Milyen új energiaforrások léteznek?

SZÉL:

▪ Az ember már régóta hasznosítja a szélenergiát, hogy meghajtsa vele a vitorlás hajókat, megforgassa a malomköveket, illetve vizet pumpáljon. Nemrégiben azonban a világon mindenütt fokozottan kezdtek érdeklődni a szélenergia iránt. Most már a csúcstechnikával tervezett szélturbinák elegendő környezetkímélő, megújuló energiát állítanak elő világszerte ahhoz, hogy 35 millió ember áramszükségletét kielégítsék. Dánia már most szélenergiával elégíti ki áramszükségletének a 20 százalékát. Németország, Spanyolország és India gyors ütemben kezd áttérni a szélenergiára, valamint állítólag India a világon az ötödik azok közül a nemzetek közül, melyeknek legnagyobb a szélenergia-termelő kapacitása. Az Egyesült Államokban jelenleg 13 000 szélturbina termel áramot. Egyes elemzők szerint, ha az Egyesült Államokban minden alkalmas helyet kihasználnának, akkor az ország a mostani áramszükségletének több mint 20 százalékát fedezni tudná szélenergiával.

NAP:

▪ Az ember által készített fotovoltaikus cellák a napfényt elektromos árammá alakítják, amikor a napsugarak energiával töltik fel a cellákban levő elektronokat. Világszerte közel 500 millió watt elektromos áramot termelnek így, és a napelemek iránti igény évente 30 százalékkal nő. Jelenleg azonban a fotovoltaikus celláknak viszonylag alacsony a hatásfoka, és a cellák által termelt elektromosság drága a fosszilis tüzelőanyagokból nyert árammal összevetve. Ráadásul a cellák készítéséhez mérgező vegyi anyagokat használnak, például kadmium-szulfidot és gallium-arzenidet. Mivel az ilyen vegyi anyagok csak több száz év után bomlanak le, a Bioscience szerint „óriási gondot jelent majd a használaton kívül helyezett cellák anyagának elhelyezése és újrahasznosítása”.

 GEOTERMIKUS ENERGIA:

▪ Ha valaki lyukat ásna a földkéregbe a forró mag felé, melynek hőmérsékletét 4000 Celsius-fokra becsülik, az ásás során a hőmérséklet átlagosan 30 fokkal növekedne kilométerenként. Ám azoknak, akik hőforrás vagy vulkáni repedés közelében élnek, a föld hőenergiája könnyebben hozzáférhető. A földkéregben levő forró helyeken felhevülő vizet és a keletkező gőzt 58 országban használják lakások fűtésére vagy áramtermelésre. Izland geotermikus energiával elégíti ki energiaszükségletének körülbelül a felét. Más országokban, például Ausztráliában azon gondolkoznak, hogy miként nyerhetnék ki azt az energiát, mely a föld felszíne alatt csupán néhány kilométerrel található hatalmas kiterjedésű, forró, száraz kőzetbe van zárva. Az Australian Geographic erről számol be: „Némelyik kutató úgy hiszi, hogy ha vizet pumpálnának le ezekre a helyekre, ahol megrekedt a meleg, majd a felszínre törő, nagy nyomású forró vizet turbinák meghajtására használnák, akkor évtizedeken, sőt évszázadokon át tudnánk áramot termelni.”

VÍZ:

▪ A vízerőművek a világ energiaszükségletének már több mint 6 százalékát fedezik. Az International Energy Outlook 2003 jelentés szerint az elkövetkező két évtizedben „a fejlődő világban, különösen a fejlődő ázsiai országokban, végbemenő nagyszabású vízerőmű-építések eredményeként terjedni fog a megújuló energiaforrások kiaknázása”. A Bioscience azonban így figyelmeztet: „A vízgyűjtő medencék gyakran értékes, mezőgazdasági szempontból termékeny, hordalékos kőzetből álló folyóparti területeket foglalnak magukban. Továbbá a duzzasztógátak megváltoztatják a fennálló növény- és állatvilág, valamint a mikroszkopikus élőlények ökoszisztémáját.”

 HIDROGÉN:

▪ A hidrogén színtelen, szagtalan, gyúlékony gáz, és a legelterjedtebb elem a világegyetemben. A földön a hidrogén fontos része a növényi és állati szöveteknek, a fosszilis tüzelőanyagok egyik alkotórésze, valamint a víz két alkotóelemének az egyike. Ezenkívül a hidrogén tisztábban és hatékonyabban ég, mint a fosszilis tüzelőanyagok.

A Science News Online folyóirat megállapítja, hogy a víz „hidrogénre és oxigénre bomlik fel, ha elektromos áram megy át rajta”. Bár ezzel a módszerrel rengeteg hidrogént lehet előállítani, a folyóirat megjegyzi, hogy „ez a látszólag kézenfekvő folyamat még nem gazdaságos”. Az üzemek már mintegy 45 millió tonna hidrogént állítottak elő világszerte, főleg műtrágya és tisztítószerek készítéséhez. De ezt a hidrogént fosszilis tüzelőanyagok felhasználásával állítják elő, egy olyan eljárással, amely során mérgező szén-monoxid és az üvegházhatást növelő szén-dioxid is termelődik.

Sokan mégis az alternatív üzemanyagok legígéretesebbjének tartják a hidrogént, és úgy érzik, hogy képes lesz majd kielégíteni az emberek energiaszükségletét a jövőben. Ez az optimizmus azokon a nemrég közzétett figyelemre méltó fejlesztéseken alapul, melyeket az üzemanyagcellán végeztek.

ÜZEMANYAGCELLA:

▪ Az üzemanyagcella olyan találmány, amely áramot állít elő hidrogénből — nem elégeti a hidrogént, hanem szabályozott kémiai reakció során oxigénnel egyesíti. Ha tiszta hidrogént használnak, és nem hidrogénben gazdag fosszilis üzemanyagot, akkor a reakció végterméke csupán hő és víz.

Sir William Grove, egy brit bíró és fizikus 1839-ben fejlesztette ki az első üzemanyagcellát. Ám az üzemanyagcellák előállítása rendkívül költséges volt, és nehéz volt hozzájutni az üzemanyaghoz és a többi összetevőhöz. Ezért nem is foglalkoztak ezzel a technológiával egészen a XX. század közepéig, amikor üzemanyagcellákat fejlesztettek ki az amerikai űrhajók meghajtására. A modern űrhajók még mindig üzemanyagcellákat használnak az áram biztosítására a fedélzeten, de ezt a technológiát most már azzal a céllal finomítják, hogy itt a földön is használható legyen.

Ma az üzemanyagcellákat azért fejlesztik, hogy azok vegyék át a belső égésű motorok helyét a járművekben, hogy a munkahelyeken, illetve az otthonokban áramról gondoskodjanak, valamint hogy kis elektromos eszközöket működtessenek, például mobiltelefonokat és számítógépeket. De jelen pillanatban az üzemanyagcellás erőművek biztosította áram négyszer drágább, mint az, amelyet fosszilis tüzelőanyagokkal működő erőművek termelnek. Mindamellett sok százmillió dollárt fektetnek ennek a még gyerekcipőben járó technológiának a fejlesztésébe.

A tisztább energiaforrások felhasználásának nyilvánvalók a környezetvédelmi előnyei. Ám a széles körű kivitelezés költsége valószínűleg továbbra is megfizethetetlen. Az IEO2003-jelentés ezt írja: „A számítások szerint a jövőben a fosszilis tüzelőanyagok (olaj, földgáz és szén) iránt fog megnőni a kereslet, mert úgy gondolják, hogy a fosszilis tüzelőanyagok ára viszonylag alacsony marad, és mert az egyéb fűtőanyagokból előállított energia ára sokkal magasabb lesz.”

[Kép a 9. oldalon]

Üzemanyagcellás jármű 2004-ben

[Forrásjelzés]

Mercedes-Benz USA

[Kép forrásának jelzése a 8. oldalon]

DOE Photo