Páratlan kincsünk van

„Ritka az olyan kiállítás, amelyen az ott bemutatott életmű megelevenedik. Az Álmok Álmodói 20 kiállításon ez megtörtént, hiszen személyesen találkoztunk Anisits Ferenccel, a BMW legendás fejlesztőmérnökével. Neki köszönhetjük a BMW remek dízelmotorjait, amelyek forradalmi változásokat indítottak el az autóiparban” – írta Novák Katalin köztársasági elnök Facebook-oldalán, miután ősszel a Budapesti Egyetemi Katolikus Gimnázium és Kollégium 8. osztályos diákjaival a Millenárison járt.

A köztársasági elnök hangsúlyozta, az Álmok Álmodói 20 tárlat nem csupán a múltat konzerválja, hanem azt bizonyítja, hogy a világot megváltoztató géniuszok köztünk élnek, alkotnak és hozzájárulnak a világ kutatás-fejlesztéséhez.

Anisits Ferenc gondolataira ma is érdemes odafigyelni. A dízelpápaként is emlegetett kitűnő szakember a Demokratának valóban a jövőbe mutató perspektívát vázolt fel. Mint jelezte, Magyarország olyan páratlan kincs birtokában van, amely megoldhatja az ország energiagondjait: hazánk ugyanis geotermikus nagyhatalom. Még mielőtt legyintenénk, tudni kell, hogy nem elsősorban a termálvízzel való fűtésre kell gondolnunk, hanem erőművi villanyáram-termelésre a föld hőenergiájának hasznosításával.

Százezer évre elég

A Föld belsejének 99 százaléka forróbb, mint ezer Celsius-fok. A hasznosítható földhő tehát a földkéreg hozzáférhető rétegeiben tárolt energia. Óriási, tiszta energiaforrás, ami legalább százezer évre elegendő.

A tárolt energia hasznosítható fűtésre, hűtésre vagy áram előállítására. A földhő annál értékesebb, minél forróbb. Ennek megfelelően a hasznosítás két különböző módja terjedt el annak alapján, hogy honnan származik: az egyik a felszínközeli, alacsony hőmérsékletű készletek kinyerése, a másik a nagy mélységű, magas hőmérsékletű termálkút kiaknázása. Az alacsony hőmérsékletű kutak a forró vizet használják fűtésre (lakások, üvegházak), a magas hőmérsékletű kutak pedig a forró kőzetekbe vezetett, felhevített vizet alakítják gőzzé, amely a földfelszínre szivattyúzva villamos áram előállítására szolgál.

A villamos energia termelése komplex feladat, az úgynevezett EGS (enhanced geothermal systems, azaz továbbfejlesztett geotermikus rendszerek) elve szerint működik. Az elv olyan kedvező geológiai struktúráknál alkalmazható előnyösen, ahol forró és jó áteresztőképességű kőzetrétegek húzódnak 2000-5000 méter mélységben. A hydraulic fracking (hidrau­likus repedéskeltés) az olajiparban használatos eljárás. Ugyanezt a technológiát alkalmazta a Mol a vecsési gáz felszínre hozatalánál.

Az EGS-folyamat zárt rendszerben megy végbe. Az egy vagy több injektálókúton keresztül lejuttatott, a kőzet környezeténél hidegebb víz a felszín alatt mesterségesen létrehozott repedésrendszeren keresztüláramoltatva felhevül a lenti környezet hőmérsékletére. A keletkezett gőz egy vagy több termelőkúton át kerül vissza a felszínre.

Minden erőmű (hő-, víz-, illetve atomerőmű) alapjában véve ugyanezen az elven működik. A gőz turbinát hajt meg, amely a szinkrongenerátort meghajtva frek­ven­cia­szabályozott villanyáramot ter­mel. A villamos energiát transzformátor segítségével betáplálják a magasfeszültségű hálózatba. Az elhasznált gőz maradék energiáját lakások fűtésére használják a távhővezetékek révén, a kihűlt vizet pedig visszavezetik a körfolyamatba.

