Ezért súlyos szennyező a napelem és a szélkerék: a kacsagörbe problémája

A nap- és szélenergia széles körű elterjedésének nyilvánvaló célja a szén-dioxid-kibocsátás látványos csökkenése. A helyzet azonban közel sem ilyen egyszerű, figyelmeztet a Carboncredits.com friss írása. (A portál a szén-dioxid-kreditpiacokkal kapcsolatos hírekkel foglalkozik.) Elkötelezett a hiteles tájékoztatás, oktatás és átláthatóság mellett, segítve látogatóit a szén-dioxid-kreditek megértésében és használatában. Sőt, egyenesen azt állítják: a Föld megmentése helyett a nagyarányú napelem- és szélerőmű-telepítések kifejezetten súlyosbítják a problémát. Ez részben a duck curve (azaz a kacsagörbe) nevű jelenségnek köszönhető. Ennek lényege, hogy napközben, amikor kisüt a nap, a napelemek annyi áramot termelnek például Kaliforniában (vagy éppen Magyarországon – a szerk.), hogy szinte minden más erőművet, nagy energiaforrást egyszerűen le kell állítani, különben túlterhelődhet a hálózat. 

Majd kora este, amikor az emberek hazaérnek a munkából, látványosan megnő az áramigény. Sajnos éppen naplementekor, így ilyenkor a többi erőmű árama iránti kereslet hirtelen megugrik. Normál esetben az atomenergia egész nap egyenletesen biztosítaná az áramot, de azt nem lehet egyszerűen leállítani napközben, majd újraindítani este. 

Akit részletesebben érdekel, annak ebben az angol nyelvű videóban és az azt követő képen jól követhető a probléma. 

Német szenet és svéd gázt!

A Carboncredits.com szakértője kiemeli azt is, hogy Kalifornia nem az egyetlen hely, ahol a megújuló energiaforrások telepítése miatt nő a kibocsátás. Németországban a hambachi erdőt hozza még példának az amerikai portál: a pusztulás szélén áll, mert alatta rengeteg szén található. Mivel Németország bezárja az atomerőműveit és megújuló energiaforrásokra vált, több szenet kell égetnie a keresleti csúcsok kielégítésére az említett kacsagörbe okán. 

Svédország is fontolóra vette, hogy az atomerőműveit szélerőművekkel váltja ki. Az ottani energetikai elemzések arra a megállapításra jutottak, hogy  

Ráadásul részben a kacsagörbe természete miatt, ahogyan a megújuló energiaforrások terjednek világszerte, az atomerőműveket kénytelenek bezárni… Pedig ezek 75 százalékkal kevesebb szén-dioxidot bocsátanak ki, mint a napenergia (ha a napelemek gyártási és telepítési karbonlábnyomát és élettartamát megnézzük) és 99 százalékkal kevesebbet, mint a szén. Az atomenergia összességében négyszer kevesebb szén-dioxid-szennyezést okoz, mint a napelemek, ráadásul lényegében nem igényel fosszilis tüzelőanyagokat a működéséhez. (Bár nyilván az atommerőmű építésének és üzemeltetésének is van karbonlábnyoma, de a számok kedvezőbbek – a szerk.) 

A portál szerint ugyanakkor  

Méghozzá azért, mert ha egy atomerőmű 1 GW áramot tud termelni, az egyáltalán nem egyenértékű 1 GW telepített szél- vagy napenergiával. Ugyanis az atomerőművek az év egészének több mint 90 százalékában termelnek energiát, míg a szélenergia csak körülbelül 35, a napenergia pedig mindössze 25 százalékban működik folyamatosan.

Mi több: a globális energiaigény 2021-ben 600 százalékkal nagyobb mértékben nőtt, mint a megújuló energia termelése-fogyasztása. Egy amerikai példa erre: 2021-ben tizenegy atomerőmű Illinois és Pennsylvania államban több áramot termelt, mint az abban az évben „begyűjtött” összes napenergia az Egyesült Államokban.  

A nap- és szélenergia harcba száll a nukleáris energiával

Az energiatermelésre igénybe vett földterület és a hulladékterhelés szempontjából a fentiek óriási különbséget jelentenek a környezet számára. Az említett tizenegy amerikai erőmű összesen körülbelül 65 négyzetkilométernyi területet foglal el. Ugyanannyi áramot napenergiával előállítani több mint 2000 négyzetkilométert igényelne – és mindezt részben erdőirtással kellene megtisztítani a napelemek számára. És mi a helyzet a szélenergia kapcsán? Ennyi energiáhozközel 10500 négyzetkilométerre, azaz mintegy húsz budapestnyi területre lenne szükség.  

