


68

68

Olajárak a világpiacon


• Sok államnak az olajexport a fő bevételi forrása ⇒ létkérdés az export ⇒ az olaj árát sok esetben nem az igazi piaci mechanizmusok, hanem spekulációk határozzák meg. • Az OPEC célja a mennyiség korlátozásával az ár felhajtása. • Az autók fogyasztása az elmúlt 30 évben közel a felére esett ⇒ az autós közlekedést ez is olcsóbbá teszi napjainkban. • A világpiaci igény a nagy, intenzíven fejlődő országok (Kína, India) kereslete miatt gyorsan és folyamatosan nő. Ez és a világpolitika ma a meghatározó felhajtóerő! Fenntartható fejlődés és atomenergia


69

• Világpolitikai változások • Az igazolt kőolajkészletek kb. 62%-a a politikailag instabil Közel-Keleten található

A világ igazolt kőolaj-készletének földrajzi eloszlása

BP Statistical Review of World Energy June 2010 Fenntartható fejlődés és atomenergia

Hormuzi-szoros


• Szoros az Ománi-öböl és a Perzsa-öböl között • Az egyetlen tengeri útvonal, amely összeköti a Perzsa-öbölt a nyílt óceánnal • Az északi partján Irán, a déli partján az Egyesült Arab Emirátusok és Omán található • A legkeskenyebb részén csupán 39 km széles • A világon termelt olaj 20%-a, a tengeren szállított olaj 35%-a megfordul itt – stratégiailag fontos hely

Világpolitikai változások: Az igazolt kőolaj-készletek kb. 62%-a a politikailag instabil Közel-Keleten található – 2012. január: Irán, Hormuzi-szoros lezárásával fenyeget

oil-price.net Fenntartható fejlődés és atomenergia

70



http://krestaintheafternoon.blogspot.hu/

wikipedia 71



72

Modern kutatás


• Olaj előkutatás: – robbantás, – nagy rezgő tömegek által keltett rezgések visszaverődésének érzékelése.

• Hagyományos számítás szerint (1200 milliárd hordó igazolt készlet a jelenlegi fogyasztás mellett) kb. 40 évre elegendő a kőolaj-készlet • „Peak-oil” elmélet: – számos elemző szerint lassan elérjük a maximális kitermelési kapacitást ⇒ további árnövelő hatás – az optimális kitermelés Gaussgörbével modellezhető, a csúcs után a termelés gyorsan csökken – növekvő kereslet mellett a csúcs után növekvő hiány – a csúcs időpontját az elemzések 2007-2027 közé teszik, újabban egyre korábbra Fenntartható fejlődés és atomenergia

• A teljesen biztos lelőhely igazolás csak fúrással lehetséges. • A mező kiterjedésének meghatározása további fúrásokkal lehetséges ⇐ igazolt készletek. • A kutatófúrások rendszerint kis ráfordítással átállíthatóak termelőkutakká.

Egy valós peak-oil: az északi-tengeri nyersolajtermelés csúcsa 1999-ben volt, azóta évi 2,8%-kal csökken a termelés Dr. Aszódi Attila, BME NTI

73

– Legmélyebb termelőkút 9600 m. – Átlagos napi hozam: 10-100 t/kút. – Átlagos élettartam: 40 év. Fenntartható fejlődés és atomenergia


74

A kőolaj tengeri bányászata

A kőolaj bányászata

• 200 méteres vízmélységig fix állványról, afölött lehorgonyzott mesterséges szigetekről. • Rekord: 6,3 km víz alatt 600 m-es behatolás. • Kitermelési együttható: ~40%.

• Szénhidrogének porózus kőzetben. (olajtartalmú réteg vastagsága: néhány méter - néhány 10 méter).

• A normális kihozatali ráta csak 30%! • Termelési módszerek: – elsődleges: a belső nyomás hajtja ki (gázsapka, víz felhajtóereje). Kitermelés során a nyomás és a hozam csökken. – másodlagos (+5-15%): gáz visszanyomása a gázsapkába, vagy víz benyomása alulra. – harmadlagos: • viszkozitást csökkentő melegítés forró vízzel vagy gőzzel; • az olaj föld alatti meggyújtása + levegő bejuttatása; Fenntartható fejlődés és atomenergia


75



76

A kőolaj finomítása és jellemzői

A kőolaj és a fehéráru szállítása

• Lepárlás • Vákuumdesztilláció • Krakkolás - a fehéráru kihozatal javítása Nyersolaj-feldolgozás termékei (benzin kihozatal Frakció Molekulaméret Forráspont [°C] Felhasználás Földgáz C -C -164 - +30 2-3-szoros) Tüzelőanyag Oldószer (száraz Petroléter C -C 30 - 90 tisztítás) • Probléma: a 30 - 200 Benzin C -C Üzemanyag Tüzelés, dízel, szennyezők (kén) Petróleum (kerozin) C -C 175 - 275 repülés 375 alatt Tüzelőolaj C -C Tüzelőanyag a nehezebb Kenőolaj C -C 350 fölött Kenés frakciókban Zsírok C és fölötte félkemény Kenés Paraffin C és fölötte olvad: 52 - 57 Gyertya maradnak. Szurok, kátrány fölötte lepárlási maradék Tető, útépítés 1

5

5

7

5

12

12

16

15

18

16

20

18 20


77




78

A földgáz • A legnemesebb fosszilis energiahordozó • Fűtőértékre vonatkoztatva alacsonyabb széntartalom egységnyi hőfelszabadulásra kevesebb CO2 termelés, mint a szén elégetése során! • Szállítása és tárolása problémásabb, mint a kőolajtermékeké, felhasználása viszont könnyű • Magyarország ma túlzottan nagy mértékben épít a földgázra.