Anisits Ferenc szerint bár a földhő gyakorlatilag kimeríthetetlen energiaforrás, a valóságban kiaknázható rész csak arra a felső földkéregre korlátozódik, amely még észszerű ráfordítással feltárható. A műszakilag kivitelezhető geotermikus furatok mélysége a mai legmodernebb technológia alkalmazásával körülbelül 10 kilométer. Az eddig elért legmélyebb furatmélység 12,3 kilométer, és a Kola-félszigeten készítették 1989-ben.

A villamos áram termelése EGS-rendszerben világszerte terjed. A kivitelezett geotermikus erőművek kapacitását tekintve az USA vezet, amelyet a Fülöp-szigetek, Mexikó, illetve Indonézia követ. Európában a legnagyobb geotermikus energiát felhasználó ország Olaszország, ahol 1913-ban építették meg az első ilyen erőművet Larderellóban. Az Európai Unió egyik legnagyobb kutatási projektje 1987 óta működik az elzászi Soultz-souz-Forêts-ban, ami megbízhatóan szolgáltat áramot és fűtést 1500 háztartás számára.

Münchenben épül Németország legnagyobb geotermikus erőműve. Az 50 megawatt teljesítményű erőmű négy­ezer méter mély kútból 108 Celsius-fokos hőmérsékletből nyer energiát, amelyet távhő- és villamosenergia-szolgáltatásra terveztek. A teljes kiépítés 2040-re valósul meg. München városának komplett fűtési és áramigényét fogja fedezni.

Anisits Ferenc felhívta rá a figyelmet, hogy Magyarországnak a Föld mélyéből felfelé áradó hőenergia tekintetében kiválóak az adottságai. Mivel a Kárpát-medencében geotermikus szempontból jelentős rétegmezők terülnek el, ahol már 2000 méter mélységben meghaladja a réteghőmérséklet a 100 Celsius-fokot, Magyarország geotermikus nagyhatalomnak tekinthető a potenciális energiamennyiség tekintetében.

Ám annak ellenére, hogy Magyarország geotermikus gradiense a másfélszerese az átlagos világértéknek, tehát viszonylag kisebb mélységben is már nagyon magas hőfok uralkodik, a hőfelhasználás csupán a távhővezetékekben felhasznált termálvizekre szorítkozik. Bár Szegeden a kontinens legnagyobb geotermikus távhőrendszere épül, mégis azt kell mondani, az ország nem használta ki mindeddig megfelelő mértékben ezt a kincsét. Ám egyre inkább úgy tűnik, hogy az európai magas földgáz- és villanyárak, a veszélyeztetett energiabiztonság időszakával elérkezett a geotermikus energia hasznosításának az ideje a villamosenergia-termelésben is.

Kockázat és lehetőség

Mint azonban mindennek, a geotermikus energia nagyüzemi felhasználásának is vannak kockázatai. A geotermikusenergia-projekt legköltségesebb és legkockázatosabb része a mélyfúrás. Az EGS-eljárás csak bizonyos kőzetformációnál alkalmazható. A problémát nem maga a furat okozza, hanem a furat által teremtett kapcsolat a mélyben húzódó, nyomás alatt álló talajvíz és a beágyazott gipszréteg között. A gipsz jelentős térfogattágulása földmozgásokhoz vezethet, amelyek a földfelszínen károkat (házfalak repedése) okozhatnak. A fúrás megkezdése előtt az ismeretlen rétegek alapos vizsgálatával biztonsággal elkerülhetők a ritka, de váratlanul fellépő mélységi rengések. Geológusok, hidrológusok és mérnökök szakavatott csapata választja ki a fúrásra alkalmas területet. Így a geotermikus projekt kockázata kiszámíthatóan csökken.

