Öt technológia, ami megoldhatja a klímaválságot, de a zöldek utálják
A fősodratú környezetvédő pártok és civil szervezetek rendszerint a napenergia, a szélenergia és az akkumulátorok valamilyen kombinációjától várják a klímaválság enyhítését. Minden más, a karbonemisszió csökkentésére tett technológiai utat zöldre festésnek, figyelemelterelésnek, hamis megoldásnak bélyegeznek. Pedig az energiaválságtól az autópiaci trendekig sok jel utal rá, hogy a nap–szél–akkumulátor trió nem biztos, hogy önmagában megoldja a bajt. Bemutatunk viszont öt olyan technológiát, amelyek szintén csökkenthetik az emissziót, de a zöldek különböző okokból mégis idegenkednek tőlük.
A jelenlegi glasgow-i klímacsúcs kapcsán odáig már mindenki eljutott, hogy „valamit tenni kell”, és „ez így nem mehet tovább”, mégis a kudarc hangulata lengi be a konferenciát. A klímaváltozásról folyó diskurzus eljutott oda, hogy az erdőtüzekről, árvizekről mindennapossá vált jelentések fényében a klímaváltozás tényét és a cselekvés szükségességét már szinte senki sem tagadja.
Ám miközben a „cselekvés” egyre sürgetőbbé válik, az is mind többeknek dereng, hogy nincs egyszerű megoldás. A szén-dioxid kibocsátására épülő világgazdaságot és emberi társadalmat nem lehet mégoly jószándékú vészharang-kongatással, a választott vezetők és nagyvállalatok morálisan felsőbbrendű szégyenítésével teljesen új irányba állítani.
A fősodratú zöld mozgalmak a patthelyzetből való kiútként általában három technológiát jelölnek meg: a szél- és napenergiától, valamint a közlekedési eszközök villamosítását (és később a megújuló energia rövid távú tárolását) lehetővé tévő akkumulátoroktól várják a megváltást.
Ám eközben azt látjuk, hogy a nap-szél kettősre ráállított Németországban 2021 első felében a szén volt az első számú villamosenergia-forrás, és még ma is falvakat rombolnak le, hogy szénbányákat nyissanak. Hogy pár kivétellel az egész kontinens energiaválságban fuldoklik és több ország, például Németország és Ausztria áramszünetekkel terhelt télre készül. És hogy az autópark erőltetett villamosítását ösztönző uniós közlekedéspolitika egyre inkább luxuscikké teszi az egyéni mobilitást, szennyezőbb régi járművek felé terelve a szegényebb országokat és társadalmi rétegeket.
Mások ezeket az anomáliákat észlelve a technológiaváltáson túl olyan utópisztikus elvárásokat fogalmaznak meg, hogy „meg kell változtatni” értékrendünket és életmódunkat, ki kell törnünk a fogyasztás ördögi köréből, nem szabad annyit nyaralnunk, húst ennünk, autóznunk és így tovább. Sőt: magunkévá kell tennünk a „nemnövekedés” gondolatát, lemondva az anyagi gyarapodásnak még az igényéről is. Vagy, hogy még vadabb „klímavédelmi” ötletet említsünk: fel kell adnunk az utódnemzést.
Mielőtt letargiába süllyednénk, felvillantunk öt olyan technológiát, amelyek anélkül lehetnek képesek az üvegházhatású gázok kibocsátásának mérséklésére, hogy ahhoz át kellene programozni az emberiséget. Ám ennek ellenére – vagy épp emiatt – zöld körökben minimum gyanakvással kezelik őket.
Elöljáróban azonban álljon itt néhány, cikkünk értelmezéséhez fontos alapfeltevés!
- Klímaváltozás van, jórészt az emberi tevékenység okozza, és valós veszélyt jelen az civilizációra, ezért szükséges azonnal csökkenteni és idővel nullára mérsékelni az üvegházhatású gázok kibocsátását.
- Feltételezzük, hogy a fejlett országok lakói továbbra is ragaszkodni fognak a javak fogyasztására épülő jóléthez, a fejlődő országok lakói továbbra is törekednek arra, hogy elérjék a fejlettek jóléti szintjét. Feltételezzük továbbá, hogy az országok vezetői továbbra is figyelembe fogják venni az emberek rövid távú jólétének igényét a döntéshozásban.
