A Hét 1980/1 (25. évfolyam, 1-26. szám)
1980-05-03 / 18. szám
TUDOMÁNYTECHNIKA Lézer-lokátor A városok levegőjében lebegő parányi szennyező anyagok, aeroszolok lelderitésére a Szovjetunióban különleges lézerlokátorral szondázzák a levegőt. A „Láza 3" típusú lézer-lokátor 10— 15 kilométeres körzetben vizsgálhatja a légkör optikai és meteorológiai tulajdonságait. Eső előtt köpönyeg... A két óriás darukar ezúttal nem sportpályára állítja rá a könnyűszerkezetes PVC-fóliasátrat. Még csak nem is áruházat, repülőgép-hangárt vagy kiállítási csarnokot állítanak fel: a 21,3 méter hosszú, 18,2 méter széles és 9,7 méter magas, hat tonnás szerkezet az építkezések munkáját teszi zavartalanná azzal, hogy véd az időjárás viszontagságaitól. Az építőanyagot és egyéb kellékeket a szabadon hagyott kapukon lehet beszállítani. A munka ritmusától függően gyorsan szétszedhetik vagy összeállítják az óriás esőköpenyt. AMÍG A NAP SÜT „A Földre, mely az otthonunk volt, ma is az, és minden bizonnyal örökre az is marad — a napenergiának óriási mennyisége jut, harmincezerszer több, mint amennyit az egész emberiség ma felhasznál. Nem paradox-e ennél a többletnél energiakrízisről beszélni?“ J. Kleczek, csillagász Minden ember a táplálékban rejlő energián kívül további energiát is igényel. Ez elengedhetetlenül szükséges az életbenmaradásához mivel pl. a nem trópusi környezetben nem tud megélni a hideg idő elleni védekezés nélkül; megmelegíti az ételét stb. . . A modern korban az egy főre jutó felhasznált energiamennyiséget nagyban megemelte a további szükségletek kielégítése (világítás, közlekedés, gépek, távközlés stb . ..), melyek ugyan nem feltétlenül nélkülözhetetlenek az életbenmarodóshoz, csupán azt teszik lehetővé, hogy az embernek nem kell minden idejét a létfenntartásnak szentelni. Lényegében kétféle energiaforrós létezik: égi és földi. Az utóbbi az előbbitől abban tér el, hogy csak egy bizonyos mennyiséget lehet belőle felhasználni, s ha ez egyszer elfogy, akkor nincs többé. Érvényes ez az összes földi (terresztrikus) energiaforrásra, legyen az maghasadást magfúziós vagy geotermális energia. Valamennyinél csak egy bizonyos mennyiség foayasztható el, s közben veszélyes avagy kevésbé veszélyes mellékhatások és végtermékek keletkeznek az energiatermelés folyamán, az egész készlet elfogyasztásakor pedig esetleg megváltozhat az egész Föld arcképe. Sorra véve mind a hármat, a maghasadási energia felhasznó lása ma már általánosnak mondható, de ugyanakkor az emberekben vegyes érzelmeket vált ki. Nem csoda ez, hiszen Hirosima óta az atom szó enyhén szólva nem hangzik valami bizalomkeltően. Az, hogy elfogynának a legnehezebb földi elemek, o mai tudásunk szerint sem nem oszt, sem nem szoroz. Életveszélyes viszont a maghasadás hulladéka, mellyel nem lehet mást tenni, mint jó pár száz évre elzárni. Az erősen radioaktív hosadási végtermékeket ma a tengerfenékre, elhagyott bányákba stb. szokás eltüntetni. Abszolút biztos hely viszont csak valahol a Holdon vagy a világűrben lenne. A mellékhatások (hőveszteség, sugárzás) jelentéktelenek, ha minden rendben van. De mint mindenütt, itt sem lehet kizárni baleset, lopás, szabotázs és egyebek lehetőségét. A magfúziós energia felhasználása eddig csak a hidrogénbombában sikerült. Ha ez menne irányítottan is, a hasadási energiával szemben sokkal nemesebb energiaforráshoz jutna az emberiség. A végtermékek (hélium és oxigén) ill. a kicsi radioaktív sugárzás jobban-roszszabbol „megemészthető”, s a kiindulási anyagból, vízből is von elég (kb. annyi, hogy az egész készlet kb. 10 milliárd évig lenne elegendő, amely idő a Föld várható életkora). A Föld-belső melegének a hasznosítása kézenfekvő