Klíma és energia

A várható, fenyegető klímaváltozás az utóbbi évek egyik slágertémája. Kapcsolatát az energiafelhasználással már evidenciának tekintjük. Tényleg az? Tényleg megalapozottak az ismereteink ebben a témakörben?

Tény, hogy az energia jelentős szerepet játszik az emberiség történetében. Az emberré válás során két kiemelkedő fontosságú mozzanat volt: a szerszámok készítése és a külső energiaforrások használata. A „szerszám” használatának nyomai az emberszabású majmoknál is fellelhetők, pl. képesek botokkal ehető magokat, növényeket kikotorni a föld alól. Kezdetben az ősember is a természetben található szerszámokat használt, de már sok százezer évvel ezelőtt megtanult jobb szerszámokat készíteni, mint amilyet a természetben találhat. Ezek a pattintott kőeszközök, majd a több anyagból összeállított szerszámok, mint pl. a fából és kőből készült dárdák és kőbalták voltak. Mára a bonyolult műveletekre is betanítható gyártórobotokig és az űrkutatási eszközökig jutottunk el.

Nagyjából a pattintott kőeszközök időszakában – mintegy fél-egymillió évvel ezelőtt – kezdett ősünk megbarátkozni a tűzzel, az első energiaforrással. Kezdetben – a szerszámhasználathoz hasonlóan – csak a természetben talált (pl. villámcsapástól keletkezett) tüzet használta, majd megtanult maga is tüzet gyújtani. Mintegy tízezer éve tanulta meg az Ember az állati vonóerőt, mint új energiaforrást a szolgálatába állítani, majd újabb párezer év után, az ókorban a vízfolyások és a szél energiáját is használta már. Ezek az energiaforrások megsokszorozták a lehetőségeket, amelyeket az emberi izomerő csekély teljesítőképessége erősen korlátozott. Ez felgyorsította a fejlődést, és már nem kellett újabb százezer vagy tízezer éveket várni a továbblépésre.

Az emberiség életmódjában a következő ugrásszerű változást az ipari forradalom hozta el. Az ipari forradalmat a gőzgép feltalálásától és tökéletesítésétől (Thomas Newcomen, 1712; James Watt, 1763) számítjuk. Ez is az energiához való hozzáférés lehetőségeit szélesítette ki, hiszen ettől kezdve az ásványi tüzelőanyagok (akkor még kizárólag a szén) energiáját már nem csak hőtermelésre, hanem helyváltoztatásra, gépek hajtására is lehetett használni. A következő igen gyors fejlődést a XX. század hozta, amelynek folyamán 1901-től 2000-ig az energiafelhasználás 16-szorosára nőtt. Ez olyan mértékben változtatta meg az emberiség életmódját, mint még soha az azt megelőző századokban.

Mára az emberiség már olyan mértékben használ energiát, amellyel be tud avatkozni a teljes földi rendszer energiaháztartásába. Ennek bizony lehetnek veszélyes következményei is, mint például egy lehetséges klímaváltozás. Evvel kapcsolatban széleskörű ismereteink vannak, de tudásunk hiányosságai – mint oly sokszor az emberiség történetében – mítoszokat is szülnek. Az ismeretek és a mítoszok megkülönböztetése nem könnyű. A teljes tisztánlátást nem ígérhetjük, de kísérletet teszünk a tények és a mítoszok különválasztására, ismertetjük a témával kapcsolatos kétségeinket, és megpróbáljuk bemutatni ebben a folyamatban az energetika eddigi szerepét és a lehetséges kibontakozási irányokat.

Tények

Tényeknek nevezzük azokat a dolgokat, eseményeket, amelyeket valószínűleg jól ismerünk. A tények esetében is előfordulhat, hogy tévedünk, de ennek a valószínűsége és az esetleges tévedés mértéke csekély.

Tények a klímáról

Fogalmak

Klíma – globális felmelegedés – üvegházhatás. Először tekintsük át, mit is jelentenek az előbb említett fogalmak.