- Nem foglalkozunk a technológiák magyar belpolitikai vetületeivel, például a Paks-2 körüli vitákkal.
- A „zöldek” leegyszerűsítő fogalmán a fősodratú zöldpártokat (például a német Die Grünent) és civilszervezeteket (például a Greenpeace-t) értjük.
- Nem állítjuk, hogy a cikkben bemutatott technológiák csodaszerek, csak felvillantjuk potenciáljukat és összefoglaljuk a róluk szóló diskurzus főbb fejleményeit.
- Nem állítjuk, hogy a nap, a szél és az akkumulátor rossz. Bizonyos országokban és évszakokban tökéletesek a megújulók, egyes közlekedési igények kielégítésére kiválóak az elektromos járművek, fontos helyük van a jövő energetikai és közlekedési rendszereiben.
- Azt viszont feltesszük, hogy az karbonemisszió csökkentésére – a technológiasemlegesség elvét követve – minden kínálkozó lehetőséget érdemes megragadni, hiszen minden megspórolt kiló szén-dioxid számít.
1. Atomenergia
Az atomenergia jelenleg a világ áramfogyasztásának mindössze egytizedét biztosítja. Pedig az atommag bomlásának láthatatlan tánca – hogy stílszerűen a Csernobil című sorozatból idézzünk – füst és láng nélkül lát el árammal városokat, méghozzá egyenletesen, kis területet elvéve a természettől.
Nem hulladékmentes ez a tánc, de a sok száz évig sugárzó kiégett fűtőelemek elhelyezése az absztrakt félelmen kívül kevés gyakorlati problémát okoz, szemben a levegőbe kiömlő üvegházhatású gázokkal. És nem is kockázatmentes, de a civilizációnkra egzisztenciális veszélyt jelentő klímaváltozást a mérleg másik serpenyőjébe téve elenyészőnek tűnik ez a kockázat.
Fukusimában máig egyetlen bizonyított halálesetet okozott a sugárzás, a kitelepítettek zöme visszatért. A 2011-es baleset miatt Németországban és máshol idő előtt leállított reaktorok viszont több ezer megatonna szén-dioxid visszavonhatatlan levegőbe pumpálását okozták.
Az antinukleáris tiltakozások romantikájában született német zöldmozgalom ideológiavezérelt atomfóbiája mára gyakorlatilag mainstream állásponttá vált nemcsak Németországban, hanem az egész nyugati felvilágosult közvéleményben. Az atomenergia-ipar lélegeztetőgépen van. Tavaly és tavalyelőtt 2,8 gigawattal bővült a világ nukleáris kapacitása, miközben a megújulóké 432 gigawattal.
Csakhogy az is látszik, hogy a német villamosenergia-hálózat máig nem tud mit kezdeni a Dunkelflauténak (sötét szélcsend) nevezett időszakokkal, és áramigényének harmadát ma is szén elégetésével fedezi (amelynek zömét a felfutó megújuló kapacitások mellett a reaktorok üzemben tartása esetén már kivezethette volna). Az is látszik, hogy a mostani energiaválságtól legkevésbé sújtott európai országok között ott van a villamos energiájának háromnegyedét nukleárisan előállító Franciaország, illetve a vízre és atomra építő, reaktorbezárási terveit 2009-ben sutba dobó Svédország. (Ma messze ezekben az országokban a legkisebb a villamos áram karbonintenzitása az EU-ban.)
Nem csoda, hogy egyre többen jutnak el arra a következtetésre, hogy legalább a meglévő kapacitásokat nem kellene idő előtt leépíteni. Európában 2035-ig harminckét reaktort terveznek lekapcsolni, de egyre több hang kérdőjelezi meg ennek bölcsességét. Spanyolországban egyelőre az ellenzék követeli az üzemidő-hosszabbítást, Belgiumban már koalíciós feszültséget okoz a kérdés.
