Az emberiség egyik sorskérdése: az energia
Az előadás célja: 1.megmutatni az energiafogyasztás szerepét a társadalom alakulásában, 2.bemutatni a jelenlegi rendszerek tarthatatlanságát és veszélyeit, 3.körvonalazni a jövő kihívásait
Az energia: a fizika vezette be.
A tágabb értelemben vett energia- és tömegmegmaradás a mai fizika egyik legfontosabb bizonyított alaptörvénye. Energetika nem fizika, de a fizikához áll a legközelebb
1. Az energiafogyasztás és a civilizáció Egység: MJ/fő/nap
élelem (ember+ állatok)
háztartás, kereskedelem
ipar, mező- szállítás, gazdaság híradás
x
Vadásztár. (8000 B.C.)
8.4
Földművelő társ. (3000 B.C.) Középkor (XV.-XVI. szd.)
13
8
25
50
29
4
13
Ipari társad. (Anglia, 1900)
29
134
100
59
38
Információstárs. (USA, XXI. szd.)
42
293
381
297 120
1 2.5
1970: mindenütt olcsó energia
Aki gazdagabb, az több energiát fogyasztott!
Három évtizeddel később, 2002-ben
Jelentős eltolódások az erőviszonyokban
Ugyanezen az adatokkal: US-hez képest
A különböző kultúrák: kül. válaszok
Gyors változások elképzelhetetlenek
Mindenki tudja: csökkenteni kell!
Az energiaigény folytonosan nőtt!
Miért nő az energiafogyasztás?
Nő a népesség → nő az energiafogy.
Évente ~80 millióval nő!
Tények Európára:
Európa relatív súlya erősen csökken!
Egy főre eső fogyasztás ~ 150GJ/év
Itt is a világtrend érvényesül!
Mai világpolitikai feszültségek forrása
Indiában is jelentős fejlődés indult!
Energetika: központi jelentőségű → társadalmi lét e nélkül nincs A társadalmak energiafogyasztása óriási: ~ 500 EJ/év (2010) 4 1 MJ ára ~ 2 c → 10 mrd $/év → 109 $/óra Ez a világ legnagyobb egycélú üzlete!
El. energia → nő a jelentősége
Energiafogyasztás: ~ 500 EJ (2010) Eel~ 70 EJ GDP ~ az el. Energiával nő
GDP általában az el. energiával nő
EU fényei nem egyszerre gyúlnak ki
Pár órával később
A fejlett régiók kirajzolódnak
Az éjszaka fényei: ürmontázs
2. A jelenlegi helyzet
Fosszilisból ma: 85.6% (néhány százalékra immár 70 éve!)
Energiatartalékok: főleg fosszilis számít (~85 %) Problémák:
tudományos bizonytalanság technológiai hatások politikai bizonytalanság Ma azt hisszük: kettes-hármas faktoron belül jó becslések!
Olaj: 39.1% (fejlett világ: 42%)
Földgáz: 22.8%
Egy másik becslés: hasonló eredmény
Szén van, csak kibányászni, szállítani és elégetni nehezen tudjuk
Fosszilisok: hosszú távon nem számolhatunk velük • Korlátos készletek • Gazdasági és politikai függés • Drámai hatásuk a környezetre Meg kell találni a kiváltásuk lehetőségét! Kiindulás: a jövő elképzelése
3. A jövő kihívásai Milyen lesz az energetikai jövő? • Hányan fogunk élni a Földön? • Mennyi energiára lesz szükségünk? • Mennyire tudunk takarékoskodni? • Miből fogjuk az energiát előállítani? • Milyen elosztásban kell felhasználni? • Környezeti ártalmak? Klímaváltozás!?
Cél: fenntartható energiaellátás Alapvető kihívások: • népesség: 8-11 mrd. között 2100-ban • jelentős fejlődés Ázsiában (In., Ch.), Szaharai övezettől délre; sok energia • 2 mrd. ember bevonása az ellátásba • kőolaj, földgáz korlátos • környezetvédelem helyi szinten • biztonságos globális környezet
Egy becslés: IAEA 2005
Lehetséges válaszok az energetika kihívásaira (ezek kombinációja): • energiatakarékosság • megújuló energiák felhasználása • nukleáris energia alkalmazása Mindegyik út igen nehéz, a tudomány alkalmazására és mélyreható változásokra van szükség!
A takarékosság elvi vázlata:
A takarékosság lehetőségei társadalmilag és gazdaságilag korlátosak
Energiatakarékosság: szinte mindenütt lehetséges! •beruházás-igényes •társadalmi fogadókészség Elemzések eredménye: a felhasználás lényegesen nem csökkenhet.
• Energia megújuló forrásból: napenergia (közvetlen) napenergia közvetett: -szél, -víz, -biotömeg, -hullámenergia geotermikus energia ár-apály energia
Problémák
elvi megvalósítás kérdései (technikai) gazdasági kérdések (beruházásigényesség) társadalmi problémák: technológia-felvevő készség környezeti, társad., politikai feltételek
Jellemző: alacsony energiasűrűség
Elemzések következtetése: → a következő évtizedekben az energiaszükséglet legfeljebb ~ 20%-át fedezhetik a megújulók → önmagukban NEM oldják meg az energiaproblémát → a velük kapcsolatos illúziók társadalmilag veszélyesek
• A hasadásos atomenergia: ez az egyetlen bizonyított nagytechnológia Problémák •üzemviteli biztonság •baleseti veszélyesség •atomfegyverek elterjedése •atomhulladékok Társadalmi ellenállás jelentős! Megoldás: biztonságos reaktorok
Összefoglalás: az energetika a 21. szd. sorskérdése a tudomány jelöli ki a lehetséges utakat komoly kutatási, szervezési és beruházási feladatok vannak lesz-e megfelelő szervezeti keret? felismeri-e időben a társadalom?
Rajtunk is sok múlik!
