JÖVŐ
A Rovatból

Amikor a klímakatasztrófa visszafordíthatatlanná válik

A korallzátonyok pusztulása, a jégtakarók olvadása, az esőerdők elvesztése - íme a vészhelyzet kritikus pontjai.


Bár szinte nap mint nap jönnek a riasztó hírek a klímaváltozás már-már végzetes következményeiről, még mindig úgy tűnik, hogy az emberiség nagy része számára mindez csupán pusztába kiáltott szó. Hajlamosak vagyunk elfelejteni például azt is, amit már tavaly márciusban számos neves szakértő hangoztatott, hogy a koronavírus-pandémia is összefügg a természet pusztításával, és ez a világjárvány csak a kezdet lehet, ha nem térünk időben észhez.

2019-ben egy nemzetközi kutatócsoport a Nature-ben kongatta meg a vészharangot. „Planetáris vészhelyzetben vagyunk. Bolygónk stabilitása és tűrőképessége van veszélyben” – írták és felhívták a figyelmet arra, hogy a viszonylag kis mértékű globális hőmérséklet-emelkedésnek milyen mélyreható hatásai lehetnek: például gyakoribbak lesznek a hőhullámok, a partmenti áradások, felgyorsul a permafroszt-olvadás.

A Föld átlaghőmérséklete az ipari forradalom óta mintegy 1,2 C fokkal emelkedett, és ha továbbra is a jelenlegi ütemben árasztjuk el az atmoszférát üvegház-hatású gázokkal, akkor a felmelegedés 2,7-3,1 C fokos lesz az évszázad végére.

A tudósok beazonosították a a földi rendszer kockázati tényezőit, és megállapították azokat a kritikus pontokat a jég, a tenger és a szárazföld állapotában, amelyektől a folyamat már visszafordíthatatlanná válik.

A legnagyobb veszély a szerzők szerint az, hogy ezek a változások emberi mércével lassan történnek, de ha egy bizonyos küszöböt elérnek, onnan már nincs visszaút.

Will Stephen, az ausztrál nemzeti egyetem klimatológus professzora, a tanulmány társszerzője a Gristben arra is felhívta a figyelmet, hogy egyes elemek egyfajta dominó-hatást válthatnak ki, amely a Föld még gyorsabb felmelegedéséhez vezethet.

Jacquelyn Gill, a maine-i egyetem paleoökológusa szerint a Föld története bizonyítja, hogy bolygónk nem csupán lineáris válaszokat ad a klímaváltozásokra. Tehát nem csupán arról van szó, hogy a nagyobb CO2-mennyiség nagyobb felmelegedést okoz, hanem ennek egyéb visszacsatolásai is lesznek.

A klímaválságban a világtengerek, amelyek a Föld 70%-át borítják, egyszerre szövetségeink és áldozatok. Elnyelik a hőt, és a káros kibocsátásoknak legalább egynegyedét. Nélkülük már most lakhatatlan lenne a Föld az emberek számára. Ennek azonban ára van: a tengerek felmelegedésével olvad a jég, szén-dioxid ömlik a vízbe, amely ezáltal savasodik, tönkremennek az ökoszisztémák.

Ennek leglátványosabb jele a korallzátonyok pusztulása. Az Észak-Atlanti térségben és a trópusokon már vannak olyan régiók, amelyek eljutottak a kritikus pontig.

Az Atlanti-óceánon meghatározó a Golf-áramlat, amely a trópusok felől szállít meleg vizet északra, Grönlandtól a nyugat-európai partokig. Ha ennek működése összeomlik, az a hőmérséklet zuhanását eredményezné az északi féltekén, közel fél méterrel emelkedne a tenger szintje amerikai keleti parton, a jelenleginél sokkal durvább téli viharokat okozna Európa-szerte, és a csapadékmennyiség változásával számos ország mezőgazdaságát is veszélybe sodorná.

A kutatók szerint az áramlat megszűnése 3–5,5 C fokos felmelegedésnél következne be. Levke Caesar ír kutató szerint az Atlanti-óceán körforgása már a 20. század közepétől lassulni kezdett, és 15%-kal csökkent a vízhozama. Thomas Delworth, a princetoni egyetem geofizikusa szerint 2100-ra a Golf-áramlat akár 30-60%-kal is gyengülhet.

2016-ban következett be minden idők legnagyobb kiterjedésű és legpusztítóbb korall-kifehéredése. A Nagy Korallzátony északi, 650 km hosszú szakaszán a korallok több mint a fele elpusztult. Egy részük szinte azonnal „megfőtt” a felmelegedett vízben, másik részünk hónapokig haldoklott. E kifehéredés a világon mindenütt tapasztalható volt, és 2017-ben, majd 2020-ban megismétlődött.

A korall-kutatók szerint ezeknek a különleges élőlényeknek a helyzete már eljutott a kritikus ponthoz. David Kline, a panamai Smithsonian trópusi kutatóintézet munkatársa figyelmeztet: egy korallzátony élete azon múlik, hogy visszatérnek-e rá a korallokat tápláló növények. Ehhez azonban le kellene hűlnie a víz hőmérsékletének. Ellenkező esetben az algák „éhen halnak”.

Még egy egészséges korallzátonynak is 10-15 évre van szüksége, hogy visszatérjen a normális élete egy-egy súlyos hőhullám után, de napjainkban már hat évente lehet számítani tömeges kifehéredésre.

Az Éghajlatváltozási Kormányközi Testület (IPCC) szerint a korallzátonyok 70-90%-a akkor is eltűnhet, ha az átlag hőmérséklet-emelkedés 1,5 C fok alatt marad, 2 C foknál pedig hírmondójuk is alig marad. Ennek pedig beláthatatlan következményei lennének az emberiség számára is.