Franciaországban még markánsabb a hangulatváltozás. Emmanuel Macron ciklusa elején még azt ígérte, hogy 50 százalékra csökkenti az atom arányát az energiamixben. Néhány hete meghirdetett 35 milliárd eurós innovációs programjában viszont már főszerepet szán a nukleáris energiának.
Sőt, várhatóan hat új reaktor építését jelenti be – és a nagyrészt még szenet égető Lengyelországban is felépítenének a franciák 4-6 blokkot. Párizs eközben – többek között Budapesttel, Prágával és Helsinkivel – vállvetve lobbizik a Berlin vezette tömbbel szemben, hogy az EU környezetbarát technológiaként ismerje el az atomenergiát. Slusszpoén: az októberi választásokon a japánok annak a Liberális Demokrata pártnak szavaztak bizalmat, amely a Fukusima után leállított reaktorok visszakapcsolását ígérte, és nem zárja ki új erőművek építését sem.
1b. Kis moduláris reaktorok
Mindezzel együtt tény, a hatalmas beruházási igény, illetve az építkezések rendszeres határidő- és költségtúllépése jelentős akadály egy igazi atomreneszánsz előtt. Lehet, hogy a következő évtizedben erre is lesz megoldás, méghozzá a kis moduláris reaktorok (SMR) formájában. Nem, ezek továbbra sem háztetőre szerelt napelemek, hanem valódi atomreaktorok, csak jóval kisebbek, mint a ma elterjedtek. (Általában 300 megawatt alattiak, míg Pakson például két 1200 megawattos blokk épül.)
Kis reaktorokat régóta épít az emberiség, főleg tengeralattjárókat, repülőgéphordozókat, jégtörőket hajt vele. Az SMR-ekben az lenne az újdonság, hogy egy gyárban olcsón, sorozatban lehetne előállítani, könnyebben lehetne telepíteni és rugalmasabban is lehetne használni őket. Mindez egyelőre csak ígéret, de az érdeklődés nagy. Olaszország és Észtország is nyitott a technológiára, kis reaktort építene Bill Gates cége, a TerraPower és a cseh ČEZ energetikai óriás, Románia pedig a glasgow-i csúcs alatt be is jelentett be egy projektet a NuScale nevű céggel (bár annak reaktora még csak papíron létezik).
A Nemzetközi Atomenergia-ügynökség jelenleg 70 SMR-projektet tart nyilván, de ezek nagy része még kísérleti fázisban sincs. Az oroszok viszont már átadtak két 30 megawattos úszó atomreaktort (Akagyemik Lomonoszov néven), amelyek az ország nehezen megközelíthető északi parti településein tudnak beszállni az energiaellátásba. Kínában ősszel indították be a HTM-PR két, összesen 210 megawattos kis reaktorát, és az év végéig már a hálózatra is kapcsolnák.
2. Földgáz
A földgáz fosszilis energiahordozó, elégetése üvegházhatú gázok kibocsátásával jár. Mit keres akkor a listán? A válasz egyszerű. A földgáz elégetése egy energiaegységre vetítve feleannyi karbonemisszióval jár, mint a széné, és harmadával kevesebbel, mint az olajé. Márpedig a világ energiájának 58 százalékát, áramának pedig 41 százalékát még mindig utóbbiak elégetésével állítjuk elő. Ha ezeket földgázzal váltjuk ki, nettó módon csökkentjük a karbonemissziót már rövid távon.
Ez nem elmélet, hanem gyakorlat: az Egyesült Államok az 1992-es szintre tudta csökkenteni karbonemisszióját azáltal, hogy az elmúlt másfél évtizedben a „gonosz” kőzetrepesztéssel (fracking) elkezdte felszínre hozni a palagáz-készleteit, és kiváltani szénerőműveket, illetve cseppfolyósított formában (LNG) exportálni is Európába és Ázsiába.
Akkor miért festették a Greenpeace aktivistái a klímagyilkos feliratot egy gáztankerre a krki LNG-kikötőben? Két bajuk van a földgázzal. Az egyik, hogy a kitermelése és szállítása során metán szabadul fel (a földgáz nagyrészt ebből áll), márpedig ez még a CO2-nél is erősebb üvegházhatású gáz. Ez főleg az amerikai és orosz gáznál probléma, a holland, norvég és brit infrastruktúrából kevesebb metán szökik el. A gázipar mostanában kezdi el komolyabban venni a problémát, és azt ígéri, hogy az infrastruktúra jobb karbantartásával képes lesz mérsékelni a szivárgást.
