Új Szó - Vasárnap, 1980. január-június (12. évfolyam, 1-26. szám)
1980-05-25 / 21. szám
TUDOMÁNY METEORIT-VALLOMÁS AZ UNIVERZUM KORÁRÓL TECHNIKA Az energiaválság, pontosabban a kőolajválság az egész világon elindította a drágulás láncreakcióját. A kőolaj után a benzin és a többi kőolajtermék ára is emelkedett, ami később az ipari és a mezőgazdasági termelést is érintette. Egyre több elemzés foglalkozik napjainkban ezzel a sajátos jelenséggel, különböző javaslatokat terjesztenek elő az áremelkedés ütemének csökkentésére, miközben sokan a kőolajtermelő és exportáló országokat vádolják a kialakult helyzetért. Mellőzzük azonban a kérdés politikai szempontjait, s vegyük szemügyre az objektív műszaki és gazdasági okokat. A kőolaj és a földgáz a 'jelenkori civilizáció fő energiahordozói, a vegyipari termelés legértékesebb nyersanyagai, fel- használásuk az energetikában és a vegyiparban sokkal előnyösebb, mint a széné. Emellett a kőolaj jövesztése kőszén- egyenértékre számítva sokkal olcsóbb volt, ezért érthető, hogy az energiatermelésben a hetvenes évek elejéig elsősorban a kőolajat részesítették előnyben. A világ energiasziükségletét 1976-ban 47 százalékban kőolajból, 17 százalékban földgázból, 30 százalékban szénből fedezték, s csupán 6 százalék jutott a vízi, az atom-, a geotermikus-, a szél- és a napenergiára. iAz Iparilag fejlett államokban ennél is kisebbre csökkent a szén részaránya, az Egyesült Államokban például 1978-ban az energiaszükséglet 48,8 százalékát fedezték kőolajból, 25,3 százalékét földgázból, míg a szénre csak 18,5, az atomenergiára 3,9, az egyéb energiaforrásokra 3,5 százalék jutott. Hangsúlyozni kell, hogy az Egyesült Államok, amely több mint 400 millió tonnás évi olajtermelésével a Szovjetunió és Szaüd 'Arábia után a harmadik helyen van a világon, csaknem ugyanennyi olajat Importál a Közel-Kelet, Afrika és Dél-Amerika államaiból. A kőolaj szüntelenül növekvő kereslete megkövetelte és megköveteli jövesztésének szüntelen növelését. Jelenleg évente több mint 3 millió tonna kőolajét hoznak a felszínre, ami elkerülhetetlenül a források fokozatos kiapadásához vezet. Vajon hány évig elegendő a Föld kőolajkészlete? A szakemberek többsége körülbelül három évtizedre becsüli ezt az időt. Ezek azonban erősen vitatható vélemények, hiszen az egyes lelőhelyekből kinyerhető kőolaj mennyisége nemcsak az adott bányászati-geológiai feltételektől függ, hanem a jö- vesztés technológiájától is. Közismert, hogy a kőolajat tartalmazó rétegekre .különböző módszerekkel és eszközökkel (gázok, forró víz, poliméros oldószerek stb.) lehet hatni, amelyek lényeges mértékben növelik a kitermelhető mennyiséget. Ezek az eljárások természetesen a jövesztési költségeket is növelik, éspedig a kitermelés hatásfokával párhuzamos arányban. Külföldi számítások szerint a kitermelési hatásfok növelése 30 százalékról 50 százalékra 1 m3 kőolaj jövesztési költségét 70 dollárról 94 dollárra emeli. Sajnos, újabb kő- olajforrások feltárása csak csekély mértékben jöhet számításba, mert a földkérget a legtöbb helyen már keresztül-kasul átkutatták, s ha mégis találnak új* lelőhelyet, az rendszerint nagyobb mélységekben, tengerfenék alatt, vagy lakatlan területeken fekszik. Ilyen feltételek mellett meglehetősen drága a kitermelés. Megemlíthetjük például, hogy egy méternyi fúrás költsége az aránylag nem nagy, 3000 méteres mélységig átlagosain 32,5 dollárt tesz ki, de ennél mélyebb