Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

A VÍZGAZDÁLKODÁS ÉS MITIGÁCIÓ SZEREPE A KLÍMAVÁLTOZÁS KEZELÉSÉBEN Prof. Dr. Molnár Sándor Matematikai és Informatikai Intézet Gépészmérnöki Kar Szent István.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "A VÍZGAZDÁLKODÁS ÉS MITIGÁCIÓ SZEREPE A KLÍMAVÁLTOZÁS KEZELÉSÉBEN Prof. Dr. Molnár Sándor Matematikai és Informatikai Intézet Gépészmérnöki Kar Szent István."— Előadás másolata:

1 A VÍZGAZDÁLKODÁS ÉS MITIGÁCIÓ SZEREPE A KLÍMAVÁLTOZÁS KEZELÉSÉBEN Prof. Dr. Molnár Sándor Matematikai és Informatikai Intézet Gépészmérnöki Kar Szent István Egyetem V. Klímacsúcs – „Jövőnk a víz” szeptember 13.

2 Tartalom Globális kihívások Vízgazdálkodás és mitigáció kapcsolata Lehetőségek és veszélyek Következtetések

3 Vízforrások és klímaváltozási sérülékenység Fosszilis energiahordozók és víz: bonyolult kapcsolatrendszer a klímaváltozással Klímaváltozás egyik fontos hatása: a hidrológiai ciklus megváltozása: –csapadékmennyiség és rendszeresség, –hótakaró, gleccserek eltűnése, –fokozott sarkköri jégsapkaolvadás, – árvíz és aszály kockázatának egyidejű növekedése, stb. (IPCC 2007)  számos tényező, melyek a vízigény növekedése és a vízhiány kialakulása irányába hatnak Lokális vízforrások veszélyeztetett megújulása (pl. gleccserek, vagy rendszeres áradások hiányában), csökkenő talajvízpótlás: egyfajta lokális „peak water”

4 Csökkenő vízkészletek Fosszilis energiahordozók: valós korlátok (kimerülés), alternatív energiaforrásokat kell kifejleszteni (VER, szállítás, üzemanyagok, kenőanyagok, műanyaggyártás, gyógyszeripar, vegyipar) Vízkészletek, víztartalékok: a víznek NINCS alternatívája Regionális problémák: elérhető és kinyerhető vízkészletek hiányában élelmiszerellátási problémák, élelmiszerimporttól való függés Korlátolt vízkészletek: hatékonyabb felhasználás, tudatos vízgazdálkodás, víz termelékenységének növelése, esetleges alternatívák –Lovins: energiafelhasználás kíméletes módja (Lovins 1970, soft path), az energia helyett annak felhasználása a fontos (utazás, fény, fűtés)  veszteségek csökkentése, hatékonyság növelése, megújulók, decentralizált termelés, stb. –Gleick: vízfelhasználás kíméletes módja (Gleick 2002, 2003; Wolff and Gleick 2002; Brooks 2005), átfogó vízgazdálkodási megközelítés, tervezés, felhasználás melynek során a teljes produktivitás megnövelhető, okos közgazdasági megoldásokkal bátorítva a hatékonyságot és méltányos felhasználást, innovatív technológiákat alkalmazva, közösségi részvételt elősegítve, stb.

5 Lépések a vízhiány mitigációjára Növekvő vízigény (szolgáltatás szint) — kielégíthető extenzív formában is (új környezetterhelő infrastruktúra, vezetékek, gátak) vagy fenntartható, integrált, hatékony módon – egyfajta mitigációs lépéssorozat 1. Az emberi vízigény kielégítésének vizsgálata, és hatékony biztosítása. 2. Az ökológiai vízigény biztosítása. A megfelelő természetes vízmennyiség pótlása, biztosítása. 3. A vízminőség igényhez való igazítása: csapadékvíz, csurgalékvíz, kezelt szennyvíz felhasználása pl. öntözésre, ipari célokra. 4. Az infrastruktúra igényekhez való skálázása: lehetőség szerint decentralizált, kisebb egységekben is gondolkozva. 5. A vízzel kapcsolatos döntésekbe a közvélemény bevonása. Víztudatosság, takarékossági tanácsok, felhasználó-vízmű interakció, transzparencia és közösségi hatáskör/felelősség. 6. Közgazdasági eszközök, „vízgazdaságtan”, hatékony felhasználás és igazágos elosztás.

