]]4.J,{K t5 ERi-}Ft' Ri{Á5oK
sZCIkíákneVezni. ,,Bolygónkat taláióan "F0]el-íírhajónak" Alkctr1elemeittekintr,eÍnegbÜntLiatatlanul zárt rend'szert. aikoi. A seieirceíiction eli<épzeléseive1 ellerrtétben jelenlegSemmiiyenaiapurrknincs azt feltéteiezni, hogy ez aZ alapvet.őeiszlgeteitség vaialra is megváltazna' Ez a fold az egir6i]g1r élííhelyiilili,éstalán mirrc1ac{dig aZ marad' ainígíajunkcsak éi',' (1969) N/ARSTON BATES: Emberlokoszlsztérna :!.Ü'2.ábra: Á természetierőforrások különbiJzőtípusai Három pé|daaZ Es/esÜ|tÁI|amokbó|. Ásványi (a) kÜ|színi eróÍorráSok: aranybánya Montanában.(b) olajÍúrótornyok a pennsylvaniai Oil Creekben,1865. (c) A ColoradoÍo|yón1931-*36közott épÜ|t vízerőmŰvö|gzárógát1a (a 220 m magas Hoover-gát). .|ony Stone |mages/lvlark Srlycjel IFoitás : (a) ( r , )Corbrs'Betlntann (c) Da vd Parhcr/Science PhotoLlbraryl
Az egyik fontos szempont' amely a fiatalokat a Íö\drajz tanu|mányozására ösztönözheti, a bolygónk jovője iránt érzett felelősség. (A 24. fejezetben látni fogjuk, hogy ugyanezvezetett sok diplomás geográfust is további pályafutása során') E fejezetünktémája a foldi erőforrások jellege ésmegóvásuk. Nyitóképünk (ld. a 10.1' ábrát) az erőÍorrások hasznosításánakjelképét, egy Mexikói-öbölben működő olajfúrótornyot ábrázo|' Az első ola|kút a Pennsylvania áIlam északnyugatirészébenlétesült Titusville közelében, oil Creek település mellett 1859-ben kezdett üzemelni. A fúrófei 20 méter mélységbenbukkant olajra. Húsz évvel korábban a nyersolajat csupán a sőbány ászat kellemetlen melléktermékekénttartották számon, a f'e|színr e szivárgott folyadékot gyűjtötték, éskis palackokban árulták (Rock oil) mint
305
. ERiFoRRÁSoKÉSMEGóVÁSUK l0. FEJEZET bizonyta|angyőgyhatásÍlorvosságot.Továbbihúszévelteltévelavilágszerte felszínre; ennek 800/o-a szaporodó k,,tn[ 30 millió hord! koolajat hoztak ábrát). Az energíaforrások származott Pennsylvaniából 0d. a l,o.z.(b)
a fe1ezetvégénfoglalkozunk.
je||eqe erőforrások 10.1.A természeti A Föld természeti kincseiről beszéIv hailamosak használunk. Különösen uízener Lmazonas-rendszer az oéldául energiával, például a Nia1 -.gt..m.lt mennyiségével.Eppen ezértmár az eIe Iátsző\ag hasonló fogalom - a készlet között.
erőforrásokéstarta|ékok Kész|etek, ideértve a tömeget és az A környezet anyagt összetevőinek összességét, teliie,,,I"n világot, úgy foghatjuk fel, mint b.olygónk energtát, az é|ő és ^, elsődleges energia az fejezetekben láthattuk' hogy í,, ti',í,,l,. A korábbi Tudván, hogy a FöId naponta,17x.1013Ksí n^p"ugá,,as. Földön a forrása ^ ebből kinyerhető energia,,gana energiát l.up Náptol, elképzelhetjük az javak végső " fíIsa hitarat..i4ondhatjuk azt is, hogy az anyagi táblázatot). (Id. 1.0.1'. a -J""y"cg .o,o'," r.'old extoz' tonna tömegéből származnak - minden bősége ellenéreA Föld hatalmas tömege es energiaja azonban jelenlegi technikai színérdektelán számunkra. Egyrészt - a -.si"h",o'.n v ona lo n-biz onyos u. , y" go k t e l j e s e n e l ér h e te tl e n e k ( p éldáulanagymé lysé ő ce áifenék. g"y.,,,iáek.in. bőséggel előf orduló. mangángumók), g;il; "" vagyunk felkészülve. mások hasznosításá.upáig technikailag még nem
előforduIóanyagok A Fö|dön |eggilakrabban to.7' Íáb|ázat: A földkéÍeg kémiaielemei
sú|yszáza|ékban
A tengeÍvíz elemei
sú|yszáza|ékban
oxigén(o) (Si) Szilícium (A|) Alumínium Vas (Fe) Kalcium(Ca)
46'60 27,72 8'13 5'00 3'63
Nátrium(Na) (Mt) Magnézium Kalcium(Ca) Ká|ium(K) Stroncium(Sr)
10,60 4r7
0,40 0,38 0,01
306
rÁJnrÉsrnŐronnÁsor Az erőforrás - kulturális fogalom. A készletből akkor lesz erőforrás, amikor az ember számára hasznossá válik' amikor lehetővé válik, hogy élelmiszer, lakóhely, tuze|őanyag, száIlítás és egyebek iránti igényeit kielégítse. Texas olajkészleteilényegébenvá|tozatlanok maradtak 1"790és1890 között, ez idő alatt mégislényegesenfelértékelődteka társadalom számára. Az urán egy ű1abbkeletű péIdájaannak, hogyan válnak a készletek erőforrássá. Ez avá|tozás azonban kétirányú,'A 10.3. ábrán egy légi fényképetlátunk a neolitikum idei Britannia egyik legértékesebbanyaga, a kovakő lelőheIyérőI: a Brandon melletti bányábőI szakőcakészítéséheznyertek alapanyagot. Amikor a vasból készitettba|ta_ i. e. 500 kortil- kiszorította a kőbaltát. atűzkő elveszítetteértékétés haszontalannáváIt. Az erőÍorrásokat tehát a teljes készlet azon részeként határozhatjuk meg, ame|y az adott speciális műszaki, gazdasági és társadalmi feltételek mellett felhasználhatő' Az erő. forrásokat az emberi megítéléseszerinti hasznosság jel\emzí, és becsült mennyiségik a műszaki és társadalm i-gazdasági körtilmények alakulásával vá|toz1k. Ebben az étte\emben a tartalékok az erőforrásoknak az éppen fennálló feltételek mellett elérhető részétképviselik. A három kategória közúI ez a leginkább specifikus, egyszersmind a legszűkebben értelmezendő. éscsak a mindenkori jelenre vonatkozik.
