VAJDA GYÖRGY: Energiaforrások az emberiség történelmében
Az izomerőtől az atomenergiáig

A társadalmi fejlődésnek mindig jelentős tényezője volt az energiaellátás módja, befolyásolva a termelőtevékenységeket és az életvitelt. A társadalom intézményeinek állapota és működése viszont az energiaellátás feltételeire és lehetőségeire gyakorol jelentős hatást.

Emberi motor

Az emberiség néhány millió éves történetének legnagyobb részében csak saját fizikai erejére támaszkodhatott. Kőkorszakbeli őseink munkája csak a napi fennmaradásukat biztosította - igaz évezredről évezredre javuló színvonalon. Ebben leleményességük volt a meghatározó, szerszámok kifejlesztésével módosítani tudták az erők nagyságát és irányát, és az egyén erejét meghaladó feladatok elvégzésére megszervezték a csoport együttműködését. Mai szemmel azonban az ember két keze munkájával szánalmasan kis fizikai teljesítményt tud felmutatni. [...]

Biológiai "erőgépek"

Ősi törekvés az emberi munka kiegészítése természeti erők bevonásával. Ezek egyik lehetősége az állati energia hasznosítása. A rézkorba nyúlik vissza a folyami kultúrák területén a megszelídített állatok alkalmazása igavonóként, majd a bronzkorban megszelídítik a lovat is. A ló fizikai munkavégző képessége 15-szöröse az emberi teljesítménynek, de a 11. századig, amíg nem jelent meg a célszerű hámiga és a patkó, ennek csak tört részét tudták kiaknázni. A tartósan nagy erő kifejtésére képes lovat malmokban, bányákban gépek működtetésére is használták, de a legjelentősebb szerephez a mezőgazdaságban, a szállításban, a kereskedelemben és a hadviselésben jutott. [...]

Víz, szél, tűz

Idővel rá kellett jönni, hogy a gondozást és táplálást igénylő biológiai erőgépek helyett jobb megoldást jelentenek a természeti erőkre alapuló technikai energiaforrások. A vízfolyások erejét őrlésre, vízemelésre már az ókori folyami kultúrákban is hasznosították, de a vízimalmok tömeges alkalmazására csak a középkorban került sor. [...] A folyóktól távol a szélmalmok töltöttek be hasonló szerepet. A vízi- és szélmalmok konstruktőrei a műszaki kultúra terjesztői is, a kor első kezdetleges munkagépeit is gyakran ők alkották meg.

A szél a tengereken játszotta el főszerepét a történelemben. A szél segítette a föníciai és a görög hajósokat a földközi-tengeri kolóniák kiépítésében és a virágzó antik világ megteremtésében. A szél hajtotta a portugál karavellákat a nagy földrajzi felfedezésekhez és szállította a katonákat és kereskedőket a hatalmas gyarmatbirodalmak megteremtéséhez.

Az energetika legnagyobb vívmánya a tűz, e vad elemi erő meghódítása volt. A tűzhasználat felgyorsította a faj fejlődését is, hiszen a sült hús rövidebb emésztési ideje révén meggyorsult az agy fejlődése. A barlangok mélyén fényt és meleget biztosító tűz átformálta az életmódot, biztonságérzetet sugallva és megnyújtva a nap aktív idejét. [...]

A természeti erők által gyújtott tüzet megszerezve, az ősember kezdetben valószínűleg csak fenntartani és táplálni tudta azt, gerjeszteni nem. Őseink minden éghető szerves anyagot eltüzeltek, ami a kezük ügyébe került, fadarabokat, trágyát, állati és növényi hulladékot. Iszonyatos munka lehetett a kőkorszak folytonégő tűzhelyein a falánk lángok állandó táplálása. Nem meglepő, hogy e féktelen, létfontosságú erő szolgálata helyenként még emberáldozatot is megkövetelő tűzimádattá változott. A mesterséges tűzgyújtás módja bizonyos anyagok szikrát csiholó dörzsölésével korszakalkotó találmány volt. [...]

A hő hasznosítása

A technika történetének jelentős része arról szól, hogyan lehet az égés hőjével feladatokat megoldani. Annak felfedezése, hogy izzó kődarabok bedobásával egy faedényben fel lehet forralni a vizet, a főzés kifejlődésére vezetett. A neolit korban néhány tűzbe esett tapasztott kosár árán rájöttek a fazekasság titkára, megszületett az első kézműves mesterség. Használták a tüzet erdőirtásra, hogy bővítsék a termőföldet, később alkalmazták a bányákban is kövek repesztésére.

A szó szoros értelmében "korszakalkotó" felismerés volt, hogy a tűz segítségével egyes kövekből fémeket lehet kinyerni, és a meleg megkönnyíti azok alakítását. Ahogy fejlődött a tüzelés technológiája és sikerült magasabb hőmérsékletet elérni, úgy nyílt meg az út a rézkor, a bronzkor, majd a vaskor előtt. Ezzel párhuzamosan tökéletesedtek a szerszámok, a fegyverek, a különféle eszközök, nőtt a termelékenység és javult az élet minősége. [...]

