Új Szó - Vasárnapi kiadás, 1987. január-június (20. évfolyam, 1-25. szám)
1987-02-20 / 7. szám
TUDOMÁNY TECHNIKA NEM MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK Napjainkban a nem megújuló energiaforrások képezik a világ energiaellátásának alapját. Az összenergiafogyasztás több mint 90 százaléka származik e forrásból. Amíg az energiafogyasztás összességében csekély volt, nem nyugtalanította az embert a készletek esetleges kiapadása. Most azonban, amikor az energiafogyasztás jelentősen fellendült és egyes készletek néhány évtized múlva kiapadhatnak, jogos az aggodalom. Az is figyelemre méltó tény, hogy eddig csak az olcsó forrásokból termeltük az energiahordozókat, ezentúl egyre hozzá- férhetetlenebb helyekről kell kiaknáznunk azokat. így az energia értéke egyre nagyobb lesz, ami oda vezetett, hogy ma már enerigavál- ságról beszélünk. A továbbiakban áttekintjük a kőolaj, földgáz, szén, nukleáris üzemanyag jelenlegi helyzetét. KŐOLAJ A fejlett ipari országok energia- mérlegében a kőolaj részaránya megközelíti az 50 %-ot. Ez a helyzet az utóbbi harminc évben alakult ki. A térhódítás oka a következőkkel magyarázható: Rohamosan megnövekedett a gépkocsik száma és fellendült a légiközlekedés. E szállító- eszközök gyakorlatilag csak olajtermékkel üzemelnek. Új olajmezőket tártak fel Közép-Keleten és Észak- Afrikában. Ez a kőolaj árának csökkenéséhez vezetett, ami versenyképesebbé tette a szénnel szemben. A kőolaj kitermelése, szállítása, fel- használása előnyösebb mint a szén esetében. Elmaradnak a kedvezőtlen környezeti hatások. Az eddigi felmérések szerint a világ kőolajának kitermelhető készlete mintegy 360 Gt ETA (ETA = egyezményes tüzelőanyag, 1 t ETA = 8139 kWh). Ha ezt összevetjük a világ jelenlegi kőolajfogyasztásával (3 Gt/év), akkor nem nehéz megállapítani, hogy lehetőségeink korlátozottak. Ha figyelembe vesz- szük a prognózisokat, melyek szerint a századfordulóig az energiafogyasztás a maihoz viszonyítva megduplázódik, akkor az olajtartalékaink még gyorsabb kimerülésével kell számolnunk. A hagyományos kőolajon kívül, melyet szokásos fúrásos módszerrel szárazföldről vagy tengermélyből nyernek, léteznek úgynevezett nem hagyományos köolajforrások is, mint például az olajpala és olajhomok. Ezek kitermelési technológiája azonban még jelenleg nincs megfelelően kidolgozva. Ezért a szakértők véleménye szerint a nem hagyományos kőolaj említésre méltó felhasználására csak a jövő században kerülhet sor. A kőolajkitermelő országok a jövőre gondolva igyekeznek a kitermelendő készleteiket és a tartalékokat egyensúlyban tartani. így bizonyos kóolajkitermelési szintet határoznak meg, mely az szerint alakul, hogy sikerült-e új készleteket feltárniuk és a tartalék kategóriába sorolniuk. A jól hozzáférhető lelőhelyek azonban lassan kimerülnek, az újak kutatása és művelésbe vétele viszont egyre többe kerül. Ezért sok országban már ma megkezdődik a kitermelés-tartalék arányának csökkentése. E tényezők elemzése azt mutatja, hogy a kilencvenes évek elejére a kóolajkitermelési szint eléri a maximumot, utána csökkenni fog. Ha tehát az olajfelhasználás üteme a legrövidebb időn belül nem mérséklődik, akkor a századfordulóra a világon nagy olajhiány lesz, tekintet nélkül arra, hogy a készletek még mindig elegendőek lennének. FÖLDGÁZ Az energetikában valamivel a kőolaj után jelent meg. Hasonló módon nyert zöld utat, mint a kőolaj: egyszerű kezelhetősége, szállítása és felhasználása révén. Motorüzemanyagnak szinte nem is használják, viszont növekvő arányban körül fel- használásra vegyipari nyersanyagként. Csővezetékes szállítása lehetővé teszi, hogy eljusson a kisfogyasztóhoz is. A fejlett ipari országok energiafogyasztásában a gáz részaránya már a 30 %-ot is eléri. A földgáz szárazföldi csővezetékekben több ezer kilométer távolságra is előnyösen szállítható. Ilyen földgázvezetéket létesített a Szovjetunió Nyugat-Szibériából európai részébe, onnan a szocialista országokba és az NSZK-ba, valamint Olaszországba. A tengerek és óceánok akadályt jelentenek a földgáz útjában. Ma ugyan próbálkoznak a cseppfolyósí- tással és újragázosítással (ez lehetőséget nyújtana tartálykocsikban való szállításra), de a költségek igen