a megÚjulÓ energiaforrÁsok hÁtulÜtŐi¡s/környezettudományi... · david mackay (2011):...

48
A MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK HÁTULÜTŐI Dr. Horváth Balázs Széchenyi István Egyetem Környezetmérnöki Tanszék Győr, 2018. III. 19.

Upload: others

Post on 30-Jan-2020

1 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: A MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK HÁTULÜTŐI¡s/Környezettudományi... · David MacKay (2011): Fenntartható energia mellébeszélés nélkül. Nagy-Britannia példája (folyt.) •Tengeri

A MEGÚJULÓ

ENERGIAFORRÁSOK

HÁTULÜTŐI

Dr. Horváth Balázs

Széchenyi István Egyetem

Környezetmérnöki Tanszék

Győr, 2018. III. 19.

Page 2: A MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK HÁTULÜTŐI¡s/Környezettudományi... · David MacKay (2011): Fenntartható energia mellébeszélés nélkül. Nagy-Britannia példája (folyt.) •Tengeri

A „zöld energia”

Page 3: A MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK HÁTULÜTŐI¡s/Környezettudományi... · David MacKay (2011): Fenntartható energia mellébeszélés nélkül. Nagy-Britannia példája (folyt.) •Tengeri

1. aggály:

Alacsony teljesítménysűrűség → a környezet elképzelhetetlen

mértékű iparosítása

Page 4: A MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK HÁTULÜTŐI¡s/Környezettudományi... · David MacKay (2011): Fenntartható energia mellébeszélés nélkül. Nagy-Britannia példája (folyt.) •Tengeri

Egy biogázüzem tanulságai

• 15 000 t szerves anyag (13 000 t zöld + 2000 t trágya) → 800 kW villamos E + kb. ugyanennyi hőE (kapcsolt E-termelés)

• 50 t/ha termés esetén: 300 ha → 800 kW

3 m2 → 0,8 W

0,26 W/m2

• EU átlagfogyasztás: 125 kWh/nap/fő ≈ 5000 W/fő

• Magyar átlagfogyasztás: 84 kWh/nap/fő ≈ 3444 W/fő

• 1 főre eső mezőgazd. terület + „erdő”

Gy-M-S megyében: 0,7841 ha ≈ 7841 m2

• 1 főre eső max. biogáz-energia:

7841 x 0,26 = 2090 W

Page 5: A MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK HÁTULÜTŐI¡s/Környezettudományi... · David MacKay (2011): Fenntartható energia mellébeszélés nélkül. Nagy-Britannia példája (folyt.) •Tengeri

A legnagyobb teljesítmény-

sűrűség

Page 6: A MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK HÁTULÜTŐI¡s/Környezettudományi... · David MacKay (2011): Fenntartható energia mellébeszélés nélkül. Nagy-Britannia példája (folyt.) •Tengeri

Nagy-Britannia példája

• Szélerőművek a terület legszelesebb 10%-án → 20 kWh/fő/nap (2x)

• Napelemek fednek minden déli háztetőt → 5 kWh/fő/nap

• Napelemparkok a terület 5%-án → 50 kWh/fő/nap (100x)

• Biomasszatermelés a terület 75%-án → 24 kWh/fő/nap

• Vízerőművek minden folyón → 1,5 kWh/fő/nap

David MacKay (2011): Fenntartható energia mellébeszélés nélkül

Page 7: A MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK HÁTULÜTŐI¡s/Környezettudományi... · David MacKay (2011): Fenntartható energia mellébeszélés nélkül. Nagy-Britannia példája (folyt.) •Tengeri

Nagy-Britannia példája (folyt.)

• Tengeri szélerőművek a sekély tengeri területek harmadán (3000 km x 4 km) → 16 kWh/fő/nap

• Tengeri szélerőművek a mélytengeri területek harmadán (3000 km x 9 km) → 32 kWh/fő/nap

• Hullámenergia kinyerése az 1000 km-es Atlanti-óceán menti partszakaszon → 4 kWh/fő/nap

• Árapályenergia → 11 kWh/fő/nap

Page 8: A MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK HÁTULÜTŐI¡s/Környezettudományi... · David MacKay (2011): Fenntartható energia mellébeszélés nélkül. Nagy-Britannia példája (folyt.) •Tengeri

Nagy-Britannia példája (folyt.)