A földgáz Fenntartható fejlődés és atomenergia energetika


79

79



80

A földgáz fűtőértéke

Tüzelőanyag Komlói feketeszén

Földgázkészletek

Fűtőértéék

Nedvességtartalom

[MJ/kg]

[%]

Hamutartalom [%]

16-18

4-6

40-46

Donyeci antracit

25

7

18

Sziléziai aknaszén

20

10-15

13-22

Borsodi barnaszén

9-11

23-29

25-30

Visontai külfejtés

5,5-6,7

45-50

19-27

Háztartási tüzelőolaj

41-42

Nehéz fűtőolaj

39-40

Gudron

39-40

Földgáz

41-42




81


Földgázkészletek


82

Földgázkészletek

BP Statistical Review of World Energy, 2015 BP Statistical Review of World Energy, 2015 Fenntartható fejlődés és atomenergia


83



84

Földgázkitermelés

A földgáz szállítása

• 15%-ban együtt történik a kőolaj kitermelésével. • Létezik 100 bar saját nyomással rendelkező gázkút (rekordmélység 7,5 km). • Száraz kutakból a gáz 60-80%-a saját nyomásától a felszínre jön. Vizes elárasztással a kitermelés 85-95%-os. • Kitermelés további javítása - rétegtörés:

• Csővezetéken, gáz halmazállapotban – – – –

– fogyasztónál a szállított gáz „minősége”: megfelelő forgalom és nyomás

– hidraulikus repesztés; – föld alatti kémiai robbantás; – föld alatti atomrobbantás (oroszok több km mélyen, 40 kt-ás töltettel kísérleti jelleggel így növelték a kihozatalt ). Fenntartható fejlődés és atomenergia

85


∆p nagynyomású vezetékrendszer, gázátadó állomások alacsonyabb nyomású elosztóvezetékek nyomásemelő kompresszorállomások



86

A földgáz tárolása

A földgáz szállítása

http://www.eon-hungaria.com/letoltes/pdf/EON_Magyarorszagon_Cegprezentacio_2009.pdf

http://www.magyarfoldgaztarolo.hu/hu/tevekenysegunk/Letesitmenyeik/Lapok/default.aspx

www.mol.hu/repository/165062.pdf Fenntartható fejlődés és atomenergia


87



88



• Tárolók: 5 (E.On) + 1 biztonsági: Szőreg (MOL)

• Szőreg-1 (SZBT-1)

– mobilgáz: a tárolható és kitermelhető gáz – párnagáz: nem kitermelhető

• Föld alatt – be- és kitárolás – kitárolás üteme nem változtatható tetszőlegesen – kitárolás során csökken a rétegnyomás, így az elérhető maximális kitárolási teljesítmény is – be- és kitárolás iránya sem változtatható tetszőlegesen • jellemzően évente kétszer

– kimerült gáz- és olajmezők, víztároló rétegben kialakított tároló, sótömbök

http://www.mol.hu/hu/a_molrol/mediaszoba/sajtotajekoztatok/megkezdodott_az_uzemszeru_besajtolas_a_szoreg-1_gaztaroloba/ http://www.mol.hu/repository/512886.pdf


89




90


Gáztüzelésű erőmű - Százhalombatta

http://www.mol.hu/hu/a_molrol/mediaszoba/sajtotajekoztatok/megkezdodott_az_uzemszeru_besajtolas_a_szoreg-1_gaztaroloba/ http://www.mol.hu/repository/512886.pdf Fenntartható fejlődés és atomenergia


91



92

92

Palagáz

Palagáz



– 7200 tcf becsült palagáz készlet – bizonyított és becsült földgázkészletek: 15 583 tcf – ~47% lehetséges növekedés a földgázkészletekben

93

Palagáz – USA • már most a földgázár jelentős csökkenését okozta • megváltoztathatja a villamosenergia-termelési mixet


forrás: http://www.eia.gov/pressroom/presentations/newell_06212011.pdf 2013.09.17.

nyerhet%C5%91-ki-a-palag%C3%A1z 2013.09.17.

kép: http://www.eia.gov/energy_in_brief/article/about_shale_gas.cfm 2013.09.17.

