Az energiagazdálkodás a világdiplomácia mellett a világgazdaság egyik kulcskérdése. Úgy is fogalmazhatnánk, hogy az energiapolitika egyben külpolitika is. Az olajtól való kevésbé függőség vagy egy nagymérvű függetlenné válás folyamata döntően gazdasági és műszaki feladat. Biztonságos energiaellátás nélkül nincs gazdasági és társadalmi stabilitás, nincs növekedés és teljesítőképesség sem a nemzeti gazdálkodásban, belső ellátásban, sem pedig a külgazdasági kapcsolatokban.
Az 1973-1974-es olajkrízis óta több olyan információ látott napvilágot, amely úgy mutatta be a közlekedést – azon belül is elsősorban a közúti közlekedést –, mint olyan gazdasági szektort, ahol az energiapazarlás állandóan jelen van. A vita azóta is tart, bár néhány szempontból már tisztázódtak az érdemi álláspontok. Jelentős előrelépésnek tartom, hogy egyre több azoknak a kutatóknak, szerzőknek és egyesületeknek, szervezeteknek – elsősorban a NEMZETKÖZI KÖZÚTI FUVAROZÁSI EGYLET-re, az IRU-ra gondolok – a száma, akik, illetve amelyek olyan koncepciót támogatnak, hogy mivel a közlekedési szektor van a legjobban (közel 100%-osan) kiszolgáltatva a kőolajtermékekből, elsősorban a benzinből és gázolajból adódó energiahordozókkal szemben, ezért gazdasági intézkedésekkel kell elsőbbséget biztosítani a jogos szükségletek kielégítésére.
ENERGIAFELHASZNÁLÁS
A termelés technikai színvonala, a gazdasági fejlettség és az energiafelhasználás között szoros összefüggés van. Ez a kapcsolat általában nem egyenes vonalú, különösen most nem, a világgazdaság fejlődésének gyorsuló szakaszában, amikor a kutató-fejlesztő munka magas színvonalának hatásaként, a fajlagos energiaráfordítások csökkentésében jelentősek az eredmények.
Hazánk energiafelhasználási mutatói illeszkednek a nemzetközi irányvonalhoz, mint ahogy azt az 1. ábra is szemlélteti. Látható, hogy az iparilag fejlett országokban a magasabb technikai színvonal vonzataként, a kevésbé energiaigényes berendezések kifejlesztése, energiatakarékos technológiák alkalmazása szükségszerű követelmény. Noha a magyar gazdaságban a fajlagos energiaigény mérséklődik, az energiafelhasználás a termelés bővülésénél kisebb arányban emelkedik, a hasznosítás azonban nem eléggé hatékony, amit a termelés egységre jutó magas energiafelhasználási adatok is jeleznek. Ennél a gondolatnál szeretném felhívni a figyelmet a ma oly sokat emlegetett
ENERGIAKONZERVÁLÁS
fogalmára. Hogy mit értünk ezen? Az energiakonzerválás jelenti az energiát használó rendszereknek és folyamatoknak olyan kedvező beállítási stratégiáját, amellyel az egységenként energiaszükségletet anélkül tudnánk csökkenteni, hogy akár a társadalmi, gazdasági fejlődést befolyásolnánk, akár pedig az életszínvonalban következne be csökkenés. A fő erőfeszítés célja tehát, hogy a jelenleg elfogyasztott üzemanyagból több munkát lehessen nyerni.
Ez a stratégia az energiaigényes ágazatok – márpedig a közlekedés az – szervezésénél, irányításánál, gazdálkodásánál alapvetően fontos.
