A helyzet, ahogyan az előző bejegyzésemből már láthatóvá vált, közeli katasztrófával fenyeget. A világ nincs felkészülve egy ilyen válságra. Az olcsó kőolaj vége egészen közel lehet és amellett, hogy ez súlyos probléma, ugyanakkor lehetőségeink is vannak arra, hogy szembeszálljunk a globális felmelegedéssel.
Ha a kőolaj örökké tartana, akkor a körülötte forgó hatalmi érdekek soha nem fogadnák el a hatékony alternatíva kidolgozásának sürgősségét. Ám, ha a kőolaj használata már nem lesz gazdaságos, akkor változik a helyzet., hiszen az érdekeltek elvesztik hatalmukat.
A világnak tehát nagyot kell ugrania előre és találnia kell egy új energiaforrást, különben mindennek vége. Túlzások és környezetvédelmi fanatizmus nélkül.
Napenergia
A napenergia jó kiegészítő, de sajnos ennél több sosem lesz. Az éjszakák és a felhős napok megakadályozzák, hogy ez a forrás elsődleges energiaforrássá váljon.
Szélenergia
A szél sem elég jó, mert akárcsak a nap, csupán szakaszosan elérhető.
Nincs állandóan jelen.
Nukleáris energia
Szóba jöhetne, de drága és veszélyes, ráadásul a hulladékok évezredekig rádioaktívak maradnak.
Mi jöhet akkor szóba?
Sok szakember tekinti a hidrogént a legjobb megoldásnak, mindjárt elmagyarázom, hogy miért. A hidrogén a legelső atom, ami létrejött, ez a legegyszerűbb atom, ő a periódusos rendszer első eleme, erre bizonyára még mindannyian emlékeztek, ahogyan arra is, hogy a hidrogén a legkisebb, a legegyszerűbb, a legrégebbi és a legnagyobb számban létező atom.
Nagyon-nagyon sok van belőle, kvázi a világegyetemben minden négy atom közül három hidrogénatom. Fontos ezt leírnom, hogy értsétek az egész elvet….kis kitartást kérek mindössze, leegyszerűsítem újra mindazt, amit tudok, ha pedig tévednék valahol, Gilda biztosan észreveszi, neki ugyanis a kisujjában van a kémia.
Szóval a hidrogén a kozmosz tömegének kb 75%-át teszi ki. Az pedig rengeteg.
Ám hiába van belőle ennyi, tiszta állapotban nehezen lehet találni hidrogént, azért mert a hidrogén nagyon reaktív…ez lefordítva dos Santos szavaival élve azt jelenti, hogy rettentően gyűlöli a magányt. (Ez szerintem érthető is…)
Mivel nem szeret egyedül lenni, ezért szívesen és könnyen kapcsolódik más atomokhoz. Ha a hidrogén nő lenne, akkor dos Santos szavait használva újra: prostituált lenne.
Hogy jobban értsd, ha pl a hidrogén az oxigénhez közeledik, akkor azonnal összekapcsolódik vele és víz lesz belőle…ha éppen a nitrogén jár arra, akkor a hidrogén vele is összekapcsolódik és ammóniát alkotnak. Ha pedig a szén kerül a közelébe, a hidrogén lecsap rá és megszületnek a szénhidrogének..és ami a legfontosabb nekünk: amint a hidrogén összekapcsolódik más atomokkal, energiát raktároz el.
Meg kell említenem még egy fontos dolgot, amit már szintén ismersz, ez pedig nem más, mint a fotoszintézis. Ez az a folyamat, amelynek során a növények a levegőt, a napfényt és a vizet cukorrá alakítják. A napenergia eléri a levelet és széthasítja a vízmolekulákat. Az oxigén és a hidrogén, amelyek a vízmolekulában együtt vannak, ezután szétválnak. Ám tudjuk, hogy a hidrogén nem szeret egyedül lenni, így újabb társat keres magának és kit talál ott a közelben? Nem mást, mint a szenet. Így tehát csatlakozik hozzá és létrejön a szénhidrát és ebbe adja bele a felesleges energiáit…és ugyebár mik ezek a szénhidrátok? Ezek lesznek a cukrok. Tehát a a szénhidrátokat, amelyek a szén, az oxigén és a napenergia egyesüléséből jönnek létre, nevezzük cukroknak. A cukor voltaképpen egy napenergia raktár, amely az egyik alkotóelemében, a hidrogénben raktározza az energiát. Ezt pedig különböző módszerekkel fel lehet szabadítani.