• Világ: forrás: http://www.europarl.europa.eu/news/hu/news-room/content/20120913STO51335/html/%C3%8Dgy-

• Geológiai agyagpala (finom üledékes kőzet) formációk üregeiben, mikroszkopikus csatornáiban megrekedt földgáz • A palagáz kitermeléshez rengeteg vízre van szükség • Műszaki probléma esetén a felszín alatti vizek szennyeződhetnek, gázkitörések fordulhatnak elő



94

Nem konvencionális gázkészletek

forrás: http://www.eia.gov/pressroom/presentations/newell_06212011.pdf 2013.09.17.


95



96

Fosszilis energiafelhasználás légszennyező hatása

Nem konvencionális gáz kitermelés

• USA és Kanada a két legfőbb kitermelő 2020-ig • 2020-ra Kína és Ausztália kitermelése is jelentős lesz

OECD IEA WEO, 2013 Fenntartható fejlődés és atomenergia


97

Szénbánya balesetek

VOC = Volatile organic compounds = illékony szerves vegyületek Fenntartható fejlődés és atomenergia


98


Szénbányászati balesetek AZ USA-ban

Szénbányászati balesetek az Egyesült Államokban és Kínában 200 és 2011 között Szénbánya balesetek Kínában Fenntartható fejlődés és atomenergia


http://frankwarner.typepad.com/ 99



100


Olajkitermelési balesetek

• A bányászat 5938 azonnali halálesetet okozott 2005-ben és 4746 halálesetet 2006-ban csak Kínában • Csak az Egyesült Államokban több mint 100 000 bányász halt meg balesetben az elmúlt évszázadban • Kínában 1949 óta több mint 250 000 szénbányászattal kapcsolatos halálesetet rögzítettek. • A halálozási ráta 100 tonna szénre vetítve 100szor magasabb, mint az Egyesült Államokban és 30-szor magasabb, mint Dél-Afrikában. Több mint 600 000 ember szenvedett „fekete tüdő”-től 2004-ben Fenntartható fejlődés és atomenergia


• Az Egyesült Államokban 2011-ben több mint 450 000 ember dolgozott olaj- és gázkitermelésben • 2003 és 2010 között 823 ember halt meg ebben az iparágban – hétszer több, mint az összes egyéb iparágra vonatkozó átlag

101



102



Legtöbb áldozattal járó balesetek http://www.oilrigdisasters.co.uk/

Végzetes foglalkozásköri balesetek a bányászati, kőfejtő, olaj- és gázkitermelő iparban 2003 és 2012 között az Egyesült Államokban, United States Department of Labor Fenntartható fejlődés és atomenergia


103



104

Olajvezeték balesetek

Olaj- és gázvezeték balesetek

• Az elmúlt 20 évben több mint 250 baleset történt és ezalatt egy évben sem volt ez a szám kisebb 220-nál az USA-ban • Ez idő alatt több mint 2,5 Mbbl olaj folyt ki

Földgáz vezeték balesetek az USA-ban

Különböző olajszállítási módok baleseti statisztikái Fenntartható fejlődés és atomenergia

105


Halálozási arány megtermelt energiára vonatkoztatva



106

Főbb ellenőrző kérdések és témakörök 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18.

A termodinamika I. főtétele A termodinamika II. főtétele Mennyiségi és minőségi veszteségek az energiaátalakításban Energetikai nagyberendezések főbb típusai A hőerőgépek elvi felépítése, főbb típusaik A Carnot körfolyamat és hatásfoka A gőzturbinák működése (vázlatosan) A gázturbinák működése (vázlatosan) A gázturbinák főbb típusai Gázturbina moduláris atomreaktorral Mobil gázturbinák főbb típusai Gázturbina lapátok hőterhelése Kombinált ciklusú gázturbinás erőművek Fosszilis energiahordozók keletkezése Égéshő definíciója Fűtőérték definíciója Az égéshő és a fűtőérték közötti különbség Szilárd és gáznemű tüzelőanyagok égésének folyamata (vázlatosan)

http://www.intellectualtakeout.org Fenntartható fejlődés és atomenergia


107



108

Főbb ellenőrző kérdések és témakörök 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. 34. 35.

Legfontosabb fosszilis tüzelőanyagok fűtőértéke, jellemző nedvesség- és hamutartalma Mélyművelésű bányászat Külszíni széntermelés A szén szállításának módozatai Széntüzelésű erőművek tüzelőberendezéseinek fő fajtái, működésük Az USA szénvagyona A kőolaj lelőhelyek geológiája A kőolaj lelőhelyek kutatása A kőolaj bányászata, különböző kitermelési módszerek és azok kihozatali aránya A legfontosabb kőolajtermelő országok és készleteik Az olajárak világpiaci alakulása és befolyása egyéb energiahordozók árára A „peak-oil” elmélet Kőolajfinomítás A földgáz lelőhelyek geológiája és kutatása A földgáz bányászata Földgázkészletek a világon Földgáz szállítása, tárolása



109

A legfontosabb fizikai törvények. A legfontosabb fizikai törvények. A legfontosabb fizikai törvények

Recommend Documents