A Magyar Hidrológiai Társaság XXVI. Országos Vándorgyűlése (Miskolc, 2008. július 2-4.)
7. szekció: A VÍZ, MINT MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁS - Blaskovics Gyula, KO-HANZA Kereskedelmi és Szolgáltató Kft.: Duna – kór, a természetvédelem csődje
Maga a körfolyamat már az általános iskolai tanulmányokból mindenki által jól ismert. Az óceánok elpárolgott vize fellegekbe tömörülve a szelek szárnyán kerül a szárazföldek fölé. Ott belőlük képződött, lehulló csapadékot források, csermelyek, patakok, folyók gyűjtik össze és folyamokká duzzadva vezetik vissza az óceánokba. Az idők kezdetétől az idők végezetéig tartó körfolyamatot fenntartó erőforrás a nap hősugárzása. Sajnos az oktatásból az már kimaradt, hogy mi történik a körfolyamatba betáplált energiával. Talán ennek is tudható, hogy a bős - nagymarosi vitában - ahol minden elképzelhető érv és ellenérv elhangzott már - az energetikai összefüggésekkel nem találkoztam. Pótoljuk a mulasztást, nézzük a körfolyamatot az energetikus szemével. A napsugárzás hőenergia betáplálása emeli az elpárolgott vízrészecskéket magasba, nyernek azok a tengerszinttől mért távolságukkal arányos helyzeti energiát. Csapadékhullás közben ennek a helyzeti energiának a magasságvesztéssel arányos része mozgási energiává alakul. A helyzeti energiának az átalakulása folytatódik lefolyás közben is, végül az óceánba érkező víz energiatartalma nullára csökken, elvesztette helyzeti energiáját. Az energiamegmaradás ismert törvénye szerint azonban energia nem vész el, csak átalakul munkavégzéssé. Ennek értelmében a lefolyó víz energiatartalmát is munkavégzés emészti fel. E munkavégzés legjelentősebb megnyilvánulása magának a lefolyásnak a jelensége, a munkavégzés itt elsősorban a lefolyással szembeni ellenállások leküzdésére fordítódik. Az áramló vízben a vízrészecskék a mederfelülethez és egymáshoz surlódnak, örvénylenek, keresztirányú, sőt visszaforduló, vízszintes és függőleges áramlatok ütköznek egymásra és egymással. A folyóvíz energia tartalmának jó részét ez a folyamat emészti fel. De nem az egészet! A fennmaradó részt nagyon pontosan méri a vízerőműből kimenő villamos teljesítmény, a termelt villamos energia. Így például: a Duna osztrák vízerőművei évente 12 800 Gigawattóra villamosenergiát termelnek ami kb. negyede Ausztria éves villamos energia felhasználásának. Hangsúlyozni kell, hogy ennek az irdatlan energiamennyiségnek a kivétele a folyóvízből a lefolyásban semmilyen zavart nem okoz, a világban ma működő 40 000 nagy vízerőmű és több százezer kisebb vízerőmű még egyetlen csepp lehullott csapadékot sem tartott vissza. A duzzasztott terek csupán a folyómederben történő utazás időtartamát növelik meg, de végül is minden lehullott csapadék visszajut a tengerbe. Törvényszerűségként állapítható meg tehát, hogy a folyóvizek energiakészlete lényegesen nagyobb a lefolyáshoz szükségesnél, a felesleget a vízerőművek hasznos munkává alakítják, villamos energiát termelnek. Az is teljesen világos, hogy a felesleges energiakészlet korábban is benne volt a folyókban, korábban is munkavégzés emésztette fel. A folyók „ősi” természetes állapotában a munkavégzés a folyóágy mederanyagára irányul és két fázisban működik. Első fázisban a folyóvíz a mederanyag megbontásában, koptatásában, azaz hordalék termelésben vezeti le fölös energiáit. Második fázisban a fölös energiamennyiség fennmaradt részét a termelt hordalék elszállítása emészti fel. A lefolyás előrehaladtával a kétfajta munkavégzés aránya folyamatosan változik. Amilyen ütemben szaporodik a hordalék mennyisége, olyan ütemben nő a szállítási-, és csökken a termelési munkavégzés hányada. Ebből a szempontból a folyó teljes hossza három jellegzetes szakaszra osztható. A folyóvölgyek felső szakaszára a hordaléktermelő munka túlsúlya a jellemző. Itt állandósult tendencia a mederbontás - mélyítés, a völgyek bevágódása, a folyók állandósult térképrajzolatán a mederfenék süllyedése. A folyóvölgyek középső szakaszán csökkenő esés miatt a fölös energiakészletet a hordalékszállítási munka gyakorlatilag felemészti, a hordaléktermelés megszűnik. A vízhozam változások függvényében hol mederbontás, hol hordalékrakódás történik, de ezek a folyamatok hosszú távon kiegyenlítik egymást, a folyó térképrajzolata folyamatosan változhat ugyan 3