Visszatérve az energiafelhasználásra, a közlekedés a népgazdasági szintű energiafelhasználásból mintegy 14-15%-kal részesedik, mely részesedés hosszabb távon is szinten tartható a korszerűbb energiaszerkezet és az emelkedő teljesítmények egymást kiegyensúlyozó szerepe által. A motorbenzinből 80-90%-kal, a gázolajból a tüzelőolajból pedig 27-28%-kal részesedik a felhasználásból. A közlekedés energiaköltségei évente összesen mintegy 6 milliárd forintot tesznek ki, ez az összeg pedig az anyagköltségeknek közel negyedét képviseli. Nyilván nem mindegy, hogy miként gazdálkodunk a nagy értékű és nagy mennyiségű energiával, már csak azért is, mert a felhasznált energiának a fele importból származik.
Az elkövetkező 20 év előre becsült adatai szerint – hazai viszonylatban – mind az áruszállításnál, mind pedig a személyszállítási szükségleteknél mintegy 30-40%-os növekedéssel számolunk. Nyilván a külföldi értékmérők is hasonlóan alakulnak, amelyekkel óhatatlanul szembe kell állítani a kőolajforrások, s egyáltalán az energiaforrások jelenlegi és várható lehetőségét.
Számtalan felmérés és előre jelzett adat születik szerte a világban a források kimerülésére. Ezek közül most egy hazai munkával szeretném érzékeltetni (táblázat) azt a súlyos felelősséget, amely mindazokat terheli, akik energiával foglalkoznak, legyen az döntéshozó, irányító, tervező, szervező vagy üzemeltető.
KOMBINATÍV ENERGIASTRATÉGIA
Az energiastratégia egyik nagy jelentőségű témája: rendszerszemlélettel rendszerben gondolkozva, a folyamatok összetett, kombinatív, együttes kezelése és optimalizálása. Mit értünk ezen? Azt, hogy az egész hatásfolyam láncolatának, éspedig: az energiahordozó előállításának, a felhasználási területre való szállításának, az energiát átalakító erőforrás gyártásának, üzemeltetésének, az adott forgalmi infrastruktúrának az együttes energiaminimumra való beállítása a cél! Nyilván akkor járunk el helyesen az adott szállítási feladat megoldásakor (legyen az áru- vagy személyszállítás), ha a követelmények (szállítási idő, áruérték, minőségi, kényelmi előírások stb.) figyelembevételével a teljes szállítási lánc, mint egy sokváltozós függvény leghatékonyabb számításait elvégezzük. Ennek alapján elképzelhető, hogy az általában hatékony vasúti szállítással szemben, például a közúti gépjárműszállítás lesz a minden szempontot figyelembe vevően kedvezőbb. A lényeg tehát: egymással kombinatív módon nem ütköztetni s kizárni, hanem összetolni, összevetni, összekombinálni a célszerű és szükséges a néha még oly „ellentmondást” sejtető szempontokat is.
MEGOLDÁSRA VÁRÓ FELADATOK
A teljesség igénye nélkül néhány nagy jelentőségű témában rögzítem a megoldásra váró feladatokat:
* a hazai energiastratégia kellően illeszkedjen a nemzetközi energiastratégiához, és, figyelembevéve a beszerzési forráslehetőségeket, a tényleges kőolajigény kielégítését biztosítsák a közlekedés részére. Nyilván itt mérlegelni, s a közlekedésnek viszont megérteni kell a népgazdaság teherviselő képességét az adott tervidőszak egyéb fontos feladataihoz viszonyítva;
* az úthálózat-fejlesztés, a forgalmi üzem hatékony energiafelhasználási feladatait a szállítási tevékenységek tükrében kell végezni. A beruházási stratégia segítse elő és támogassa a pályák fejlesztését, a korszerű forgalmi rendszerek alkalmazását és az ezekhez szükséges infrastruktúra és számítógép telepítését;
* biztosítani kell a forgalomban és szállításban alkalmazott berendezések, erőforrások, járművek, útépítő gépek stb. környezetkímélő, gazdaságos és biztonságos üzemének az állandó megújítását, innovációját.
