Tartalom FENNTARTHATÓ FEJLİDÉS ÉS ATOMENERGIA. 1. elıadás. Fenntartható fejlıdés és atomenergia. általános kérdései. Dr. Csom Gyula professor emeritus

FENNTARTHATÓ FEJLİDÉS ÉS ATOMENERGIA

Tartalom 1.

A fenntartható fejlıdés általános kérdései 1.1. A technikai fejlıdés kétarcúsága és annak alakulása 1.2. Globális veszélyek 1.3. A fenntartható fejlıdés fogalma és annak alakulása 2. Az energetika általános kérdései 2.1. Néhány alapfogalom 2.2. Az energetika és a fenntartható fejlıdés kapcsolata 2.3. Az energiafelhasználás alakulása energiafajtánként 2.4. A primerenergia-források régiónkénti megoszlása Fıbb ellenırzı kérdések

1. elıadás A fenntartható fejlıdés és az energetika általános kérdései 2007/2008. tanév ıszi félév

Dr. Csom Gyula professor emeritus

Fenntartható fejlıdés és atomenergia

Dr. Csom Gyula, BME NTI

1/1

1. A FENNTARTHATÓ FEJLİDÉS ÁLTALÁNOS KÉRDÉSEI


Hatások lehetnek: Lokálisak Történelmi

Pozitív hatások Fenntartható fejlıdés elısegítése Életfeltételek megteremtése, ill. javítása Nehézségek, veszélyek kivédése, ill. ennek esélyeinek javítása (környezeti stb.) Kulturális lehetıségek javítása Emberi, családi kapcsolatok gazdagítása Stb.

Negatív hatások Fenti pozitív hatások gyengítése Fenntartható fejlıdés veszélyeztetése (környezetszennyezés, társadalmi problémák, háborúk) Lassan, alig észrevehetıen, de folyamatosan Gyorsan és radikálisan

Fontos: A két hatás aránya, nagysága, kiterjedése ⇓ Történelmi kategória Fenntartható fejlıdés és atomenergia


1/3

1/2

1.1. A technikai fejlıdés kétarcúsága - 2

1.1. A technikai fejlıdés kétarcúsága ÁLDÁS ⇔ ÁTOK


Regionálisak Globálisak fejlıdés: Kezdetekben (ıskorban): alapvetıen lokális hatások Késıbb: fokozatosan a regionális hatások is megjelentek Pl. Görög világban: Platon, Hérodotosz felismerései Ma: alapvetı globális hatások (energetika, környezeti hatások, informatika, internet, géntechnológiák, társadalmi, gazdasági hatások) ⇓ Új megnövekedett lehetıségek és megnövekedett veszélyek. Megváltozott az ember és a természet kapcsolata ⇓ A természet egyre kevésbé képes kijavítani az ember által okozott sebeket.



1/4

1.2. Globális veszélyek

1.2. Globális veszélyek - 2 b) A gazdaság növekedése az utóbbi 100 évben

a) A világ népességének alakulása: Krisztus születésekor : ~300 millió I. sz. 1000-ben : <500 " 1800 körül : ~1 milliárd 1900-ban : ~1,6 " 1950-ben : ~2,5 " 2000-ben : ~6,1 " Növekedés ma : évente 77 millió ⇓ Demográfiai forradalom Probléma: Föld eltartó képessége meddig terjed? A népességnövekedés regionális eloszlása nem egyenletes → Óriási - és növekvı - regionális különbségek



1/5

Igen gyors A világ össztermelése a 20. sz-ban: 50-szeresére növekedett De: nagyon egyenlıtlen regionális eloszlásban

1. táblázat. Egy lakosra jutó nemzeti jövedelem 1938-ban és 1996-ban (az USA-ra vonatkozó adat százalékában)


1.2. Globális veszélyek - 3

Ország USA Anglia Kanada Franciaország Argentína Olaszország Chile Magyarország Mexikó Brazília Kína Világátlag

