Új Szó - Vasárnapi kiadás, 1988. január-június (21. évfolyam, 1-25. szám)
1988-04-01 / 13. szám
ÚJ szú 17 1988. IV. 1. TUDOMÁNYI TECHNIKA Az olajárrobanást megelőző időkben az iparfejlesztést nem akadályozták az energiagondok, különösen az azt megelőző két évtized volt a gondtalan energiafogyasztás időszaka. Az olajárak hirtelen emelkedése előtt nem volt olyan komoly tényező, amely akadályozta volna az olcsó energiahordozók korlátlan felhasználását. A Római Klubba tömörült tudósok ugyan már az 1972-ben készített tanulmányukban rámutattak, hogy az energiahordozók készletei korlátozottak, és rövidesen kiapadásukkai kell szembenézni. Az energiahordozókkal való takarékosságot azonban csak az 1973. évi olajáremelkedés tette gazdaságilag indokolttá, pedig a probléma sokkal összetettebb, mint egy egyszerű árkérdés. Kényszerítő körülmények A világ energiatermelésének zömét ma még fosszilis energiahordozók felhasználásával elégítik ki, ennek viszont messzemenő következményei vannak a környezetre, ami az energiagazdálkodás megszervezését és a fajlagos felhasználás korlátozását teszi szükségessé az ész- szerüség határai között. A fosszilis energiahordozók elégetése következtében az évmilliók során felhalmozódott készletek belátható időn belül kiapadnak. Szakemberek becslése szerint az olajkészletek 30 év alatt kifogynak a jelenlegi felhasználási ütem mellett, de ha a fogyasztás évi 2 százalékkal növekszik, már 20 év múlva bekövetkezhet a készletek kiapadása. Hasonló a helyzet a földgáz vonatkozásában is, viszont a szénkészletek ennél jóval nagyobbak, és több száz évig elegendőek lesznek. Lehetséges, hogy a becslések kissé borúlátóak, de mindenképpen tudomásul kell venni, hogy a fosszilis energiaforrások nem korlátlanok. Az ún. alternatív és a megújuló energiaforrások az összes fogyasztásnak csak kis hányadát képesek fedezni és földrajzilag is gyakran távol esnek a fogyasztásoktól. Előre látható, hogy sem a víz-, sem a szélerőművek vagy a napenergiát hasznosító létesítmények nem fogják jelentősen csökkenteni a fosszilis energiahordozók felhasználását. Az atomenergia-termelés ma még szintén csak részben képes az igényeket pótolni. Az USA-ban a megújuló energiaforrások az összes fogyasztásnak csak kb. 4 százalékát fedezik, Svájcban az összes - gyakorlatilag hasznosítható - vízenergia a villamosenergia-fogyasztásnak csak mintegy harmadát fedezi, az energiaigények nagyobb hányadát kőolajjal és földgázzal elégítik ki. A fosszilis energiahordozók elégetése következtében jelentős le- vegöszennyezödés keletkezik. A jelenleg működő széntüzelésű erőművekből nagy mennyiségű kéndioxid és nitrogén-oxid kerül a légkörbe, ami savas esőket, környezet- és egészségkárosodást okoz. A csapadék savassága károsan befolyásolja a talaj minőségét, pusztítja a tavak élővilágát, és feltételezhető, hogy az erdők pusztulásában is jelentős szerepet játszik. A környezetszennyeződés csökkentése már egymagában is igen nyomós ok a fosszilis energia felhasználásának mérséklésére. Az égés természetes következménye, hogy a kőszénben, földgázban és olajban levő szén széndioxiddá ég el, és ennek folytán a légkör összetétele folyamatosan közeledik a korábbi geológiai korokban uralkodó állapothoz. Tudományos megfigyelések szerint a keletkező széndioxidnak mintegy felét az óceánok vize nyeli el'és ott mészkőképződményekbe épül be. A széndioxid többi része a légkörben marad és folyamatosan növeli annak széndioxid-koncentrációját. A légkör 1900-ban 295 ppm (milliomodrész) széndioxidot'tartalmazott, ami mára • az égéstermékekben levő hőenergia rekuperálása, • a berendezések hőszigetelésének tökéletesítése, • hidegalakítási technológia melegalakítás