Új középkor

http://ingyenfilmek.eu/?p=12739

 Másodikként a manapság leginkább felkapott napenergiáról írok. Bár kevesen gondolnak bele, mégis alapvető tény, hogy tulajdonképpen a földön lévő minden energia a napenergiára vezethető vissza. Pontosabban minden energia a napenergia csak különféle módokon elraktározva.  Az előbb említett tény valamint, hogy az évmilliók alatt elraktározódott napenergiát milyen viharos sebességgel használjuk fel különféle célokra (fűtés, üzemanyag, világítás stb) egyenes következménye, hogy a nem megújuló energiaforrások nem jelenthetnek fenntartható, jövőbelátó energiagazdálkodást.

A napenergia előnye, hogy tiszta, szabadon hozzáférhető és gyakorlatilag mindenütt rendelkezésre álló energiát biztosít a Földön az elkövetkező néhány milliárd év során. A nap által előállított energiamennyiség 4x10²³ kW, amiből a földfelszín részesedése hozzávetőleg 173×10¹² kW, ennek a különbségnek a két fő oka, hogy bizonyos mennyiségű energiát elnyelnek a légköri gázok, más része pedig visszaverődik a világűrbe. No, de még a felszínt elérő mennyiség is óriási, több ezerszerese annak, ami jelenleg az egész bolygó energiafelhasználása. Gondoljunk csak bele, hogy például azt az energiamennyiséget, ami a Föld összes kőolajkészletében raktározódik a nap 1,5 nap alatt sugározza a Földre.

 A napenergiát úgynevezett passzív és aktív módon hasznosíthatjuk. A passzív módról nem szeretnék túl sok szót ejteni, ez nagyjából arról szól, hogy úgy építjük meg az ingatlanunkat, hogy lehetőleg sok üveget használunk így sok hő érkezik a napból a lakásba, ami melegíti. Tehát nagyjából a hidegvérű állatok sziesztázásáról van szó, csak épületek esetében. A másik hasznosítási módszer már sokkal érdekesebb. Az aktív napenergia felhasználás is két részre bontható, egyrészt az úgynevezett napkollektoros megoldásra, ami a passzív megoldás egy kissé kifinomultabb változata, amikor napkollektorok segítenek a napsütésből érkező energia begyűjtésének hatékonyságát javítani (szakszóval a napkollektorok az abszorpció nevű fizikai elvet használják ki). Mivel itt csupán a nap hőenergiájának az egy az egybeni felhasználása történik, ezért általánosságban vízmelegítésre szokták használni. A napkollektoros megoldás előnye, hogy viszonylag alacsony beruházást igényel, és átlagosan egy háztartás melegvíz szükségletének 60%-át képes fedezni éves szinten de nem utolsó szempont az sem, hogy egy napkollektor átlagos élettartama általában a 20 évet is meghaladja. A következő ábra egy napkollektor sematikus felépítését szemlélteti:

(1.kollektor, 2.felmelegedés figyelő automatika, 3.szivattyú. 4. nyomásszabályzós víztartály, 5.zárt hőcserélőtartály, 6.bojler)

Végezetül a fotovoltatikus (röviden PV) napenergia hasznosítás a legfejlettebb módja a napenergia kiaknázásának, ezt a megoldást a népnyelv napelemnek is hívja. Fizikai elve a következő: a fényelektromos cellákat félvezetőkből készítik, amelyekben az eredetileg kötött elektronos fény hatására szabadon mozgó, vezető elektronokká válnak. Ezek az elektromos térben való mozgásuk következtében elektromos feszültséget generálnak. Tehát a fényelem a fényenergiát elektromos energiává alakítja át. A megtermelt energiát amennyiben nem történik meg az azonnal felhasználása úgynevezett szolárakkumulátorokban lehet tárolni, illetve amennyiben a rendszer össze van kötve a közüzemi elektromos hálózattal úgy lehetőség van oda pumpálni a megtermelődött vagy fölös energiát (ez az úgynevezett aktív ház). Egy napelem élettartama 20-40 év között mozog. Sajnos annak, hogy lakóházak teljes áramellátását az egész év folyamán napenergiával oldjuk meg Magyarországon nincs jelen technikai szinten reális lehetősége. Hogy miért is? Akkor egy kis matematika:

Nézzünk egy 50w-os átlagos napelemet. Egy ilyen elem energiatermelése tavasztól-őszig hazánkban nagyjából 250w h/nap. Tételezzünk fel egy 5*3 méter alapterületű 3 méter belmagasságú lakószobát. Ennek fűtési hőszükséglete fekvéstől függően nagyjából 1350-2250w, de például egy 1500cm3-es 75LE-s motor 55200 W-os, azt hiszem ezek a példák elég jól érzékeltetik, hogy mennyire irreális sajnos napelemekkel kiváltani az energiaellátásunkat, de az igazat megvallva ez globálisan is igaz. A Föld jelenleg legnagyobb naperőműve 40MW-os, míg például a Paksi atomerőmű egyetlen blokkja 440MW energiát állít elő. Jelenleg a napelemes energiatermelés legfőbb felhasználási területei az űrhajózás (mivel ott nagyságrendekkel hatékonyabbak a napelemek, ugyanis nem kell a napsugaraknak átverekedni magukat a légkörön, valamint a föld azon területei, ahol rettentően sok a napsütéses órák száma és a napsütés erőssége is magas).