ésmeg nem úju|óeroforrások Meqúju|ó A geográfusok a természeti erőÍoruásokatkülönboző módokon osztáIyozzák, amint azt a t0.4. ábra mutatja. Először is megkülönböztetik a meg ll€ j'' ésa újuló erőforrásoÉat(ilyenek például a végesmennyiségűszénkészletek), emberi megujuló erőforrásokat. Az előbbiek olyan lassan képződnek, hogy szempontból végesnektekinthetők. Köztük vannak olyanok, amelyek az idő m(l|ásáva| váItozat|anok maradnak. mint a szén és a fémércek,mások rom.
10.3. ábÍa:A természetierőÍorrásokváltozó szerepe A kovakőbányáka kőkorszakiku|túrák számára párat|anu| értékeserőfonást biztosítottak,az e|mú|tkétévezredÍo|yamán á||tak.A ke|et-ang|iai viszonte|haryatottan Grimes Graves a kőbányászat eryik legfontosabbközpontja volt. A bányászat aZ erdót|enterÜlet nyomaima is fe||e|hetók felső-középsó részén. IFonás:A Brit Kirá|yiLegieroszrves engedélyéve|] Szakóca
. ERŐFoRRÁsoKÉ5MEGóVÁSUK 10. FEJEZET
307
Természetierőfonások
Megúju|ó (dinamikus)
Meg nem újuló (kész|etszerű)
Haszná|atsorán megvá|tozóVagy megsemmisülő erőforrás (fosszilis ttize|őanyag' pé|dáulföldgáz)
Ú1rahasznosÍtható erőfonás (példáu| réz)
KöZVetett napenergra
Egyéb (pé|dáuI tájképi)
Geotermikus energra
Geofizikai csatornákon keresztü|érkezó (szé|-, árapályésvízienergia) Rövid távon (pé|dáuI évestermés)
Hosszútávon (pé|dáuI Íaanyag)
lásnak indulnak' A finomított fémek például oxidálódnak' A Íö|dgáz Lo,4'ábra: AtermészetietőfoÍrások típusai mennyiségétaz eIszivárgáscsökkenti. A megújuló vagy dinamikus erőforrások újra és űjra megjelennek' de idővel váItoznak; példa erre avízi energía. ge az időegységalatti telA dinamikus erőforrások leggyakoribb mértékegysé jesítmény. A globális árapá|y-enetgiafelső határa évi 1'1x10 KW A megújuló erőforrások tovább bonthatók olyanokra, amelyekre az emberi tevékenységnincs hatással, és olyanokra, amelyekre nyilvánvaló hatással van. Nehéz elképzelni, hogy az emberiség valaha is képes Iesz befolyásolni a Föld árapá|y-energiáját. EzzeI ellentétben a Íe|szín alattt vízkész|etek folyamatosan csökkennek. Túlságosan nagy mennyiségű víz kíszivattyízása visszavonhatatlanul e|zárhatja a vizet tároló repedéseket, vagy _ mint Kalifornia déli részéna part menti völgyekben - megkönnyíti a sós tengervízbeáramlását. A két szélsőségközött helyezkednek el az olyan erdők, amelyekben a _ tűIzott fakitermelés hatására - megritkult faá|lományt mentőakciók pótolhatják, de csak addig, amígatalaj nem romlik le vég1egesen.
mennyiségibecslése A tarta|ékok Hogyan járjunk el az egyes tartalékok becslésekor?Először is ismernünk kell az erőforrás térbeli elhelyezkedését.A t0.5' ábra azokat a foldtani szerkezeteket mutatja be a mai USA területén, amelyek kőolajat tartalmazhatnak. Ezekben az üledékes medencékben olyan szerves anyagok rakódtak le, amelyekből később az oLajképződött, majd azokat más rétegek fedték e| és őrizték meg. A reménybeli olajmezők geofizikai mérésekkel határolhatók le éspróbafúrásokkal bizonyíthatók. Alz, hogy az o|ajmezőn megindul-e a termelés vagy sem' nem csupán a foldtani viszonyok függvénye. Mint ahogy az a 10.6. ábrán láthatő, a tartalékok felméréséheznégy tényező ismerete szükséges:
3 08
10.5.ábra:Meg|évőéspotenciá|is erőforrások Az USA-bana potenciá|isolajterme|ó a nyersanyage|őfordu|ásának terÜ|eteket a|apján osrtá|yozák. va|ószínűsége terü|etekazok,aho|kis A ,,reménybe|i'' ta|á|hatók. mennyiségek kereskedeImi IForráS:Us GeologicalSurvey,Map of the Uniteds|ates Showin$oÍlFÍeldsand lJnproductÍve Áreas WashingtonD'C., 1960' PrintingOfficel US Government
rÁJnrÉsrnŐronnÁsor
(1) A kőolaj minősége, kémiai jellemzői, és a szennyező anyagok - mint például a kén - mennyisége. (z) Az o|ajmező. kiterjedése: vajon a termelés beindításához szükséges beruházások az izeme|tetés során me gtérülnek-e ? (3) A mező elérhetősége,mind a megközelíthetőségszempontiából (távolság a finomítóktőI vagy a felhasználóktól), mind pedig földtani értelemben (o1ajtelepmélysége). (4) Az adott árszint áItaI je|zett viszonylagos nyersanyagigény.