és látszólag könnyű hiszen elég csak felhozni a meleget. Mindamellett mélyre lefúrni nem is olyan egyszerű. Ettől függetlenül a geotermális energiának csupán a töredékét hasznosítja az emberiség. Az égi energiaforrásoknak több igen fontos előnyük van. Nincs kiindulási anyag és végtermék; „tiszták" és folyamatosan termelnek még vagy tízmilliárd évig. Kétféle égi energiaforrós van, melynek alkalmazása a belátható jövőben szóba jöhet: 1. a Hold okozta árapály-mozgás és 2. a Nap elektromágneses sugárzósa. A dagály és az apály okozta vízszintváltozás annyi energiát szolgáltathatna, ameny. nyi éppen fedezni tudná az emberiség mai energiaigényének kb. a felét, ha száz százalékosan hasznosítani lehetne. Mivel erre sosem kerülhet sor, a dagály potenciális energiája csak „besegíthet", amire viszont kitűnően megfelel. S ezekután nézzük a napenergiát, amely mindig is az ember fő energiaforrósa volt és ma is az. A Földre 30 000-szer több energia sugárzódik a Napból, mint amennyit az emberiség ma felhasznál. Az egész sugárzásadag kb. 30 százaléka azonnal visszaverődik a világűrbe a felhőtokaróról. További kb. 47 százalék a Földfelszín melegentartásót biztosítja. Ez az energiaösszeg nem marad itt a Földön, rövidebb-hosszabb idő után viszszasugárzódik o világűrbe, ha a felszíni átlaghőmérséklet változatlan. A harmadik fontos rész (23 százalék) biztosítja a víz körforgását, mely tehát mechanikus energia és hő formájában jelentkezik. Egy töredék rész döntő hányada biztosítja a szél, a tengervíz hullámzásának és áramlásának az energiáját. Más szóvol a Nap energiája lényegében a Földön kétféle formában jelentkezik; mint hőenergia ill. mint mechanikus energia. Az ember lényegében szintén ezt a kétféle energiaformát igényli legfőképp. Az elektromos energia szinte mindig csak közbülső energiaforma. Kézenfekvő a „47 százalék" egy részét mesterségesen egy kissé tovább tartani itt a felszínen, s azt a "néhány helyiséget, mely ma lakásként és egyéb helyiségként használatos, melegebbre állítani be a természetesnél. A helyváltoztatáshoz és az egyéb mechanikus energiaszükséglethez pedig itt a víz és a szél energiája. Ezzel régebben malmok őröltek, s a vitorlásokkal az európaiak meghódították a világot. Attól az eljövendő nemzedékek sorsa függhet, hogy az emberiség ismét megtalálja a módját ezeknek a „klasszikus energiaforrásoknak” az alkalmazására. A napenergia közvetlen felhasználása fűtésre és egyéb hőnyerésre, mint azt már jónéhány naperőmű és napsugárral fűtött ház példája mutatja, lehetséges. Ott. ahol forrón tűz a Nap (trópusok, szubtrópusok) ma a legnagyobb az energiaínség, s nem kihasználni a helyben meglévő ingyenes napenergiát kész vétek. De a mérsékelt égövben is óriási segítséget jelenthetne az energiagondok mérséklésénél a napenergia közvetlen felhasználása mór ma is. Az Egyesült Államok az évezred végén energiaszükségletének 20 százalékát óhajtja fedezni közvetlenül a napenergiával. Tény az, hogy kedvezőbb helyzetben van, közelebb lévén az egyenlítőhöz, mint a Duna-medence, de itt is sokkal jobban lehet hasznosítani a Nap melegét, mint az az első pillanatra tűnik. Már Dániában (!) is építettek olyan házat, melyet a Nap fűt! Szólni kell még a Földre jutó napenergiának a még nem tárgyalt 1/4000 részéről, mely vegyi úton a fotoszintézis során kötődik meg a Földön. Ezt a menynyiséget a zöld növények kötik meg vegyienergia formájában a fotoszintézis során. A fotoszintézis igazán megérdemli a „csodás reakció" nevet, mivel általa vált a Föld olyanná amilyen; az élet bolygójává. A zöld klorofill megköti a napsugár energiáját, s ennek segítségével vízből és széndioxidból oxigén és redukált szénvegyületek