A másik, nagyobb probléma, hogy hiába csökkenti rövid távon az emissziót a földgáz, hosszú távon is fosszilis energiahordozóra állítja rá az emberiséget. A földgázt sokan emlegetik a megújuló jövőbe vezető „hídként”, mivel a gyorsan felpörgethető gázerőművek képesek szélcsendben, sötétben rugalmasan „kipótolni” a megújulókat. A Greenpeace szerint azonban a földgáz „híd a semmibe”, és több kárt okoz, mint amennyit használ.
A gázpártiak szerint viszont hosszú távon sem zsákutca a földgáz, mivel a gázinfrastruktúra, a csővezeték-hálózat átállítható lesz karbonsemleges üzemanyagok szállítására, mint amilyen a hidrogén és a biogázok (a hulladéklerakókban, szennyvíztelepeken, állati trágyák, szerves hulladék bomlásakor keletkező gázok). Hogy ez hogyan működik a gyakorlatban, arra ironikus – és kicsit képmutató – módon épp a Greenpeace szolgáltat példát. A szervezet Németországban energiaszolgáltató céget működtet, amely a zöldáram mellett gázt is értékesít ügyfeleinek. Ez tavaly bizony még 99 százalékban fosszilis földgáz volt, idén már csak 88 százalékban az, mert egyre több zöldhidrogént és biogázt kevernek bele.
A földgázzal kapcsolatban a jelenlegi energiaválság miatt nem mehetünk el az energiabiztonság szempontja mellett sem. Európában a nagy energiavállalatok elfordultak a fosszilis kitermeléstől, és beruházások hiányában a nyugat-európai gázkitermelés folyamatosan csökken.
Hollandia a klímavédelem és kis, alig érezhető földrengések miatt 2022-ben leállítja a termelést Európa legnagyobb gázmezőjén, Groningenben, Nagy-Britanniában a mostani válság alatt is követelik az aktivisták az új lelőhelyek felkutatásának leállítását. Európa úgy panaszkodik az amerikai és orosz exportgáz hiányára, hogy lemondott a hazai kitermelésről, és bár a mostani válság okai sokrétűek, ez is közrejátszik a drágulásban és hiányban, amit most mindenki a bőrén érez.
3. Hidrogén
Tavaly az EU, idén Magyarország fogadott el hidrogénstratégiát, Japán az idei olimpián meghirdette a hidrogénalapú társadalom vízióját (a játékok résztvevőit a Toyota 100 hidrogén-üzemanyagcellás busza és 500 személyautója szállította Tokióban), de Korea és a Kína is nyomul a területen. Amint láttuk, a földgázinfrastruktúra hosszú távú hasznosításában is szerepe lehet a hidrogénnek.
De miért van szükség a klímaváltozás elleni harchoz a periódusos rendszer első elemére? A hidrogén energiahordozó, akárcsak egy akkumulátor vagy a fosszilis üzemanyagok. Oxigénnel való reakciója, vagyis égése során hasznosítható energia szabadul fel, ráadásul úgy, hogy az égéstermék tiszta víz.
Erre két területen lehet szüksége az emberiségnek. Az egyiket azok az ipari alkalmazások jelentik az acélgyártástól a cementgyártásig, amelyeket nehéz karbonmentesíteni, mivel nem villamos energiára, hanem hőre van hozzájuk szükség elsősorban. Itt a hidrogén a földgázt válthatja ki. A másik terület a közlekedés. A hidrogén elégethető belső égésű motorokban, illetve felhasználható tüzelőanyag-cellában elektromos áram előállítására, amely aztán villanymotoron keresztül hajtja a járművet.