magasak. Ezért van az, hogy a földgáznak ellentétben a kőolajjal nincs a világpiacon egyetemes ára. A hagyományos földgáz mellett az utóbbi időben kezdték kutatni a nem hagyományos földgázva- gyont is. Ezek közé a források közé tartoznak az ún. tömör homokkövek. A bennük levő potenciális gázmeny- nyiség nagyon nagy, de a ma rendelkezésre álló módszerekkel a gázt nem lehet kitermelni. A nem hagyományos földgázforrások sorába tartozik a szerves palák néhány típusa, a mocsárgáz, a városi hulladékból nyerhető gáz. Ez utóbbi a szerves hulladékok anaerob bomlása útján keletkezik. A számítások szerint e gázforrás az 1 milliótól nagyobb városokban már kifizetődőnek mutatkozik. SZÉN A szén széles körű ipari felhasználása már a múlt században elkezdődött. Fokozatosan kiszorította a fát és az energiamérleg fontos részévé vált több országban. Fontos felhasználási területei a közelmúltig mozdonyok és gőzhajók kazánjai, erömúvi kazánok, ipari kemencék és egyedi vagy központi fűtési rendszerek. A jóminöségú, ún. kokszolható szén a kohászatban kerül felhasználásra. Azóta, hogy az olcsó kőolaj és Az atomerőmüvek részaránya az egyes országok villamosenergiatermelésében (százalékban); 1 - Franciaország, 2 - Belgium, 3 - Finnország, 4 - Tajvan, 5 - Svédország, 6 - Bulgária, 7 - Svájc, 8. - Japán, 9 - Dél-Korea, 10 - NSZK, 11 - Nagy-Britannia, 12 - Kanada, 13 - USA, 14 - NDK, 15 - Magyarország, 16 - Spanyolország, 17 - Argentína, 18- Csehszlovákia, 19- Szovjetunió, 20 - Jugoszlávia, 21 - Hollandia, 22- Olaszország, 23 - India, 24 - Pakisztán, 25 - Brazília „Életre kelt“ szavak * A Challenger mágnesszalagjai, amelyek az űrhajósoknak az indulás utáni szavait rögzítették, mintegy hat hétig hevertek 30 méteres tengermélységben, s már csak mint habos, összeragadt masszát tudták őket a felszínre hozni. A szalagcsévék magnéziumából a tengervízben ragasztóanyagként ható magné- zium-hidroxid képződött. Az a kötőanyag, amely a hanghordozót - a vasoxidot - a szalagon tartotta, részben feloldódott. Mindezt tetézte, hogy azon a mágnesszalagon, amely a beszélgetéseket rögzítette, a szalagcséve el volt törve. A szalagok megmentésére irányuló első kísérletek nem sikerültek. A hideg desztillált vízben való öblítés és a rá következő szárítás ellenére újabb vas-oxid- rótegek töredeztek le. Ezután az IBM egyik arizonai laboratóriuma kapott megbízást, hogy fejlesszen ki egy „életrekeltési“ eljárást. E célra eleinte csupán egy néhány centiméteres szalagdarabot bocsátottak a rendelkezésére. Majd amikor a cég kutatói úgy vélték, hogy járható utat találtak, a további kísérletek céljára a Challengernek egy teljes szalagját megkapták. Azon azonban csak adatok voltak följegyezve, beszélgetések nem. Később eljárásukat még két másik szalaggal is finomíthatták, s csak mindezek után nyúltak a beszélgetéseket rögzítő mágnesszalaghoz. Azt tisztítás végett először néhány napig felváltva salétromsavat, illetőleg desztillált vizet tartalmazó fürdőbe merítették. Ezeket a folyadékokat nyomás alatt a szalag rétegei közé is bepréselték. Ezáltal lassan eltávolították a magnéziumhidroxidot. Majd a szalagot fél napig víztelenített metanol (metilalko- hol) hatásának tették ki, végül még egyszer friss metanollal átöblítették. Miután a vizet teljesen eltávolították, a szalagot megszárították. Ezután a mágnesszalagon metil-szilikonnal megerősítették a hanghordozó réteget, s óvatosan megkezdték letekercselni a 100 méter hosszúságú szalagot. Ez több mint tizenkét óráig tartott. Amikor a szalagot újra föltekercselték, s első ízben lehallgatták, megállapították, hogy az űrutasok a robbanást legalább hat, sót esetleg tizenöt másodperccel is túlélték. A hangszalagról világosan hallható volt Michael J. Smith űrhajós utolsó sóhajtása: ,,Uh-oh!“ Az már nem állapítható meg pontosan, hogy az űrhajósok mikor veszítették el az eszméletüket, hogy mikor haltak a földgáz megjelent az országok energiamérlegében a szén részaránya lecsökkent. Ez a folyamat az azóta bekövetkezett olajválság és sok szakértő felhívása ellenére folytatódik, bár a szénkészletek a világon nagymértékben meghaladják a kőolaj- és földgázvagyont. A szénfelhasználás során egy egész sor környezetszennyezéssel kapcsolatos probléma merül fel. Egy 1 GW teljesítményű erőmű naponta kb. 20 000 t szenet tüzel el, ami 30 %-os hamutartalom mellett 6000 tonna salakot jelent. Ezt valahol tárolni kell a környezetben. A szénben levő ásványi anyagok egy része az alkalmazott szűrők ellenére a levegőbe jut pernye és szálló hamu formájában. Nagymennyiségű kéntartalmú gáz is kerül a levegőbe. Ez az okozója a manapság gyakran emleget« kénes esőnek, amely a nagy iparvidékek környékén megfertőzi a környezetet. A rendelkezésre álló adatok szerint a világ szénvagyona óriási - 7600 Gt, amit kb. 5000 Gt ETA- nak felel meg. A kitermelés gyors- ütemű növelése azonban ma már csak nagy tőkebefektetések árán lehetséges. Nagyon drága az új bányák megnyitása, a munkafeltételek egyre nehezebbé válnak, hiszen mind mélyebbről kell a felszínre juttatni a szenet. Az utóbbi időkben több külszíni szénbányát nyitottak meg. A gazdasági mutatók főleg a talajréteg vastagságától függnek, melyet el kell távolítani ahhoz, hogy a fejtés megindulhasson. A mai környezetvédelmi követelmények szerint a külszíni szénfejtési munkák befejezése után a kitermelő vállalatoknak el kell végeznie a bánya betemetéséhez és a terep rendezéséhez szükséges munkálatokat. Újból nagymennyiségű földet mozgatnak meg. Ennek a munkának a költségei a termelt szén költségeinek részét képezik, tehát drágítják azt. NUKLEÁRIS ÜZEMANYAG A világ első atomerőművét a Szovjetunióban 1954-ben helyezték üzembe. Az elkövetkező években az atomenergetika rendkívüli fejlődésnek indult. 1976-ban a világ atomerőműveinek beépített teljesítőképessége 77 GW volt, az 1982- es adatok szerint már 173 GW volt üzemben, és 196 GW építés alatt. Bár az utóbbi években a növekedés üteme lelassult, várható, hogy az olcsó energia korszakának végét jelentő kőolajáremelkedés a világpiacon újra fellendíti az atomenergetikát. Atomreaktorok üzemanyagaként felhasználható egyetlen ásványi nyersanyag a természetes urán. Egyes szakemberek a tórium alkalmazására is utalnak, de mindez a gyakorlatban még nem valósult meg. A napjainkban legelterjedtebb vízhűtésű reaktorok nem képesek természetes uránnal üzemelni, hanem csak U^-ben dúsított uránt alkalmazhatnak. Az urándúsítás bonyolult és drága folyamat. (folytatjuk) KOVÁCS ZOLTÁN villamosmérnök LÉZER AZ OPTIKAI SZÁLBA ÉPÍTVE A lézerrel működő üvegszálas kábeleket egyre inkább alkalmazzák a réz telefonkábelek helyett. A ma használatos nagy teljesítményű lézerek azonban nagyok, törékenyek és viszonylag sok energiát fogyasztanak. A vonal két végén igen pontosan kialakított tükröket kívánnak. Érzékenyek porra és rezgésekre, élettartamuk korlátozott. A lézer és az optikai kábel között különleges csatlakozók szükségesek. A southamp- toni egyetem kutatói kifejlesztették a világ első száloptikai lézerét. A lézert közvetlenül az optikai szálba építik. Ebből több előny adódik: mellőzni lehet a precíziós tükröket, a lézer szennyezés ellen védett és fénykihasználása lényegesen jobb. A találmány lényege, hogy különleges eljárással olyan szálat állítanak elő, amely a ritka föld fém részecskéket teljesen homogén elosztásban tartalmazza. Nélkülözhetetlenné válhat, ha kevés a rendelkezésre álló hely, vagy nagyobb mechanika terhelésnek van kitéve a berendezés. Üvegszálas távvezetékben az optikai szálba épített lézer erősítőként is használható, ami előnyös például tenger alatti kábelek esetén. ESŐ-SZENILITÁS A savas eső szenilitást okozhat. Ezt igazolja a Norvég Központi Statisztikai Hivatal vizsgálata, amely Dél-Norvégia öt területére terjedt ki. Vizsgálták az alumíniumtartalmú ivóvíz és a szenilitás előfordulása közötti összefüggést; az eredmények megerősítették a korábbi angliai és egyesült államokbeli orvosi jelentéseket. Az adatok a halálozási arány emelkedését is mutatják. A szakértők ennek egyetlen okát az elsősorban Nagy-Britanniából érkező savas esőben látják. A vizsgálatot végzők szerint sem az életkor, sem más betegségek, sem pedig a környezetszennyezés egyéb formái nem magyarázhatják a vizsgálat eredményeit. Környezetszennyezés mindenütt előfordul, de hasonló következmények másutt nem tapasztalhatók. Hazánk legjelentősebb kőolejflnomltőja, a bratlslaval Slovnatt (Gyökeres György felvétele)