A FEJLŐDÉS VÁRHATÓ IRÁNYAI – GÉPJÁRMŰVEK ENERGIABÁZISA
Az energiamegtakarítás és a kedvezőbb energiastruktúra kialakítása már korábban elindított egy olyan kutató-fejlesztő folyamatot, amelynek eredményeképpen forgalomba kerültek új vagy újszerű üzemanyagok, éspedig: metanol, etanol, szintetikus benzin és olaj, ammónia, pébé, cseppfolyós földgáz, hidrogén, biogáz, villamos energia, újabban ismét a szénpor is, hogy csak a legfontosabbakat említsem. Mindezek ellenére a nemzetközi és hazai járműüzemben ma döntő többségében a benzin és a dízelolaj használatos és várhatóan az elkövetkezendő 10-15 évben, különösen hazánkban ezek lesznek az uralkodó energiaalternatívák. Elsősorban azért, mert a többi alternatív lehetőségek – elsősorban gazdaságilag és műszaki üzemeltetési szempontból – még nem kifizetődők. Ez nyilván orientálja majd a tervezőket, üzemeltetőket, feltáró és tökéletesítő kutatásaikat figyelembe véve, bizonyos üzemeltetési területeken, például belvárosi forgalomban (elektromos jármű, citybusz) szóba kerülhetnek esetleg előbb is.
AZ ENERGIAFELHASZNÁLÁS CSÖKKENTÉSI LEHETŐSÉGEI
Az előzőekben említett alternatív energiahordozók szerves részét képezik a motor fejlesztésének, de jelentőségét tekintve nem kisebb súlyú magának az erőforrásnak a korszerűsítése sem. Közismert azoknak a motorváltozatoknak a sora – például forgódugattyús motor, rétegezett keverékkel dolgozó motor (Ford Proco), illetve előkamrás változattal (Honda CVCC), külső égésű motor, gőzmotor, Strirling-féle hőlégmotor, gázturbina –, amelyek a klasszikus benzin- és dízelmotorokkal szemben próbálnak utat törni a közlekedésben.
A dízelmotor helyébe talán legközelebb azok a folyamatos belső égetést megvalósító erőforrások léphetnek (gázturbina, axiáldugattyús motor), amelyek eleve csendesebb, tisztább üzeműek, és sokféle, alacsony értékű üzemanyaggal üzemeltethetőek. A gázturbina – hatásfokának növelése után – különösen a legújabban kikísérletezett keramikus szerkezeti anyagok alkalmazásbavételével válhat versenyképessé.
A következőkben – a teljesség igénye nélkül – bemutatom azokat a főbb európai és amerikai szempontokat, amelyekkel hatékony üzemanyag-megtakarítást lehet elősegíteni.
Az európai fejlesztési elképzelések:
ÉGÉSI RENDSZER
– dízelmotor
– javított keverékképzés (például: hidegindítás, előmelegítés, befecskendezés, egyforma keverékképzés az egyes hengerekben)
– javított gyújtás (például: BMW optimális gyújtási pont, szegény keverék kialakítása, kopogásszabályozás)
– feltöltés
MOTORÜZEM JAVÍTÁSA AZ ÜZEMELTETŐI OLDALRÓL
– kedvező fogyasztású üzemi tartomány használata
– részterhelésnél egyes hengerek lekapcsolása (például: BMW, Cadillac Fleetwood típus)
– tolóüzemben vagy állóhelyzetben 5 sec. után a motor kikapcsol (BMW)
HAJTÓMŰ
– hosszabb fokozatok
– automatikus sebességváltó (Overdrive)
– automatikus sebességváltó sok fokozattal
– városi buszoknál – olyan berendezés, amely áthidalja az automatikus nyomatékváltót és mechanikus kapcsolatot ad
SÚRLÓDÁS CSÖKKENTÉSE
– konstrukciós kialakítás
– kenési rendszer javítása
– több fokozatú olajok alkalmazása
VEZETÉSI INFORMÁCIÓK
– általában a „fedélzeti” diagnosztika fejlesztése
– kedvezőtlen tartomány kijelzése
– fogyasztás kijelzése
– diagnosztikai beavatkozásokra figyelmeztetés (például: szűrőcserék)
EGYEBEK
– légellenállási tényező (alaktényező) javítása
– könnyű felépítmény
– gördülési ellenállás csökkentése (például: gumiabroncs-fejlesztés)
– forgalomtechnika
– „közlekedési folyam” egyenletes áramoltatása
A tengerentúlon, az Egyesült Államokban a szakemberek az üzemanyag-megtakarítások lehetőségeit motorikus oldalról az alábbiak szerint látják:
Természetesen a megtakarítások nem szükségszerűen összegezhetők, és a számszerű értékek az 1978-as évjáratú járműhöz hasonlítva értendők: éspedig azonos sebesség, súly, gyorsulás figyelembevételével.