Például, ha eszem egy salátát, akkor a szénhidrogén bekerül a szervezetembe és aláveti magát az emésztésem vegyi eljárásának, ami úgy működik, mint egy fordított fotoszintézis. Tehát a hidrogén elválik a széntől és ismét az oxigénhez kapcsolódik, így elszakad a napenergiától, amit elraktározott, ez a folyamat az oxidáció. Ettől termel a testünk hőt, tehát a testünk melege az élelmiszerekből elraktározott napenergiából származik. Testünk energiája a Nap energiájától származik, amit a hidrogén raktároz el.
Ez az energia pedig évmilliókig elraktározható. Hogyan? Ha pl a fa levelét nem eszi meg egy állat, akkor lehull, eltemetődik és nagyon hosszú idő múlva átalakul szénné. A szén pedig nagyon jól tudjátok, hogy egy energiaforrás. Amikor a szenet bedobjuk a kályhába a fotoszintézis folyamata megfordul, a hidrogén elhagyja a szenet, csatlakozik az oxigénhez és közben energia szabadul fel. A szén is magára marad és ő is csatlakozik az oxigénhez és szén-dioxid lesz belőle, amely a légkörbe kerül. Ezt kellene kikerülnünk vagy csökkentenünk.
Az energia szerencsére nem a szénben van, hanem a hidrogénben. Ugyanez van a többi szénhidrogénnél is, azaz a kőolajnál is.
Még fontos tudni azt is, hogy minél több hidrogénatom van egy szénhidrogénben, annál több energiát tartalmaz. Pl a legkevesebb energiát tartalmazó szénhidrogén a kőszén, mert 1:1 arányban tartalmaz szént és hidrogént. A kőolaj ennél energiadúsabb, mert minden szénatomjára két hidrogénatom jut. A földgáz pedig még több energiát képes felszabadítani, mert minden szénatomjára négy hidrogénatom jut.
No, és itt jön a lényeg: ha mondjuk egy szént és egy hidrogént is tartalmazó üzemanyag helyett csak hidrogént égetünk el, akkor tiszta energiát nyerünk, ami pl több energiát tartalmaz, mint a benzin. Egy liter hidrogénben 3x annyi energia van, mint egy liter benzinben. Így megállíthatnánk a felmelegedést és több energiát is nyerhetnénk. Ám a gond, ugye emlékeztek az, hogy a hidrogén nem szeret egyedül lenni, azonnal csatlakozik másokhoz, ezért nagyon ritkán lehet találni különálló hidrogénatomokat.
Hogyan szerezhetnénk tiszta hidrogént?
Nagyon egyszerű: a vizet kellene használnunk, amiből rengeteg van a bolygónkon. Méghozzá elektrolízissel. Az elektrolízis a kémiai vegyületek szétválasztása elektromos áram segítségével. Az alapelvei a Faraday-törvényeken nyugszanak és ezzel az eljárással szét lehet választani a víz alkotóelemeit, azaz a hidrogént és az oxigént.
Az elektromos energia hatására a hidrogénatomok elválnak az oxigénatomoktól és a többi hidrogénatomhoz kapcsolódnak. Ha pedig szét tudjuk őket választani, akkor egyesíteni is tudjuk. Ha pedig az oxigén ismét egyesül a hidrogénnel, akkor felszabadul a köztük lévő kötési energia.
Hogyan szerezzük meg ezt a felesleges energiát?
Kell egy doboz, amely két részre van osztva. Az egyik részébe hidrogént, a másikba oxigént teszünk. A hidrogénes részbe belehelyezünk egy speciális fémet katalizátor gyanánt, hogy idézzen elő egy kémiai reakciót, ami arra készteti a hidrogénatomokat, hogy elszabaduljanak. Itt van egy kis gondunk, mégpedig az, hogy egyedül a hidrogénatomok nagyon instabillá válnak és azonnal csatlakozni akarnak más atomokhoz. (Utálják a magányt- megértem őket! 🙂 )
Ha pedig össza akarnak állni más atommal, mit találnak a közelben? Az oxigént. Mi tehát nyitunk egy átjárót, amely lehetővé teszi a találkozásukat, azaz a doboz két része közé helyezünk egy elektrolitot. Az elektrolit átengedi a hidrogén protonját, de nem engedi át az elektront. Az elektront elkeseríti az elválás, mert mindenképpen csatlakozni akar a protonhoz. Mivel mi jófejek vagyunk, ezért nyitunk egy másik átjárót is úgy, hogy fémszálat helyezünk a doboz két fele közé. Tehát a hidrogénatom protonja átmegy az elektroliton, az elektronja pedig a biztos fémszálon megy át.
Most jön a lényeg: az elektron a gyakorlatban egy elektromos kisülés, így a helyváltoztatása energiát szabadít fel, amit arra használhatunk, amire csak akarunk! Nagy vonalakban így lehetséges a hidrogén-használata.
Vannak persze technikai problémák, de ahogyan már írtam, a tudósok már dolgoznak azon, hogy a helyzet megoldódjon. Sok szakember tekinti hát a hidrogént a legjobb megoldásnak.
