Az emberiség egyik sorskérdése: az energia Kiss Ádám Atomfizikai Tanszék 2006. december 11.

Az előadások a következő témára: "Az emberiség egyik sorskérdése: az energia Kiss Ádám Atomfizikai Tanszék 2006. december 11."— Előadás másolata:

1 Az emberiség egyik sorskérdése: az energia Kiss Ádám Atomfizikai Tanszék 2006. december 11.

2 Az előadás célja: 1.megmutatni az energiafogyasz- tás szerepét a társadalom alaku- lásában, 2.bemutatni a jelenlegi rendsze- rek tarthatatlanságát és veszélyeit, 3.körvonalazni a jövő kihívásait

3 Az energia: a fizika vezette be. Energetika nem fizika, de a fizikához áll a legközelebb A tágabb értelemben vett energia- és tömegmegmaradás a mai fizika egyik legfontosabb bizonyított alaptörvénye.

4 Energia-egységek a fizikából: Alapegység: Joule; 1 J = 1N. 1m 1 kWh = 3.6 MJ; 1 Kal = 4.19 kJ Teljesítmény: Watt; 1 W = 1 J/1s Nagyságrendek: Mega (10 6 ), Giga (10 9 ), Tera (10 12 ), Peta (10 15 ), Exa (10 18 )

5 Információstárs. (USA, XXI. szd.) 42293381297120 1. Az energiafogyasztás és a civilizáció Egység: MJ/fő/nap élelem (ember+ állatok) háztartás, kereske- delem ipar, mező- gazdaság szállítás, híradás x Vadásztár. (8000 B.C.) 8.41 Földművelő társ. (3000 B.C.) 1382.5 Középkor (XV.-XVI. szd.) 255029413 Ipari társad. (Anglia, 1900) 291341005938

6 Aki gazdagabb, az több energiát fogyasztott! 1970: mindenütt olcsó energia

7 Három évtizeddel később, 2002-ben Jelentős eltolódások az erőviszonyokban

8 Ugyanezen az adatokkal: US-hez képest A különböző kultúrák: kül. válaszok

9 Hatékonyság: döntő szempont Gyors változások elképzelhetetlenek

10 Az energiaigény folytonosan nőtt! Mindenki tudja: csökkenteni kell!

11 Nő a népesség → nő az energiafogy. Miért nő az energiafogyasztás?

12

13 Mai világpolitikai feszültségek forrása

14 Indiában is jelentős fejlődés indult!

15 A Föld országainak mai energia- fogyasztása ~ 471 exajoule/év (2004) (14.9 TW) 1 MJ ára ~ 2 c → 10 4 mrd $/év → 10 9 $/óra Ez a világ legnagyobb egycélú üzlete!

16 El. energia → nő a jelentősége A felett országoknál egyértelmű

17 GDP általában az el. energiával nő

18 EU fényei nem egyszerre gyúlnak ki

19 A fejlett régiók kirajzolódnak Pár órával később

20 Az éjszaka fényei: ürmontázs

21 Fosszilisból: 85.6% (néhány száza- lékra immár 70 éve!) 2. A jelenlegi helyzet

22 Energiatartalékok: főleg fosszilis számít (~85 %) Problémák:  tudományos bizonytalanság  technológiai hatások  politikai bizonytalanság Ma azt hisszük: kettes-hármas faktoron belül jó becslések!

23 Olaj: 39.1% (fejlett világ: 42%)

24 Földgáz: 22.8%

25 Egy másik becslés: hasonló eredmény

26 Szén van, csak kibányászni, szállítani és elégetni nehezen tudjuk

27 Fosszilisok: hosszú távon nem számolhatunk velük Korlátos készletek Gazdasági és politikai függés Drámai hatásuk a környezetre Meg kell találni a kiváltásuk le- hetőségét! Kiindulás: a jövő elképzelése

28 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?

29 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

30 Egy becslés: IAEA 2005

31 Lehetséges válaszok az energetika kihívásaira (ezek kombinációja): energiatakarékosság megújuló energiák felhasználása nukleáris energia alkalmazása Mindegyik út igen nehéz, a tudo- mány alkalmazására és mélyreható változásokra van szükség!

32 A takarékosság lehetőségei társadalmilag és gazdaságilag korlátosak A takarékosság elvi vázlata:

33 Energiatakarékosság: szinte mindenütt lehetséges! beruházás-igényes társadalmi fogadókészség Elemzések eredménye: a felhasználás lényegesen nem csökkenhet.

34 Energia megújuló forrásból: napenergia (közvetlen) napenergia közvetett: -szél, -víz, -biotömeg, -hullámenergia geotermikus energia ár-apály energia

35 Problémák  elvi megvalósítás kérdései (technikai)  gazdasági kérdések (beruházás- igényesség)  társadalmi problémák: technológia-felvevő készség  környezeti, társad., politikai feltételek Jellemző: alacsony energiasűrűség

36 Elemzések következtetése: → a következő évtizedekben az energiaszükséglet legfeljebb ~ 15%-át fedezhetik a megújulók → önmagukban NEM oldják meg az energiaproblémát → a velük kapcsolatos illúziók társadalmilag veszélyesek

37 A hasadásos atomenergia: ez az egyetlen bizonyított nagytechnológia Problémák üzemviteli biztonság baleseti veszélyesség atomfegyverek elterjedése atomhulladékok Társadalmi ellenállás jelentős! Megoldás: biztonságos reaktorok

38 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!