A klíma fogalma alatt általában valamely hely időjárási jellemzőinek (hőmérséklet, csapadék, szél stb.) összességét, a jellemzők többéves átlagértékeit és változékonyságát értik. Jelen gondolatmenetünkben a Föld globális klímáját vizsgáljuk, aminek legfontosabb jellemzője a földfelszíni átlaghőmérséklet. A földi klíma természetesen a hőmérsékleten és a hőmérsékleteloszláson kívül a meteorológiai jelenségek összes többi elemét is magába foglalja.

A napjainkban oly sokat emlegetett globális felmelegedés vagy globális klímaváltozás a földfelszíni átlaghőmérséklet már sok évtizede tapasztalt és a jövőre is előrejelzett növekedését jelenti. Ahogy a múltban tapasztalt klímaváltozások okait és mechanizmusait egyre jobban megismerjük, úgy válnak a jövőre vonatkozó előrejelzések is egyre megbízhatóbbakká. Jelenlegi ismereteinkkel még nem tudjuk a múlt klímaváltozásait teljesen megmagyarázni, ennek megfelelően az előrejelzések – bár egyre megalapozottabbakká válnak – még jelentős bizonytalanságokkal terheltek.

Az üvegházhatás kifejezést a napsütés hőjét magukba gyűjtő mezőgazdasági melegházaktól vettük át. Ott az üveg- vagy műanyagborítás kevéssé akadályozza a napsütés által szállított energia bejutását a felmelegítendő térbe, de a borítás gátolja a hő eltávozását. A melegházak esetében a borítás a konvektív hőelvitelt, a Föld esetén a légköri üvegházhatású gázok a kisugárzást fékezik. Mindkét esetben magasabb hőmérséklet mellett áll be a termikus egyensúly.

Ennek megfelelően azokat a gázokat nevezzük üvegházhatású gázoknak (gyakran csak ÜHG-t emlegetnek), amelyek a Napból érkező sugárzást átengedik, de a Föld kisugárzását akadályozzák. Ez azért lehetséges, mert ezek a többnyire háromatomos vagy még nagyobb molekulájú gázok kevésbé nyelik el a nagyenergiájú (rövid hullámhosszú) sugárzást, mint az alacsony átlaghőmérsékletű földfelszín hosszúhullámú, kisenergiájú sugárzását.

Ha a Földnek nem lenne légköre, de összes többi jellemzője (Naptól mért távolság, fényvisszaverő képesség) azonos lenne, akkor a be- és kisugárzás teljesítményegyensúlya kb. 250 K (-23 ºC) felszíni átlaghőmérsékletnél állna be. Ezzel szemben a Föld felszíni átlaghőmérséklete 15 ºC, azaz a légkör kb. 38 ºC-kal növeli meg a hőmérsékletet. Ez azt jelenti, hogy az üvegházhatást nem az emberi tevekénység hozta létre, hanem a természetes összetételű légkör is kifejt ilyen hatást. Ebben a legnagyobb szerepe a vízgőznek van, amely igen erősen változó, átlagosan mintegy 0,5% arányban van jelen a légkörben. Második legfontosabb komponens a szén-dioxid (CO2), amelynek légköri koncentrációja az iparosodás előtti időszakban nem érte el a 0,03%-ot, de jelenleg már megközelíti a 0,04%-ot. Becslések szerint a természetes üvegházhatás legalább 90%-át a vízgőz, kb. 6%-át a szén-dioxid okozza. Az egyéb gázok szerepe legfeljebb 3%.

Amikor üvegházhatást emlegetünk, akkor általában a természetes üvegházhatás emberi tevekénység által okozott növekedésére gondolunk. Ebben a növekedésében a legfontosabb szerepe a szén-dioxidnak van, amely a tüzelésekből nagy mennyiségben jut a légkörbe, és a becslések szerint a növekmény üvegházhatás 50…60%-áért tehető felelőssé. További emberi tevékenységből származó, fontosabb üvegházhatású gázok a metán, a dinitrogén-oxid és a freonok.

