-
1. ábra
|1|
-
2. ábra
|2|
-
3. ábra
|3|
-
4. ábra
|4|
-
5. ábra
|5|
-
6. ábra
|6|
-
7. ábra
|7|
-
8. ábra
|8|
-
9. ábra
|9|
-
10. ábra
|10|
-
11. ábra
|11|
-
12. ábra
|12|
-
13. ábra
|13|
-
14. ábra
|14|
-
15. ábra
|15|
-
16. ábra
|16|
-
17. ábra
|17|
-
18. ábra
|18|
-
19. ábra
|19|
-
20. ábra
|20|
-
21. ábra
|21|
-
22. ábra
|22|
-
23. ábra
|23|
-
24. ábra
|24|
-
25. ábra
|25|
-
Annimáció: A kőszéntermelés alakulása
|1|
-
Animáció: A kőolajtermelés alakulása
|2|
-
Animáció: A vasérctermelés alakulása
|3|
-
Animáció: A réztermelés alakulása
|4|
-
Animáció: Az aranytermelés alakulása
|5|
-
Animáció: Összesített rangsor
|6|
Kovács Ferenc
Meddig és mit bányásszunk?
I. Bevezetés
- |1|
Előadásomban a tények alapján levonható következtetésekért magam vállalom a "felelősséget", a jövőre vonatkozó megállapításokért úgyszintén.
Nézzük először, mit mondtak a kívülállók a bányászatról, illetve a bányákról.
A bányászatról elsőként az Ószövetségben olvashatunk. (Jób Könyve, 28. vers, 1-13.)
"Van hely, ahol ezüstöt találnak,
olyan hely is akad, ahol aranyat mosnak.
Föld mélyéről hozzák felszínre a vasat,
és a kövekből rezet olvasztanak.
Véget vet az ember (lenn) a sötétségnek,
ezután feltúrja utolsó zugáig
a szikla kőzetet - addig éjszaka borult rá.
Lámpás emberek kifúrják az aknát,
úgy csüngenek ottan, lábuk elfelejtve,
emberektől távol lebegnek (az űrben).
A kenyérgabona sarjadzik a földből,
noha lent alatt a tűzzel robbantanak.
Sziklatömbben van a zafír lelőhelye,
de még aranypor is található benne.
Olyan ösvény ez, hogy keselyű nem látja,
a héja szeme sem tudja kifürkészni.
A büszke vad sem veszi arra felé útját,
nem járt arra még soha oroszlán.
Az ember ráteszi kezét a kövekre,
egész alapjukig dúlja a hegyeket.
Áttöri a sziklát és tárnát nyit benne,
sok-sok drágaságot láthat ott a szeme.
Felkutatta már a folyóknak forrását,
és sok rejtett dolgot napvilágra hozott.
De hát a bölcsesség - ez vajon honnét van,
és az értelemnek hol a lelőhelye?
Odavivő utat nem ismer az ember,
élők országában nem lehet meglelni."
- |2|
Már az Újkorból, 1530-ből való az orvos Georgius Agricola igazsága:
"A bányászatot egyetlen társadalom sem tekinti közömbösen: érdemeit felnagyítva dicsőítik vagy érdemeit elhallgatva pocskondiázzák."
A bányászat, az energiatermelés, a környezetvédelem kérdéseit ugyancsak ellentmondásos módon minősítette a riói, kiotói Föld Csúcs, és a mai világ egyik bányászati "nagyhatalmában", Johannesburgban rendezett Föld Csúcs is 2002-ben. (A globális felmelegedés, illetve a szén-dioxid-kibocsátás problémakörére, mely e konferenciák témája volt, még visszatérek.)
Utolsó idézetként szabadjon Teller Ede szavait említeni:
"Nézetem szerint korunk legnagyobb veszélye a félelem. Különösen kétfajta félelemnek lehetnek szörnyű következményei: ha egymástól félünk, illetve ha a fejlődéstől félünk."
Jobban bízom a technikai fejlődés lehetőségeiben, mint a riói konferencián felvetett és vitatott megoldási kísérletekben - például az üzemanyagok és tüzelőanyagok megadóztatásában. Egy dologban biztos vagyok: mielőtt többet fizetünk, többet kell tudnunk.
Az emberi fizikai lét fenntartásához szükséges anyagok
- a légkörből (oxigén),
- a föld felszínéről (mezőgazdasági termelés) és
- a föld mélyéből/méhéből (hasznosítható ásványok)
származnak.
Mi is valójában a bányászat, ez az ősidők óta végzett tudatos emberi tevékenység?
A hasznosítható ásványi nyersanyagok: ércek, nemfémes ásványok, építőipari nyersanyagok, szén, kőolaj, földgáz és egyéb gázok, víz-hévíz stb.
- felkutatása (felderítése),
- feltárása,
- kitermelése,
- dúsítása-osztályozása,
- hasznosításra való előkészítése.
A Római Klub megalakulása nyomán vált szélesebb körben ismertté a fenntartható fejlődés fogalma. Témánk szempontjából a következőképpen lehetne megfogalmazni a kérdést: milyen kapcsolat van a hasznosítható ásványi nyersanyagok termelésének igénye és a fenntartható fejlődés között?
Hadd villantsak fel részletesebb kifejtés nélkül néhány témát, mely e kapcsolat összhangjával, illetve ellentmondásaival foglalkozik:
- a fenntartható fejlődés mint esély a bányászat fejlődése szempontjából;
- a fenntartható fejlődés mint kihívás a bányászat számára;
- a meg nem újuló erőforrások (energiatermelésben: szén, olaj, földgáz, urán) igénybevételének mértéke, az erőforrások "védelme";
- a megújuló erőforrások (általában a bányászattól függetlenek) igénybevételének várható lehetőségei;
- a természet védelme, rehabilitációja;
- az erőforrások védelme, a jövő generáció esélyei.
- |3|
Előadásom célja, hogy tudatosítsam a valóságnak megfelelő tényeket és összefüggéseket, valamint reálisan mutassam be a közvéleménynek a bányászatot, visszaszerezve a bizalmat és a hitelességet.
Szeretném hangsúlyozni, hogy az ásványi nyersanyagok kitermelése az emberek jólétének és életminőségének javát szolgálja; hogy ez a tevékenység összeegyeztethető a természet és a környezet hosszútávú védelmével; és hasznos a gazdaság és a környezet számára.
A bányászati tevékenység, az ásványi nyersanyagtermelés az emberi létszükségletek kielégítése kapcsán gazdasági, társadalmi, esetenként politikai jelentőséggel is bír. A bányászati termékek és a belőlük előállított energia, fémek, építőanyagok stb. az életszínvonal, a társadalmi jólét meghatározó feltételei. A világon e területen is meglevő igen jelentős különbségek társadalmi feszültségeket okoznak, országokon belüli és nemzetközi konfliktusokat váltanak ki.
A világon meglévő egyenlőtlenségek jellemzésére mutatom be a 3. ábrát.
- |4|
A fejlett országok 25 %-os népessége az élelmiszer 60 %-át éli föl, az anyagi javak és az energia több mint 90 %-át használja. A fejlődő - a nyersanyagok kitermelésében lényegesen nagyobb szerepet vivő - országok ezeken az arányokon nyilván változtatni kívánnak, a változtatás érdekében bevetett eszközök milyensége lehet csupán a kérdés.
Összefüggés mutatható ki a fajlagos energiafogyasztás és az életminőség index között is. (4. ábra)
A 2000. évben élő kereken 6 milliárd ember életminőség-indexe 60 MJ/fő/év átlagos energiafogyasztás mellett talán 0,5-0,6-os érték (az 1-es maximum mellett). Ha 2100-ban a 8 milliárd főt 200 MJ/fő/év fajlagos energiafogyasztással 0,8-as életminőségi indexre becsüljük, akkor a jelenlegi kereken 400 ExaJoule energiaigény 4-szeresére, 1600 EJ-ra növekszik.
