Az első rész: A nukleáris energia és egyéb energiaforrások jövője Fukusima és más folyamatok tükrében

A szénhidrogének teszik ki jelenleg az emberiség által felhasznált energia nagyrészét, viszont a drágulásuk a jövőben is folyamatos lesz, és egyre inkább érezzük a pénztárcánkon. Ez nem azért következik be, mert kifogynak, hanem azért, mert a legolcsóbb forrásokat termeltük ki legelőször, és folyamatosan technikailag egyre bonyolultabb módon kell hozzáférni a további készletekhez. 2-3-szoros árért a szénhidrogének eddigi története folyamán mindig megtöbbszöröződött a kitermelhető mennyiség, emellett idővel az újabb típusú kitermelési eljárások ára is csökken, ahogyan nagy mértékben elkezdik alkalmazni őket egy olajársokk után. Ennek volt köszönhető, hogy a '70-es évek olajársokkjai következtében az Északi-tengeren, a Mexikói-öbölben és Alaszkában olyan mértékben elkezdett növekedni a termelés, hogy az a '80-as években az olajárak összeroppanásához vezetett.

Az alaszkai olajtermelés felfutása: amit korábban kitermelhetetlennek tartottak, azt az árak gazdaságossá tették:

Az alábbi képen pedig az olajár összeroppanása látható a '80-as években, ami annak a következménye volt, hogy a magas árak hatására olyan mértékben kezdtek felfejlődni az OPEC-en kívüli termelési kapacitások, hogy az OPEC eladásai a töredékére estek vissza, és néhány éven belül lenullázódtak volna, hogyha nem csökkentik radikálisan az árakat:

A következő képen pedig a mélyvízi (1 kilométernél mélyebb víz alatt található) olajtermelés felfejlődése látható, ami azért érdekes, mert a '90-es években kezdődött, amikor nagyon alacsony volt az olajár, így tisztán a technológia árának csökkenése révén vált megvalósíthatóvá, bár értelemszerűen a 2000-es években emelkedő árak lökést adtak a folyamatnak. Az ábra kiváló példája annak, hogy az egyes fosszilisforrások kitermelését rövid távon az áringadozás (amit legjobban a 2009-es törés mutat), hosszú távon a technológia fejlődése vezérli. A mélyvízi technológiában emellett nagy tartalékok is vannak még, mivel a világ magasabb valószínű tenger alatti olajlelőhelyeit nagyrészt még nem kutatták, főleg a Sarkvidéken, az Afrikai és Dél-Amerikai partok előtt:

Az alábbi ábrán pedig a mélység fejlődése látszik, ami nagyon felgyorsult az árak növekedésével (Ennek ellenére a mélyvízi olaj önmagában közel sem oldja meg a világ olajproblémáit, de jó példája a technika fejlődésében és az olajkutatásokban rejlő lehetőségeknek):

Ami hosszabb távon erőteljesen alakítja a világ olajkitermelését, az alább látható. A jelenleg hagyományosnak (bal kör) nevezett olajkitermelési módokkal tartalékoknak minősített olajmennyiség aránylik a főleg olajhomok formájában kötött nehézolajokhoz (jobb kör) a képen. Hiába fogy az olaj, 40 évvel ezelőtt 30 évre való, 10 éve 40 évre való, most pedig 50 évre való készlet van hátra. Jelenleg a világ készletei leginkább az olajhomok kitermelési technológiák elterjedésével növekednek, így Kanada és Venezuela az elmúlt 5 évben 15 évvel kitolta a világ olajkészleteit, és potenciáljuk ennek akár a 5-10 szerese is lehet a kitermelési technológia fejlődésével.

A nem hagyományos olajkészletek hatalmas mivolta ellenére azok nehézkes termelése miatt a jövőben az olajkínálat és az igények egyre nagyobb mértékben elválnak egymástól, így a jelentősége az alternatívák előretörésével fokozatosan csökkeni fog. Hiába magasak az árak, a termelés egyszerűen nem tud az igényekkel együtt fejlődni a műszaki nehézségek miatt, bár az olajkínálat nagyságrendje stabil maradhat.

Erre az egyik legjobb támpont a nemzetközi energiaügynökség előrejelzéseinek folyamatos csökkenése az adott időpontig megvalósuló termelést illetően, mivel a korábbi előrejelzésekben kb. megadtak egy számot, ami tetszett a fogyasztóknak, és kőkemény olajipari propaganda volt. Ezzel szemben 2025-30-ra a termelés akár 30%-kal is az igények alá kerülhet, egyszerűen a gyors ázsiai növekedés és a nehézségek miatt stagnáló termelés miatt.

Földgázból is vannak alternatív készetek, mint a mostanában rendkívül gyorsan terjedő palagáztermelés és a szénágyi metán, amik megtöbbszörözik a világ kitermelhető készleteit, sokan emiatt azt jósolják, hogy a földgáz lesz az évszázad első felének leggyorsabban bővülő energiahordozója, látván, hogy az amerikai nemhagyományos gáz-termelés milyen ütemben bővült, és hogy hogyan alakította az Észak-Amerikai földgázárakat.

A legtöbb ember által egyáltalán nem ismert tény, hogy Észak-Amerikában csökkenő import mellett az elmúlt 4 évben több mint 50%-ot esett a földgáz ára. Ez a nem hagyományos gáztermelés, elsősorban a palagáz- (shale-gas) termelés robbanásszerű elterjedésének köszönhető, ami a már hosszabb ideje fejlesztett homokkőgáz (thightgas-sands) és szénágyi metán (coalbed-methane) készletekkel együtt előzetes becslések szerint meg három-négyszerezték a bolygó gázkészleteit, ráadásul a korábbinál sokkal kedvezőbb földrajzi eloszlásban (az észak-amerikai gáztermelés megoszlása típúsonként. Látszik, hogy a palagáztermelés robbanásszerűen terjed a csökkenő árak ellenére):

Az alábbi képen értelmezhető, hogy a gázipari forradalom hogyan változtatta meg a készletek jelentette erőviszonyokat. A legnagyobb jelentőségű növekedés Észak-Amerikában és Ázsiában következett be. Az előbbi miatt a cseppfolyós földgázszállítmányok Afrikából és a Közel-Keletről átirányulhatnak Európába, fékezve az árakat, sőt már felmerült, hogy az USA exportáljon Európába. Az utóbbi révén pedig a világ legnagyobb palagázkészletével rendelkező Kínában épülhet ki nagy termelés, amivel az oroszok nem tudják majd bizonyos ár fölött elpasszolni a készleteiket oda. Ezek a tények így már önmagukban jelentősen javítják Európa alkupozícióját, nem beszélve a kontinens saját palagáz- és homokkőgázkészleteiről, ami akár Európa 40-50évi fogyasztására elegendők lehetnek, és a Gazprom rémálmait képezik mostanában

Ennek ellenére Európában várhatóan magasak maradnak a gázárak, mivel az európai palagázkészletek drágábban fúrhatók meg, és a cseppfolyós importtal vetekszik az áruk, bár az élesebb verseny az árak végtelenségig emelése ellen jótékony.