A korallstruktúrák, bár az óceántalapzatnak csak 2%-át borítják, a tengeri élőlények egynegyedének adnak otthont: élelmet, jövedelmet biztosítanak közel 500 millió embernek.

Még ijesztőbb perspektíva a Föld jégtakaróinak sorsa: a grönlandi, északi- és déli-sarkköri jégben van a világ édesvíz-készletének 99%-a. Ha ez a jégmennyiség megolvadna, az óceánok szintje több száz méterrel emelkedne és átrajzolná a szárazföldek partvidékeit.

Egyre több a bizonyíték a Föld geológiai múltjából, hogy e jégtakarók gyorsan megolvadhatnak, ha nagy hőmérséklet-változás következik be. Úgy tűnik, hogy állapotuk elérkezett a kritikus ponthoz, de a két pólus között óriási eltérések lehetnek az atmoszférától és az óceáni áramlatoktól függően. Grönland egyes részein, ahol a gleccserek az óceánba vezetnek, a víz már most elég meleg ahhoz, hogy felolvadjanak.

2019-ben Grönland rekordmennyiségű, 532 milliárd tonna jeget veszített a szokatlanul enyhe tavaszt, majd a júliusi hőhullámot követően. Ez másfél milliméterrel emelte a világtengerek szintjét.

A Grönlandi jég teljes megolvadása 7,5 méteres emelkedést okozna, és bár egyes tudósok szerint ez csak 1000 év múlva következne be, nemcsak a rekordév figyelmeztető, hanem az is, hogy 1992 és 2018 között Grönlandról 4 trillió tonna jég tűnt el, és ha a szén-dioxid kibocsátások emelkednek, néhány évtizeden belül elérkezhet a visszafordíthatatlan pontig. A jégréteg vékonyodásával pedig a levegő hőmérséklete tovább nő, ami még inkább gyorsítja az olvadást.

Egy közelmúltban készített modell, amely csak a felszíni olvadásra koncentrált, megállapította, hogy ha a globális felmelegedés eléri a 2,7 C fokot, akkor Grönlandon a megolvadt jég mennyisége meghaladja az évi hómennyiséget. Más modellek viszont, amelyek a felszíni olvadást és a parti gleccserek visszahúzódását is figyelembe veszik, a kritikus pontot már 1,6 C fokra teszik.

Egy tavaly decemberben publikált tanulmány viszont azzal bíztat, hogy ha nagyobb mennyiségben esik a hó Grönland megmaradt jegére, az némileg stabilizálhatja a jégtakarót.

Nem véletlenül emlegetik az Antarktisz nyugati felé lévő Thwaites gleccsert az „ítéletnap gleccserének”. A 2000-es évek óta 3 trillió tonna jege olvadt bele a tengerbe.

Ted Scampos, a coloradói egyetem glaciológusa úgy véli: ez a visszafordíthatatlan összeomlás kezdeti stádiuma lehet, amely magával sodorhatja a nyugat-antarktiszi jégtakaró egy jelentős részét, és ez legalább 60 cm-vel, de lehet, hogy akár 3 méterrel is növelné a világtengerek szintjét.

A kutatók most azt vizsgálják, hogy a Thwaites eljutott-e a kritikus pontig, és vannak-e az Antarktisz keleti felén is olyan nagyobb partmenti gleccserek, amelyeket hasonlóképpen fenyeget a klímaváltozás. Scambos szerint azonban ha elkerüljük a 2 C fok feletti felmelegedést, a folyamat lelassulhat. A keleti régió mélyebb gyökerű gleccserei egyelőre stabilabbnak tűnnek, de az óceán fokozatos melegedése, a meleg áramlatok behatolása a védő jégtalapzatok alá ezeket is megrendíthetik.

A szárazföldi ökoszisztémák, mindenekelőtt az északi sarkkörök közeli erdők és a trópusi esőerdők 2007 és 2017 között az ember okozta CO2-kibocsátások egyharmadát vonták ki az atmoszférából. De ha a felmelegedés eljut egy kritikus pontra ezekben a régiókban, ezek a természetes tárolók óriási karbonmennyiséget bocsáthatnak ki.

Ennek következményét tapasztalta 2019 nyarán Alaszkában Brendan Rogers ökológus, aki alatt szó szerint beszakadt a permafroszt. Ez az állandó jégtakaró, amely kétszer annyi karbont tárol, mint amennyi jelenleg a légkörben van, lassítja az elpusztult növények, állatok, mikrobák felbomlását. Így működött évezredek óta Alaszka, Szibéria, Kanada és Grönland sarkvidéki területein. A felmelegedéssel azonban ez a bomlási folyamat felgyorsul, szén-dioxid és metán szabadul fel, ez utóbbi pedig rövid távon 84-szer olyan erős üvegház hatású gáz, mint a CO2.

Tudományos becslések szerint 2003 és 2017 között ezek a permafroszt-régiók évente 1,7 milliárd tonna karbont bocsátottak ki, miközben nyaranta átlagosan 1 milliárd tonnát raktároztak el.

A legrosszabb forgatókönyv szerint a következő 300 évben a fokozatos permafroszt-olvadás 208 milliárd tonna karbonkibocsátással járhat, ez a jelenleg tároltnak mintegy 15%-a. Hirtelen jött olvadások ezt további 60-100 milliárd tonnával növelhetik, és ezek az adatok nem számolnak az egyre nagyobb erdőtüzekkel, amelyek elégetik a permafroszt talajában tárolt szenet.

Emlékezzünk például 2020 nyarára, amikor Szibériában 26,9 millió hektárnyi erdő vált a lángok martalékává. Mindez azért is aggasztó, mert a sarkvidéki tundrában eltemetett szén több ezer év alatt halmozódott fel és a kutatók attól tartanak, hogy a tüzek okozta kibocsátások miatt a régió elveszti azt a képességét, hogy több karbont tárol, mint amennyit kibocsát. Ennek egyik ellenszere lehet, hogy a leégett boreális erdők helyére nem a korábbi fenyőket, hanem ellenállóbb, lombhullató fákat ültetnek, amelyeknek a karbontárolása is nagyobb.