A Föld egyszerűsített, átlagos sugárzási mérlegét jó közelítéssel mutatja az 1. ábra. Az üvegházhatás folyamata az, hogy az ilyen hatású gázok koncentrációja megnő az atmoszférában, emiatt:
– az ábrában 350 W/m2-nek jelölt elnyelés megnő,
– a földfelszín közvetlen kisugárzása (40 W/m2) lecsökken,
– a légkörben tárolt hőmennyiség megnő,
– a légkör kisugárzása (195 W/m2) megnő, de kisebb mértékben, mint amennyire a földfelszín közvetlen kisugárzása lecsökken,
– az összes kisugárzás csökkenése miatt hő akkumulálódik a Föld energiarendszerében,
– a Föld felszíni hőmérsékletének meg kell növekednie, hogy az új energiaegyensúly helyreálljon.

1. ábra A Föld sugárzási mérlege

Eközben számos egyéb folyamat is elindul, ami az alapfolyamatot erősíti, ill. gyengíti (pozitív és negatív visszacsatolások). Pozitív visszacsatolás pl. a hőmérsékletnövekedés okán csökkenő hó- és jégmezők csökkenése miatti felszíni visszaverő képesség-csökkenés, negatív visszacsatolás pl. a felhőzetnövekedés miatt a légkör visszaverő képességének növekedése. Ugyanakkor ne feledjük, hogy a vízgőz maga is üvegházhatású gáz.

A Föld klímájának változása

A Föld felszíni hőmérsékletének változását a keletkezés óta eltelt 4,6 milliárd évre vonatkozóan a 2. ábra mutatja be. Az ábrán a jelenlegi hőmérséklethez képesti eltérés jellege látszik.

Ha csak a Nap sugárzásának jelenlegi intenzitását és a földfelszín feketeségi fokát vesszük figyelembe, akkor egy ilyen légkör nélküli gömbnek 250 K körüli átlaghőmérsékleten (-20…25 ºC) áll be a sugárzási egyensúlya, amikor a beeső napsugárzás és a kisugárzás teljesítménye azonos, vagyis stacioner eset áll be. A mintegy 36…38 K-nel magasabb felszíni átlaghőmérséklet a Föld forró magjából érkező hőáram és a légkör sugárzást módosító hatása, az ún. üvegházhatás együttes következménye. A két hatás közül az előbbi elhanyagolható az üvegházhatáshoz képest.

Az üvegházhatást azok a légkörben található – többnyire 3 atomos vagy nagyobb molekulájú – gázkomponensek hozzák létre, amelyek a magas hőmérsékletű Nap (6000 K effektív felszíni hőmérséklet) rövidhullámú sugárzását átengedik, de a földfelszín (288 K átlag hőmérséklet) hosszúhullámú sugárzását gyengítik. E kisugárzás gyengülése teszi szükségessé a hőmérséklet növekedését, hogy a kisugárzás gyengítve is egyensúlyt tartson a besugárzással.

A legfontosabb üvegházhatású gázok a vízgőz (H2O), a szén-dioxid (CO2), a metán (CH4), az ózon (O3), a dinitrogén-oxid (N2O), és a freonok. A legnagyobb szerepe a vízgőznek van, annak, hogy ritkábban emlegetjük, az az oka, hogy az emberi tevékenység – a jelentős kibocsátás ellenére – nem tudja megváltoztatni a légkörben tartózkodó tömegét, mert az átlagos légköri élettartama rövid.

A hőmérsékletváltozások oka nemcsak a légkör összetételének változásában keresendő, hanem számos más oka is lehet. Ilyenek pl. a Nap sugárzásintenzitásának hosszútávú változása és rövidtávú ingadozásai, a Föld pályájának módosulásai, a belső hőmérséklet változásai, a légköri és az óceáni áramlatok hőmérsékleti hatásai.

2. ábra. A Föld hőmérsékletének változása

A Föld légkörének jelenlegihez hasonló összetétele – elsősorban is a 20% körüli oxigéntartalom – a Kambrium során alakult ki, azaz a földtörténetnek mindössze az utolsó tizedében lett a légkör oxigénben dús, ami a tengerből a szárazföldekre kilépő élet hatása.

Azóta a hőmérséklet sokkal gyakrabban volt a jelenleginél magasabb, mint alacsonyabb. Az utolsó néhány millió évben látható gyorsabb váltakozás nem labilisabb hőmérsékleti rendszert, hanem részletesebb ismereteket is jelent.