Miért kecsegtető opció ez a zöldek által preferált akkumulátoros villanyautókkal szemben? Mert így kiküszöbölhető azok legnagyobb rákfenéje, a lassú töltés. Míg a legfejlettebb új villanyautók éppen csak eljutottak arra a szintre, hogy egy ultragyors egyenáramú töltőoszlopon az ember 20 perc alatt beléjük töltsünk kb. 300-350 kilométernyi hatótávot, addig egy üzemanyagcellás autóba egy hidrogénkúton 3-5 perc alatt „belemegy” 600 kilométer.
Vagyis egy hidrogénes autó ugyanazzal a komfortszinttel használható, mint egy belső égésű, főleg azoknak, akik nem családi házban élnek, így nem tudnak éjjel a hálózatról villanyautót tölteni, és elsősorban nem ingázásra, hanem hosszú utakra használják a járművet.
Még nagyobb a jelentősége ennek a kamionok esetében, ahol nem mindegy, hogy hosszú órákon át teszünk bele pár száz kilométert a járműbe, vagy percek alatt több mint ezret. Ráadásul egy elektromos kamion esetében a hasznos teher is kevesebb lehet, hiszen cipelni kell a nehéz és nagy akkumulátort, amihez képest a hidrogéntartály és üzemanyagcella súlya elenyésző. A zöldek és a fanatikus villanyautósok a mérleg másik serpenyőjébe azt az ellenérvet teszik a töltési idővel és súllyal szemben, hogy a hidrogén előállítása pazarlóan áramigényes folyamat. Ami igaz: egy üzemanyagcellás autó hatásfoka mindössze 20-30 százalék körül van, ezzel szemben egy akkumulátoros villanyautóé 70-80 százalék.
Az ipari felhasználást illetően megengedőbbek a zöldek, egy megkötéssel: a hidrogén csak zöld lehet. Van ugyanis még szürke, kék és rózsaszín is. A színkódok azt jelzik, hogy hogyan állítják elő a hidrogént.
- Ha fosszilis üzemanyagokból (főképp metán vízgőzös reformálásával), az a szürke hidrogén. Ez a legolcsóbb, előállítási költsége €1,5/kg.
- Ha ugyanezt szén-dioxid-megkötéssel és -tárolással (CCS) kombináljuk, kék hidrogént kapunk. Ez már valamivel drágább (€2/kg), ellenben karbonsemleges.
- Előállíthatjuk a hidrogént elektrolízissel is, vagyis árammal a vizet oxigénre és hidrogénre bontjuk. Ha az áram megújuló, zöld hidrogént kapunk (ennek költsége €2,5–5,5/kg).
- Ha az áram atomenergiából jön, rózsaszín hidrogén az eredmény (ennek árára nincs jó becslés).
A szürke hidrogén olcsó, de karbonintenzív. A zöld tiszta, de drága. Vita a kék hidrogénről folyik, aminek ára már versenyképes, és karbonsemleges is, viszont a zöldek szerint a fosszilis ipar trójai falova, így elvetendő. Ahogy a rózsaszín is, ami meg az atomlobbi trójai falova.
Vannak azonban, akik épp ebben látják a jövőt. Például a már említett Macron, akik az atomenergiára épített hidrogéniparral tenné Franciaországot vezető hidrogénexportőrré. A rózsaszín hidrogén egyelőre inkább elméleti lehetőség, de kecsegtető azokban az országokban, amelyek egyébként is számolnak az atommal mint karbonmentes energiaforrással.
4. Szén-dioxid-megkötés és -tárolás (CCS)
A CCS egy olyan eljárás, ami a kibocsátás helyén (erőmű vagy gyár) elvonja a szén-dioxidot a kibocsátás helyéről, és föld alatti helyen tárolja, megakadályozva, hogy a légkörbe kerüljön. Bár a technológia évtizedek óta létezik, széles körben még mindig nem alkalmazzák, mert eddig nem volt gazdaságos.
Ma elsősorban földgáz-cseppfolyosótó üzemekben használják Ausztráliában, Katarban és Norvégiában, és a globális kibocsátásnak alig 0,1 százalékát kötik meg vele, 42 millió tonna szén-dioxidot. Ez a következő három évtizedben iparági becslések szerint 1,5–8 milliárd tonnára növelhető. Ez a mai, több mint 30 milliárd tonnás karbonemissziónak még mindig töredéke, de ha feltételezzük, hogy a megújulóknak és az eddig bemutatott technológiáknak köszönhetően érdemben mérsékelni tudjuk a kibocsátásunkat, akkor a CCS hasznos lehet abban, hogy a maradék, nehezen kiváltható emissziót megkössük.
