2001/3.

Kutatás és környezet

Globális energiafelhasználás és a klímaváltozások

Bárdossy György

Sokat lehet hallani, olvasni mostanában a médiában egyrészt energiapolitikáról, másrészt a globális klímaváltozásokról. Az értékelések és nyilatkozatok gyakran ellentmondanak egymásnak, emellett fő hiányosságuk, hogy nem mutatnak rá eléggé e két kérdéskör szoros összefüggésére.

Geológus vagyok és mint ilyen évtizedek óta figyelem a Föld nyersanyagforrásainak kutatását, továbbá a földtörténeti múlt globális klímaváltozásait. E tapasztalataimra építve szeretném felhívni a Magyar Tudomány olvasóinak figyelmét néhány tényre és összefüggésre, megosztani véleményemet és javaslataimat.

Kezdjük a globális klímaváltozásokkal! A Föld légkörének összetétele és klímája a földtörténet folyamán sokat változott. Klímajelző földtani képződmények, ősmaradványok, bizonyos stabil izotópok arányának mérése stb. alapján a klíma alakulását millió évekre visszamenően jól meg lehetett ismerni, sőt, a klímaváltozások okaira is meggyőző magyarázatokat sikerült adni (Bárdossy 1996). A legfontosabb e tekintetben az volt, hogy az elmúlt kb. 500 millió év során óriási mennyiségű légköri oxigén kötődött meg, részben tengeri egysejtű élőlények felhalmozódása, részben szárazföldi növények fotoszintézise által. Így alakult ki az oxigénben dús mai légkör és így jöttek létre a mára megismert hatalmas kőolaj-, földgáz- és kőszéntelepek.

Ezeket a fosszilis energiahordozókat kb. 200 év óta az emberiség egyre gyorsuló ütemben égeti el, alárendelt mértékben pedig a vegyipar alapanyagaként hasznosítja (műanyaggyártás). E mellett ugyancsak gyorsuló ütemben folyik a föld erdőségeinek irtása részben elégetés, részben ipari hasznosítás céljából. Ennek minden képzeletet felülmúló méreteiről néhány éve személyesen is meggyőződhettem, amikor beutaztam a brazíliai Amazonasz vidékét.

Szinte gyermekinek tűnik számomra az a naivitás, amellyel nemcsak politikusok, de számos energetikai szakember is feltételezi, hogy ez a geológiai léptékben rendkívül gyors tevékenység büntetlenül történhet, nem jár klimatikus következményekkel. Sokan hirdették, nem is oly régen: a földi klíma oly stabilis, olyannyira képes regenerálódni, hogy nyugodtan folytathatjuk az égetést, az erdőségek pusztítását, mert semmiféle következményekkel nem kell számolni. Sajnos a tények mást mutatnak:

a) A Meteorológiai Világszervezet (WMO) évente kiadott állásfoglalásai (statements) szerint 1860 és 1999 között a teljes földfelszínre vonatkozóan 0,60C hőmérséklet-növekedés következett be (95%-os megbízhatósági szinten ±0,10C hibával). Történeti adatok, évgyűrűk, jégminták izotópvizsgálata stb. alapján 1000 és 1860 között enyhe ingadozásokkal kb. 0,1-0,30C-t csökkent a földfelszín hőmérséklete - 1600 és 1700 között egy kisebb minimummal. Az 1860 óta bekövetkezett, fokozatosan gyorsuló globális felmelegedés előidézőjének a szakemberek a légkör exponenciális növekedő szén-dioxid- és metántartalmát tekintik (Mészáros 1994, Major et al. 1994). Ez a közismert üvegházhatás. Haszpra (2000) szerint a légkör széndioxid-tartalma napjainkra 365 ppm-re növekedett. Az egyre kiterjedtebb helyi megfigyelések szerint a felmelegedés hatására visszahúzódnak a magyar hegységek gleccserei és csökken a pólusok jégtakarójának mérete. Az olvadás hatására emelkedik az óceánok szintje. Ezt is sokáig kétségbe vonták. A WMO 1999. évi jelentése szerint az elmúlt 100-150 év folyamán évente átlagosan 2,1 mm-rel emelkedett az óceánok szintje. Ha ez a folyamat ebben az ütemben folytatódik, kb. 50-100 éven belül a tengerparti síkságok sűrűn lakott területei komoly veszélybe kerülnek. Szerencse, hogy ez a folyamat viszonylag lassú, még nem késő közbelépni.

b) Gyorsabbnak és veszélyesebbnek tűnik számomra a szélsőséges klimatikus események gyakoriságának növekedése. Soha nem tapasztalt erejű szélviharokról, trópusi ciklonokról, hurrikánokról és tornádókról számolnak be a híradások. Egyes helyeken egyetlen nap alatt 60-120 mm eső hullik, pusztító földcsuszamlásokat és áradásokat okozva. Európa egyes nagy folyóin soha nem észlelt méretű árvizek vonulnak le. Elég a legutóbbi nagy tiszai árvízre utalni. Szélsőséges hőhullámok, hideghullámok és szárazságok lépnek fel. Korábban ezt a hírközlés fejlődésével próbálták magyarázni. Mára a gyakoriság növekedése bizonyítottá vált (Major, Faragó, Pálvölgyi 1994). Egyre valószínűbb, hogy ez a jelenség is a fosszilis és más energiahordozók meggyorsult elégetésével függ össze.

c) A meteorológia tudományának egyik új felismerése az, hogy a globális klíma meghatározó tényezője az óceán (Czelnai 1997, 1999). Elegendő itt az El Nino jelenségre, annak a napisajtóban is sokat emlegetett jelentőségének felismerésére utalni. Még ennél is sokkal fontosabb az az új felismerés, hogy az egész világóceánt egyetlen hatalmas áramlási rendszer - "szállítószalag" - hálózza be, és mai klímánkat döntően ez határozza meg (Broecker 1987, 1991). Számítógépes modellkísérletek szerint ez az áramlási rendszer igen érzékeny, labilis. Kis hőmérséklet- és sókoncentráció-változások hatására megváltozhat. Broecker, a kiváló amerikai oceanográfus és klimatológus szerint ennek lehetősége fennáll és a jövőben bármikor bekövetkezhet. Hatása pedig egész kontinensekre katasztrofális lenne, gyökeresen megváltozna egyes nagy területek klímája. Ehhez csak azt szeretném hozzáfűzni, hogy jelenlegi paleoklimatológiai ismereteink szerint a földtörténet során a nagy meleg és a hideg óceáni áramlatok iránya és útvonala többször is radikálisan megváltozott, tehát már volt erre példa. Valószínűsíthető, hogy akkor is a vízhőmérséklet és a sókoncentráció megváltozása volt az áramlatok átrendeződésének közvetlen oka. Hosszabb távon viszont a kontinensvándorlás szabta meg azt, hogy az óceáni áramlatok merre haladhattak.

A világ energiapolitikáját meghatározó politikusok és közgazdászok eddig e kihívásokra nem, vagy csak igen mérsékelten reagáltak. Jó példa erre a nevezetes Riói Klímakonferencia és a legutóbbi Hágai Konferencia, melyek gyakorlatilag csak látszateredményeket hoztak. Pedig a sürgős cselekvés egyre időszerűbb, és ez alól hazánk sem vonhatja ki magát, bármennyire kicsinyek is vagyunk. Ehhez szeretnék néhány javaslattal hozzájárulni:

• Fokozni kell az energiamegtakarítást és az ez irányú kutatásokat. Ehhez megfelelő pénzügyi forrásokat kell biztosítani.

• Szigorú nemzetközi intézkedéseket kell tenni az erdőterületek védelmében.

• Pénzügyileg támogatni kell az olyan energiaforrások használatát, amelyek nem járnak üvegházhatású gázok kibocsátásával: pl. napenergia, szél, vízenergia, árapály hajtotta erőművek (a biomassza elégetése sajnos nem tartozik ide).

• Erőteljesen csökkenteni kell a fosszilis energiahordozók elégetését, egyidejűleg fokozottan támogatni kell a káros égéstermékek (pl. kén, nehézfémek) kibocsátását csökkentő technológiai kutatásokat.

A környezetbarát, megújuló energiaforrások kellő elterjedéséig a biztonságosan előállított atomenergiában látom az átmeneti megoldást. Ennek keretében folytatni kell a nagy aktivitású radioaktív hulladékok elhelyezésére irányuló kutatásokat.