Az e|ófordu|ás méretének növekedése
rnennyiségét 10.6.ábra:A tarta|ékok befoIyáso|ótényezők mérete,minősége, Az e|óÍordu|ás és az adott árszint viszony|atát e|érhetősége mutatja be az ábra' A tég|atestes/ bizonyos ábrázo|ja, eróforrás globá|is kész|etét a színezett,,sarok''pediga tarta|ékok mértékét. A magas árak növe|ik,az a|acsony árak csökkentik a tarta|ékokarányá|'
E|érhetőség nörrekedése Tarta|ékok -ju|u".ony ár esetén i.. l . i
i magas ár esetén
Nyersanyag minőségének növekedése
. ERoFoRRÁ SoKÉSMEGŐVÁSUK l0. FEJEZET A fenti négy tényező váItozása a tatta|ék mennyiségi vá|tozását okozhatja. A10.6. ábrátő| leolvasható, hogy az alacsony ár csökkenti a tartalék becsült mértékét.A továbbiakban a kölcsönkapcsolatot ktilonboző módon értékelhetjük. Harmadík elemünket, az e|érhetőségetkiindulási stratégiai elérhetőségkénthatározhatjuk meg (ami attól függ, kinek akezében van az olqmező). Az északi-tengeri potenciális tartalékokat nagy valószínűséggel kitermelik, mivel a felettük rendelkező országok (mint Norvé gía és az Egyesült Királyság) korábban kizáró|ag az impottá|t olajra voltak utalva (ld. a t7.23. áWát). Az ilyen esetekben a magas kitermelési koltségeketa stratégiai előnyök ellensúlyozzák, hiszen az ország maga rendelkezhet saját kőolaj-készleteive1. A fenti kritériumok más erőforuás-tartalékok mennyiségeinek becslésére is felhasználhatók. A készletszerűerőforrások esetébena tartalékok végesek; a dinamikus erőforrósok pedig egy bizonyos időtartamra vonatkozó potenciális outputként értékelhetők. Mindkét esetre igaz, hogy a becslésekcsupán hozzávető|egesek,egy bizonyos időkeresztmetszetre vonatkoznak, ésa technikai éspiaci feltételek vá|tozásával folyamatos korrigálásra szorulnak.
,|0.2. Korlátozott tarta|ékok a kész|etszerű erőforrások di|emmája A szárazÍőIdi erőforrások kitermelésénekmértékeígen vá|toző képet mutat, különösen a modern korban. Becslésekszerint a világ népessége 1800 és 1930 között megkétszereződött, majd ugyanez játszódott Ie I93O és 1975 kozött. Minden emberi lénynek, akinek megszületéséta 6. Íejezetbentalálható népességimodellek előre jeIzlk, szüksége van és lesz olyan alapvető igényeinek kielégítésére (és , mint az élelmiszer,a víz, a lakhely ésaz éIettét persze az e1yrc sokasodó nem alapvető javakra is). Az életszínvonal emelkedéséve|az etőforrásokra nehezedő nyomást az exponenciális ütemben szaporodó népességa végletekig fokozza, mivel az egy főre jutó erőforrásigény nő, ezt pedig csak az elérhető természetierőforrások nagyarányú Íogyasztásával lehet kielégíteni. A népesség-növekedés ésaz egy Íőre jutő erőforrás-fogyasztás összhatása 1880 és2000 között meghatszorozódott.1950 őta a fémekésaz érceknagy ftszébőI több fogyott, mint az azt megel'őző időkben. A Resources in America's Futwre címíi (e|őrejelzésselfoglalkozó' a Resources for the Future áIta| az 1960-as évek közepén közzétett) tanulmány azt jősoIta, hogy az ezredfordulóra az éIelmiszer-Íogyasztás megháromszorozódik, energlábő| az ötszörösére, vasötvözetekből ugyancsak az ötszörösére, ÍaanyagbőIpedig az akkor felhasznált mennyiség háromszorosára lesz szükség. A mostanában megjelenő adatok a|apján az e|őrejelzésektöbbnyire reálisnak bizonyultak. A 6' Íejezetben yázolt népességiés egyéb változások a|apján az erőforráshaszná|at további felfutása várhatő,legalábbis századunk első évtizedeiben. Meddig lesznek elegendőek a Föld meg nem újuló erőforrás-tartalékai? A kérdésrekétÍé|e vá|aszkínáIkoz1k. Az első a középtávű előreje\zés, amely a kérdést elsősorban gazdasági alapon köze|íti meg, és nagyjábőI pozitív; a második hosszabb történelmi táv|atta szól, éskevésbékecsegtető'
Az optimisIavá|IozaI" A klasszikus kőzgazdaságtan a növekvő híányt az adott termék e\őá||ításj költségeinek az át|agos árszint folotti jelentős emelkedéséve|jelzi. Hogyan állják ki ezt a próbát a természetierőforrások? A természetierőforrások fel-
309
310
