Miből lesz itthon az áram?

Budapesti Szerkesztőség
Ha a globális felmelegedés legfőbb felelőseit keressük, hazánkban és a nagyvilágban is az elsők között találjuk a villamos áram termelését. De vajon hogyan és milyen körülmények között állítjuk elő Magyarországon azt, ami nélkül ma már létezni se tudnánk: az áramot.

Van egy kérdéskör, mely sokunkat foglalkoztat. Vannak, akik tevőlegesen részt vesznek az ügy előremozdításának érdekében, és vannak olyanok is, akikben szorongást vált ki a helyzet súlyossága. A klímaválságnak nem a küszöbén állunk, hanem már át is léptük azt: a 2024-es nyári meleg rekordokat döntött hazánkban. A globális felmelegedésért felelős üvegházhatású gázok kibocsátásának kb. 45%-a az energiatermelés területén zajlik. Az Európai Unió harmadik a CO2 kibocsátási “versenyben”, csak az USA, és első helyen Kína előzi meg. AZ EU-n belül Magyarország 2023-ban a középmezőnyben helyezkedett el e tekintetében. Ez számszerűen 43 millió tonna szén-dioxidot jelentett a tavalyi évben, ami a globális kibocsátás 0,12%-a, amely 20%-os csökkentést jelent 2000 óta. A 0,12% talán nem tűnik soknak, de az egy főre jutó szén-dioxid kibocsátásunk körülbelül megegyezik a globális átlaggal. Hazánk ilyen jellegű kibocsátásának 22%-áért az energetikai szektor a felelős, 35%-kal csak a közlekedés előzi meg az IEA (International Energy Agency) adatai alapján.

De vajon miképp állítjuk elő erőműveinkben ezt a hányadot, amivel hozzájárulunk ahhoz, hogy a saját, és a jövő generációinak életében veszélybe kerüljön az az életminőség, amit eddig magától értetődőnek vettünk itt, Európa kényelmében, illetve ahhoz, hogy akik eddig kiszolgáltatott helyzetben voltak, még inkább kiszolgáltatottabbá váljanak?

“A villamos-energia termelés céljából üzemeltetett gépegységeket és kiszolgáló berendezéseiket együttesen erőműveknek nevezzük”  energyhub

8 millió éves fűzfával töltöd a telefonod

Szénnel, azon belül is lignittel üzemel 1969 óta a Mátrai Erőmű Visontán, Heves megyében. Az MVM tulajdonában lévő erőműbe az alacsony fűtőértékkel rendelkező szenet a közeli, visontai és bükkábrányi bányában külszíni fejtéssel hozzák a felszínre. A lignit 5-8 millió évvel ezelőtt, a policén korban keletkezett az akkori szubtrópusi mocsári növényzetből (éger, fűz…), magas hamu és nedvességtartalom jellemzi.

A lignit a legfiatalabb szén, elnevezése a latin “lignum” szóból ered, ami fát jelent. KÉP: Pexels

 A bányászat után a szenet kisebb darabokra törik, majd szállítószalagon eljut az erőműbe. A kazánokban elégetik, és az így felszabaduló hőt arra használják, hogy vizet melegítsenek vele. A víz a hő hatására nagy nyomású gőzzé alakul, és a magas hőmérséklete révén nagy az energiája is. Ez az energia alakul át mozgási energiává, amikor a gőz a turbinán áthaladva kitágul, lehűl, és a turbina lapátjainak ütközve meghajtja azt. Ezzel egy forgó mozgás jön létre. 

Az erőművi turbinákban lévő lapátok száma több ezer is lehet. A turbina kezdeti szakaszán, ahol még nagy a gőz/gáz nyomása és hőmérséklete, rövidebbek a lapátok, majd kifelé haladva a forgatónyomaték állandó nagyságon tartása érdekében egyre hosszabbak. KÉP: Wikipédia

A turbina és a generátor közös tengelyen helyezkednek el, így az utolsó gépegységben a forgó mozgásból villamos áram jön létre. Ez a következőképpen zajlik: a generátor forgórésze (azért forog, mert forgatja a turbina) állandó mágneses mezőt, vagy elektromágneseket tartalmaz, amik forgás közben változó mágneses teret hoznak létre. A változó mágneses tér végül elektromos áramot indukál az állórész tekercseiben. Visontán naponta 20-25 ezer tonna lignitet égetnek el, amivel 950 MW teljesítményt érnek el, ezzel a magyar villamosenergia igény 8-10%-át fedezve. A Mátrai Erőmű hozzávetőlegesen 5 millió tonna szén-dioxidot bocsátott ki 2023-ban.