rétegekben már rohamosan drágul a fúrás, 3000 méteren túl már 130—140 dollárba kerül méterenként. Ez azt 'jelenti, hogy minél közelebb 'kerülünk a kőolajforrások teljes kimerüléséhez, annál drágábban jutunk e fontos nyersanyaghoz. Ugyanezt a földgázról is elmondhatjuk. De honnan fogja fedezni az emberiség az energiaszükségletét, ha majd végleg eltűnik a kőolaj és a földgáz? Erre az elkerülhetetlen esetre főleg az atom- és a napenergia, a szén, a bitumenes homok és az olajpala jöhet számításba. A feltételezések szerint a napenergia tömeges kihasználására csak a következő évszázadban kerülhet sor. Az atomenergia felhasználása nagyon egyoldalú, a különböző szállító- eszközök meghajtására — egyes hajótípusokat kivéve — alkalmatlan. Ennek ellenére az atomenergiát világszerte gyors ütemben fejlesztik, s részarányuk az energiatermelésben az iparilag fejlett országokban rövidesen meghaladja a 20—25 ■százalékot. Vegyipari nyersanyagként azonban sem az atom-, sem a napenergia nem jöhet számításba. A Kanadában nagy mennyiségben előforduló bitumenes homok kitermelése túl 'bonyolult és költséges folyamatnak mutatkozik. A kitermelt kőzetet extraháló üzembe kell szállítani, ahol forró vízzel és oldószerekkel vonják ki belőle a szénhidrogéneket. Számításba jöhet még a szén hasznosítása, melynek feltárt készletei a tartalmazott energia mennyiségét tekintve 2,8-szoros mértékben múljék felül a kőolaj és a földgáz együttes feltárt készleteit. Lényegesen nagyobb a különbség a geológiai készletek esetében, ahol a szén 14-szeres mértékben haladja meg a kőolaj és a földgáz összesített mennyiségét. Emellett az is fontos körülmény, hogy amíg a kőolaj jövesztése állandóan drágul, ezzel szemben a szén kitermelése a külszíni fejtés terjedése következtében egyre olcsóbb. Szénből tehát hatalmas, és aránylag olcsón kitermelhető készletek állnak az emberiség rendelkezésére. Az iparnak, a mezőgazdaságnak, a közlekedésnek és a többi ágazatnak azonban nem szénre, hanem elsősorban benzinre, gázolajra, motorolajokra, s százféle egyéb folyékony és gáznemű anyagra van szüksége. Ez azt jelenti, hogy el kell sajátítani a szén vegyipari feldolgozásának módszereit, az említett termékek tömeges gyártása céljából. Máskülönben szénnel nem pótolható sem a kőolaj, sem a földgáz, hiszen a gőzgépek korszaka már régen lejárt. A folyékony üzemanyagok szénből való gyártásának már több mint hatvanéves története- van. Egy időben az ipari méretű gyártás problémáit meg is oldották. Közismert, hogy a második világháborúban a kőolajforrásoktól elzárt fasiszta Németország ipara főleg szénből gyártott üzemanyagot. A szintetikus üzemanyagokat gyártó üzemek átlagos évi teljesítménye elérte a 6 millió tonnát. Ennek ellenére a negyvenes évek végére ezt a termelést teljesen 'beszüntették, a szénfeldolgozó üzemeket kőolajfinomító üzemekké építették át. A szénből való üzemanyag- gyártás kérdése azonban nem ment feledésbe. Az Egyesült Államokban közvetlenül a második világháború után intenzív kutatást végeztek ebben az irányban, tekintet nélkül arra, hogy ebben az Időben még bőségesen állt rendelkezésre az olcsó kőolaj. Az utóbbi évtizedben az ismert okokból nagy figyelmet összpontosítottak ezékre a kutatási munkákra, jelenleg az Egyesült Államok évente 300 millió dollárt fordít a szintetikus üzemanyagok szénből való gyártásának fejlesztésére. A szintetikus üzemanyaggyártás fejlesztését az NSZK és Anglia