2012. február 5.

Szerző:
B. Szabó Edina

Okos és/vagy pazarló világ?

Nem is olyan régen – száz évvel ezelőtt – az energia fantasztikus „karrierbe kezdett”. Gőz, benzin, áram, ezek hálózatba foglalása majd értékesítése, és az ezekre a hálózatokra épülő iparágak forradalmi változásokat idéztek elő a gazdaságban. Az elmúlt közel ötven esztendő alatt hihetetlen fejlődés ment végbe – az információtechnológia révén –, és ma már pontosan tudjuk, hogy valamit rosszul csináltunk.


Honnan tudjuk? Az IT technológia fejlődésének, kimagasló kapacitásának nem csupán életünk különböző területein látjuk és vesszük hasznát, de a folyamatos innovációnak köszönhetően bizony mindezt már pontosan mérni is tudjuk. Olyan adatokhoz juthatunk hozzá, olyan tematika szerint csoportosítva, ami még akár tíz éve sem volt lehetséges. Illetve: bár az út látható volt, a gondolkodásmód és az eltökéltség bizonyos területeken még hiányzott. Ez utóbbi ma is nehezen lelhető fel, tekintettel arra, hogy a világ számos pontján nem éppen az alternatív energia a legégetőbb kérdés.

A Smart City tanulmány egyike azoknak az átfogó kutatásoknak, amelyek rendszerben vizsgálják a hatékonyságot, felfedik a hibás metódusokat, ezzel együtt megoldási alternatívákat is képesek felvázolni a közlekedés, az oktatás, az egészségügy vagy a mindent kiszolgáló energiaellátás területén.

Energiát nemcsak világításhoz, közlekedéshez használunk, hanem a víztisztításhoz, a gyárak működtetéséhez, a mezőgazdaságban az állattartáshoz és a földműveléshez. Az energia tehát életünk minden területén kiemelkedő szerepet játszik. Az „okos város” megoldásokban szereplő hálózati optimalizálás mindenesetre ezt hivatott felmérni, az eredményeket feldolgozni és valós megoldást kínálni.

A legfontosabb feladat a mára pazarlóvá vált energiaellátó rendszerek hálózatában megtalálni a lyukat, és megváltoztatni a szükséges pontokat. A nem megújuló, fosszilis energiaforrások (kőolaj, földgáz) kiváltása, a termelt energia tárolása és hasznosítása, valamint a lakossági és ipari szempontból is megfelelő energiaelosztás vált kiemelt innovátori célponttá. Rendelkezésre álló hálózataink digitálisan felmért és támogatott működése ugyanakkor „okossá” teheti jelenlegi eszközeinket is. Az egyes alhálózatok összekapcsolása pedig hamarosan elvezet az „okos városok” megvalósulásához.

A mérési technológiával kapcsolatban hatalmas anyag áll rendelkezésünkre, ugyanakkor nincs egyetlen protokoll, egyetlen sablon – a folyamatok egyediségét minden esetben az egyes területek adottságai határozzák meg. Ajánlatos rendszerbe foglalni a célokat, akár nemzeti (országos) sajátosságok figyelembevételével is. Hatékony műszerekkel ma már mindent fel tudunk szerelni. Legyen szó szélturbináról, vízerőműről vagy akár lakossági árammérő műszerről, minden adott a pontos adatok kinyeréséhez.

Málta lehet az első intelligens hálózattal ellátott ország
Málta elektromos és vízellátási rendszerei szorosan összefonódtak. Az ország áramtermelése teljes mértékben az olajimporttól függ, és az energiaigényes sótalanítási eljárást alkalmazó vízellátása is több mint felerészben erre épül.
Az új, víz- és áramellátó rendszereket integráló intelligens hálózat képes lesz arra, hogy meghatározza, hol, mennyi víz szivárog el, illetve jelzi az áramveszteségeket, így a közművállalatok eredmé­nyesebben tervezhetik majd a hálózathoz kapcsolódó beruházá­saikat, és korlátozni tudják a hatékonysági problémákat. 250 ezer interaktív mérőeszköz fogja valós időben felügyelni az áramfogyasztást – változó díjak lépnek érvénybe, és jutalmazzák azokat, akik kevesebb áramot és vizet fogyasztanak.
Azzal, hogy a vízzel és áramellátással kapcsolatos problémákat rendszerszinten kezeli, a máltai kormány egyúttal tájékoztatja az állampolgárokat az eredményekről, hogy tudatosabban dönthessenek arról, hogyan és mikor használják az energiát. Ráadásul az ország megkezdheti a szén-dioxid-kibocsátó tüzelőolaj megújuló energiaforrásokkal való kiváltását is. (Forrás: IBM)

Az intelligens ellátó hálózatok, a közüzemi rendszerek hálózatának teljesítménye, hatékonysága is mérhető. A mérőműszerek környezetbarát energiaforrásokkal működtethetők, s a kapott eredményekre magas szintű döntések alapozhatók. Megvalósulhat tehát a kormányzati szinttől a lakossági szintig egy hatékony és rugalmas, vagyis intelligens döntéshozói és alkalmazói rendszer.

Minden alternatívnak nevezhető, megújuló energiatermelés, amely a természet erőire épül, kárt okoz, okozhat egy másik területen. Nem elég tehát az említett lyukakat foltozni, magát a szövetet, az energiahálót kell megerősíteni. Takács László, a magyar kutatókból, fejlesztőkből és gyártókból álló Biosynergy Innovációs Klaszter operációs vezetője a környezettudatos és a holisztikus gondolkodásban hisz. Bár az elavult rendszereket, az alacsony hatásfokkal működő folyamatokat általában nem lehet azonnal felszámolni, a szakember eredményesebbnek tartja, ha az új rendszereket eleve a kéznél lévő, működőképes és kiemelkedően hatékony megoldások beépítésével, a környezeti és természeti erőforrások, továbbá a gazdasági és társadalmi adottságok, összefüggések együttes figyelembevételével tervezik.

Meglepő, hogy egy üzleti alapon működő társaság „össze tudja békíteni” az öt őselemet és az innovációt.
– Csak azért tűnik annak, mert a sok szó között elvész a lényeg; tulajdonképpen nem teszünk mást, mint amit őseink: ismét a természetet figyelve, azt tiszteletben tartva dolgozunk. Ez nem valamiféle elvont témakör, mindannyian ugyanarról beszélünk, ugyanakkor ez a kommunikáció érthetőbbé teszi a különböző energetikai rendszerek és összefüggések működési folyamatait. Innováció nélkül nincs lehetőség intelligens megoldások létrehozására, de ezek felhasználása, bizonyos területeken való alkalmazása már igenis természetfüggő. Az, hogy ebből elvesszük, amire szükségünk van, alapvetően nem jelent problémát, ha vissza is adunk belőle, vagy legalább nem veszünk el annyit, mint amennyire szükségünk van. Mit jelent ez? Olyan folyamatokat kell generálni, amelyekkel nem bolygatjuk meg a természetet, az eredeti ökoszisztémát, nem megyünk szembe a földrajzi adottságokkal (terep, éghajlat stb.). Ezt pedig akkor értethetjük meg a jelenlegi és leendő felhasználókkal és döntéshozókkal, ha megmutatjuk, hogy minden, amiről hosszú évek óta beszélünk, tulajdonképpen nem más, mint az elődeink és a természet ösztönös szimbiózisára való építkezés. Levegő, víz, tűz, föld, fém – ezekből az elemekből mindent össze lehet rakni. Az alternatív energiaképzés és -felhasználás semmi másról nem szól, mint a régi tudásnak a mi modern eszközeinkkel történő felfrissítése – azaz emlékezni arra, amit már eddig is tudtunk.

Azért a szükséges lépésekről évek, évtizedek óta sok szó esett-esik más összefüggésben is.
– Rengeteget beszélünk róla: konferenciákat tartunk, vásárokat szervezünk, részt veszünk, tervezünk – a megvalósítás mégis sok esetben várat magára. Közben fel sem tűnik, hogy akárcsak annak idején, amikor a gőzenergiát munkára fogtuk, úgy ma, a kvantumenergia előállítása felé haladva sem vesszük észre (vagy inkább nem tudatosul), hogy a jelenlegi vagy a jövőben elképzelt módszerek nagy részével a létrehozott energia csupán 30-40 százalékát hasznosítjuk. A többi hulladékhőként elszáll, a keletkező égéstermékekről, egyéb környezetkárosító hulladékgázok kibocsátásról nem is beszélve, még a biogázmotorok esetében is.

