Az energiaellátás új útjai

Életünket rendkívül kényelmessé teszi, hogy a környezetünkben kiépített, elektromos vezetékekből álló hálózatok segítségével nagyon könnyen és szinte mindenhol hozzáférhetünk az elektromos energiához. Az elektromos energiát a hálózatok számára szerte a világon erőművek szolgáltatják. Az erőművekbengenerátorokelektromos energiává alakítják a turbinákforgási energiáját az elektromágneses indukció segítségével.

A világon egy-két ország kivételével többségében hőerőművek segítségével nagy energiájúgőzt állítanak elő, és a gőzzelgőzturbinákat hajtanak. A gőzturbinába magas nyomású és magas hőmérsékletű gőz érkezik, és onnan alacsony nyomású és alacsony hőmérsékletű gőz távozik, miközben a gőz energiájaforgási energiává alakul. Egy korszerű, jól megtervezett gőzturbinahatásfoka 47% körüli. A forró gőz hőmérséklete 540 °C , nyomása körüli egy korszerű gőzhevítő berendezésben, amikor a gőzturbinába jut.

Hogyan állítják elő a gőzt a hőerőművekben? A manapság divatos válasz az, hogy fosszilis tüzelőanyagok elégetésével. De mit is jelent ez a kifejezés: fosszilis tüzelőanyag? Fossziliáknak nevezik a kövületeket, őslények maradványait, őskori leleteket. A fosszilis tüzelőanyagok pedig a földtörténeti korokból ránk maradt energiahordozók, vagyis az antracit, a feketekőszén, a barnakőszén, a kőolaj, a földgáz, a lignit, a tőzeg stb. Amikor ezeket elégetik, energiájuknak legalább 10-20%-a a kéményen keresztül távozik, vagyis az égetés hatásfoka legfeljebb 80-90%-os.

A fosszilis tüzelőanyagok elégetésével a legnagyobb gond a levegőt szennyező gázok és szilárd porrészecskék kibocsátása. A környezetet károsító anyagokat ki kell szűrni, nem szabad a kéményen keresztül a levegőbe juttatni. A mátravidéki Hőerőmű kéményére néhány éve készült el a szűrő, amely főként a közelben bányászott lignitben lévő ként szűri ki. Ez olyan nagy mennyiség, hogy a belőle gyártott kénsav mennyisége egész Magyarország teljes kénsavfelhasználását fedezi. Vannak olyan égéstermékek, például a szén-dioxid, amelyeket nem lehet kiszűrni. A levegőbe kerülő szén-dioxid valószínűleg hozzájárul a Föld átlaghőmérsékletének emelkedéséhez, amit globális felmelegedésnek neveznek. A felmelegedés oka az, hogy a szén-dioxid (a jól ismert, de még inkább hírhedt freon gázokhoz hasonlóan) növeli az üvegházhatást. Egy további problémát jelent az is, hogy a fosszilis tüzelőanyagok mennyisége, különösen a kőolajé és a földgázé, meglehetősen korlátozott, készleteink végesek, az emberiségnek nincs néhány millió éve arra, hogy kivárja, amíg a természet újra feltölti a készleteket.

A fosszilis tüzelőanyagokat használó hőerőművek mellett atomerőművekkel is üzemeltethetők gőzturbinák. A különbség az, hogy a nagy energiájúgőzt nem valamilyen tüzelőanyag elégetésével működő kazánban állítják elő, hanem a gőz hevítéséhez szükséges energiátatomreaktorokban állítják elő. A világ elektromos energiájának 16%-át atomerőművekben termelik, az Egyesült Államokban ez az arány 19%.

Magyarországon egyetlen atomerőmű működik. A Paksi Atomerőműben négy reaktor dolgozik, maximálisan 1840 MW teljesítményt tudunk hasznosítani. Paks adja a magyarországi elektromosenergia-termelés 40%-át.

Az atomerőművek nagyon drágák, az építési költségek óriásiak, tehát megépítésük igen nagy beruházást jelent. Ezzel szemben működési költségük igen alacsony, az elektromos energiát nagyon olcsón állítják elő, hosszú távon tehát jól megtérül a beruházás.

Az atomerőművekkel szembeni legfőbb kifogás a keletkező radioaktív hulladék elhelyezésének nehézségeivel kapcsolatos. Sehol a világon nem szeretik az emberek, ha lakóhelyük közelében radioaktív hulladékot helyeznek el, Magyarországon még egyetlen település sem járult hozzá, hogy közelében megépíthessék a paksi erőműben keletkező radioaktív hulladék temetőjét. Ugyanakkor sokan megfeledkeznek arról, hogy a hőerőművek működése során keletkező hulladék mennyisége is olyan nagy, hogy a keletkező hamu, por, salak elhelyezése, tárolása sokkal nagyobb gond, mint a radioaktív hulladéké.

Megemlíthetjük még a hőszennyezés kérdését is, ami az atomerőműveknél ugyanúgy jelentkezik, mint a hőerőműveknél. Az erőművekhatásfokának növelése nemcsak gazdaságosabbá teszi az üzemeltetést, hanem környezetvédelmi szempontból is előnyös, mert csökkenti a környezet hőszennyezését.

Gőzturbina

Hőerőmű levegőszennyezése

A paksi atomerőmű egyik turbinasora

A paksi atomerőmű egyik generátora