kormánya is az állami programok közé sorolta, s a kutatásban a legnagyobb vegyipari és petrolkémiai cégek vesznek részt. Több tucat technológiai eljárás kidolgozása van folyamatban, esetenként különböző szintű eredményekkel. Néhány technológiai folyamatot már ipari méretekben is megvalósítottak, napi 25—50 tonnás teljesítménnyel, s a fejlesztés a napi 250—600 tonnás egységek építésére irányul. A tervek szerint az 1980—81-es években már több Ilyen bemutató egységet helyeznek üzembe az Egyesült Államokban és az NSZK-ban. Egyes közlemények szerint olyan berendezéseket is terveznek, amelyek naponta 20 ezer tonna szenet képesek feldolgozni. A feltételezések szerint ezek a nagyüzemek a nyolcvanas évek végén szolgáltathatják majd a szintetikus kőolaj első tonnáit és a szintetikus gáz első köbmétereit. Felmerülhet az a kérdés, hogy miért kellett szinte a nulláról újrakezdeni annak a problémának a kutatását, amely több mint negyven évvel ezelőtt már megoldottnak látszott. Miért kellett újból laboratóriumi feltételek között kutatni azokat a technológiai eljárásokat, amelyek már ipari méretekben is megvalósultak? Elveszett talán a gyártási titok, mint annak idején a damaszkuszi acél gyártási titka? Napjainkban is előfordulhat ilyesmi? Ahhoz, hogy választ adhassunk ezekre a kérdésekre, legalább néhány általános vonatkozásban mag kell ismerkedni a szén cseppfolyósításának vegyi és fizikai-kémiai kérdéseivel. I. V. KALECSIC (Folytatjuk) A meteorit-mintákban talált rénium- és ozmium-izotópok elemzése arra vall, hogy az univerzum kora 13—22 milliárd év. A meteoritanyag radioaktív „órájának“ működési elvét már két évtizede hasznosítják, így állapították meg a naprendszer négy és fél milliárd éves korát is. Francia kutatók most elemezték a rénium-187 izotóp gyakoriságát hat meteoritmintában. Ez az izotóp oz- mium-187 izotóppá bomlik fel meghatározott (hosszú) felezési idővel. A két izotóp aránya a mintában a meteorit korától függ. A sugárzó rénium a feltevések szerint a robbanó csillagokban jöhetett létre az univerzum történetének kezdeti időszakában. A francia 'kutatók elemzése szerint a Tejút (és ezzel az univerzum) létrejötte és a Naprendszer kialakulása között 8,7—17,8 milliárd év telhetett el. Ehhez hozzáadva a naprendszer négy és fél milliárd éves korát, az univerzum korára minimálisan 13,3—22,4 milliárd év adódik — ez az érték jól egyezik a más csillagászati megfontolások útján meghatározott értékkel. MÁSODLAGOS ENERGIAFORRÁSOK Teljes mértékben felhasználják a másodlagos energiaforrásokat a Cserepoveci Vas- és Acélműben. Az üzemben hőcsapdákat, hulladékhő-haszno- sftó berendezéseket szereltek fel, és az fgy nyert energiával működik a gyári hőellátás. Következésképpen a kohók nemcsak vasat állítanak elő, hanem elektromos áramot is termelnek. A kohógáz energiája áram- fejlesztő turbinákat hajt. A másodlagos energiaforrások hatékony felhasználása a vállalatnak évi hárommillió tonna szén megtakarításét jelenti. (Technika) ZSUGORODIK-E A NAP? Honnan tesz szert a Nap arra a gigantikus mennyiségű energiára, amelyet szüntelenül az univerzumba zúdít sugárzás formájában ? Mi megy végbe a Nap középpontjában? Milyen *a Nap belső szerkezete? Hogyan épül fel bolygórendszerünk központi égiteste? Ezekre a kérdésekre még nem tud hitelesen válaszolni korunk tudománya. Egészen mostanáig a tudósok elfogadták a naptevékenység termonukleáris természetének elméletét. Ezek