A fő ásványi nyersanyagok (vasérc, réz, bauxit, kőszén és lignit, földgáz, kőolaj) utóbbi 50 évre vonatkozó termelési adatai rendre monoton növekedést mutatnak. Kérdés természetesen, hogy a jövőben milyen tendencia tartható.
A jelen időszak 10 éves kőolajtermelése kereken 40 Mrd tonna, ami 2060 körül már csak 20 Mrd t/10 év. A jövő évszázad (21. század) összegzett kőolajtermelési adata még így is kereken 250 Mrd tonna.
Az irodalomban különböző becslések találhatók. Az előbbi számítással szemben (2100-ban 1600 EJ energiaigény) egy másik prognózis már 2060-ra ad meg 1600 EJ-os energiaigényt.
II. A bányászat múltja
Az ásványi anyagok, kőzetek hasznosítása szinte egyidős a tudatos emberi tevékenységgel. A paleolitikumban az ember éles köveket választott harci szerszámként, "munkaeszközként". A neolitikumban már csiszolta, formázta ezeket az eszközöket. A bronzkorban már hasznosította a természetben található fémeket, az "ötvözetek" előállítása, a vaskorban a fém kiolvasztása már "kohászati", avagy más nyelven "anyagtudományi" tevékenység volt.
Az egyiptomi piramisok, a római hadiutak, a görög templomok a kőbányászat, a szállítási és építészeti tevékenység máig csodált alkotásai.
Az arany és ezüst bányászata, ércekből, torlatokból való kinyerése a középkorban (többek között Magyarországon) érte el relatív csúcsát.
A gőzgép feltalálása, majd a 19. század utolsó negyedében a villamos erőművek építése a szénbányászat, majd a hajózás és vasútépítés a vasércbányászat, illetve a kohósítás korszakát hozta el. Az ugrásszerű fejlődést a 17-18. század természettudományos eredményei is segítették.
A robbanómotorok alkalmazása a kőolajtermelés széleskörű fejlődését hozta, a földgáztermelés a vegyiparét. A rezet részben helyettesítő alumínium előállítása is új iparágat teremtett.
A 20. század elején a radioaktivitás, a maghasadás felfedezése új tudományokat hívott életre és új korszakot nyitott, a II. világháború alatt, illetve után következett be az áldást és átkot is hozó atomkor.
Az utóbbi évtizedekben az energiaigény növekedése, a primer energiafajták közötti technikai és gazdasági rivalizáció tanúi vagyunk. Napjainkban a környezeti hatások értékelése, a megújuló energiafajták hasznosítási lehetőségeinek keresése áll a viták kereszttüzében. Nagy kérdőjel természetesen a távoli jövő.
A bányászat múltjáról a Kárpát-medence, Magyarország területe kapcsán szólok bővebben.
Az 1950-51-ben a Veszprém megyei Lovas községben feltárt festékbányát az ősember 30-40 ezer évvel ezelőtt művelte, ez az emberiség egyik legősibb bányája. Ezt követően, 6-7 ezer éve, a neolitikumban kovafejtők működtek. A római korban Pannóniában (a mai Dunántúlon), Dáciában (Erdélyben) és Dalmáciában jelentős nemesfémbányászat volt. Erről sírfeliratok, emlékkövek és viasztáblák, a bányaművelésre jellemző kéziszerszámok, agyaglámpák, szállítóteknők tanúskodnak. Erdély területén Marosújváron, Tordán sóbányákat műveltek. A honfoglaló magyarok rabszolgákkal dolgoztattak bányáikban.
Az államalapítás után az erdők és a föld méhének kincsei királyi kézbe kerültek. A Garam vidéke, majd Gömör és Zólyom környéke, Körmöcbánya, Selmecbánya, Besztercebánya jeles arany- és ezüsttermelő központ lett.
A 16. század végére a rézbányászat is fellendült, a Thurzók és Fuggerek révén Magyarország világgazdasági jelentőségű termelésével a vezető európai bányászati országok közé került.
1627. február 8-án Weindl Gáspár a világon először a selmecbányai Felső-Bíber táróban használt bányászati célú robbantást. Mikoviny Sámuel a bányák energiaellátását szolgáló többlépcsős víztárolórendszert épített ki.
A 18. században a természettudományok és a technika fejlődése lehetővé tette a bányászat tudományos alapokra helyezését, a korábbi mesterségszerű művelés helyett. III. Károly 1735. június 22-i rendeletével Bányatisztképző Iskolát alapított Selmecen.
Hazánk első szénbányája 1759-ben a Sopron melletti Brennbergen kezdett termelni, az előfordulást Rieder János szegkovács fedezte fel 1753-ban. Az 1700-as évek végén már Vértessomlyón, Vasason, Nógrádverőcén, Sajókazán, Dorogon is termeltek szenet.
A 19. század közepétől a gőzgép alkalmazásával, a hajózás és a vasút megindulásával fellendült a szénbányászat, majd a kiegyezés után a vasércbányászat is jelentőssé vált (Szepes-Gömöri Érchegység, Krassó-Szörény vármegye). A villamosenergia-termelés, a kohászat, a gépgyártás kifejlődése újabb lökést adott a szénbányászatnak. Budapest nagyipari központtá válását az 1896-ban megindult tatabányai szénbányászat tette lehetővé.
- |5|
A lendületes ipari fejlődést az I. világháború, majd a trianoni tragédia törte meg, az ország ércbányászatának 98 %-a idegenbe került, a szénbányászat talpraállását is hátráltatta a 20-as évek végi gazdasági válság.
1926-ban Gánton vette kezdetét a hazai bauxitbányászat (Nyírád, Halimba, Iszkaszentgyörgy), Úrkúton és Eplényben megindult a mangánbányászat. Az 1930-as években ismét új bányászati ágazat, a kőolaj- és földgáztermelés jelent meg Zalában.
A II. világháború után a szénbányászat helyreállítása, fejlesztése volt kulcsfontosságú, 1949-re haladta meg a termelés a háborús évek 13 Mtonnás csúcstermelését. Az 1950-es évektől a recski, gyöngyösoroszi, rudabányai ércbányászat fejlődött ki. Az urántermelés 1957-ben a Mecsekben indult, és kereken 40 éven át stratégiai, majd energetikai szempontból kiemelt jelentőségű volt. A szénbányászat új irányát jelentette az 1957-ben megkezdett ecsédi külfejtés, majd a 70-es évek elején a visontai, a 90-es évektől a bükkábrányi üzem.
Az 1960-as évek szinte minden vonatkozásban a magyar bányászat "aranykora", fellendülése. A korszakot a következőkkel jellemezhetjük:
- 31 Mtonnás évi széntermelés;
- a bauxit és alumíniumipar "nemzeti iparág";
- jelentős érc és ásványbányászat;
- az alföldi (Hajdúszoboszló, Algyő) kőolaj és földgáz feltárásával jelentős és gazdaságos szénhidrogén-bányászat;
- korszerű kő-kavics-homoktermelés stb.
- |6|
Az 1960-as évektől napjainkig eltelt kereken négy évtizedet hektikus változás jellemezte. Alacsony gáz- és olajárak esetén a döntéshozók a szénhidrogénekre esküdtek, olaj-, ill. gáztüzelésű erőművek épültek. A kőolaj árrobbanása során a "széncsaták" időszaka következett, szombat-vasárnapi pótműszakokkal, kellő előkészítés nélküli rohammunkával. A világban, azon belül különösen Európában lejátszódó jelenségek magukkal rántották - általában lefelé - a magyar bányászatot is. Ki kell emelni azt, hogy az ellentmondásokkal terhelt időszakban Magyarországon nem volt üzemanyaghiány, illetve áramkorlátozás.
