Szarka László Csaba

Vélemény és vita

Lezuhanni a szirtfalról?

A világ súlyosan alábecsüli az energiaellátás nyolcvan százalékát kitevő fosszilis energiahordozók jelentőségét. Az úgynevezett megújuló energiák túlerőltetése törvényszerűen vezet az energiahálózatok összeomlásához, majd energiahiányhoz

A CLINTEL (Klímaintelligencia csoport) és az Ír Klímatudományi Fórum társszervezésében Lars Schernikau német energiaközgazdász és üzletember Dublinban tartott lenyűgöző és felkavaró előadást június 22-én. Hogyan tegyük megfizethetővé, megbízhatóvá és fenntarthatóvá a jövő energiáját? (How to Make Future Energy Affordable, Reliable and Sustainable) című elemzésében rideg tényadatokat felsorakoztatva beszélt arról a szirtfalról, amelyről mindannyiunkat le akarnak taszítani. E szándékot azonban – az úgynevezett megújuló energiaforrások felé rohanással – a legtöbben nem veszik észre, sőt sokan hajlamosak maguktól is ugrani.

Pedig csak igyekezni kellene megérteni azt az energetikai alapfogalmat, amit a pénzügyi befektetés analógiájára vezettek be. Az EROI-ról (Energy Return Of Investment), a kinyert energia és a kinyerés érdekében befektetett energia hányadosáról van szó. Ha az EROI=1, az azt jelenti, hogy pontosan ugyanannyi energiához jutunk, mint amennyit befektettünk, energianyereség nincs. Ha az EROI=2, akkor a befektetett energia kétszeresét nyerjük vissza, tehát a termelt energia fele (50 százaléka) más célokra fordítható. Ha az EROI=5, ötszörös energiát nyerünk vissza, amiből 4/5-öd rész, azaz nyolcvan százalék használható fel szabadon.

Azt a mérőszámot, amely kifejezi, hogy egy adott EROI esetén mekkora a nettó energianyereség, azaz a kinyert energia hány százaléka hasznosítható más célokra, általánosan a 100 (1–1/EROI) képlet fejezi ki. Ábrázoljuk e függvényt oly módon, hogy indítsuk a vízszintes tengelyt mondjuk EROI=100 értéktől, és a függőleges tengelyen tüntessük fel az ehhez tartozó szabadon hasznosítható energiát, ami az EROI=100-nál 99 százalék. Majd helyezzük el a vízszintes tengelyen – lineáris léptékben – az EROI= 90, 80…, 40, 30, 20, 10, majd a 9…, 5, 4, 3, 2, 1 értékeket, és tüntessük fel a hozzájuk rendelhető nettó energianyereséget.

A függőleges tengelyre a következő értékeket kell felhordanunk: 98,9 százalék, 98,7 százalék…, 97,5 százalék, 96,7 százalék, 95,0 százalék, 90,0 százalék, majd 88,9… 80, 75, 50, 0 százalék. Az EROI nem csak egész szám lehet, úgyhogy a pontokat az EROI≥1 értelmezési tartományban összekötve folyamatos – a csaknem száz százalékról a nullába tartó – görbéhez jutunk. A nettó energianyereség görbéje enyhe lejtéssel kezdődik, majd egyre meredekebben csökken. Olyan, mint egy kissé lejtős, sziklaszirtben végződő fennsík, ahonnan nagyot lehet zuhanni. Tudományos neve: a nettó energianyereség sziklaszirtje (Net Energy Cliff; a definíció 2012-es kialakításában szerepe volt többek között egy bizonyos Stephen Baloghnak). Az EROI=1 elemi létfenntartást jelent. Érdemi oktatásról és egészségügyről EROI>5–10 esetén lehet beszélni.

Aztán, ha az EROI 20 körüli értékre nő (azaz a megtermelt energia 95 százaléka szabadon hasznosítható), akkor a társadalom nagyvonalúan képes áldozni már olyan tételekre is, mint a művészetek. Ha tehát fejlett társadalmat szeretnénk, akkor a hatékony (nagy EROI-val rendelkező) energiafajtákat érdemes előnyben részesíteni. Az egyes energiafajták EROI-értékei Schernikau szerint a következők: az atomenergiáé kb. 80, a vízenergiáé 30-40, a fosszilis energiahordozóké kb. 20-30, a nap- (fotovillamos) és a szélenergiáé kb. hat. Láthatjuk, hogy a megújulók EROI-értékei (a vízenergia kivételével) alatta vannak a modern társadalmak működtetéséhez szükséges minimális (hat-tízszeres) szintnek. A hidrogéngazdasággal párosított szél- és nap (fotovillamos) energia EROI-ja Schernikau szerint mindössze kettő.

