Energia a talpunk alól
Az energiafüggetlenség
ígérete
A földgáz- és kőolajvezetékek elzárásával, roncsolásával való fenyegetés; sok tízmillió embert érintő áramkimaradások Spanyolországban; gazdasági krízisek nyomán megbolonduló áramtőzsdék – számos jel, ami azt mutatja, az energiaellátás függetlensége egyre fontosabb. Márpedig Magyarország az élethez szükséges energia nagyrészét külföldről szerzi be, legyen szó fűtésről, főzésről, tusolásról. Épp ezért különösen fontos, hogy akad egy megújuló energiaforrás, ami majdnem végtelen mennyiségben áll rendelkezésünkre: a geotermikus hőenergia.
"MAGYAR atom"
45-46 millió köbméter földgázt éget el Magyarország egyetlen didergős éjszakán – ez is jól mutatja, hogy nem lesz könnyű rövidtávon kiváltani a fosszilis energiahordozókat. A kormány a 2030-as évek közepére mintegy 1 milliárd köbméter földgázt tervez kiváltani geotermikus rendszerek segítségével az éves, hozzávetőleg 8,5 milliárd köbméter gázfogyasztásból. (Ebből a lakosság egy esztendő alatt 3 milliárd köbmétert éget el.)
Ez azt jelenti, hogy a föld mélyéből mintegy 34 millió gigajoules hőenergiát kell előcsalogatni. A kérdés az, hogy ez az ambiciózus terv életszerű-e, avagy sem, miközben alulról súrolja az 1 százalékot a hazai energiamixben a földhő részesedése.
Segít a múlt
Hazánk helyén egykor a Pannon-tenger hullámzott, víztükre Csehországtól, Erdélyig terjedt, mélysége több száz és több ezer méter között mozogott. Ugyan több millió éve eltűnt, ám úgy tetszik, mintha csak „mélyebbre költözött” volna: egykori medencéje alatt termálvizekben rendkívül gazdag, úgynevezett hőadó rétegek húzódnak.
A legfontosabb mutató
Geotermia számokban
Közismert, hogy a föld magjához közelítve egyre nő a hőmérséklet. Ennek mérőszáma az úgynevezett geotermikus gradiens, ami az egységnyi mélységváltozásra jutó hőmérsékletváltozást jelöli. Ez ökölszabály szerint kilométerenként 30 Celsius-fok, azaz két kilométerre a föld gyomrában a 60 Celsius-fok a geotermikus klíma.
Duplázunk
Csakhogy Magyarország ennél sokkal kedvezőbb a helyzet, ugyanis a litoszféra (ennek része a földkéreg) elvékonyodott, következésképp a föld magja intenzívebben melegíti a földkérget. Ennek köszönhetően a magyar geotermikus gradiens hozzávetőleg kétszerese az átlagosnak: 60 Celsius fok. Így kevéssé mély geotermikus kutak is képesek kielégíteni egy kisváros hőigényét. (Emlékeztetőül: a Mátészalkai fűtőmű kútja is 1200 méter.)
Lényegében egy atomerőmű rejtőzik a talpunk alatt, csak az alapjáratról magasabb működési fokozatba kellene kapcsolni.
Aranytartalék
A föld alatt rejtőző energiakincs
Amennyiben az a kérdés, hogy a kormányzat gázkiváltási szándékához adott-e szükséges hőpiac, akkor a válasz alapvetően igen. Magyarország ugyanis rendelkezik egy hőpiaci aranytartalékkal, mintegy 650 ezres távhővel fűtött lakásállománynak alig 10 százalékát szolgálják ki geotermikus fűtőművek.
Az említett, majdnem 600 ezer, jellemzően lakótelepi háznak, illetve a távhővel fűtött önkormányzati intézményeknek (azokon a településeken, ahol számos távhős otthon található) az energiaigénye mintegy 700 millió köbméter.
Öt város a fókuszban
Ez azt ígéri, hogy jó eséllyel, érdemben, rövid- és középtávon csökkenhet a lakossági gázfelhasználás. Ugyanis a távhőrendszerekre hatékonyan csatlakoztathatóak a geotermális fűtőművek, az infrastrukturális beruházás (kút, kúttelep, csőhálózat) költsége egy kisváros esetében pár milliárd forintra rúg, egy nagyváros esetében pedig pár tízmilliárd forintot tesz ki.
350 millió köbméter földgáz kiváltása egy-két év alatt kísérelhető meg. Párhuzamosan futó projektekkel ugyanis 5 város távhőrendszerét lehet átállítani geotermikus üzemre. Szolnok, Debrecen, Budapest, Százhalombatta és Dunaújváros egyaránt olyan település, ahol pontos kutatások igazolják, hogy igen jók a geotermikus adottsággok.
