JTom • 9 nap
A civilizációnk húsz éven belüli összeomlását jósolták meg egy nemrég megjelent interjúban a 24.hu portálon. Ezzel az előrejelzéssel nem tudunk egyetérteni. Ugyanakkor a Szkeptikus Társaság szerint is komoly problémákkal áll szemben az emberiség, amelyekre sürgősen megoldást kell találjunk.
Az interjúban Gelencsér András, vegyész-légkörkutató, a Pannon Egyetem rektora fejtette ki véleményét a jövőnkkel kapcsolatban. Azonban számos érv, amivel a fenti állítást alátámasztani próbálja, nem a tudomány jelenlegi állását tükrözi, amit igen sajnálatosnak tartunk egy olyan személytől, akinek szavára sokan adnak, pozíciójából fakadó tekintélye révén.
Ezért reagálunk most a cikkre azzal a céllal, hogy segítsünk az érdeklődőknek megérteni a helyzet súlyosságát, viszont ahelyett, hogy apátiába süllyednénk, lássuk meg, hogy van remény és ha hajlandók vagyunk tenni érte, milyen lehetőségeink vannak.
Nem értünk egyet azzal, hogy évtizedeken belül összeomlás várható amiatt, hogy a cikkben említett nyersanyagok helyettesíthetetlenül elfogynának, azzal pedig végképp nem tudunk egyetérteni, hogy a legtöbb zöld kezdeményezés zsákutca lenne. Az élelmiszerkészleteink sem fogynak ki úgy, ahogy az elhangzik.
Határozottan egyetértünk ugyanakkor azzal, hogy fogyasztási szokásainkat át kell alakítanunk. Valóban tartósabb termékekre és takarékosságra, a pazarlás azonnali visszaszorítására van szükség. A civilizációnkat fenn tudjuk tartani, de nem mindegy, hogy milyen áron.
Négy, bárki által azonnal elkezdhető tevékenységet javaslunk, amelyekkel javíthatunk a helyzetünkön. A javaslataink a következők:
Az alábbiakban részletesebben kifejtjük meglátásainkat az interjúban elhangzott főbb témákkal kapcsolatban, és megmutatjuk, hogy a tények talaján állva, a tudomány és a technológia vívmányaira építve igenis van remény.
“Az elektromos autó, a nap- és szélerőmű zsákutca, akár a bioetanol. Ráadásul végképp kifogynak az élelmiszerkészleteink.”
Ilyen és ehhez hasonló súlyos szavak hangzanak el a beszélgetésben. Arra a későbbiekben még részletesen kitérünk, hogy miért nem állja meg a helyét az első mondat sem, most azonban koncentráljunk a második állításra: vajon valóban nem lesz mit enni?
Lesz élelmiszer, de az élelmezés mai formája meg fog változni, ideértve a gasztronómiánkat is. Ebben biztosak lehetünk, és ez még önmagában nem baj.
Gondoljunk csak bele milyen, ma már bizarrnak számító dolgokat ettünk meg a múltban, amitől ma már viszolygunk - például a vérleves. Az akkori embereknek viszont az volt a normális.
Teljesen normális folyamat, hogy másféle élelmiszereket is fogunk enni mint eddig, akár ismeretlen alapanyagokból, a lényeg, hogy lesz élelmiszer. Ami már aggasztóbb, az az, hogy a világon minden tizedik ember éhezik, és ez 2030-ig vélhetően nőni fog. Ezt a problémát már most is meg tudnánk oldani.
Ébresztő: a most megtermelt élelmiszer egyharmada hulladékként végzi. A zöldségek és gyümölcsök fele. Ha jelenleg ekkora pazarlást engedünk meg magunknak, akkor talán arra kellene koncentrálni, hogy ezt csökkentsük, ahelyett, hogy globális éhínségtől rettegünk. Bárki megtanulhatja, hogyan pazaroljon kevesebb élelmiszert például a Maradék Nélkül! program segítségével.
És mi a helyzet a termőtalajjal? Vajon tényleg igaz, hogy mára az összeset teljesen kimerítettük? Az interjúban elhangzik, hogy:
“A modern, intenzív mezőgazdaságra szükség van ahhoz, hogy ennyi ember táplálékhoz jusson. Régen szépen megtermelték a növényt, az állat legelt, a trágyáját visszahozták a földre, a maradványait elásták, így visszajutott a foszfor, és maradt a földnek termőereje. Most már jórészt egyirányú a folyamat.”
Mostanában talán nem csinálunk komposztot kerti és konyhai hulladékból? Nem használnak mondjuk marhatrágyát a földeken? Dehogynem! Igaz viszont, hogy ezek használata kevésbé általános, mint korábban. Kívánatos lenne a szerves trágyák gyakoribb alkalmazása, már csak a műtrágyákhoz szükséges ásványok korlátozott kitermelhetősége miatt is.
Az intenzív mezőgazdaságban főleg műtrágyát használnak, amelyeknek alapanyagait elsősorban kőzetekből (például a foszfát esetén a foszforitból) állítják elő. A kőzetekben található ásványok egy része valóban fogyóban van, a helyzet viszont nem tragikus, ahogy ezt később látni fogjuk.
Szerencsére terjednek a talajmegújító mezőgazdasági technológiák, amelyek mérsékelt talajbolygatás mellett, a talaj ökoszisztémáját helyreállítva a korábbiakhoz hasonló terméseredményeket adnak, sokkal kisebb “inputtal” (műtrágya, üzemanyag).
