Új Szó - Vasárnapi kiadás, 1982. január-június (15. évfolyam, 1-25. szám)
1982-02-05 / 5. szám
TUDOMÁNY TECHNIKA ATOMERÖMŰVI HULLADÉKHŐ HASZHOSÍTÁSA A MEZŐGAZDASÁGBAN Az ipari folyamatok melléktermékeként keletkező hulladékhó hasznosításának problémája a jelenlegi világméretű energia- és élelmiszerválság, valamint az egyre növekvő környezetszennyezés kapcsán került előtérbe. Az energiaválság elsősorban a fejlett ipari országokat rázkódtat- ta meg; az élelmiszerválság a harmadik világ országaiban okoz szinte megoldhatatlan gondokat. A világ azonban kezd egységessé válni, és problémái kölcsönösen hatnak egymásra. Sok korábbi állásfoglalás is kiigazításra szorult: az energiapazarlást felváltotta a takarékos energiagazdálkodás, az ásványi kincsek sem szabad források többé, a természet leigázása helyett pedig inkább környezetvédelemről beszélünk. Az utóbbi évszázadban az emberiség a kőolaj, földgáz és szén (évmilliókkal ezelőtt növényi szervezetekben megkötött napenergia) tüzelésekor átlagosan csak a keletkezett energiamennyiség felét hasznosította. A másik felét, amely alacsony hőmérsékletű hő (hulladékhő) tonnájában jelentkezett, hagyta elveszni. Ezzel környezetének jelentős höszennye- zést okozott, tovább fokozva a tüzelőanyagok elégetésével párosuló környezetszennyezést, mely napjainkban már az időjárást is befolyásolja, s a légkör középhö- mérsékletének 1 °C-al való növekedését, C02 tartalmának pedig lényeges növekedését okozza. Az atomenergia napjaink energiaproblémáinak megoldására az egyetlen biztos alternatíva. Az atomerőművek nem használnak fosszilis üzemanyagot, ezért környezetüket C02-vel sem-szennye- zik. összehasonlító tanulmányok azonban megállapították, hogy az atomerőművekben az egységnyi villamos energia előállítása során jóval több hulladékhő szabadul fel, mint a klasszikus hőerőművekben. Tehát annak valószínűsége, hogy környezetünknek hószennyezést okoznak jóval nagyobb, mint annak, hogy radioaktív anyagokkal szennyezik azt. Egyrészt környezetünk védelme, másrészt energiaproblémáink arra ösztönöznek bennünket, hogy megtaláljuk az alacsony potenciálú atomerömüvi hulladékhö hasznosítási lehetőségeit. Első számú felhasználási területként a mezőgazdaság jöhet számításba (növényházak fűtése, talajmelegítés, haltenyésztés stb.). Az embernek már régóta vágya, hogy a természeti körülményektől függetlenített módon termeljen. Az atomenergia az egyetlen jelentős energiaforrás, amely energiáját nem a naptól kapja. Mezőgazdasági alkalmazása azt is jelentené, hogy az ember képessé vált a naptól többé-kevés- bé független élelmiszer-energiatermelésre. Az is megállapítást nyert, hogy a fejlett ipari országok mezőgazdasági viszonyai között 1 J-nyi élelmiszerenergia csupán 9 J energiaráfordítással nyerhető. Más szavakkal: jelenleg a mezőgazdaság klasszikus termelési formája kedvezőtlen energiamérleggel rendelkezik. Az atomerömüvi hulladékhő nagy lehetőség a mezőgazdaság számára és csupán az emberen múlik, hogy is használja. A HULLADÉKHŐ HASZNOSÍTÁSÁNAK JELENLEGI HELYZETE Már az ötvenes évektől több tanulmány, kutató-fejlesztő és tervező munka foglalkozott a hulladékenergia mezőgazdasági fel- használásával. A hatvanas évek végén megépítették az első kísérleti jellegű objektumokat is. Ezek közül a szén- és olajtüzelésű erőművek hulladékhöjét hasznosító növényházakat és halastavakat érdemes kiemelni. A növényházi zöldségtermelés napjainkban a táplálkozás-tudomány által alátámasztott fogyasztói igények fedezését szolgálja. Intenzív fejlesztése a hagyományos fűtési módszerekkel aligha lenne lehetséges. Az urbanizáció további új igényeket hívott életbe: a természettől távol élő ember fontos szükségletévé lép elő a virág és a dísznövény. A folyamatos, egész évi haltenyésztés legnagyobb akadálya a halastavak vizének alacsony hőmérséklete a téli hónapokban. Az energetikai hulladéknak számító olcsó meleg vízzel ez a probléma is megoldható. A klasszikus hőerőművek hulladékhőjének hasznosítása terén jelentős eredményeket értek el az USA-ban, Angliában és NSZK- ban. Az USA Minnesota államában lévő Sherco hőerőmű hulla- dékhöjével egy kb. 6 hektár alapterületű növényházat fűtenek. A növényházban 12 °C léghőmérsékletet kell tartani minimálisan -40 °C külső hőmérséklet