Kormányzati jószándékkal
Az említett 350, illetve 700 millió köbméter a távhőrendszerek teljes energiaszükségletét fedező mennyiség. Hogy ezt milyen arányban lehet kiváltani, az két tényezőtől függ: a helyi sajátosságoktól, illetve az állami szerepvállalás mikéntjétől. (Továbbá a kiváltható gázmennyiség növelése érdekében érdemes megvizsgálni, hogy „távhős városok” ipari parkjainak meghatározó cégei közül melyek kapcsolódhatnak rá a geotermikus rendszerre.)
Biztonság
Geotermia egy szóban
Közhely, hogy Magyarország – földtani adottságainak köszönhetően – geotermiai nagyhatlom. Pontosabban, az lehetne, ha kihasználná lehetőségeit. Amelyek sokrétűek, ugyanis a földhő nem pusztán energiát jelent, hanem biztonságot is, társadalmit és gazdaságit egyaránt.
- A nyersanyag-utánpótlás biztonsága: Magyarország alatt húzódik a pannon vízadó réteg, így egy geotermikus kút fúrása a siker ígéretét hordozza – hazánk területének nagy részén.
- Az ellátás biztonsága: a geotermikus hőenergia biztosítását lényegében semmi nem befolyásolja. A geotermia immunis a politikai-gazdasági krízisekre, a nyersanyag-tőzsdék mozgásaira, a szállító vezetékek leállásra, a külhoni háborúkra és az időjárás szeszélyeire egyaránt – hiszen a magyar föld fűt.
- A kapacitás biztonsága: volumenét tekintve egyedül a geotermikus hőenergia állja a versenyt a földgázzal. Továbbá, szemben a nap- és szélerőművekkel, külső változók nem befolyásolják a termelést, az előállítható energia volumene állandó.
- A hatékonyság biztonsága: a geotermikus rendszerek több lépcsőssé fejleszthetők, azaz az egyszer már kitermelt termálvíz duplán szolgáltat hőenergiát. Ez történik például Mátészalkán, ahol az EU-Fire Csoport egy hőszivattyús szisztémát épített rá fűtőművére.
- Az üzemeltetés biztonsága: a geotermikus fűtőművek sok évtizedes élettartamú rendszerek, minimális karbantartást igényelnek, így a bevett gyakorlat szerint ebben a szektorban 20-40 éves szolgáltatói szerződéseket kötnek. Úgyhogy az ifjú pároknak azt ajánlom, olyan lakásba költözzenek, ahol geotermikus hőenergia szolgáltatja az otthon melegét, mert nyugdíjas korukig biztos nem lesz baj a fűtéssel – és a tarifával se.
- A rezsi biztonsága: mivel érdemben semmi nem befolyásolja a hőenergia előállítását, célba juttatását, átvételi árát, a geotermikus rendszer valóban jól tervezhető kiadást jelent, lakossági és vállalati fogyasztás esetében egyaránt. Így egy vállalat fő számait mutató grafikonon nőhet a bérköltség, változhat az alapanyagár, drágulhat a karbantartás – de az energiaár valójában egy lényegében egyenes vonal lesz. Már csak azért is, mivel: e költséghatékonyan karbantartható rendszerek élettartama sok évtized, így a bevett gyakorlat szerint ebben a szektorban 20-40 éves szolgáltatói szerződéseket kötnek.
- A technológia biztonsága: a geotermiában, mint minden üzletágban, rejtőznek kockázatok. Ám ezeket érdemben ellensúlyozza a technológia. Ma már egy geotermikus rendszerhez nem kell termálvízre bukkanni, elég rátalálni egy hőadó rétegre, ami egyfajta „természetes kazánként” lehetővé teszi, hogy különböző megoldásokkal hőenergiát, áramot lehessen termelni.
- A jövő biztonsága: a geotermia maga a tökéletes energia, hiszen karbonlábnyoma a nullához közelít.
kilogramm
széndioxidot juttat a légkörbe egyetlen köbméter gáz elégetése
százalék
a megújuló források felhasználásának aránya a teljes magyarországi energiafogyasztáson belül. A geotermia részesedése pedig 0,9 százalék
A geotermikus fűtőművek többlépcsőssé fejleszthetők, azaz az egyszer már kitermelt termálvíz duplán szolgáltat hőenergiát.
millió
tonna, földgáz elégetéséből szén-dioxid kerül most évenként hazánk légkörbe. Annak érdekében, hogy ez ne csak egy megdöbbentő statisztika legyen, álljon itt két példa:
- ez a súly 480 ezer Volvo FMX 500 Kipper (a márka legnépszerűbb teherautója) tömegének felel meg
- ezt a gázmennyiséget majdnem 227 millió átlagos fa képes megkötni egy évben
Egy kicsi lábnyom
A geotermikus fűtőműveknek nagyon pici a carbon-lábnyomuk, ugyanis a hőenergia előállítása során a rendszer nem bocsát ki üvegházhatású, azaz a légkört súlyosan károsító gázokat. Továbbá a fűtőművek működéséhez kevés energia (áram) szükséges. És ami a legfontosabb: a geotermikus erőművek megújuló energiaforrásból táplálkozik, ami korlátlan mennyiségben áll rendelkezésre, hiszen mindig újratermelődik.
