ENERGIA ÉLETÜNKBEN

A manapság felhasznált energia (hő, villany, gépjárművek üzemanyagai) főként a fosszilis üzemanyagokból származik. A szén, az olaj vagy a földgáz csak ilyen üzemanyagok. Ezek az üzemanyagok a föld felszíne alatt találhatók, ahol évmilliók alatt képződtek az őskori növények és állatok bomlásával. Bár a fosszilis tüzelőanyagokat továbbra is a természetes erők (hő és nyomás) hozzák létre, jelenlegi fogyasztásuk jóval meghaladja a termelésüket. Az a tény, hogy nem töltik fel olyan gyorsan, mint amennyit elfogyasztunk, azt jelenti, hogy a közeljövőben kimerítjük őket ezzel a fogyasztási módszerrel. Emiatt a fosszilis tüzelőanyagokat nem megújulónak tekintik. Az üzemanyagforrások szűkössége azonban nem az egyetlen fenyegetés az emberiség számára. A fosszilis üzemanyagok elégetése a környezet károsodásához is vezet.

fogyasztás

A fosszilis üzemanyagok között

Különleges pozíciója van az atomerőművek urán-tüzelőanyagaként. Ez az erőforrás szintén korlátozott, és a jelenlegi trend mellett kevesebb mint 100 év alatt kimeríthető. Bár ez az időszak meghosszabbítható az ún A "tenyésztési reaktorok", a biztonsági problémák, a radioaktív hulladékok keletkezése (amelyek évmilliókig veszélyt jelentenek az emberiség számára) és a közvélemény ellenzéke arra késztette a fejlett országokat, hogy ma elforduljanak ettől a forrástól. Ezenkívül az atomenergiához kapcsolódó magas pénzügyi költségek leküzdhetetlen akadályt jelentenek a világ legtöbb országában. Az atomenergiától való elmozdulás annak ellenére is fennáll, hogy az atomerőművek szinte semmilyen üvegházhatású gázkibocsátást nem termelnek, és elméletileg a globális klímaváltozás megoldásának tekinthetők. A fosszilis tüzelőanyagok égetéséből származó üvegházhatású gázok kibocsátását jelenleg a tisztább üzemanyagok felé történő áttérés és globális fogyasztásuk csökkentése érdekében tett erőfeszítések legfontosabb okának tekintik.

A fő probléma

Jelenleg nem az a tény, hogy energiát használunk, hanem az, hogy hogyan termelünk és fogyasztunk energiaforrásokat. Ha főként fosszilis tüzelőanyagok elégetésével vagy atomerőművek felhasználásával fedezzük igényeinket, akkor egyre több problémánk lesz. Mivel világunk az energiától függ, olyan erőforrásokra van szükségünk, amelyek örökké tartanak. Azokat az erőforrásokat, amelyek képesek biztosítani a társadalom fenntartható fejlődését, megújulónak nevezzük. Ezenkívül ezek az erőforrások sokkal tisztábbak a környezet számára, mint a fosszilis tüzelőanyagok.

ENERGIAFOGYASZTÁS - FENNTARTHATÓSÁGI PROBLÉMA

Az energiafogyasztás története

A tűz felfedezése és a fa égése utat nyitott az emberek számára az energiaforrások felhasználására. A szélenergia használata hajók vagy vízenergia öntözőrendszerek meghajtására 6000 évvel ezelőtt megkezdte az emberiség kulturális fejlődését. Több évezreden keresztül az emberi igényeket csak megújuló energiaforrások - a nap, a biomassza, a víz és a szél - elégítik ki. Ez a fejlődés az ipari forradalom kezdetéig tartott. Az a képesség, hogy a hőenergiát kinetikus energiává alakítsák át, amely a gépek meghajtására használható, azt jelentette, hogy az energiafogyasztás és a gazdasági fejlődés felgyorsult. A mintegy 250 évvel ezelőtt kezdődött ipari forradalom forradalom volt a fosszilis üzemanyag-alapú energiatechnológiákban. Ez a fejlődés fokozatosan haladt a szén felhasználásától az olajon át az uránig és a földgázig. Helyi ill. a regionális ellátás világszerte globális üzemanyag-szállításra változott. Az üzemanyag-fogyasztás hatalmas méretet ért el, és hiányuk már több helyen megmutatkozott. Valamint a használatuk révén a környezet károsodása.

