Új Szó - Vasárnap, 1980. július-december (13. évfolyam, 27-52. szám)
1980-11-30 / 48. szám
TUDOMÁNY TECHNIKA Az utóbbi években gyakran olvastunk és hallottunk az energiaválságról, amely szinte az egész világon megnyilvánult. Egyes országokat erősebben, másokat kevésbé kifejezően érintett. A természetes tüzelőanyag- és energiaforrások, a szén, a földgáz és a kőolaj készletei gyorsan fogynak, ezért a tudósok új energiaforrások után kutatnak, amelyek a következő évtizedekben fokozatosan pótolhatnák az eddigi -tüzelőanyagokat Az egy lakosra jutó energia- fogyasztás gyors ütemben növekszik, ezért ez a kérdés világszerte a figyelem központjába került. Földünjt lakossága jelenleg megközelítőleg 6000 milliárd kilowattóra villamos energiát fogyaszt évente. A kő olaj készleteit 90,4 milliárd tonnára, a földgázkészleteket 59 000 milliárd köbméterre, a kőszénét 8000 milliárd tonná ra, a barnaszénét pedig 343 milliárd tonnára becsülik. A tüzelőanyagok világmérlegében jelentős szerepet kezd játszani az atomenergia. Egyes felmérések szerint az atomenergia elsődleges forrásaként 6 millió tonna uránkészlettel lehet számolni, ami a szakemberek szerint hat évtized szükségle teit fedezheti. A NAPENERGIA HASZNOSÍTÁSA A tudósok az új, nem hagyományos energiaforrások keresése közben a Napra összpontosítják a figyelmüket. Közismert, hogy a Nap óriási meny- nyiségű energiát sugároz a világűrbe. Ebből csupán egy töredék jut el a mi bolygónkra, de ez a töredék is rendkívül nagy mennyiséget képvisel. A Nap körülbelül harmincezer- szer több energiát sugároz a Földre, mint amennyit az egész emberiség fogyaszt. A napenergia tehát képes fedezni az emberek teljes energiaszükségletét. Az eddigi fosz- szilis tüzelőanyagokkal szemben számos előnye is van. Teljesen tiszta energiaforrás, nem szennyezi a környezetet, mint például a fosszilis tüzelőanyagok égetése. További előnye, hogy kimeríthetetlen, és csaknem az egész Földön előfordul. A napenergia kihasználása azonban bonyolult ügy. Nagy területen szóródik szét, ezért csekély a sűrűsége. Ezért a szükséges hatás eléréséhez kis területre kell koncentrálni. Ezt a problémát a tudósok nagy tükörrendszerek, esetleg lencsék segítségével oldják meg, amelyek automatikusan kísérik a Nap járását. Így nagy meny- nyiségü hő gyűjthető össze a napsugarak fókuszában. További kedvezőtlen körülmény, hogy a napsugárzás éjjel szünetel, és borús időben nappal is korlátozott. Ezt a szakemberek nagy energiatárolókkal igyekeznek megoldani. A napenergia kihasználásában a földrajzi szélesség is szerepet játszik. Ebből a szempontból legkedvezőbbek a feltételek a trópusi sivatagokban, ahol csaknem egész éven át meleg és napsütéses az időjárás. Az említett kedvezőtlen körülmények mindeddig fékezték a napenergia kihasználását az emberiség szükségleteinek fedezésére. Ojabban azonban a szakemberek számos műszaki berendezést szerkesztettek a napenergia kisebb mértékű hasznosítására. Ezek közé tartoznak a levegő- és a vízmelegítők, a napkályhák, a napenergiával fűtött házak és egyéb középületek, a napenergiával üzemeltetett hűtőberendezések és egyéb klimatizáló rendszerek. A Szovjetunióban a Kizil-Kum sivatagban üzembe helyezték az első villamos áramot termelő naperőművet, ahol évente átlagosan 300 napon át felhőtlen az égbolt. A helioenergetikai szakemberek véleménye szerint 10—15 év alatt jelentős haladást érünk él a