1

A GLOBÁLIS FELMELEGEDÉS TUDOMÁNYOS A GLOBÁLIS FELMELEGEDÉS TUDOMÁNYOS BIZONYÍTÉKABIZONYÍTÉKA

PARADIGMA: A KUTATÁST DETERMINÁLÓ ELKÖTELEZETTSÉG-EGYÜTTES

–

2

A JÁTÉKTÉRA JÁTÉKTÉRTUDOMÁNYOS SZKEPTIKUSOK AZ ALSÓ TÉRFÉLEN

REÁLIS ALTERNATÍVA A MEGÚJULÓ REÁLIS ALTERNATÍVA A MEGÚJULÓ ENERGIÁKRA TÖRTÉNŐ ÁTTÉRÉS?ENERGIÁKRA TÖRTÉNŐ ÁTTÉRÉS?

A MEGÚJULÓ ENERGIÁK KITERMELÉSÉNEK A MEGÚJULÓ ENERGIÁK KITERMELÉSÉNEK KLÍMAVÁLTOZÁST ELŐIDÉZŐ HATÁSAIKLÍMAVÁLTOZÁST ELŐIDÉZŐ HATÁSAI

Mészáros MilánMészáros Milán

Reális Zöldek KlubjaReális Zöldek Klubja

Alfa Csoport Laboratóriumok TársulatAlfa Csoport Laboratóriumok Társulat

Budapest, 2013. március 12.Budapest, 2013. március 12.

3

A VIZSGÁLAT NÉZŐPONTJA ÉS A VIZSGÁLAT NÉZŐPONTJA ÉS SZÜKSÉGESSÉGESZÜKSÉGESSÉGE

A MEGKÖZELÍTÉS ASPEKTUSAA MEGKÖZELÍTÉS ASPEKTUSAAz eddigi természettudományos vagy mérnöki megközelítéseknél tágabb és konzisztensebb aspektusból közelítünk a témához. Ez a a nézőpont nézőpont a Föld komplex asztrofizikai-, geofizikai-, légkörfizikai és a Föld komplex asztrofizikai-, geofizikai-, légkörfizikai és biofizikai rendszerében a teljes energia-mérleg készítésebiofizikai rendszerében a teljes energia-mérleg készítése. . (Vagyis,az energiamegmaradás elvének legszélesebb körű alkalmazása.)

MIÉRT VAN SZÜKSÉG E VIZSGÁLATRA?MIÉRT VAN SZÜKSÉG E VIZSGÁLATRA?• Le kell számolni azzal a tudománytalan vagy inkább sarlatán nézettel,

hogy “a megújuló energia ingyen van”. (A legáltalánosabb és legálta-lánosabban megfogalmazott természettörvény: Valamit valamiért.Valamit valamiért.)

• Mert az emberiség eddig sohasem készített –az adott technológia tel-tel-jes élettartamárajes élettartamára vonatkozó– természeti-környezeti hatástanulmányo-kat az új energiaforrásokat illetően.

4

TÁGULÓ UNIVERZUMTÁGULÓ UNIVERZUMA “szent grál”A “szent grál”

5

DISSIPATIVE MODEL OF THE UNIVERSE

6

AZ UNIVERZUM ÖSSZETÉTELEAZ UNIVERZUM ÖSSZETÉTELE95%-ban ismeretlen95%-ban ismeretlen

7

A TEJÚTRENDSZER 1.A TEJÚTRENDSZER 1.a spirálkarok síkjára merőlegesen

8

A TEJÚTRENDSZER 2.A TEJÚTRENDSZER 2.a spirálkarok síkjához közel

9

10

A TEJÚTRENDSZER 3.A TEJÚTRENDSZER 3.spirálkarjai, központja és a Nap pályája

A NAP MÁGNESES ERŐVONALAIA NAP MÁGNESES ERŐVONALAIés mágneses kvadrupólusa

11

A NAP MÁGNESES TEREA NAP MÁGNESES TEREa Naprendszerben

12

A NAP GRAVITÁCIÓS TERÉNEK SZINTVONALAIA NAP GRAVITÁCIÓS TERÉNEK SZINTVONALAIés az Ln (n= 1, … , 5) Lagrange-pontok a Naprendszerben