Tulajdonképpen az okos városok energiaellátásának alapját is egyfajta holisztikus szemlélettel kellene megközelítenünk. Mindehhez hozzátartozik, hogy ennek az optimális módja az, ha már a városok, városrészek vagy egyéb lakó- és ipari környezet tervezését, illetve az újabb energiaszigetek beüzemelését minden esetben átfogó tanulmány készítése előzné meg. Mérési technológiák sora áll rendelkezésünkre ahhoz, hogy felmérve a természeti, földrajzi, gazdasági lehetőségeket – az adott terület társadalmi és technikai funkcióit, a létesítendő ipari egység funkcióját és igényeit –, meghatározhassuk a terület hatékony működtetését. Ha pedig minden érték rendelkezésünkre áll, kapunk egy „térképet” az energiaigényről, a konkrét működtetési célról, az energia feltételezett útjáról és a jövőbeni működtetési igényekről. Nem hagyhatók figyelmen kívül a helyi természeti adottságok sem. Kár erőltetni, mondjuk, a szélgenerátor üzemeltetését – akkor is, ha az adott cég profilja ezt kívánja, és azt kell értékesíteni vagy éppen azt a beruházást támogatják nagyobb mértékben –, ha a célterületen csupán az év 30 százalékában van megfelelő légmozgás az optimális működtetéshez (mert az adott generátor például viharban nem működik, szélcsendben pedig nem indul; az utóbbi esetben a beindításhoz szükséges kezdeti energiabefektetésről nem is beszélve…). Most éppen napelemet telepítünk mindenhova. Miért? Mert könnyen beszerezhető, hamarosan akár hazai gyártásban is, bár mint oly sok más termék esetében, a kínai itt is még olcsóbb. Ezzel párhuzamosan viszont arra nem gondolunk, hogy bizonyos környezetben esetleg mindössze 30-40 százalék kihasználtsággal dolgozik.

Azért, mert évente csupán három és fél hónapon át működik hatékonyan?
– Nem, és nem is feltétlenül csak ennyi ideig, hiszen nem csak a napsütéses órák számítanak. És szükség is van a napelemes rendszerekre, mert könnyen elérhető, szerelhető és a hagyományos áramszolgáltatáshoz viszonyítva gazdaságos is. De miért ne egészíthetnénk ki más alternatív, környezettudatos megoldással?
Nevezhetjük akár holisztikus megközelítésnek is az intelligens rendszerben való gondolkodást, hiszen az egyes elemeket kiválóan össze lehet kapcsolni. Zöldenergia + eszköz + termék + digitális rendszerfelügyelet. Képzeljük el úgy, mintha egy nagy kirakós játék egy-egy darabjáról volna szó. Ha tudjuk, hogy milyen megoldást szeretnénk, a megfelelő elemeket kiválogatjuk a dobozból, összeillesztjük az egyes részeket, és máris olyan rendszert kapunk, ami jelentős mértékű alternatív energia termelésére, felhasználására és tárolására alkalmas, akár hulladékhasznosítással vagy értékes melléktermékek előállítása mellett.

Mondana egy példát?
– Vegyünk egy ipartelepet egy város szélén! Tegyük fel, hogy a területet még valamilyen mezőgazdasági tevékenységgel is összekapcsolnák, felismerve a kihasználásban rejlő tartalékokat. Milyen rendszer volna képes működtetni a két különálló területet? Nos, ahol ipari tevékenység folyik, ott hatalmas mennyiségű szén-dioxid van jelen, amelynek feldolgozása, eltüntetése problémát jelent.
Az ipari tevékenység lehet akár bio­gáz­üzem is, onnan is nagy mennyiségű szén-dioxid kerül ki, miközben csak arról be­szélünk, hogy biogázt állítunk elő, mondjuk a megfelelő gázmotorok üzemanyagaként. Ez nagyszerű, mert elgázosítom a növényi hulladékot, a szennyvíz­iszapot és így tovább – csak éppen az eredmény körülbelül 60 százalék hasznosítható metán, 40 százalék szén-dioxid, a motorok által termelt szén-dioxidról és hulladék hőről nem is beszélve. Utóbbi egyébként majdnem ugyanakkora energiát képez le, mint amennyi áramot közben a motorral előállítanánk (lásd ábra).
Tehát mindenképpen hatalmas mennyiségű szén-dioxid keletkezik. Ha ezt valahogy fel tudjuk használni, például algatechnológiával, biokonverzióval, akkor máris előállítunk egy értékes algaterméket. Ez pedig felhasználható akár takarmányozási céllal a mezőgazdaságban, akár ipari vagy üzemanyag céllal és így tovább, miközben a káros és feleslegesnek ítélt anyagot folyamatosan hasznosítjuk.
A gázmotor beindítását követően az algatechnológiai folyamatban megtermelt szén-dioxidot bevisszük egy másik körforgásba, amivel egy másik célt szolgálunk ki, és így tovább, és így tovább… Látható, mekkora lehetőség van egy-egy komplett rendszer működtetésében. Ez is egy típusa az intelligens rendszereknek.