1938 100 94 69 48 31 26 24 22 12 7 6 32

1996 100 73 72 100 30 73 18 16 10 17 2 23


1/6

1.2. Globális veszélyek - 4 c) Mai egyenlıtlenségek

Globális egyenlıtlenségek a Földön A fejlett államok ma évente annyit termelnek, amennyi megfelelı elosztási viszonyok mellett lehetıvé tenné az általános jólét megteremtését. Ezzel szemben az egyenlıtlenségek nınek a régiók, ill. az országok között és az államokon belül is. A jövedelmek viszonya a leggazdagabb és a legszegényebb ország között GDP/fı-ben: 1820-ban: 3:1 1960-ban: 30:1 Ma: 78:1



1/7

A világ lakóinak több mint fele napi 2 dollárnál kevesebbıl él Több mint 1,2 milliárd ember napi 1 dollárnál kevesebbıl él A fejlett államokban élı 1 milliárd embernek (16%) jut a Földön realizált jövedelmek 60%-a 3,5 milliárdnak (∼60%) a jövedelmek 20%-a jut ⇓ A világ jelentıs részében nyomor ⇓ Pozitív hatások szelektíven érvényesülnek



1/8

1.2. Globális veszélyek - 5

1.3. A fenntartható fejlıdés fogalma és annak alakulása

d) Ökológiai problémák

20. SZÁZAD HAGYATÉKA A 21. SZÁZAD SZÁMÁRA Az “Emberi környezetrıl” címő Stockholmi ENSZ konferencia megállapítása:

Globális felmelegedés Ózonréteg ritkulása, ózonlyuk növekedése Élıvilág károsodása, biológiai sokféleség (biodiverzitás) csökkenése Vízhiány fokozódása

Békés körülmények között is veszélyhelyzetbe kerülhet az emberiség a környezet szennyezıdése és az erıforrások kimerülése miatt, azok globalitása következtében.

e) Társadalmi problémák Társadalmi egyenlıtlenségek fokozódása (országon belül, országok, régiók között) Szegénység növekedése sok régióban Egyre erısebb migráció (országon belül és országok, ill. régiók között) Terrorizmus Civilizációk harca



1/9

⇓ VÁLASZOLNI KELL E KIHÍVÁSRA ⇓ FENNTARTHATÓ FEJLİDÉS FOGALMÁNAK BEVEZETÉSE


1.3. A fenntartható fejlıdés fogalma és annak alakulása - 2

•

A globális veszélyeket felismerte az emberiség – Római Klub új típusú világmodelljei (60-as évek vége) (népesség növekedése, erıforrások fogyása, környezet degradálódása) – “Növekedés határai” (1972) – Stockholmi ENSZ konferencia (1972): az “Emberi környezetrıl” – Környezet és Fejlıdés Világbizottsága (ENSZ)(1984-87): “Közös jövınk” (ún. Brundtland-jelentés)


1 / 10


A FENNTARTHATÓ FEJLİDÉS OLYAN FEJLİDÉS, MELY KIELÉGÍTI A JELEN GENERÁCIÓK SZÜKSÉGLETEIT ANÉLKÜL, HOGY VESZÉLYEZTETNÉ A JÖVİ GENERÁCIÓIT ABBAN, HOGY İK IS KIELÉGÍTHESSÉK SZÜKSÉGLETEIKET. • •



Fenntartható fejlıdés klasszikus definíciója:

Néhány fontos állomás •

(1972)

1 / 11

Új gondolkodást, globális gondolkodást, új szemléletmódot, etikus gondolkodást követel. Értelmiség (mérnökök, fizikusok stb.) különleges felelıssége.



