http://smalley.rice.edu/Presentations/Transcript%20MIT%20Forum%20Matt%20Simmons.doc
Végigolvastam. Matt Simmons most is igazat szólt, de már ismerjük a problémát. A megoldáson is kellene gondolkozni.
Egy kicsit jobban körülnéztem a honlapon, és rájöttem, hogy szerencsére olyan is akad, aki ezen gondolkozik. Éppenséggel a honlap gazdája:
Richard E. Smalley
Felvettem az értelmes emberek listájára :))
Már egy 1995-ben tartott előadásában jelezte a problémákat:
"Nanotechnology and the Next 50 Years". A colloquium Professor Smalley presented to the University of Dallas Board on December 7, 1995.
Továbbá igen figyelemre méltó Smalley professzor előadása, amely 2003 januárjában, Matt Simmons prezentációja után hangzott el:
"Nanotechnology, Energy and People."
Professor Richard Smalley Presentation (PPT, PDF, DOC (full transcription))
2003 Szeptember 23-án megismételte többé-kevésbé ugyanazt az előadást, és ezt videjón is meg lehet tekinteni:
Columbia University Nanoscale Science and Engineering Center presents "Our Energy Challege" September 23, 2003
"Our Energy Challenge" Windows Media Video (100k)
"Our Energy Challenge" Windows Media Video (300k)
Szemelvények az előadásból:
1. Probléma: A népesség növekedése 2050-ig, különböző szcenáriók szerint. 2003-ban van 6,3 milliárd ember, 2050-re 8..10 milliárd valószínűsíthető.
2. Probléma. Próbáljuk megmondani, hogy melyek a legnagyobb veszélyek amelyek az emberiségre leselkednek 2050-ig? Az Energiahiány a legnagyobb gond. Érdekes módon ha sikerülne megoldani az Energiaproblémát, akkor a többi (víz, kaja, környezet...stb) szintén megoldódna. Egy kivétel van: a népesség. Ez is egy olyan, paraméter, ami megoldaná a gondokat. Ha kb 1 milliárd ember lenne a Földön, és tartaná az emberiség ezt a lélekszámot, akkor ez is megoldaná a problémák nagy részét - de ez is csak azért tudná megoldani a problémákat, mert kevesebb ember kevesebb energiát igényel, és az 1 milliárd az a lélekszám, ami lehetővé teszi a Földön a fenntartható fejlődést - legalábbis a jelenlegi tudásunk szerint.
3. Probléma. Az energia forrás százalékos megoszlása 2003-ban: Olaj 35%, Szén 25%, Gáz 22%. Energiaigény 210 M BOE (Million Barrel of Oil Equivalent), azaz naponta 210 millió hordó olajjal egyenértékű energiát használunk, ezek nagy része foszilis tüzelőanyagok elégetéséből származik. Más szóval kifejezve 2003-ban az emberiség teljesítményfelvétele 14 TW (1 TeraWatt = 1000 GigaWatt = 1.000.000 MegaWatt = 1.000.000.000 kiloWatt ). Amennyiben többé kevésbé tartjuk a mai életszínvonalat, és Kína, India, Észak-Afrika elkezdenek felzárkózni, úgy 2050-ig legalább 2-szer ennyi energiát fogunk használni, azaz 30 TW lesz a teljesítményigénye az emberiségnek. Amennyiben meg szeretnénk adni az esélyt, hogy a következő 100 évben lakható legyen a Föld, úgy a foszilis tüzelőanyagok energiarészesedését 10% alá kell vinni 2050-ig. Megjegyzendő, hogy még ebben az esetben is a levegő CO2 koncentrációja eléri majd az 550 ppm értéket, és a korall-zátonyok valószínűleg kipusztulnak, de tételezzük fel, hogy nem érdekel minket a korall, és reménykedjünk, hogy ennyi szén-dioxidot az időjárás is kibír, anélkül, hogy túlzottan megbolondulna.