keletkeznek. Alaposan leegyszerűsítve a dolgot, e két végtermék szétválása az élet alapja. A fordított reakciónál (táplálkozás és légzés az élő szervezetben ill. az égés az élettelen világban), tehát a redukált szénvegyületek oxidációjánál a fotoszintézis során megkötött napenergia szabadul fel. (Ebben a cikkben, mivel ez megkönnyíti az eszmefuttatásokat, önkényesen az elemi szenet is a redukált szénvegyületek közé soroljuk.) A redukált szénvegyületek elvben korlátlan ideig raktározhatok, ha nem kerülnek kapcsolatba a levegő oxigénjével. Nagyjából a legutolsó egymilliárd évben (a Föld 4,5 milliárd éves) hatalmas mennyiségű redukált szénvegyület került a felszín alá a különböző geológiai katasztrófák során, s raktározódott el napjainkig. Hogy pontosan meny. nyi, arra csak egy felső határ adható meg: ez az érték akkora, hogy amennyiben ennyi redukált szénvegyület lenne, az összes elégetésekor o levegő összes oxigénje széndioxiddá válna. Nos, a mai energiaszükséglet döntő részét az ember ezeknek a redukált szénvegyületeknek az elégetésével fedezi, vagyis pont az élet ellen cselekszik. A könnyen hozzáférhető redukált szénvegyület (fosszilis tüzelőanyag) egyre kevesebb, ezért elkerülhetetlenül bekövetkezik az energiahiány, ha a zabolátlan és ésszerűtlen oxidólás nem csökken. A baj azonban sokoldalúbb. A hosszú felszínalatti raktározás során a tüzelőanyagok alaposan beszennyeződtek (legjobban az elemi szén, kevésbé a kőolaj és a földgáz), s az égetéskor rendszerint mérgező anyagok kerülnek a légkörbe. Néhol az ember még tetézi is a bajt: pl. a benzinhez ólmot adagol, ami ugyan nagyban csökkenti a benzin robbanékonyáé - gát, dehót az égetéskor ez is a levegőbe jut. A tüzelőanyagok nem ott vannak, ahol fel kellene használni, s ez, mint ismeretes tipikus emberi súrlódásokhoz vezet. A készlet túl gyorsan fogy, s a fotoszintézis képtelen meggátolni a levegő széndioxidkoncentrációjának állandó növekedését, s így a kollektív megfulladás esélye egyre nagyobb. Azzal, hogy az emberi butaság egyik legkirívóbb példájára, nevezetesen az esztelen erdőtarolásokra hívjuk fel a figyelmet (szószerint magunk alatt vágjuk a fát;), stílusszerűen mondva csak a fát hordanánk az erdőbe. Ha mór az erdőnél tartunk, szükséges megjegyezni, hogy az erdőfelületre eső napenergiának átlagosan egy százaléka kötődik le a fotoszintézis során. (A trópusi dzsungelekben az átlagostól több, az egyenlítőtől távol kevesebb; s ezért teljesen jogos a dzsungeleket a Föld tüdejének hívni.) Tehát, ha pl. a Föld felszínének az egy tizedét (a szárazföld egyharmadát) beültetnénk fával, s ennek évente kb. egy huszadát kivágnánk s eltüzelnénk, fedezve lenne az ember évi szükséglete. A számítás persze durva, mindamellett a sivatagok erdősítése fedezni tudná nagyjából a mai energiaigényt, s ráadásul megoldaná a környezetszennyezés és a széndioxidnövekedés problémáját is, hiszen a fa elégetése tiszta. Lehet, hogy épp ez a megoldás az igazi. Talán beláthatatlan következményei lennének a környezetre a sivatagok fásításának (persze semmiképp sem olyanok, mint amilyenek a még meglévő erdők srvatagosítósának a következményei), szinte bizonyos azonban, hogy erre sosem kerül sor. Várhatóan valami emberi akadály „honnét vegyünk pénzt?" vagy „ki csinálná meg?” vagy valami más 'miatt nem lesz ez egészből semmi. Ám legyen. Nem égetően szükséges éppen így felhasználni a napenergiát, amikor másképp is lehet, sokkal jobb hatásfokkal. Az egész témakör ezekután egyetlen mondatban is összefoglalható. Egyetlen mondatban, mely lényegében a bevezető idézet mondanivalója is. Amíg a Nap süt, addig nem indokolt energiahiányról beszélni. MÉSZÁROS ATTILA fizikus 18