napenergia gyakorlati hasznosításában. AZ IGÄBA fogott szél A tudósok figyelmét egy másik nem hagyományos energiaforrás sem kerülte el: ez a szél energiája. A szél az egyes nagyobb területeken kialakuló légköri nyomás különbségeiből keletkezik. Minél nagyobbak ezek a különbségek, annál erősebb a szél. Az atmoszférában nemcsak helyi jellegű szelek keletkeznek, hanem nagy területeken ható légáramlások is. A szakemberek véleménye szerint az egész földkerekségen ható szelekben legalább kétszer annyi energia rejlik, mint amennyi fosszilis energiaforrás az emberiség rendelkezésére áll. A szélenergia olcsó, s a napenergiához hasonlóan tiszta, emellett kifogyhatatlan. Ezért az emDerek már régebben is figyelmet szenteltek a kihasználásának. Ahhoz, hogy az ember kihasználhassa a szél energiáját, előbb meg kellett ismernie a tulajdonságait. Ebben az irányban már a rómaiak is elértek bizonyos haladást. Rómának ugyanis évente több mint félmillió tonna egyiptomi búzára volt szüksége a lakosság élelmezéséhez. A római szakemberek hamar felismerték, hogy tavasszal Egyiptom felől fúj a szél, nyugati irányban, nyáron viszont éppen fordított irányú a légáramlás. E felismerés alapján a gabonát főleg tavasszal szállították Egyiptomból, amikor kedvező volt a széljárás. Az emberek a szél erejét kihasználva vitorlás hajóikon bejárták a tengereket és az óceánokat, új világrészeket fedeztek fel, élénk kereskedelmet folytattak távoli országokkal. Emellett munkába is fogták a szelet. A szélkerékkel hajtott malmok, vízmüvek és kisebb fűrésztelepek világszerte elterjedtek. Ismeretesek voltak az ókori Perzsiában, Egyiptomban és más régi civilizációikban. Európában csak a keresztes háborúk után terjedtek el a szélmalmok, főleg nyugaton, ahol rendszeresebb a szél- járás, mint a belső szárazföldi területeken. Az első szélmalmokat 1105- ben építették Franciaországban, Angliában 1143-ban, Németországban pedig 1222-ben épültek az első szélmalmok. Csehszlovákiában a legrégibb szélmalom a prágai Petiin hegyen volt, ezt 1227-ben építették. Később Morvaország és Szlovákia területére is eljutottak a szélmalmok. A 17—18. évszázadban körülbelül 500 szélmalom működött a jelenlegi Csehszlovákia területén. A szélenergia kihasználásában a szélerőműveké a jövő. Ebben az esetben a korszerűen megszerkesztett szélkerekek dinamót hajtanak, amely akkumulátorokat töltenek árammal. A vízkerékkel szivattyút Is lehet működtetni, amely egy magasabb szinten elhelyezett tározóba emeli a vizet, s ez öneséssel vízturbina meghajtására szolgálhat. Az energiatermelésnek tehát több változata is lehet. Szélerőművek főleg ott nyújthatnak megbízható teljesítményt, ahol rendszeresen fúj a szél. Építésük elsősorban távol eső tanyákon, farmokon lehet előnyös, ahová a hálózati áram bevezetése nagy költséggel járna. A szélerőművek nagy problémája azonban, hogy szeles időszakokban fölösleges mennyiségben termelnek áramot, szélcsend idején viszont nem működnek. A kutatók több irányban is foglalkoznak a villamos energia tárolásának kérdésével, s ha ez a probléma megoldást nyer, a következő évtizedekben nagy- jövő várhat a szélerőművekre. EGYÉB TERMÉSZETI ENERGIAFORRÁSOK A nap- és a szélenergián kívül a szakemberek más természeti energiaforrások kihasználására is számítanak. Ilyenek például a földből feltörő melegvíz-források. A hévizeket megfelelő műszaki berendezés segítségével