Ezzel szemben az úgynevezett fosszilis energiahordozók (például szén, kőolaj, földgáz) rendkívül sok káros anyagot bocsátanak ki. Ennek ellenére a megújulók nem a kívánatos mértékben váltják a fosszilis energiaforrásokat, aminek a világ növekvő energiaéhsége az oka. (Lásd: Donald Trump a közelmúltban erősítette meg a szénbányászat és szénalapú erőművek szerepét az energiatermelésben.
Számtalan területen
Azt, hogy mire használható a geotermikus energia, alapvetően a hőadó réteg, illetve a termálvíz hőfoka határozza meg. Az magától értetődő alapvetés, hogy minél „melegebb a föld mélye”, annál hatékonyabban lehet energiát termelni. Persze ezt nem kizárólag a hőfok befolyásolja, hanem az alkalmazott technológia is.
A hőfok-skála két végpontján a családi ház (illetve hasonló hőigényű épület), illetve az áramtermelő erőmű helyezkedik el. Igaz, előbbiek a „sekély geotermia” megoldásait használják, hisz esetükben nincs szükség akár több kilométer mély kútra, csak egy kisebb teljesítményű hőszivattyúra. E szisztéma lényege, hogy hőt nyer a földből és azt az épületbe juttatja, vagy éppen fordítva, a nyári hónapokban a házból kivont hőt a talajba vezeti vissza. (Ez a művelet már 10 Celsius-fokos hőmérséklet esetén is működik, míg 40-50 Celsius-fok esetén állatarttó telepeket is lehet fűteni vele.)
Ezzel szemben az áramtermeléshez minimum 100 Celsius-fokra van szükség, de akad olyan technológia, ami 350 Celsius-fokos földhővel üzemel.
Hogy a különböző hőmérsékletek milyen energiaszintet biztosítanak, azt a Lindal-skála írja le, és ezen a diagrammon az élelmiszertartósítástól kezdve a papírgyártáson át a bioüzemanyag előállításáig számos művelet szerepel. Természetesen a fűtés különösen hangsúlyos.
Úgyhogy nem túlzás azt állítani, hogy egy geotermikus erőmű számtalan helyen hadrendbe állítható – legalábbis akkor, amennyiben megfelelő hőpiachoz illeszthető, azaz „hatókörzetében” sok energiát igénylő lakossági, vállalati fogyasztás van. Pár hazai példa a teljesség igénye nélkül:
- A győri Audi lényegében teljes egészében geotermikus energiával fűt, és a földhőerőmű még a városi távhőrendszert is táplálja.
- Egy frissen épült, 153 ezer négyzetméteres budapesti irodakomplexum (két lakóépülettel kiegészítve) geotermikus hőenergiával biztosítja a kellő hőmérsékletet és a szükséges melegvizet. (Ez nagyjából 21,5 focipályányi terület.)
- Magyarország egyik legnagyobb zöldséghajtató vállalkozása (többek között paprika nagyhatalom) az Árpád-Agrár Zrt. 60 hektárnyi fóliasátrat és üvegházat, illetve egy impozáns kapacitású terményszárítót fűt többlépcsős geotermikus rendszerrel. (És ha az előbb a focipálya volt a mértékegység, akkor legyen most is az, szóval ez a terület nagyobb, mint 84 focipálya.)
- A csongrádi fürdő egy geotermikus fűtőmű kutjából nyeri vizét. Ebben persze semmi szokatlan nincs, ami miatt mégis említésre méltó az alföldi város rendszere, hogy a termálvíz előbb a távhőrendszernek biztosít energiát, és a fürdő a „második körös fogyasztó”, amelyik a visszatérő, alacsonyabb hőmérsékletű vizet használja.
- Európa egyik legnagyobb geotermikus rendszere üzemel Szegeden, mintegy 30 ezer távhős otthon melegéről gondoskodik – persze az a megoldás kisebb városokban is rendkívül hatékony, például az EU-Fire Csoport geotermikus kútjai dolgoznak Mátészalkán és Mosonmagyaróváron.