1 / 12


2. AZ ENERGETIKA ÁLTALÁNOS KÉRDÉSEI 2.1. Néhány alapfogalom Az energiahordozók csoportosítása 1. Primer (elsıdleges) energiahordozók A természetbıl kinyert energiahordozók (szén, kıolaj, földgáz, stb.) 2. Szekunder (másodlagos) energiahordozók Átalakítás során nyert más energiafajták (kıolajtermékek, villamos energia, hidrogén, stb.) Energia-átalakító mővek Erımővek Kıolaj-finomítók Kokszolók Hidrogén elıállítók stb. Energiafogyasztók Ipar Háztartások Közlekedés

A fenntartható fejlıdés dimenziói: Társadalmi Gazdasági Ökológiai (környezeti) Fontos: Fenntartható fejlıdés ≠ Fenntartható növekedés Fenntartható fejlıdés ≠ Környezetvédelem



1 / 13

2.1. Néhány alapfogalom - 2



1 / 14

2.2. Az energetika és a fenntartható fejlıdés kapcsolata

Energetikai hatásfok Energiaátalakítás fázisaira: ηi ηi =

E ki,i Ebe,i

→

Energiaátalakítás egészére:

Energiahatékonyság

E be,i =

ηi =

E ki,i ηi

i Eki = ∏ηi Ebe

→

E be =

Eki η

Az energia-befektetés gazdasági hozama Pl. USD/GJ (GDP/energiafelhasználás) Növelhetı: egy fıre jutó GDP növelésével (piac által elismert termékkel) egy fıre jutó energiafelhasználás csökkentésével (energiahatékony termeléssel, energiatakarékos termékekkel stb.)

Szoros kapcsolat van az energetika és a fenntartható fejlıdés három dimenziója között: – Energetika és gazdaság – Energetika és társadalom – Energetika és környezet A kapcsolat kétirányú

Energiaigényesség Az energiahatékonyság reciproka (energiafelhasználás/GDP) Pl. GJ/USD



1 / 15



1 / 16

2.2. Az energetika és a fenntartható fejlıdés kapcsolata - 2

2.2. Az energetika és a fenntartható fejlıdés kapcsolata - 3

Az energetika és a környezet kapcsolata Az emberi lét élettere: a bioszféra Bioszféra: sok egymással is kölcsönhatásban lévı összetevıbıl áll (légtér, hidroszféra, talaj, növény- és állatvilág, köztük maga az ember) Emberi hatások nélkül is változik a természeti erık hatására (pl. földrengések, árvíz, vulkánok) → de ezek következményeibıl gyorsan regenerálódik → folyamatosan változó természeti egyensúly alakul ki Ezt bontja meg az emberi tevékenység egyre erısödı hatása. Köztük egyik legnagyobb az energetika hatása.

Atmoszféra kénszennyezése

85% !

Fosszilis anyagok égetése

Széndioxid kibocsátása az atmoszférába

75% !


Óceánok olajszennyezése

44%

Olajkitermelés, feldolgozás és -szállítás

Atmoszféra ólomszennyezése

41%

Fosszilis anyagok és dúsítók égetése

Részecskék kibocsátása az atmoszférába

35%


Nem metán jellegő szénhidrogének kibocsátása az atmoszférába

35%

Fosszilis anyagok feldolgozása és égetése

Nitrogénlekötés nitrogénoxid és ammónium formájában

30%

Fosszilis anyagok égetése.

Higanykibocsátás az atmoszférába

20%


Metánkibocsátás az atmoszférába

18%

Fosszilis anyagok kitermelése és égetése

Atmoszféra kadmiumszennyezése

13%


Nitrogénes oxidok kibocsátása az atmoszférába

12%


2. táblázat. A kereskedelmi energiarendszerek hozzájárulása szennyezı hatásokhoz az 1990-es évek közepén (beleértve a közlekedés hatását is)

⇓ A földi létet veszélyezteti ez is Fenntartható fejlıdés és atomenergia


1 / 17


2.3. Az energiafelhasználás alakulása energiafajtánként a) Emberi erı (energia)


1 / 18

2.3. Az energiafelhasználás alakulása - 2 f) Földgáz I.e. 400: Kis-Ázsiában már használták („láthatatlan éghetı levegı”) 1884: Földgáz felhozatala 500 m mélyrıl Ma: Nagy jelentıségő

