2. Az energetika környezeti kibocsátásai DR. ŐSZ JÁNOS ÁBRASOROZATA

Az energetika környezeti kibocsátásai A fosszilis energetika –a légkörbe a füstgázzal különböző gázokat és szilárd anyagot, pernyét, –a vízbe szuszpendált és oldott anyagokat, –a talajba szilárd égéstermékeket (meddő, zagy) bocsát ki, –egyéb környezetszennyezést (zaj, elektromágnese sugárzás, rezgések) is tulajdonítanak neki. A fisszilis energetika a légkörbe, vízbe és talajba radioaktív szennyező anyagokat bocsáthat ki. Az energetika kibocsátásainak hatásai: –globális (üvegházhatás, ózonvékonyodás), –lokális (biológiai sokféleség csökkenése, szennyezőanyagok és a radioaktív sugárzás lokális egészségügyi hatásai). Minden energiahordozónál a teljes vertikumot kell elemezni, összevetni! DR. ŐSZ JÁNOS ÁBRASOROZATA

Üvegházhatású gázok (ÜHG) Az energetika a szén-dioxiddal (CO 2 ), a fosszilis tüzelőanyagok égéstermékével, valamint a kén-hexafluoriddal a transzformátorok SF6 anyagával szennyezi a légkört. A metán (CH 4 ), di-nitrogén-oxid (N 2 O), fluorozott szénhidrogének (HFC-k) és perfluor karbonátok (PFC-k) egyéb területekről származó ÜHG-k. Azokban a városokban, ahol jelentős a lakosság (télen a fűtés), egész évben a gépkocsiforgalom, ott koncentrálódik CO 2 és az egyéb káros anyagok kibocsátása. A NASA közötti műholdas mérési adatai szerint „a földi atmoszféra kevesebb hőt tart benn, és sokkal többet enged ki, mint amennyit az éghajlat változási számítógépes modellek mutatnak.” DR. ŐSZ JÁNOS ÁBRASOROZATA

Tüzelőanyagok fajlagos CO 2 -kibocsátása „Tiszta”tü-ReakcióegyenletMérlegKibocsátá s zelőanyagMoláris [g/mol] Tömeg [kg][tCO 2 /GJ ü ] SzénC+O 2 =CO 2 +q ü 12+32= 44+q ü 1+2,66= =3,66+33,8 MJ 0,108 Benzin (oktán) 2C 8 H O 2 =16CO 2 +18H 2 O+q ü = = q ü 1+3,51= 3,09+1,42+48,8 MJ 0,063 Metán (földgáz) CH 4 +2O 2 =CO 2 +2H 2 O+q ü 16+64= =44+36+q ü 1+4= 2,75+2,25+49,5MJ 0,055 Biomassza (glükóz) C 6 H 12 O 6 +6O 2 =6CO 2 +6H 2 O+q ü = = q ü 1+1,07= 1,47+0,6+18 MJ 0,082 Hidrogén2H 2 +O 2 =2H 2 O+q ü =4+32=36+q ü 1+8=9+119,6 MJ0,0 DR. ŐSZ JÁNOS ÁBRASOROZATA

Hőerőművekben termelt villamos energia fajlagos CO 2 -kibocsátása HőerőműA villamosenergia- termelés hatásfoka [%] Fajlagos tüzelőhő- felhasználás [GJ/MWh e ] Fajlagos kibocsátás [t CO 2 /MWh e ] Széntüzelésű gőzerőmű ,4-8,61,56-0,93 Fűtőolaj-tüzelésű gőzerőmű ,9-10,01,02-0,79 Földgáztüzelésű gázturbina ,4-9,50,9-0,52 Földgáztüzelésű gázmotor ,3-8,60,62-0,47 Földgáztüzelésű gőzerőmű ,20,66-0,45 Földgáztüzelésű kombinált gáz-gőz erőmű ,5-6,20,41-0,34 DR. ŐSZ JÁNOS ÁBRASOROZATA

Szén-dioxid hatása Globális széndioxid-kibocsátás (folytonos) és koncentráció (szaggatott) A föld átlagos hőmérsékletének változása (vastag: porkoncentráció figyelembe vétele nélkül) DR. ŐSZ JÁNOS ÁBRASOROZATA

Lokális környezetszennyezés A kén- és nitrogén-oxidok a füstgázzal kerülnek a környezetbe, károsítják az emberi egészséget, és hozzájárulnak a talaj, az erdők és a felszíni vizek savasodásához, ezért regionális környezetszennyezést okozhatnak. A kénoxidok kibocsátása a tüzelőanyag kéntartalmától függ (közelítőleg 2 kg SO 2 füstgáz 1 kg S tüzelőanyagból), ezért (1-3) % kéntartalmú szénnél 2-5 g SO 2 /MJ ü, míg (2-4) % kéntartalmú gudronnál 1-2 g SO 2 /MJ ü. A probléma a füstgáz kéntelenítésével, többletköltséggel megoldott. A nitrogén-oxidok a tüzelés során, a levegő nitrogénjéből 1100 o C hőmérséklet felett keletkeznek, és a füstgáz NO x koncentrációját korlátozzák (<30 mg/Nm 3 ). Az NO x -kibocsátást csökkentő, szintén többletköltséggel járó megoldások: –DeNOx berendezés, –NOx-szegény égők, vízbefecskendezés (földgáz-tüzelésű gázturbinák), –katalizátoros motorok, –fluid-tüzelésű kazánok (t<900 o C). A természeti víz savas (pH≈5,5) az oldott CO 2 miatt, a vizek további, SO x és NO x miatti savasodását (pH<5) tekintjük károsnak. DR. ŐSZ JÁNOS ÁBRASOROZATA

Radioaktív hulladékok Az atomerőművek folyékony és légnemű radioaktív kibocsátásait szigorú határértékekkel korlátozzák. A kisaktivitású (folyékony: a<10 6 Bq/kg, szilárd: D<0,3 mGy/h) és közepes (folyékony: a= Bq/kg, szilárd: D=0,3-10 mGy/h) aktivitású folyékony (cementtel MOWA), bitumennel megszilárdítva) és szilárd hulladékokat hordókba, s a hordókat radioaktív hulladéktárolókban (Bátaapáti) helyezik el. A nagyaktivitású (folyékony: >10 10 Bq/kg, szilárd: D>10 mGy/h) hulladékok (fűtőelemek és hulladékai) várt, év múlva kereskedelmi megoldássá váló technológiája a fűtőelemek transzmutációja: célzott besugárzással a hosszú felezési idejű, nagy aktivitású izotópok rövid felezésű idejű vagy inaktív izotópokká alakítása. DR. ŐSZ JÁNOS ÁBRASOROZATA