Összehasonlításképpen: nagyjából ennyi volt az EROI átlagértéke a Római Birodalomban. A háttérben a termodinamika második tétele áll, azaz az elkerülhetetlen tény, hogy mindenféle energiaátalakítás és –tárolás során az energia egy része hasznosíthatatlan hővé alakul: az entrópia – a „rendezetlenség” – mindig nő. Ha például a napenergiából hidrogént akarunk előállítani, akkor a hasznosítás számára az energia nagyobbik fele odavész. A termodinamika második törvényéből mellesleg az is következik, hogy egy energiarendszer minél egyszerűbb, annál kevésbé energiapazarló.

A globális energiapolitika alakítói az EROI-t tudatosan csökkentik. Azaz: a nettó energianyereség sziklaszirtjéről mintha szándékosan akarnák lelökni az emberiséget. Erre utalnak a vezetői nyilatkozatok is. Fatih Birol, a Nemzetközi Energiaügynökség (IEA: International Energy Agency) ügyvezetője az úgynevezett tiszta energiák (nap, szél, biomassza) minél nagyobb mértékű használatára akarja rávenni a világot.

Olyasmiket nyilatkozgat, hogy mindenkinek (még Afrikának is) le kell mondania a szén- és szénhidrogén-kutatásról „annak érdekében, hogy elhárítsák a klímaváltozás hatását”. Fahti szerint a villamos energia új királya a fotovillamos-energia lesz. Olyan értelemben persze, hogy a legtöbb pénzt erre költik. (Miközben értéket alig termel.) António Guterres, az ENSZ főtitkára pedig a fosszilis energiákat „téveszmének” nyilvánította.

A nap, a szél és a biomassza területi energiasűrűsége kicsi, a szél kihasználtsága 21-24, a napenergiáé 11-14 százalékos. A megmondóemberek mégis azt akarják, hogy az összes pénzt ezekbe és csakis ezekbe az energiafajtákba fektessük be. Akkora kapacitásokat akarnak kiépíttetni, amihez biztosan nem lesz elég nyersanyag, nem lesz elég energia, és nem lesz elég terület sem.

Elég ránézni a világ szél- és napsugárzás-térképére: a kontinensek belsejében a szélenergia csekély, a monszunövezetben alig van napsütés. A megújuló energia harmincszázalékos részesedése fölött a hálózati rendszerproblémák állandósulni fognak. Kristálytiszta fizikai meggondolásokkal belátható tehát, hogy az energiaár-emelkedés alapvető oka a megújulók részarányának értelmetlen növelése. (Az áremelkedésben a háborúnak csupán epizódszerepe van.)

A világ – megfoghatatlan, vélt előnyökért – hatalmas terheket vesz magára. Magától értetődő persze, hogy az energiatermelés környezeti hatásait csökkenteni kell. A környezeti hatások közül azonban egyedül a fosszilisek elégetésekor keletkező szén-dioxid-emissziót veszik számításba. Az energiahordozók termelése, szállítása és feldolgozása során keletkező összes egyéb emissziót (például aeroszolokat), valamint az energia-, a nyersanyag- és a területigényt, a növény- és az állatvilágra gyakorolt hatást és a sok-sok egyéb tényezőt elhanyagolják.

Kizárólag a szén-dioxid-kibocsátást adóztatni (azaz csak egyetlen tényezőt beárazni) olyan szűklátókörűség, ami torzulásokra és egyéb nemkívánatos következményekre vezet. (Megjegyzendő, hogy az úgynevezett megújuló energiák környezeti hatásának összetettsége a magyar szakirodalomban rendszeresen felbukkan. A 2020-ig létezett MTA Környezettudományi Elnöki Bizottság Energetika és Környezet albizottsága például kifejezetten erre a kérdéskörre fókuszált. Magam is írtam több cikket e témából, de a Magyar Energetikában is épp most jelent meg egy Korényi-cikk.) Schernikau friss tapasztalatok alapján rendszerezte újra e kérdést.

A kétszer kettő egyszerűségével mutatta ki, hogy az LNG környezeti hatása bizonyosan súlyosabb, mint a széné. Az úgynevezett karbonadóról azért is lesújtó a véleménye, mert ez a létező legregresszívebb adó (azaz leginkább a legszegényebbeket sújtja és legkevésbé a leggazdagabbakat). Jövedelmük legnagyobb hányadát ugyanis éppen a legszegényebbek kénytelenek fűtésre költeni.