A cikkben elhangzik egy klasszikus tévhit, amelyet általában a táplálék-kiegészítők rendszeres fogyasztására való buzdítással szoktak egybekötni, miszerint a növényekben már “alig van valami”, épp hogy nőnek. Ez azonban egyáltalán nem állja meg a helyét:
Az élelmiszernövényekben található ásványianyag-mennyiség lényegében nem változott a XX. század során. Ráadásul már a kezünkben vannak géntechnológiai módszerek, amelyekkel jelentősen tudjuk növelni egyes étkezési növényeink tápanyagtartalmát, sőt akár új tápanyagok, hatóanyagok előállítására is képessé tehetjük őket. Ugyanilyen eszközökkel jelentősen növelhető a fotoszintézis hatásfoka, amellyel például a búza terméshozama akár 40%-al növelhető, illetve az ehhez kapcsolódó fénylégzés veszteségei is csökkenthetők, hasonló mértékű biomasszanövekedést elérve a szántóföldön.
Jobboldalt a ma ismert kukoricánk, baloldalt annak őse látható. Ahogy eddig is módosítottuk kultúrnövényeinket, hogy számunkra optimálisabbak legyenek, ugyanúgy ezentúl is meg tudjuk tenni, akár újabb eszközökkel is. (forrás: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Teosinte.png)
Ami a nyersanyagokat illeti, azzal az alapállítással, hogy a bányászott és felhasznált, majd ennek következtében szétszóródó nyersanyagok újrafelhasználása energiaigényes, nehéz vitatkozni.
Azonban - nyersanyagtól függően - megfelelő kezelés esetén a hulladékból még mindig könnyebb lehet kinyerni a nyersanyagokat, mint bányászat és azt követő egyéb bonyolult feldolgozási eljárások útján.
Erre kiváló példa az alumínium, amelynek előállítása újrahasznosított alumínium tárgyakból mindössze huszadannyi energiát igényel, mint bauxit feldolgozásával elérni ugyanezt. Ráadásul az alumínium újrahasznosíthatóságának nincs elméleti felső határa sem, így komolyabb környezetterhelés nélküli hosszú távú használatának nem tudományos-technológiai, de még csak nem is gazdasági, hanem pusztán társadalmi, leginkább szemléletbeli akadályai vannak.
Nagyon hasonló probléma a színesfémek újrahasznosítása is, amelyeknél szintén nem az újrahasznosítás tudományos és technológiai megoldásai, hanem a szemlélet, a gazdasági és politikai akarat, valamint az ebből fakadóan elégtelen infrastruktúra a legfőbb akadály.
Európa a kontinensek mezőnyét toronymagasan vezeti ebben a tekintetben, mégis 2019-ben mindössze az összes megtermelt elektronikai hulladék 42,5%-át gyűjtötték be és hasznosították újra a földrészen, és nyilvánvalóan nagyon nagy különbségek vannak itt is országonként. Az elektronikai hulladékokban előforduló 49 elem közül 18 kritikusnak számít abban a tekintetben, hogy a megfelelő ellátás hiánya súlyos gazdasági kockázatokkal járhat. Ugyanakkor érdemes elgondolkodni azon, hogy 1 tonna mobiltelefonban 100-szor annyi arany van, mint amennyi 1 tonna aranyércben. Vagyis itt megint arról van szó, hogy a probléma inkább társadalmi-szemléletbeli, így épp az lenne a fontos üzenet, hogy itt a technológia, tudjuk, hogyan kell alkalmazni, de kell a széles társadalmi támogatás és aktív részvétel ahhoz, hogy meg tudjuk valósítani. Ezzel szemben Gelencsér András az interjúban inkább azt sugallja, hogy úgyis minden elveszett és nincs értelme küzdeni, mert hamarosan kifogyunk a nyersanyagokból és mindennek vége. Ez azonban így, ebben a formában nem igaz.
Hétköznapi fogyasztóként már azzal is tudunk segíteni több kritikus fém visszagyűjtésében, hogy az elektronikai hulladékot leadjuk az erre szánt gyűjtőpontokon. Ingyen leadhatjuk már nem használt elektronikai eszközeinket a települési önkormányzatok által üzemeltetett hulladékgyűjtő udvarokban és elektromos készülékeket árusító kereskedőknél.
Kisebb méretű elektronikai termékeket (mobiltelefon, GPS, tablet, és ezek töltői, fej- és fülhallgatói) pedig a Passzold Vissza Tesó! kezdeményezés által kijelölt gyűjtőpontokon adhatunk le. Utóbbival ráadásul a Jane Goodall Intézet környezetvédő munkáját is támogatjuk.
Érdemes továbbá jelezni akár önkormányzati, akár parlamenti, vagy akár európai parlamenti képviselőink felé azt az igényünket, hogy komolyabb változásokat várunk el a jövőben ezen a téren. Gyakran ugyanis a politikai döntések jelentik a megfelelő változások alapját.
A cikkben jelentős hangsúly kap az a gondolat is, hogy a század végére fertelmes foszfor-hiánnyal fogunk szembesülni és a rektor úr gyakorlatilag úgy tálalja a problémát, mint aminek egyáltalán nem lehetséges semmilyen megoldása.
Ehhez tudni kell, hogy az ipar és a mezőgazdaság számára kiemelten fontos foszfor elsődleges forrása korábban a guanó volt, ma azonban valóban a foszfátásványok (például apatit), amelyeket elsősorban foszforit telepekből lehet kitermelni, s a gazdaságosan kitermelhető ismert mennyiség valóban véges. (A problémát valamelyest súlyosbítják geopolitikai tényezők is, amelyre most nem térünk ki részletesebben.)
Azonban, bár elég széles határok között mozognak a becslések, a US Geological Survey 2021-es jelentése szerint 2020-ban 223 millió tonna volt a világon összesen kitermelt foszforit mennyisége, a becsült globális készletek azonban nagyjából 71 milliárd tonnára rúgnak. Ez ugyebár változatlan kitermelési ütem mellett kb. 300 évre elegendő készletet jelent. Persze jó eséllyel nőni fog a piaci igény, így a kitermelés mértéke is, de akkor sem kell amiatt aggódnunk, hogy néhány évtizeden belül elfogy a felhasználható foszfor.