Energia fogyasztás

Folyamatosan növekszik. 120 évvel ezelőttig a munka nagy részét izmos erővel végezték. Ez tükröződik a munkavállalók és az alkalmazottak számában is, amely 1880-ban 9: 1 volt, míg ma világszerte körülbelül 1: 1. Az energiaáramlás alapvető elmozdulása a 19. század közepén következett be, amikor a fogyasztás hatalmas mértékben megnőtt. Ez a növekedés nemcsak az ipari fejlődés, hanem a népesség növekedésének is köszönhető. A Föld népessége 1850 és 1970 között 3,2-szeresére nőtt, az ún az egy főre eső ipari energia azonban akár 20-szorosára nőtt
A világ népessége és energiafogyasztása az 1850-1990 években.

JELENLEGI ENERGIAFOGYASZTÁS

Energiaigényünk kielégítése azt jelenti, hogy a Föld évente körülbelül 10 milliárd tonna kőolajjal egyenértékű mennyiséget fogyaszt. Ennek az energiának körülbelül 40% -a olaj formájában van, amely a szénnel és a földgázzal együtt az elfogyasztott energia több mint 90% -át képviseli.

Az 1992-ben 5,3 milliárd lakosú átlagfogyasztás 1,8 tonna olajegyenérték fejenként. Ez az adat magában foglalja az ipar, a mezőgazdaság, a szolgáltatások és a háztartások által felhasznált összes üzemanyagforrást. Magában foglalja a fát és más szerves hulladékokat is, amelyeket főleg a fejlődő országokban használnak. Fontos azonban, hogy ez a szám egy átlagos értéket képvisel a globális népességhez viszonyítva, és ezért hatalmas energiafogyasztási különbségeket rejt magában a régiók és az országok között.

Az iparosodott országokban az egy főre eső üzemanyag-fogyasztás több mint hatszorosa a fejlődő országoknak. Abszolút számban a fejlett országok kétszer annyi üzemanyagot fogyasztanak, mint a kevésbé fejlett országok, bár népességük a fejlődő országok népességének alig egyharmadát teszi ki. Nyilvánvaló, hogy ez a helyzet hosszú távon fenntarthatatlan, és a közeljövőben komoly problémát jelent, amikor a nyersanyag-erőforrásokra nehezedő nyomás a gazdaság növekedésének arányában növekszik, különösen az ázsiai országokban.

JÖVŐS FOGYASZTÁSI TENDENCIÁK

Az energiaprobléma mértékét, amellyel a jövő generációi szembesülnek, egyszerű példa szemlélteti. Az ENSZ előrejelzése szerint a Föld népessége az 1990-es 5 milliárdról 2025-ben mintegy 8 milliárdra nő. A 21. század végén ennek a számnak azonban 10-12 milliárdra kell stabilizálódnia. Ennek a növekedésnek a legnagyobb része a fejlődő országokban várható. Az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériuma (US DOE) szerint az energiafogyasztás a következő két évtizedben a jövőben jelentősen megnő, elsősorban Ázsiára összpontosítva, ahol a legnagyobb az energiaigény. A világfogyasztás várhatóan 2015-ben eléri a körülbelül 562 EJ-t. Az 1995 és 2015 közötti várható növekedés - csaknem 200 EJ - meg fogja felelni az 1970-es globális energiafogyasztást, azaz. az 1973-as olajválság kitörése előtt.