Az információk forrása döntően az Antarktisz és Grönland jegének mélyebb rétegeiből felhozott minták elemzése, amelyből nem csak a légkör összetételének változása határozható meg, hanem következtetni lehet a földfelszíni átlaghőmérséklet változásaira is.

Az utolsó 1 millió év hőmérsékletváltozásait mutatja a 3. ábra (German Bundestag, 1989). Figyelemreméltó, hogy az időszak átlaghőmérséklete – kerekítve – 13 ºC, szemben a jelenlegi 15 ºC-kal. Ez abból adódik, hogy a kb. 100 000 év periodicitással váltakozó jégkorszakok (K1…K3) és melegebb (interglaciális) időszakok (W1…W3) közül jelenleg az utolsó (Würm nevű) jégkorszak utáni meleg periódusban vagyunk.

Ebben a korszakban a jellemző ősünk a homo habilist (eszközt készítő ősember, 5…1 millió évvel ezelőtt) követő homo erectus, a felegyenesedve járó ősember, amelynek legrégebbi leletei kb. 2 millió évvel ezelőttiek, és 100…200 ezer évvel ezelőtt tűnt el. Ebbe a fajba tartozik a Vértesszőlős határában talált 400…500 ezer éves lelet, a homo erectus paleohungaricus is.

3. ábra. Az utolsó 1 millió év hőmérsékletváltozásai

A 4. ábra az előző ábrában bekeretezett utolsó 100 000 év hőmérsékleti történetét mutatja be. Látható, hogy a Würm jégkorszak legalacsonyabb hőmérsékletű szakaszai kb. 5 ºC-kal voltak hidegebbek a jelenlegi klímánál, és mintegy 15 000 évvel ezelőtt indult el egy gyors felmelegedés, ami kb. 7000 évvel ezelőtt fejeződött be. Ebben az időszakban már eltűnik a homo presapiens, domináló faj a homo neanderthalensis, a neandervölgyi ember, amelyet Európában mintegy 40 000 éve a homo sapiens sapiens, más néven a cromagnoni ember vált fel (ez a faj mintegy 100 000 évvel korábban jelenik meg először Afrikában és Közel-Keleten). Innen számíthatjuk a mai emberi faj történetét.

4. ábra. Az utolsó 100 000 év hőmérsékleti története

5. ábra. Az utolsó 10 000 év hőmérsékleti története

A 15 000 évvel ezelőtt kezdődött felmelegedés vége látszik az 5. ábrán. A felmelegedést a sivatagok terjedése követi. A Tassili hegység (Algéria) sziklarajzai ebben az időben készültek. A hegység ma a Szahara kellős közepén található, öt-hétezer évvel ezelőtt az ősember még legelésző állatokat, vadászatokat rajzolhatott. Két rajzot és a helyszínt a 6. ábra mutatja.

A felmelegedést követően a terület elsivatagosodott, hasonlóan Mezopotámia (Babilónia) és Felső-Egyiptom hajdani virágzó területeihez. A Római Birodalom idején az egyik fő gabonatermő terület Észak-Afrika, ma zömében sivatagos területei (l. pun háború). A sivatagok terjedése azóta is folytatódik, amit ma már részben az emberi tevékenység is elősegít, de alapvetően a 15…7 ezer évvel ezelőtti felmelegedés késői következménye.

Ezek a tények több szempontból is érdekesek:

1. Megmutatják, hogy klímaváltozás az emberiség nélkül is létezett.

2. Rámutatnak, hogy a jelenleg prognosztizált – emberi tevékenységre visszavezetett – klímaváltozás egy meleg (interglaciális) időszakban következhet be.

3. A kb. százezer éves periodicitás azt jelzi, hogy párezer éven belül várható egy újabb jégkorszak kezdete.

A 2. pont kapcsán mondhatjuk, hogy micsoda pech, ám valószínűleg a felmelegedés segítette elő a mai értelemben vett társadalmak kialakulását. Az állattartás és a növénytermesztés meteorológiai feltételeinek javulása is kellett ahhoz, hogy ne csak a puszta létfenntartásra jusson az emberi munkából, energiából és kialakulhasson a munkamegosztás.