A geotermikus energia klímagázmentes, időjárástól, nap- és évszaktól független, folyamatosan rendelkezésre áll, nem szorul nyersanyagok beszerzésére, tárolására és hulladékkezelésre. Anisits Ferenc állítja, Magyarország önellátóvá válhat e kimeríthetetlen, ingyenes energiaforrásnak köszönhetően. Teljesen függetlenedhet az energiapiacoktól és az áringadozásoktól. Nemzetgazdasági szempontból a geotermikus energia hasznosítása előnyös alternatíva a lakosság folyamatos villamosenergia-ellátásában. További előnye, hogy kis helyigényű.

Eltekintve a különlegesen kedvező telepítési helyektől, alacsony energiaárak mellett a geotermikus energia talán nem tűnik első látásra versenyképesnek. Az energiagazdaság tervezett dekarbonizálása és az energiaár-robbanás, valamint az energiabizonytalanság azonban sok országban gyökeres szemléletváltáshoz vezetett. Mivel a szóban forgó energiafajta ingyenes, a geotermikus erőmű gazdaságosságát egyedül a befektetési és az üzemeltetési költségek határozzák meg.

Jobb és olcsóbb

A geotermikus áramtermelésnek óriási előnye van a fotovoltaikus napelemek és a szélturbinák által szolgáltatott villamos energiával szemben. A megújuló energiából termelt villanyáram ugyanis a telepített nap- és szélturbinaparkok mellett a körülmények ingadozása miatt – nem mindig fúj a szél, éjszaka vagy felhős időben teljes vagy részleges sötét van – csak egy párhuzamosan létesített, többnyire gázüzemű hőerőművel táplálható be a hálózatba. A nap- és szélenergiával termelt áram tehát hosszan tartó, nagy kiterjedésű áramszünet esetén csak fosszilis energiával működő hőerőművel együtt biztonságos, ezért valójában nem szén-dioxid-mentes és nem is olcsó. Ezt bizonyítja, hogy a világ legdrágább villamos energiája Németországban és Dániában keletkezik éppen azért, mert a párhuzamos rendszerben működő, megújulónak nevezett energiaforrások részesedése a legnagyobb.

A gazdaságosság vizsgálatánál fontos figyelembe venni a rendszert alkotó berendezések életciklusát is. A geotermikus villanyáramot előállító hőerőmű életkora jelenleg 35 év, ezután esedékessé válik a felújítása. Atomerőmű esetében ez 40, napelemeknél és szélturbináknál csak 20 év. Vagyis a cseréjük azonos időtartamnál közel a duplájára növeli a befektetési költségeket. Arról nem is szólva, hogy a geotermikus áramtermelés a nap-, illetve szélerőművekkel szemben nem igényel ritkaföldfémeket.

– Biztos vagyok benne, hogy a magyar geológusok és a Mol már régen feltérképezték az ország geotermikus potenciálját. Ebből le lehetne vezetni a kiaknázható területek helyét és számát. Az elektromos­áram-szolgáltatók azonban mindaddig kevés érdeklődést tanúsítanak erre, amíg az állam a fotovoltaikus erőművek telepítését támogatja – mondja Anisits Ferenc.

Az a tény, hogy Magyarországon több mint 260 földfelszínközeli termálvizet felhasználó üzem működik, és ez csak egy kis hányada, körülbelül tíz százaléka a még kihasználható potenciálnak, azt mutatja, hogy a lehetőség óriási. Anisits Ferenc szerint minél előbb érdemes volna ebbe belevágni.

– Ha a geotermikus helyszínt már kiválasztották, akkor próbafúrásokkal kezdeném. Azután pilotprojektként megépíteném az első EGS-erőművet. Párhuzamosan megalapítanék egy hazai vállalkozást geotermikus erőművek építésére. És ezzel új korszakot nyitnánk.

Ha technika történetében lapozgatunk, akkor a kőolaj története az első fúrástól az olajipar megteremtéséig néhány évtized alatt ment végbe. Az olajipar sem úgy kezdődött, hogy azt firtatták volna, vajon mennyi kibányászható kőolaj van a föld alatt, állítja a neves műszaki szakember.