Az energiafogyasztás növekedésének kétharmada

A fejlődő országokra és a volt keleti blokk országaira (posztkommunista államokra) fog esni. Ázsiában az energiafogyasztás növekedése átlagosan évi 4,2% lesz, szemben az iparosodott országok 1,3% -ával. Az Egyesült Államok fogyasztásának várható növekedése évente körülbelül 1%. 1990-ben az Egyesült Államokban az energiafogyasztás 33 EJ-vel haladta meg a fejlődő ázsiai országok fogyasztását. 2015-ben azonban ezen országok fogyasztásának 48 EJ-val meg kell haladnia az USA-ban mért energiafogyasztást.

A fő üzemanyagforrás

Továbbra is olajnak kell lennie. Az amerikai DOE szerint az olajfogyasztás várhatóan meghaladja a napi 100 millió hordót 2015-ben, ami 50% -kal több, mint 1995-ben. Ennek a fosszilis üzemanyagnak a kereskedelme azonban jelentős földrajzi változásokat kell mutatnia a fogyasztás és a hazai kitermelés közötti egyensúlyhiány miatt., főleg az ázsiai régióban. Ez növeli a régió függőségét a Közel-Kelet ellátásaitól. A globális szénfogyasztás várhatóan meghaladja a mintegy 7,3 milliárd tonnát 2015-ben, szemben az 5,1 milliárd tonnával. A szénfogyasztás növekedését regionális szinten elsősorban Indiára és Kínára kell koncentrálni.

Az amerikai DOE előrejelzés szerint

Az energiafogyasztás tervezett növekedésének csak 8% -a származik nem fosszilis (kereskedelmi) forrásokból, és valójában a globális fogyasztás részarányának a jelenlegi 15% -ról 2015-re 12% -ra kell esnie. Ez növelné a szén-dioxid-kibocsátást 3,7 milliárd tonnával, vagyis 61% -kal meghaladja az 1990-es szintet. Az 1992-es éghajlatváltozási egyezmény azonban az összes aláíró országot (több mint 150 országot) arra kötelezi, hogy keressék és fejlesszék a szén-dioxid-kibocsátás stabilizálásának módjait. Még akkor is, ha a fejlett országok képesek lennének stabilizálni kibocsátásaikat 1990-es szinten, a teljes szén-dioxid-kibocsátás 2015-re még mindig 2,5 milliárd tonnával nő.

Várható

Az fejlett országokban az egy főre eső energiafogyasztás, amely jóval meghaladja a fejlődő országokét, csak kismértékben változik az elkövetkező évtizedekben. Egyes fejlődő országokban, mint pl Indiában és Kínában az egy főre jutó energiafogyasztásnak akár meg kell duplázódnia. Ilyen zűrzavaros fejlemény mellett azonban a fejlõdõ országokban az egy fõre jutó átlagos energiafogyasztás 2015-ben az ipari országok fogyasztásának ötöde marad. Várható az is, hogy az ún 2020 és 2060 közötti átmeneti szakaszban az olajfogyasztás, amely ma a fő energiaalapanyag, csökkenni kezd. Ennek oka több olajmező kimerült tartaléka lesz. Az olajfogyasztás csökkenését ellensúlyozza a földgázfogyasztás növekedése, ami már ma is nyilvánvaló.

Ez a tendencia addig folytatódik, amíg az ára viszonylag alacsony, és elegendő forrást biztosítanak. A készletek esése és az árak emelkedése után a földgáznál olcsóbb szén visszanyeri az erősebb pozíciót a piacon, és a nagy készletek ismeretében a világpiaci árainak nem szabad jelentősen megváltoznia. Mivel az energia zöldítésére irányuló nyomás csak erősebb lesz, várhatóan a szén elégetésének is tisztának kell lennie, aminek főként gázosítási technológiája felel meg. Hangsúlyozni kell, hogy a fenti jóslatok az ún hagyományos forgalom a szokásos módon anélkül, hogy az energia jelentős zöldítésére törekednénk. A fenntartható energiarendszerre való áttéréshez azonban a megújuló energiaforrások arányának folyamatos növekedése szükséges. A megújuló energiaforrások és az új technológiák együttesen jelentősen hozzájárulhatnak az energiafogyasztás fedezéséhez 2020 után. Az ENSZ (Napelem) jelentése szerint a piacon a jelenlegi technológiák felhasználásával a megújuló energiaforrások a világ villamosenergia-fogyasztásának körülbelül 60% -át és a globális energia 40% -át fedezhetik fogyasztás. Valódi potenciáljuk azonban sokkal nagyobb, és minden energiaigényünket képes fedezni.