Érdekes még az 5. ábrában mintegy ötszáz éve látható ún. kis-jégkorszak, emlékei azok a németalföldi festmények, amelyek Amszterdam csatornáin korcsolyázó embereket ábrázolnak, és Hunyadi Mátyás királlyá választása a Duna jegén.

6. ábra Tassili hegység és sziklarajzok

A kis-jégkorszakból való kilábalás magyarázhatja az utolsó 150 év hőmérsékletváltozását (7. ábra, évi és ötévi átlaghőmérsékletek), de az 1980 utáni viszonylag gyors növekedés esetében már gyanús, hogy az esetleg nem természetes okokra vezethető vissza.

7. ábra. Hőmérsékletváltozás az utolsó másfél évszázadban

Tények a légköri szén-dioxidról

Mint az előző pontban már bemutattuk, az üvegházhatás az emberi tevékenységtől függetlenül létezik, és mintegy 35…38 K többlethőmérsékletet eredményez a Föld felszínén. Azt is mondhatjuk, hogy megteremti az általunk ismert élet lehetőségét. Rámutattunk, hogy a hatás domináló részét adó vízgőz légköri mennyiségét az emberi tevékenység nem tudja lényegesen befolyásolni, de a második legfontosabb komponens, a szén-dioxid mennyisége a légkörben az emberi tevékenység hatására erőteljesen változik. Ennek oka, hogy az energiaellátásban hosszú idő óta a tüzelőanyagok égetése játssza a főszerepet, és az égéstermékként keletkező szén-dioxid átlagos légköri élettartama hosszú (különböző források szerint 15…150 év), a légkörben felhalmozódik.

A karbon ciklus

A karbon (C) az egyik leggyakoribb elem a Földön. A légkörben, a szilárd kéregben és a vizekben egyaránt nagy mennyiségben található, és egyben az élővilág alapja is. A jellemző mennyiségek (a széntartalmú vegyületek összes karbontartalma):

– atmoszféra (légkör): 750 milliárd tonna,

– szárazföldi élővilág: 560 milliárd tonna

– hidroszféra (vizek): 38 000 milliárd tonna

– litoszféra (szilárd kéreg): 65 000 000 milliárd tonna, ebből tüzelőanyagokban: 5 000 milliárd tonna.

Az egyes tárolók között jelentős természetes karbonforgalom játszódik le. Az atmoszféra és hidroszféra között mindkét irányba 90…110 milliárd tonna/év karbon vándorol mindkét irányban, így a mennyiségi egyensúly tartósan fennáll (kis eltérés van az üledékes kőzetek forgalma miatt). A másik nagy anyagáram a légkör és a szárazföldi élővilág közötti: az élővilág 60…120 milliárd tonna/év karbont köt meg fotoszintézissel (a különböző irodalmi források között jelentős az eltérés, a többség a felső határ közelében becsül). A visszakerülésnek mintegy a fele közvetlen (a növények légzése – respiráció), a másik fele közvetett, az élelmezési láncon vagy a talajba került növényi anyagok bomlásán keresztül játszódik le. A többi anyagforgalom nagyságrendekkel kisebb. (Megjegyzendő, hogy a 750 Gt légköri mennyiség és a közel 200 Gt/év természetes forgalom aránya csak alig 4 év átlagos légköri tartózkodási időt mutat).

Erre a természetes forgalomra szuperponálódik a jelenleg kb. 8 Gt/év (kb. 4%-nyi) emberi tevékenységből származó (antropogén) kibocsátás. Jelentős eltérés, hogy míg a természetes forgalom évezredek óta alig változik, addig az antropogén forgalom a XX. században rendkívüli, több mint tízszeres növekedést mutatott.

A légköri szén-dioxid koncentráció változása

A légköri szén-dioxid koncentrációt mintegy 50 éve igen nagy pontossággal mérik. Az első precíz adatsor a Hawaii-i Mauna Loa vulkán oldalában levő obszervatóriumból származik. Ezeket a mérési adatokat mutatja a 8. ábra.