6 Globális vízkészletkimerülési ütem (10 -3 km 3 /év) Forrás: American Geophysical Union

7 Globális vízfogyasztási előrejelzés (régiónként, km 3 /év) Globális Európa Észak-Amerika Dél-Amerika Afrika Ázsia Ausztrália,Óce- ánia forrás:

8 Ivóvízhozzáférés nélküli populációk forrás: The Biennial Report on Freshwater Resources, Gleick, 1998 Nincs adat forrás:

9 Szektoronkénti vízfelhasználás és háztartások vízfelhasználása forrás:

10 Ivóvízhozzáférés felzárkozó országokban régiónként Globális Óceánia Nyugat-Ázsia Délkelet-Ázsia Dél-Ázsia Kelet-Ázsia Latin-Amerika Szubszaharai-Afrika Észak-Afrika Teljes VidékiVárosi népesség %-a Forrás: The Millennium Development Goals, ENSZ, 2010

11 Vízfelhasználás és klímaváltozás Víz: alapvető és nehezen pótolható, egyáltalán nem helyettesíthető erőforrásunk, létfeltétel Klímaváltozási sérülékenység: ivóvízkészletek, mezőgazdasági termelés, erdőterületek –Közvetett és közvetlen klimatológiai hatások (nyelők csökkenése) Fosszilis energiahordozók felhasználása Víz mint megújuló energiaforrás

12 Fosszilis energiahordozók és kapcsolódó vízfelhasználás A globális vízfelhasználás 22%-as kötődik ipari folyamatokhoz (ideértve: bányászat, kitermelés, villamosenergiatermelést is) Becslés: 2006-ban 13 mrd m 3 vízfogyasztás az olajkitermelés során (Maheu 2009)

13 Vízfelhasználás és fosszilis energiahordozók kitermelése és feldolgozása közti kapcsolat FolyamatHatás a vízminőségre Hatás a vízmennyiségre Kihozatal és termelés Olaj-, és gázlelőhelyek feltárásaHatás a talajvíz minőségére Felhasználás fúrásra, repesztésre Olaj-, és gázkitermelésA kitermelt víz a felszíni és talajvizekre Nagymennyiségű kitermelt, szennyezett víz Szén-, és uránércbányászatSzivattyúzás, vízlkivezetés hatása a felszíni és talajvizekre Nagymennyiségű csurgalékvíz, stb. Finomítás és feldolgozás OlajfinomításVégfelhasználás hatása a vízminőésgre Az olaj és gáz feldolgozásának vízigénye Bioüzemanyagok, etanolFinomítói szennyvízkezelés A finomítói és a termelés soráni vízigény Szintetikus üzemanyagokSzennyvízkezelésSzintézis és gőzkezelés vízigénye Forrás: US DOE, 2006

14 Egyes energiahordozók vízigénye (logaritmikus skálán) Forrás: Spang, CWEE, 2012

15 Globális vízfogyasztás energiatermelés céljából (M m 3 ) Forrás: Spang, CWEE, 2012

16 Nem vízenergiaalapú energetikai célú egy főre jutó vízfogyasztás (m 3 /fő) Fosszilis tüzelőanyagok Nukleáris üzemanyag Bioüzemanyagok Villamos energia (víz nélkül) Katar Emirátusok Norvégia Egyenítői Guinea Szaúd-Arábia Líbia Oman Bahrein USA Jamaica Kanada Izland Gabon Kazahsztán Ausztrália Azerbajdzsán Venezuela Ororszország Angola Szingapúr Franciaország Irak Észtország Hollandia Irán

17 1 MWh-ra jutó teljes vízfogyasztás (m 3 /MWh) Napi energiatermelésre (USA) jutó vízfogyasztás (M m 3 ) Napenergia Szélenergia Földgáz111 Szén222 Nukleáris energia Olaj444 Vízenergia68748 Bioüzemanyagok (első gen.) forrás:

18 Egyes iparágak relatív „vízlábnyoma” Nyersanyag -termelés BeszállítókTermelésTermékciklus / ártalmatlanítás Háztartási eszközök ⃝⃝ Hi-tech elektronika  Italok ⃝⃝  Ételek ⃝⃝ Gyógyszerek  Faipar ⃝  Fémipar/ bányászat  Energiatermelés   Felszíni és természetes vízhasználat  Bioszféra vizeinek használata ⃝ Szennyvíz forrás:

19 Elemzések fosszilis energiahordozók által okozott vízterhelésekre HelyszínFolyamatHatásokForrás Orissa, IndiaSzénbányászat és feldolgozás Ivóvízszennyezés (fluor, mangán, nikkel, szulfátok), ivóvízkészletek csökkenése Murthy, Patra, 2006 USA, Appalahce-hg. Szénbányászat és feldolgozás Ivóvízszennyezés (fekete, rossz szagú), hirtelen árvizek Murdoch, 2009, Stout, Papillo, 2004 EcuadorOlajtermelésNyersolajkiömlés, szennyezőanyagkiszabadulás (70 M m3), felszíni halászat, édesvízforrások Juhász et al, 2009 Niger-deltaOlajtermelésFolyók, források szennyeződése az olajszennyeződés miatt (kitermelés, kanalizáció, felhozatal), halpusztulás, ivóvízszennyezés CEHRD, 2008 Alberta, CAKátrányhomok- kitermelés Vízfolyások szennyeződése, Athabasca-folyó, többgyűrűs aromás vegyületek, kadmium, réz, ólom, higany, stb. Reuter et al., 2010 USA (több helyszínen) Földgáz hidrokrakkolása Ivóvízforrások szennyezés, benzénnel, metánnal, magas radioaktivitású szennyvízkibocsátás EPA 2011, Lustgarten 2008, Urbina 2011 forrás:

20 A mitigáció eszköztára és a globális kihívások

21 Mit értünk mitigáción? Intézkedéseket... amelyek csökkenthetik az atmoszferikus üvegházgáz- kibocsátásunkat és ezáltal középtávon a légköri koncentrációt – tevékenységi szint változtatása, hatékonyság növelése (takarékosság, modernizálás), megújuló-alapú energiatermelés, szállítás és közlekedés, településszervezés, stb. –Vezetési szabályok, fogyasztási magatartás megváltoztatása késleltetik az üvegházgázok várható klimatikus hatását –Földfelszíni széntárolás növelése (nyelők, erdősítés) A mitigációs intézkedések lehetséges területei: Energiaszektor (VER, közlekedés, távfűtés, ipar) Más, nem energiafelhasználásra alapuló szektorok Erdőgazdálkodás, mezőgazdaság, hulladékgazdálkodás.

22 Miért szükséges a mitigációval foglalkoznunk? Lehetséges a klímaváltozás hatásainak enyhítése: műszakilag és gazdaságilag kivitelezhető az a kibocsátáscsökkentés, amellyel a globális hőmérséklet növekedését 2 Celsius fok alatt lehet tartani. Óvatosság elve: bár a klímaváltozás hatásmechanizmusa, az antropogén hatás mértéke vitatott, de mégis kötelesség a jövő generációk miatt is megtenni a lehetséges mértékben mindent Energiafogyasztásunkkal és erőforrásainkkal kapcsolatos intézkedések: kettős (hármas) előnyök a megtakarított energia, az elkerült ÜHG-kibocsátások, és a csökkenő importfüggőség és politikai-gazdasági kiszolgáltottság révén

23 Új intézkedések és politikai lépések nélkül az ÜHG- koncentráció és a globális hőmérséklet gyors emelkedése várható Ppm CO2 eq. ÜHG-koncentráció Hőmérséklet-növekedés