rÁlnrÉsrnŐronnÁsor haszná|ásával készült termékek átának hosszú távú,ingadozását a 1'9. és) század Során a 10.7.(a_c) ábra mutatja. Az erdei erőforrások jelenlegi ára .:1870-es háromszorosa. osszehasonlításul: az ásványok ára csökkent' .élelmiszereképedig némileg nőtt. Talán a|egÍe|tűnőbb,hogy a termékek ár: a múlt században keveset vá|tozott. A hiányt je|ző hagyományos közgrrdasági mutató alapján úgy tűnik, a természeti erőforrásokból nem le . lényegesenkevesebb 1870 őta. A hosszú távíl vá|tozásokat vizsgá|va az árak 1.970-es évekbeli hirtele: megugrását - amelyre a sajtó igen riadtan rcagá|t - érdemes szemügr r. venni. A 10.7.(d) ábra az fuvá|tozásokat30 évremutatja, éskiemeli az oi;'. árrobbanást az 1973-as arab_izraeli konfliktust követően. Ahhoz, hog1' : váItozásokat távlatosan lássuk, nem árt emlékezni arra' hogy ahiány megál. |apításánáI a re|atív átak számítanak. A 10.7.(d) ábrán is inkább lineáris. mint aránybe|iváItozást látunk a függőleges tengely mentén. Ahhoz, hogy megértsük a természeti erőforrások árának viszonylag hosszútávú stabilitását, atta kell gondolnunk, mi történik egy bizonyos termék árának hirtelen felszökésekor - ahogy az ón esetébenaz t960.as években, az olajjal pedig 1974-ben történt. Amikor az etőÍorrás ára megemelkedik, kompenzációs lépéseksora indu' meg. Először a magas ár takarékosabbhasználatra ösztökél. Az értékestermékeket gondosan porciőzzák ésfogyasztásukat folyamatosan mérik; az ol. csókat - éppen fordítva - szinte pazaroIják' Avíz pé|dájaa klasszikus esete annak, hogyan tekintünk egy bizonyos erőÍorrásra azigénybevételfeltételeinek függvényében. Valamikor ingyen volt, ma viszont a víz fogyasztását
Lo'7 ' ábta: ErőÍorrásokárának vá|tozási trendjei Az (a)' (b) és (c) ábra: a természetierőfonás-termékek összehason|ítoárát mutatja be 1800 és 1980 között. Veryük Íiryelembe'hog/ a függó|egestenge|yekarányokat A cik|ikusvá|tozásoknyomon reprezentálnak! követhetók, de nem tükrözik azt, hory az erőÍowásokeryre szűkösebbéVá|tak 1900 1800 vo|na.A (d) ábra eryarántmutatjaa benzin és aktuá|isárát az UsA-ban, osszehason|íto árának Ásványkincsek az 1-950-etkövetó 30 évsorán. Az 1970-es hosszútávúVá|toása e||enére a nyeÍsanyag éveke|ejio|ajvá|ságok nem mutat ára reá|értékben re|atÍv (a) Ío|yamatosnovekedést.Személyes me|yekszerint benyomásainke||enére, é|etünksorán a természetieróforrások ára növekszik,a va|óságbanaz összehason|Ító árak ery meg|epőená||andószint kört]|i ingadozástmutatnak.
1800
1-980-as évekeleje
1900
Mezógazdaságiés erdei eróforrások árának hosszútávúvá|tozása (c)
1900
1800
Fűtőanyagokárának hosszútáw vá|tozása (b)
1950
1960
1970
1980
Benzinárakrövid távúvá|tozása az USA-ban (d)
1990
. ERŐFoRRÁSoKÉsMEGóVÁSUK 10. FEJEZET mérik, és maga atény, hogy fizetni kell érte,visszafogja a mértéktelenvízhaszná|atot. Az erőÍorrások árának viszonylagos stabilitását aZ a tényező okozza, hogy a különböző erőforrások helyettesíthetők egymássaI.Az egy bizonyos erő-
tek. A vl\ág tize|őanyag-igényének összetevők szerinti vá|tozását a 10.2' táb|ázat fo glal ja össze. Az erőÍoruásárak stabilitásának másik oka a kitermelés módszereinek változása. Még abban az esetben is, ha ugyanazon erőÍorrások felhasznáIási módja vá|tozatIan matad, kinyerésük módszerei változhatnak. A ftzbányászatban a múlt századbanhatározott fordulat következett be a magas fémtartalmú ércek (sze|ektív) kitermelésétől az alacsony fémtartalmúak (tömeges méretű) kitermelésénekirányába. 1900-ban aIegalább 3o/orczet tarta\maző ércet tartották kitermelésre érdemesnek; ma már a 0,5o/o tartalmút is fejtik. Az oIajtermelés során jelenleg jóval kevesebb nyersanyag vészkárba, mint az 1870-es években,ésfolytathatnánk a sort. A gyengébbminőségű erőforrások hasznosításajelentősen befolyásolja a tartalékkészlet felmérését.A kémiai elem föld aIatt ta|áIható mennyisége a teljes készlet, a gyakorlatban viszont a Íe\tárhatő tartalékok ennek csupán kis részétalkotják. A 10.8. ábra egy elem elméletieloszlását ábrázo|1aaz eIő-
közvet|en Szerves koncentráció eredményei), illewe mechanikai hatásra is létrejöhetnek felhalmozódások (ilyen az aÍany élővizekben történő osztáIyoző dása és alluviális rétegekben tötténő lerakó dása). Nem minden erőforrás követi a 10.8. ábúnláthatő számtani és mértani modellt. Van két olyan érclelőhely,amelyre nem jellemző az ércminősége és mennyiségeközott fennálló általános (inverz) összefüggés; ezek a mészkőben ta|á|hatő ólom.cink előfordulások és a higanylelőhelyek. Itt lehetséges a koncentráció hirtelen megvá|tozása. Az emIített összefüggés, miszerint az