További probléma, hogy a nevükkel ellentétben a megújulók nem újulnak meg örökké. Nyilvánvaló, hogy a napelemeket harmincévente cserélni kell, ami viszont elképesztő mennyiségű hulladékot eredményez. A Nemzetközi Megújuló Energia Ügynökség (International Renewable Energy Agency) szerint 2050-re a világ 78 millió tonna napelemhulladékot halmoz fel. E szerint 2050-re a napelemek 300-szor annyi hulladékot fognak termelni, mint amennyit az atomenergia összesen termelt 1950 óta. (A napelemhulladék újrafeldolgozása bonyolult és energiaigényes, sok eljárást csak most fejlesztenek. A fenti 78 millió tonna több mint 3 millió kamionnyi áru, amelyet ha nyergesvontatókra raknánk, akkor ez a kamionsor 1,2-szer érne körbe a föld egyenlítője mentén – a szerk.) 

A szélerőmű alternatívája sem jobb. Az elkövetkező két évtizedben több mint 720 ezer tonnányi, egyenként átlagosan 45 méter hosszú szélkeréklapátot fognak lerakókba helyezni. A megújulók magas anyagigénye és alacsony kapacitása egy apró, de komoly problémát mutat: 

Azaz huszonöt évbe telt, hogy a megújulók aránya az áramtermelésben öt százalékkal növekedjen Amerikában, a világ egyik leggazdagabb országában. A miheztartás végett: három év kellett az atomenergiának egy hasonló növekedéshez 1974 és 1977 között – jegyzi meg a portál szakértője. Így – a jelenlegi ütemben – további húsz évbe telik, mire a megújulók elérik az atomenergia arányát az áramtermelésben, sőt:  

Hiszen, mint korábban írták: valójában a megújulók jelenleg még a kereslet növekedését sem tudják fedezni. 

Ezt erősíti, hogy a közelmúltban egy nyílt levélben az MIT, a Columbia és a Carnegie Institution professzorai azt írták:  

„A megújulók... nem tudnak elég gyorsan növekedni ahhoz, hogy olcsó és megbízható áramot biztosítsanak a globális gazdaság által igényelt mértékben... A valóságban nincs olyan hiteles út a kibocsátás csökkentéséhez, amely ne szánna jelentős szerepet az atomenergiának.”  
Az OECD is egyetért ezzel, a világszervezet előrejelzései szerint a kibocsátási célok eléréséhez az atomenergiának 2050-re évi 9000 TWh-t kell termelnie. Ráadásul ez a forgatókönyv azt feltételezi, hogy a szél- és napenergia addigra ugyanannyi energiát állít elő. De míg az atomberuházások összértéke 8 ezer millióba, addig a megújulóké körülbelül 20 ezer millió dollárba kerülnének. Azaz a világ 12 ezer milliárd dollárt spórolna meg, ha a megújulók helyett atomenergiát építene ki. 

Sokat fejlődhet az atomenergia hatékonysága

A nukleáris energia hatékonysága is sokat fejlődhet: a termeléshez felhasznált nukleáris üzemanyag még mindig körülbelül százszor több energiát tartalmaz, mint amit ma, a mostani technológiákkal kinyertek belőle.  

Azaz amikor üzembe állnak az újabb generációs atomreaktorok, amelyek újrahasznosított üzemanyagot használnak, a ma problémaként kezelt nukleáris hulladék dollármilliárdokat fog érni. A negyedik generációs, úgynevezett „breeder” reaktorok szinte az összes energiát kinyerhetnék az uránból – a jelenleg használt mennyiség 99-szeresét – anélkül, hogy az üzemanyag valaha is elhagyná a reaktort. 

És ez még nem minden, teszi hozzá a Carboncredits.com szerzője: a tengerekben körülbelül 4,5 milliárd tonna urán található. Ez azt jelenti tehát, hogy az atomenergia elvben biztosíthatná a Föld teljes energiaszükségletét hozzávetőleg egymilliárd évre úgy, hogy az urán nem fogyna el.

(Forrás: Carbon Credits)

Kapcsolódó:

Címlapfotó: MTI/EPA/Ronald Wittek

További cikkeinket, elemzéseinket megtalálják a makronom.hu oldalon.