A FOSZIL-ÜZEMANYAGOK FOGLALÁSAI

A fosszilis üzemanyagok értékes természetes energiaforrások, amelyek sok millió év alatt fejlődtek a természetben. Ma azonban óriási tempóban kimerültek. Arra a tényre, hogy ezek a források egyszer nem lesznek itt, az 1970-es évek elején utaltunk a Limits to Growth című könyvben. A természeti erőforrások felhasználásának számos számítógépes szimulációja alapján itt bebizonyosodott, hogy a világ üzemanyag-fogyasztása exponenciális ütemben fog növekedni. A végeredmény az üzemanyag-készletek összeomlásának előrejelzése volt, függetlenül a rendelkezésre álló üzemanyag mennyiségétől. Ezek a félelmek 1973-ban váltak valóra, amikor a világ megtapasztalta első olajválságát. Abban az időben az OPEC-országok először koordinálták politikájukat, és drámai módon megemelték az olajárakat. Ennek a megközelítésnek az egyik ingere az volt, hogy az USA - addig nagy olajexportőr - az 1970-es évek elején importőrévé vált. Ennek oka a texasi olajmezőkről származó legtöbb hazai tartalék kimerülése volt.

Bár drasztikus olajhiány

Ami az Egyesült Államok benzinkutain is megnyilvánult, napjainkban nem jelent veszélyt, továbbra is elkerülhetetlen tény, hogy a fosszilis üzemanyagok készletei korlátozottak, és egy napon kimerülnek. Nem könnyű megbecsülni, meddig tudjuk majd használni őket. Évente új olaj-, földgáz- vagy szénlelőhelyekről számolnak be. Egyes statisztikákban az ellenőrzött üzemanyag-tartalékok adatai rendszeresen megjelennek, azaz azokról a mennyiségekről, amelyek a bányászati ​​gazdaság jelenlegi szintjén technológiailag kinyerhetők. A készletek felértékeléséhez hasznos adat a tartalékok és a kitermelés (fogyasztás) aránya egy adott évben. Ez a részarány azt az időt fejezi ki, amelyre az adott tartalék felhasználására a jelenlegi fogyasztási szinten van lehetőség.

Adatok a fosszilis üzemanyagok tartalékának élettartamáról

A világ adott régiójában rámutatnak az egyes országok függőségére egy másik régiótól. Például a nyugat-európai olajkészletek 10 évnél fiatalabbak. Körülbelül 25 év ez Észak-Amerikában. Nyilvánvaló, hogy mindkét régió komoly bajba kerülne, ha nem tudna kőolajat importálni a Közel-Kelet országaiból, ahol a készletek és a kitermelés aránya csaknem 100 év. A Közel-Kelet adja a világ olajkészleteinek kb. 60% -át, egyedül Szaúd-Arábiának van körülbelül 25% -a.

A földgáz esetében

A helyzet valamivel jobb, különös tekintettel az oroszországi nagy készletekre. A világ gázkészleteinek mintegy 40% -a ebben az országban található. További 40% az OPEC országokban található. A fentiekből egyértelműen kiderül, hogy a világ üzemanyag-fogyasztása korlátozott számú országtól függ, ahol a legnagyobb a tartalék. A globális szénkészletek sokkal nagyobbak, mint az olaj vagy a gáz esetében, és emellett egyenletesebben oszlanak el. Sajnos a szenet a magasabb kén-, nitrogén-oxid- vagy ill. CO2 egységenként energia, mint a gáz vagy az olaj esetében.