A klímaváltozásnak az amazonasi esőerdőkre gyakorolt hatását tapasztalta meg 2015 szeptemberében David Lapola brazil kutató. Az amazonasi medence közepén, ahol normál körülmények között éve 3 méter csapadék hull, olyan hőség és szárazság uralkodott, hogy a talaj felső fél métere csontkeménnyé vált, a levelek megbarnultak, a palánták elfonnyadtak. Így hatott a térségre a globális felmelegedéssel súlyosbított El Niño. A szárazságban elpusztult fák kiengedték a bennük tárolt karbont, míg növekedésben megállt többi növény kevesebbet tudott tárolni. Ezáltal az esőerdők karbontárolóból ideiglenesen karbonforrásokká váltak, 2,5 milliárd tonnát engedtek ki a légkörbe.

A „világ tüdejének” is nevezett amazóniai esőerdők a becslések szerint 150–200 milliárd tonna karbont tárolnak, ez a földi mennyiségnek kb. egynegyede. De Amazónia is egyre forróbb és szárazabb lesz. Az elmúlt évszázadban a régió átlaghőmérséklete 1-1,5 C fokkal nőtt, és egyes vidékeken a száraz évszak négy helyett öt hónapig tart.

Emiatt csökkent a fák, növények élettartama, és 2005-2015 között egyharmaddal csökkent széntárolásuk 1990-hez képest, egyötödik pedig immár karbonforrásnak tekinthető. Egyes modellek már azt vetítik előre, hogy Amazónia a CO2-kibocsátások állandó forrása lesz 2035-re.

De nemcsak a klímaváltozás miatt közeledik Amazónia a kritikus ponthoz, hanem a farmerek és a szarvasmarhatenyésztők általi folyamatos erdőirtás miatt is, hiszen az esőerdők nedvességének jelentős részét éppen maguk a fák adják. A talajból kiszívott nedvességet párologtatják ki leveleiken keresztül, amely hűti a levegőt és esőt idéz elő.

Ha az erdőt kivágják, a körülötte lévő terület kiszárad. Amerikai és brazil környezettudósok az esőerdők 20-25%-ának kiirtásában látják azt a pontot, amikor Amazónia szavannává válik. Az esőerdők 15-17%-a már megsemmisült, Jair Bolsonaro elnöksége alatt Brazília világelső lett a trópusi erdők pusztulásában.

Mi a teendő? Jacquelyn Gill szerint e kritikus pontok túlhangsúlyozása visszaüthet, mert a reménytelenség narratíváját táplálhatja.

„Nem tudjuk megjósolni, hogy mikor jutunk el ezekhez a pontokhoz, ellenben képesek vagyunk saját cselekedeteinket ellenőrizni, és uralni kibocsátásainkat”

– mondta Gill.

Egyes kutatók az ellenkező folyamatot kezdték tanulmányozni, amellyel vissza lehet állítani a bolygó egyensúlyát. A „közösségi kritikus pontok” keresése szintén abból indul ki, hogy először lassú változások jönnek, amelyek aztán egyszerre hatnak.

Ezek a változások lehetnek konkrétak, például az, hogy a megújuló energiák olcsóbbak lesznek, mint a fosszilis fűtőanyagok, de megmutatkozhatnak a közvéleményben is, ha eljutunk odáig, hogy fosszilis fűtőanyagok használatát elítélendőnek tekintjük. Nő azoknak a száma, akik a repülést például annak óriási szénlábnyoma miatt, egyenesen szégyennek tekintik. Még a nagy olaj- és gázcégek is kénytelenek megígérni, hogy 2050-re elérik a zéró kibocsátást.

Mindezek reményt adnak arra, hogy előbb elérjük ezeket a kritikus pontokat, mint azokat, amelyek katasztrófához vezetnek.

# Csináld másképp

Te mit csinálnál másképp? - Csatlakozz a klímaváltozás hatásairól, a műanyagmentességről és a zero waste-ről szóló facebook-csoportunkhoz, és oszd meg a véleményedet, tapasztalataidat!

Link másolása
KÖVESS MINKET:

Népszerű
Ajánljuk
Címlapról ajánljuk


JÖVŐ
A Rovatból
Döbbenet: két nap alatt elpusztulna a Föld, ha mind úgy élnénk, mint a milliárdosok
A Tesla vezetőjének, Elon Musknak a legalább két magánrepülőgépéből származó éves kibocsátása megegyezik egy átlagember 834 éves kibocsátásával.
Fotó: Pixabay - szmo.hu
2024. október 29.



A Föld népességének a legvagyonosabb 1 százaléka rendkívül nagy mértékben felelős az emberiség szén-dioxid kibocsátásáért ezzel pedig különösen megnehezíti a kibocsátások kordában tartását és a 1,5 Celsius-fokos globális felmelegedési cél megtartását - derül ki a brit Oxfam jelentéséből, amelyet a Portfolio szúrt ki.

A klímaváltozás fő okozóinak az üvegházhatású gázokat, azok közül is a légkörben legnagyobb arányban megtalálható szén-dioxidot tartják. Ha az emberiség szeretné elkerülni az éghajlati katasztrófát, akkor az elkövetkező évtizedekben csak nagyon kevés szén-dioxidot juttathat a légkörbe. A kutatás arra is rámutat, hogy az egyszer már az atmoszférába jutott szén-dioxid akár 100-150 évig is képes ott maradni, így a kibocsátások nullára vágásával sem tűnne el az összes káros anyag a légkörből.