Régebbi korok légköri szén-dioxid koncentrációjára legjobban az Antarktisz jegéből kiemelt fúrási minták elemzéséből lehet következtetni. Ennek alapján megállapítható, hogy a koncentráció az elmúlt párezer évben a XIX. sz. közepéig (ipari forradalomig) gyakorlatilag állandó volt 270 és 280 ppm közötti értékkel (ppm = parts per million, milliomod térfogatrész). Azóta elérte a 386 ppm-et, az utolsó fél évszázadban közel 1,5 ppm/év átlagos növekedési ütemmel. Ez kétségtelenül az emberi tevékenység hatása.

Ha hosszabb időre tekintünk vissza, akkor már természetes eredetű ingadozásokat is találunk. A 9. ábrán 160 ezer évre látunk adatokat. Ebben az időszakban 190 és 280 ppm között változott a légköri szén-dioxid koncentráció. A jelen gyors növekedése ezen időszak legmagasabb értékéről indult.

Az ábra jól mutatja a szén-dioxid koncentráció és a felszíni átlaghőmérséklet változásainak azonos jellegét, a két mutató szoros korrelációját.

8. ábra. A szén-dioxid koncentráció Mauna Loa-n mért értékei

9. ábra. A szén-dioxid koncentráció és az átlaghőmérséklet alakulása az elmúlt 160 ezer évben

Tények az energiaellátásról

Őseink kezdetben csak saját izomerejükre hagyatkozhattak, ha valamilyen tevékenységhez erőkifejtésre – azaz energiafelhasználásra – volt szükségük, mint pl. tárgyak mozgatása, anyagok megmunkálása. Később egyre nagyobb teret nyert az állatok izomerejének (szekerek húzása, földművelés céljára) és a tűz energiájának (pl. ételkészítés, fémek olvasztása céljára) hasznosítása.

Az energiaforrások arányainak változását az elmúlt 4000 évre a 10. ábra mutatja be. Az ábra csak arányokat mutat, az energiafelhasználás mértékét nem. Az izomerőt – ami jelenti az emberi és állati izomerőt egyaránt – jelző sáv összeszűkülése nem jelenti azt, hogy felhasználásának mennyisége az ókor óta lecsökkent volna. Sőt, napjainkban a Föld egyes kevésbé fejlett térségeiben még mindig igen nagy jelentősséggel bír és az emberiség megnövekedett létszáma miatt ma sokkal nagyobb energiaigényt lát el, mint párezer évvel ezelőtt. A lecsökkent arány csak azt jelzi, hogy a többi energiaforrás olyan nagymértékben növekedett, hogy jelentőségében, arányaiban messze túlszárnyalta ezt a klasszikus forrást, és annak aránya szorult vissza.

Az ábrázolt időszak első 9/10-ében az emberiség szinte kizárólag megújuló energiaforrásokat használt. Megrázó változásokat csak a XIX. és főleg a XX. század hozott. Az energiaszerkezet változását e két évszázadban a 11. ábra mutatja (Vajda, 1981). Az ábra azt mutatja, hogy az időszak elejéig a klasszikus megújuló energiaforrások dominálnak, míg a XIX. század a szén szerepének jelentős növekedését hozza. Részaránya e században kb. 15%-ról 60%-ra nő. Ezt az előretörést nagyrészt a gőzgép tette lehetővé, aminek révén lehetővé vált a szén felhasználása gépek hajtására (a vízkerekek és az izomerő mellett) és a közlekedésben (gőzhajó, gőzmozdony). Ezáltal lehetővé vált a hajtóerő-igényes ipari termelés rendkívül gyors növekedése.

10. ábra. A világ energiaforrásainak becsült megoszlása az elmúlt 4000 évben.

A XX. századot a szénhidrogének elterjedése jellemzi. Eleinte – nagyrészt a gépkocsiközlekedés kialakulása miatt – a kőolaj, majd kis késéssel a földgáz részarányának növekedése figyelhető meg.

