Az alternatív energiahordozók és felhasználásuk. Hagyományos energiahordozók és környezetszennyezés ● Fosszilis tüzelőanyagok (szén, gáz, kőolaj) ● A.

Az előadások a következő témára: "Az alternatív energiahordozók és felhasználásuk. Hagyományos energiahordozók és környezetszennyezés ● Fosszilis tüzelőanyagok (szén, gáz, kőolaj) ● A."— Előadás másolata:

1 Az alternatív energiahordozók és felhasználásuk

2 Hagyományos energiahordozók és környezetszennyezés ● Fosszilis tüzelőanyagok (szén, gáz, kőolaj) ● A fosszilis tüzelőanyagok elégetésével legkönnyebb energiát nyerni (áramtermelés, közlekedés, fűtés) ● Problémák: fejlődéssel növekvő energiaigény, véges készletek, környezetszennyező égéstermékek, melyek megváltoztatják a Föld klímáját ● Ezen égető problémák megoldást sürgetnek: alternatív energiahordozók

3 Néhány elrettentő adat a fosszilis tüzelőanyag felhasználásról ● A világon évente 5 milliárd tonna szenet bányásznak, ami 170 évig elég a jelenlegi fogyasztás mellett ● A szén elégetésével szén-dioxid, kén-dioxid, nitrogén-oxidok és korom jut a levegőbe, ami üvegházhatást, savas esőt és légúti megbetegedéseket okozhatnak ● Szén elégetésével évente 100 millió tonna kén- dioxid kerül a levegőbe ● A kőolaj részesedése a világ energiafelhasználásában 40%, a közlekedésben több, mint 90% ● Kőolajból kb. 200 évi készlet van a jelenlegi felhasználást alapul véve

4 Új energiarendszer születőben ● Fejlettebb eszközök, hatékonyabb energiafelhasználással ● A nagyobb hatékonyság nem elég, változtatni kell az energiafelhasználás arányán a megújuló, alternatív energiaforrások javára ● Támogatni kell az ilyen irányú kutatásokat, mert hosszútávon kifizetődik ● Tudatos politikai szintű energiagazdálkodási összefogás szükséges

5 Atomenergia ● Az atomerőművek a világ villamosenergia- termelésének 17%-át adják, hazánkban ez 40% ● kb. 12500-szor több energia nyerhető ugyanakkora tömegű uránból, mint olajból, üvegház-gáz kibocsátás nélkül ● Működés során rádioaktív hulladék keletkezik, amit el kell helyezni, szigorú biztonsági előírások mellett lehet energiát termelni

6 Fúziós energiatermelés ● Hosszútávú megoldás lenne hidrogén atomok fúziójával energiát termelni, égéstermék hélium ● Környezetbarát, nagy energiafelszabadulás fúzió során, nincs szennyezőanyag ● Technikai akadályok egyelőre, többletenergiát nem nagyon termelő kísérleti reaktorokat sikerült építeni ezidáig

7 Megújuló energiahordozók ● Szélenergia, másodlagos napenergia, gondok: nem folyamatos, tárolni kell ● Biomassza, mezőgazdasági állati, növényi eredetű anyagokból tüzelőanyag előállítása, hátránya: szén-dioxid keletkezik elégetésekor ● Napenergia, biztonságos, nem szennyezi a környezetet, ingyen áll rendelkezésre, hátránya: drága beruházással termelhető vele energia egyelőre ● Energiatakarékosság alakukása Európában:

8 Tüzelőanyag-cellák ● Tüzelőanyag-cellák: hidrogénből és oxigénből elektorkémiai úton elektromos áramot állítanak elő jó hatásfokkal és olcsón ● Környezetet nem szennyezik, végtermék: víz ● Eredete: 1839-ben William Robert Groove angol fizikus megfigyelte a „fordított” elektrolízist (durranógáz-elem) ● 1930-as években F. T. Bacon továbbfejlesztette a tüzelőanyag-cellák elméletét ● Ezután a NASA tüzelőanyag-cellát fejleszt az amerikai hadseregnek, 1965-re elkészül az első 5KW- os cella ● Manapság világszerte kutatják (Amerika, Európa, Japán és a világ egyéb részein)

9 Tüzelőanyag-cellák a gyakorlatban ● Alacsony hőmérsékleten (50-80 °C fokon) üzemelő cellák ● Sok be és kikapcsolást elviselnek, ez előnyös pl. gépjárműveknél ● Magas hőmérsékleten (600-1000 °C fokon) üzemelő cellák ● Inkább erőművekben használt, járulékos hőtermelés, melyet fűtésre is lehet használni

10 Néhány fontosabb tüzelőanyag-cella típus ● Foszforsavas: jelenleg a leggyakrabban használt típus, 200 °C fokos üzemi hőmérséklet, nagyobb energiaigényt is ki tud elégíteni, a keletkező hőt fűtésre is lehet használni (hatásfok >80% ilyenkor), pl. lakások, irodaépületek, kórházak, buszok áramellátására ● Karbonátolvadékos: nagy hőmérsékletű, helyhez kötött, nagy és folyamatos energiafelhasználásra tervezett áram és hőforrások, üzemanyaga metán, anód nikkel, katód nikkel-oxid, hatásfoka hőfelhasználással együtt >85% ● Szilárdoxidos: tüzelőanyaga metán, nagy teljesítménysűrűség (köbméterenként 240KW), hatásfoka 45%, 1000 °C fokos üzemi hőmérséklet, kifejezetten ipari cella ● Már számos autógyártó cég üzemeltet tüzelőanyag-cellás autókat és buszokat

11 Napelemek ● A napelemek olyan félvezető eszközök, melyek fényenergiát közvetlenül villamos energiává alakítják ● Napelemek alkalmasak lakóházak, tanyák áramellátására, számológépek, órák, játékok, rádiók, televíziók működtetésére, ma már napenergiával járműveket is üzemeltetnek, autók, motorcsónakok, stb. Célszerű napenergiával hidrogént előállítani így tárolni a termelt energiát, amit később pl. tüzelőanyag- cellában lehet hasznosítani ● Ma már naperőművekben MW nagyságrendű energiát állítanak elő

12 Ami még kimaradt ● Napkollektorok: a Nap hőenergiáját hasznosító eszköz, pl. melegvíz termelésre, kisegítő fűtésre használható ● Geotermikus energia: A Földmag belső hőjét kinyerő eszköz, tulajdonképpen egy hőszivattyúról van szó, fűtésre használható ● Stb...

13 Köszönöm a figyelmet!