Az Oxfam adatai szerint a szakemberek által előírt, még biztonságosan kibocsátható szén-dioxid mennyiségét a jelenlegi kibocsátási ütem mellett 4 év múlva fogja elérni az emberiség. Azonban, ha hirtelen mindenki annyit kezdene el kibocsátani, mint a Föld legvagyonosabb 1 százalékának tagjai, ezt a limitet kevesebb mint 5 hónap alatt elérnénk.

Ha pedig mindenki úgy bocsátana ki szén-dioxidot a közlekedése révén, mint a világ 50 leggazdagabb embere, tehát magánrepülőkkel és jachtokkal közlekednénk, akkor a fennmaradó szén-dioxid-keret két nap alatt elfogyna.

A jelentés két konkrét példát is hoz:

• A Tesla vezetőjének, Elon Musknak a legalább két magánrepülőgépéből származó éves kibocsátása megegyezik egy átlag ember 834 éves kibocsátásával.

• Az amerikai Walmart kiskereskedelmi láncot tulajdonló Walton család három szuperjachtjának éves karbonlábnyoma 1700 átlagos Walmart dolgozó kibocsátásával ér fel.

Az Oxfam szerint ugyanakkor a leggazdagabbak környezetszennyezésének legfontosabb eleme mégsem a közlekedési eszközökből származó kibocsátás, hanem a a befektetésekből, amely a leggazdagabb 1 százalék esetében a luxusközlekedési eszközökből származó szennyezés 340-szeresének felel meg. Ez pedig azért van, mert a dollármilliárdosok befektetéseinek 40 százaléka olyan erősen szennyező iparágakra irányul, mint például az olajipar, a bányászat, a hajózás vagy a cement-előállítás.

# Csináld másképp

Te mit csinálnál másképp? - Csatlakozz a klímaváltozás hatásairól, a műanyagmentességről és a zero waste-ről szóló facebook-csoportunkhoz, és oszd meg a véleményedet, tapasztalataidat!

Link másolása
KÖVESS MINKET:

JÖVŐ
A Rovatból
Hogyan segíthet egy apró üvegkorong megmenteni az emberiséget a kihalástól?
A kutatók szerint a kristály a kihalófélben lévő növény- és állatfajok nyilvántartására is felhasználható lehet a jövőben.


A kristály vizuális kulccsal is rendelkezik, hogy az, aki megtalálja, megérthesse, mit tartalmaz. Az 5D-s név onnan jön, hogy a nanoszerkezetek öt különböző dimenzióban tárolják az információt: magasság, hossz, szélesség, tájolás és helyzet – írja a CNN.

A kutatók a teljes emberi genomot is elhelyezték ebben a kristályban, abban a reményben, hogy a jövőben tervrajzként szolgálhat az emberiség regenerációjához, ha valaha teljes kihalás történne.

A Southamptoni Egyetem Optoelektronikai Kutatóközpontjának kutatói szerint a kristály a kihalófélben lévő növény- és állatfajok nyilvántartására is felhasználható lehet.

Ez a memóriakristály akár 360 terabájtnyi információt képes tárolni több milliárd évig, ráadásul ellenáll a szélsőséges körülményeknek: bírja a fagyot, a tüzeket, az ütközéseket, a kozmikus sugárzást és az akár 1000 °C-os hőmérsékletet is. Már 2014-ben Guinness-világrekordot kapott, mint a legtartósabb digitális tárolóanyag, és a jövőben még számos lehetőség nyílhat meg az ilyen innovatív adattárolás előtt.

A kutatócsoport, Peter Kazansky vezetésével, az emberi genom adatait olyan apró területekre vitte be, amelyek mindössze 20 nanométer nagyságúak (csak hogy értsd: egy nanométer a méter egymilliárdod része).

„Az 5D-s memóriakristály megnyitja a lehetőséget a genomikai információk örök tárházának megteremtésére, amelyből akár összetett organizmusok, például növények és állatok is helyreállíthatók, ha a tudomány erre a jövőben képes lesz”

– mondta Kazansky.

A kutatóknak viszont azt is át kellett gondolniuk, hogy ki vagy mi fogja a jövőben használni ezeket az információkat.

„A kristályra írt vizuális kulcs információkat ad a megtalálónak arról, hogy milyen adatok vannak benne, és hogyan lehet őket felhasználni”

– tette hozzá Kazansky. A kristályt jelenleg a Memory of Mankind archívumban tárolják, egy titkos osztrák sóbarlangban elhelyezett időkapszulában.

Link másolása
KÖVESS MINKET:


JÖVŐ
A Rovatból
Akkor szigorítják itthon a napelem-használat szabályait, amikor új áttörések teszik hatékonyabbá
A napelem gyorsabban fejlődik és válik olcsóbbá, mint arra számítottak. Nemsokára a mostaninál is sokkal hatékonyabb megoldások jönnek, de Magyarország épp befékez, ahelyett, hogy a szélerőműveket és a geotermikus energia felhasználását is fejlesztené.


A világ egyre szívesebben fordul a megújuló energiaforrások felé, amelyek közül lakossági szinten is a napelem számít a legelérhetőbbnek. A panelek által termelt energia ma sokkal nagyobb, a bekerülési költségük pedig jóval alacsonyabb, mint azt néhány évtizeddel ezelőtt erre az időszakra jósolták.

Ennek ellenéra a magyar kormány nemrég betiltotta az erkély-napelemkeet, pedig ezek jól jöhettek volna például a panelekben lakóknak, vagy a saját tetővel nem rendelkező háztartásoknak. Illusztráció: ertex solar

Az Euronews azt írja, kifejezetten keresett technológiáról van szó: a német piacon eddig 400 ezer darab fogyott belőle és a népszerűsége elképesztő iramban nő, hiszen csak 2024 első negyedévében 50 ezret értékesítettek az országban. Jan Osenberg, a SolarPower Europe szervezet szakértője szerint a technológia ilyen feltételekkel akár három év alatt megtérülhet, és a panelek élettartama, akárcsak a tetőkre szerelt rendszerek esetében, körülbelül 20 év. A hasonló rendszereket forgalmazó, osztrák ertex solar szerint azon túl, hogy az erkélyre szerelt napelem tartós, még sokáig hatékony is: 10 év után a kezdeti kapacitása 90, 20 év elteltével pedig még mindig 80 százalékára képes.

