Energia és környezetvédelem

Az előadások a következő témára: "Energia és környezetvédelem"— Előadás másolata:

1 Energia és környezetvédelem
Kiss Endre DMJV Környezetvédelmi Konferenciája 2007. június 6.

2 Technológia és ember Ősember
Népességrobbanás a tyúk, vagy a technológiai fejlődés? Éghajlatváltozás-alkalmazkodás Létrejött-e nagy kultúra kellemes időjárási viszonyok között? Az energiafelhasználás változása

3 Fenntarthatóság A források kiapadnak, ha csak használjuk azokat
Pótolhatók-e a források? Körfolyamatok (oxigén, szén, stb) Újrafelhasználás Energia

4 Energia Újrafelhasználás lehetséges? Hatásfok (1-nél kisebb)
Hova lesz a hulladékhő?

5 Az energia II. A felszabadult energia
Az egyenletbe Q-ként lép be, majd munkaként, illetve hulladék hőként távozik A Termodinamika II. törvénye Nem készíthető olyan gép, amelynek hatásfoka 1 (100%) lenne

6 A felszabadítható energia
gyújtás E Alapállapot (kvázistacionárius egyensúly) Kinyerhető energia Alapállapot (kvázistacionárius? állapot)

7 Energia IV. Qfel W’ Qle

8 Energia hatásfok Nem 100% Nem 80% Sokszor 16%
Szénerőmű-villamos energia-világítás 16% x 70% x 2% ? 0,22% 20MJ-ból 44kJ fény Akkumulátoros gépjármű, Terminátor kontra diesel gépjármű

9 Energiaforrások Fosszilis tüzelőanyagok Atomenergia (maghasadás)
Fúziós energia? Megújuló energiák

10 A globális energiafelhasználás változása
Olaj egyenérték (x millió tonna) II. olaj-válság Atomenergia I. olajválság Hidrogén II. világháború Földgáz I. világháború Olaj Szén

11 Globális energiafelhasználás a jövőben
Olaj egyenérték (x milliárd tonna) Megújuló energiák Atomenergia Földgáz Olaj Szén

12 Energia, széndioxid Több energia, több CO2
Energia = CO2 , NOx, SOx, por, stb

13 Tények I.

14 Tények II.

15 Tények III. alakulása CO2 koncentráció
Fosszilis tüzelőanyag fogyasztás (100 Mt/év) CO2 koncentráció alakulása

16 A CO2 hozzájárulása a globális felmelegedéshez
Egyéb Óceánia NOx M. E. Freon Észak- Amerika 27% Ázsia Dél-Amerika 5% CH4 19% CO2 64% EU 28% Afrika Az üvegházhatású gázok hozzájárulása a globális felmelegedéshez Regionális CO2 kibocsátás mértéke

17 CO2 kibocsátás Magyarországon, Napjaink/Cél
Összes üvegházhatású gázkibocsátás Millió tonna szén-dioxiddal egyenértékű Cél Jelenlegi kibocsátás Történelmi kibocsátás Kyotoi célkitűzés CO2 kibocsátás mennyisége (tonna/év/fő 1995-ben): Magyarország- 7.8, Japán- 9.2, USA- 19.6, UK- 9.7, Világátlag-3.9

18 CO2 kibocsátás Japánban és az Egyesült Államokban, Napjaink/Cél (Célkitűzés: USA-7%, Japán-6%, EU-8%, 2012/1990 a COP-3 Kyotoi Jegyzőkönyv alapján) IPCC : Éghajlatváltozási Kormányközi Testület (alapítva az UNEP & WMO által) UNFCCC : Egyesült Nemzeti Keretrendszer Egyezmény az Éghajlatváltozásért COP :Az UNFCCC részvevőinek konferenciája

19 Kyoto Protocol Széndioxid kereskedelem

20 Fenntartható fejlődés
Avagy mivel járunk 30 év múlva?

21 A fosszilis tüzelőanyagok és ásványok várható „élettartama”
Szén Olaj Földgáz Urán Összesen R [Ttoe] 0.329 0.142 0.131 0.045 0.647 E [Ttoe] 3.42 0.311 0.295 ---- 4.03 P [Gtoe] 2.29 3.15 1.91 0.60 7.95 R / P [év] 144 40 69 75 81 E / P [év] 1493 99 154(?) 507 R:biztos készlet, E: becsült készlet, P: éves termelés

22 A kitermelt olaj mennyiségének változása
x milliárd olajhordó évek Biztos készlet /Éves termelés Biztos készlet Éves termelés 1995

23 A C. Cambell-féle olajcsúcs elmélet (ASPO, 2004)
Kitermelési csúcs 2004 Világ Világ kivéve Perzsa-ö. Perzsa-öböl USA, Kanada Volt Oroszország Nagy-Britannia, Norvégia Éves olajkiermelés (milliárd hordó)

24 Lehetőségek Hidrogén gazdaság Hulladék mint nyersanyag Expanzió?

25 Hidrogén gazdaság A technológia kész Tüzelőanyag cella, villanymotor
Hibrid járművek De miből lesz a hidrogén?

26 Miből lesz a hidrogén? Fosszilis tüzelőanyagból az átalakítással veszteség jár, de az eredő hatásfok jobb mint az erőmű – akkumulátoros autó rendszeré Vízből (erőmű, atomerőmű, szélerőmű) Metánhidrátból Stb.