• Geotermikus energia → 2 kWh/fő/nap

Page 9: A MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK HÁTULÜTŐI¡s/Környezettudományi... · David MacKay (2011): Fenntartható energia mellébeszélés nélkül. Nagy-Britannia példája (folyt.) •Tengeri

Összesítés

• Nagy-Britannia megújuló energiaforrásokból

nyerhet: 180 kWh/nap/fő

• Nagy-Britannia jelenlegi fogyasztása:

195 kWh/nap/fő

Page 10: A MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK HÁTULÜTŐI¡s/Környezettudományi... · David MacKay (2011): Fenntartható energia mellébeszélés nélkül. Nagy-Britannia példája (folyt.) •Tengeri

Pelamishullámfarm

Page 11: A MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK HÁTULÜTŐI¡s/Környezettudományi... · David MacKay (2011): Fenntartható energia mellébeszélés nélkül. Nagy-Britannia példája (folyt.) •Tengeri

Pelamis hullámfarm

Page 12: A MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK HÁTULÜTŐI¡s/Környezettudományi... · David MacKay (2011): Fenntartható energia mellébeszélés nélkül. Nagy-Britannia példája (folyt.) •Tengeri
Page 13: A MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK HÁTULÜTŐI¡s/Környezettudományi... · David MacKay (2011): Fenntartható energia mellébeszélés nélkül. Nagy-Britannia példája (folyt.) •Tengeri
Page 14: A MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK HÁTULÜTŐI¡s/Környezettudományi... · David MacKay (2011): Fenntartható energia mellébeszélés nélkül. Nagy-Britannia példája (folyt.) •Tengeri
Page 15: A MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK HÁTULÜTŐI¡s/Környezettudományi... · David MacKay (2011): Fenntartható energia mellébeszélés nélkül. Nagy-Britannia példája (folyt.) •Tengeri
Page 16: A MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK HÁTULÜTŐI¡s/Környezettudományi... · David MacKay (2011): Fenntartható energia mellébeszélés nélkül. Nagy-Britannia példája (folyt.) •Tengeri

2. aggály:

Szabályozhatatlan teljesítmény

Page 17: A MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK HÁTULÜTŐI¡s/Környezettudományi... · David MacKay (2011): Fenntartható energia mellébeszélés nélkül. Nagy-Britannia példája (folyt.) •Tengeri

A szélsebesség ingadozása

Page 18: A MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK HÁTULÜTŐI¡s/Környezettudományi... · David MacKay (2011): Fenntartható energia mellébeszélés nélkül. Nagy-Britannia példája (folyt.) •Tengeri

Az energiaigény napi és évszakos változásai

Page 19: A MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK HÁTULÜTŐI¡s/Környezettudományi... · David MacKay (2011): Fenntartható energia mellébeszélés nélkül. Nagy-Britannia példája (folyt.) •Tengeri

3. aggály:

Energetikai veszteségesség (egyes esetekben)

Page 20: A MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK HÁTULÜTŐI¡s/Környezettudományi... · David MacKay (2011): Fenntartható energia mellébeszélés nélkül. Nagy-Britannia példája (folyt.) •Tengeri

Bioüzemanyagok

• 1 liter bioetanol előállítása cukornádból 8700 kcal befektetett energiát igényel, míg a keletkezett bioetanol egy literjének elégetése csak 5100 kcal energia felszabadulásával jár → veszteséges!(kukoricából még inkább!)

• biodízel-előállítás: 24%-kal kevesebb E-t kapunk vissza, mint amennyit az előállításnál befektettünk → veszteséges!