Különösen a jövő szempontjából kell nagy jelentőséget tulajdonítanunk az energiavisszanyeréses, energiatárolós megoldásoknak, elsősorban a fékezési energiára gondolva. Példaként említem hogy a MAN és a Daimler-Benz olyan regeneratív fékezési rendszert fejlesztett ki a dízelmotoros városi autóbuszok számára, amelyekkel maximálisan 25% tüzelőanyag-megtakarítás is elérhető. Mind a hidraulikus, mint a lendítőkerekes energiatárolási változatot megépítették, s ezeket jelenleg értékelik. Ezek lényege, hogy azt a tetemes mozgási energiát alakítják vissza, amely szokványos esetben, fékezéskor, hő alakjában sugárzódik ki. Minden megállás után az elraktározott energiát felszabadítják a busz forgalmi sebességre való felgyorsítása érdekében, tehát abban az üzemmódban, amikor a legnagyobb a teljesítményigény és az üzemanyag-fogyasztás. A hibrid meghajtás ilyen módja különösen alkalmas a szabványos indulás-megállás üzemben dolgozó városi autóbuszok számára.
Járulékos előny még a kedvezőbb kipufogási emisszió. Ugyanakkor jelentősen csökken a motorzaj és a füst, kisebb a forgalom akadályozása, és lényegesen rövidebbek a fékutak. A rendszer egy kisebb és sokkal gazdaságosabb motor beszerelését teszi lehetővé, minthogy ennek teljesítményét nem a gyorsításra, hanem csupán a haladási sebesség megtartására kell fordítani, a lég-, a gördülési és az emelkedési ellenállás legyőzése érdekében.
Fontos, hogy a hosszú élettartamú és alacsony üzemanyag-fogyasztású járművek fejlesztési koncepcióját mások is megismerjék. Példának említeném itt a fejlett motorizációjú országok gyakorlatát, ahol legalább 5 évvel előbb ismertetik a fogyasztás, környezetszennyezés stb. normák megengedett értékeit. Ennek illusztrálására közlöm az amerikai gyártmányú személygépkocsik szabályos üzemanyag-felhasználásának előírását:
Az üzemanyag-takarékosabb európai kocsik előbbre járnak ezen a téren, mert 1979-ben már egy VW Rabbit Diesel 5 utassal kombinált városi és autópálya forgalomban 1 gallon gázolajjal 42 mérföldet teljesített. Sőt, minden remény megvan az 1 gallonnal 60 mérföldet teljesítő gázolajfogyasztásra is.
Összegezve az eddigieket. Ma még a közlekedés – s különösen a közúti közlekedés – teljes mértékben a kőolajtól függ. És mivel a fejlesztések – az idő rövidsége miatt – eddig még nem mutattak fel olyan új alternatív erőforrást és üzemanyagot, amelyet gazdaságosan, biztonságosan és környezetet kímélően lehetne felhasználni az elosztásnál, elsődlegesen a közlekedési igényeket kell előtérbe helyezni.
DR. KISS GYŐZŐ, Kötuki tud. ig.h.