Tegyük hozzá: az erkélynapelem nem jelentős energiaforrás, így nehéz elképzelni, hogy éppen ez a megoldás borítaná fel egy egész ország villamosenergia-ellátásának egyensúlyát. Egy-egy ilyen panel – ideális fényviszonyok között – évi 500-600 kWh energiát termel, így csak néhány alacsonyabb fogyasztású eszköz üzemeltethető róla (pl. számítógép, LED lámaptestek stb.), amellett persze, hogy akkumulátorokat is táplálhat. Bár az éves energiafogyasztás szempontjából ez nem jelentős, azért csökkentheti a villanyszámlát, és még egyszer: fenntarthatóbbá teszi a háztartásokat.

A napenergia régóta ismert hőtermelő

A napenergia első alkalmazásai a hőtermelésre irányultak – a nap sugarainak felerősítésével. A görögök és a rómaiak már a 3. században tükrökkel irányított napfénnyel gyújtották meg a fáklyáikat, Archimédesz pedig elvileg ugyanezzel a módszerrel lobbantotta lángra a római hadihajókat Szirakúza ostrománál. A napelemek kifejlesztésében kulcsszerepet kapott Alexandre Becquerel 1839-es fotovoltaikus felfedezése, majd Alekszandr Sztoljetov 1888-as, első napeleme. Az 1950-es évekre megjelentek a kereskedelmi forgalomba küldhető napelemek, és azóta lépcsőzetesen emelkedik a hatékonyságuk, ami fokozza irántuk az érdeklődést. A kezdeti hatról pár évtized alatt 15-20-ra, majd az utóbbi néhány évtizedben bőven 20 százalék fölé nőtt a hatékonyságuk – néhány kiugró, 30-40 százalékos panel mellett persze, amelyeket eddig nem sikerült bevezetni a piacra.

A napelempanelekkel elérhető energiatermelés lehetőségeit folyamatosan feszegetik a tudósok, és ebben nemrég új partnerre leltek, a mesterséges intelligenciára.

 

Fotó: Freepik

Napelem fejlesztése, AI-val

Egy új AI eszközről nemrég jelentették be, hogy alaposan felpörgetheti az új anyagok elemzését, ami sosem látott hatékonyságú napelemekben, LED-ekben vagy éppen optoelektronikai eszközökben ölthet testet. A friss fejlesztés képes előre jelezni egy anyag optikai tulajdonságait, pusztán a kristályszerkezete alapján, ami forradalmasíthatja az anyagkutatást. E tudományág hagyományos módszerei bonyolult matematikai műveleteket és óriási számítási kapacitást igényelnek, ami nehezíti a nagyszámú anyag gyors tesztelését, viszont egy kifejezetten erre kiképzett AI született őstehetség az ilyen feladatok végrehajtásában, vagyis sokkal előrébb hozhatja fejlett anyagok megjelenését, amelyek még hatékonyabb napelemeket adhatnak a világnak.

A japán Tohoku Egyetem és az amerikai Massachusettsi Technológiai Intézet kutatói által kifejlesztett új mesterséges intelligencia modell képes előre jelezni a különböző anyagok optikai tulajdonságait a fény széles spektrumán, mindössze az anyag kristályszerkezetének felhasználásával. Az új modell alapja az „ensemble embedding” nevű gépi tanulási módszer, ami több modell vagy algoritmus kombinálásával javítja az előrejelzések pontosságát.

A tudósok célja az, hogy új adatbázisokat hozzanak létre különböző anyagtulajdonságokhoz – például mechanikai és mágneses jellemzőkhöz, ezáltal tovább bővítsék az AI modell képességeit az anyagtulajdonságok kristályszerkezet alapú előrejelzésére. De ez csak az egyik eredmény, ami eddig nem látott mértékben gyorsítja fel a napelem technológia fejlődését, ezáltal a hatékonyságát is.

60 százalékos hatékonyságú napelem készült

Egy spanyol kutatócsoport olyan friss eredménnyel állt elő, ami tényleg mindent felforgathat a napelempiacon: az általuk készített, apró méretű panellel nem kevesebb, mint 60 százalékos energiaátalakítási hatékonyságot sikerült elérni, ami egészen döbbenetes lehetőség, ha belegondolunk, hogy a ma forgalomban lévő legjobb napelemek legfeljebb 24 százalék körül teljesítenek – vagyis,

70 évvel az első szilícium napelem bejelentése után még mindig ott tartunk, hogy a panelekre érkező napfény több mint kétharmada hasznosítás nélkül elvész.

A madridi Complutense Egyetem innovációja gallium-foszfid és titán felhasználásával lett jóval hatékonyabb – alaposan ráverve a szilícium elméleti, 33,7 százalékos legmagasabb hatékonyságára. A 60 százalékos rekord 15 év kísérletezésének eredménye – Javier Olea Ariza professzor és csapata ennyi ideig próbálkozott, mire ráleltek a kvintesszenciát jelentő kombinációra.

Bár a tudósoknak sikerült létrehozniuk az első prototípust (ami egyelőre csupán egy négyzetcentiméteres), ahhoz, hogy elérjék a kereskedelmi forgalomba lépésre alkalmas szintet, még sok fejlesztésre és finomhangolásra van szükség. Ariza és csapata szeretné tovább javítani a napelem hatékonyságát, illetve megoldani a szerkezeti problémáit. Elég valószínű, hogy piacképes verzió még évekig nem lesz belőle, de, ha fel tudják skálázni, akkor tényleg minden elképzelést felülmúl majd. Ez persze feltételezés, viszont a ma látható jövőkép is azt mutatja, hogy a napelemek néhány éven belül sokkal nagyobb termelőkké válhatnak, mint napjainkban, és ezt muszáj lenne belekalkulálni az energiamixbe.