Page 21: A MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK HÁTULÜTŐI¡s/Környezettudományi... · David MacKay (2011): Fenntartható energia mellébeszélés nélkül. Nagy-Britannia példája (folyt.) •Tengeri

4. aggály:

Nehézségek az alternatív E-források részesedésének növelésében

Page 22: A MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK HÁTULÜTŐI¡s/Környezettudományi... · David MacKay (2011): Fenntartható energia mellébeszélés nélkül. Nagy-Britannia példája (folyt.) •Tengeri

Alternatív energiaforrások

• 1971: 13,8% (megújuló) + 0,5% (nukl.) = 14,3%

• 2002: 13,4% (megújuló) + 6,8% (nukl.) = 20,2%

• 2009: 16,2% (megújuló) + 2,8% (nukl.) = 19,0%

• 2014: 19,2% (megújuló) + 2,5% (nukl.) = 21,7%

Page 23: A MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK HÁTULÜTŐI¡s/Környezettudományi... · David MacKay (2011): Fenntartható energia mellébeszélés nélkül. Nagy-Britannia példája (folyt.) •Tengeri

5. aggály:

Üvegházgáz-kibocsátás

Page 24: A MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK HÁTULÜTŐI¡s/Környezettudományi... · David MacKay (2011): Fenntartható energia mellébeszélés nélkül. Nagy-Britannia példája (folyt.) •Tengeri

15,6% (földgázhoz

képest)5%

(földgázhoz képest)

100%200%

Page 25: A MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK HÁTULÜTŐI¡s/Környezettudományi... · David MacKay (2011): Fenntartható energia mellébeszélés nélkül. Nagy-Britannia példája (folyt.) •Tengeri

A világ energiafogyasztása

Page 26: A MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK HÁTULÜTŐI¡s/Környezettudományi... · David MacKay (2011): Fenntartható energia mellébeszélés nélkül. Nagy-Britannia példája (folyt.) •Tengeri

Az emberiség energiaigénye

Page 27: A MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK HÁTULÜTŐI¡s/Környezettudományi... · David MacKay (2011): Fenntartható energia mellébeszélés nélkül. Nagy-Britannia példája (folyt.) •Tengeri

• 30 years: 2x

• 60 years: 4x

• 90 years: 8x

• 120 years: 16x10%

(földgázhoz képest)

Page 28: A MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK HÁTULÜTŐI¡s/Környezettudományi... · David MacKay (2011): Fenntartható energia mellébeszélés nélkül. Nagy-Britannia példája (folyt.) •Tengeri

Kardasov-skála (1964)

• I. típusú civilizáció

• II. típusú civilizáció

• III. típusú civilizáció Никола́й Семёнович Кардашёв

Page 29: A MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK HÁTULÜTŐI¡s/Környezettudományi... · David MacKay (2011): Fenntartható energia mellébeszélés nélkül. Nagy-Britannia példája (folyt.) •Tengeri

Lengyel Attila (2017): Korunk nagy kérdései és egy lehetséges válasz (Lépések, 70. szám)

Page 30: A MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK HÁTULÜTŐI¡s/Környezettudományi... · David MacKay (2011): Fenntartható energia mellébeszélés nélkül. Nagy-Britannia példája (folyt.) •Tengeri

6. aggály:

Egyéb környezetkárosító hatások

Page 31: A MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK HÁTULÜTŐI¡s/Környezettudományi... · David MacKay (2011): Fenntartható energia mellébeszélés nélkül. Nagy-Britannia példája (folyt.) •Tengeri

600 x 600 km2

1000 x 1000

km2

Page 32: A MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK HÁTULÜTŐI¡s/Környezettudományi... · David MacKay (2011): Fenntartható energia mellébeszélés nélkül. Nagy-Britannia példája (folyt.) •Tengeri
Page 33: A MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK HÁTULÜTŐI¡s/Környezettudományi... · David MacKay (2011): Fenntartható energia mellébeszélés nélkül. Nagy-Britannia példája (folyt.) •Tengeri

Lion (Panthrea leo)