lakások fűtésére is fel lehet használni, amit egyes országokban már be is vezettek. A Párizs közelében fekvő Melune települést például 1969 óta geotermális eredetű vízzel fűtik. A szakemberek kiszámították, hogy ebben az esetben évente' kétmillió tonna fűtőolajat takarítanak meg. Egyes országokban, például Oj-Zélandban, Mexikóban, japánban és a Szovjetunióban geotermális erőmüvek is műkődnek. Felvetődik továbbá a vulkánerőművek építésének a lehetősége. Ebben az esetben néhány nyílást fúrnának a vulkán kőzetébe, ezek egyikébe folyóvizet vezetnének, amely a többi nyíláson forró gőzként térne vissza. Az ilyen természetes kazánként működő vulkán hőenergiáját villamos energia termelésére lehet felhasználni. A Szovjetunióban már kidolgoztak egy tervet a kamcsatikai Avacsinszkaja vulkán energetikai hasznosítására. A Föld mélyében rejlő geotermikus energia kihasználásában óriási lehetőségek vannak. A földkéreg hőmérséklete általában 3300 méter mélységben éri el a 100 Celsius-fokot, de egyes helyeken ez sokkal közelebb is előfordulhat a Föld felszínéhez. A szakemberek a nem hagyományos energiaforrások kutatása során a tengeri apály és dagály jelenségére is felfigyeltek, ami a Nap, a Hold és a Föld gravitációs kölcsönhatásainak a következménye. A dagály akkor a legnagyobb mértékű, amikor a Hold, a Föld és a Nap megközelítőleg egy tengelyben fekszik. A dagályok és az apályok energetikai potenciálja körülbelül 1240 milliárd kilowattórának felel meg. Az ember megfelelő földrajzi környezetben, folyótorkolatoknál és öblökben épített zárógátok segítségével ezt az energiaforrást is hasznosítani tudja. Egy ilyen kisebb teljesítményű erőmű már működik a Szovjetunióban, s továbbiak építését tervezik számos tengerparti országban, főleg Nagy-Britamniában. A fosszilis tüzelőanyagok fokozatos kimerülése végül is rákényszeríti az embert, hogy alapvetően új módszerekhez folyamodjon energiaszükségleteinek fedezéséhez. A fentiekben említett energiaforrások az évszázad végéig jelentős szerephez jutnak a világ számos államában. Ráadásul kevésbé szennyezik a környezetet, mint az eddigi, hagyományos energiahordozók. DR. PETER FORGAC A JÖVŐ ENERGIAFORRÁSAI Kombinált nap- és széleromű Jörg Schlaich stuttgarti mérnökprofesszor egy új típusú erőmű tervével foglalkozik, amely a nap- és a szélenergiát kombináltan hasznosítaná. A berendezés középpontjába egy nagyméretű toronyszerű kürtő áll, belsejében szélturbinákkal. A tornyot környező területet több emeletnyi magasságban műanyag fóliatető fedné. Az úgynevezett üvegházhatás következtében a tető alatt a napsugárzás a levegőt jelentősen felmelegíti, s minden irányból a kürtő felé erős, a kürtőben már orkánszerűvé váló légáramlás indul meg. A tervező számításai szerint egy 300 m magas, 10 m átmérőjű kürtőbe épített szélturbina 1 MW teljesítményt szolgáltatna. A fóliatető átmérője ez esetben 400 m volna. Egy 1000 MW-os berendezéshez már 900 m magas kürtőt kellene építeni, amelyben hét óriási turbinát helyeznének el. Ezt a kürtőt 9600 m átmérőjű fóliatető venné körül. Ha a kísérletek igazolják a tervező elgondolásait, és a gazdaságossági számítások is kedvezőek, az efféle erőműveket olyan helyeken célszerű építeni, ahol a napsugárzás erőteljes, például Dél-Európában, vagy Észak-Afrikában. (Élet és Tudomány) 1 2 T 4 JA kombinált nap- és szélerőmű működésének vázlatos rajza SZÉLTORONY — GONDOKKAL