Így fejlődik a napelem technológia a következő 10 évben

A szakértők jelenleg úgy gondolják, hogy a napelemek hatékonysága egy évtizeden belül 30 százalék fölé emelkedhet, leginkább az új anyagok felfedezésének és a hibrid technológiák alkalmazásának köszönhetően. A kutatások az új anyagok, például a perovszkitokra és a napfény különböző hullámhosszainak befogására többféle réteget használó tandem cellákra irányulnak, mert ezek úgy növelhetik a hatékonyságot, hogy közben csökkentik a gyártási költségeket. A napelemek energiatermelési potenciálját nagyban növeli majd az energiatároló rendszerek fejlődése, és különösen a lítium-ion, illetve az új, olcsóbb megoldások (például a szilárdtest-akkumulátorok) teszik majd egyre hatékonyabbá az energiatárolást, hogy a napelemek által nappal termelt energiát éjszaka vagy borús időben is használni lehessen.

A jelenlegi napelemek kapacitása évente átlagosan csak 0,5–1 százalékkal csökken, tehát 10 év múlva a legtöbb rendszer még mindig eredeti kapacitásának 90–95 százalékával fog üzemelni, míg az újabb napelemek élettartama meghaladhatja a 25–30 évet, ráadásul a technológiai fejlődés tovább csökkenti majd a degradáció ütemét.

Mindezt fokozhatják a következő tíz évben elterjedő intelligens napelemrendszerek, amelyek automatikusan optimalizálják az energiatermelést és a felhasználást. Összességében tehát arra lehet számítani, hogy a napelemek technológiai fejlődése a következő évtizedben jelentősen növeli az energiatermelési kapacitást. A hatékonyságnövelés, az új anyagok és a tárolókapacitás fejlődése révén akár 30-50 százalékkal is hatékonyabbak lehetnek, és hosszabb élettartamot biztosítanak, mint a jelenlegi rendszerek. Mindez remekül hangzik, de érdekes módon baljós következményei ugyanúgy lehetnek.

Bajt is okozhat a növekvő hatékonyság és az egyre több napelem

Balogh József energetikai szakértő a Szeretlek Magyarországnak többször is nyilatkozott a napelempiac hazai viszonyairól, és arról, hogy hiába előremutató és tiszta, a napenergia legfeljebb csak más megújuló rendszerek párhuzamos fejlesztésével jelenthet fenntartható megoldást. Amikor nem süt a nap, egyéb módszerekkel, például szélerőművekkel és geotermikus energia felhasználásával maradhatnánk karbonmentesek, de ezek a források nálunk messze le vannak maradva a lakossági napelemes rendszerek kapacitásától, ami ilyen formán kiegyensúlyozatlanul nagy, tehát a visszatáplálás mértéke is meghaladhatja a magyar infrastruktúra képességeit.

A hirtelen nagy mennyiségben beérkező napenergia olyankor okoz gondot, amikor „a napelemek valami miatt termelnek, mert van egy kellemes tavaszi délután, de valójában senkinek nem kell az áram” – magyarázta a szakértő, aki szerint már napjainkban is túl sok napelem működik itthon, így „megvan annak a lehetősége, hogy ebből lesz egy blackout, egy országos áramkimaradás”. Ez nálunk fejlettebb régiókban sem példa nélküli: az USÁ-ban épp’ Florida államban történt hasonló tavaly.

Balogh József – további Napelem Plusz Programok hirdetése helyett – nagyon hiányol egy tisztességes hazai stratégiát arra, hogy megakadályozzuk a villamosenergia-hálózat összeomlását és egyensúlyba hozzuk a napelemek által csak időszakosan termelt energiát, például szélerőművel (amiből lassan kilenc éve nem épült új hazánkban), vízerőművel (amiből most alig van néhány és csak kb. 50 megawattot termelnek) vagy geotermikus energiával (amit luxus nem kihasználni, hiszen termálvízben gazdag ország volnánk).

A biomassza a megoldás, a geotermikus energia, rengeteg termálvizünk van. Magyarország ebben nagyhatalom

– hangsúlyozta, hozzátéve, hogy ezeknek a forrásoknak a kihasználása helyett jelenleg onnan importálunk áramot, ahonnan csak tudunk, Ausztriától Szlovákián és Horvátországon át már nem csak Romániáig, hanem Szlovéniáig és Szerbiáig.

Hasonló gondokra hívta fel a figyelmet a Portfolio Checklist podcast vendégeként a Magyar Napelem és Napkollektor Szövetség elnöke is. Kiss Ernő az epizódban hangsúlyozta: a napenergia részaránya Magyarország villamosenergia-termelésében világviszonylatban a hatodik, Európában pedig a harmadik legmagasabb. Fontos lenne ugyanakkor a hálózat rugalmasságának és az akkumulátoros tárolóknak a fejlesztése, valamint az infrastruktúra modernizálása, mert különben a hazai áramtermelés sosem lesz képes kiváltani az importot.

Balogh József szerint az osztrák példa követése lenne a leghasznosabb Magyarország számára, hiszen a nyugati szomszédnál „sokkal-sokkal jobb a megújuló termelés belső struktúrája”, igaz, a hazaitól eltérő természeti adottságok révén. De nálunk is bőven lenne még mihez nyúlni, és ez elsősorban a jelenleg nagyon kihasználatlan szélenergiára, illetve geotermikus energiára igaz – ahelyett, hogy vég nélkül égetnénk a gázt, turbinák üzemeltetésére. Egy szó, mint száz: a döbbenetes tempóban fejlődő napelemek ellen egyre nehezebb érveket találni, mert nem csak tiszta, hanem költséghatékony megoldást kínálnak, még távoli területeken is, de óriási hibának tűnik elengedni a gyeplőt, más megújulók kárára, amelyek párhuzamos fejlesztésére szintén szükség lenne.