változóje|entősége A vi|ágenergiaÍorrásainak Io'2. Iáb|ázaÍ: atányában energiaszáza|ékos A feIhaszná|t L925
EnergiaÍorrás
1875
1900
Fa, növényianyag Szén Kőo|aj Fö|dgáz Eryéb(elsősorban vízésnukleáris)
60 38 2 <1. <1'
26 39 61" 58 2 LO 2 5 1 ,2 8 < 7 L2
Ensz-dokumentumok] IForrás:
1950 2t 44
1975 27 40 44 6
2000 5 27 39 T5 20
311
rÁjnrÉsrnŐronnÁsor
3'.12
-
Kieme|hetőa kiváló minőségű ércsze|ektívbányászásáva| Kitermelhetóaz aIacsony minőségűércnagy mennyiségben történő bányaszásávaI A kiterme|ésgazdaságossága a jovőbe|iigényektólés a függ technikai fejIettségtől
1. fázis: __ ';
kivá|ó minőségű érc
E
o oó
2' Íázis', +|a|acsony minőségű érc
I |l
3. fázis: meddőhányók anyagának újbóli feIdolgozása
.Eo Terme|ési érték (1o7) do||árban
a \0) c o
.É z C E
=
Terme|és tonna ércben(105x 2)
G G
Gazdaságosan nem kitermeIhető
GIobá|is átlagos koncentráció
€t
I
o o) n
voIumene Tarta|ékok
(b)
elosz|ása 10.8.ábra:Az erőÍorrások (a) A görbe |eÍutásaaz ásványi eróforrások á|ta|ánoskoncentrációjátés mennyiségét mutatja;a függő|egestenge|y|ogaritmikus. az ércekminősége Az ábra fe|ső részén (koncentráció)fordítottan arányos (tarta|ékok voIumene). a mennyiségge| (b) Ezüst kiterme|ése az USA nyugatirészén 1859-ben feltártComstockLode |e|őhe|yen, Nevadában.A bányászathárom kü|önböző fázisbanzaj|ott,ame|yeksorán egtre ryengébbminőségűércetterme|tekki'
ásványérc-erőforrások a minőség csökkenésével állandó geometriai arán1. ban nőnek, hasznos irányelv lehet a földkéregben ta|á|hatő bizonyos ásván. pé|dáula vasérc,a bauxit, a mas' előfordulások gyakoriságának becsléséhez, nézium és a rézércesetében.Mégis veszélyeslenne azt feltéte|ezni,hogl minden ásványí anyagÍavonatkozik, ésmégveszélyesebbazt gondolni, hogl a nemfémes elemekre is á1l. Sokat kell még dolgozni ahhoz, hogy pontc.. modellek álljanak rendelkezésünkre a természeti erőforrások legkülör.. bözőbb Í.ajtáiróI,a mennyiségük és minőségük közotti viszonyról' Ezek : modellek értékessegítségetnyújtanának a létfontosságí erőÍorrások 1or'ő beli elérhetőségénekpr ognosztizáIásához.
lForrás:E. Cook:Man, Energ)/and society. San Francisco,1976, treeman,13.3 ábra, 394. o.l
A pesszimistavá|tozat Amennyiben az erőÍorrás'gazdáIkodás hosszabb távú szempontjait ViZ!gáljuk, e|őrejelzéseink már borúIátóbbak lesznek. A 6. fejezetben megj.gyeztük, hogy a népességszámnövekedésénekésaz erőforrások felélésének jelenlegi üteme semmiképp sem nevezhető normálisnak' Amennyiben a ncpességa ma1hoz hasonló mértékbenszaporodik, mintegy 525 év múIva : Föld egy lakosára 1' mz |akőterület jut, az Antarktiszt ésa Szaharát is bele. számítva. A népességnövekedése hasznos kiindulópont' mivel láthattuk, hogy al erőforrások hasznosítása részben a népszaporulat függvénye. Az egy főr. jutó energiafogyasztásttekintve az ősembernek a létfenntartáshoznapi 10t .$V-ra volt szüksége(élelmiszerben).Amikor további energiaforrások jelentek .s7-ra nőtt. Ez az áI|apot : meg, példáu| a tíiztÍa,a fejenkénti szint 1000 szénbányászat kezdetéig (kb. nyolc évszázadda| eze|őttíg) taÍtot\ majd al olaj (több mint egy éyszázadamegindult) kitermelésevezetett az energiaÍogyasztásexponenciális növekedéséhezésalakította ki a jelenlegi 10 000 \\ mértékűegy főre jutó felhasználást. A fosszilis fűtőanyagok fogyasztásának aZ Útőbbi időkre kialakult üteméről képet adhat például az a ténY hogi. : pedig fele 1.930 őta zajlott|e, az o|ajtermelésé világ eddigi széntermelésének
313
1 0 . FEJ E Z ET. ER Ő Fo R R Á So K ÉSM ECóVÁSUK 1950 óta. Ha a jelenlegi évtized Íogyasztási üteme vá|tozatlan marad, az Íledéklerakó dás százml|Itő éve a\att képződött természeti erőforrásokat az :mberiség az iparosodás száz éve alatt fogja folélni. . l.imerÜ|ó fossziIis fútóanyaqok prob|émája. A természetierőforrások ki-
ciklusát előrevetítsük. Kevés bizonytalan ponttól eltekintve az e|őrejelzések aztmvtatják, hogy az o|ajtarta|ékok 8oolo-a (nyersolaj, föIdgáz,kátrányolaj ésolajpala) nagy valőszínűséggelmég mintegy száz éyre elegendő. Hasonló prognózisok a szén tarta|ékai 8\O/o-ának kimerülését három-négyszáz éven ü.ltll.e teszik. Történeti vonatkozásban a fosszilis tizelőanyagok felhasználása rövid időszakot ölel fel (i' sz. 1500 óta), még az emberi civiIizáció nem túlságosanhosszútörténelmén belül is.