İskortól napjainkig (egyre csökkenı részarányban)

b) Állati erı (energia) I.e. 3200-tól napjainkig (egyre csökkenı részarányban)

g) Kıolaj

c) Fa

1823: elsı petróleumdesztilláló építése 1857: elsı olajkutató fúrások 1862: Francia szabadalom négyütemő motorra Ma: Fontos energiahordozó (különösen a közlekedésben)

İskortól napjainkig (változó részarányban)

d) Szél Bizonyíték a felhasználásra: már az I.e. 3. évezredbıl (vitorlás hajó) Utána: változó részarányban Ma: fellendülıben

h) Szén I.e 4000 – I. sz. 852: Csak faszén 852-ben: Az angliai peterborough-i apátságot már külszíni fejtésbıl nyert szénnel főtötték 1113-ban: Elsı földalatti szénbánya Ettıl kezdve: nıtt a felhasználása Ma: csökkent részarány

e) Víz I.e. 3000 körül: Duzzasztógátak Egyiptomban Utána: változó részarányban 1881: elsı vízerımő Ma: a potenciálnak kb. 50%-a kihasználva

i) Napenergia Felhasználás: İskortól I. sz. 872 (Anglia): víz sótalanítására sólepárló?



1 / 19



1 / 20

2.3. Az energiafelhasználás alakulása - 3


j) Villamos energia

A világ primerenergia-felhasználása a 20. sz.-ban

1829: elsı (egyenáramú) villanymotor (Jedlik Ányos) 1882: Villanylámpák Berlin utcáin 19.sz. vége: A váltóáram kiszorítja az egyedáramot Ma: Relatív jelenısége nı

k) Hidrogén 1836: Elsı hidrogén hajtású robbanómotor Ma: nagy jövı elıtt álló energiahordozónak tekintik

l) Atomenergia Elsı atomreaktor (fissziós): 1942 (USA) Elsı vill. en. termelı reaktor: 1952 (USA) Elsı atomerımő: 1954 (Szovjetunió) Ma: a villamosenergia-termelés ~16%-a atomerımőben.

1. ábra. A világ primerenergia-felhasználása a 20. században ⇓ Hatalmas növekedés, de azon belül igen nagy régiónkénti egyenlıtlenség Növekedés kb. 20-szoros



1 / 21




1 / 22


2. ábra. Összes energiafogyasztás



3. ábra. A villamosenergia-termelés regionális megoszlása

1 / 23



1 / 24



4. ábra. A világ energiafelhasználásának megoszlása energiahordozónként 5. ábra. A villamosenergia-termelés üzemanyag szerinti megoszlása



1 / 25

2.4. A primerenergia-források régiónkénti megoszlása

Szén

ÉszakAmerika 10%

Afrika 3% Ázsia, Ausztrália 38%



2.4. A primerenergia-források régiónkénti megoszlása - 2

Kıolaj

Dél- és KözépAmerika 1%

NyugatEurópa 2%

Ázsia, Ausztrália 4%

Dél- és KözépAmerika 8%

Afrika 6% FÁK és KeletKözépEurópa 6%

NyugatEurópa 3% FÁK és KeletEurópa 45%

Közel-Kelet 0%

1 / 26

ÉszakAmerika 9%

Közel-Kelet 65%

7. ábra. A világ mőrevaló kıolajvagyonának régiónkénti megoszlása 6. ábra. A világ mőrevaló szénvagyonának régiónkénti megoszlása Fenntartható fejlıdés és atomenergia


1 / 27



1 / 28


Földgáz

ÉszakAm erika 6%

Dél- és KözépAm erika 4%


Urán

NyugatEurópa 4%

NyugatEurópa 4%

Dél-Amerika 5%

FÁK és KeletEurópa 40%

Afrika 7%

Ázsia 4%

FÁK és KeletEurópa 26%

Ausztrália 17%

Ázsia, Ausztrália 7%

Közel-Kelet 32%

9. ábra. A világ mőrevaló uránvagyonának régiónkénti megoszlása

8. ábra. A világ mőrevaló földgázvagyonának régiónkénti megoszlása



1 / 29



⇓ A felhasználás és a primerenergia-források régiónkénti eloszlása nagyon különbözı ⇓ Feszültségek (a 20. század öröksége): Importfüggıség Ellátásbiztonság csökkenése Nemzetközi konfliktusok