Fel szeretném hívni az atomenergiát ellenzők figyelmét arra, hogy az atomerőművek rendeltetésszerű működése kifejezetten környezetkímélő. Így például a Paksi Atomerőműnek az üzembehelyezése óta folyamatosan mért sugárterhelése a környezetre kevesebb, mint az ottani természetes radioaktív háttérsugárzás egy ezredrésze. A légkört pedig nem terheli üvegházhatású gázokkal! Ennek ellenére mindmáig sokan tartanak az atomenergia alkalmazásától, aminek okait a közelmúltban egy másik cikkben vizsgáltam (Bárdossy 2000). Az érzelmi ellenérvekkel itt nem kívánok foglalkozni, a három fő szakmai ellenérvet viszont célszerű ezúttal is röviden áttekinteni:

1. Az atomerőművek biztonságának kérdése. Itt elsősorban az 1986-ban bekövetkezett csernobili katasztrófára hivatkoznak. Azóta a katasztrófa okait egyértelműen felderítették, és világszerte megtették azokat a műszaki intézkedéseket, amelyek biztosítják a katasztrófák megelőzését. Ma felelősséggel állítható, hogy a működő atomerőművek túlnyomó többsége biztonságosan üzemel. A fennmaradók leszerelése, ill. korszerűsítése napirenden van. Így az atomerőművek biztonsági kockázata egy elfogadható szint alá csökkent, és csernobili méretű katasztrófa megismétlődésére nincs esély. Ennek ellenére sokakban megmaradt az atomenergiától való félelem és elutasítás érzése. Ebben sajnos nagy szerepe van a médiumoknak, amelyek Csernobil óta - kevés kivételtől eltekintve - inkább a félelemérzés növelésére törekedtek.

2. Nyersanyag-ellátottság. A napisajtóban többször olvastam, hogy kifogyóban van az atomerőművek fűtőelemeinek készítéséhez szükséges urániumérc. Mint geológus ezt egyértelműen cáfolni tudom. Az elmúlt évek földtani kutatásai eredményesek voltak, és jelenleg legalább 100 évre elegendő az ismert uránérc-vagyon, nem is szólva a reménybeli (potenciális) uránércről. Ez az ellenérv tehát elesik.

3. A radioaktív hulladékok biztonságos elhelyezése. A kis és közepes aktivitású radioaktív hulladékok biztonságos elhelyezését a szakemberek világszerte megoldottnak tekintik. Ma számos országban működnek kis és közepes aktivitású hulladékokat befogadó tárolók, részben a felszínen, részben a felszín alatt kis mélységben. Egy franciaországi tárolót már be is zártak, mert megtelt. Mindezek a tárolók balesetmentesen, biztonságosan működnek. Nagyobb problémát jelent a nagy aktivitású hulladék (elsősorban fűtőelemek) elhelyezése, egyrészt nagyobb aktivitásuk, másrészt tízezer évet meghaladó felezési idejük miatt. Mára nemzetközi egyetértés alakult ki a tekintetben, hogy a nagy aktivitású hulladékokat több száz méter mélységben kell elhelyezni, e célra kialakított tárolókban. Sokáig kérdés volt a megfelelő földtani képződmények kiválasztása.

Az utóbbi években a Föld több pontján találtak olyan érctelepeket, amelyek nagy mennyiségben tartalmaztak radioaktív elemeket (urániumot, tóriumot stb.). kiderült, hogy ezek több százmillió éven át környezetüktől elszigetelve maradtak. Más szóval, nem szennyezték környezetüket. Gabonban még egy olyan földtani képződményre is bukkantak, amelyben bizonyítottan természetes nukleáris reakció zajlott le, és megtalálták a reakciótermékeket is. Még ez a lelőhely is megőrizte természetes elszigeteltségét. Ezért a nagy aktivitású radioaktív hulladékokat olyan földtani képződményekben kívánják elhelyezni, melyek tulajdonságai e természetes példáknak megfelelnek. Ilyen képződményeket számos országban találtak, így hazánkban is. Ez a felső perm korú Bodai Aleurolit Formáció az ország déli részén. Ez a nagy aktivitású hulladékok elhelyzésének tudományos alapja és egyben biztosítéka is. 1999 őszén az Egyesült Államokban, New Mexico államban levő Carlsbad közelében átadták a világ első nagy aktivitású hulladékokat befogadó tárolóját, ahova jelenleg elsősorban katonai eredetű hulladékokat szállítanak.