mellett. A kísérletek megkezdése óta kiváló minőségű virágokat, zöldségféléket és facsemetéket stb. termelnek. A hűtőrendszer némi változtatásával 50 ha alapterületű növényház megépítését tervezik. A növényház fűtése a következőképpen történik. Az erőmű kondenzátoraiból kilépő kb. 30 °C hőmérsékletű meleg vizet szivattyúkkal víz-levegő hőcserélőkön nyomják keresztül. Ezzel biztosítják a növényház légtérfűtését. Emellett külön rendszer biztosítja a talaj megfelelő fűtését is. A talaj- fűtő rendszer a meleg vizet a föld alatt 30 cm mélységben elhelyezett csőhálózatban keringteti. A vízáramot, akárcsak a légfűtés le- vegőáramát termosztatok vezérlik. Az eddigi tapasztalatok mind a hőmérséklet-szabályozás, mind a termelési eredmények szempontjából kedvezőek. A gazdasági vizsgálatok pedig azt mutatják, hogy a meleg víz hóköltsége 50 százaléka az olajra alapozott megoldás költségeinek. A szocialista országok közül Magyarország kísérletei kiemelke- dőek. Az üzemi kísérletek céljaira a Gyöngyösi Gagarin Hőerőmű mellé 3 ha-os növényháza-telepet építettek. Az alkalmazott eljárás a Heller-Forgó féle légkondenzációs berendezés továbbfejlesztése. Ezek az eredetileg erőművi vízfelhasználás korlátozására került hűtőberendezések a növényház légterébe irányítják az erőmű hűtővizének hőjét. A téli-nyári termelés tapasztalatai máris rendelkezésre állnak. Több országban az üzemelő atomerőművek mellett felépültek az első, atomerömüvi hulladékhöt hasznosító objektumok is. Az NSZK-ban, Angliában, USA-ban és a Szovjetunióban már jelentős termelési gyakorlatra tettek szert. Az egyik angol atomerőmű közvetlen közelében (Hinkley Point, Délnyugat-Anglia) kísérleti haltenyésztést tartanak fenn, amelyet az atomerőműből látnak el olcsó meleg vízzel. így a halakat egész évben lehet tenyészteni és 12-18 hónaponként lehalászni. Hatévi kutatás után ma már az évenkénti hozam 1000 tonna halat tesz ki. HAZAI TERVEK Hazánkban a Tisová na Ohrí-i hőerőmű melletti halastavak kivételével nem üzemel egyetlen kísérleti objektum sem, amely alacsony potenciálú hulladékhö hasznosítását szolgálná. A tranzit gázvezetékek gázturbináiból származó füstgáz hőhasznositása csak lassan, megkésve történik és csupán növényházak idényjellegű fűtésére szolgál. Nem sikerült megvalósítani a hodoníni hőerőmű hulladékhőjének mezőgazda- sági hasznosításra kidolgozott terveket sem a píseénai 280 ha-os halastórendszer meleg vízzel történő ellátása és a környező mező- gazdasági földterületek talajfűtése). Az erőmű továbbra is a Morva folyóba engedi a meleg vizet, s így főleg a nyári hónapokban jelentős hószennyezést okoz. Ezért sokszor az erőmű villamosenergiatermelését is korlátozni kell. A bohunicei és a dukovanyi atomerőművek tervezésénél a mezőgazdaság illetékesei részéről nem voltak meg az igények atomerömüvi hulladékenergiát hasznosító objektumok létesítésére. Az üzemelő, vagy közvetlen üzembe helyezés előtt álló atomerőművek ilyen célokra történő rekonstrukciója pedig több évig is eltarthat. Az építés kezdeti stádiumában lévő mochovcei atomerőmű hulladékhőjének mezőgazdasági hasznosítására már terveket dolgoztak ki. Ez az erőmű WER 1000-es típusú reaktorokkal is el lesz látva. 4000 MW teljesítmény koncentrációja esetén évente az erőmű hűtővizéből kb. 200 000 TJ energia nyerhető. A WER típusú atomerőműveknél a hűtővíz hőmérséklete 25-43 °C között változik az üzemeltetési és klimatikai viszonyoktól függően. A hűtővíz újrahevítésével 50-80 °C hőmérsékletű meleg víz. is nyerhető. Az újrahevítés a gőzturbina kisnyomású házának megcsapolásával kapott gőz segítségével történhet. A tervek szerint a mochovcei atomerőmű mellett 20—40 km-es körzetben növényházakat (Léva 48 ha, Őifáre 180 ha, Teplice 360 ha) és halastórendszert (Mochov- ce) létesítenek. Továbbá tervezik, hogy az olcsó hulladékenergiát állattartó telepek fűtésére, terményszárításra, gombatermesztésre stb. is felhasználják. Az egyes létesítmények fokozatos megvalósítására 1990 után kerül sor. KÖVETKEZTETÉSEK A hulladékhő hasznosítása az energiagazdálkodás ésszerűsítésének lényeges elemét^ képezi. Sok országban, köztük hazánkban is a nagy mennyiségű atomerömüvi hulladékhöre alapozva tervezik megoldani az üvegházi termelés energiagondjának jelentős részét. Látványos eredmények elsősorban számos tudományág közös együttműködésétől várhatók. Az eljárás mindenesetre rendkívül kedvező gazdasági eredményeket tartoqat a jövő számára. KOVÁCS ZOLTÁN A Bratislava! Szlovák Műszaki Főiskola Elektrotechnikai Karának automatizációs és szabályozástechnikai tanszékén egyedi robot- technikai műszereket és berendezéseket fejlesztettek ki. Ezek olyan pedagógiai segédeszközök, amelyek kifejlesztését a robottechnika oktatásának a bevezetése tette indokolttá. A felvételen Alexander Varga mérnök (balról) és Juraj Surka mérnök a Kolka-025 robot mikroprocesszoros irányítását ellenőrzi (Felvétel: ÖSTK - Stefan Puskás) ÉRDEKESSÉGEK, ÚJDONSÁGOK ÚJ SZÚ Beton-üveg Rigai kutatók folyékony üvegből olyan habot készítettek, amely szilárdan megtapad a vasbeton elemeken. A ,,steklopor“ elnevezésű anyag viszonylag olcsó, kitűnő hó- és hangszigetelő. Lényegesen könnyebb, mint a betonra felvitt eddigi kerámiabevonatok. Már megkezdték az új anyag nagyüzemi gyártását. Élesebb rádiófülek Az univerzum mélységeit fürkésző rádióteleszkópok érzékenysége a százszorosára növelhető azzal az újfajta erősítővel, amelyet szovjet tudósok fejlesztettek ki. Az újfajta mézer „szíve“ andaluzit egykristály, amelyet az abszolút nulla fokot megközelítő hőmérsékletre hútenek és különleges mikrohullámú besugárzás alá vetnek. A nagy távolságból felfogott gyenge rádiójel gyakorlatilag háttérzaj nélkül erősíthető fel az újfajta mé- zerrel. Optikai kábel a vasúton A múlt év áprilisában 17 kilométer hosszúságú optikai kábelt helyeztek üzembe az angol vasutak Coventry és Birmingham közötti vonalszakaszán. Az adó- és vevő- rendszerként használt üvegszál- összeköttetés 120 csatornájában másodpercenként nyolc megabit információt lehet átvinni. Az egész kábelszakaszba - pontosan a közepén - csupán egyetlen erősítőt iktattak be. A jelek átlagos gyengülése csupán három decibel kilométerenként a 900 nanométeres hullámhosszon. Anyagszállító lézer Egy nagy teljesítményű lézer milliomod másodpercig tartó felvillanása után rendkívüli mértékben csökken a sugárcsatornában a levegő sűrűsége. A Szovjet Tudományos Akadémia fizikai intézetének egyik kutatója azt javasolta, hogy ezt a hatást hasznosítsák a lézersugaras anyagszállítás céljaira. Ha a lézer által „vágott“ csatornába bevezetik a gáz halmazállapotú anyagot, ennek molekulái a fénysugárnyalábban maradnak és a hömozgás következtében a kívánt irányba haladnak. Röviddel ezelőtt amerikai kutatóknak kísérletileg sikerült igazolniuk a szovjet tudós merész elgondolását. A kísérletek során ugyan csak kis mennyiségű alkálifémgőzt sikerült 20-30 centiméteres távolságra szállítani, de az eredmény igazolta a lehetőséget, hogy lézersugárral több grammnyi anyagot is szállítanak. Bio-víztisztítás Működéséhez nincs szükség gépekre és tökéletesen szagtalan a Svájcban kidolgozott újfajta szennyvíztisztító módszer. A vizet tavakba vezetik, amelyeket előzőén különböző mocsári növényekkel - kardiliommal, kákával, náddal - ültettek be. A növények gyökerei között nagy mennyiségű olyan mikroorganizmus él, amely kivonja a vízből a szerves szeny- nyezódéseket. Fontos a mikroorganizmusok kellő adagolása, mert egy részüknek oxigénre van szükségük, más részük viszont egyáltalán nem viseli el az oxigént. Csak a két csoport megfelelő együttműködése bonthatja el a lerakodott szennyeződést. Kallódó energiák megcsapolása A román Kárpátokban üzembe helyezték az első áramtermelő szélerőművet, amely 30 kilowattos névleges teljesítményével egy közeli duzzasztómű szivattyúállomásának gépeit látja el villamos energiával. Megkezdték két további szélerőmű építését is a közeli lakóházak villamos energiával való ellátására. A kallódó energiák más formáinak hasznosítására is megtették az első lépéseket. Románia déli részén, Vilceában üzembe helyezték a szennyvíztisztító berendezés biogáztelepét, amely évi hárommillió köbméteres termelésével 180 tonna hagyományos fűtőanyag megtakarítását teszi lehetővé. Constanta, Temesvár és Bukarest után Craiovában is olyan berendezés építésén dolgoznak, amely főként a napenergia befogásával oldja meg 1800 lakás melegvízellátását. Ezzel a berendezéssel 50 tonnányi fűtőanyagot takaríthatnak majd meg a nyári hónapokban. (D) 1982. II. 5.