Földgázból áram

A többi jelentős fosszílis anyagokat égető erőművünk földgáz üzemű, ilyen a Dunamenti erőmű Százhalombattán, a Kispesti Erőmű, a Tisza II Erőmű Tiszaújvárosban, a Kelenföldi Erőmű és a Gönyűi Erőmű. Ezek közül a budapesti erőművek olyan jellegűek, hogy nem csak villamos áramot, de jelentős mennyiségű hőt is szolgáltatnak a helyi lakosság számára. A gázturbinás erőművek ugyanazon az elven működnek, mint a Mátrai erőmű, azzal a különbséggel, hogy itt forró gáz halad át vízgőz helyett a turbinán. Léteznek kombinált ciklusú erőművek is – ilyen a Gönyűi Erőmű – ahol a gázturbinából kilépő, még mindig forró gáz hőenergiáját arra használják fel, hogy vízgőzt állítsanak elő vele, amely vízgőz ez után szintén egy gőzturbinán halad át, meghajtva ezzel a generátort. Ezek a fajta erőművek akár 60% feletti hatásfokkal is működhetnek, szemben azokkal az gázerőművekkel, amelyek csak gázturbinát tartalmaznak – ezek hatásfoka jellemzően 35 – 40%.

A földgázt 97%-ban metán alkotja. A metán egy szénatomból és négy hidrogén atomból áll, melynek tökéletes égése során egy CO2 és és két H2O molekula képződik. KÉP: Pexels

Az MVM három új kombinált ciklusú gázerőmű létesítését tervezi: kettőt Tiszaújvárosban (egyenként 500 MW teljesítménnyel) és egyet Visontán (650 MW teljesítménnyel), amely a Mátrai Erőmű egy részét váltaná fel. Az ország elektromos áramának előállítása 20%-ban történik földgázzal, ezzel kb. 4,6 millió tonna szén-dioxidot bocsátottunk ki a légkörbe a tavalyi évben.

Van még új a Nap alatt!

Bár hazánkban jelentősek a nagy karbon lábnyomú erőművek, van azért példa szép számban a megújuló energiaforrások alkalmazására is. Magyarországon 37 szélerőmű üzemel, amelyek együttesen kb. 330 MW energiát termelnek, azonban a szélenergia hasznosítása egy ideje stagnál.

A napelemek elterjedése viszont az utóbbi években hatalmasat ugrott, dacára annak, hogy a háztartási méretű kiserőművek (pl. háztetőre szerelt napelemek) iránti érdeklődés a különböző szabályozások miatt elapadt. Azonban így is közel annyi villamos energiát állítunk elő fotovoltatikus úton, mint földgázzal. Napelempark található például Mezőcsáton (250 MW), Inárcson (132 MW) és Szolnokon (138 MW). A nap és a szélerőművek teljesen “zöld” energiát szolgáltatnak, tehát üzemük közben nem termelnek semmilyen hulladékot és üvegházhatású gázokat sem bocsátanak ki.

Magyarország legnagyobb villamosáram-termelője

Természetesen ha a magyar energiatermelésről beszélünk, nem mehetünk el úgy, hogy ne ejtettünk volna szót a Paksi Atomerőműről. Pakson négy nyomottvizes  VVER 440/213 típusú reaktorblokkban történik az urán-dioxid üzemanyag urán tartalmának hasítása. Ekkor az említett atommagokat neutronokkal bombázzák, aminek hatására több felé hasadnak, és ez a folyamat igen nagy hőfelszabadulással jár

1 kg urán teljes elhasadása során annyi energia keletkezik, mint 3000 tonna szén elégetésével. KÉP: Pexels

 Az atomerőművekben a reaktorok helyettesítik a fosszílis erőművekben megismert kazánokat. A hasadásból keletkező hővel ugyanis vízgőzt termelnek, ami pedig – szintén a fosszílis erőművekkel analóg módon – egy turbinába kerül, a turbina egy generátort hajt meg, és így jön létre az áram. A Paksi Atomerőmű radioaktív hulladéka betonbunkerekben kerül elhelyezésre Bátaapátiban. Tény tehát, hogy Pakson keletkezik szemét – nem is akármilyen – azonban a fissziós erőművek üvegházhatású gázt nem termelnek, így klímasemlegesek.

Összességében Magyarország jó irányba halad a 2050-re beígért karbonsemlegesség felé vezető úton. Ehhez igen fontos mérföldkő lesz Paks II üzembe helyezése, a Mátrai Erőmű lignit tüzelésének teljes beszüntetése és a megújulók további erősítése, valamint a hálózat stabilitásának fenntartása és a negatív energiaárak elkerülése végett egy szivattyús energiatározó építése.