Az ábra azt mutatja' hogy a tartalékok az t960-as Tegyük fel, hogy egy területen belüI a kitermelhető ásványi erőforrások végesek, és a Íeltárás, illetve ter- évekelejénelértéka tetőpontot' ésmost csökkennek. Az kiakmelésidőbeli lefutásalogisztikusgörbét követ! Ebben az újabb kitermelésimódszerek és a kisebb mezők görbék jobbra Az ilyen mozdította. esetbena feItárás,a termelésésa tartalékok görbéje cik- názhatősága a görbét kalibrálásával, alkalmazás ávdrésértelmezhetőségikorlálikus formát ölt, ld' az (a) diagramot. A bizonyított készletek aWot tetőznek, amikor a taival kapcsolatos problémákat M. King Hubbert (.Washington D. C', Íeltfuáséskitermelésgörbéi keresztezik egymást, tehát a Energy Resources című munkája Research of Sciences-National 1962, National Academy termelésmég felfutóban, de a ÍeItátásüteme már csökCouncil) tárgyalja. kenőben van. A metszésponta két görbe csúcsaközött helyezkedik el. A meglévő készletek hasonló görbéi képet adhatnak arról, hogy kiaknázásuk mennyire van előrehaladott stádiumban. Veg1ük például az USA olajkészleteinek péIdáját,ld. (b) diagram! 94
.0)
€
€s !
o -2 s4 'Gl \G
1920
Érrek
mode|| Elmé|eti
( a)
1940 USA-beIipélda
(b)
314
rÁ]nrÉsrnŐronnÁsor Az o|aj meggyőzően igazo|1aa kitermelés területeinek gyors földrajzi áthe|yeződését,miután a könnyen elérhető tartalékok kimerülnek. Korábban már említettük, hogy 1880-ban a világtermelés 30 millió hordó volt, amelynek 8Oo/o-aPennsylvaniábő| szfumazott. A későbbi évtizedek mind a kitermelt mennyiség, mind pedig a lelőhelyek jelentős föIdrajzi áthe|yeződéséthozták. A világtermelés 19 10-re az 1880. éyítízszereséte,195 0re pedig előbbi több mint százszorosára ugrott. |J1 o|ajmezők jelentek meg világszerte; az orosz Birodalom déLi részén,a Kaukázusban és HollandIndonéziában (1880-1890-es évek), Texasban és oklahomában (1900-as évek),Venezuelában és a Közel-Keleten (193O-as évek).A közelmúltban és napjainkban a folyamat tovább tart. Az 1'960-as években Líbiában és Algériában, az 1'970-es években Nigériában' Alaszka északí részén és Európában, az Északj-tenger kontinentális ta|apzatán kezdték meg a termelést.A legújabb lelőhelyeknek az Ausztrália északi és Kína déli partjait övező sekély tengeri előfordulások számítanak. Az olajtermelés történeti föIdrajzánaklegmarkánsabb tendenciája a Közel-Kelet, ésezen beltil a Perzsa (Arab)-öböl növekvő fontossága. Az öböl menti államokból kerül ki az olajtartalékok mintegy háromnegyede, és nem va|őszínű, hogy ez az arány egy évttzedenbelül megváltozik.
A|ternalív energiaforrások. A jelenlegi előrejelzések a|apján kétszáz éven belül szükség lesz a fosszilis fűtőanyagok megbízhatő helyettesítésére. Melyek lehetnek ezek az új források? (Ld' a 10.9. ábrát.) Említettük már a vízetőművek által termelt elektromos enetgiát (Id. a 10.2. ábrán). Felhasz10.9. ábra: A|ternatívenergiaÍorrások nálása világméretekben terjed és bővül, elég, ha a ,,Kínai Négy Szurdok'' (a) Geotermikusenergia:a Nesjavellir víz|épcsőreutalunk (ld a 18.19.(c) ábrát). A vízerőműveknek is vannak geotermá|ishőerőmű |z|anddé|nyugati azonban hátrányai, ezek közé tartozik a vöIgyzfuógátak mögöttí tározők részén. A 83 .C-on feltöró termá|vizet27 km feliszapolódása, a teljesítmény szezonáIis ingadozása, az áram szállítási költhosszúwigete|tcsővezetékenát juttatják ségei stb. Az évezred végén tanűi lehettünk az alternatíu energia kihaszReykjavíkba,az országfóvárosába' náIásának, nap-, széI-, árapáIy- és geotermikus erőművek jelentek meg, (b) Szé|energia: szé|turbinák a ka|iforniai hasznosítják a maghasadás' illetve a magfÍtztő során felszabaduló energiát. Palm Springsben. Minthogy könyvünk terjedelme nem ad lehetőségetaz összes forrás elemzésére,az átapá|y-enetgl'átmutatjuk be mint jellegzetes pé|dát(ld. a 10.B. Photo IForrás:(a) Simon Fraser/Science (b) Library, John Mead/SciencePhoto Libraryl szöve gdoboz t,, Az ár ap áIy mint a|tetnatívenergiahordozó'' címmel).