13

A NAPRENDSZERA NAPRENDSZERbolygópályákkal

14

A NAPENERGIA ELOSZLÁSA A FÉLTEKÉKENA NAPENERGIA ELOSZLÁSA A FÉLTEKÉKENnapéjegyenlőségek és napfordulók idején

15

VAN ALLEN SUGÁRZÁSI ÖVEKVAN ALLEN SUGÁRZÁSI ÖVEK(NASA)

16

VAN ALLENVAN ALLEN ÖVEK SEMATIKUS RAJZAÖVEK SEMATIKUS RAJZAa mágneses tengelyre szimmetrikus dupla tórusz

17

NAPKITÖRÉSSEL DEFORMÁLT VAN ALLEN NAPKITÖRÉSSEL DEFORMÁLT VAN ALLEN ÖVEKÖVEK

(mágneses vihar)

18

A FÖLDA FÖLDa világűrből, NASA

19

A FÖLD SEMATIKUS SZERKEZETEA FÖLD SEMATIKUS SZERKEZETE

20

A FÖLD KÖLCSÖNVISZONYAIA FÖLD KÖLCSÖNVISZONYAIkaleidoszkópszerű csatolásokban, fantáziakép

21

A FÖLD, MINT KOZMIKUS ENERGIA RENDSZERA FÖLD, MINT KOZMIKUS ENERGIA RENDSZER1. FÖLDI ENERGIÁK1. FÖLDI ENERGIÁK

NAGYSÁGRENDEK ÉS ARÁNYOK

ENERGIA ENERGIA TÍPUSOKTÍPUSOK

NAGYSÁGUKNAGYSÁGUK

FÖLD NYUGALMI ENERGIÁJA E=mc2 5.4×1035 J

FÖLDFELSZÍN ALATTI KÖRFOLYAMATOK ENERGIÁI MINIMUM: 1030 J /nap

FÖLDET ÉRŐ NAPENERGIANapállandó 2.64×1023 J /nap

TELJES EMBERI ENERGIATERMELÉS (2013) 3.3×1019 J /nap

11 TOTÁLIS ATOMHÁBORÚ/nap

TELJES EMBERI ENERGIATERMELÉS (2100) 3×1021 J /nap

TELJES ATOMARZENÁL ENERGIÁJA 3×1018 J

FOTOSZINTÉZIS ENERGIÁJA 8.22×1018 J /nap

VÍZ FAJLAGOS OLVADÁS-/FAGYÁSHŐJE 00C-ON

(LÁTENS HŐ)

3×1019 J ≈ 100 km3

3×1022 J /nap22

A FÖLD, MINT KOZMIKUS ENERGIA RENDSZERA FÖLD, MINT KOZMIKUS ENERGIA RENDSZER2. ENERGIA-MÉRLEG2. ENERGIA-MÉRLEG

NAP-FÖLD-VILÁGŰR RENDSZER

Napenergia Napenergia be be 2.64x1023 J/nap

Napállandó~1361 W/m²

Napenergia Napenergia ki ki (infravörös)Albedo ~ 39%

(Kvázi-) Egyensúly: │Be│=│Ki│ (évi átlagban)

Szimmetriasértés ():│Be│≠│Ki│

Sérülés: S ~ 10-3‒10-4 rendben → ÉLET (Körfolyamatok, Ld. 1. ábra)

ENERGIA-HÁZTARTÁSENERGIA-HÁZTARTÁS23

A FÖLD KELETKEZÉSE ÓTA HŰL: Hőmérséklete állandóan csökken

A NAP KELETKEZÉSE ÓTA HŰL: Hőmérséklete állandóan csökken

GLOBÁLIS LEHŰLÉS

KOZMIKUS LEHŰLÉS

→ →

A földi körfolyamatok egy részét a Nap energiája tartja fenn, az működteti. (Ld. Táblázat.)A körfolyamatok –stabilitási szempontból- metastabil vagy relatíve instabil rendszerekmetastabil vagy relatíve instabil rendszerek.

FÖLDI KÖRFOLYAMATOKFÖLDI KÖRFOLYAMATOK

1. Ábra

24

SZIMMETRIASÉRTÉS ÉS MELEGEDÉS SZIMMETRIASÉRTÉS ÉS MELEGEDÉS (ENTRÓPIA)(ENTRÓPIA)

Minden szimmetriasértés magasabb anyagi szerveződési szintre vezet.

FELTEVÉS: (1) A fenti szimmetriasértés (S) egy fizikai mennyiség, neve rend, a szervezettség mértéke. (2) A visszaverődés által okozott entrópia pedig S inverze vagy reciproka: S-1.

Ha az entrópia a rend inverze, akkor az inverz függvény definíciójából következik, hogy az entrópia és a rend szorzata mindig egy:

S·S-1=1.

Ez azt jelenti, hogy a szimmetriasértés (rendezettség) vagy az entrópia semmilyen körülmények között sem veheti fel az abszolút minimumát, vagy abszolút maximumát. (Szimmetriasértés minimuma 0, a maximuma pedig 1. Az entrópia maximuma , minimuma pedig 1.) Ez egy új termodinamikai elvet jelent: Teljesen organizált vagy teljesen dezorganizált rendszerek nem léteznek. Ezért, ez az elv úgy is megfogalmazható, hogy minden folyamatban kell léteznie egy kezdeti (primordiális) és végső szimmetriasértésnek, mint peremfeltételnek. Tehát, minden folyamat esetén létezik egy kezdeti és végső szimmetriasértés, ami a folyamat valódi kezdeti vagy valódi végállapotával esik egybe. Ezért, az élővilág növekedésének (a rendezettségnek) abszolút korlátja az a végső szimmetriasértés (pontosabban a szimmetriasértés lokális maximuma, vagy az entrópia lokális minimuma), amelyről nem tudjuk, hogy pontosan mitől, miért és mikor következik be. A peremfeltételek ismerete nélkül pedig nem tudjuk az evolúciót a határfeltételek -a kezdeti és a végső szimmetriasértés- között tartani.

25

MELEGEDÉS (ÜVEGHÁZHATÁS)MELEGEDÉS (ÜVEGHÁZHATÁS)

1. DEFINÍCIÓ: 1. DEFINÍCIÓ: (Az üvegházhatás általánosítása): Minden itt maradt vagy –a földi energiaháztartásból– kicsatolt energia növeli a Föld felszínének átlaghőmérsékletét. Azaz, a megújuló energiák kitermelése is üvegházhatásnak felel meg.

1. DEFINÍCIÓ: 1. DEFINÍCIÓ: (Az üvegházhatás általánosítása): Minden itt maradt vagy –a földi energiaháztartásból– kicsatolt energia növeli a Föld felszínének átlaghőmérsékletét. Azaz, a megújuló energiák kitermelése is üvegházhatásnak felel meg.

A mainstream definíció természetesen ismert.

Mennél kisebb a szimmetriasértés, annál nagyobb a melegedés. Ha például a 10-3‒10-4 mértékű sértés helyett 10-4‒10-5 mértékben sérül a szimmetria, akkor a melegedés egy nagyságrendet nő. (Azaz 10-szeresére.) Ennyivel változna meg a Föld hőkapacitása.

26

TERMODINAMIKAI FÁZISÁTALAKULÁSOKTERMODINAMIKAI FÁZISÁTALAKULÁSOKENERGIÁK EGYMÁSBA ALAKULÁSA A FÖLD ENERGIAHÁZTARTÁSÁBAN ENERGIÁK EGYMÁSBA ALAKULÁSA A FÖLD ENERGIAHÁZTARTÁSÁBAN

0. RENDŰ0. RENDŰ: : Megváltozik a kémiai szerkezet, azaz az anyagi minőség. Történhet látens (rejtett) hővel, vagy anélkül.

1. RENDŰ: 1. RENDŰ: Általában halmazállapot-változást jelent. Definíció szerint látens hő-vel történik. (Felszabadulhat vagy elnyelődhet.) → A kémiai szerkezet nem változik meg.

2. RENDŰ: 2. RENDŰ: Definíció szerint 0 látens hővel történik. A kémiai szerkezet nem változik. Általában nem történik halmazállapot-változás. Például átkritályosodás. → Kőzetek.

3. RENDŰ: 3. RENDŰ: Definíció szerint törés vagy szakadás következik be a c= ΔQ/ΔT fajhő görbéjében. (Ehrenfest) A kémiai szerkezet nem változik meg. A fizikai tulaj-donságok azonban megváltoznak. (Szuperfolyékonyság vagy szupravezetés, vagy például a daganatos sejtek megjelenése.) Történhet látens hővel vagy anél-kül. Nem feltétlenül jár halmazállapot változással.

27

PÉLDÁK FÁZISÁTALAKULÁSOKRA 1.PÉLDÁK FÁZISÁTALAKULÁSOKRA 1.

Például olvadás, fagyás, átkristályosodás, csírázás, rügyezés, petesejt ovulációja vagy megtermékenyülése, születés, halál, gének mutációja, sejtek elrákosodása, növények virágzása, szuperfolyékonyság, szupravezetés, kvantum teleportáció, felhőképződés. Stb. Ezek ciklusok. Egyszóval minden.ENERGIA:ENERGIA: Bizonyos szempontból fluidum, nincs anyaghoz, folyamathoz Bizonyos szempontból fluidum, nincs anyaghoz, folyamathoz vagy rendszerhez kötve. Ez a fluidum nincs kölcsönhatásban az anyaggal, vagy rendszerhez kötve. Ez a fluidum nincs kölcsönhatásban az anyaggal, azaz minden anyagon –kölcsönhatás nélkül– áthatol.azaz minden anyagon –kölcsönhatás nélkül– áthatol.

Nyúljunk bele úgy a rendszerbe, hogy az nem ad le energiát, hanem felvesz.

OLVADÁS:OLVADÁS: (1. Rendű fázisátalakulás): Nagy frekvenciájú (kis hullámhosszú) infravörösből vesz fel energiát. → Globális lehűlést okoz.

Le Chatelier-Braun elv: (LCBE): Le Chatelier-Braun elv: (LCBE): Olyan belső erők lépnek fel, hogy a legkisebb önkény elve (LÖE) alapján az olvadást igyekeznek megakadályozni. Olyan földi belső erők lépnek fel, amelyek egy infravörös tűzfalat létrehozva infravörös blokkolást idéznek elő. → Legegyszerűbb formája a felhősödés → felszíni lehűlés.

28

FÖLDTÖRTÉNETI KORSZAKOKA FÁZISÁTALAKULÁSOK MINDEGYIKBEN ÉRVÉNYESEK

29

PÉLDÁK FÁZISÁTALAKULÁSOKRA 2.PÉLDÁK FÁZISÁTALAKULÁSOKRA 2.

Nyúljunk bele úgy a rendszerbe, amikor az lead energiát.

FAGYÁS, vagy pl. MAGMA MEGSZILÁRDULÁSA: (1. Rendű fázisátalakulás): Előbbi kis frekvenciájú (nagy hullámhosszú) infravörösben ad le energiát, utóbbi pedig fordítva. Például fagyás esetén direktben nem vehető ki az energia. Közvetlenül melegíti a környezetet (az egyenlítői égövet). → Globális felmelegedés. Szélerőművek és napkollektorok* kivehetik. A kivétel hűti a Földet. → Globális lehűlés.

*: Esetleg az újabb nanotechnológiás szilícium-szálas napelemek

LCBE + LÖE: A belső erők a fagyást igyekeznek megakadályozni az infravörös tűzfal kinyitásával. → Kinyílik az ózonpajzs, csökkennek a felhők. (Ld. 2. Ábra)

30

ÓZONLYUKÓZONLYUK

2. Ábra

31

PÉLDÁK FÁZISÁTALAKULÁSOKRA 3.PÉLDÁK FÁZISÁTALAKULÁSOKRA 3.

Nyúljunk bele úgy a rendszerbe, amikor látens hő nincs, de az közvetlenül lead vagy felvesz energiát az átalakulás során.

ÁTSTRUKTÚRÁLÓDÁS, ÁTKRISTÁLYOSODÁS: (2. Rendű fázisátalakulás): Főleg kőzetek. Kémiai átalakulás, halmazállapot-változás és látens hő nem jellemzi. (Ld. 3. ábra)

A termodinamikának a környezetre gyakorolt hatását illetően ugyanaz mondható el, mint az 1. Rendű esetekben.

Az 1. és 2. Rendű esetekben globális hőmérsékleti szempontból semmi sem történik. Termodinamikai szempontból pedig fázisátalakulások zajlanak. Az energia-mérleg azonban nem változik. LCBE + LÖE fontos szerepet játszik.

A 0. Rendű és 3. Rendű változások energetikailag szintén visszavezethetők az 1. vagy 2. Rendű esetekre.

32

KŐZET-CIKLUSOKKŐZET-CIKLUSOK

3. ÁbraKőzetek fázisátalakulásai

33

KLÍMAVÁLTOZÁSKLÍMAVÁLTOZÁS

A MAINSTREAM FELFOGÁS SZERINT A KLÍMAVÁLTOZÁS A FÖLDFELSZÍN A MAINSTREAM FELFOGÁS SZERINT A KLÍMAVÁLTOZÁS A FÖLDFELSZÍN GLOBÁLIS FELMELEGEDÉSÉT JELENTI. (E FELFOGÁS SEMMIVEL SINCS GLOBÁLIS FELMELEGEDÉSÉT JELENTI. (E FELFOGÁS SEMMIVEL SINCS ALÁTÁMASZTVA, NEM BIZONYÍTHATÓ, AZAZ ÖNKÉNYES.)ALÁTÁMASZTVA, NEM BIZONYÍTHATÓ, AZAZ ÖNKÉNYES.)

A FÁZISÁTALAKULÁSOK ÉS FÁZISÁTALAKULÁS-CIKLUSOK, VALAMINT AA FÁZISÁTALAKULÁSOK ÉS FÁZISÁTALAKULÁS-CIKLUSOK, VALAMINT A

KOZMIKUS (GLOBÁLIS) LEHŰLÉS, TOVÁBBÁ LÁTENS HŐ MIATT A FENTI KOZMIKUS (GLOBÁLIS) LEHŰLÉS, TOVÁBBÁ LÁTENS HŐ MIATT A FENTI “MEGHATÁROZÁS” TARTHATATLAN.“MEGHATÁROZÁS” TARTHATATLAN.

2. DEFINÍCIÓ: (KLÍMAVÁLTOZÁS): 2. DEFINÍCIÓ: (KLÍMAVÁLTOZÁS): A KLÍMAVÁLTOZÁS –A KOZMIKUS LEHŰLÉSEN KÍVÜL– PUSZTÁN FÁZISÁTALA-KULÁSOKAT VAGY FÁZISÁTALAKULÁS-CIKLUSOKAT JE-LENT, NEM PEDIG GLOBÁLIS FELMELEGEDÉST. (EZ TER- MÉSZETESEN MINDEN FÖLDTÖRTÉNETI KORSZAKRA ÉRVÉ-NYES.)

34

MEGÚJULÓ ENERGIÁK 1.MEGÚJULÓ ENERGIÁK 1.

3. DEFINÍCIÓ: 3. DEFINÍCIÓ: Megújuló az az energia, amely a rendszerből számottevő rendszerbeli következmény nélkül –ismétlődően– kivehető.

Ilyen energiákkal jelenleg nem rendelkezünk.

Mikor lenne pl. a napenergia megújuló?: Ha pl. egy napsugárzást nem árnyékoló geostacionárius pontra (Ln, n=1, …, 5) helyeznénk el egy napelemet/napkollektort, az általa termelt energiát pedig a Földre továbbítanánk, akkor mondhatnánk, hogy megújuló energiára tettünk szert.

A köznyelvi szóhasználatban “megújuló”“megújuló”-nak nevezett energia tehát nem újul meg, mert ha egy energia már beérkezett a Földre (kvázi egyensúlyban lévő zárt rendszer), akkor annak már “helye van”, azaz nem szabad. Szükség van rá a globális energiaforgalomban, illetve globális energia-körfolyamban.

Emlékeztető: Az energia bizonyos szempontból fluidum.

35

MEGÚJULÓ ENERGIÁK 2.MEGÚJULÓ ENERGIÁK 2.A nap, szél, víz és geotermikus stb. energia kicsatolása megjósolhatatlan fázisátalakulásokat indíthat el, visszafordíthatja azokat vagy gyorsíthatja, valamint lassíthatja. →

CSAK A KICSATOLÁS PONTOS KÖVETKEZMÉNYEINEK ISMERETÉBEN CSAK A KICSATOLÁS PONTOS KÖVETKEZMÉNYEINEK ISMERETÉBEN HASZNÁLHATJUK EZEKET.HASZNÁLHATJUK EZEKET.

A

NAPENERGIA,SZÉLENERGIA,VÍZENERGIA,GEOTERMIKUS ENERGIA,STB.

nem pusztán napenergia, szélenergia, vízenergia és geotermikus energia stb., hanem azok egyben részei (adagjai) a globális energia-körfolyamnak.

METASTABIL VAGY RELATÍVE ISNTABIL ÁLLAPOTOKMETASTABIL VAGY RELATÍVE ISNTABIL ÁLLAPOTOK (Ld. 4. ábra)

36

METASTABIL VAGY RELATÍVE INSTABIL ÁLLAPOTMETASTABIL VAGY RELATÍVE INSTABIL ÁLLAPOT

4. Ábra37

MEGÚJULÓ ENERGIÁK 3.MEGÚJULÓ ENERGIÁK 3.

LEGKISEBB ENERGIAKÖZLÉS-LEGNAGYOBB HATÁS ELVE: A metastabil vagy relatíve instabil állapotokkal, körfolyamatokkal, illetve energia-láncokkal történő megfelelő mértékű energia közlés esetén a rendszer kimozdul a labilis egyensúlyi állapotból, s közben hatalmas mennyiségű energia szabadulhat fel. A metastabil vagy relatíve instabil állapotok pedig –megfelelő perturbáció esetén– stabil állapotokba is átvihetők. A folyamat nem lineáris, és gyakran irreverzibilis, vagyis viszonylag kis mértékű beavatkozás következtében óriási és vissza-fordíthatatlan változás következhet be. (Small Input, Big Effect, szemben a Big input, Small effect-el.)

Mivel az energia-áramlások (körfolyamok) metastabil vagy relatíve instabil körfolyamatok, így az ún. megújuló energiák kicsatolásával ezeket az instabil állapotokat perturbáljuk. Emiatt a beavatkozás lavina-szerű és visszavonhatatlan folyamatokat indíthat el. Olyan kölcsönhatások alakulnak ki és működnek, mint például a szeizmo-ionoszférikus csatolás esetében.

““TERRAFORMING”: TERRAFORMING”: A KICSATOLÁS VAGY BEAVATKOZÁS VALÓDI BOLYGÓ-FORMÁLÓ ERŐ. (Ld. 5. ábra) → Ionospheric Precursors of … 38

TERRAFORMINGTERRAFORMINGa bolygóformáló erő

5. ÁbraA valódi antropocén korszak kezdete: a megújuló energiák kicsatolása

39

TÚLÉLÉSTÚLÉLÉS

Az emberiségnek nem akkor lesz esélye a túlélésre, ha új és bőséges energiaforrásokra talál, mert a történelem alapján látható, hogy ezek mellékhatásként csak újabb s néha még nagyobb mértékű környezetszennyezéseket hoztak magukkal. Hanem akkor, ha megtanulja a leckét, azaz ha minden munkára fogandó új gép vagy minden munkára fogandó új gép vagy energiaforrás mellé előre leteszi az adott technológia energiaforrás mellé előre leteszi az adott technológia teljes élettartamárateljes élettartamára vonatkozó globális energiamér- vonatkozó globális energiamér-leget, valamint a hozzá tartozó természeti-környezeti leget, valamint a hozzá tartozó természeti-környezeti hatástanulmányt is.hatástanulmányt is.

40