Környezetvédelem | Felsőoktatás » Energiafejlesztés

Energiafejlesztés 8 oszt. ( 5óra) Az emberiségnek szüksége van energiára a létfenntartáshoz, aminek biztosítása az energiafejlesztés feladata. Az energiafejlesztés nemcsak a minél több energia megtermelését, hanem a felhasználás ésszerűsítését, a takarékoskodást is jelenti, az élhető környezet megőrzése érdekében. Az energiaforrások olyan anyagok vagy folyamatok, amelyek elég nagy koncentrációjú energiával rendelkeznek ahhoz, hogy könnyű legyen őket magasabb energiájú állapotból alacsonyabb energiájú állapotba vinni, emberi ellenőrzés mellett, és hogy így a különbség felhasználható legyen emberi célokra. Fosszilis tüzelőanyagok Olajkút: Sarnia, Ontario, Kanada A fosszilis tüzelőanyagok alatt a bányászott szenet és szénhidrogéneket – kőolajat vagy földgázt – értjük, amelyek lebomlott növények és állatok maradványai. Ezek elégetése gőzt fejleszt, ami egy turbinát hajt meg, ami egy hozzákapcsolt

generátor útján elektromosságot fejleszt. Érvek mellette • Viszonylag kis mennyiségű tüzelőanyag nagy mennyiségű elektromosságot tud fejleszteni. A gáztüzelésű erőművek hatékonyak, a széntüzelésűek hatékonysága sokat fejlődött az utóbbi időkben. Érvek ellene • Nem megújuló források, amelyek végül elfogynak majd. Történetesen a fosszilis energiaforrások folyamatosan képződnek, de mi ennél kb. 100 ezerszer gyorsabban használjuk őket Szélenergia Darrieus-szélgenerátor, Gaspésie, Québec, Kanada : Szélenergia Ez az energiafajta a szél energiáját fogja be a szélturbinák lapátjaival. A turbinák hajtják a generátorokat, amik áramot fejlesztenek. A széltornyokat általában csoportosan, szélfarmokon telepítik. Érvek mellette • • A szélerőmű nem okoz víz- vagy légszennyezést, mivel benne nem mennek végbe kémiai folyamatok, nincsenek melléktermékek, mint a szén-dioxid. Megújuló energiaforrás, azaz

sohasem fog elfogyni. Érvek ellene • A szélenergia rapszodikus, nem jósolható meg, mikor fúj a szél. Mivel állandó szélerősségre lenne szükség az állandó teljesítményhez, a csökkenő szélerősség csökkenő energiatermeléshez vezet, így a szolgáltatott energia mennyisége nem tervezhető. Biomassza Biogáz fejlesztésére alkalmas trágya Dániából : Biomassza A biomassza alkalmazása a hulladék vagy megújuló energiaforrások – például növényzet, mint kukorica, energiafű, fa[1] vagy állati trágya – felhasználását jelenti – biogáz, bioetanol vagy közvetlen elektromos energia termelése céljából. A szemét és a trágya metán fejlesztésére használható, amit csővezetéken lehet az erőművekbe ill. háztartásokba szállítani. Gabonából bioetanolt lehet erjeszteni, repcéből,[2] napraforgóból olajat lehet sajtolni járművek hajtására. Érvek mellette • A szerves hulladékot jól fel lehet így használni. Ez az

újrahasznosítás erősíti a filozófiát, miszerint semmit sem szabad a Földön elpazarolni. Az eredmény kevesebb igény a Föld erőforrásaira, és a Föld kapacitásának megnövelése, mivel a nem megújuló forrásokra kisebb az igény. Érvek ellene • A közvetlen égetés légszennyezést okoz, különösen a bizonytalan összetételű szemétté. Hidrogén tüzelőanyag Mazda RENESIS Wankel-motor kettős, hidrogén-benzin hajtással Hidrogéngazdaság Más energiaforrásoktól eltérően a hidrogén a Földön nem gyűjthető, vagy fogható be. A hidrogént gyártani kell, nettó energiaveszteséggel. Mint olyan, kémiai energiatárolót képvisel, és nem elsődleges energiaforrást. Érvek mellette • A hidrogén színtelen, szagtalan, nem szennyező anyag A hidrogén bárhol előállítható, még házilag is a legbőségesebb földi kémiai anyagból, a vízből. Következésképpen az emberek nem szorulnak az OPEC-országok fosszilis üzemanyagaira.

Érvek ellene A hidrogént nehéz kezelni, raktározni és szállítani. Árapály-energia Árapály-erőmű, Annapolis Royal, Nova Scotia, Kanada Árapály-energia Az árapály-energia kiaknázásához egy árapálymedence nyílásához (tölcsértorkolathoz) gátat kell építeni. A gát (vagy vízlépcső) turbinák és generátorok segítségével áramot fejleszt. Érvek mellette • • Az árapályenergia szinte ingyen van, amint a gát megépült. Nincs szükség üzemanyagra, a fenntartási költségek pedig relatíve alacsonyak. Az árapály rendkívül megbízható jelenség, Érvek ellene • Jelenleg nem gazdaságos, mert a kezdeti költség, a gát megépítése nagyon sokba kerül. A hatékonyság korlátozott, mivel naponta csak kb 10 órán át képes • energiát szolgáltatni, amikor az árapályhullám kifelé vagy befelé mozog a medencébe, és az energiatermelés nem a fogyasztáshoz igazodik. A gát elzárja a halak mozgásának és a közlekedés

útját, amit költséges rendszerekkel kell újra lehetővé tenni. Napenergia Napelemes rendszer : Napenergia A napfényből napelemekkel lehet elektromosságot termelni, vagy a napfényt parabolikus tükörrel fókuszálva vizet lehet forralni és így gőzt fejleszteni. A naperőművek száma nagyütemben növekszik. Érvek mellette • • • • A napenergia megújuló energiaforrás, amíg a Nap létezik, energiája eléri a Földet. A napenergia felhasználása nem jár vízkibocsátással vagy légszennyezéssel. Napos országban távol eső helyeken is lehet használni, akár a szélturbinákat, anélkül is lehet ott áramhoz jutni, hogy távoli erőművektől kellene odavinni egy távvezetékkel. A napenergia hatékonyan használható közvetlenül fűtésre vagy vízmelegítésre. Érvek ellene • • A napenergia nem nagyon megbízható, mert a Földet elérő napfénytől függ. Ezért a napelem hatástalan éjszaka, és kevésbé hatékony felhős időben. A

napenergia jelenleg nem költséghatékony. A fotovoltaikus erőművek drágák, kb. 10% hatékonyságúak, a megtérülési idejük hosszú, mintegy 5 éves nagyságrendű. Geotermikus energia A geotermikus energiatermelés a Föld mélyének hőjét hasznosítja. Lyukakat fúrnak a mélybe, amin keresztül vizet juttatnak a forró kőzetekhez, aminek hatására gőz keletkezik. A gőzzel turbinákat forgatnak meg, ami generátorokat hajtva áramot generál Érvek mellette • • • Nincs légszennyezés, mivel a gőzfejlesztés nem tüzelőanyag elégetésével, hanem a Föld belső hőjével történik. Az erőmű megépítése után az üzemeltetés nagyon olcsó. Egy kis energia szükséges a víz pumpálásához, de ezt az erőmű többletenergiájával biztosítani lehet. A geotermikus erőművek relatíve kicsik és sokkal kisebb hatással vannak a környezetre, mint az árapályerőművek vagy vízerőművek. Érvek ellene • • A geotermikus energia csak a

Föld bizonyos részein áll rendelkezésre felhasználható formában. A felszín közelében forró kőzetnek kell lennie, aminek elég nagy mélységűnek kell lennie ahhoz, hogy bele lehessen fúrni. A kőzet fajtája szintén fontos a fúrhatóság szempontjából. Egy idő után egy geotermikus telep kimerül, már nem fűti fel annyira a vizet, mint korábban. Ez az illető helyszínt évtizedekre alkalmatlanná teszi az energiatermelés szempontjából. ízenergia A Hoover-gát, Arizona-Nevada A vízenergia felhasználásakor egy folyó gravitációs esését egy helyre koncentrálják duzzasztógáttal, vagy malomárokkal. Ezen a helyen turbina vagy vízkerék segítségével generátort, malmot vagy más gépet (régebben például szövőgépet) hajtanak meg, hogy elektromos áramot fejlesszenek, vagy mechanikai munkát végezzenek. Ha elég elektromos energia áll rendelkezésre, akkor az elektromos generátor visszafelé is működtethető, mint villanymotor, amivel

vizet vissza lehet pumpálni a magasabban levő víztárolóba későbbi felhasználás céljából. Érvek mellette • Más erőművekkel ellentétben a vízerőmű azonnal maximális teljesítményre tud állni, és mindig a fogyasztási igénynek megfelelő energiát tud termelni, mivel a tározóban a víz tárolható, a vízturbinák pedig rendkívül gyorsan beindíthatók. Azaz rendkívül alkalmas csúcserőműnek. Érvek ellene Egy duzzasztógát építése óriási környezeti változásokkal jár. A gát alatti vízmennyiség és vízminőség megváltozik, ami a vízi és szárazföldi növények életét befolyásolja. Nukleáris energia Atomerőmű hűtőtoronnyal és két reaktorral, Civaux, Vienne, Franciaország Atomenergia Az atomerőművek a fosszilis erőművekhez hasonlóan működnek, azzal a különbséggel, hogy a hőt az urán maghasadása szolgáltatja a nukleáris reaktorban Érvek mellette • Kis mennyiségű üzemanyagból rendkívül nagy

mennyiségű energia nyerhető. 1 kilogramm urán vagy tórium energiaegyenértéke egyenlő 3,5 millió kilogramm szénével. Érvek ellene • A maghasadás során keletkező hulladék mérgező és rendkívül radioaktív, ami állandó és költséges kezelést és megfigyelést igényel a nukleáris hulladéklerakók területén, ahol 1-3 ezer évig tart, amíg a kimerült üzemanyag visszasüllyed a természetes uránérc radioaktivitásának szintjére. Energiaszállítás • Tüzelőanyagok A szállítás egy rugalmas technológia, ami minden területen használatos. Mostanában a szén, kőolaj és származékaik hajón, vasúton és közúton jutnak el a rendeltetési helyükre. A kőolajat és földgázt csővezetéken is szállíthatjuk Finomított szénhidrogének, mint a benzin és a folyékony propán-bután gáz repülőgépen is szállítható. • Elektromos hálózatok Elektromos távvezeték-hálózat Az elektromos energiát az elektromos

távvezeték-hálózatok juttatják el a forrástól a felhasználás helyére – ami több ezer kilométerre is lehet –, ahol szétosztják a fogyasztók között. A forrás bármilyen erőmű lehet Közben alállomások, transzformátorok, távvezeték-oszlopok és kábelek biztosítják az elektromosság állandó áramlását