helyett, • nagy szilárdságú szerkezeti anyagok beépítése, • a forgácsolási ráhagyások csökkentése, forgácsmentes alakítás, az alkatrészek tervezése során a végeselemmódszer alkalmazása, • kevesebb energiával termelhető nyersanyagok használata, • másodnyersanyagok (hulladékok, ócska fémek) ismételt felhasználása stb. A technológia kiválasztása már rendszerek alkalmasak a gyártási know-how naprakész tárolására. A szerkezeti anyagok előállításához különböző mennyiségű energiára van szükség. Egy kg tömegű szerkezeti anyag előállításához szükséges energia magnézium esetén 80... 100 MJ, alumínium 60...270, üvegpalack 30... 50, acél 25... 50, réz 25... 30, papír 25, műanyagok 10, cement 9 és tégla esetében 3 MJ. Az összeállításból kitűnik, hogy milyen nagy jelentősége van energiahasznosítás szempontjából a megfelelő szerkezeti anyag kiválasztásának. Ha a szerkezeti anyagokat másod- nyersanyagként állítják elő, jelentős energiamegtakarítás érhető el. Amennyiben a nyersvasat 75 % hulladék felhasználásával állítják elő, egy tonna gyártásakor két tonna ércet és egy tonna kokszot lehet megtakarítani. Az NDK-ban 1983 óta összegyűjtik a termoplasztikus műanyag hulladékokat, és ismét felEnergiatakarékos technológiák már 340 ppm-re növekedett, tehát mintegy 15 százalékkal lett nagyobb. Amennyiben a növekedés ilyen ütemben folytatódik, vagyis fennmarad a fosszilis energiahordozók felhasználásának jelenlegi szintje, 2040-re a légkör széndioxid-tartalma megkétszereződik. A légkör szén-dioxid-tartalmának ilyen megnövekedése hatására a levegő átlagos hőmérséklete 2.. .4 °C-kal növekszik, ami beláthatatlan következményeket okozhat a Föld klímájában, többek között csökkentheti a sarkok jégtakaróját és megemelheti a tengerek szintjét. Végül, de nem utolsósorban szükségessé teszi az olajjal való takarékosságot az ellátás bizonytalansága is. A fejlett ipari országok közül az NSZK olajszükségletének kb. felét közel-keleti olajtermelőktől szerzi be, ami politikai okokból kockázattal jár. Mindezek a szempontok az energiahordozók árára való tekintet nélkül is indokolják, hogy az iparban, a közlekedésben és a lakossági ellátásban a legcélszerűbb energiatakarékos technológiákat honosítanak meg, és aktív módon előzzék meg a várható nehézségeket. A fejlett társadalomban a magas életszínvonalat csak tiszta, egészséges környezettel és biztonságos anyag- és energiaellátással lehet fenntartani, a technológiát tehát ennek szem előtt tartásával kell alakítani. Lehetséges megoldások Az előzőekben felsorolt körülményeket figyelembe véve olyan technológiát kell kialakítani, amely a gazdaságosság mellett lehetővé teszi a legalacsonyabb fajlagos fogyasztást. Az elérendő legalacsonyabb szintre nem lehet irányelveket meghatározni, természetesen az a folyamat volna a legelőnyösebb, amelyhez egyáltalán nincs energia- hordozóra szükség, vagy ha ez elkerülhetetlen, akkor az minimális legyen. Az energiafelhasználás csökkentésére több technológiai változat alkalmas, ezek közül a leglényegesebbek a következők: • alacsony hőmérsékleten végzett művelet, • a felhasznált energia többlépcsős hasznosítása, • az energetikai hatásfok növelése, A prágai Erősáramú Villamos Művek gyártmánya az RDVA jelzésű kétkamrás vákuumkemence, amely például a nagynyomású öntőformák és egyéb, nagy igénybevételeknek kitett fémalkatrészek és berendezések vegyi és hőkezelését teszi lehetővé, az eddigi eljárásokhoz képest jelentős energiamegtakarítással. A berendezés iránt nagy az érdeklődés a KGST országokban is. (Szénást György felvétele) a gyártmányok tervezésekor megkezdődik, mert a gyártmánytervezó által előírt anyagminőség, megmunkálási pontosság egyben korlátozza a gyártástervező