A 12. ábra már nem csak arányokat mutat, hanem a világ energiafelhasználásának mennyiségi növekedését is. Az ábrában figyelemre méltó, hogy a biomassza – amely döntően nem kereskedelmi energiaforrás – felhasználása nem mutat olyan visszaeséseket, mint a kereskedelmi (döntően ásványi) energiaforrások felhasználása a gazdasági világválság idején (1929-33), a 2. világháború utolsó éveiben (1944-45) vagy az olajárrobbanásokat követő években (1973, ill. 1980 után).

11. ábra. A világ energiaforrásainak megoszlása a XIX. század elejétől

12. ábra. A világ energiafelhasználásának növekedése

13. ábra. A világ energiafelhasználása az elmúlt 40 évben

A 13. ábra az utolsó 40 év energiafelhasználásának egyfajta statisztikáját mutatja be. Az ábra csak a kereskedelmi energiaforrásokat tartalmazza, azok közül sem tér ki a megújuló kereskedelmi energiaforrásokra (termesztett biomassza, szélenergia, napenergia). Ez az oka, hogy a 12. ábrában kb. 430 EJ/év, míg a 13. ábrában kb. 380 EJ/év energiafogyasztást találunk 2000-re. További eltérést mutat a két ábra között a vízenergia részaránya, ami a 12. ábrában lényegesen alacsonyabb. Ez a statisztikai módszerek eltéréseiből adódik. Egyes statisztikák a vízerőművi villamosenergiát – a hőerőművek 36%-os átlagos hatásfokát feltételezve – 10 MJ/kWh egyenértékkel számolják át alapenergiává, míg más esetekben 3,6 MJ/kWh az átváltás, ami 100% hatásfoknak felel meg. Hasonlóan eltérések mutatkozhatnak a geotermikus, az atomerőművi, szélerőművi villamosenergia értékelésében és a nem kereskedelmi energiahordozók kezelésében.

A vizsgált időszakban 2,5%/év volt az átlagos növekedési ütem, de ez az egyes időszakokban igen eltérő volt. Az első években (1973-ig, az első olajárrobbanásig) meghaladta az 5%/évet. Ezt követő években a világgazdaságot több megrázkódtatás érte (olajárrobbanások, volt KGST országok gazdasági visszaesése), és az átlagos növekedési ütem 1,7%/évre csökkent, és erős hullámzást mutatott. A 2000 utáni ismét felgyorsult, 3%/év ütemű növekedés elsősorban az ázsiai térség (Kína és India) erős gazdasági növekedésének a következménye.
A világ összes energiahordozó-felhasználását a XX. század egyes szakaszaiban és az emberiség eddigi teljes kumulált alapenergia-felhasználását a következő számok mutatják:

19. sz. végéig ~11 000 EJ
1901-1950 (50 év) 2400 EJ, 48 EJ/év
1951-1970 (20 év) 2600 EJ, 130 EJ/év
1971-1990 (20 év) 6000 EJ, 300 EJ/év
1991-2000 (10 év) 3700 EJ, 370 EJ/év
összesen 25 700 EJ

Ez azt mutatja, hogy a XX. században az energiafelhasználás kb.14 700 EJ volt, lényegesen több, mint az azt megelőző 4000 év 11 000 EJ-ra becsült felhasználása. Egy másik figyelemre méltó tény: 2000-ben a fogyasztás több mint 15-szöröse volt az 1901. évinek. Ezek a számok arra mutatnak, hogy az emberiség további fejlődésének új utakat kell keresnie, ez a növekedési pálya nem ismételhető meg a XXI. században, a távolabbi jövőről nem is beszélve.

A 2008-ban kibontakozó gazdasági világválság is minden bizonnyal visszaesést fog hozni az ipari termelésben, életszínvonalban és következésképpen az energiafelhasználásban. Ennek mértékéről és tartósságáról egyelőre elképzelésünk sincs, talán néhány év múlva válik kiértékelhetővé.

Irodalom

Vajda György (1981): Energetika I. Akadémiai Kiadó, Budapest.

Wolf, J. – Burian, Z. (1981): Az őskori ember. Gondolat, Budapest.

http://hu.wikipedia.org/wiki/

http://ipcc.ch/

http://www.energy.eu/

http://www.iea.org/

Dr. Gács Iván egyetemi docens, BME Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék