1. Megújuló energiák

Biztosan hallottatok már arról, hogy léteznek megújuló és nem megújuló energiák. Valójában itt ma arról van szó, hogy az energiát (pl. villamos energiát, járművek mozgási energiáját), amelyet használunk, milyen energiaforrás felhasználásával állítják elő. Ahogy a mesében is olvashattátok, régen, több száz évvel ezelőtt, az emberek a természet erőit használták: így dolgoztak például a vízimalmok és a szélkerekek is. Ekkor még nem volt gőzgép, az emberi erő mellett az állatok erejére támaszkodtak: lovas kocsikkal közlekedtek, lovak szántottak a mezőn.

A XIX. században a gőzgép feltalálásának köszönhetően hatalmas fejlődés következett be. Ezt hívjuk az ipari forradalom korszakának. A gőzgépek működéséhez szenet használtak: a szenet elégették, az égetéssel vizet melegítettek, a vízgőz pedig megforgatta a turbinákat. Az ily módon működő gőzmozdonyok, gőzhajók már sokkal távolabbra és gyorsabban eljuthattak, mint a lovas kocsik.

A XX. században a szenet egyre több helyen felváltotta a kőolaj, majd a földgáz égetése.

Mind a szén, a kőolaj és a földgáz ún. fosszilis energiaforrás, és egyik sem megújuló.

A szén több száz millió évvel ezelőtt a szárazföldön elpusztult növényekből keletkezett. A mocsaras, tőzeges telepeken elpusztult növények az évszázadok során egyre mélyebbre süllyedtek a Föld belsejében. Az egyre nagyobb hőmérséklet és nyomás hatására (mert, ahogy haladunk egyre mélyebben a Föld belsejébe, nő a hőmérséklet és a nyomás), lignitté, barna, majd feketekőszénné alakultak.

A kőolaj a tengerekben keletkezik, apró állatkák elhullott teteméből. Ezek az állati maradványok is – a szárazföldi növényekhez hasonlóan – az évmilliók során egyre mélyebb rétegekbe kerültek, és a hőmérséklet és nyomás hatására végül kőolajjá alakultak.

A földgáz szerves anyagokból a Föld mélyében végbemenő folyamatok hatására keletkező gáz, mely szintén égethető.

Ezeknek az energiaforrásoknak a megújulásához évmilliók kellenek. Mivel az emberiség sokkal, de sokkal gyorsabban használja őket, mint ahogy keletkeznek, valójában számunkra ezek az energiaforrások nem megújuló energiaforrások. Égetésük során ráadásul szén-dioxid jut a légkörbe, melynek eredményeként nő a szén-dioxid légköri szintje, mely hozzájárul a globális felmelegedéshez.

A fosszilis tüzelőanyagokkal, tehát a szénnel, kőolajjal és földgázzal szemben megújuló energiaforrás a Nap, a szél és a víz energiája: hiszen ezek nem fogynak el, mindig a rendelkezésünkre állnak. A napelemekből nyert villamos energia, a napkollektorok segítségével előállított hőenergia, mellyel vizet melegíthetünk, a szélerőművel, a vízerőművek segítségével előállított villamos energia ezért megújuló energia.

Szintén megújuló energia a geotermikus energia. Ugyanis a Föld hőjét is fel lehet használni villamos energia előállítására.

A megújuló energiaforrások használata nem növeli a légkör szén-dioxid szintjét sem. A hulladékokról – például az elhasznált napelemekről – azonban esetükben is gondoskodni kell.

Pár szót kell ejtenünk az atomenergiáról is. Majd kémia órán fogjátok tanulni, hogy minden tárgy, minden élőlény atomokból épül fel. Az atom a legkisebb alkotóegység. Felépítését tekintve atommagból és a magot körülvevő, negatív töltésű elektronfelhőből áll. Az atommag további két alkotóra bontható: egyrészt a pozitív töltésű protonokra, másrészt a semleges neutronokra. Az atommag összetartását a sok pozitív töltés ellenére az ún. magerő biztosítja. Bár maga az atom is iszonyúan kicsi, ehhez képest az atommag még kisebb, mégis ez a magerő hatalmas energiát rejt. Az atomerőművek azt az energiát használják fel, mely akkor szabadul fel, ha sikerül ezt a magerőt valahogy leküzdeni, és az atommagot szétszakítani. Ezt nevezzük maghasadásnak.

Ekkor az adott atomból valójában két másik atom keletkezik. Az eredeti atom elektronfelhőjén is megosztozik a két utódatom. Valójában ez a folyamat játszódik le egy atomerőműben, szabályozott körülmények között.

A reakcióhoz az atomerőművekben az urán nevű atom magját hasítják, melyet uránércből nyernek. Magyarországon is volt korábban uránbányászat a Mecsekben, 1956-ban indult az uránérc kitermelése, és egészen a 80-as évek végéig működött a bánya. 1250 méteres maximum mélységig, 10 bányszinten összesen 1200km bányautat építettek ki. A hidegháború időszakában az uránércet a Szovjetúnióba exportálta Magyarország.

 

Miért félnek sokan az atomenergiától? Azért, mert a maghasadás során ún. radioaktív sugárzás is keletkezik. Ez az a sugárzás, mely az atombombák robbanásánál is keletkezett, ez okozta rengeteg ember halálát, amikor a II. világháború végén az Amerikai Egyesül Államok a japán Hirosima és Nagasaki városára dobta az atombombákat.

Tehát a radioaktív sugárzás veszélyes az élő szervezetekre. Ezért nagyon fontos biztosítani, hogy ez a maghasadás során keletkező radioaktív sugárzás ne kerüljön ki az erőműből. Ez sok-sok biztonsági megoldást igényel, nagyon szigorú szabályok betartását, és folyamatos ellenőrzést.

Sajnos az atomerőművek esetében is történtek balesetek a világban. 1986-ban Csernobilban, Ukrajnában, és 2011-ben Fukusimában, Japánban.

Magyarországon a Paksi Atomerőműben még soha nem történt hasonló baleset, nagyon biztonságos üzemelésű erőművünk van. A hazai villamosenergia-fogyasztás közel felét az itt előállított energia biztosítja.

Az atomerőművek üzemelése azonban még egy fontos környezeti kihívást jelent: ez pedig a radioaktív hulladékok kérdése. Az erőművek üzemelése során ugyanis kis, közepes és nagyaktivitású radioaktív hulladékok képződnek. A kiégett fűtőelemek adják a legveszélyesebb, nagyaktivitású hulladékot. Korábban a Szovjetúnió visszavette ezeket a fűtőelemeket hazánktól (1989 és 1998 között több mint 2300 db fűtőelemet szállítottak el), most már azonban erre nem kerül sor. Jelenleg a fűtőelemeket elhasználódásukat követően először 4 évig hűtővízzel hűtik, majd 50 évig „pihennek” a paksi átmeneti tárolóban, melyet 1992-96-ig építettek. Ez az átmeneti tároló 450 kiégett fűtőelem befogadását biztosítja. A jövőben nekünk kell gondoskodnunk az átmeneti tárolást követő végleges, biztonságos elhelyezésükről. A lehetséges helyszín feltérképezése folyamatban van.

Jelenleg Magyarországon a kis és közepes aktivitású radioaktív hulladékokat két helyen helyezik el: Bátaapátiban mélységi tárolóban, valamint Püspökszilágyon felszíni betonmedencékben.