Sokan emiatt már elkezdtek álmodozni a földgázra való átállásról, viszont a fenti tények ugyan örvendetesek, de azért azért be kell látni, hogy hiába rendelkezik a bolygó akár 250-300 évre való technikailag kitermelhető gázkészlettel, a nem hagyományos gázforrások azért már elég magas árak mellett jönnek képbe, bár energiatartalomra vetítve még mindig töredék akkora áraknál, mint az olaj esetében. Emellett ha a következő 40 évben a földgáz termelése a bolygónak megtriplázódna, amennyire lehet, kielégítve a bolygó energiaigényeit, akkor utána megint ott tartanánk, hogy már csak 50 évre való gáz van, megint eljutnánk a kartellekhez és a növekvő árakhoz. Nem rossz, hogy van egy energiaforrás, amit hatékonyan fel lehet használni áramfejlesztésre, ipari folyamatokra vagy akár közlekedési üzemanyagként az olaj helyettesítésére és a következő 2-3 évtizedben tompíthatja az olajárak hatását, de arról már az energiafogyasztásunk mértéke miatt nem álmodozhatunk, hogy az emberiség nagyrésze ezzel fog menni, habár a következő évtizedekben nagyot nőhet a jelentősége.

A szénhidrogéneknél a fő kérdés az elterjedségük ellenére, hogy az árukat ki bírjuk-e a fizetni. Felhasználásuk sok területen nagyon praktikus, és egyelőre nehezen megkerülhető, viszont a jelenlegi szénhidrogénárak mellett már egyéb források is nagyon kezdenek képbe kerülni (csakúgy, mint a '70-es években az atomenergia), emellett a külső függés és az ár bizonytalansága legalább olyan súlyos probléma, mint az olajár vagy a földgázár nagyságrendje.

A másik fő fosszilis energiahordozó csoportot a szénféleségek alkotják. Ezeknek a hivatalos készletei és a gyakorlati limitációk között még lazábbak az összefüggések, mint a szénhidrogénféléknél.

Ugyanis jelenleg hivatalosan a világ teljes szénkészletének (nyersanyagbázis) kevesebb mint 5%-a termelhető ki gazdaságosan (tartalék), viszont ebben nincs benne az elmúlt évekbeni világpiaci árduplázódás hatása, mivel amíg tartósan nem marad magas az ár, és a 10 évvel ezelőtti árak melletti készletek is 120 évig tartanak, addig egyszerűen senki nem fogja számolgatni, hogy a jelenlegi árak mellett már mennyi gazdaságos. Márpedig gyaníthatóan a hivatalos számok többszöröse, ugyanis az '50-es években, amikor még a szén volt a fő energiahordozó, a gazdaságosan kitermelhető mennyiséget a jelenlegi nagyjából 3-szorosára becsülték, azóta a tartalékoknál csökkenésénél nagyságrenddel kevesebb szént termeltek ki, csak a szénhidrogének majd a nukleáris energia terjedése a mélybe lökte a szénárakat.

A másik fő tényező, ami csökkentette a széntartalékokat, az, hogy időközben a tartalék definíciója szigorúbbá vált: a tartalékká minősítés rendszere időközben több mint 10 lépcsőssé vált, a korábbi többszörösére nőve, ami az árak változása nélkül is rengeteg készletet kiszelektált (ez felezte meg a '90-es években az USA tartalékait). Ezek a szigorítások nem feltétlenül indokoltak, annak hogy a korábban kitermelhetőnek minősített készleteket majd valamikor kitermeljék, nincs feltétlenül akadálya, csak amíg a mostani készletszámok is óriásiak, addig ez senkit sem izgat.

Annak fényében még érdekesebb a tartalékok harmadolódása, hogy időközben a nyersanyagbázis a kétszeresére nőtt, ugyanis időközben találtak további szénkészleteket.

De nem a szénipar, hanem az olajipar! Ugyanis ilyen bőséges szénkészletek mellett nincs nagy ösztönzés további készletek után kutatásnak, és rengeteg készletről csak azért tudunk, mert olajkutatás közben észrevették, hogy szénben kotornak. Így a bolygó gyakorlatilag nincs szisztematikusan szén után átkutatva, aminek köszönhető, hogy a világ eddigi legnagyobb összefüggő szénmezőjét alig 3 éve találták meg Ausztráliában: a mező 400 kilométer hosszú, 100 kilométer széles ellipszis, és óvatosabb becslések szerint 1,5-ször annyi szenet tartalmaz, mint a bolygó jelenlegi hivatalos széntartaléka. Hogy ebből mennyi kitermelhető, az kérdéses, de ez mutatja, hogy igazából a bolygó még mindig nincs teljesen átkutatva. Amúgy olajkutatás közben találták meg, úgy, hogy észrevették, hogy lefúrnak valahol, szén, lefúrnak 50 kilométerrel odébb, szén, odébb mennek, megint szén.