Fontos probléma a hidrogénakkumulátorok költségei vagy az üzemanyag tárolásának a kérdése és ezeket az akadályokat csak a kutatás támogatásával lehet leküzdeni. Ennek a hipotézisnek a kivitelezhetőségét egyértelműen bizonyította az amerikai űrprogram.
A Hold elérését célzó Apollo-küldetések során például folyékony hidrogén alkalmazásával látták el az űrhajókat villamos energiával, ami alátámasztja a megoldás működőképességét.
Léteznek más alternatívák is, mint pl a metanol vagy az etanol.
Sőt, van egy olyan elképzelés is, miszerint az atomok erős kölcsönhatásának az energiáját használjuk fel ellenőrzött magfúzió útján.
Szóval, a hidrogén csak az egyik lehetséges út és még nem tudjuk, hogy mire fogunk váltani. Ám azt már tudjuk, hogy váltanunk kell. Minél gyorsabban.
Sokan gondolkodnak ezen a témán a “civilek” közül is. Itt egy ember, aki egyébként villamosmérnök…kísérletezik, próbálkozik és a tapasztalatait megosztja az érdeklődőkkel is.http://7521.hu/kornyezetvedelem_kaposmero.html
Most kezdjem elolrol? :)Nincs beleszolasunk! Ez a rovid velemenyem.
Igen, több tudós is egyetért az atommal kapcsolatban, de ez a lakosság körében elég nagy elutasítást vált ki és a radiokatív szemét tényleg lassan bomlik le…Mi is napelemes házban gondolkodunk, de kell majd kiegészítő hozzá, elvileg egyedül még nem megoldható.A hidrogén használata nekem szimpatikus, de ahogyan írtad, még nehezen kivitelezhető, ezen dolgoznak. Ami a legdrágább az a metanolos és etanolos megoldás, technikai szinten ettől, hanem is fényévekre, de pár évszázadra vagyunk, esetleg ha nagyon jófejek vagyunk, akkor pár évtizedre..Kíváncsi vagyok, valaki hozzászól-e még és megosztja-e velünk, hogy mit gondol…
Elöljáróban: Nem vagyok szakértő, de meglehetőst érdekel a téma.A leggyorsabb mégis csak a napenergia lenne, csak nem földfelszíni telepítésben kell gondolkodni, hanem geostacionárius pályán a föld körül, hogy ne legyen soha árnyékban. A vezeték nélküli energiatovábbítás már többé-kevésbé megoldott. Szerintem talán ennek a megvalósításához vagyunk a legközelebb.Sajnálatos módon jelenleg a hidrogén, oxigén fúzió energiatermeléstől elég messze járunk, lévén az a fránya víz magától csak nem akar atomokra bomlani, az aktuális eszközökkel meg több a befektetett energia, mint a megtermelt.A kedvencem az alkohol téma 🙂 Ennek se vagyok szakértője, de némi józan ésszel belegondolva elég egyértelmű marhaság a történet (legalábbis az marad, amíg a szemétből való alkoholgyártás meg nem valósul). Praktikusan az összes energiatermelő megoldás közül talán a legrosszabb, azért csak talán mert széndioxid egyensúly szempontjából esetleg a széndioxidot csak termelők előtt lehetne, ha csak azt vennénk figyelembe. Mindazonáltal az, hogy élelmiszer termelésre felhasználható hatalmas területeket használunk fel olyan növények termesztésére, amiből kvázi üzemanyag lesz, mert egyébként ezt drágábban lehet értékesíteni, kriminális. Az én szempontból ennél még a szénerőmű is jobb.Atom: az állítással szemben jelenleg a legolcsóbb energiatermelési mód. Meg lehet kérdezni a német kartársakat, hogy a hirtelen leállított atomerőművek milyen hatást gyakoroltak az árakra. A nukleáris hulladék kérdése mindazonáltal problémás. Ezzel együtt az atomsztorit se hajlandó senki érdemben a helyén kezelni. Nem vagyok nagy összeesküvés elmélet gyáros vagy rajongó, de itt azért bűzlik valami erősen: Kiáltsuk ki bármilyen rossznak az atomerőművet, de ez a fajta a legmegbízhatóbb a nem széndioxid termelők közt, minden egyes erőmű leállítása egy másik szén, gáz és vagy olaj tüzelésű erőmű munkába állítását eredményezi. Bár a Greenpeace küzd ellen a legerősebben a legnagyobb haszonélvezői mégsem ők, vagy mi vagyunk, hanem a fosszilis energiahordozó kitermelője és feldolgozója az ő erőművével.Hosszasan lehet még folytatni, de vitaindítónak valószínűleg ennyi is bőven megteszi.