A többi fosszilis tüzelőanyaghoz hasonlóan az urán is véges energiaforrás. Ha csak egyszer használnák a reaktorokban (szinte az összes jelenlegi reaktorban), akkor a tartalékai elegendőek lennének az emberiség számára a következő 60 évre. Ez az időszak meghosszabbítható az ún tenyésztési reaktorok, amelyeket azonban ma még nem tartanak ígéretesnek az őket kísérő különféle problémák miatt.

A 2005 körüli időszakban a világ olyan helyzetbe kerül, hogy a világ olajkészleteinek több mint fele kimerül. 2000-re több mint 850 milliárd hordó (kb. 158 literes hordó) nyersolajat nyertünk ki. A geológusok szerint a Föld még mindig körülbelül 995 milliárd hordót rejt, ami a jelenlegi technológiai és árszint mellett kimerülhet. Ha a globális olajfogyasztás állandó, évi 24 milliárd hordó marad, akkor ez a nyersanyag 2040-ig elegendő lesz. A fogyasztás azonban nem statikus, és évente körülbelül 2% -kal növekszik. Ma egyértelmű, hogy az olaj iránti kereslet meghaladja a kínálatot 2040 előtt.

Több szakértő úgy véli, hogy ami azonnal fenyeget minket, nem az olajhiány, hanem az olcsó olajhiány, és hogy 2010 és 2025 között az olaj túl drágává válik az átlagfogyasztó számára. Hogy ez pontosan mikor történik, az elsősorban a Közel-Kelet országainak fejlődésétől függ. Ezek az előrejelzések azon a feltételezésen alapulnak, hogy az olajfogyasztásnak meg kell haladnia az adott időszak termelési lehetőségeit. Jelenleg az olajtermelő országok még képesek növelni a termelést és kielégíteni a globális keresletet. Az áringadozások elsősorban a piaci spekulációknak köszönhetők. A bányászati ​​lehetőségeknél nagyobb kereslet azonban folyamatos áremelkedést és a világgazdaság számára még sokkot nem okozó sokkot jelent.


Az új olajmezők felkutatása nagyon költséges tevékenység, és az újonnan felfedezett olajmezők száma a gazdasági körülményektől, különösen az ártól és a világ politikai helyzetétől is függ. A világ igazolt olajkészlete az 1969-es 540 milliárd hordóról 1992-re mintegy 1000 milliárd hordóra nőtt. Ez azonban nem jelenti azt, hogy a potenciális tartalékok korlátlanok lennének. Az olajtársaságok nagyon részletesen feltárták az országot, és a legolcsóbb, a legolcsóbb és legnagyobb olajmezőket már felfedezték, és a Közel-Keleten található hatalmas olajmező kivételével a világ legelérhetőbb tározói nagyrészt kimerültek . Ez a tény vezetett az olaj kitermeléséhez olyan megközelíthetetlen területeken, mint például az Északi-tenger vagy Alaszka. Ez alapvetően azt jelenti, hogy az olaj ára annyira megemelkedett, hogy gazdaságos még e távoli területeken is kitermelni. Az ezeken a helyeken történő bányászat bonyolultabb geológiai körülmények között végzett munkát, mélyebb fúrást és több anyag- és emberi erőfeszítést igényel ugyanazon cél elérése érdekében.