A szakértő emlékeztet: „az áram azért borzasztóan nehéz iparág, mert minden egyes pillanatban annyit kell biztosítani (termeléssel vagy importtal), amennyit az ország elfogyaszt, különben összeomlik az egész elektromos rendszer”.

A napenergia fogyasztásának és hálózatba visszatáplálásának állami monitorozására már készült egy törvénytervezet, de ennek kapcsán még vannak megválaszolatlan kérdések. Az egyik az, hogy a régi napelem-rendszerek tulajdonosai hogyan oldják meg az adatszolgáltatási kötelezettséget modern digitális mérés nélkül (ami az újabb rendszereknek már természetes velejárója), a másik meg például az, hogy a napelemesek lenyelik-e a plusz megújuló energiatermelésért szerezhető, ún. származási garancia elvételét, amivel pénzt is kereshetnének a tőzsdén. És akkor még nem beszéltünk az adatvédelmi aggályokról, vagy éppen a nem is annyira távoli jövőről, ami még a mainál is sokkal nagyobb lakossági napenergia-termelést sejtet, hiszen a panelek hatékonysága drasztikusan emelkedik, miközben a bekerülési költségük zuhan. És ez a folyamat nem áll meg, sőt, egyre gyorsul.

# Csináld másképp

Te mit csinálnál másképp? - Csatlakozz a klímaváltozás hatásairól, a műanyagmentességről és a zero waste-ről szóló facebook-csoportunkhoz, és oszd meg a véleményedet, tapasztalataidat!

Link másolása
KÖVESS MINKET:


JÖVŐ
A Rovatból
Szabó Péter a pusztító hurrikánokról: Óriási energiamennyiség lesz az óceánokban, ami életben tartja ezeket a szörnyeket
Néhány héten belül már a második rendkívüli hurrikán csapott le Amerikában. A klímamodellek szerint ráadásul a jövőben sokkal intenzívebb viharok várhatók. Szabó Péter éghajlatkutatót kérdeztük az összefüggésekről.


Néhány héten belül már a második rendkívüli hurrikán csapott le Amerikába a Helennek több mint 130 halálos áldozata volt. A Milton ugyan valamivel kevésbé erősen ért partot, mint amire számítottak, így is legalább egy tuctanyian vesztették életüket miatta. Több millió ember maradt áram nélkül, számos épület megsérült.

Adódik a kérdés: mi állhat az egyre intenzívebb hurrikánok mögött? Tényleg a klímaváltozás felelős azért, hogy az elmúlt évtizedekben egyre több extrém erejű vihar éri el a partokat? Szabó Péter, a Másfélfok klíma szakportál munkatársa, éghajlatkutató, az ELTE Meteorológiai Tanszékének doktorandusza segített megérteni az összefüggéseket.

-Hogyan alakul ki egy ilyen pusztító hurrikán?

– Alapvetően feláramló, meleg, nedves trópusi levegőben jön létre és hogy életben maradjon, a tengerfelszín hőmérsékletének 27 Celsius-fok felett kell lennie. Illetve természetesen az úgynevezett Coriolis-erő is kell, ami a Föld forgásából adódik, és eltéríti az áramlatokat.

– És emiatt van az, hogy csak egy bizonyos szélességi fok felett alakulhatnak ki?

– Így van. Az Egyenlítő környékén nincsenek, mert ott nem jelentős a Coriolis-erő, hanem csak attól északra vagy délre alakulnak ki. Az Atlanti-óceánban nevezik őket hurrikánoknak, a Csendes-óceánban inkább tájfun a nevük, míg az Indiai-óceánban ciklonok. Neveket is adnak nekik, Amerikában évente az A betűtől kezdve, sorra haladva az ábécében. Ezért volt korábban a H, mint Helen hurrikán, utána a Kirk, ami már megszűnt hurrikánnak lenni, de ami megmaradt belőle, éppen itt van Európában.

Most az M betűnél járunk, így ez a hurrikán a Milton nevet kapta.

Ezeket kategorizálják is a Saffir-Simpson-skála alapján 1-től 5-ig, a tartós szélsebesség alapján. Az első kategória 120 kilométer/óra feletti szelet jelent, ami nagyjából az orkán kategóriának felel meg. A Milton az ötös kategóriában volt, ami azt jelenti, hogy elképesztően nagy, 250 km/h feletti volt a szélsebessége. Ez kicsit már mérséklődött, hármas kategóriával ért partot Floridában, ami 180-200 kilométer/órás szelet jelent.

– Az, hogy ez ilyen rendkívül erős, lehet-e a klímaváltozás következménye, vagy ilyenek mindig voltak?

– A 2024-es aktivitás azért ilyen különleges, mert egy El Niño-évből jöttünk ki, ami most kezd átmenni egyébként egy La Niñába. Ez azt jelenti, hogy szokatlanul melegek még az óceánok, ami növelni tudja a viharok energiáját. Azt mondtam, hogy 27 fok felett kell lennie az óceán hőmérsékletének, hogy ezek létrejöhessenek, viszont

most is a Mexikói-öböl nagy területén 29-30 Celsius-fokos a vízfelszín. Ez azt jelenti, hogy korlátlan energiamennyiséget tud biztosítani ezeknek a hurrikánoknak.

Azért alakulnak ki ezek a szeptember-októberi időszakban leginkább, mert ekkor már a légkör teteje kezd lehűlni, ugyanakkor a tenger felszíne még mindig meleg, ez a hőmérséklet-különbség pedig növeli a viharok energiáját. Valóban, az idei év elég extrém, mert eddig októberben sosem észleltek három hurrikánt egyszerre az észak-atlanti térségben.