Nézzük röviden bányászatunk adatait számokban! (5. ábra)
A hazai bányászat közelmúltbeli, illetve jelen időszaki helyzetét néhány főbb termelési adattal jellemezzük. (6. ábra)
Öt év alatt az ásványi nyersanyagtermelés tömege hazánkban 26,2 %-os növekedést mutat, ez évi átlagban 5,2 %-os növekedésnek felel meg. (A szén- és szénhidrogén-termelés csökkenése miatt az értékarányok eltérően alakultak.)
A 2002. évi adatok szerint az építőipari ásványi nyersanyagtermelés, illetve tereprendezés térfogata 32,2 Mm3, kereken 60 Mt. A külfejtések meddőletakarítási munkája mintegy 70 Mt. A szén-, szénhidrogén-, érc-, ásványtermeléssel együtt a hazai bányászat 2002-ben kereken 150 Mt tömeget termelt ki, mozgatott meg.
III. A hazai bányászat, az ásványi nyersanyagtermelés jövőbeni lehetőségei
- |7|
A jövőbeli lehetőségek egyik alapvető feltétele az ásványi nyersanyagok megléte, másik pedig a kitermelés gazdaságossága. A földtani vagyon a potenciális lehetőséget, a kitermelhető vagyon a műszaki lehetőséget, az ipari vagyon a gazdaságos kitermelés lehetőségét jellemzi.
Ha az ásványi nyersanyagokkal kapcsolatban az "ellátottság", a "gazdagság" kerül szóba, esetenként még szakmai körökben is elhangzik a minősítés: Magyarország ásványi nyersanyagokban SZEGÉNY ország. Magam úgy ítélem meg, hogy ez a minősítés legfeljebb akkor használható, ha két kategóriában gondolkodunk: azaz hogy vannak egyfelől szegény országok, másfelől pedig gazdag országok. Árnyaltabb minősítés esetén semmiképpen sem igaz, hogy Magyarország szegény volna nyersanyagban. Sőt bizonyos hasznosítható ásványok - a lignit, a nemfémes ásványi nyersanyagok és az építőipari (szilikátipari) nyersanyagok - területén kimondottan sokféle és nagymennyiségű ásványi nyersanyaggal rendelkezünk.
Szabadjon bemutatni tényleges számadatokat! (7. ábra)
A mecseki feketekőszén földtani vagyon 1600 Mt, az ún. barnakőszén (kréta, eocén, oligocén) 3200 Mt, az ország lignitvagyona 6 milliárd tonna. Tény ugyanakkor, hogy az első két kategóriában a geológiai-földtani körülmények nem kedvezőek, a telep- és tektonikai adottságok, a viszonylag nagy művelési mélység, a lágy mellékkőzetek és a természeti veszélyek kérdésessé teszik a kitermelés gazdaságosságát.
Sokkal kedvezőbb a helyzet a lignitelőfordulások esetében, ahol európai viszonylatban is jelentős a készlet, a kitermelés gazdaságossága nemzetközi szinten is kedvező, a villamosenergia-termelés területén hazai vonatkozásban bármely más energiahordozóval is versenyképes lehetőséget biztosít. A hazai lignit a jövőben a földgáz mellett a vegyiparnak is alapvető forrása lehet.
A kőolaj- és földgázkészlet évtizedes távlatban is számottevő és gazdaságos forrás. A kitermelés gazdaságossága jelentősen kedvezőbb az import beszerzéseknél. (A hazai gáztermelés fedezi az importgáz dotációigényét.)
A magyarországi ércvagyon, illetve érctermelés ezeréves hagyományait a trianoni döntés majdhogynem teljesen felszámolta, bizonyos ércfajtákból (pl. réz és bauxit) azonban számottevő készlettel rendelkezünk, változó mértékben kérdéses azonban a kitermelés gazdaságossága. A rézérc kitermelése alapvetően új technológiával (földalatti kilúgzás) a jövőben nem kizárt.
A nemfémes ásványok vonatkozásában hazánk kifejezetten gazdag, mind az ásványféleségek, mind pedig az előfordulások számát illetően. Jelenleg 64 féle ásvány több mint 2000 előfordulása ismert, igen jelentős földtani és gazdaságosan kitermelhető ásványvagyonnal (8-10 milliárd tonna). A nemfémes ásványokból előállítható termékek száma szinte korlátlan.
Az építőipari nyersanyagok (kő, kavics, homok stb.) esetében készletekről szólni aligha érdemes. Az előfordulások száma és az ásványvagyon tömege aligha jelenthet termelési korlátot, legfeljebb egyes helyeken a környezeti megfontolás léphet közbe. (Az építőipari márványt a kemény mészkő pótolhatja.)
Hogy ez az ásványvagyon meddig és mire elegendő, azt döntő módon a gazdasági (világgazdasági) mutatók határozzák meg. A lignit, a kőolaj és földgáz, valamint a nemfémes ásványok és építőipari nyersanyagok kitermelésének gazdaságossága a világpiaci árakkal mérve is határozottan versenyképes, a mélyműveléses szén- és ércbányászat - a többi európai országhoz hasonlóan - aligha kap a jövőben számottevő szerepet.
Ezen összefüggések alapján talán szokatlan, de nemzetközi összehasonlításban teljesen megalapozott a következtetés: Magyarország az ásványi nyersanyagok előfordulása vonatkozásában KÖZEPESEN ellátott ország.
IV. A világ bányászati iparágának termelési adatai, a változás jellemzői
A világ ásványi nyersanyagkészleteit mutatja a következő táblázat (1. táblázat) :
Ásványfajta | Év |
Szén |
84 |
Bauxit |
81 |
Vas |
65 |
Földgáz |
41 |
Kőolaj |
31 |
Nikkel |
30 |
Ón |
28 |
Réz |
22 |
Cink |
20 |
Ólom |
17 |
Ezüst |
15 |
Több vonatkozásban csak becsült adatok állnak rendelkezésre. Egyes területeken a földtani megkutatottság még korántsem tekinthető "teljesnek", ilyen például Afrika, Dél-Amerika, Kína, India, Indonézia, illetve a tengerek alatti ásványkincsek. Más vonatkozásban viszont az adatok nem publikusak, ez jellemzi például a volt Szovjetuniót, Kínát, egyes arab országokat, korábban az uránércek, hasadóanyagok készleteit.
Ezért néhány főbb ásványféleség esetén azt mutatom be, hogy a világstatisztika szerint a jelenlegi kitermelhető készletek évi 2 %-os termelésnövekedés mellett hány évre biztosítanak ellátottságot. A táblázat adatai szerint egy-két nemzedék ellátottsága is biztosított, ha egyáltalán megmarad az igény az adott ásványféleségre.
A táblázat adatainál fontosabb azonban az a több évtizedes (évszázados) tapasztalat, hogy általában a földtani kutatás (aminek módszerei is jelentősen fejlődnek) minimálisan annyi készletet tár fel, mint amennyit a bányászat kitermel. Nem is beszélve az új, "szűz" területek megkutatásáról (pl. hazánkban ötven évvel ezelőtt nem volt megkutatva a 6 milliárd tonna lignit).