24 GDP-ben mért költségek a mitigációs intézkedések megvalósítása esetén

25 Kibocsátás implicit ára (szintentartáshoz szükséges ár) Forrás: OECD, Linkage-modell

26 A mitigációs vizsgálatok fő céljai A nemzeti fejlesztési terveknek megfelelő technológiák és eljárások költségeinek és hasznainak vizsgálata Adott intézkedések rangsorolása a társadalmi-gazdasági költségek alapján Forgatókönyvek kialakításán keresztül azon szakpolitikák és programok azonosítása, amelyek az ország adottságaihoz leginkább illeszkednek Adott csökkentést optimális költséggel megvalósító intézkedéscsomag kialakítása, vagy adott ráfordítás mellett megvalósítható maximális kibocsátáscsökkenés meghatározása

27 Globális kihívások Növekvő energiaigény – erős fosszilisenergia- függőséggel társul – inputoldali korlát CO 2 kibocsátások a fosszilis tüzelőanyagokból – outputoldali korlát Nemzetközi egyezmények – elégségesek lesznek? Kína & feltörekvő gazdaságok – erősődő jövőbeli verseny az energiaforrásokért (erőforrásokért)

28 Jövőképek az energiában- Nemzetközi Energiaügynökség (IEA) forgatókönyvei Új szakpolitikák forgatókönyve 450 ppm forgatókönyve (koncentráció vs. stabilizáció) –Hőmérsékletnövekedés 2 o C maximalizálása –A Koppenhágai Egyezmény szigorú betartását feltételezi, és utána jóval keményebb lépéseket (bizonytalanság mind a mennyiségben, mind a költségekben) Jelenlegi status quo forgatókönyve

29 A globális energiafelhasználás gyors dekarbonizációja szükséges a 2°C korláthoz Az es periódus csökkenésének kétszeresét kellene között elérni, között pedig majdnem négyszeresét Átlagos éves CO 2 intenzitáscsökkenés a 450-es forgatókönyvben 4x-es csökkenési ütem Forrás: IEA, 2010

30 A 450-es szcenárió megvalósulásának országok/régiók szerinti feltételei Globális energiaigény növekedése: +0.7%/év USA: 17%-os csökkenés a 2005-ös ÜHG-kibocsátásokhoz képest Japán: 25%-os csökkenés az 1990-es ÜHG-kiobácsátási szinthez képest EU: 30%-os csökkenés az 1990-es szinthez képest Oroszország: 25%-os csökkenés az 1990-es szinthez képest Kína: 45% csökkenés a 2005-ös szinthez képest, 15%-os megújuló és/vagy nukleáris részarány India: 25%-os csökkenés a 2005-ös szinthez képest Brazília: 39%-os csökkenés az alapvonalbeli forgatókönyvhöz képest

31 Globális előrejelzett energiaigény energiahordozók és forgatókönyvek szerint (Mtoe) Múltbeli adatok Jelenlegi szakpolitikák Új szakpolitikák450-es forgatókönyv Szén Olaj Gáz Nukleáris Vízenergia Biomassza és hulladék Megújulók, egyéb Összesen Forrás: IEA, 2010

32

33 Következtetések Energia és víz kapcsolata fontos kutatási terület lett. Víztermelés és szállítás energiaköltsége, energiahordozók kitermelésének és az áramtermelés vízigénye. Fosszilis energiahordozók jelentős vízfelhasználással és vízterheléssel járnak: –Kevés információ a fosszilisok felhasználásának vízminőségre gyakorolt hatásáról – számos szennyező vegyianyag. –Nincs megbízható becslés, de nagyjából évi mrd m3 ivóvíz felhasználása fosszilis energiahordozók termelésére, változó szennyező hatással. –Feldolgozás, finomítás szintén jelentős szennyező. –Nemkonvencionális szénhidrogének problémája. Globális szinten a legjelentősebb hatás a (főleg a fosszilis energiahordozók felhasználásából származtatható) klímaváltozásból ered: vízminőség és vízmennyiség szélsőséges változása várható (árvizek, sivatagosodás). További kutatások szükségesek a hatások feltérképezésére.

34 Köszönöm a figyelmet!


Letölteni ppt "A VÍZGAZDÁLKODÁS ÉS MITIGÁCIÓ SZEREPE A KLÍMAVÁLTOZÁS KEZELÉSÉBEN Prof. Dr. Molnár Sándor Matematikai és Informatikai Intézet Gépészmérnöki Kar Szent István."

Hasonló előadás


Google Hirdetések