• Energiahordozók levegőszennyezése
• A létező energiaforrások összehasonlítása
• A fa, mint energiaforrás környezetvédelmi jelentősége

Energiahordozók levegőszennyezése

szigorú energiatakarékosság még a távoli jövő rémképe. Korunkban az energiagazdálkodás feladata az energiaigény lehető legteljesebb kielégítése.

Az elmúlt évekről rendelkezésre álló adatokból megállapítható, hogy lakosság lélekszámának növekedésével az energiafogyasztás is növekszik az elkövetkező években. A világ energiafogyasztásának ma közel 85-90 fosszilis (nem megújuló) energiaforrásból származik. Egyes vélemények szerint 2010-ig, a hatékonyság jelentős javulása mellett, az energiafogyasztás 48 százalékkal nő, melyet leginkább a fosszilis energiaforrások (ezen belül a szénfelhasználás) növekedése fedez.

Magyarország éves energiaigénye nem elégíthető ki hazai forrásból. A fosszilis energiaforrások kitermelése egyre szűkül, energiaszükségletünk hatvan százalékát külföldről hozzuk be. Ily módon az energiaszektor - és természetesen általa a gazdaság egyéb ágazatai is -, az exportáló országok és a világpiaci események által kiszolgáltatott helyzetbe kerülnek.

Az energiahordozók elégetése minden esetben légszennyezéssel jár. A széntüzelés mellékterméke a kén, nitrát, szénmonoxid, széndioxid, nitrogén-oxid, fluor por, pernye stb.

A földgáztüzelés előnyei a szénnel szemben: lényegesen jobb hatásfokkal tüzelhető el, ami energia-megtakarítással is jár. A gáz nem tartalmaz szervesen kötött nitrogént, így kisebb a nitrogén-oxid kibocsátás. Azonos hőmennyiségre vetítve kevesebb káros égéstermék-kibocsátással jár; a füstgáz gyakorlatilag nem tartalmaz kormot, port, kén-dioxidot, fluort illetve klórt és vegyületeit. Hátránya, hogy elégetlen szénhidrogén kerül a környezetbe, de előnyeivel összevetve használata mégis előnyösebb a széntüzelésnél. A károsanyag-kibocsátás csökkentése érdekében kényszerű szükségszerűség az alternatív energiaforrások és energiahordozók keresése. Ez az igény Európában politikai döntéshozói szinten is megjelent.

Magyarországon az összenergia-felhasználásból a megújuló energia aránya 5,5-6 százalék. Hazánk 2010-re vállalta, hogy az elektromos energiatermelésben eléri a 3,6 százalékos részarányt, ám ezt már most jócskán túlteljesítette, hiszen már 2005-ben a zöld villamosenergia aránya elérte a 4,5 százalékot a teljes hazai energiatermelésben.

A levegő szennyező komponensei között különleges helyet foglal el a szén-dioxid, amely nem kifejezetten mérgező, de koncentrációjának növekedése a légkörben mégis egészségkárosodást okoz, s az üvegházhatás meghatározó komponense. A levegőben körülbelül 340 ppm-ben található, azonban a múlt század közepén még csak 275 ppm körül volt a koncentrációja, tehát jelentős mértékű (közel 25 százalékos) a növekedése.

A biomassza energetikai felhasználása "CO2-semleges", vagyis elégetésekor csak annyi szén-dioxid termelődik, amennyit a növényi fotoszintézis felhasznált. A biomassza - a szén, kőolaj és a földgáz után - a világ negyedik legnagyobb energiaforrása. A fejlődő országokban mintegy 35-40 százalékát képezi a felhasznált energiának.

Forrás: Antal Edit

A létező energiaforrások összehasonlítása

Energiaforrásaink három csoportba oszthatók:

1. fosszilis tüzelő- és üzemanyagok,
2. nukleáris energiaforrások,
3. megújuló energiaforrások.

1. A fosszilis nyersanyagok (szén, kőolaj, földgáz) földrajzilag csak meghatározott helyeken találhatók. Egyik "veszélyük" ebben van, hiszen birtoklásukért, megszerzésükért napjainkban is éles harc folyik. A másik veszélyük még béke esetében is, hogy "melléktermékeik" (meddőhányók, zagytározók, légszennyező anyagok) nagymértékben környezetszennyezők. A szenet "csak" az erőművekig szokták szállítani. A kőolaj és a földgáz szárazföldön, csővezetékeken nagy távolságokra, tankerekkel, tengereken még nagyobb távolságra szállítható. A szállítás minden "termék" árát jelentősen növelheti.

Energetikai felhasználásuk során 15-35 MJ energia nyerhető ki egy kilogramm fosszilis üzemanyagból. Elégetésükkor CO2, SO2 és NOx keletkezik. Az utóbbi kettőből a felhőkben vízzel kénsav (H2 SO4 ) és salétromsav (HNO3 ), keletkezik, aláhullva savas esőt eredményez.

2. A nukleáris energiaforrások közül a maghasadás és a magfúzió szolgál energia felszabadulással. Az urán 235-ös izotópjának neutronok által történő maghasadása közepes atomtömegű radioaktív elemeket (Ba, Sr, Xe, Kr) szolgáltat, ezt energiatermelésre, moderált formában, reaktorokban realizáljuk. Ennek a mennyisége is véges a Földön és csak egyes helyeken lehet bányászni. Nagy munkával kell dúsítani. Nagy mennyiségű meddővel, zaggyal jár. A koncentrált forma hulladékai nagyon veszélyesek. A nagy energia koncentráció ellenére magas biztonsági szinten lehet energiatermelésre alkalmazni. Nagy a hőszennyezés is. Erőművek nem működtethetők koogenerációs formában.