Afrika 24%

ÉszakAmerika 20%


1 / 31


1 / 30

Fıbb ellenırzı kérdések 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

A technikai fejlıdés pozitív hatásai A technikai fejlıdés negatív hatásai A technikai fejlıdés hatásainak csoportosítása térbeli kiterjedésük alapján A technika hatásainak térbeli kiterjedése a 19.-20. század elıtt A technika hatásainak térbeli kiterjedése ma A természet és az ember kapcsolata régebben és ma A világ népessége Krisztus születésekor, 1000-ben, 1800 körül, 1900-ban, 1950-ben, 2000-ben 8. A világ népességének évenkénti növekedése ma 9. A demográfiai forradalom régiónkénti megoszlása 10. A gazdaság növekedésének jellemzıi az utóbbi 100 évben 11. A globális gazdasági egyenlıtlenségek fı jellemzıi ma (számokkal is alátámasztva) 12. Az ökológiai problémákból adódó fıbb globális veszélyek 13. A társadalmi problémák okozta fıbb globális veszélyek 14. A 20. század hagyatéka 21. század számára a globális veszélyek szempontjából 15. A fenntartható fejlıdés fogalmának felismeréséhez vezetı nemzetközi törekvések fıbb állomásai 16. A fenntartható fejlıdés klasszikus definíciója 17. A fenntartható fejlıdés dimenziói Fenntartható fejlıdés és atomenergia


1 / 32

18. A fenntartható fejlıdés és a fenntartható növekedés közötti reláció 19. Mik a primer energiahordozók? 20. Mik a szekunder energiahordozók? 21. Fontosabb energiaátalakító mővek 22. Energiafogyasztók szektorai 23. Energiaátalakítási hatásfok 24. Energiahatékonyság és energiaigényesség 25. Az energetika és a környezet kapcsolatának jellege 26. A fıbb kereskedelmi energiarendszerek hozzájárulása környezet szennyezéshez 27. Az emberi és az állati erı (energia) felhasználásának alakulása a történelem folyamán 28. A fa, a szél és a vízenergia felhasználásának alakulása a történelem folyamán 29. A fosszilis energiahordozók (szén, kıolaj, földgáz) felhasználásnak alakulása a történelem folyamán 30. A nap- és az atomenergia alkalmazásának alakulása 31. A villamos energia felhasználás alakulása a történelem folyamán 32. A primerenergia-felhasználás alakulása a 20. században 33. Az összes energiafogyasztás regionális megoszlásának alakulása a 20. század utolsó negyedében 34. A villamosenergia-termelés regionális megoszlásának alakulása a 20. század utolsó negyedében Fenntartható fejlıdés és atomenergia


1 / 33

35. A világ energiafelhasználásának primerenergia-hordozók szerinti megoszlása a 20. század utolsó szakaszában 36. A világ villamosenergia-termelésének üzemanyag szerinti megoszlása a 20. század utolsó szakaszában 37. A világ mőrevaló szénvagyonának régiónkénti megoszlása 38. A világ mőrevaló kıolajvagyonának régiónkénti megoszlása 39. A világ mőrevaló földgázvagyonának régiónkénti megoszlása 40. A világ mőrevaló uránvagyonának régiónkénti megoszlása 41. A primerenergia-hordozók forrásainak egyenlıtlen regionális megoszlásából adódó fıbb feszültségek



1 / 34

Tartalom FENNTARTHATÓ FEJLİDÉS ÉS ATOMENERGIA. 1. elıadás. Fenntartható fejlıdés és atomenergia. általános kérdései. Dr. Csom Gyula professor emeritus

Recommend Documents