Fontos kiemelni, hogy a foszfor természetes körforgása igen lassú folyamat, amelyben az egyik legnagyobb problémát a talajerózió által a természetes vizekbe távozó foszfátok jelentik, amelyeket ugyan műtrágyák révén pótolni tudunk, de azok előállítása főként a fent említett foszfátásványokból történik.
A foszfor-probléma tehát valós, de korántsem arról van szó, hogy ne lennének lehetőségek a megoldásra. Tekintve, hogy jelenleg is számos ígéretes technológia áll rendelkezésre a szennyvízből visszanyerhető foszfortól a csontokból előállított folyékony szerves trágyákon át, a talajból való kimosódás elkerülésével a foszforveszteséget csökkentő más alternatívákig.
Az élelmezésnél már tárgyaltuk, hogy a régóta és jelenleg is használt szerves trágyák (mint az állati trágyák, növényi komposzt) alkalmazása a termőföldeken is hozzájárul a foszfor visszapótlásához.
Nehéz tehát egyetérteni azzal a kijelentéssel, hogy az évszázad végére “elfogy” a foszfor és esélyünk nincs megoldani ezt a problémát.
További érdekes adalék lehet a probléma megoldásához a pazarló gyakorlatok visszaszorítása, amelyben a precíziós mezőgazdasági megoldások egyre nagyobb segítséget jelenthetnek a jövőben.
Egyre elterjedtebb például az az innovatív szemlélet, hogy a műtrágyázás megkezdése előtt parcellánként talajtápanyag-vizsgálatot végeznek, és az eredmények alapján, egy erre kidolgozott célszoftver segítségével határozzák meg a szükséges műtrágyázás mértékét.
Könnyű belátni, hogy a talajtápanyag-tartalom vizsgálatának a széleskörű elterjedésével csökkenne a felesleges műtrágya-felhasználás, kevésbé pazarolnánk a foszfor és egyéb biogén elemek készleteit, így jelentősen nőhetne az ellátottsági időtartam.
A kérdés az, hogy a pazarlás visszafogásával, az újrahasznosítás fokozásával és a technológiák fejlesztésével együtt is előbb fogy-e ki egy-egy nyersanyag, ami a civilizációnk fenntartásához kell, mint hogy alternatív forrásokat találnánk a hiány pótlására.
Érdemes megemlíteni, hogy a tengerek mélyén vagy a Naprendszer más égitestjein történő bányászat kérdése már egyáltalán nem csak a sci-fi világába tartozó gondolatok, bár mindkettő felvet etikai és környezetvédelmi kérdéseket is.
Utóbbi lehetőségek azonban - bár sok még az ismeretlen tényező - azzal kecsegtetnek, hogy évtizedeken belül nemhogy nyersanyaghiány nem várható, hanem akár jelentősen bővülhet is bizonyos bányászható nyersanyagok mennyisége. (Reméljük, a Ne nézz fel! című filmben láthatónál észszerűbb módon... )
A Gelencsér András professzorral készült interjúban igen fontos szerepet kapott annak a gondolatnak a kifejtése, hogy
“Az elektromos autó, a nap- és szélerőmű zsákutca, akár a bioetanol.”
Ezek az állítások, amellett, hogy teljes mértékben figyelmen kívül hagyják az elmúlt 30-40 év összes érdemi technológiai innovációját, megint csak kimondottan azt sugallják, hogy akármilyen fejlesztésekkel is állunk elő, ezek semmire sem elegendők és valójában minden ilyen megoldás csak ront a helyzeten.
Ez azonban tudományosan teljesen megalapozatlan gondolat, és nagyon sajnálatos egy szakmai tekintélye révén a közönség szemében hiteles személytől a valósággal ennyire köszönő viszonyban sem lévő állításokat olvasni.
Kezdjük azzal, hogy a már emlegetett olaj-pánik is milyen remek példa a besült világvége-jóslatokra!
A 70-es években az olajárak első felfutása nyomán temérdek irodalma keletkezett az olajhiány miatt összeomló civilizáció miatti aggodalomnak, mégis nagyobbak a jelenleg elérhető olajtartalékaink, mint 50 éve. Ezzel nyilván nem azt szeretnénk mondani, hogy az olaj a jövő energiaforrása, csupán azt, hogy az emberi találékonyság és a tudomány rendre új távlatokat nyit.
Olajtartalékok 1980-2015 (forrás: https://www.resilience.org/stories/2016-08-29/oil-reserves-and-resources-as-function-of-oil-price/)
Az emelkedő olajárak miatt akkoriban indult nem is egy alternatív energiaforrás alkalmazása, azaz az eredeti energiatermelési kihívásra az emberi civilizáció alapvetően jól reagált.
Az olaj nem tűnik úgy, hogy elfogyna (miközben 2020-ban mindössze kevesebb mint 5%-át használták villamosenergia-termelésre), ugyanakkor már számtalan egyéb, ráadásul környezetbarátabb technológiát kitaláltunk, amelyeket ipari méretekben alkalmazunk is a villamosenergia előállítására. Ezek olyan mértékben sikeres technológiák, hogy 2020-ra például Európában a villamosenergia 23,8%-a megújuló energiaforrásokból származott.
Itt érdemes kitérnünk a cikkben megfogalmazott azon állításra, miszerint a nap- és szélerőmű is tévút.
Gelencsér professzor olyannyira kritikus, hogy még a megújuló energiaforrás fogalmát is elvitatja. A fogalom azonban jól definiált és azt jelenti, hogy olyan energiaforrás, amely emberi léptékű időtartamok alatt nem fogy el, hanem folyamatosan újra és újra rendelkezésre áll.
