Energiafogyasztás és energianyerés 1. rész

Jelen cikk első részében az időben visszapillantva megnézzük, hogy hol és mikor kezdték használni a természet és a fizikai törvényszerűségek adta-szolgáltatta, és különféle célra alkalmas energiákat. Elsőként, miután az emberek nagyon gyakran vizek közvetlen közelében éltek, és mert felismerték annak erejét, a víz biztosította energia felhasználására került sor. A vízkerekek a legrégebbi időktől használatos olyan meghajtott szerkezetek, amelyeknek a működtetéséhez sem ember, sem állat ereje nem szükséges. Bizonyíthatóan legalább 2300 éve használ ilyet az emberiség. Az ókori görögök és rómaiak elsősorban különféle magvak őrlését végezték velük. Típusait nézve voltak például felül- és alulcsapottak.

Vízimalmokról már az i. e. 260-as években született Pergai Apollóniosz görög matematikus is írt. Az ősi Kínában úgyszintén használtak vízkereket, már i. e. 200 körül, mégpedig magprésként. Hogy ezek idővel mennyire elterjedtek, azt jól szemlélteti az a 12. századi cisztercita jelentés, amiben 742 kolostorról adnak hírt, amelyeknek majdnem mindegyikében használtak vízkereket. Angliában i. sz. 1000 előttről árapály-malmok maradványai kerültek elő. Ennél előbb, i. sz. 537-ben a Bizánci Birodalomban megépültek az első mobil hajómalmok. Csallóközben az első szerkezetek valamikor a 8–9. században épülhettek, viszont a ténylegesen nagybani malomipari termelés csak úgy ötszáz évvel később indult meg. Számos itteni településen épült malom. Szülőfalumban, Felsővámoson is működött egykor malom, de az utóbbi néhány évtizedben ennek már csupán néhány korhadó cölöpmaradványa meredez ki a vízből. A szél erejének kiaknázása elvileg később kezdődött.

A perzsák az i. u. 7. században szerkesztették és állították munkába az első szélmalmokat, amelyeket vagy magvak szétmorzsolására használtak, vagy éppen vízpumpálásra. Egyes forrásokban utalnak valamiféle szélhajtású malmokra már évezredekkel korábbról is, de ezek állításai tudományosan napjainkig nem bizonyítottak. Észak-Európában i. u. 1000 körül terjedtek el. Amerikába átruccanva, 1888-ban Charles Brush építette az első áramtermelő szélmalmot az Ohio állambeli Clevelandben. Dánia partjainál 1971-től működik a világ első tengeri szélerőműve. A szél ereje kihasználásának keletjét jól mutatja, hogy az 1893-as Chicagói Világkiállításon 15 szélmalomvállalat és ezek szélturbinatervei kerültek bemutatásra.

Manapság az egész Földön több tízezer gigantikus szélkerék termel elektromos áramot, és a számuk egyre csak nő. A Nap erejének „befogása” sem ábránd immár jó ideje. Tudják, mióta létezik napkollektoros vízmelegítő? A svájci természetvizsgáló, Horace Bénédict de Saussure az 1760-as években ráeszmélt, ha üvegen át jut be a fény akár egy épületbe, akkor bizony odabent a külső hőmérsékletnél érezhetően melegebb lesz. Észrevételét tudományosan is igazolni kívánta, ezért 1767-ben épített egy szigetelt dobozt, tetején két üvegtáblával, az alját pedig feketére festette, hogy a lehető legtöbb napenergiát szívhassa magába. Dobozát a beeső napsugarakra merőlegesen elhelyezve azt tapasztalta, hogy a belseje a víz forráspontja feletti hőmérsékletre forrósodott – ez volt lényegében minden napelemes vízmelegítő prototípusa.

A svájci tudós tehát elsőként bizonyította az üvegházhatást, és azon is elmélkedett, hogy megfigyelésének és „készülékének” a jövőben majd nagy hasznát veszik, hiszen olcsón és könnyen elkészíthető. Clarence Kemp 1891-ben alkotta meg hasonló elv szerint az általa „The Climax”-ra keresztelt készüléket. Ez volt a kereskedelemben kapható első, napenergiával működő vízmelegítő, amivel mosogatáshoz és fürdéshez is elegendő víz volt melegíthető. Napjainkban egyre több kutató és mérnök figyelme irányul a Nap erejének kihasználási lehetőségei felé. Az USA-beli Boulderben 1977 óta működik a Nemzeti Megújuló Energia laboratórium (NREL). A viszonyítás kedvéért az időben jócskán visszakanyarodva ildomos megemlíteni, hogy már az 1452-ben született itáliai polihisztor, Leonardo da Vinci is gondolkodott a Nap erejének kihasználásán vízmelegítés céljából.

A második részében arról lesz szó, hogy az ember, folyvást újító szellemként, továbbra is építően gondolkodik, tervez és próbálkozik – méghozzá a jelek szerint nem is sikertelenül.