Az alapvető kérdés nem az, hogy az ásványvagyon, illetve az egyes ásványféleség-készletek mekkorák, meddig elegendőek, hanem az, hogy a felhasználás mikor, hol, milyen igényt támaszt, és az adott igény honnan és milyen gazdaságossággal elégíthető ki (pl. a dél-afrikai szén a francia, holland, német kikötőkben fele-harmadannyiba kerül, mint az adott országban felmerülő (felmerült) termelési költség).
Világtendenciák az ásványi nyersanyagtermelésben
- |8|
Az ásványi nyersanyagtermelésben és a bányászati tevékenységben bekövetkezett változásokat az utóbbi 30 év adatainak elemzése alapján vizsgálom. Öt olyan terméket választottam, amelyek egyrészt alapvető energetikai nyersanyagok: a kőszén és a kőolaj; az alapvető szerkezeti és villamosipari anyagok, s egyben vezető kohászati termékek, a vas és a réz; valamint az alapvető ékszeralapanyag, az arany (8. ábra).
A táblázat az 1970-es és a 2000. évi termelési adatokat mutatja, a 30 év alatti változás, növekedés százalékát, ami az öt termék átlagában 173 %, az évi növekedés 2,4 %.
A kőszéntermelés "országsorrendjének" 1970. és 2000. évi adatait szemlélteti az animáció.
Annimáció: A kőszéntermelés alakulása |1}|
A sorrend 30 év alatt jelentősen "átrendeződött", 400-600 %-os termelési növekedéssel nagy győztesek vannak, a 20. század első felében még elöl álló nyugat-európai országok a nagy vesztesek.
A kőolajtermelés adatait bemutató animáción jelentős változásokat láthatunk.
Animáció: A kőolajtermelés alakulása |2}|
Néhány ország őrzi vezető pozícióját (USA, Szaud-Arábia, Oroszország, Irán), a termelésüket megsokszorozó országok (Mexikó, Kína, Norvégia, Anglia) a nagy győztesek, a háborúval és politikai-társadalmi feszültségekkel sújtott országok a nagy vesztesek.
Norvégia és Anglia példája - ahol a százmilliós termelések kizárólag a tenger alatti telepek műveléséből származnak - azt mutatja, hogy a geológiai kutatás és a kitermelés technikai fejlődése olyan lehetőségeket teremt, amire még néhány évtizede gondolni sem mertünk. Az eset jól példázza azt is, hogy minden kor megtalálja saját problémáinak megoldását.
A vasérc termelési adatai az elmúlt 30 évben ugyancsak jelentősen változtak. (Lásd az animációt!)
Animáció: A vasérctermelés alakulása |3}|
A politikai szembenállás, a hidegháború éveiben elsősorban saját forrásokra támaszkodó "világelsők", a Szovjetunió és az Amerikai Egyesült Államok már "csak" vásárolja a nyersvasat; Ukrajna és Oroszország együttes termelése gyakorlatilag kiadja a Szovjetunió termelését. A nagy győztes Brazília, de Kína, India is jelentős termelést mutat fel. A nagy vesztesek most is a nyugat-európai országok, Svédország és Franciaország eltűnt a világranglista éléről.
A réz stratégiai szerepe csökkent, a nagy győztesek Chile, Indonézia, Ausztrália, Kína, Mexikó, Lengyelország. (Lásd az animációt!) A nagy vesztesek a belső háborúkkal küszködő országok, ahonnan elmenekül a "gyarmati" tőke.
Animáció: A réztermelés alakulása |4}|
A fentiek után már nem is nagyon meglepő, hogy az aranytermelésben a világranglistán európai országként csak Oroszország szerepel, ugrásszerű fejlődést Ausztrália, Kína, Indonézia, Peru mutat. (Lásd az animációt!)
Animáció: Az aranytermelés alakulása |5}|
A termékenkénti összehasonlításnál talán többet mutat az öt termék összevont rangsora alapján készített animáció.
Animáció: Összesített rangsor |6}|
Az ábrán 15 országot rangsoroltam a termékenkénti sorrend (1-10 helyezés) alapján. Az abszolút maximum 50 pont volna (5 első helyezés). 1970-ben az USA és a Szovjetunió volt 46 pontos. A 2000 évi rangsor, illetve a 30 év alatt elért többlet (pozitív) helyezési pontok jól mutatják a változás jellegét, nagyságát. Az abszolút "kiugrást" Kína, Ausztrália, Indonézia érte el. Európából csupán Lengyelország és Ukrajna szerénykedik a sorban (Oroszország nincs pontozva).
A világ után nézzük a magyarországi ásványok szereplését a világranglistán (2. táblázat):
Nyersanyag | Helyezés | Mennyiség |
Gallium |
3 |
3t |
Perlit |
4 |
148 500 t |
Bauxit |
14 |
460 000 t |
Lignit |
16 |
14*106 t |
Mangán |
19 |
8700 t |
Bentonit |
24 |
26 700 t |
Földpát |
26 |
46 000 t |
Kőszén |
34 |
877*103 t |
Alumínium |
35 |
40 700 t |
Talk |
35 |
1400 t |
Gipsz |
38 |
185000 t |
Kaolin |
42 |
9500 t |
Földgáz |
47 |
3,9*109 m3 |
Kőolaj |
61 |
1,24*106m3 |
A világsorrend első tíz helyén a gallium és a perlit szerepel. A második tízben a bauxit, a lignit és a mangán. A szokásos, általános statisztikában - a különböző termékek termelési adatait más-más részletességgel közlik a statisztikák - 14 ásványi termékünk szerepel, a 61. helyen a kőolaj, éppen megelőzve a világhírű magyar labdarúgó válogatott világranglistán elfoglalt helyét.
V. A villamosenergia-termelés alakulása, a primer nyersanyagok aránya a termelésben
- |9|
Az emberiség nyersanyaggal, illetve energiával való ellátásánál kiemelt szerepe van a villamosenergiának. Előnyeit nem részletezve azt biztosan mondhatjuk, hogy nélküle az emberiség, a modern ember ma már nem létezhetne.
Két világhatalom és két kis ország villamosenergia-termelésének adatait mutatja a 9. ábra.
A 30 éves fejlődés lényegében hasonló képet mutat, a Japán ipar fejlődése az utóbbi évtizedekben kiugró villamosenergia-felhasználást igényelt: harminc év alatt kétszeresére nőtt a villamosenergia-termelés.
A statisztikák be szokták mutatni a villamosenergia-termelés eloszlását primer energiahordozó-fajtánként is (10. ábra).
- |10|
Az OECD országok primer nyersanyagfajták szerinti megoszlása bizonyos körök számára talán meglepő, bizonyos illúziókat cáfol, más állításokat viszont erősít. A természeti adottságok alapvetően talán csak a vízenergia felhasználását determinálják - az eséssel és vízhozammal rendelkező vízfolyásokhoz kötött és nem szállítható -, más energiafajták szállíthatók, illetve hasznosításuk nagyrészt emberi, gazdasági, politikai döntés kérdése.
Hogy kinek mi a meglepő, kinek mi a kívánatos, ki mit favorizál, és ki mit tekint nemkívánatosnak, napjainkban gyakran igen szubjektív, illetve elfogult megítélés kérdése. Jó lenne természetesen, ha a széles nyilvánosságot kihasználó megnyilatkozások természettudományi-gazdaságossági-ökológiai realitásokon alapulnának.
A táblázat két számadata, gondolom, szemléletesen mutatja, hogy a világon melyik az a két primer energiafajta, mely a villamosenergia-termelésben meghatározó.