szerint könnyű elemek nukleáris fúziójának kellene végbemennie a Nap belsejében —, ennek eredménye lenne a kisugárzott energia. De az elméleti következtetések és a kísérletek szerint a termonukleáris reakciót olyan részecskezáporok emissziójának kellene kísérnie, amilyenek a neutrínók. A tudósok már hosszú ideje próbálják észlelni a neutrínókat a Nap sugárzásában. Nagyszabású tudományos programokat dolgoznak ki erre, bonyolult kutatóberendezéseket építenek —, de eddig minden kísérlet kudarcba fulladt a nap-neutrinók csapdába ejtésére. D. Eddy, amerikai kutató arra a következtetésre jutott, hogy a Nap átmérője ezer kilométerrel csökkent az elmúlt évszázadban. Következtetéseit a greenwichi obszervatórium 1836 óta végzett megfigyeléseinek elemzésére alapozza. Becslése szerint a Nap átmérője évente mintegy tíz kilométerrel csőikként. Ha emlékezetünkbe idézzük, hogy a Nap átmérője csaknem másfél millió kilométer, ez az átmérőcsök- kenés elenyészőnek tűnik: alig 0,1 százalék évszázadonként. Ekkora változás a Nap átmérőjében számítási hibának is tűnhet. A gravitációs zsugorodás, összehúzódás lehetőségét már sok évvel ezelőtt felvetették. A Napiban koncentrálódik naprendszerünk tömegének 99,866 százaléka. Ésszerűnek tűnhet az a feltevés, hogy ez az óriási Izzó anyaghalmaz fokozatosan zsugorodik saját gravitációjának hatására. Ez a gravitációs összehúzódás lenne a fő forrása a kibocsátott energiának. A pontos számítások azonban ellene szólnak ennek a feltevésnek. Ha számításba vesszük a Nap által kisugárzott energiamennyiséget, a Nap egész térfogata csak 25 millió évre lenne elegendő. Ez a 'következtetés -pedig ellentmond a Föld geológiai históriájának: annak, hogy az elmúlt három milliárd évben többé-kevésbé állandó intenzitással zúdította energiáját a Földre. Így ismét a termonukleáris fúzió emelésével kellett felváltani a gravitációs összehúzódás feltevését. A termonukleáris folyamat feltételezése világosan megmagyarázza, hogy miért maradt meg a Nap kolosszális fényessége évmilliárdokon át, gyakorlatilag változatlan átmérővel. Eddy most újra felveti, hogy a zsugorodás lenne a fő erőforrás, ám nem kevés kutató kétségbe vonja következtetéseit. Szovjet kutatók rámutattak, hogy Eddy számításai szerint túlságosan nagy a zsugorodás. Ha Eddy számításai hitelesek lennének, akkor ,a Nap átmérőjének felére kellett volna zsugorodnia 140 ezer év alatt. Ez a következtetés pedig korántsem egyezik a Naprendszerről szerzett ismeretekkel. A végleges állásfoglaláshoz további adatokra, megfigyelésekre van szükség. Lehetséges, hogy ezekre az adatokra, információkra már a közeljövőben szert tehetünk a Nap csúcstevékenysége évének nemzetközi programja keretében. (Delta) A dobréi Vaskohászati Kutató Intézetben különleges berendezést szerkesztettek a gépiparban, az atomenergetikában, a hagyományos energetikában és a kohászatban alkalmazott különleges acélok képlékenységé- nek vizsgálataira. Ezt az egyedülálló és világszínvonalat képviselő berendezést előnyösen használják ki többek között a hengersorok tervezésénél is. A képlékenység-vizsgálú berendezés jelentős fémmegtakaritá- sokat tesz lehetővé a fémipari berendezések gyártásánál. A felvételen Zdenék Quirenc technikus és Ivan Talpa kutatómérnök képlékenységvizsgéló méréseket végez a Kladnói Egyesült Acélművekben építendő egyik hengersor tervezői számára (A CSTK felvétele) V. 25. ÚJ SZÚ Hi m ww«Kflnju, cauui (ou fi I. RÉSZ