Az ipari forradalom kezdete óta az átlagos életkor a világban a kétszeresére nőtt. A legutóbbi évtizedek során pedig emberek százmilliói kerültek ki a mélyszegénységből. A mélyszegények aránya – a népességnövekedés ellenére – soha nem volt ennyire alacsony szintű. Mindez nagyrészt az energiafelhasználásnak köszönhető, hiszen minden emberi tevékenység alapja az energia. Az emelkedő energiaigény hátterében tehát az életszínvonal-emelkedés áll. És most elkezdtek valakik az emberi civilizáció alapjával játszadozni.

Biztonságos és megfizethető, valamint a környezetet a legkevésbé károsító energia használatára kell törekedni. A szél- és a napenergia sem biztonságot, sem megfizethetőséget nem ad, környezeti hatásuk ugyanakkor legalább akkora, mint bármelyik más energiaforrásé: energia-, anyag, hely- és pénzpazarlók.

Tény, hogy a fosszilis energiahordózók fenntartható módon való jövőbeni helyettesítése egyelőre megoldatlan. (Az előadó szerint a fosszilisek még csaknem ezer évig kitartanak, szemben az általános vélekedés szerinti néhány évtizeddel. Íme, egy újabb földtudományi vitakérdés.) Valószínűleg valamiféle nukleáris energia lesz a megoldás, de nem zárható ki a földrendszer, illetve a naprendszer olyasféle energiái­nak megcsapolása, amelyekre ma még senki nem gondol.

Megtörténhet, hogy a geotermikus energia jelenti a kulcsot, de az is lehet, hogy a megoldás ma még ismeretlen elveken fog alapulni. A lényeg, hogy folyjon érdemi tudományos alapkutatás ebben az irányban. Tudnunk kell azonban, hogy az emberi energiatermelés mindig melegítő hatással lesz a bioszférára, hiszen végül minden energia nagy entrópiájú – értéktelen – hővé alakul. (Ismert, hogy a világvárosokban elhasznált energia hője az ottani hőmérsékleteket három-négy Celsius-fokkal is képes megemelni.)

Amíg nincsenek új megoldások, Schernikau elengedhetetlennek tartja a meglévő megbízható (atom-, víz- és fosszilis) energetikai rendszerekbe történő beruházást. (Nem a zsákutcás szél- és napenergiába, és semmiképp nem a hidrogénbe.) A világ súlyosan alábecsüli az energiaellátás nyolcvan százalékát kitevő fosszilis energiahordozók (a „régi gazdaság”) jelentőségét. Az úgynevezett megújuló energiák túlerőltetése törvényszerűen vezet az energiahálózatok összeomlásához, majd energiahiányhoz.

Schernikau következtetéseit és felvetéseit (valamint a társszerzőségével megjelent friss tanulmányait) azért is lenne időszerű megvitatni Magyarországon, mert az energiaproblémát számos hazai szakember szerint is alapvetően a hagyományos energiafajtákat elhanyagoló – hibás – energiapolitikai szemlélet okozza. (Schernikau mondanivalója lényegében egybevág Michael Kellynek, a Royal Society tagjának magyarul is – az Enpol2000.hu-n – olvasható 2019-es londoni előadásával.) A tét óriási: lezuhanunk-e a szirtfalról, vagy valahogy mégis megkapaszkodunk odafenn. Fontos hangsúlyozni, hogy ez az energetikai megközelítés független attól, hogy mit gondolunk az éghajlatváltozás okáról.

Időközben – több hazai kutatóhely együttműködésével, a Pécsi Tudományegyetem vezetésével – létrejött a Megújuló Energiák Nemzeti Laboratóriuma. „Innováció, energiabiztonság, zöld és digitális átállás a hidrogéntechnológiák és szén-dioxid-hasznosítás szinergiájában” – hirdetik az alcímben. Nos, a hidrogéngazdaság és a szén-dioxid-tározás az EROI-ban csökkenést (csökkentést) jelent, tehát a helyes megoldást fölösleges arrafelé keresgélni.

(A szerző geofizikus–mérnök, az MTA rendes tagja)


 

Kapcsolódó írásaink

Galsai Dániel

Galsai Dániel

Érdemtelenek

ĀFricska. Azért az eléggé bizarr dolog, hogy sokáig morfondíroztam azon, érdemes-e egyáltalán írni a Jobbik szombati tisztújításáról

Őry Mariann

Őry Mariann

Csapások

ĀTanulságos helyzetet teremtett az európai politikai és médiavilágban, hogy tényleges háborús menekültek jelentek meg az Európai Unió keleti határán