A hidrogén és a deutérium fúziója héliumot eredményez, aminek az energiatermelésre 20-25 múlva látszik lehetőség. Mindkét nukleáris folyamat kilógrammonként a kémiai reakciók során felszabadult energiához viszonyítva tízmilliószor nagyobb energiakoncentrációt jelent, azaz 200-300 TJ energia nyerhető ki egy kilogramm uránból, vagy vízből.

3. A Megújuló energiaforrások körébe olyan anyagiak és természeti jelenségek tartoznak, amelyeknek "két olyan forrása" van, amelyet "kimeríthetetlennek" tekinthetünk az emberi energiaigények kielégítése szempontjából:

3.1. Nap sugárzása

3.2. Földünk hője

3.1. A Nap sugárzása az alapja

• minden korábbi fosszilis forrásunknak is, (amely véges mennyiségű és egyre nehezebb kitermelni) és
• az összes un. megújuló energiaforrásnak is.

A Nap sugárzott energiája által generált megújuló források a következők:

3.1.1. a teljes biomassza.

3.1.2. vízi energia

3.1.3. szél energia.

3.1.1. A teljes biomassza körébe soroljuk mindazt a szerves anyag tartamú, áttételesen a napsugárzás következményeként "most" létrejött anyagot (növényi és állati anyag és melléktermék), amelynek kémiai energia (szén-, éghető gáz-, energetikai folyadék) tartalmát adott technológiával ki tudjuk nyerni. A biomassza a napfény energiáját tárolja kémiai energia formájában.

Konkrét biomassza formák, a napsugárzás "felhasználásával" fotoszintézis útján termelődő növényi anyagok:

• a fásszárú növények erdőkből (dendromassza, tűzifa)
• az energetikai ültetvényeken energetikai hasznosítás számára termesztett fás- és lágyszárú növények, (akác, nyár, fűz, energiafüvek stb.)
• az élelmiszer céljából termesztett növények nem felhasznált "hulladékai", (gabona szalma, kukoricaszár stb.)
• az állatok és az ember által elfogyasztott ennivalóból származó ürülékek, ( szennyvíz, istállótrágya stb.)

A növényi anyagok tüzeléstechnikája nagyon jelentős előnyökkel jár: lehetőség van (a kistérség méretétől függően) decentralizált koogenerációs elv (elektromos+hő hasznosítás, 85% körüli hatásfok elérésére) megvalósítására, tüzelőanyag szállítási költségének minimalizálására, a keletkező hulladékok nagyon alacsony szintre csökkentésére, (pl. nem keletkezik savas eső, a kéntartalma általában kevesebb, mint 0,1%, minimális az NOx -kibocsátás).

A biomassza energetikai felhasználása "CO2 -semleges", vagyis elégetésekor csak annyi szén-dioxid termelődik, amennyit a növényi fotoszintézis felhasznált. Így például a biomassza alapú energiatermelés egy lehetséges megoldást kínál az üvegházhatást okozó szén-dioxid kibocsátás mérséklésére is.

3.1.2. Vízi energia : Az óceánok, tengerek vizének, napsugárzást követő elpárolgása, a szárazföldeken eső formájában történő leesése, folyók vízének mozgási energiája formájában jelenik meg

3.1.3. Szélenergia : A szárazföldek felett felmelegedett és felemelkedő levegő helyrére beáramló hidegebb levegő mozgási energiája formájában jelenik meg

3.2. Másik forrás: a Föld hője

A Földünk hőjét már néhány tíz méter mélységtől kezdve 1-2 km mélységig tudnánk "kicsatolni" (hőforrásként sok helyen fel is "jön" ez a hő a felszínre)

A fa, mint energiaforrás környezetvédelmi jelentősége

• A napenergia megkötésével egyidejűleg csökken a levegő CO2 tartalma (csökken az üvegházhatás).
• Az energiamegkötés oxigén felszabadításával jár együtt.
• Az energiamegkötési és felszabadítási folyamat input-output elemei környezetkímélők és a természetes ciklusokba illeszthetők.
• A megkötött energia akkumulálása is megoldódik.
• Az energiahordozók előállítása és hasznosítása területileg (földrajzilag) tetszés szerint integrálhatók.
• Az energiaerdők is részt vesznek a levegő szennyezettségének csökkentésében (porártalom).
• A fa szakszerű tüzelésénél jelentéktelen az emisszió!

A felsorolt hatásokból is megállapítható, hogy a magyar környezetvédelemnek egyik fontos lehetősége az energiaerdő-telepítés. Az energiatakarékosság, a környezetgazdálkodás, a hulladék újrafeldolgozása és -felhasználása az aktív környezetvédelem elengedhetetlen eleme.

• A magyar energiamérlegben ökonómiai és ökológiai okok miatt a biomassza szerepe nő.
• A biomassza energetikai célra történő termesztése és felhasználása egyre inkább az erdőgazdálkodás gazdasági lehetőségévé válik.
• Felveti az agro-erdészet, illetve az energiatermelő agrárágazat megteremtésének, illetve kibővítésének igényét.
• A magánvállalkozásban az energiaerdő telepítése (elsősorban támogatással, esetleg igen kedvező hitellel) már rövid távon anyagi előnyt is jelent!

(Lásd Prof. Dr. Marosvölgyi: Energetikai ültetvények létesítése és hasznosítása. Nemzetközi Tudományos Konferencia, 1998 Keszthely, Konferencia Kiadvány 298-303. oldal.)