A szén esetében emellett nagyon fontos, hogy a kitermelhető mennyiség megtöbbszöröződhet a földalatti szénelgázosítás (underground coal gasification) technológiájával, amellyel extrém gazdaságosan, a jelenlegi világpiaci olajárak akár hatodáért is lehet szintetikus üzemanyagokat előállítani (ucg-gtl (gas-to-liquids) eljárás). Szénből mind az elektromos áram-előállítás, mind a szintetikus üzemanyag és gázgyártás már töredék annyiba kerül, mint a szénhidrogénekből, és jóval alacsonyabb kezdeti tőkeköltséggel megvalósítható, mint a nukleáris energiánál. Így nem csoda, hogy a szénfelhasználás az elmúlt 10 évben közel olyan mértékben növekedett, mint a többi energiaforrás felhasználása együttvéve.

A képen az egyes energiaforrások használatának növekedése látható az elmúlt évtizedben:

Így a szénfelhasználás felfejlesztésével nem adódhatnak további problémák, főleg hogy a beszerzési útvonalak is diverzifikálhatók, a fő exportőrök pedig olyan országok, amik szabadkapitalisták (tehát bagóért eladják a készleteiket), és nem állnak kartellbe (Ausztrália, Dél-Afrika, Egyesült Államok, Oroszország). Lehet, hogy nem is lesz rájuk szükség a földalatti szénelgázosítás sikere miatt. Alább a 10 legnagyobb széntartalékkal rendelkező ország látható, amiről a magas diverzifikáltság eléggé látszik:

A szénben rejlő egyik legérdekesebb lehetőség a szintetikus üzemanyaggyártás. A jelenlegi világpiaci szén és olajárak mellett a kínai Shenhua szénipari vállalat képen látható üzeme nagyjából 1,5 év alatt behozta az árát, és ilyen időközönként most már ekkora extraprofitot ad. Nem csoda, hogy Kínában és az USA-ban is masszív CTL (coal-to-liquids) építési hullám van.

Szakértők szerint 2030-re a bolygó üzemanyagtermelésének jelentős hányadát adhatják az ilyen üzemek elsősorban kerozin, dízel és speciális üzemanyagok elállítására fókuszálva.

A képen a leendő amerikai CTL-üzemek látszanak:

A képen az látszik, hogy milyen gyorsan felfejleszthető a szén termelése megfelelő szervezéssel. A növekedést elsősorban Kínában érték el, ahol minden héten átadnak egy Paks kapacitású szénerőművet, ami évente közel akkora kapacitás, mint a német rendszer már 2003 óta.

A szénre tekintve így látszik, hogy olcsó,gyorsan felfejleszthető, diverzifikált az eloszlása, és a potenciális készletek a hivatalos számok sokszorosa is lehet az újabb eljárások révén.

A szénnél viszont meg kell gondolni a vele járó szennyezést, leginkább a kén, por és a sok helyen szintén annak tekintett CO2-ot, bár a ezek leválasztására irányuló technológiák nagyon nagy mértékben fejlődtek, az ami Kínában történik, annak a következménye, hogy semmilyen leválasztási technológiát sem alkalmaznak, és jelenleg a kibocsátásokat töredékére csökkentő technológiákat az szénerőművek versenyképességük lényeges romlása nélkül tudják beszerezni, csak Kínában és általában Ázsiában ezt is kispórolják.

Lent a részecske leválasztási eljárások fejlődése látható:

(Kuruc.info - olvasónktól)