Az olaj és földgáz részesedése kétségtelenül 10% alatt lesz - de nem azért, mert "hű de okos és belátó az emberiség", hanem azért, mert addigra egyszerűen elfogy. Az ábra szerint a nukleáris energia részesedése 15% lesz 2050-ben. Számoljunk egy kicsit. 2003-ban az atomenergia részesedése kb 5%, azaz kb 0,7 TW azaz kb. 700 Paksi Atomerőmű. Amennyiben 2050-ben "csak" 30 TW lesz a teljesítményigény, úgy az atomerőművekre 4,5 TW jut - azaz 4500 Paksi atomerőmű. Mivel a hidrogén fúzió nincs a láthatóron, ezért 2050-ig évente kb 100 atomerőművet kellene üzembehelyzeni világszerte... hmmm... Erre még csak tervek sincsenek. A másik probléma, hogy ezt a sok erőművet el kéne látni 235-ös Urániummal, abból pedig nincs annyi. Tenyésztőreaktorokat kéne építeni, ahol a 238-as Urániumot Plutóniummá alakítják át, de az nagyon veszélyes, sugároz, környezetet szennyez és a tenoristák szívesen magukévá tennék, aminek senkise örülne, legkevésbé az Usákok. Maradjunk annyiban, hogy erősen kétséges 2050-re a 4,5 TW-nyi atomerőmű. A vízierőművek is el vannak túlozva egy kicsit. 2003-ban kb 2,5%-os részesedéssel mintegy 350 GW teljesítményt képviselnek (~ 440 Bős-Nagymarosi erőmű). 2050-re a 30 TW-ból 5% jut vízierőművekre - azaz 1,5 TW (~ 1900 Bős-Nagymaros). Tehát 2050-ig még fel kellene építeni 1400 Bős-Nagymarosi erőművet. A legjobb víztározókat és gátakat már megépítették, de ha nagyon erőlködünk, akkor talán meg tudjuk duplázni a vízenergiából nyert teljesítményt, azonban aligha lehet négyszerezni. Megállapíthatjuk, hogy 2050-re az 1,5 TW-nyi vízierőmű is erősen kétséges. Elérkeztünk a legérdekesebb részhez: 2050-ben a nap-szél-és-geotermikus energia 50%-os részesedéssel 15 TW-os teljesítménnyel szolgáltatja az energiát.
A napenergia és a geotermikus energia költséghatékony előállítása még nincs megoldva, ezért tegyük el egy kicsit későbbre. A szélenergia viszont már mai tudásunkkal is kiaknázható, ezért próbáljunk meg előállítani szélenergiával 1 TW-ot. 
A http://www.windpower.org honlapon választ kaphatunk a szélenergiával kapcsolatban felmerülő összes kérdésre. Megtudhatjuk többek között, hogy egy 1,5 MW-os nominális teljesítményű szélmalom rotorjának átmérője 64 m, és a rotort illik egy legalább 60..70 m magas oszlopra rögzíteni. (lásd a mellékelt ábrát)
Nademármost egy ilyen szélerőmű a szeles dán tergerpartokon (a szél átlagsebessége egész évre vetítve 20..30 km/óra), a nominális teljesítmény 1/3-át adja le éves átlagban. Tehát a 1,5 MW nominálisból marad 500 kW tényleges teljesítmény.
Végeredmény: az 1 TW teljesítményű szélerőműparkot úgy állíthatjuk elő, ha 2050-ig üzembe helyezünk 2.000.000 ilyen ketyerét, mint amilyen az ábrán van...
Kicsit nehéz lesz ennyi szeles helyet találni, de nem elképzelhetetlen.
Ha megdupláznánk a rotor átmérőjét, azaz 128 m átmérőjű rotorokat tennénk 100..120 m magas oszlopra, akkor 4..5 TW energiát is nyerhetünk a szélből.
Ez már jóval húzósabb, de mivel nagyvonalúak voltunk a víz- és atomenergiával, ezért a széltől sem tagadhatjuk meg azt ami az övé :))
Most már csak a hiányzó 10 TW-ot kéne előállítani napenergiából és geotermikus energiából. A napenergiát mindenki ismeri, van belőle bőven, a nap földre eső sugárzása mintegy 170.000 TW teljesítménynek felel meg (1,37 kW/m2). Milyen egyszerű lenne, ha simán meg tudnánk csapolni a napenergiát. Van a Földön pár sivatag, tele lehetne rakni ezeket napelemekkel, és meg van oldva a dolog. Két gond van: drága a napelem, és éjszaka nem süt a nap. Ahhoz, hogy kifezetődő legyen a projekt, a napelemeknek legalább 25..100-szor olcsóbbak kéne lenniük a mai árszinvonalnál. Hacsak nincs valamilyen technológiai csoda, akkor ez nem fog megvalósulni 2050-ig. No de bízva bízzunk, hogy majd lesz valahogy. Most már csak az éjszakát kellene kiküszöbölni - erre két megoldás is van: egy technológiai csoda, amely lehetővé teszi az energia költséghatékony tárolását, vagy pedig egy másik technológiai csoda, ami megoldja az energia veszteségmentes szállítását nagy távolságokra.
Ha a térképen látható piros négyzeteket befednénk napelemekkel, és az mindegyiket bekötnénk egy Globális elektromos hálózatba, akkor meg lenne oldva az éjszakai probléma - valahol mindig sütne a nap. A térképen egy piros négyzet 3,3 TW-os naperőművet képvisel 10%-os napelem-hatásfok esetén - így a képen látható naperőmű-rendszer 20 TW-os, de egyelőre csak fikció.
A geotermikus energia itt van a lábunk alatt: ha lefúrunk 5..10 km mélyre, akkor ott lesz 300..500 oC hőmérséklet, ide lehetne mondjuk hideg vizet lepumpálni, és a forró vizet vagy a gőzt hagyományos módon hasznosítani. Természetesen ide is elkélne egy technológiai csoda - egy olyan cső, ami a vizet szállítja, szilárd, rugalmas, vezeti a hőt de nem rozsdásodik, és persze olcsó :))
Láthatjuk tehát, hogy legtöbb esetben az a válasz, hogy a technológiai csoda mindent megold. Technológiai csodák pedig vannak. Csak hinni kell bennük. Imádkozni kéne Pallasz Athenehez - a tudomány Istenéhez. Ő biztosan segít. Persze nem ártana egy-két áldozatot is bemutatni neki.