27 Hidrogén technológia („ára”)
Benzin Hidrogén Ár Ár Költség Költség 0 szint

28 Energia megtakarítás a szállítási szektorban
Még hatékonyabb autók (elmozdulás a kisebb és könnyebb autók felé) Hybrid autók, elektromos autók, üzemanyag cellás autó. Gyújtás-stop mechanizmus A közlekedési dugók csökkentése (vics rendszer stb.) A tömegközlekedés használata Vics =[Intelligens gépjármű vezérlési rendszer]

29 Új energiák fejlesztése
1. Nap és Szélenergia felhasználása az energiatermelésben 2. Biomassza Energia felhasználása az energia és a hőtermelésben (CO2 semleges) 3. Hidrogént alkalmazó tüzelőanyag cella által termelt energia (a jövő ideális energiája) 4. Új & tiszta fosszilis tüzelőanyagok (cél; ultratiszta) 1) Tiszta Szén Technológia: Folyadékosítás, Elgázosítás, IGCC (integrált szénelgázosításos és égetéses ciklusú eljárás), IGFC (integrált szénelgázosításos tüzelőanyag cella) 2) GTL Tüzelőanyag: “Gázból folyékony” tüzelőanyag (Továbbfejlesztett folyékony tüzelőanyag) 3) DME Tüzelőanyag: “Dimetil-éter” (CH3OCH3)(Tiszta új tüzelőanyag) 4) Metán hidrát: (Nagy jövőbeni potenciál)

30 A biomassza energia felhasználása
Fa, Forgács, Faszén Metanol, Etanol és Biodízel üzemanyag Metán erjesztés Égetéssel keletkező energia és hő Tüzelő gáz Folyékony tüzelőanyag Keverés kőolajjal Helyi Gázmotor és gáz turbina Tüzelőanyag cella Benzin és dízel motor Energia, Hő, Gépkocsi

31 Az FCV fejlesztési háttere
A fosszilis erőforrások felhasználásának csökkentése A CO2, szénhidrogének, szálló por és más káros anyagok kibocsátásának csökkentése az ultra-tiszta tüzelőanyag (H2) által. A járművek üzemanyag fogyasztásának továbbfejlesztése Különböző fejlesztési projektek: -Japán : Toyota & Honda FCV teszt használat ( ) -USA : „Szabad Autó Projekt Kaliforniában (Az FCV földgáz üzemanyagot használt) -EU : “CUTE” (7 ország, 9 város), “ECTOS” (Reykjavik, Izland) < > a Daimler-Chrysler üzemanyagcellás busza (a cél a jövőbeni H2 energia társadalom)

32 A különféle áramfejlesztő telepek és tüzelőanyagok CO2 kibocsátása
A különböző áramfejlesztő telepek általi CO2 kibocsátás mértéke(g/kWh) Szénerőmű Olajtüzelésű e. LNG power P. Naphő e. Óceáni termál Árapály erőmű Naperőmű Szélerőmű Hullámenergia Napenergia (otthoni) Geotermikus en. Atomerőmű Vízierőmű

33 A felvett teljesít-mény
A különböző fényforrástípusok összehasonlítása Lámpa teljesítménye [W] A felvett teljesít-mény Fényáram [lm] Fényhatásfok [lm/W] Izzólámpa 　　60 　 60 810 13.5 Neoncső 40 43 3,000 69.8 Nagyfrekvenciás neon 　 32 　 35 3,200 91.4 Higanygőz lámpa 　 400 　 427 22,000 51.5 Nátriumgőz lámpa 　 444 40,000 90.1 Fehér LED 44 4 000 100 felett

34 Dobjuk ki az izzólámpát
Használjunk fluoreszcens világítótestet. Legyen több higany a környezetben! A fejlődés fokmérője legyen a kopasz és fogatlan emberek száma!

35 Hulladékhő Hazánkban csak az alacsonyhőmérsékletű, de a környezetnél melegebb ( oC) elfolyó hűtővizek mintegy 2GW teljesítményt visznek el Ez is tekinthető megújuló energiának!

36 Hulladékhő felhasználása
Alacsonyhőmérsékletű elfolyó vizek Hőszivattyús technológiák Magasabb hőmérsékletű elfolyó vizek, gázok Hőszivattyú-gőz-villamos energia-hűtés