A Nemzetközi Energiaügynökség nettó nulla emissziós forgatókönyvének megvalósításához a világnak 2050-re évi 7,6 milliárd tonna szén-dioxidot kellene megkötnie. Ez pedig éppen azáltal válhat lehetségessé, hogy a karbonárazási rendszereknek (és más tényezőknek) köszönhetően folyamatosan drágul az emisszió, és így a szennyezőknek már megéri a CCS-be fektetni. A környezetvédők mindennek ellenére gyanakodva tekintenek a technológiára, és „hamis megoldásnak”, zöldre festésnek nevezik a CCS-et, amely szerintük fügefalevél a fosszilis iparnak arra, hogy tovább szennyezzen.
5. Szintetikus üzemanyagok
A német autógyártók, elsősorban a Porsche, miközben elkezdték gyártani a politika által elvárt villanyautókat, egy másik fejlesztési irányban is tapogatóznak, ami karbonsemleges módon tartaná életben az automobilizáció elmúlt 135 évének alapját, a belső égésű motort. Hogyan lehetséges ez? Olyan üzemanyagot töltenének bele, amit nem természetes kőolajból finomítanak, hanem mesterségesen, összetevőiből állítják elő, hasonlóképp, mint a náci Németország a II. világháborúban.
Mi kell egy mesterséges benzinhez vagy gázolajhoz? Alapvetően hidrogén és szén-dioxid. Ahogy láttuk, a hidrogén lehet zöld vagy rózsaszín, tehát karbonsemleges. A szén-dioxidot a légkörből kell kivonni, ami önmagában segít a klímának, viszont sok energia kell hozzá. Végül a két összetevőt egy kétlépcsős, szintén energiaigényes eljárásnak vetik alá, aminek a végén megkapjuk a „műbenzint”.
Ha a hidrogén mellett a befektetett energia is karbonmentes forrásból jön, tiszta üzemanyagot kapunk, amelyet akár egy nagy V8-as motorban elégetve sem szennyezzük a légkört.
Igen ám, csakhogy egy ilyen módon előállított benzin literje több ezer forintba kerülne, előállítása pedig kb. ötször annyi áram felhasználásával járna, mint amennyivel egy villanyautó ugyanakkora távolságot megtesz. Miért érdemes mégis észben tartani ezt a lehetőséget? Mert ha valamikor a jövőben nagy mennyiségben áll rendelkezésre karbonmentes (nukleáris+megújuló) áram, valamint zöld vagy rózsaszín hidrogén, akkor a költségek alighanem lejjebb szoríthatók.
És azért, mert akármilyen gyorsan terjednek is a villanyautók, jelenleg több mint 1,4 milliárd belső égésű motoros járgány fut a bolygó útjain, nem beszélve a traktorokról és más haszonjárművekről. Ha mondjuk 2035 után egyetlen új autót sem adnak el a gyártók belső égésű motorral, a meglévő állomány évtizedek alatt cserélődik le, és addig is jó, ha karbonsemleges üzemanyagot tudunk beléjük tankolni. Ehhez jön még a nehezen villamosítható közlekedési ágak, a hajók és a repülőgépek óriási üzemanyagigénye, amelyeket szintén szintetikus üzemanyagokkal látszik csak reálisnak kiváltani.
S noha önmagában egyik sem a klímaválságot megoldó nagy felfedezés, az imént felsorolt öt technológia együttes használatával talán könnyebben elkerülhető a katasztrófa. Úgy ráadásul, hogy búcsút inthetnénk az emberiség átprogramozásáról szóló, nem túl életszerű, ám annál aggasztóbb lázálmoknak is.
Nyitókép: villámcsapások az Odervorland szélerőműparknál a németországi Sieversdorf közelében 2017. augusztus 1-jén (fotó: dpa/Patrick Pleul)