John F. Bookout, a Shell elnöke a volt a 80-as években, és egy 1985-ben, tartott előadásban figyelmeztetett a 21. században előálló Energiahiányra. Az előadás címe: "A foszilis tüzelőanyagok 2 évszázada", és már itt is bemutatta mindenki által jól ismert grafikont:
Látható ezen a grafikonon, hogy az olaj és földgáz kieső részét szénnel fogják pótolni, de még így sem lesz elég. 1985-ben még nem volt érezhető a Globális Felmelegedés, ezért csak a szén fölötti hiány pótlása képezte kérdőjel tárgyát. Azóta már kiderült, hogy a szén talán nem a legszerencsésebb megoldás, mert túl sok szén-dioxid kerülne a levegőbe és az Üvegházhatás létező és valós probléma.
A prezentáció óta eltelt 20 év, és mondanom sem kell, hogy ez alatt a 20 év alatt nemhogy nem találtuk meg a megoldást, de még csak azt sem tudjuk, hogy egyáltalán milyen irányba kéne elindulni - sőt mi több - semmilyen különösebb erőfeszítés sem történt a technológiai csoda megtalálására.
A Manhattan tervnél legalább tudták, hogy milyen irányba kell elindulni. A Szputnyik után is kitűzték a célt, hogy irány a Hold, és volt sejtésük, hogyan kell azt csinálni.
Ki fogja megtalálni a csodákat? Hát például a fizikusok. Vessünk egy pillantást, hogyan alakult az Usákiában doktoráló fizikusok száma az 1900-as évektől:
Hát igen. A II. Világháború és a Szputnyik adott egy löketet, aztán 1980-ban még jött egy löket. Az 1980-as növekedés valószínűleg az olajválság következménye - érdemes megfigyelni, hogy itt azonban elsősorban a külföldi állampolgárságú (és mint később kiderül ezen belül is főleg Ázsiai) doktoranduszok azok akik miatt bekövetkezett a növekedés (házi feladat: próbáljuk megtippelni, hogy az Usákokat miért motiválta kevésbé az olajválság). Az Usák állampolgárságú fizikus doktoranduszok száma - kék szaggatott vonallal jelölve - napjainkban már megint csökkenőfélben van.
Azt mondhatnánk erre, hogy sebaj, kevés ember is megtalálhatja a csodát, de nézzük meg egy másik aspektust, nevezetesen azt, hogy Usákiában a GDP hány százalékát áldozzák a jövő megoldásának megtalálóira:
Pallasz Athene előbb utóbb zokon veszi, hogy a tudomány oltárán felmutaott áldozatok egyre csökkennek. Másrészt ez a csökkenés természetes, hiszen profitorientált társadalomban élünk, nincs már Szovjetunió, nincs kivel versenyezni, és minek ölni pénzt olyasmibe, ami nem kecsegtet direkt és azonnali haszonnal?
Vajon mindenhol így gondolkoznak? Hasonlítsuk össze az Usák és az Ázsiai Tudomány doktoranduszok számát (fizika, kémia, asztronómia, mérnöki ... stb)
Tehát Ázsia úgy készül az inséges időkre, ahogy azt elvártuk tőlük: szorgalmasak, tanulnak, igyekeznek.
Mi az Usák stratégia? Usákiában nem tudományba fektetnek be, hanem a hadseregbe. Ez egy olyan befektetés, ami biztosan megtérül: lásd Irak esetét a tömegpusztító fegyverekkel és az olajjal (csak az egyiket sikerült megtalálni, de ez még mindig megtérülő befektetés). A világ vezető nagyhatalmától felelősségteljesebb viselkedést várna az emberiség, de ez legyen az emberiség baja.
Bush vívja a maga szélmalomharcát a terror ellen, de ez sem rossz stratégia, hiszen megfigyelhetjük, hogy a terroristák főleg az olajban gazdag országokban gyülekeznek. Közben Bush tudja, hogy ki kéne tűzni valami célt is a plebsnek, ezért aszondta, hogy menni kell a Marsra. Sok értelme nincs ennek, sokkal kevésbé mozgatja meg az emberek fantáziáját mint anno Roosevelt atombombája, vagy Kennedy Holdutazása. Ennél már az is jobb lenne, ha piramisokat építtetne, mert ezek Usákia összeomlása után még fennmaradnának pár ezer évig és esetleg ösztönzőleg hatnának az eljövendő civilizációk számára.
Hogyan készül az EU az inséges időkre? Összevissza - ahogyan ezt az EU-tól elvártuk. Ezen belül Magyarország is úgy tesz mintha a Terrorizmus lenne a legnagyobb probléma, és 300 katonával segíti a Hős Usákok igazságos harcát. Szerintem sokkal jobb és nemesebb lenne 300 katona helyett 300 doktoranduszt küldeni külföldi tapasztalatszerzésre.