315
. ERiFoRRÁSoKÉSMECoVASUK 10.FEJEZET
Ez a megú|uló kapuk teszik lehetővé. A nyugati L dagáIy és az apáIy a tengetviz első húsz között). módon országokhoz hasonlóan az áramÍoszintjéneka Hold (éskisebb mérték- erőforrást környezetkímélő valamivel oI- gy asztás F t anctaországban is me ghaben a Nap) tömegvonzás a áItaI hasznosító rendszer áramot, mint az táÍozott napí ingadozást mutat. Egy kiváltott és rendszeresenismétlődő csóbban termel tipikus hétköznapon tapaszta|hatő illetve süllyedése.Az át- atomerőművek. emelkedése, Bretagne északípartjain naponta egy reggeli csúcs,amikor avl|ágítást ésmértéapály térbelimegjelenését 50 percenként) és háztattásí eszközöket bekapcsol. két tekintve bonyolult képet mutat, (pontosan 24 őra dagá|y, és kétszer ják, ésaz ipari termelésmegindul. A mivel a különböző tengerekésőceá- kétszer vonul le a Íogyasztás a munkaidő alatt erős ni medencék viselkedése váItoző. apá|y' ARance tölcsértorkolatában vizszint kő- marad, majd este újabbcsúcsfigyel. Bár a jelenségetkihasználva már a maximális és minimális 8,5 m; a hető meg, éjszakáta pedig a felközépkorban működtek malmok, és zótt az átlagos különbség -r5 m. A használás csökken. A téli áramigény a hasznosításnaka 1"9.,majd a 20. havi átlagok ingadozása tengetvíz tehát nagy etőve| átasztja a nyfuináI magasabb. századbanis akadtak lelkes pártolói, Az árapáIy á|tal gelesztett áram mintegy a torkolatot, hogy az:tftáÍL el jelenleg viszonylag kevés nagy telazonban nem illeszkedik az enerhat őta múlva ugyanígy távozzon. jesítményűárapáIyeúmű működik. két terA La Rance átapáIyerőmű a víz. giaigényÍenti ciklusába' A Ilyen például a francia kormány a egybeesik olykor turbinák segít- melési csúcs által Bretagne északipartjain létre- mozgás egy részét csúccsal, Íogyasztási elektromos áram- reggeli és esti hozott La Rance erőm(i. Megépí- ségévelalakítjaát a torkolatban léte- ugyanolyan gyakran viszont nem. A turbinákat A má. tésétde Gaulle tábornok, francía .]"959-ben,és a sített gátba építették,és mindkét mérnökök ktilonboző eszközöket elnök rende\te e| _ illewe kifelé- irá. dolgoztak ki az elektromos áram rendszer'l'966-ban kezdett elektro- irányba befelé, esetén egyaránt egész napos fe|hasznáIására. A La mos áramot termelni. Franciaország nyuló vízmozgás építet. Rance turbinái például szivattyú többi, a vízetőt hagyományos mó- működnek. A gátba zsilipet üzemmódban is működnek, és az a hajók közdon hasznosítóerőműveihez képest tek, amelyen keresztiil szabá|yozását ..íires órákban,, az energiatöbblet szerényebbteljesítményű(nincs az lekedhetnek, a v ízszint
La Manche
55\'-1 St. Malo a íl
-
uAl
' st. Malo (a)
A víztömegel|enkezóirányúáramlásaa turbinákonkeresztü| (b) |-nl} . Íd !'tstI kau' 3la"lI o} l
rÁjnrÉsrnoronaÁsor
3lr
a hagyományos módon eIőáIlítotténál.A f osszilis főtő anyagok át ának emelkedéséve|az fuapáIyerőművek létesítésének esélyeibízonyára javu|nak. Környezetbatát jellegük és az áIlandőan elérhető energiaforrás elvben igen vonzóvá teszi az ilyen erőműveket, üzemelésük azonban súlyoszavarokat okozhat a tölcsértorkolatot övező parwidék ökológiai viszonyaiban. Amennyiben a Fundy- és Severn-projektek megvalósulnak' a céInak megfelelően magas árapá|y-ingadozást mutató és közeli felvevőpiacokkal rendelkező partvidékeken további erőművek építéseképzelhető el. Ilyen szempontból a Koreát, Kínát és Indiát lt lt l: : .: : ,.4 .r .r : övező partok tűnnek különösen ígéretesnek. Az ilyen erőművek jövőjét ille(c ) tően azonban nem lehet e|éggé hangsúlyozni, hogy - még az optifelhasználhatő arra,hogy a torkolat- Közüliik a két leginkább kedvező mista elképzelésekből kiindulva is ba tengervizet szívjanakfel' amely fekvésría Kanada Maritime tarro. az árapáIy alacsony teljesítményű azután hozzáadődik a következő mányába benyúló Fundy-öböl, és a energiahordozónak számít. Egyes apáIy idejénkiáramló víztömeghez. Severn folyó Anglia nyugati part- becslések szerint a víIág energiaMennyi energiát termelnek az iaiú| ta|áIható tölcsértorkolata. Az igényének4o/o-átképesÍedezni,de a árapáIyerőmíivek? A La Rance nyil- elmúlt évtizedek során folytatott legtöbb számitás még ennél is alaván nem nagy teljesítményű,Ftan- alapos vizsgálatok műszaki szem- csonyabb értéketmutat. A jelenlegi cíaországelektromos Íogyasztásának pontból mindkéthetyszíntalkalmas- helyzetben nem képes jelentősen csupán töredékéhez játul hozzá. Az nak találták. A tetemes beriházásl csökkenteni függőségünketa hagyoárapá|y erejének hasznosítására a költségek miatt azonban a megter- mányos energiaforrásoktól. Földön számos alkalmas hely van. melt áram köItségemagasabblenne
Biomassza
35
Fo|yővíz Nap (kÖzvet|en)
17
N
MagasÍej|ettségi szint
t7
K
Szé|
í?
K
gondok KisebbarányÚ;energiatáro|ási gondok KisebbarányÚ;energiatáro|ási
N
gondok Sok potenciá|is terü|et;techno|ógiai
óceáni termikus
o
E
E|mé|eti kido|gozás stádiumában
Arapá|y
o,2
K
Erósenhe|yfüggő; keres|et-kíná|at időbe|i kÜ|önbsége A|acsonykihozata|; várhatóanje|entékte|en marad
Geotermikus
Hu||ámok éstengeráram|ások 0,05
Nas/ terü|etigény; terü|etekkivonásaa mezőgazdaságiműve|ésaló|
317
l 0 . FEJ E Z ET. E R o FO R R .Á S o KÉSM ECo VA SUK Az Az a|ternativ források mindegyike fe1lesztésigondokkal küszködik. táblázat a 10.3. egyik ilyen probléma a termelés méretébő|fakad. Amint azt je1enlegcsupán a vízerőmíjyekképeseka kívánt mennyiségűener''i"t"tj"'gJá.-ele Jére. Egy nagyv átos szükségleteinek kielégítéséhez e|egendő gi" nagyságÍl Io'o-á*"n,, energtát p.áa"tato naperőmű' működéséhez 6,5 kmz foldfeltiletről kellene energiát gyűjtent. és a A két legfontosabb ,,őfo,,á, tehát nukleáris.' az atommaghasadás kész1etei Á pota nuk1eáris anyagainak (urán, tórium' deutérium) ^^gft,,i,(,. mégisúgytűnik, rrogy ' az atomreaktorok gyors ütemű techvégesek, ugy'an - e1egendő mennyiségű Íűtőanyagot képesek náiogl"i iejlevtese -..íi... energia Íe|hasznáIásánakelső számű korlátját nem ,,o|{a1tntní. A nukleáris elheaz erőÍoruásokszűkösség., há.'.m a radioaktív hulladék biztonságos jelenti (ld. a 10.10' ábrát). Iyezése ' ésa nukAz atomenergia-termelésbő|fakadó környezeti kockázat óriási' arányosan le áris erőmű v ek számának, illetve kap acításának növekedésével
Uránbányászat
II
Meddóhányók
Y ErcouslTo
I
v I
Atomerőmű
,{ ,,".
-."----*--*----_-* Hűtőviz
,í ,.,FeIdoIgozómű
Sugázás- és robbanásveszély
Sugázásveszé|y
Atomtemetó
10.10.ábra:Nuk|eárisenergiaés köÍnyezetikockázat Íóbb (a)A bányászatésaz energiaterme|és veszé|yÍorrásokat A Iegsú|yosabb |épései. jelö|tÜk. minden|épésben (a terme|és 3. Íázisa) (b)Az atomerőműveket a szükségeshűtővízfonásme|léés álta|ában telepítik'hory a falusitérségekbe népességszámát _ bármi|yen Veszé|yeztetett szivárgasesetén_ a minimá|isra csökkentsék.A képena pennsy|vaniai Harrisburgköze|ébentalá|hatóThree Mi|e lslandatomerómű|átható. IFonás:(b) Popperfoto]
3 18
rÁlnrÉsrnironnÁsor nő. A sugátzás kiszabadulásáva|, a radioaktív hulladék 'elhelyezésével,sőt, a nukleáris terrorcselekmények elkövetésével kapcsolatos ko,ckázat az elkövetkező évtizedekben nem fog csökkenni, hanem inkább növekedhet. Az atomenergia-termeléssikere azonban hosszabb távon is létfontosságú.A legbőségesebb globális energiatartalék nem a fosszilis Íűtőanyag, hanem a világtengerek vizében lekotc;tthidrogén. A hidrogén mint folyadékvagy gáz a 21'. század végén gépjárművek izemanyagaként vagy háztartási tize|őanyagként egyatánt számításba jöhet. A víz elektrolízise révén kisebb mennyiségbenmár jelenleg is állítanak elő hidrogént ott, ahol az olcsó energia elérhető; amennyiben a jövőben a fosszilis fűtőanyagok ára nő, ésa nukleáris energia ára csökken, a hidrogén nagy mennyiségű e\őá|lításának esélyei javulhatnak. Ugy tűnik, hogy kozéptávon az energia |esz a szűk keresztmetszet. Érvelhetnénk azza7, hogy - miután az energiaÍorrások csupán az egy\k Észét jelentik az emberiség által hasznosított természeti erőforrásoknak -, a velük kapcsolatos pesszimista álláspont nem zátja ki az egyéberőforrásokat illető optimista várakozásokat. Sajnos ez nincs ícy. A más ásványkincsek hasznosításában elért sikerek zá|oga a növekvő energiafogyasztás. Az e|őző Íé| évezredben a geológiai folyamatok során felhalmozódott és könnyebben elérhető fosszilis Íűtőanyagokra támaszkodtunk. Ezek készleténekvégessége indított számos tudóst arra,hogy jövőnket illetően óvatos, sőt, borúlátó ióilatokat Íoga|mazzon meg.
10.3.EQyenletes hozamoka dÍnamikus erőforrások A megújuló erőforrások a Föld nagy energiaciklusaitól függenek, amelyeket a könyv első részébena globális környezettel kapcsolatban már említettünk. Ez:k egyrészt a napenergiáva| közvetlen kapcsolatban á||ő fizikai energiaciklusok, mástészt pedig a napenergiához a fotoszintézisen keresztül közvetetten kapcs olődő biológiai ciklusok.
tevékenységektárgyalásával mutatunk be. Röviden áttekintjük a megújuló és meg nem újuló erőforrások határmezsgyéjénelhelyezkedő rekreációs erőforrások speciális ptoblémáját. Avá|asztott példák nyomán felmerülő közös és legfontosabb kérdés az, hogy vajon hogyan tarthatő fenn, sőt, hogyan növelhető az egy bizonyos forrásból szátmaző egyenletes hozam.
A ,,zÓ|dforrada|om,,
teivel lefektette a növénygenetika alapjait, a növények nemesítése egyre fontosabb szerepet játszik a mezőgazdasági terméshozamok Íenntattásiban ésnövelésében; nélküle Malthus jóslata _ az.éhínségszerepérő|az emberiség Ié|ekszámának kor|átozásában - már nyilván beteljesedett volna.