Ez év áprilisában az új energiaforrások kutatásával foglalkozó amerikai mérnökök, technikusok figyelme az észak-karo- linai Boone városra összpontosult. A kormány utasítására ugyanis minimálisra korlátozták az itt felépített széltorony, valamint a hozz4 tartozó 2 MW-os turbina működését. A világ jelenlegi legnagyobb szélerőműve ugyanis kellemetlenül zavarta a városka mintegy 4000 lakójának a nyugalmát. Az amerikai energetikai minisztérium, a széltornyot kivitelező General Electric Co. társaság, valamint a kísérleteiket végző légügyi állami hivatal munkatársai olyan probléma elé kerültek, amire nem számítottak: a zaj problémája elé. A szakembereik megállapították azt, amit a város lakosai hat hónapon át tapasztaltak. A turbina bizonyos infrahangokat ad ki, amelyek a hallható sávon kívül esnek, s amelyek az időjárási feltételek, a széljárás változásai szerint különböző formában és mértékben hatnak. A polgárok általában nagyon kellemetlen fütyülő hangokra panaszkodnak. Az energetikai minisztérium munkatársa reálisan megállapította: „Amit a polgárok közvetlenül hallanak és tapasztalnak, s amit elsősorban meg kell oldanunk, az az ablakok rezgése és zöreje, a lakásban elhelyezett különböző tárgyak remegése.“ Egyelőre nem szüntették be teljesen a 6 millió dollárért épített széltorony üzemeltetését. A szélkerék percenkénti fordulatszámát azonban 35-ről 23-ra csökkentették, s az acél szerkezeti anyagokat üvegszállal merevített műanyaggal cserélik ki. Egyes feltevések szerint az akusztikai problémák bizonyos aerodina- mikus rendellenességekre vezethetők vissza, amelyeket a torony tetején elhelyezett rotor ún. légárnyékba ikerülése okoz. A szakemberek szerint ezek a negatív tapasztalatok nem lesznek kihatással a szélenergiával kapcsolatos tervekre. (TT) A CÉL — 15 EZER MÉTER A szovjet fúrótechnikusok új világrekordot könyvelhetnek el: a Kóla-félszigeten, Mur- manszk város közelében végzett „SG 3“ jelzésű mélyfúrásuk túlhaladta a 10 ezer méteres mélységhatárt. A fúrást tovább folytatják, hogy elérjék a nagy célt, a 15 ezer métert. Az Egyesült Államokban már sok év óta a 9 ezer méteres határon túl fúrnak, de egyik kísérlet sem haladta meg a 9600 métert. A kola-félszigeti fúróegység már néhány hónappal ezelőtt bejelentette, hogy 9700 méteres teljesítménnyel megdöntötte az amerikaiak rekordját. A 10 ezer méter túllépésével a szovjet fúrótechnikusok egy jelentős határvonalat hagytak maguk mögött. Az „SG 3“ csoporttal egyidejűleg a kőolajban gazdag Azerbajdzsánban is folyamatban van egy nagy mélységű szovjet fúrás, az „SG“, amelynek szintén 15 ezer méter a célja. Az egyik legérdekesebb cél a „mélyen fekvő földgáz“ keresése a Föld belsejének kristályos szerkezetű kőzeteiben, amelyek a geológusok feltételezései szerint nagy mennyiségben tartalmaznak földgázt. A kola-félszigeti fúrásokról érkező első híradások arra engednek következtetni, hogy a nagy mélységben fekvő „őskőzetekben“ valóban találtak ilyen gázt. A Cervencei Május 9 Efsz-ben az észak-morvaországi kerületben az elsők között kezdeményezték a napenergia felhasználását az állattenyésztési telepen szükséges használati víz melegítésére. Számításaik szerint ezzel a saját erőből kivitelezett berendezéssel évente 5660 kWó villamos energia takarítható meg. A felvételen az istálló tetején elhelyezett napkollektorok láthatók (A CSTK felvétele) 1981. XI. 30. i ÚJ SZÚ