lehetőségeit. A gyártmánytervezőnek ennek következtében tökéletesen ismernie kell a gyártáshoz rendelkezésre álló technológiai folyamatokat, különben akaratlanul helytelen következményeket ír elő. A korszerű informatika alkalmazása az üzemekben lehetővé teszi az ismeretek gyors közlését a gyártmánytervezó, a gyártástervező és a minöségellenór között. A számítógépen alapuló szakértöhasználják, ezáltal egy tonna hulladék felhasználásával 0,7 tonna primer műanyagot és a legyártáshoz szükséges 9 tonna olajat takarítanak meg. Az NDK-ban nagy súlyt fektetnek a hulladékok ismételt felhasználására, és évente mintegy 55. .. 60 millió tonna technológiai hulladékból 29 millió tonnát ismét hasznosítanak, amivel az ország nyersanyag- szükségletének kb. 12 százalékát fedezik. Energiahatékonyság Az olajárrobbanás által okozott új körülmények hatására megjelent az energiahatékonyság fogalma a gyártmánytervezésben. A svéd ASEA cég szekemberei szerint a világon működő villamos motorok 35 százaléka a befektetett energiának 20... 40 százalékát elpocsékolja. Az energiahasznosítás ilyen kis hatékonysága a megváltozott körülmények között nem engedhető meg, és a tervezők azt a célt tűzték maguk elé, hogy 1990-ig a fajlagos energiafelhasználást 1972-höz viszonyítva 35 százalékkal csökkentik. Az energiahatékonyságot nemcsak a villamos hajtások hatásfokának növelésével, hanem a hajtott berendezések korszerűsítésével vagy üzemeltetési módjának javításával is fokozni lehet, például úgy, hogy a kompresszorokat nem állandóan teljes teljesítménnyel működtetik, hanem a fogyasztásnak megfelelően szabályozzák. Az NSZK Iparvállalatainak Szövetsége megállapodott az illetékes szövetségi minisztériummal, hogy folyamatosan csökkenti a klímaberendezések, a háztartási gépek, valamint a gépkocsik energiafogyasztását. A megállapodás hatására a háztartási villamos- és gázkészülékek átlagos fogyasztása 1978 és 1985 között átlagosan 20 %-kal, a gépkocsiké ugyanezen időszak alatt 10... 12 százalékkal lett kisebb. Az 1984-ben gyártott gépkocsik fogyasztása már 20 százalékkal volt kisebb, mint 1978-ban. Ezt a tendenciát az NSZK ipara továbbra is tartani kívánja. Az angol acélipar szelektív ipar- fejlesztéssel jelentős mértékben csökkentette a gyártás fajlagos energiafelhasználását. Az angol acélipar termelése 1970-ben 28 millió tonna volt, amit átlagosan 27 GJ/t energiafelhasználással állítottak elő, ezzel szemben 1981 -ben a termelés 14 millió tonnára, és a fajlagos energiafelhasználás 21 GJ/t-ra mérséklődött. A kisüzemek igényeire is figyeltek. A Radyne (Wockingham, Anglia) gyártmányú kis kapacitású nagyfrekvenciás olvasztókemence például a rezet 1,44 MJ/kg, az acélt 0,45 MJ/kg energiával olvasztja meg. A gyártási technológia megválasztásával jelentős energiatakarékosság valósítható meg. Ugyanannak a munkadarabnak az előállításához több eljárás használható, például összekötörudat egy darabból melegalakítással, nyújtással vagy zömítéssel is le lehet gyártani, de elkészíthető teliből forgácsolással vagy több darabból villamos tompa- hegesztéssel, vagy dörzshegesz- téssel. A KUKA gyártmányú, RS 45 típusú dörzshegesztő gép például a hegesztési varratot automatikusan leesztergálja. A géppel max. 3750 mm2 keresztmetszet, vagyis 68 mm átmérőjű munkadarab hegeszthető össze, max. teljesítménye 144 db/óra. Az energiahasznosításra való törekvés hatására fejlődni fog a hőcserélő berendezések gyártása. Az angol Frost and Sullivan cég által készített prognózis szerint Európában a hőcserélők gyártása 1994-ig 29,5 százalékkal fog növekedni 1984-hez viszonyítva, és ezzel ennek az ágazatnak az évi termelése évi 1,4 milliárd dollárra fog nőni. Megjegyzendő, hogy