Nem is tudunk mit kezdeni az elmúlt száz év fejlődésének köszönhető és mára pazarlóvá és elavulttá vált rendszerekkel?
– Azt mondanám inkább, hogy minél nagyobb egy terület, annál nehezebb átformálni. Természetesen képesek vagyunk okos, digitalizált megoldásokat alkalmazni, új technológiai elemekkel integrálni a meglévőket, és így optimalizálni egyes folyamatokat. Fel kell ismernünk azonban, hogy nem csupán mikroszinten kell gondolkoznunk, hanem „makro”méretekben, globálisan, intelligensen – nevezzük bárhogyan. Ha egyszer valahol belenyúltunk az ökoszisztémába, azt nehéz ismét kiegyensúlyozottá tenni. Ha egy vízerőmű építése miatt lecsapolunk egy mocsarat, mert áramra van szükség az adott területen, ott építünk, duzzasztunk, apasztunk, ezzel pedig akár 100 négyzetkilométeres körben megbolygatjuk az élővilágot. Ha nincs elegendő víz, mocsár, megváltozik például az algák élőhelye is, végső esetben az egész tápláléklánc sérülhet… Ha ezek hiányoznak, nincs élelmük a halaknak, ezért elvonulnak. Ha nincs hal, nincs madár, ha nincs madár, stb. Ma már ezek hatásait igenis fel lehet mérni, be lehet látni, és el kell érni, hogy mindig az optimális, a környezettel – vagyis az alternatív energiaszolgáltatóval – kompatibilisen dolgozzunk, és a példánál maradva akár sziget üzemmódban működő vízáram-erőműveket telepítsünk.

Az intelligens energetikai megoldások valós és hosszú távú meg­oldása érdekében mindenekelőtt el kell döntenünk, hogy egyéni érdekeinken túl fontos-e a mikrokörnyezetünk, a lakóhelyünk, országunk, világunk – ellenkező esetben egymást kioltó megoldásokat fejlesztünk. Fogalmazhatnánk úgy is, hogy az énközpontú gondolkodásról lassan át kellene váltanunk a napjainkban még nem túl népszerű mi gondolkodási üzemmódra.
Összegzésként, azt hiszem, Albert Einstein híres mondása illik ide: „Nem lehet megoldani problémákat ugyanazzal a gondolkodásmóddal, amivel csináltuk őket.”•

A Biosynergy Innovációs Klaszter 22 cég bevonásával alakult meg 2010-ben. Tagjai élen járnak az ökoenergetika, az algatechnológia, az elektromos járművek és a biotermesztési rendszerek ágazataiban. A több mint 28 technológiát kizárólag magyar kutatók, gyártók képviselik. Együttműködésük teljesen új koncepción alapul: a Föld ősi elemeit, erőforrásait éleszti fel és hasznosítja a legmodernebb technológiák és új találmányok segítségével. Ezáltal egyedülállóan változatos szinergiák megszületését idézik elő. A koncepció lényege, hogy a rendszert alkotó egységek sokféleképpen alakíthatók az adott földrajzi és éghajlati viszonyokhoz, valamint egyedileg tervezhetők aszerint is, hogy milyen energiaforrás előállítása a cél. Megoldásaikban a hulladékfeldolgozás és -hasznosítás, valamint a káros anyag kibocsátásának megakadályozása alapkövetelmény.

 
Archívum
 2011  2012  2013  2014  2015  2016  2017  2018  2019  2020  2021  2022  2023  2024
Címkék

Innotéka