Összegzésül a napenergia előnyei gyakorlatilag azonosak a többi alternatív energiáéval, miszerint nincs környezetterhelés és független a rendszer az államhatalomtól illetve a multinacionális vállalatoktól, azonban véleményem szerint, a napenergia Magyarországon soha nem lehet elsődleges energiaellátó, csupán kiegészítő funkciókat láthat el a többi alternatív energiaforrás mellett a jövőben.

 Jean Pain egy erdőőr volt a XX. század utolsó harmadában Franciaország déli részén. Itt jött rá arra az elfeledett tudásra, ahogy a középkorban itt élt templomos lovagok készítettek energiatermelő komposztot. A módszer lényege a következő:

 Az erdőben található fahulladékot, bozótot, faleveleket, lehullott ágakat stb összegyűjtve először vízzel átitatjuk (2 hónapon keresztül), mivel ezen anyagok komposztálása enélkül borzalmasan nehéz (erre a célra szolgáltak a templomosok máig fennmaradt nagy kőmedencéi is). Ezt követően az alábbi ábra alapján "komposztáló kupacot" építünk:

 A komposztáló kupac kritikus tömege 4m3, ami azt jelenti, hogy ekkora méret felett indul be az a folyamat, amitől a hőtermelés megindul. A megépítést követően néhány napon belül a kupac belsejében 60-70C fok hőmérséklet mérhető, ami hónapokon keresztül fennmarad. Az erjedés melléktermékeként metángáz is fejlődik (ennek begyűjtéséhez a fenti ábrán szereplő konstrukciót még ki kell egészíteni gázelvezető csövekkel), ami felhasználható, üzemanyagnak, gázfűtésre stb. Pain számításai szerint hozzávetőleg 10 kg bozót szükséges 1 liter üzemanyagnak megfelelő energiát hordozó metán előállításához. Pain egy 6*6*3 méteres komposztálót épített, ami 90 nap alatt képes volt előállítani 500m3 gázt, ami elég energia két tűzhely három gázrózsájának működtetéséhez egy éven keresztül. Pain egy 200 méteres csövet is bevezetett a komposztálóba (a fenti ábra szerint), ami percenként 4 liter melegvizet tudott szolgáltatni (ami elegendő volt a ház fűtéséhez és melegvizéhez). (Egy 100m2-es ház egész éves fűtéséhez 15-20m3 komposzt szükségeltetik, de valószínűnek tűnik, hogy korszerűsítésekkel akár 5m3 komposzt is elég lehet egy ekkora alapterületű lakás teljes fűtéséhez).

Mivel a cél a fenntarthatóság és a környezettel való együttélés is, ezért 3-4 hónap elteltével a komposzt kupacot el kell bontani (bár jóval tovább "működik") és a félig erjedt komposztot a talajon 8-10 cm-es vastagságban el kell teríteni. Az így előkészített termőföld kész is a termesztésre. A vetést közvetlen a komposztba kell tenni és eltekintve az extrémen száraz területektől (ahol célszerű szalmaréteggel is fedni a szétterített komposztot), a termény öntézés nélkül is kifejlődik és jelentős terméshozamot hoz (a műtrágyázásos módszernél jóval jelentősebb a hozam, viszont a bozótkomposztos termelés gépesítését sajnos még nem sikerült megoldani). A komposzt egy részét (20-40%) vissza kell teríteni az erdőbe, ahonnét a bozótot és gallyakat hoztuk, mert különben idővel nem tartható fenn a körforgás.

Nagyon érdekes tény, hogy amennyiben a klasszikus módszert választjuk és komposztálás helyett a bozótot illetve a fahulladékot egyszerűen elégetjük, akkor egyrészt jelentősen kevesebb energiát tudunk nyerni másrészt az így megmaradt égéstermék talajjavítása nem a legjobb megoldás (a könnyen oldódó oxid- és karbonát vegyületek ugyanis a talajban lévő nedvesség ionerősségét növelik így a még meglévő humuszkészlet természetes égési folyamatát gyorsítják fel. Ezáltal a terméshozam rövidtávon növekszik ugyan, de ennek a talaj elszikesedése az ára. A régi belga közmondás szerint is: "a fahamu és a mész az apát gazdagítja, de a fiát koldusbotra juttatja."

Pain módszerét sokan kétkedve fogadták, mert általános vélekedés szerint nitrogén nélkül nem tartható fenn tartósan magas terméshozam műtrágyázásos módszerrel. Ezzel kapcsolatban eddig nem készült megfelelő kutatás, de valószínűnek látszik, hogy időközönként a bozótkomposzt közé kevert szerves eredetű trágyával már mindenképpen hosszú távon is tökéletesen működőképes egy ilyen gazdaság. 

 Társadalmunk és a világ nagy részének három fő csapásirányát az elkövetkező században az energiaválság az élelmiszerkérdés és az ivóvíz szűkössége fogja meghatározni. Blogomban igyekszem megoldási javaslatokat találni a túlélésre a majdani új középkor beköszöntekor. Ezen folyamat első és legfontosabb eleme a túlburjánzott individualizmus és hedonizmus deviancia voltának belátása. Ezért választottam a blogom ars poetikájnak Edmund Burke híres mondatát, mely összefoglalja minden felelős emberi civilizáció lényegét: a társadalom az élők, a már holtak, s a még meg nem születettek közössége.