Egyesek kifogásolják, hogy túl hosszú ideig - kb. tízezer évig - kell a nagy aktivitású hulladékokat elzártan tárolni. Ezzel kapcsolatos az a hír, hogy több országban - elsősorban az Egyesült Államokban - intenzív kutatások folynak a kiégett fűtőelemek radioizotópjainak gyorsítók segítségével történő lebontására. Transzmutációnak nevezik ezt az eljárást. A módszer laboratóriumi és félüzemi szinten már működik, de még nagyon költséges. Sikeres üzemi kifejlesztése esetén a tárolási idő néhány száz évre csökkenne.

A fentiek alapján két alternatívánk van: vagy sürgősen lecsökkentjük az üvegházhatást okozó energiahordozók használatát és a megújuló környezetbarát energiaforrások elterjesztéséig - átmeneti megoldásként - az atomenergiát használjuk a biztonság garantálása mellett. A másik alternatíva az, hogy elvetjük az atomenergiát, de ekkor a fosszilis energiahordozók elégetését csak igen lassan lehet csökkenteni. Hogy közben a klímánkkal mi lesz, azzal nem törődünk. Én az első alternatívát tartom az emberiség számára elfogadhatónak. Meglehet, hogy az én szavam sokak számára nem eléggé meggyőző. Ezért befejezésül hadd idézzem a Nobel-díjas G.A. Olah professzort, akinek ez a mondata ugyancsak a Magyar Tudományban jelent meg (1999): "Tetszik, vagy nem, hosszú távon nincs más alternatívánk, mint egyre inkább a tiszta atomenergia forrásra támaszkodni, ugyanakkor meg kell oldanunk, és minden bizonnyal meg is fogjuk oldani a biztonsági problémákat, köztük a radioaktív hulladék eltávolításának és tárolásának problémáit".

IRODALOM

Bárdossy, Gy. 1996: Paleoklimatológia és őséghajlatjelző földtani képződmények. Magyar Tudomány. 4. szám, 472-480. o.

Bárdossy, Gy. 2000: Megoldható a radioaktív hulladékok elhelyezése. Magyar Tudomány. 2. szám, 200-206. o.

Broecker, W.S. 1987: Unpleasant surprises in the greenhouse? Nature. 328. 123-127. o.

Broecker, W.S. 1991: The great ocean conveyor. Oceanography. 4. (2). 79-89. o.

Czelnai, R. 1997: Légkör és óceán (Nem ismerjük a Földet). Magyar Tudomány. 10. szám, 1163-1176. o.

Czelnai, R. 1999: A világóceán. Modern fizikai oceanográfia. Vince Kiadó. 182 o.

Haszpra, L. 2000: A légköri széndioxid-koncentráció mérésének újabb eredményei. Magyar Tudomány. 2. szám, 207-216. o.

Major, Gy., Faragó, T., Pálvölgyi, T. 1994. A levegőkörnyezet nagytérségű változásai: társadalmi reakciók és a fenntartható fejlődés. Magyar Tudomány. 10. szám, 1170-1184. o.

Meskó, A. 1997: Energia és nyersanyagok a Földből. Magyar Tudomány. 10. szám, 1188-1201. o.

Mészáros, E. 1994: Az anyagáramlás szerepe az éghajlat szabályozásában. Magyar Tudomány. 2. szám, 183-188. o.

Oláh, G.A. 1999: A szénhidrogének jövője a 21. században. Magyar Tudomány. 12. szám. 1409-1413. o.

Vajda, Gy. 2000: Az energetika új kihívásai. Magyar Tudomány. 10. szám, 1187-1194. o.

A Meteorológiai Világszervezet (WMO) állásfoglalásai az éghajlat 1995., 1996., 1997., 1998. és 1999. évi állapotáról. Magyar nyelvű kiadás. Országos Meteorológiai Szolgálat. Budapest.


<-- Vissza az 2001/3. szám tartalomjegyzékére