Page 34: A MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK HÁTULÜTŐI¡s/Környezettudományi... · David MacKay (2011): Fenntartható energia mellébeszélés nélkül. Nagy-Britannia példája (folyt.) •Tengeri
Page 35: A MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK HÁTULÜTŐI¡s/Környezettudományi... · David MacKay (2011): Fenntartható energia mellébeszélés nélkül. Nagy-Britannia példája (folyt.) •Tengeri
Page 36: A MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK HÁTULÜTŐI¡s/Környezettudományi... · David MacKay (2011): Fenntartható energia mellébeszélés nélkül. Nagy-Britannia példája (folyt.) •Tengeri
Page 37: A MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK HÁTULÜTŐI¡s/Környezettudományi... · David MacKay (2011): Fenntartható energia mellébeszélés nélkül. Nagy-Britannia példája (folyt.) •Tengeri
Page 38: A MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK HÁTULÜTŐI¡s/Környezettudományi... · David MacKay (2011): Fenntartható energia mellébeszélés nélkül. Nagy-Britannia példája (folyt.) •Tengeri
Page 39: A MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK HÁTULÜTŐI¡s/Környezettudományi... · David MacKay (2011): Fenntartható energia mellébeszélés nélkül. Nagy-Britannia példája (folyt.) •Tengeri
Page 40: A MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK HÁTULÜTŐI¡s/Környezettudományi... · David MacKay (2011): Fenntartható energia mellébeszélés nélkül. Nagy-Britannia példája (folyt.) •Tengeri

Szahara és Amerika

• 27,7 millió t → Amazóniai esőerdő

• 43 millió t → Karib-szigetek

Page 41: A MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK HÁTULÜTŐI¡s/Környezettudományi... · David MacKay (2011): Fenntartható energia mellébeszélés nélkül. Nagy-Britannia példája (folyt.) •Tengeri

41

•Windmills: The cost to birds

Page 42: A MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK HÁTULÜTŐI¡s/Környezettudományi... · David MacKay (2011): Fenntartható energia mellébeszélés nélkül. Nagy-Britannia példája (folyt.) •Tengeri

Szirti sas (Aquila chrysaetos) szárnyfesztávolság: 1,8-2,34 m

tömeg: 4-6 kg

territórium: 200 km2

Magyar állomány, 2016: 6 egyed

Page 43: A MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK HÁTULÜTŐI¡s/Környezettudományi... · David MacKay (2011): Fenntartható energia mellébeszélés nélkül. Nagy-Britannia példája (folyt.) •Tengeri

Fészkelőhely

Page 44: A MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK HÁTULÜTŐI¡s/Környezettudományi... · David MacKay (2011): Fenntartható energia mellébeszélés nélkül. Nagy-Britannia példája (folyt.) •Tengeri

Mezei veréb (Passer montanus)

szárnyfesztávolság: 21 cm

tömeg: 24 g

Európai állomány: 52-96 millió egyed

Page 45: A MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK HÁTULÜTŐI¡s/Környezettudományi... · David MacKay (2011): Fenntartható energia mellébeszélés nélkül. Nagy-Britannia példája (folyt.) •Tengeri

?

Page 46: A MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK HÁTULÜTŐI¡s/Környezettudományi... · David MacKay (2011): Fenntartható energia mellébeszélés nélkül. Nagy-Britannia példája (folyt.) •Tengeri

I = P A T

I: Impact

P: Population

A: Affluence

T: Technology

Page 47: A MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK HÁTULÜTŐI¡s/Környezettudományi... · David MacKay (2011): Fenntartható energia mellébeszélés nélkül. Nagy-Britannia példája (folyt.) •Tengeri

„A civilizációnak jelenlegi formájában nincs

sok hátra.”

James Lovelock

Page 48: A MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK HÁTULÜTŐI¡s/Környezettudományi... · David MacKay (2011): Fenntartható energia mellébeszélés nélkül. Nagy-Britannia példája (folyt.) •Tengeri

KÖSZÖNÖM

A FIGYELMET!