Ezek mindegyike a Nap, a Hold és a Föld kölcsönhatásaiból fakadó energiának közvetlen vagy átalakított formájában történő hasznosítására épül. Tehát léteznek megújuló energiaforrások, akármennyire is azt állítja a rektor úr, hogy nincsenek.
Az interjúban elhangzó egyik ellenérv a megújuló energiaforrásokkal szemben, hogy a napelemek például Gelencsér András szerint 6 évig csak azt az energiát termelik vissza, amit a gyártásukba befektettünk, ami jó eséllyel egyébként fosszilis tüzelőanyagokból származik. Nos, nézzük, ezzel szemben mi a valóság!
A napelemek előállítása valóban energiaigényes folyamat, de a jelenleg elérhető legkevésbé korszerű technológiák esetén is a befektetett energia megtérülési ideje kb 4 év, a legkorszerűbb technológiáknál ugyanez mindössze egyetlen év vagy annál is kevesebb. Tehát már nagyon régóta elég messze vagyunk attól, hogy 6 évről beszéljünk. És a fejlődés nem áll meg!
Ahogy a napelemek előállításának megtérüléséről tett kijelentés is túlzó, az sem állja meg a helyét, hogy a napelemek maximum 25 évig lennének használhatóak. Bár az elektronikai alkatrészek cseréje általában 10-15 év után esedékes, a ma forgalomban lévő napelemekre a gyártók 20-25 év garanciát vállalnak, ami azt jelenti, hogy azt vállalják, hogy rendeltetésszerű használat esetén ennyi idő alatt nem csökken 80% alá a névleges teljesítmény.
A normál üzem melletti romlás oka a felület fényáteresztő képességének csökkenése és a szilícium lapkák kémiai elhasználódása. De tévedés azt állítani, hogy 25 év után az egész dobható a kukába. Vannak 30 éve üzemelő, az eredeti névleges teljesítmény közel 90%-án működő napelemek is használatban, ami jól jelzi, hogy a technológia kimondottan alkalmas a hosszú távú használatra.
Arról nem is beszélve, hogy a teljesítmény csökkenése nem a használhatatlansággal egyenlő, csupán kisebb mennyiségű villamosenergia előállítására lesz képes a napfény energiájából. 30 éves üzemidő esetén akkor is, ha az első 4 év során csak a gyártáskor befektetett energiát termeljük vissza (ezt tekintjük befektetésnek), a következő 26 évben anélkül képes villamosenergia termelésre, hogy bármilyen energia ráfordításra (és az ehhez szükséges, egyelőre többnyire fosszílis tüzelőanyagra) szükségünk lenne (tiszta termelés). Tehát az üzemidő 87%-ában tiszta és megújuló energiaforrásként működik. Ez nem tökéletes és a jelentős energia befektetés valóban abból fakad, hogy nagyon sok energia kell a félvezető lapkákhoz szükséges nagy tisztaságú szilícium előállításához, a technológiák fejlődésével azonban ez az arány egyre kisebb lesz (lásd az 1 éves megtérülési időt a korábbi 4 évvel szemben).
A másik megtámadott megújuló energiaforrás a szél. Az interjúban elhangzottak alapján arra lehetne következtetni, hogy a szélturbinákhoz használt alapok betonigénye miatt annyira magas az előállításukhoz szükséges energia mennyisége (és így a szén-dioxid kibocsátásával járó környezetterhelése), hogy nem éri meg foglalkozni vele.
Bár a rektor úr szerint egy tonna cement gyártásával 1 tonna szén-dioxid kerül a légkörbe, ez azonban nem pontos. Ennek körülbelül a fele a valós érték, ami egyébként elsősorban a magas hőigény miatt szükséges.
(forrás: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Niedervisse_%C3%A9oliennes.JPG)
Csináljunk tehát egy gyors számolást!
Egy kb 1-2 MW teljesítményű szélturbina betonalapja nagyjából 130-240 köbméter. Ez nagyságrendileg 500 tonna beton, aminek hagyományosan kb 30%-a cement, de kerekítsünk felfelé és számoljunk 200 tonnával! Ez a fentiek alapján nagyjából 100 tonna szén-dioxid kibocsátásával jár. Persze a beton előállítása nem csak a cement miatt energiaigényes, úgyhogy számoljunk 150 tonna szén-dioxiddal!
Az EPA szerint a gázüzemű erőművekkel kb 400 kg/MWh a szén-dioxid kibocsátási ráta, széntüzelésű erőművekkel ugyanez kb 1000 kg/MWh.
Akkor ebből, ha mondjuk egy 700 kg/MWh-ás átlaggal számolunk, akkor is 215 MWh energia előállításával ez megtérül. Tehát ha durván, az egyéb veszteségeket nem számítva egy 1MW-os erőművel számolunk (maximális teljesítmény leadása mellett), akkor az 215 óra alatt visszahozza a szén-dioxid kibocsátáshoz köthető energia mennyiséget. Ez nagyjából 9 napnyi működés. Persze ebben a számításban vannak pontatlanságok és egy halom dolgot nem vettünk figyelembe. A szélturbinák névleges teljesítménye a maximális leadott teljesítménynek felel meg, a beton előállításában pedig nem csak a cement gyártása energiaigényes. Ráadásul magának a turbinának az előállítása, az állvány és a lapátok elkészítése, szállítása, felállítása is sok energiát felemészt, így a beindításhoz szükséges összes energia a fenti érték sokszorosa is lehet. De pontosan mennyi?
A dán külügyminisztérium jelentése szerint egy szárazföldi 2 MW névleges teljesítményű szélturbina energia megtérülési ideje nagyjából 5,4 hónap, ugyanez egy vízre telepített 8 MW turbina esetén átlagosan 7,4 hónap. Mivel ezeknél az eszközöknél is minimum 25 év a várható élettartam (ami nem azt jelenti, hogy utána használhatatlan, legfeljebb felújításra szorul), könnyen belátható, hogy 30-50-szeresen visszahozza a befektetett energia mennyiségét, további szennyezés nélkül.
Vagyis nem igaz az az állítás, miszerint a szélerőmű “annak az energiának, amit bele kell tenni, egész élettartama alatt csak a néhányszorosát tudja előállítani.”
Az azonban valós probléma, bár az interjú erre nem tér ki, csak az elektromos autók kapcsán, hogy a villamosenergia tárolása igen jelentős kihívás, amennyiben a megújuló energiaforrásokra építünk.
A nagy teljesítményű, jól skálázható hőerőművek előnye, hogy aktuális teljesítményük viszonylag gyorsan változtatható széles határok között.
A megújuló energiaforrásokra épülő erőműveknél a kihasználtságot azonban akkor tudjuk optimalizálni, ha megoldjuk a megtermelt villamosenergia tárolásának problémáját, hogy a kisebb energiaigényes időszakokban eltárolt energiát a megnövekedett igény esetén be tudjuk vetni.
Erre nemzetközileg a legelterjedtebb megoldás a magasan felépített víztározók alkalmazása, amelyekben a vizet az alacsony energiaigényes időszakban a többletenergia felhasználásával olyan magasságba emelik, ahonnan szükség esetén visszaengedve egy vízerőmű biztosítja az igényelt villamos energiát.
A kémiai akkumulátor-technológiák körüli pesszimizmus sem feltétlenül indokolt.
Mindenki arról beszél, hogy a lítium-ion akkumulátorok, amelyek manapság a legelterjedtebb technológiát képviselik, mennyire jelentős mértékben környezetkárosító hatásúak és emiatt például sokan az elektromos autókat is hajlamosak sokkal rosszabb megoldásnak tekinteni a belsőégésű motoros járműveknél.
Itt ketté kell szednünk a problémát. Először is nézzük meg, mi a helyzet a lítium-ion akkumulátorok környezetterhelésével. Másodszor pedig vizsgáljuk meg, van-e értelme hosszú távon az elektromobilitásban gondolkodni!
A lítium-alapú elemek és akkumulátorok előállításához szükséges, azokban anódként használt lítium, valóban csak jelentős környezetkárosítással nyerhető ki, elsősorban piroxén ásványokból. Ennek a folyamatnak egyes részei a bányászattól a lítium extrakciójáig olyan ökológiai problémát jelentenek, amelynek megoldása jelentős kihívást jelent.
A lítium-alapú elemek előnye azonban, hogy a leggyakoribb lítium-ion akkumulátorok hulladékként már nem rendelkeznek jelentős környezetkárosító hatással, ugyanakkor nagyon magas az újrahasznosíthatóságuk. Más kérdés, hogy a tényleges újrahasznosítás mértéke egyelőre meglehetősen gyengén muzsikál, főleg gazdasági és politikai okokból, ez azonban remélhetőleg a jövőben változni fog.
A sokat emlegetett energiatárolási válság, különösen a megnövekedett igények miatti környezetterhelés mértékének visszaszorítása, végső soron mégis lítiummentes “alternatív” energiatároló megoldások elterjedésével oldható meg. Ezekből pedig már egyre több áll rendelkezésre, tudományos és technológiai fejlesztések pedig egyre újabb és újabb lehetőségeket tárnak fel.
Ezek egy része pont azért jöhetett létre, mert időben felismertük a lítium iránti igény növekedését és a készletek fogyatkozását, miközben piaci alapon is valós nyereségre lehet számítani az új technológiák bevezetésével.
Érdemes belegondolni abba, hogy az első piacon elérhető lítium-ion akkumulátorok 1991-ben jelentek meg, azóta ez a technológia is sokat fejlődött, a jövőben pedig egyre több új technológia léphet be a piacra.
A lítium-ion akkumulátorok egyik legelterjedtebb felhasználási módja pedig az elektromobilitás, vagyis a részben vagy teljes egészében elektromos hajtáslánccal rendelkező járművek alkalmazása a közúti közlekedésben és általában a személyszállításban. Az elekromos járművek nagyon sokáig éppen azért nem terjedtek el, mert a 19. század végi első próbálkozásoktól egészen a Li-ion technológiák 1990-es években bekövetkezett elterjedéséig nem lehetett olyan, elegendően nagy energiasűrűségű akkumulátorokhoz hozzáférni, amelyek biztonságosan voltak képesek tárolni a nagyobb távolságok megtételéhez szükséges mennyiségű energiát.
Azt azonban fontos leszögezni, hogy az elektromos hajtás energiahatékonysága messze meghaladja a belsőégésű motoros megoldásokét. Míg egy belsőégésű motorral hajtott járműben az üzemanyagban tárolt energiának mindössze 15-30%-a, egy elektromos autó akkumulátorában tárolt energiának a regeneratív fékezéssel együtt minimum 77%-a a jármű meghajtására fordítódik. Bár az elektromos járművek használata egyelőre jelentős kompromisszumokkal jár a (most még) limitált hatótáv és a töltési idő hosszúsága miatt, ezek a jövőben várhatóan jelentős mértékben javulni fognak, elsősorban az új, innovatív akkumulátor- és töltőtechnológiák begyűrűzése révén. Az Európai Unió több milliárd eurós kutatási programokat finanszíroz, amelyek a hosszú távon alkalmazható, az elérhető nyersanyagoktól kevésbé függő, minél kisebb környezetterheléssel járó és gazdaságilag is életképes akkumulátor technológiák fejlesztésére irányulnak.
Gyakran felmerülő kritika az elektromos autózás kapcsán, hogy az EV-k (electric vehicle) előállítása sokkal nagyobb környezetterheléssel jár, elsősorban az akkumulátorok gyártásának magas nyersanyag- és energiaigénye miatt. Ez a probléma valós, de ha pusztán a szén-dioxid kibocsátás mértékét nézzük, akkor egy átlagos benzinüzemű autóval összehasonlítva (8,5 literes átlagfogyasztással számolva) egy Tesla Model 3-as nagyjából 6 hónap (100%-ban megújuló energiaforrás esetén) és 5 év (100%-ban széntüzelésű erőművel számolva) közötti használat mellett éri el azt a pontot, amitől kezdve a belsőégésű motoros jármű üvegházhatáshoz való hozzájárulása jelentősebbé válik. Ezt követően a különbség rohamosan nő.
A jelenlegi modell számítások szerint átlagos használat mellett, kevert villamosenergia forrásokkal számolva nagyjából 24 ezer km használattal valósítható meg az EV-k elsődleges szén-dioxid kibocsátásának megtérülése, amitől kezdve egyértelműen kedvezőbbé válik a használatuk fosszilis tüzelőanyagokkal hajtott társaikhoz képest. Ez nagyjából 1-1,5 év átlagos használatot jelent.
Persze ilyenkor fel szokott merülni, hogy az akkumulátorokat “10 év után el lehet dobni”. Ez egy általánosan elterjedt tévhit. Az akkumulátor csomagok cseréjének leggyakoribb oka nem az, hogy azok használhatatlanná váltak, hanem az egyes cellák elhasználódása esetenként olyan mértékű, ami már jelentős hatótávbeli csökkenést eredményez és ez esetenként nem elegendő a felhasználók számára. Azt tudni kell, hogy ilyenkor sem feltétlenül szükséges a teljes blokk kicserélése, mert általában csak a mérésekkel beazonosított hibás cellákat cserélik ki. Az elhasználódás mértéke pedig a körülményektől, a vezetési és töltési szokásoktól, valamint az autók akkumulátor managementjétől is függ. Előfordulhat, hogy 60-70 ezer km után már csak 60-70% egy akkumulátor csomag gyártáskori értékhez viszonyított töltéskapacitása, de olyan sem ritka, hogy 10 éves autókban még 90% körüli kapacitásértékek mérhetők.
Meg kell jegyezni, hogy a 60%-os kapacitással sem válik az akkumulátor használhatatlanná, ha pedig cserére kerül sor, az akkumulátor más célú felhasználásának és akár újrahasznosításának lehetőségei meglehetősen biztatóak.
Az elektromos járművek további előnyei a belsőégésű motoros autókhoz képest:
(forrás: Klima- und Energie-Modellregionen; https://www.flickr.com/photos/klimaundenergiemodellregionen/32090276874)
Érdekes gondolat és fejlesztési irány, hogy a feljebb említett energiatárolás problémájának egyik megoldásaként szokták emlegetni az elektromos járművek alkalmazását (“vehicle-to-grid” technológia) az elektromos hálózatok pufferrendszereként. Természetesen az elektromos járművek használata önmagában nem oldja meg a szén-dioxid kibocsátás problémáját, annál is inkább, mert a közlekedés összes formája együttvéve mindössze 21%-át adja a globális emissziónak, aminek a közúti személyforgalom csupán alig a feléért felelős.
Tehát az elektromos autókat ért kritikák jó része is pontatlan, számos tulajdonságuk igenis környezetbarátabbá teszi őket a foszilis üzemanyagú társaikhoz képest. Ettől függetlenül az optimális megoldás az, hogy amikor csak tehetjük, gyalogosan, kerékpárral vagy tömegközlekedéssel közlekedünk, és csak nagyon indokolt esetben autóval. Kiemelnénk még a Gelencsér András által is emlegetett, szerintünk is nagyon jó iránynak tekintett autó-, kerékpár- vagy épp rollermegosztó szolgáltatásokat.
Összegzésül tehát nyilván akkor van igazán értelme az elektromobilitásnak, ha kombináljuk a megújuló (szél-, nap-, vízenergia, stb.), vagy nem megújuló, de minimális vagy zéró kibocsátással járó villamosenergia terhelés elterjedésével (pl. atomerőművek).
Atomenergia
Ha pedig már megemlítettük az atomenergiát, érdemes arról is ejtenünk pár szót, tekintve, hogy
a cikkben említésre kerül, hogy bányászható uránból 100 évnél kevesebb tartalékunk van. Az azonban nem kerül említésre, hogy ez csak a jelenlegi árszínvonal mellett igaz. Amennyiben emelkedik az energia ára, újabb és újabb uránforrások válnak gazdaságosan kitermelhetővé, és ez minden más benne említett bányászott nyersanyagra is igaz cc.
Bár az általánosan elterjedt nézet valóban az, hogy kb 85 évre elegendő a jelenleg ismert és viszonylag könnyen rendelkezésre álló uránkészlet, a tényleges mennyiség megbecslésének rengeteg korlátja van. Optimistább becslések szerint akár 230 év is lehet. A becslések közötti óriási különbség okai abban keresendők, hogy egyrészt a feltárt készletek egyáltalán nem azonosak a teljes potenciális készletekkel (jelenleg az évente feltárt új készletek mennyisége meghaladja a kitermelt mennyiséget), másrészt a technológiák változása is hozhat növekedést a gazdaságosan kitermelhető mennyiségben (műre való készlet).
A cikkből hiányoznak a bányászaton túli megoldások is, mint amilyen a tórium-alapú atomerőművek, illetve az újrafeldolgozott korábbi fűtőelemek további alkalmazására épülő (egyelőre sajnos nem túl gazdaságos, de elérhető) technológiák. De a tengervíz akár több tízezer évre elég urántartalma se kerül említésre, ahogy a fúziós erőművek lehetősége sem, melyeknek ugyan a tényleges megvalósításától még mindig messze vagyunk, a technikai nehézségek leküzdésében ígéretes eredményekről számolnak be a kutatásokban részt vevő tudósok, így talán belátható időn belül valósággá válhat.
Az atomerőművekről elmondható, hogy óriási a fűtőelemek energiasűrűsége, így a módszer energiahatékonysága jelentős, azonban sajnálatos módon a legnagyobb probléma a nukleáris energia felhasználásával az, hogy politikai manipulációk, a tudomány helyett a félelemkeltésre épülő, civil és politikai szervezetek által folytatott kampányok révén nagyon rossz megítélése van a köztudatban.
Az atomenergia felhasználása nem veszélytelen, az elhasznált fűtőelemek, a közepes és hosszú élettartamú radioaktív hulladékok elhelyezése és feldolgozása jelentős kihívást jelent, de a roppant szigorú szabályok betartása mellett az egyre növekvő energiagény kielégítésének egyik legjobban használható módja, amely ráadásul nem jár szén-dioxid kibocsátással.
A bioüzemanyagok
A bioüzemanyagokról és -tüzelőanyagokról elhangzott gondolatok is több ponton kiegészítésre szorulnak.
“A bioetanol zsákutca, ahogy a tervezett léptékben számos más zöldnek látszó kezdeményezés is az.”
Ez az állítás nem állja meg a helyét: azokra a korai módszerekre igaz csak, amelyek az élelmiszerek és takarmányok rovására termesztett terményekből indultak ki. A biomasszából, azaz állati- és növényi szervesanyagból történő üzem- és tüzelőanyagelőállítás kifejezetten ígéretesnek tűnik a fosszilis megfelelőiktől való függésünk csökkentésére.
Egy, az Egyesült Államok kormánya által végzett kutatás szerint az ország gázolaj-fogyasztásának akár 30%-át is ki lehet váltani biomassza segítségével 2030-ig, extra termőterületek bevonása nélkül. Ugyanis mezőgazdasági hulladékból is állítunk elő bioetanolt, biodízelt vagy biogázt. Például van olyan város, ahol a háztartások konyhai hulladékból is biogázt készítenek, amit akár a lakások fűtésére használnak fel.
Újabban pedig kísérletek zajlanak algák tömegével, magyarán alga-biomassza segítségével történő üzem- és tüzelőanyag gyártására. Ennek hatékonysága a géntechnológia segítségével növelhető, illetve az algák erre a célra történő termesztése nagy tartályokban történik, tehát nem vesz el termőföldet.
A bioüzemanyag és biotüzelőanyagok típusai és előállításuk (forrás: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Types_and_generation_of_biofuels.png)
A fentiek alapján látható, hogy mi a probléma ezzel az interjúrészlettel:
“A biomassza a fotoszintézisen alapul, aminek nagyon kicsi a hatásfoka, egy százalék alatti. És a hasznosuló energiatartalma még kisebb, tehát ha a háztartások az energiát energiaerdőből akarnák nyerni, akkor körülbelül két hektárnyi erdő kéne minden ház mellé.”
Nem vitatjuk, hogy élelmiszer- és takarmánytermő termőterületeket elhasználni energiaerdők telepítésére hibás koncepció volt, de ezt már meghaladtuk.
Bárhogyan számoljuk a fotoszintézis hatékonyságát (ami lehetne 30% is, ha az elnyelt fény és a keletkezett kémiai energia arányát vesszük), jelenleg a növények fotoszintézise a legerősebb eszköz a levegő széndioxidjának a megkötésére.
A biomassza nem az energiaerdő, hanem minden létező növényi- és állati szerves anyag. Ideértve akár egy fát, egy tehénlepényt vagy egy kidobott banánhéjat. A biohulladékot azért is érdemes otthon is szelektíven gyűjteni, mert nemcsak biogáz, hanem komposzt is készül belőle. Ezzel pedig a növényektől elvett tápanyagokat valamennyire visszapótoljuk a termőtalaj számára.
Elsődlegesen azonban az energiahordozók esetében is pontosan ugyanazt érdemes tennünk, mint bármely más nyersanyaggal: takarékoskodni.
A saját otthonunkban történő energiafogyasztás csökkentésére remek tippeket kaphatunk például az EnergiaKözösségek program oldalán.
A Gelencsér-interjúnak még a címénél is nagyobb betűmérettel rendelkező fő üzenete, hogy:
“Húsz éven belül katasztrófa várható. Talán hamarabb. Nagyon sokan látják ezt a tudományos világban, és nagyon kevesen a politikában és a gazdaságban.”
Fenti tételmondat alapján jogosan várható lenne, hogy a cikkben szerepeljen valamilyen konkrét példa olyan nyersanyagra, amelyek hiánya két évtizeden belül komolyan fenyegetné az emberi civilizációt, de nekünk nem sikerült ilyet találni. Az állítólag hosszabb távon fenyegető példák is meglehetősen egyoldalúan kerültek bemutatásra, ahogy erre igyekeztünk is feljebb több ponton rámutatni.
Természetesen ilyen katasztrófaváró jóslatok mindig is voltak. Az interjúalany maga is hivatkozik ilyenre, ekképpen:
“A ’70-es években kongatta meg a vészharangot a Római Klub, akkor volt divatos elmélet az olajhozamcsúcs; azt mondták, hogy nem lesz több kőolaj, és keresni kell alternatívákat.
Aztán mégis megoldották, és most mindenre azt mondják, hogy majd megoldják. De ez a valósághajlítás tipikus esete.”
Vajon az “egykor divatos” olaj-apokalipszis jóslat gyors kimúlásából miért nem azt a tanulságot szűri le inkább Gelencsér András, hogy nagyon nehéz számolni a fogyasztási és termelési szokások hosszútávú alakulásával és főleg az innováció pozitív hatásával…?
Miért ne gondolhatnánk, hogy az apokalipszist váró és azokkal rendre felsülő jóslatok a valódi “valósághajlítások” - vagy az interjúalany úgy összegezhető véleménye, hogy a megoldás felé mutató jó gyakorlatok csak sporadikusak és alkalmatlanok a problémák kezelésére?
Egy fogyasztói társadalomban a korlátozott mennyiségben elérhető, tartósan népszerű javakkal nagyjából az alábbiak történnek: a növekvő kereslet növekvő kínálathoz vezet, ami gyorsítja a készletek kiapadását, ami értelemszerűen növeli az árakat, és pont ez a folyamat vezet innovációkhoz, helyettesítő termékekhez.
Van-e olyan jelenleg használt, a civilizációnk alapját adó termék, amely olyan mértékben fogy és annyira helyettesíthetetlen, hogy a hivatkozott riasztóan rövid, két évtizedes távlatban reális katasztrófával fenyegeti a civilizációt?
Véleményünk szerint nem kizárt, hogy van ilyen, de a cikkben felhozott példák egyike se felel meg a fenti feltételeknek.
Ráadásul: az emberiségre leselkedő egyik legnagyobb kockázat, a minden erőforrásra alapvetően kiható túlnépesedés is várhatóan elenyészik a század végére.
Az interjúban elhangzott állítások a világgazdaság és természet rendkívül bonyolult rendszereinek összességére és annak egyes elemeire vonatkozóan tesznek erőteljes, leegyszerűsítő, ezért sokszor fals vagy félrevezető kijelentéseket. A hivatkozott elemek bármelyikének jövője ma egyenként is nehezen ítélhető meg, de összhatásuk kiváltképpen nehezen jósolható. Azonban ha már a részletekről is téves képet kapunk, az eredmény mindenképpen pontatlan lesz.
Fenti - korántsem teljes - összefoglalást annak bemutatására szántuk, hogy lehet alaposabban, tudományosan korrekt állításokkal is tárgyalni azt a tényt, miszerint ha az emberiség nem változtat egyes szokásain és nem tesz a pazarlás megszüntetéséért, valamint hosszútávú boldogulásáért, az ténylegesen katasztrofális következményekkel járhat.
Azon, hogy pontosan miből és mikor lesz baj, lehet vitatkozni, de eközben nem lehet megfeledkezni arról, hogy a kereslet-kínálat változása valamint a technológiai fejlődés a legkevésbé se lineáris és kölcsönhatásaik törvényszerűen terelik új pályára a legbiztosabbnak tűnő trendeket is. Magyarul óvatosnak kell lennünk, amikor a jövőre vonatkozó előrejelzéseket teszünk. Ismeretlen vagy gyorsan változó tények esetén ugyanis egyre kevésbé lehet pontos előrejelzésekbe bocsátkozni.
A megfelelő alternatív megoldások kidolgozása a tudósok, bevezetésük pedig a politikai és gazdasági döntéshozók kezében van.
Véleményünk szerint félrevezető, az emberiség előtt álló kihívásokra való megoldáskeresés szempontjából pedig kimondottan káros a lehetőségeket elhallgatva, kizárólag a veszélyeket felsorolva azt a látszatot kelteni, hogy civilizációnk egy közeli és elkerülhetetlen vég felé rohan.
Vannak olyan folyamatok, amik valóban visszafordíthatatlanok vagy annyira nagy erőfeszítéseket igényelnének, hogy azok megoldása csak nagyon lassan, komoly katasztrófáktól övezve következhet be. Ilyen például a globális klímaváltozás. De nagyon fontos, hogy ebben a kérdésben is a károk elhárítása, enyhítése, következményeik kezelése a legfontosabb feladat, azaz alkalmazkodnunk kell a várható új körülményekhez. Ehhez elengedhetetlenül fontos, hogy az egészet optimistán, de a realitásokat átlátva, a lehetőségeket pedig felismerve közelítsük meg, és erőfeszítéseket nem sajnálva, akár áldozatokat is hozva, határozottan cselekedjünk!
A környezetszennyezéstől a legújabb kihalási hullámig és a nemzetközi humanitárius katasztrófákig valóban számos jelentős példát fel lehet sorolni az emberiséget sújtó jelentős problémákra. De ezek megoldásában, a károk enyhítésében a tudományosan alátámasztott állításokra, józan belátásra, kompromisszumkészségre és hosszú távú gondolkodásra van szükség. A döntéshozók és az állampolgárok szintjén is. Ebben pedig nagy felelőssége van azoknak, akik a tudományt képviselik és pozíciójukból fakadó tekintélyüknél fogva befolyásolni képesek a közvéleményt. Mindannyiunknak tisztában kell lennie azzal, hogy ilyen komplex problémákat nem lehet egy-egy részlettel foglalkozó társadalmi-politikai kampánnyal elrendezni.
Ezért a fentiek tükrében határozottan buzdítanánk mindenkit arra, hogy amit a saját szintén meg tud tenni, azt minél előbb tegye is meg. Példának álljon itt újra a cikkünk elején javasolt négy dolog:
És végezetül egy kis humor:
A fenntarthatóság szavunk nem fenntartható
Grafikon arról, hogy a “fenntarthatóság” szó gyakorisága olyan mértékben növekszik, hogy - a jelenlegi trendek mellett - 2109-re a szövegek 100%-a csak abból a szóból fog állni, hogy “fenntarthatóság” (forrás: https://xkcd.com/1007/)
Közös véleményünk kidolgozásában az alábbi szakterületeket képviselő tagjaink vettek részt:
Növénybiológus
Táplálkozástudományi szakember
Biológus
Biológiatanár
Környezettantanár
Geológus
Hidrológus
Földrajztanár
Jogász
Filozófus
Fizikus
Biofizikus
Villamosmérnök
Bolygókutató
