Mi az az energiamérleg? Mennyire ideális Földünk helyzete?

A Föld energiamérlege súlyosan és tartósan felbillent állapotba került, és ez éppen olyan káros és kóros hatásokkal jár, mint amikor egy emberrel történik. Csak épp közel nyolcmilliárd ember szenvedi meg a felbillent energiamérleg hatását.

Az energiamérleg, bár önmagában egy jelzés csupán, éppen annyira megszívlelendő, mint amikor ráállunk a mérlegre és annak kiakad a mutatója.

Mit jelent az energiamérleg?

A Föld energiamérlege a bolygónk által a Naptól kapott energia és a Föld által a világűrbe visszavezetett energia közötti egyensúlyt mutatja.

Az energiamérleg ugyanis azt mutatja meg, hogy egy test/rendszer által felvett és leadott energia milyen arányban áll egymással. Ha mérleg nyelve pozitív irányba tolódik el, akkor növekszik a rendszer energiamennyisége, ha pedig negatív a mérleg, akkor csökken.

Hogyan lesz a napsugárból hő?

Amikor a Nap sugarai elérik a Földet, a molekulák véletlenszerű mozgásává alakulnak át, amit hőként érzékelünk. Mivel a Föld éghajlata (többnyire) napenergiával működő rendszer, a kisebb energiaforrásokat, például a Föld belső hőjét is figyelembe vesszük, de azok csak csekély mértékben járulnak hozzá.

Az energiamérleg azt is tükrözi, hogyan áramlik az energia az éghajlati rendszerben. Klímánkat ezek az energiaáramlások határozzák meg.

A légkör és az óceán megállás nélkül dolgozik azon, hogy a felszíni víz párolgása, a konvekció, az esőzések, a szelek és az óceáni keringés révén kiegyenlítse a napsugárzás okozta fűtési egyensúlyhiányt. Ezt a légköri és óceáni keringést a Föld hőmotorjaként ismerjük.

Milyen szakterületeken van jelentősége az energiamérlegnek? 

A Föld energiaháztartásának mérése az 1980-as évek óta zajlik műholdakkal, továbbá műszerekkel a levegőben, az óceánokban és a földön.  Ez fontos részét képezi az ENSZ Éghajlatváltozási Kormányközi Testületének (IPCC) 2021. augusztus 9-én közzétett új éghajlati értékelésének.

„Az éghajlatváltozás már most is többféleképpen érinti a Föld minden régióját. Az általunk tapasztalt változások a további felmelegedéssel fokozódni fognak” – mondta Panmao Zhai, az IPCC I. munkacsoportjának társelnöke.

A jelentés előrejelzése szerint az elkövetkező évtizedekben az éghajlatváltozás minden régióban fokozódni fog. A globális felmelegedés 1,5°C-os szintje esetén fokozódni fognak a hőhullámok, hosszabbak lesznek a meleg évszakok és rövidebbek a hideg évszakok.

A felmérések szerint 2°C-os globális felmelegedés esetén a szélsőséges hőhatások gyakrabban érnék el a mezőgazdaság és az egészségügy szempontjából kritikus tűréshatárt.

Ebből kifolyólag az energiamérleg gyakorlatilag minden szakterület számára kiemelten fontos. Csak komplex, az egész világra kiterjedő, regionálisan együttműködő megoldás-sorozat által lehetséges érdemben lassítani a felmelegedés ütemét.

Persze, vannak szakterületek, amelyek jobban, közvetlenül érzik meg az energiamérleg felborulását – ilyen a jelentésben is kiemelt egészségügy és agrárium. Már csak az a kérdés, mikor és mennyire lesz súlyos a hatása.

Hogy áll a globális energiamérleg?

A Nap nem egyenletesen melegíti a Földet. Mivel a Föld egy gömb (geoid) alakú égitest, továbbá a képzeletbeli tengelye „dőlt”, ezért a Nap az egyenlítői, és Egyenlítő alatti területeket jobban felmelegíti, mint a sarki területeket.

A Nap beérkező energiájának mintegy 30 százaléka a felhők, a légköri molekulák, az aeroszoloknak nevezett apró lebegő részecskék, valamint a Föld szárazföldi, havas és jeges felszínei által visszaverődik az űrbe – másként megfogalmazva, a Föld albedója átlagosan 0,3.