- |11|
A villamosenergia-termelésben az atomenergia aránya 23 %, két országban haladja meg az 50 %-ot, és Franciaországban alapvetően meghatározó: 77 %-os. (11. ábra)
Az utóbbi arány nyilván összefügg azzal, hogy Franciaország a NATO keretén belül is nagyrészt önálló katonai politikát vitt, önálló atom-ütőerőt teremtett meg, saját nukleáris iparral rendelkezik.
Talán meglepő Szlovákia és Magyarország "helyezése", nemkülönben az abszolút demokratikus hatalomnak tekintett Svédország és Svájc pozíciója.
Nem érdektelen azon országok sora, ahol nincs működő atomerőmű.
A vízierőművek jelentősége 4-5 országban determináló, további 3-4 országban is jelentős. A természeti adottságok szerepe - mint már említettem - ezen a területen alapvetően meghatározó (12. ábra).
A megújuló források aránya átlagosan 0,3 % , Dánia kivételével szerepük abszolút mértékben jelentéktelen (13. ábra).
Az utóbbi években társadalmi mozgalmak célpontjává vált a meg nem újuló erőforrások, a fosszilis energiahordozók - különösen a szén - szerepe. (A heves kirohanások, melyek szerint a CO2 fokozza az üvegházhatást, globális felmelegedést eredményez, elsősorban a szén ellen irányulnak, pedig a szénhidrogének elégetése során is CO2 képződik, és kisebb mértékben CO is.)
A 14. ábrán látható táblázat adatai szerint az OECD országok kétharmadában a fosszilis energiahordozók szerepe meghatározó a villamosenergia-termelésben.
Külön érdekes az a táblázat, mely a bányászati nyersanyagok (szén, olaj, gáz, uránérc) arányát mutatja a villamosenergia-termelésben (15. ábra).
- |15|
Az OECD országokban ezek aránya átlagosan 83 %, a 30-ból 22 országban ezek adják a villamosenergia-termelés döntő részét, több mint 50 %-át. A bányászati termékek 83,39 %-os aránya mellett a megújuló források 0,3 %-a kereken 280-ad rész.
Ez tehát a mai vagy a tegnapi (2000. évi) helyzet. A kérdés természetesen az, hogy mit hoz a holnap, és ez nem is könnyű kérdés.
Álljon itt egy kínai mondás: A jóslás nagyon kockázatos dolog, különösen, ha a jövőre vonatkozik!
A jövő kérdései a következők:
- Meddig tartanak készleteink?
- Milyen műszaki-technikai fejlesztések várhatók?
- Valójában milyen környezeti hatások jelentkeznek?
- Hosszabb távon milyen energiahordozók lesznek a meghatározók?
Az ásványi nyersanyagokkal való ellátottság jellemzésére azt adom meg, hogy az eddig megkutatott készletek - az 1999. évi termelés évi 2 %-al való növekedése mellett - hány évig fedezik az igényeket. (Lásd az 1. táblázatot!) A fő energiahordozók (szén, kőolaj, földgáz) 30-40-80 éves készletei azt igazolják, hogy az ellátottság hosszú távra is biztosított. Nem indokolt tehát az a félelem, hogy belátható időn belül kimerülnek ezek az energiahordozók.
Ismét szeretném hangsúlyozni, hogy a földtani kutatás módszereinek fejlődése, az új területek megkutatása az utóbbi évtizedekben a termelési mennyiségeket meghaladó készleteket produkált. Úgy gondolom, hogy az ésszerű takarékosságon túlmenő "spórolás" egyáltalán nem indokolt, mivel a tapasztalat azt mutatja, hogy az emberiség minden időben megoldást talált az aktuális gondokra. Más kérdés természetesen, hogy akkor miért fáznak és éheznek a világon - horribile dictu a gazdag országokban és hazánkban is jelentős számban - embermilliók!
VI. A jövő fejlődési lehetőségei
- |16|
Az utóbbi évszázadokban a természettudomány és a technika fejlődése többször is ámulatba ejtette az emberiséget, különböző adatokat ismerünk arról, hogy hogyan csökken az ismeretek megduplázódásának időtartama. Olyan nézetek is napvilágot látnak, miszerint az emberiség többet is feltalált, mint amit "kellett volna": gondoljunk csak a bizonyos kérdések kapcsán - például az atomerőművek esetében - ismételten megjelenő hisztériára.
A technikai fejlődés lehetőségeire, várható eredményeire most egyetlen példát szeretnék említeni. A 16. ábra a szénerőművek termikus hatásfokának adatait mutatja; az oroszországi, a kínai, a német és a jelenlegi világátlagot, továbbá a 2030-ra elvárt átlagot.
A szénerőművek hatásfokának növelése céljából jelenleg német-amerikai kooperációban folynak kutatások 1 milliárd USD költségvetéssel. A vizsgálatok a szén zárt térben történő elgázosításával kapcsolatosak, és arra irányulnak, hogy nagy nyomás és magas hőmérséklet mellett (1300-1500 oC) váljék lehetővé a gázturbinás villamosenergia-termelés.
A kutatások fő célja az, hogy a jelenlegi 32-35 %-os átlagos termikus hatásfokkal szemben 46-60 %-os hatásfok legyen elérhető. Másrészt célkitűzés az is, hogy a keletkező CO2-ot földalatti üregekbe nyomják vissza.
A primer energiahordozók jövőbeli arányainak alakulását/kialakítását jelentős mértékben meghatározza az is, hogy az egyes energiahordozó-féleségek milyen módon, illetve milyen mértékben szállíthatók vagy tárolhatók. Ezek a tulajdonságok a gyakorlati hasznosítás szempontjából döntő tényezők.
A technikai fejlődés elvi lehetőségei között mindenképpen említeni kell a fúziós energiát, a szabályozott termonukleáris fúzióval történő villamosenergia-termelést. Az eljárás lényege - a maghasadáson alapuló atomenergia-termeléssel ellentétben - az, hogy könnyű atommagokat (hidrogén izotópok, deutérium, trícium) olvasztanak össze plazmaállapotban, s e folyamat során energia szabadul fel. A plazmaállapot hőmérséklet- és nyomásparaméterei ma még nem állíthatók elő. A tízmilliárd eurós kísérleti program (ITER tokamak kísérleti reaktor) a tervek szerint 2005-ben indul, a fizikusok szerint a magfúziós erőmű 2050 környékén termelhet energiát. Ez tehát a nagyon távoli jövő lehetősége. (A. Alekszandrov, a SZUTA alelnöke az 1980-as évek közepén még úgy vélte, hogy van rá remény, hogy a fúziós energiatermelés 2020-ig megvalósul.)
Az ásványi nyersanyagtermelés új lehetőségei
A klasszikus bányászati technológiák mellett a környezeti rehabilitációs célt is szolgáló eljárások is alkalmasak gazdaságos kitermelésre.
A szénbányászati meddőhányók feldolgozása évtizedek óta magyar szabadalom (HALDEX) alapján történik. A meddőhányók anyagának komplex hasznosítása valósul meg:
- a kinyerhető szén mennyisége 10-15 %
a meddő anyagából ipari nyersanyagként hasznosítható anyagok: - cementgyári (agyag, márga) ~ 10 %
- téglagyári agyag ~ 6 %
- betonadalék ~ 3 %
- bányabeli tömedékanyag ~ 70 %
Az eljárás során a környezeti rehabilitáció csaknem teljes.
A vasércbányászati meddőhányókból a vasérc hordozókőzetétől függően (karbonátos, oxidos) agyag, homok (kvarc), homokkő, mészkő (kalcit), barit stb. ásványok választhatók el.
A vaskohászati salakhányókból általában 10 % vasanyag nyerhető ki.
VII. Az üvegházhatás és a globális felmelegedés
A társadalom érzékenysége az utóbbi időben mind a természeti jelenségek, mind pedig a politika és gazdaság kérdéseiben fokozódott. A hírközlés fejlődésével ma már a világ minden tájáról és csaknem azonnal információ érkezik; egyes események, különösen a szenzációk felnagyítása, túlértékelése sem ritka dolog.
A globális felmelegedés, az üvegháztartás nemzetközi konferenciák témája, 2003 nyarán napi hírek foglalkoztak a kérdéssel. A világméretű híráramlás eredményeként napjainkban olyan jelenségekről is tudomást szerzünk, amelyek korábbi évtizedekben, évszázadokban csak az érintettek körében voltak ismertek. A természeti katasztrófák, a földrengések, hurrikánok vagy az országokat-földrészeket sújtó aszályok és árvizek napi hírként szerepelnek. E tanulmány írásának idején hazánkban és Nyugat-Európa több országában rendkívül tartós a hőség, Kínában hatalmas árvíz pusztít.
Olyan időjárás természetesen aligha volt és biztosan nem is lesz, mely minden ország és ember tetszését megnyerné. A nyaralónak hosszú forró nyár, a síelőnek hosszú havas hideg tél kellene, a mezőgazdáknak májusi eső és a gabona érésének időszakában meleg, a kapások számára megint csak eső. Az egyik gazdának az egyik héten, a másiknak a másikon. Ezt a rendet a természet ezidáig még nem tanulta meg, erre talán még az "égiek" hatalma sem elegendő.
A rendkívüli jelenségek magyarázatát több okban kell keresnünk, egyesek hajlamosak szubjektív szempontoktól sem mentesen bizonyos hatásokat túlértékelni. Talán elvárható lenne, hogy a természeti jelenségek, folyamatok értékelésénél, okainak felderítésénél a természeti törvények (a természettudomány), a racionalitás, a realitás, illetve a műszaki-gazdasági lehetőségek adnák a vezérlő elvet, nem pedig az illúziók, az álmok, bizonyos felszínes megfontolások, a szenzációhajhászás. Az aktuális kérdések kapcsán azt mindenképpen rögzíteni kell a földtörténet eseményeit ismerve, hogy a 2002/2003 telén tapasztalt hosszú hideg időszak még nem jelenti újabb jégkorszak kezdetét, 2003 nyarának hőmérsékleti csúcsokat megdöntő aszályos hónapjai pedig nem jelentenek globális felmelegedést.
A globális felmelegedés kérdésével kapcsolatban hallhatunk olyan megnyilatkozásokat, melyek a Föld átlagos hőmérsékletének növekedéséért elsősorban a fosszilis energiahordozók (szén, kőolaj, földgáz) felhasználása, elégetése során keletkező szén-dioxidot (CO2)teszik felelőssé. Ebből kiindulva az olaj- és széntüzelés visszaszorítását, a kőolaj-kitermelés fékezését javasolják. Az előadás későbbi részében visszatérünk arra, hogy az utóbbi évszázad 0,4-0,6°C-os globális hőmérsékletemelkedése a földtörténeti változások mércéjével mérve rendkívüli jelenségnek számít-e, továbbá szólunk a hőmérsékletváltozás vélelmezett okairól.
A következőkben a földtörténet során jelentkezett globális hőmérsékletváltozásokkal foglalkozunk. Majd bemutatok néhány mértékadó, természettudományi alapokon álló magyarázatot; megismerkedünk a Földre érkező napsugárzás mértékét meghatározó alapvető tényezőkkel, a szén-dioxid (CO2) kibocsátás forrásaival és nyelőivel; valamint elemezzük a meteorológiai mérések során regisztrált globális hőmérsékletváltozások és a fosszilis tüzelőanyag (szén, olaj, gáz) -felhasználás kapcsolatát.
Jégkorszakok a földtörténet során
Az őséghajlattan (paleoclimatic) több tétele is bizonyítja, hogy a Föld éghajlata folyamatosan változott. A kutatások alapján valószínű, hogy a Föld történetének nagy részében a Föld átlagos (globális) hőmérséklete 8-15°C-kal magasabb volt, mint napjainkban. Voltak természetesen olyan időszakok is, amikor viszont a mostaninál lényegesen hidegebb periódusok jelentkeztek. Az utóbbi időszakokban - az alpesi és a kontinentális eljegesedés idején is - az eljegesedés nemcsak a magasabb (északi és déli) és a középső, hanem olykor az alsó szélességi körökre is kiterjedt. A Föld 4,55 milliárd évének utolsó egy milliárd évében a nagyobb jégkorszakok Kr. e. 925, 800, 680, 450, 330 és 2 millió évvel kezdődtek. A legerősebb/legnagyobb jégkorszak Kr. e. 800 millió évvel kezdődött, amikor is a jég vonala 5 foknál közelebb került az Egyenlítőhöz.
Az utolsó nagy jégkorszak körülbelül Kr.e. 2 millió évvel kezdődött, amikor hosszú időn keresztül jég borította Észak-Amerika, Európa és Ázsia nagy részét. Az eljegesedés mértéke változó volt, az interglaciális időszakokban a jég visszahúzódott, a glaciális szakaszban újra dél felé terjeszkedett. A pleisztocén tetőfokán az átlagos globális hőmérséklet 4-5 oC-kal volt alacsonyabb, mint ma. Az utolsó jégkorszak vége körülbelül Kr.e. 14 ezer évvel kezdődött - ezt nevezzük holocén kornak.
A nagy jégkorszakok között természetesen nagy felmelegedések (14-15oC) voltak.
A földtörténet mögöttünk levő 850 ezer éve során jelentkezett főbb lehűlési, illetve felmelegedési ciklusokat mutatja a 17. ábra. Tízezer éves átlagokban 4-5 oC hőmérsékletingadozás jelentkezett.
A 18. ábra már az "emberi" kor hőmérsékletváltozásait mutatja az északi féltekén.
Az utolsó jégkorszak vége Kr.e. kb. 14 000 évvel kezdődött, az előbbi ábrán bemutatott időszakban már "csak" kereken 1°C-os felmelegedést és lehűlést valószínűsít a tudomány. Erre az időszakra már "emberi" megfigyelések is szolgáltatnak adatokat. Kr.e. 3000-2200 között a Szaharában nedves, hidegebb éghajlat volt, nomád pásztorkodás folyt, majd Kr.e. 2200-2000 között jelentős melegedés, elsivatagosodás történt. Kr.e. 2500-2200 között Észak-Amerika szubpoláris részén enyhe nyarak voltak (állattenyésztés), Kr.e. 2000-1300 között ugyanott hideg nyarak (jegesedés) következtek, eltűnik az ember és az állattartás, Kr.e. 1300-700 között pedig ismét enyhe nyarak (melegedés) jöttek, ekkor jelent meg a II. független kultúra. Kr.u. a 15/16-18/19. század között Ny-Európában és a világ más részein jelentős lehűlés, kis "jégkorszak" jelentkezett.
Ezt az utóbbi megfigyelést erősítik a 19. ábra adatai is, melyek szerint Kelet-Európában a 15-19. században "számottevő", 0,3-0,9°C-os lehűlés, hideg időszak volt.
Az eddig bemutatott 20. század előtti globális hőmérséklet-, illetve klímaváltozások aligha hozhatók kapcsolatba az emberi (ipari) tevékenységgel, különösen nem a fosszilis energiahordozók elégetéséből származó CO2 hatásával, mivel ezeket csak a 19. század második felében kezdték jelentősebb mennyiségben felhasználni.
A globális felmelegedés okairól
A globális felmelegedés kérdései, a klímaváltozásokat befolyásoló légköri gázok szerepe, azok származása már egy évszázaddal ezelőtt is foglalkoztatta a tudományos kutatókat. Most a szokásos hivatkozásoknál bővebb terjedelemben S. Arrhenius tanulmányából (1896) idézek megállapításokat. Ezek jelentős része teljesen megegyezik napjaink tudományos nézeteivel, és olyan területekre is felhívják a figyelmet (pl. kőzetek képződése és mállása), amelyek napjainkban kisebb publicitást kapnak, ugyanakkor a légkör CO2 tartalmát jelentősebb mértékben befolyásolják, mint bármelyik emberi (ipari) tényező.
Arrhenius elsődlegesen azt vizsgálta, hogy a földi hőmérséklet alakulásában milyen szerepe van a légköri gázok abszorpciójának, és megállapította, hogy nem a levegő fő tömege, hanem a levegőben kis mennyiségben jelenlevő vízgőz és CO2 szerepe a döntő. Tyndall szerint legnagyobb hatása a vízgőznek van, Lecher és Pernter a szén-dioxidnak tulajdonítottak nagyobb szerepet.
Alapvető megállapítása Arrheniusnak, hogy a Föld és a légkör termikus egyensúlyban van, a Föld annyi hőt veszít az űrbe és a légkörbe jutó sugárzás útján, mint amennyit a Nap sugaraiból felvesz.
Modellszámítások alapján olyan eredményre jutott, hogy a levegő CO2 tartalmának csökkenése relatíve nagyobb mértékű hőmérsékletcsökkenést okoz, mint a CO2 tartalom növekedése a levegőhőmérséklet emelkedésben. A CO2 mennyiségének mértani haladvány szerinti növekedése számtani haladvány szerint emeli a levegő hőmérsékletét.
Vizsgálatai szerint a harmadkorban a sarki övezetekben a hőmérséklet 8-9°C-kal volt magasabb a mainál, az akkori vegetáció a mainál sokkal magasabb hőmérsékletekhez alkalmazkodott. A jégkorszak idején viszont a mai civilizált világ területeit Olaszországig, a Kaukázusig és Szíriáig jég borította a mainál 4-5oC-al alacsonyabb globális hőmérséklet következtében.
A CO2 jelenlétét és szerepét vizsgálva Arrhenius a következőket állapítja meg. A földfelszíni és felszín közeli karbonátos kőzetekben megkötött CO2 mennyiségéhez képest a levegőben megkötött CO2 mennyiség elhanyagolható. Az üledékes (karbonátos, meszes) kőzetekben megkötött CO2 mennyisége 25 ezerszer nagyobb, mint a levegő CO2 tartalma. A levegőbe jutó CO2 az alábbi folyamatok eredménye: vulkánikus kigőzölgések, szénsavtartalmú meteoritok elégése a felső légkörben, karbonátok bomlása, kőzetekbe mechanikusan bezárt CO2 felszabadulása, szerves anyagok felbomlása és elégése. Földtani jellegű CO2 fogyasztóként a szilikátok bomlása során történő karbonátképződést jelöli meg.
A szerves anyagok bomlása, elégetése során keletkező CO2 mennyiséget becsülve megállapítja, hogy az évi 500 millió tonna szén elégetése során (1890-es évek) keletkező CO2 a levegő CO2 tartalmának ezredrészét képezi. Ez a mennyiség a földgolyóra számítva 0,003 mm (3 mikrométer) mészkőréteg CO2 tartalmát teszi ki. A 19. század végi szén-dioxid-egyenleggel számolva úgy gondolja a szerző, hogy az ipari CO2 kibocsátás a szilikátok mállása, elbomlása miatti szén-dioxid-fogyasztást pótolja.
A légköri hőmérsékletváltozás, a globális felmelegedés kérdésében a mai nézetek közül Mészáros Ernő meghatározását tekinthetjük mértékadónak. A Föld-légkör rendszer teljes sugárzási egyenlege nullával egyenlő (alapvető sugárforrás a Nap). Ez az egyensúly akkor is fennmarad, ha a rendszer belső állapota megváltozik. Ezért a nagyobb üvegházhatású légköri gázmennyiség (CO2, H2O, CH4) esetén nem a kimenő energia, hanem a légkör hőmérséklete módosul, azaz a levegő melegebb lesz. Ez a módosulás az egész légkörre kiterjed, ezért a földfelszín felmelegedése globális mértékű lehet.
Elemzésünk további részét illetően fontos megállapítása Mészáros Ernő akadémikusnak az is, hogy: "A jelenlegi [az utóbbi egy évszázadra vonatkozó, K. F.] melegedés mértéke azonban nem éri el az 1°C-ot, vagyis nem nagyobb, mint amely a múltban emberi hatások nélkül is előfordult"; továbbá hogy: "Egyrészt lehetséges, hogy hibás az alapfeltevésünk, amely szerint a hőmérséklet az üvegházhatású gázok mennyiségének növekedése miatt emelkedik, hiszen pl. a szén-dioxid a levegőben akkor is dúsult, amikor a hőmérséklet nem változott."
A Földre érkező sugárzási energiát meghatározó tényezők
A Földet érő sugárzás alapvető forrása a Nap, a Földet érő napsugár mennyiségét és felszíni eloszlását a Föld Naphoz viszonyított pályájának változása döntő módon meghatározza. A földtudomány jeles művelői szerint ez a változás lehet alapvető okozója a globális lehűlésnek és felmelegedésnek, illetve a jégtakaró előrenyomulásának vagy visszahúzódásának. Ez az elmélet már az 1800-as években megszületett, Milutin Milankovics 1920-ban tette közzé, majd az összegyűjtött adatok (megfigyelések és mérések) kiértékelése alapján az 1970-es évektől általánossá vált. Közbevetőleg jegyzem meg, hogy Bacsák György (1870-1970) az 1930-as években Milankovics elméletét bizonyos mértékben "kiigazította", 85 klímaváltozáson és ezeken belül négyféle klímatípuson alapuló jégkorszaki kalendáriumot szerkesztett.
A 19. század végére visszatérve De Marchi álláspontját idézem, aki szerint "az enyhe időszakok és jeges korszakok fellépése" a következő természeti hatások következménye. A Föld világűrbeli helyének hőmérséklete, a Nap sugárzása a Földre, a földtengely dőlése az ekliptikához képest, a sarkok helyzete a Föld felszínén, a földpálya alakja és különösen annak excentricitása, a kontinensek és a tengelyek alakja és kiterjedése, a Föld felületének borítottsága (vegetáció), a tenger és a légáramlatok iránya, a napéjegyenlőségek helyzete. Ezeket a hatásokat kiegészíti azzal, hogy a légkör "átlátszóságának" is jelentős szerepe van a hőmérsékletváltozásokban, a levegő átlátszóságát ugyanakkor főleg a légkör víztartalma határozza meg.
Az M. Milankovics által rögzített elv alapján a globális felmelegedést és lehűlést, illetve a
jégtakaró terjedését vagy csökkenését elsősorban meghatározó - a napsugárzást számítható mértékben befolyásoló - három paraméter a következő: (20. ábra)
- a Föld-pálya excentricitásának változása;
- a Föld tengelyszögének változása;
- a Föld forgástengelyének mozgása (precesszió).
- |20|
Az excentricitás hatását a Föld Nap körüli elliptikus pályájának alakja, annak változása határozza meg, ennek változása az idők folyamán 1 és 5% közötti. A Földre érkező sugárzás változását az excentricitásból adódó naptávoli (afélium), illetve napközeli (perihélium) helyzet okozza, jelentős eltérést eredményezve az északi és a déli félteke évszakjainál. A Földpálya excentricitásának változási ideje kb. 100 ezer év. A jégtakaró visszahúzódásában vagy előretörésében jelentős szerepe van annak ellenére, hogy hatása a sugárzás mértékére viszonylag kicsi, kb. 0,2%.
A Földpálya tengelyszögének dőlése az ekliptika síkjához jelenleg 23,5 fok, a dőlés 21,6 és 24,5 fok között változik, a változás periódusideje kb. 41 ezer év. A forgástengely szögének változása magasabb szélességi körökön nagyobb, az alacsonyabb szélességen kisebb hatással van a besugárzás változására. A pálya dőlésszög-változásának hatása szorosan kapcsolódik a precesszió hatásához, e két tényező együttes hatása a magasabb szélességi körökön eléri a 15%-ot.
A precesszió (napéjegyenlőség) hatása a Föld tengelyének rotációs mozgása miatt jelentkezik. Ez a hatás önmagában nem jelentős, a földi naptávol, illetve napközel változás miatt azonban felerősödik. A precessziónak egy kb. 19 ezer éves és egy kb. 23 ezer éves periódusa van, általában 22 ezer évvel számolnak.
A precesszió és a pályadőlés változásának hatása együttesen kb. 15%-os, ami a globális hőmérséklet alakulásánál jelentős tényező.
A szén-dioxid-kibocsátás forrásai és nyelői
- |21|
A szén-dioxid-kibocsátás adatait Mészáros Ernő tanulmányai alapján mutatom be. Az 1992. évi szén-dioxid-mérleget kerekített adatokkal a 21. ábra tartalmazza.
A felszabaduló forrás erőssége 102 TgC/év, ebből 29 egység a növényzetből, 55 a talajból, 2 az élőlények (ember, állat) légzéséből, 16 az energiatermelésből szabadul fel. A források közül kb. 60%-kal szerepel a talaj. Ez megerősíti Arrhenius 100 évvel ezelőtti állítását, miszerint a szén-dioxid-képződés döntő része a kőzetképződés és -mállás terméke, a széntüzelés (akkori 500 Mt/év) a légkör CO2 tartalmának ezredrészét adja. Az ipari, környezeti változások ezt (ezredrész) az arányt nyilván változtatták, a földi légkör CO2 tartalma földrészenként a földtani, ipari aktivitástól függően eltérő lehet. Hazánkban 100 egységből 15-16 jut az energiatermelésre, a szén és szénhidrogének elégetésére.
- |22|
A fentiek alapján eléggé nagy "bátorság" azt állítani, hogy a globális felmelegedés elleni küzdelem legfőbb eszköze a szénerőművek leállítása és a kőolajtermelés visszafogása. Miért éppen az üvegházhatás 2 %-át okozó, antropogén eredetű szén-dioxid a "fő bűnös"? (A hazai 14-16 TgC/év kibocsátás az összes földi CO2 kibocsátásához viszonyítva nyilván elhanyagolható mennyiség.)
A hőmérsékleti és a fosszilis tüzelőanyag-felhasználás adatainak összevetése
- |23|
A globális hőmérséklet alakulásáról a Meteorológiai Világszervezet (WMO), illetve az IPCC (ENSZ Intergovernmental Panel of Climate Change - Klímaváltozás Kormányközi Bizottság) tájékoztat, a fosszilis tüzelőanyagok termeléséről és felhasználásáról pedig a bányászati világstatisztikák szolgáltatnak adatokat.
A 23. ábra 1861-től 2000-ig mutatja a Föld globális hőmérsékletének alakulását az 1961-1990-es évek átlagától vett eltérés szerint.
A 24. ábra az északi félteke (30. szélességi foktól északra) átlagos hőmérsékletének alakulását mutatja. (A szén és szénhidrogének kb. 90%-át az északi félteken használják fel.)
A változás mindkét ábrán hasonló jellegű, a Föld globális hőmérsékletének emelkedése 140 év alatt 0,6-0,8 °C. Bizonyos mérési, számítási pontatlanságok miatt a változás mértéke bizonytalan.
- |24|
- |25|
A jelentős szén-, olaj- és gázfelhasználás nem változtatta a globális hőmérsékletet, nem növelte az üvegházhatást!
Az ábrákon látható az is, hogy a globális hőmérséklet értéke egyik évről a másikra jelentős mértékben "ugrál". Eszerint például 1863-ban 0,75oC-kal csökkent, 1864-ben 0,15oC -kal emelkedett, ami egy éven belül 0,9°C változás - ez gyakorlatilag a másfél évszázados változásnak felel meg. Az 1912-es 0,7°C-os csökkenés egy év alatt 0,2 °C-ra mérséklődött; az 1990-es 0,7°C-os emelkedés 1-2 éven belül 0,1°C-ra, holott a tüzelőanyag-felhasználás egyik évről a másikra csak maximálisan 3-5 %-kal változott, általában emelkedett.
Következtetések
A hivatkozott irodalmi forrásokban közölt természettudományos eredmények, valamint a bemutatott meteorológiai és energiahordozó-felhasználási adatok alapján a következőket állapíthatjuk meg.
- A napsugárzás erősségét és területi eloszlását a Földmozgás paraméterei és a naptevékenység determinálják, a Földpálya paramétereinek ciklikus változása a napsugárzási energia mértékét 15 %-al is módosíthatja.
- A Föld légkörében lejátszódó változásokat, a hőmérséklet emelkedését-csökkenését, a légkör "átláthatóságát" az ún. üvegházhatású gázok (H2O, CO2, CH4, NOx, aeroszol részecskék) jelentős mértékben meghatározzák.
- A légkörben található szén-dioxid mennyiségét döntő részben az emberi tevékenységtől független - a talajból származó - kőzetképződési és kőzetmállási folyamtok határozzák meg, az antropogén származású CO2 mennyisége e teljes légköri szén-dioxidnak nem jelentős része.
- Egyes szerzők szerint a légkör víztartalmának van jelentősebb szerepe az üvegházhatás kialakulásában, mások szerint a szén-dioxidnak.
- Az üvegházhatás kialakulásában az antropogén (emberi, ipari) származású CO2-nek csak 2 %-os hatása van.
- A földtörténet során jelentkező nagy lehűlések és felmelegedések időszakában az emberi-ipari tevékenység nem játszott szerepet.
- Az utóbbi 150 év meteorológiai és tüzelőanyag (szén, olaj, gáz) -felhasználási adatai nem igazolják a hőmérsékletváltozás (globális felmelegedés) és a fosszilis energiahordozók használata közötti kapcsolatot.
- Az utóbbi százötven év során jelentkezett 0,4-0,6°C közötti globális hőmérsékletemelkedésnél az emberi (10 ezer év) és a földtörténeti múltban emberi-ipari hatások nélkül is lényegesen nagyobb hőmérsékletváltozások voltak.
- E változások (évenkénti ugrások) bekövetkezésére nincs pontos magyarázat.
A fentiek alapján minden természettudományos alapot nélkülöz az a nézet, hogy a globális hőmérsékletemelkedés okozója a fosszilis energiahordozókat felhasználó ipari létesítmények (erőmű, gépkocsi stb.) CO2 kibocsátása.
A fosszilis ásványi nyersanyagok energetikai arányának (ami jelenleg az OECD országok átlagában 60 %) csökkentésére (az atomenergián túlmenően) a termonukleáris fúziós energia felhasználásig aligha lesz számottevő lehetőség. A fosszilis energiahordozók (tüzelőanyagok) felhasználásának számottevő korlátozása nemkívánatos hatással lenne a fenntartható fejlődésre. Fontos volna, hogy racionálisan értékeljük a természeti tényeket, ne engedjünk a szenzációhajhászásnak.