az energiatakarékosságra való törekvést több korszerű követelmény is befolyásolja. Ilyenek többek között a szigorodó környezetvédelmi és biztonságtechnikai előírások, a robotok és gépesített berendezések kiterjedt használata, vagy az ólommentes benzinre való átállás. .... (Technika) Terjed a holográfia Egyelőre ritkán találkozunk holografikus ábrázolásokkal, és megcsodáljuk a két dimenzióban rögzített képeket, amelyek háromdimenziós érzékelést tesznek lehetővé. Megjelentek már olyan külföldi nyomtatványok is, amelyeken az ábrázolt személy szinte kiemelkedik a képből, pedig a papír teljesen sík. A holografikus ábrázolás elérte a tömeggyártás szintjét. USA-beli piackutató intézetek szerint a holográfián alapuló termékek a piac a leggyorsabban növekvő ágazatát fogják képviselni. Már ma is tömegesen állítanak elő olyan hitelkártyákat, amelyek valódiságát holográfikus ábrák szavatolják. A következő 5 évben legalább 400 millió, ilyen hologrammal ellátott hitelkártya kerül forgalomba, és ez csak egyetlen alkalmazási lehetőség. A holografikus ábrázolás azonban olyan tulajdonságokkal is rendelkezik, amelyek más úton nem érhetők el. Ilyen elsősorban az információtárolás kiterjesztése a harmadik dimenzióba anélkül, hogy a harmadik dimenzió ténylegesen teret foglalna el. Pattogó jég Japán acélvállalatok új technológiákat keresve, érdekes megoldást találtak: kidolgozták a pattogó jeget. Évekkel ezelőtt jeget hoztak az Antarktiszról kutatási célokra. Úgy találták, hogy ez a jég különösen hallhatóan recseg-ropog, ha alkoholos italba dobják. A hangjelenség akkor jelentkezik, amikor az évezredek óta a jég belsejébe zárt légbuborékok kiszabadulnak. A japán kutatók elhatározták, W///////////W/ rsMsss. •ssrsssssrssssss. hogy ugyanilyen jeget készítenek mesterségesen. Az Exice - ez a neve az új jégnek - sokkal hangosabban recseg- ropog, mint az antarktiszi. A zaj hangereje és frekvenciája az ital alkoholtartalmától függ. Egy pohárnyi, 40 százalék alkoholtartalmú whiskyben másodpercenként 75 decibeles zajt hoz létre a recsegő jég, 11 százaléknyi alkoholt tartalmazó koktélban 65 decibelnyit. A kutatók remélik, hogy a recsegő jég felkelti a szállodák és a vendéglők érdeklődését. Kontakt korrózió A szabadban felállított, vasbeton alapokra szerelt tárgyak, mint az állványok, esetenként nem biztonságosak, mert a rögzítési helyek közelében nagy a korrózióveszély. Erre a következtetésre jutott a nyugat-berlini anyagvizsgáló intézet több baleset okait 'SSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSS/SSSSSSSSSSSSSS4, l vizsgálva, s kénytelen volt megállapítani, hogy a szabadban felállított állványkonstrukciók szilárdsága mondta fel a szolgálatot. Különösen azokkal a szerkezeti részekkel szokott baj lenni, amelyek kiállnak a vasbetonból készült alapból. A hiba oka az úgynevezett kontakt korrózió, amely az elektrokémiai szempontból „nemes" (rozsdaálló) és „nem nemes“ (rozsdásodó) fémek között jön létre. Ez a szerkezetépítők számára nem volna gond, hiszen ók közönséges acéllal dolgoznak. De a bebetonozott acélrész úgy viselkedik, mintha nemesacélból lenne, s így a be nem betonozott részt megtámadja, elpusztítja. Ezért tanácsoljuk, hogy minden szabadban álló acélszerkezetet meg kell vizsgálni, s ahol a helyzet láthatóan szükségessé teszi, a rögzítöelemeket rozsdaálló alkatrészekre kell kicserélni. -imp\„s,„„„,,,s„s,,s,,„„S,,SSrsSSSS/SSfSSrSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSS/S//SSSSSMSSSS//SS/S/S//SSS/SSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSS/SSSSSSSSSSSSS/SSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSS/SSSSSSSSSSSSSSSSSSS/SSSSSYSSSSSSSr/SSSSSSSSSSSSSS/SSSSSSSSSSSSs)y