A Föld légkörébe jutó energia nagyjából 50%-át a Föld felszíne, azaz a szárazföld és az óceánok nyelik el, további közel 20%-ot a légkör és a felhők nyelnek el. A Nap beérkező energiájának ez a 70%-a önmagában nem okoz tartós felmelegedést – a gondot az okozza, hogy egyre kevesebb beérkező energia tud távozni.

Miért melegszik globálisan az éghajlat?

A Föld felszínéről kibocsátott energia nagy része nem közvetlenül az űrbe távozik.  Ezt a kibocsátott energiát a felhők és a légkörben lévő gázok újra elnyelik.  Egy része konvekció révén újra eloszlik.  Még több energia kerül a légkörbe a kondenzáció révén. 

Az energia nagy részét az üvegházhatású gázok, például a metán, a nitrogén-dioxid, az ózon, a szén-dioxid és a vízgőz nyelik el.  Ezek a gázok folyamatosan visszasugározzák a nap energiáját a légkörbe, és lakható hőmérsékleten tartják a Földet – vagy lassan felforralják, mint mostanság történik.

Mi történik, ha megborul az energiaegyensúly? 

Lényeges különbség adódik emberi test és a bolygónk között, eltekintve a nyilvánvalóktól: ha egy ember energiamérlege borul fel, akkor fogyni vagy hízni fog.

Ha pedig a Földé borul fel, akkor vagy befagy a… az orrunk is, vagy lassacskán megsülünk, mint béka a lábosban.

Ismered azt a mondást, hogy a béka azért nem ugrik ki a tűzhelyre tett lábosból, mert lassan forralják a vizet, így egészen addig nem kap észbe, amíg túl késő nem lesz?

Akkor most gondolj azokra a megmondóemberekre, akik szerint lényegtelen a globális felmelegedés – csak itt a Földünk a lábos.

Mit tudunk a magyarországi energiamérlegről?

Itt fontos tisztáznunk egy gyakori félreértést. Amikor országokról beszélünk, mást értünk energiamérleg alatt, mint a Föld esetében!

Nevezetesen az országban megtermelt/importált és elfogyasztott/exportált energia mérlegét, akár minden forrást beleértve, akár lebontva megújuló és nem megújuló energiaforrásokra, ipari és lakossági fogyasztókra, stb.

Magyarország esetében például 2019-ben az energiatermelés 33,1 TWh volt, míg villamosenergia-felhasználása 45,4 TWh – azaz jelentős importra szorult az ország. Ugyanakkor örvendetes fejlemény, hogy a megújuló erőforrások mind nagyobb arányban vesznek részt az áramtermelésben.

A magyarországi energiamérleg tehát erős kitettséget mutat a külföld irányában, amely sajnos megakadályozza, hogy az ország szabadon dönthessen stratégiai kérdésekben.

Az atomenergia az elsődleges forrás, a megújulók 100%-ot nőttek

Habár jelenleg még mindig önmagában a Paksi Atomerőmű adja a megtermelt áram közel felét (49%-ot), 2008 és 2019 között a duplájára nőtt a megújuló erőforrások számaránya, így már elérte a 11%-ot az össztermelésből.

Az össztermelés megoszlása energiaforrásonként:

• 49% — atomenergia
• 27% — földgáz és olaj
• 12% — szén
• 11% — megújuló:
  • 5% — biomassza
  • 3% — nap
  • 2% — szél

Irány az 55%!

2021-ben hozta tető alá az Európai Unió a „Fit for 55%” intézkedéscsomagot, ami magyarul „Irány az 55%!” címet kapta.

Az intézkedéscsomag célja röviden és tömören, hogy 2030-ra 55%-kal csökkenjen az EU szén-dioxid-kibocsátása. Meglehetősen optimista, avagy bátor célkitűzés, viszont megvalósítható.

Az Európai Bizottság által előterjesztett éghajlatváltozási csomag elsősorban az iparra, az épületekre, a közlekedésre és a földhasználati területekre összpontosít – általuk akarja csökkenteni az innen származó széndioxid-kibocsátásokat.

Már csak amiatt is várható, hogy esélyesen megvalósul az 55%-os csökkentés, mert az elmúlt 17 évben majdnem 43%-kal sikerült csökkenteni a villamosenergia-termelésből és az energiaigényes iparágakból származó CO₂ kibocsátásokat.

Dr. Rónay P. Tamás | Korábbi egyetemi oktató, szövegíró. Főként humán, illetve természettudományos cikkeket ír. Otthonosan mozog az okostechnológiák és megújuló erőforrások, zöld technológiák világában.