Mindent a Napból

Ha csak a számokat nézzük, akkor egyszerű lenne megoldani a világ energiaéhségének a kérdését: a napból ugyanis 40 perc alatt annyi energia érkezik Földünkre, amely a világ népességének egy éves szükségletét minden további nélkül fedezi. Ezt az energiát persze hasznosíthatóvá is kell tenni valahogyan, ám a tudósok nem restek az alternatívák felvázolásában. Legutóbb például a new york-i Columbia Egyetem egyik professzora, a Star Solar nevű coloradoi cég vezetője valamint egy New York állambeli kutatócég igazgatója fogott össze, hogy egy megvalósíthatónak vélt tervet készítsen az Egyesült Államok vezetői számára.

A Nagy Napterv

Vasilis Fthenakis, Ken Zweibel és James Mason valóban nem aprózta el: elképzeléseik szerint alig több mint egy generáció múlva az Egyesült Államok nagy mértékben függetleníteni tudná magát a fosszilis energiahordozók importjától, és adottságai révén akár áramellátásának 70 százalékát is megújuló erőforrásokból biztosíthatná. Ehhez mindössze az ország déli részén, nagyjából 650 ezer négyzetkilométeren kellene felállítani napkollektorokat. Ekkora területre évente közel 5000 exajoul napenergia érkezik, ami 1, 3 terrawattórának felel meg. Ahhoz, hogy ezt a felfoghatatlan mennyiségű energiát előállítsák, a világ összes atomerőművének közel 500 évig kellene működnie – olvasható a Spektrum der Wissenschaft márciusi számában közétett tanulmányban.

Magyarán szólva elegendő lenne, ha az adott területre érkező napenergia alig 2, 5 százalékát sikerülne hasznosítani, és máris fedezni tudnák az Egyesült Államok villamosenergia-szükségletét. A tudósok célkitűzése szerint ebből 2050-re megvalósíthatónak tűnik az, hogy napenergiából nyerjék a villamosenergia-szükséglet 70 százalékát, és hogy az összes energiaszükséglet 35 százaléka ebből a megújuló erőforrásból származzék. Biomassza erőművek, szél- és geotermikus erőművek bevonásával pedig 2100-ra az ország energiaszükségletének 100 százaléka lenne fedezhető megújuló erőforrásból. Hogy ne tűnjön azonban teljesen irreálisnak tervük (főleg ez utóbbi elképzelés tekintetében), a kutatók rövidtávú részprojektekre bontották a tervet.

Gazdasági kalkulációk

Gazdasági számításaik szerint a kormánynak 2020-ig kellene jelentős mértékben (összesen mintegy 420 milliárd dollár értékben) támogatnia a napenergia-mező kialakítását, valamint az onnan származó áram megvételét. Ezen dátumot követően viszont már a napenergia-mezőből származó áram előállítási költsége versenyképes lenne a hagyományos energiahordozókból előállított áraméval, azaz a szubvenciók fokozatosan elvonhatóak lennének. Ráadásul a napenergia felhasználásának növelésével csökkenne az energiakiadások mértéke, így aztán a második fázis (2020-2050) végére könnyen megvalósulhat, hogy az ország áramszükségletének 70 százaléka napenergiából származzék.

Ezen túlmenően az ország energiafogyasztása összességében is csökkenne a napenergia-mező kiépítésével, mivel jelenleg az energiafelhasználás igen nagy hányadát arra fordítják, hogy kitermeljék a fosszilis energiaforrásokat. Mivel a hibridautók elterjedése is valószínűsíthető, így az előállított áram a számítások szerint elegendő lenne 344 millió autó üzemeltetéséhez is, ami sok egyéb tényező mellett az üvegházhatású gázok kibocsátását is csökkentené. Számításaik szerint az összes költség (420 milliárd dollár) éves részaránya azonban mégis kevesebb lenne, mint amennyit az Egyesült Államok kormánya jelenleg például agrártámogatásra költ, azaz az összeg előteremtése korántsem tűnik lehetetlennek.

Kicsi technológiai fejlesztés

Más kérdés, hogy kisebb technikai problémák azért még megoldásra várnak. Az egyik legfontosabb az előállított energia tárolása. A kutatóknak azonban erre vonatkozóan is van megoldási javaslatuk: az előállított energiát sűrített levegővé kell alakítani, ezt pedig föld alatti tárolóhelyeken, felhagyott bányákban, vagy pedig a föld alól kitermelt gáz helyébe pumpálva kellene tárolni. Ilyen jellegű úttörőprojektre is van már példa: a hollandiai Huntorf mellett 1978 óta, az Alabama állambeli McIntosh mellett pedig 1991 óta működik ezen az elven egy-egy erőmű. A kaliforniai Electric Power Research Institute (EPRI) kutatói szerint az Egyesült Államok területének közel háromnegyede alkalmas arra geológiailag, hogy sűrített levegőt tároljanak a föld alatt.

Egy másik megoldást jelentene, ha a napkollektorokból származó energiát egy vékony, folyadékot tartalmazó csőre irányítanák, amely viszont egy sóval telített tartályba vezetné a forró folyadékot. A ily módon felmelegített só aztán több órán keresztül tudja tárolni a meleget – igaz a kutatók is elismerik, hogy a technológián azért van még mit fejleszteni. Jelenleg ugyanis 7 óra a maximum tárolási idő, noha a folyamatos áramellátáshoz 16 órás tárolási időre lenne szükség. Ennek ellenére a kutatók optimisták, hiszen a technológiai fejlődés üteme nagy reményekre ad okot ezen a téren is.