– Mennyire kell emiatt vészharangot kongatni?

– Azért kell kongatnunk, mert a klímamodellek szerint a jövőben kissé gyakoribb, de sokkal intenzívebb hurrikánok várhatók, ami azt jelenti, hogy az összes hurrikán száma nem feltétlenül növekszik jelentősen, viszont

az erősebb, azaz a 4-es és az 5-ös kategóriájú hurrikánok gyakorisága igen.

Mivel a Föld tovább melegszik a következő évtizedekben is, óriási energiamennyiség lesz az óceánokban, ami életben tudja tartani ezeket a szörnyeket.

– Az, hogy pont a Mexikói-öbölben alakult ki, köszönhető annak is, hogy ez egy zárt öböl, ami erőteljesebben fel tud melegedni?

– Igen, ahogy mondtam, most is 29-30 Celsius-fok környékén van a Mexikói-öböl, Karib-tenger térségében. Természetesen egy ilyen zártabb tenger jobban fel tud melegedni, mint a nyílt óceán. De az Atlanti-óceán nemcsak itt, hanem az Egyenlítőtől északra, nagy területen melegebb a szokásosnál.

– Alakulhat úgy az éghajlat a közeljövőben, hogy ezek a hurrikánok Európa partvidékét is veszélyeztessék?

– Erre azt tudom mondani, hogy nem, hiszen az Atlanti-óceán Európa környezetében nem tud 27 Celsius-fok fölé melegedni. Az valóban megtörténhet, ahogy szokott is, hogy egy korábbi hurrikán maradványai elérik a kontinenst, mint ahogy most az ex-Kirk Franciaország partjainál elérte, ott nagy csapadékot és orkánszelet okozva.

Ez érkezett meg hazánkba csütörtök délutánra.

Viszont Európában léteznek úgynevezett medikánok. Ezeket azért nevezik így, mert a mediterrán hurrikánok összeolvasztásából származik a név. A Földközi-tenger térségben alakulhatnak ki, amikor nagyon meleg a Földközi-tenger, és egy hidegbetöréssel a feltételek adottak szinte egy hurrikán kialakulásához. Ugyanakkor itt nincs akkora terület, hogy teljes értékű hurrikánok jöjjenek létre. Ezek nagy területen tudnak szelet és nagy csapadékot okozni. A hurrikánokkal szemben ezek inkább hibrid viharok. Megvan bennük a trópusi ciklonokra jellemző meleg mag, de mérsékelt éghajlati ciklonokra jellemző hidegfrontjuk is létezik

– Az erejét tekintve ezek mennyiben vethetőek össze a klasszikus észak-amerikai hurrikánokkal?

– Jóval kisebbek, és nem tudnak úgy forogni, mint az 5-ös kategóriájú hurrikánok. 250 km/h-s szél sem tud ezekben kialakulni, de orkán erejű igen. Körülbelül az 1-es kategóriájú szélsebesség, azaz 120-150 km/h-s szél előfordulhat bennük. Emellett néhány száz milliméteres csapadékot is okozhatnak, ami pusztító lehet hegyvidéki területeken.

– Van elméleti felső határa egy hurrikán szélsebességének?

– Nemrég olvastam egy cikket, amelyben egy kutató azt javasolta, hogy a legújabb hurrikánt, Miltont sorolják 6-os kategóriájúvá, mert 300 km/h felett lehet a szélsebessége. Végül kissé ezalatti szeleket mértek, és nem tudom, hogy majd a tudományos közösség elfogadja-e, de ritkán lehetnek ennél nagyobb szélsebességek is. Alapvetően a tengerfelszín és a légkör felső rétegei közötti hőmérsékletkülönbség és a felszíni nyomáskülönbség az, ami meghatározza, hogy mi a felső határa a szélnek.

– Hogyan tudunk mi, emberek ehhez alkalmazkodni? Nyilván máshogy kell építkezni. Lakhatóak ezek a területek tartósan a jövőben?

– Alapvetően három dologgal jár a hurrikán, és mindegyik életveszélyes. A tenger melletti sík vidéken sokáig be tud jutni a szárazföldre a szökőár. A másik a 200 km/h feletti szél, ami alig hagy épen könnyűszerkezetes épületeket. A téglaépületek kibírják, de rongálódnak. A harmadik a nagy eső, ami egy nap alatt 2-400 millimétert is hozhat, fák kidőlését és villámárvizeket okozva.

– Ezek szerint annyival olcsóbbak ezek a könnyűszerkezetes házak, hogy megéri újraépíteni, ha időnként összedől?

– Nem tudom, melyik a jövedelmezőbb. Nem minden épület dől össze, bár egy-kettő könnyűszerkezetes igen, főleg a szegényebb, karibi térségben. Floridában biztosan erősebb szerkezetűek az épületek, de valószínűleg vállalják az ott élők, hogy néhány évente előfordulhat egy pusztítóbb hurrikán..

Amerikában kimutatható, hogy az ilyen nagy események el tudnak indítani egy klímamigrációt.

Ez főleg a gazdagokat érinti, a szegények kevésbé hajlandóak vagy tudnak vándorolni.

Ugyanakkor például ezek a hurrikánok nagy energiával sokáig eljuthatnak a szárazföldön északra. Például a Helen gyengült, de nagy csapadékot és szelet okozott Észak-Karolinában is (700 km-re Floridától). Az emberek meddig menekülhetnek, hogy elkerüljék az ilyen eseményeket, a hurrikánokat?

# Csináld másképp

Te mit csinálnál másképp? - Csatlakozz a klímaváltozás hatásairól, a műanyagmentességről és a zero waste-ről szóló facebook-csoportunkhoz, és oszd meg a véleményedet, tapasztalataidat!

Link másolása
KÖVESS MINKET: