Anyag és Energia

Az anyagmegmaradás törvénye
elég közismert: attól, hogy az anyagok egymásba átalakulnak, lebomlanak és felépülnek, a kiindulási anyagok és a végtermékek tömege azonos lesz.
A kicsit képzettebbek itt felszisszennek, és igen, valójában az anyag és az energia megmaradás törvénye együtt igaz csak, itt van például a nukleáris sugárzások esete. Van például az amikor egy pozitronból és egy elektronból két gamma foton keletkezik és szétsugárzódnak (így lesz anyagból energia). És ilyen nem csak a nagy kutatólaborokban történik, a legújabb tumorkereső varázslat, a PET is ezt csinálja, persze nem két Forintért.

Az ipar nagy része azonban nem áll ilyen magas szinten. PET-ünk, LHC-nk ISS-ünk (az emberiség valamiért rajong a HBR-ekért), az anyagokat csak nagyon gyenge szinten szoktuk átalakítani egymásba, noha elméletileg sokkal többre lennénk képesek. A hulladékot nagyon kis részben újrahasznosítjuk, nagy részben elégetjük, és nagy részben kihajítjuk a természetbe, rábízva, hogy párezer év alatt bontsa le, ha tudja.
Ez nyilván káros a természetre, csúnya, és nem utolsó sorban többnyire káros az emberi egészségre is, mindenki tudja.

Gyakorlatilag kijelenthetjük, hogy az anyagmegmaradás a tankönyvekben gamma fotonokról és pozitronokról szól, a valóságban azonban alig-alig lépjük át a “vegyületmegmaradás” törvényét, pedig már a görögök megmondták, hogy csak az atomok oszthatatlanok, mint a lapos egyes a Lego-ban.

Ide kapcsolódik két vízió:

1) Körfolyamatok
Az ipari ökológiának nevezett tudomány azzal foglalkozik többek között, hogy a ma megszokott egyenes anyagáramlatokat (meg-nem-újuló nyersanyag > feldolgozott anyag > alkatrész > termék > (esetleg köztes átalakulás >) hulladék) körfolyamatokká alakítsa, azaz eleve olyan anyagokat használjon fel a termékek részeként, amik alkalmasak arra, hogy később más folyamatok, vagy önmaguk következő generációjának a nyersanyagai legyenek. Lebontható, vagy könnyen megmunkálható műanyagok, szétválasztható anyagkeverékek stb. Ha igazán szépen csináljuk, az ipar melléktermékei (vegyi anyagok, salakanyagok, hő, stb) is felhasználhatóak más célokra. Ez az egyik, az egyszerűbb. Teljesen reális, csak csinálni kéne.

2) Legózzunk atomokkal!
A másik abból a tényből indul ki, hogy a napból a Földre érkező energiának jóval kevesebb mint 1%-át használjuk ki. (A nap energiája hajtja a szelet, növeszti a fákat, melegíti a földfelszínt, stb. tehát áttételesen is lehet használni vö. szélmalom, tábortűz) Az úgynevezett szelíd energiák, mind ezt szeretnék megcsapolni. Látható, hogy elméletileg a mai fogalmainkhoz és legmohóbb energiaigényünkhöz képest is hatalmas, megújuló, és nagyjából tízmilliárd évig tönkretehetetlen energiaforrásunk van.
Ha például a Szaharában mindenhol napelemeket fektetnénk le, az simán ellátná Európát, talán többet is. A francia partok szélenergiája szintén elég lenne az EU országok számára, és még sorolhatnánk.
A tudománynak pedig lennének ötletei: a nukleáris hulladékot újradúsíthatnánk (innentől már én se fikáznám), sőt, ha már elég energiánk lenne, valóban nem számít tudományos abszurdnak az, hogy szabadon rendezgessük az atommagokat egymásba. Így nemhogy a vegyületmegmaradás szintjéről mozdulhatnánk el végre, de nem lennének többé ritka elemek, amik elfogynak. Nem lenne többé hulladékprobléma, szennyezésprobléma, nagyjából minden elem egyforma értékű lenne.
Szép elmélet. Sok gyakorlati probléma van ma ezzel, de kétségtelenül nem elképzelhetetlen se fizikailag, se műszakilag.

Van azonban egy aprócska probléma.

Álom marad
Nem foglalkoztunk a kérdéssel eléggé. Igen, múltidőben. (Olajlobbi stb.) Illetve amíg nem muszáj banánhéjból kadmiumot előállítani, addig minek vesződjünk vele. Ez utóbbival valóban.
A helyzet az, hogy az a bizonyos 1% alatti napenergia-felhasználás a jelek szerint egy jó darabig ott is marad, ugyanis ahhoz, hogy a fent említett csodatechnológiákhoz vezető útra lépjünk, alapvetően fontos az energiabiztonság, tehát a folyamatos ellátás, ha pedig dínócsontból akarunk gyémántgyűrűt faragni vagy vissza, akkor keményen növelni kell a kapacitást.

A baj azonban az, hogy a fosszilis energiák nagyon gyorsan fogynak, és bár abszolút értékben még elég sok van belőlük, úgy tűnik, hogy nem reális már a föld minden technológiáját lecserélni olyanra, ami alapja lehet a nagy ipari körfolyamatnak, sőt, a nyugati civilizáció alatt is nagyon rezeg a léc. Az olajmezők felfedezése ugyanis folyamatosan csökken, a felhasználási igény azonban folyamatosan nő (olló jelenség… a pénzügyi változatot ismerjük jól).
Az új erőműrendszer felépítése rendkívül energiaigényes, és ha számításba vesszük azt, hogy mi minden másra kell még párhuzamosan, látszik, hogy nem lesz meg, az új energiastratégiák még sokáig szigetszerűen működnek csak.

És akkor még nem beszélgettünk arról, hogy erre hogyan fog hatni a klímaváltozás. De azért így is szép nem?