FÖLDGÁZ

1970-ben a globális földgázfogyasztás 850 milliárd köbméter volt. Ma ez a felhasználás meghaladja a 2000 milliárd m3-t, és évente mintegy 3,5% -kal növekszik. Az ilyen fogyasztási trend azonban 2050 körül a földgázkészletek kimerülését eredményezi. Kiderül, hogy az ún. Az olcsó gázellátás már 2040 körül kimerül. Ezt a tényt ma már szinte teljesen figyelmen kívül hagyják a közgazdászok és az energiamonopóliumok, akik a földgázba, mint a villamosenergia-termelés legfontosabb üzemanyagába fektettek be. Csak az Egyesült Államokban a gáztüzelésű erőművek beépített teljesítményének 2010-re el kell érnie a 100 000 MW-ot. A földgázerőművek vonzóak a befektetők számára környezeti előnyeik, alacsony beruházási költségeik és rövid építési idejük miatt. A beruházások megtérülése szintén viszonylag rövid - az Egyesült Államokban körülbelül 6 éve, és a megtermelt villamos energia ára alig éri el a 0,02 - 0,03 USD/kWh-t. Mivel Európában hasonló tendenciát tapasztalunk, egyértelmű, hogy a földgáz iránti kereslet a közeljövőben jelentősen megnő, de a készletek kimerülése miatt a század második felében csökken.

AZ ENERGIAFELHASZNÁLÁS ÖKOLÓGIAI HATÁSAI

A fosszilis tüzelőanyagok elégetésének legfontosabb negatív hatása a globális klímaváltozás, amely az üvegházhatású gázok kibocsátásának eredménye, amelyek nem ismerik az országhatárokat. Hasonló a kénkibocsátásokkal, amelyek határokon átnyúló jellegűek, felelősek a savas esőkért és láthatóan megnyilvánulnak pl. haldokló fák a világ számos részén.

Éghajlatváltozás

Az elmúlt két évtizedben az úgynevezett kibocsátások iránti nemzetközi érdeklődés jelentősen megnőtt. üvegházhatású gázok, amelyek elsősorban a Föld hőmérsékletének emelkedéséért felelősek. Az éghajlatváltozás jelentősen befolyásolja a Föld lakosságának többségének társadalmi és gazdasági helyzetét. A globális felmelegedés a levegő, a tengerek és az óceánok átlagos globális hőmérsékletének fokozatos emelkedését jelenti. Ma már bőséges bizonyíték van arra, hogy a Föld hőmérséklete az elmúlt 150 évben emelkedett. Ez a növekedés körülbelül 0,3 ° C évtizedenként, és a legtöbb klimatológus úgy véli, hogy ennek oka az üvegházhatású gázok növekvő koncentrációja a légkörben. A legfontosabb üvegházhatású gáz a szén-dioxid - CO2. A legtöbb CO2-kibocsátás fosszilis tüzelőanyaggal működő erőművekből, autókból és az iparból származik. A fosszilis tüzelőanyagok égése akár 80 százalékkal járul hozzá a globális antropogén CO2-kibocsátáshoz.

További hozzájárulás a CO2-koncentráció növekedéséhez

Erdőirtás van a légkörben. A fák növekedésük során elnyelik a levegőből származó CO2-t. A hatalmas erdőirtás, amelynek a Föld több részén is tanúi vagyunk, nemcsak égés közbeni CO2-kibocsátást eredményezett, hanem a világ erdeinek szén-dioxid-felszívó képességének csökkenését is. A második legfontosabb üvegházhatású gáz a metán (CH4). Kibocsátása a szén elégetésével, de a földgáz (ami tiszta metán) légkörbe történő szivárgásával is jár. A különböző fosszilis tüzelőanyagok elégetése energiaegységenként eltérő CO2-kibocsátást eredményez. A szén főleg szénből áll, így az égéséből származó CO2-kibocsátás a legnagyobb. A földgáz elégetése a legkisebb CO2-kibocsátást eredményezi. A szénhidrogének keverékéből származó kőolaj elégetése szénnel és földgázzal működik. Az alacsonyabb kibocsátás az egyik oka a gáz szélesebb körű felhasználásának az áram és a hő előállításában, annak ellenére, hogy pl. a szénkészletek sokkal nagyobbak.