A tüzeléstechnika és a kézműves szakmák fejlődése kéz a kézben haladt. A 17. századba a vízikereket is bevonták a fújtatók működtetésébe, a nagyobb légárammal magasabb kemencéket lehetett építeni, megszülettek az igazi kohók. E lépéssel nemcsak nagy mennyiségű öntött vas termelése előtt nyílt meg az út, hanem a selejtnek tekintett nyersvasból egy második olvasztással az acélgyártás is megkezdődött. A következő lökést már a gőzgép adta a fújtatók teljesítményének további növelésével.

A gőzgép forradalma

A tudományos ismeretek bővülése és a technika fejlődése egyre több célszerű és nagy termelékenységű gépet és mechanizmust hozott létre, mindenekelőtt a textil- és gépiparban. A 18. század közepén Angliában minden készen állott az ipari forradalomra, csak működésbe kellett hozni. Ez azonban nem indulhatott volna útjára fő erőgépe, a bárhol felállítható, nagy teljesítményű, könnyen szabályozható gőzgép (1769) nélkül. Pályafutása példátlan, gyorsan kiszorította minden riválisát. Az 1800-as évek közepére Nyugat-Európában és Észak-Amerikában a gőzgépre támaszkodó gépi nagyipar vált uralkodóvá, és alapozta meg máig kiható erővel e térségek ipari vezető szerepét. A gőzgép forradalmasította a közlekedést is: a gőzhajóval (1807) és gőzvasúttal (1814) elérhetővé vált a Föld minden lakott pontja, az áruszállítás tömegméretűvé bővült, megvalósult a világpiac. Később megjelent a gőzgép a mezőgazdaságban és az építkezéseken, ezeken a területeken is megindítva az iparosítást.
A gőzgép világhódító útjának feltétele volt egy olcsó, nagy mennyiségben rendelkezésre álló tüzelőanyag is, átértékelve az addig nemigen használt szén megítélését. [...] A tűzifa drágulása és a visszatérő faellátási zavarok hatására az iparosodó Angliában utat tört a szénhasználat, az ércbányászati módszerek adaptálásával mélybányászata is megindult. A 19. századot a szén fokozatos és állandó térhódítása jellemezte, a szénfelhasználás az ipari fejlődés fokmérője. A gazdaság minden területén a szén vált a fő tüzelőanyaggá, a vegyipar alapanyagává, az ipar és a közlekedés fő hajtóanyagává. Az új iparvárosok is a szénbányák körzetében alakultak ki. A szén és a gőzgép energiabázisán néhány nyugati országban rohamtempóban épült ki a modern gyáripar, átrajzolódott a települések arculata (és környezetszennyezése), átalakult a társadalom szerkezete, jogrendje, politikai felépítése. Megszületett a modern kapitalizmus.

A villamosság diadala

A 19. század vége felé a gőzgép és a szén egyeduralma megdönthetetlennek tűnt. Még nem sejtették, hogy a hatalmas teljesítményű, bonyolult gőzgépcsodák rövidesen az ócskavastelepekre kerülnek, és a szén hatalmát megdöntő energiahordozók már keresik a helyüket. Míg a stabil hajtások szerepéből a villamos motorok szorították ki a gőzgépeket, a mobil erőgépek területén a belső égésű motorok (1860) tették ugyanezt. A villamosság első átütő sikereit az információtovábbítás és a világítás területén érte el, amit azonban rövidesen követett a villamos motor és a villamos erőátvitel diadala. Az út megnyílt a korszerű tömeggyártás előtt. A villamosság mélyen behatolt a termelésbe - ebből nőtt ki korunk információtechnikai forradalma is - és alapvetően megváltoztatta az emberek mindennapi életvitelét. [...]

A motorizáció

A kezdetben szénből fejlesztett világítógázzal, majd petróleummal működtetett belső égésű motoroknak nem jósoltak nagy jövőt. A könnyű, mobil robbanómotorok és az autó egymásra találása azonban korszakalkotó fejleménynek bizonyult, ami alapvetően átalakította a közlekedést és a hadviselést, lehetővé tette a mezőgazdasági és építőipari munka nagyarányú gépesítését, megszüntette a települések elszigeteltségét, megteremtette az emberek mobilitását és az emberi életvitel új formáját alakította ki. Az autó összezsugorította a földi távolságokat, a repülőgép eltüntette azokat, a rakétahajtóművek pedig lehetővé tették az ember kilépését az űrbe. (Jelenleg a világ erőgépeinek háromnegyedét belső égésű motorok teszik ki.) Kevés technikai lépésnek volt akkora hatása az életformára és a gazdálkodásra, mint a motorizációnak.

Folyékony arany

A belső égésű motorok a kőolajjal szövetségben hódították meg a világot. [...] A kőolaj vált a világ alapvető energiahordozójává, ami mellé néhány évtizedes időkülönbséggel a földgáz is felzárkózott. A szénhidrogének nemcsak az energetikában szorították háttérbe a szenet, hanem abból az alapanyagszerepből is, amit a szerves vegyiparban hosszú ideig betöltött.

Atomenergia - békés célokra

Korunk nagy ígérete, az atomenergia. [...] A békés hasznosítás lehetőségének kezdeti eufóriáját megtörte a társadalmi ellenérzés. Csernobil (1986) megingatta az atomerőművek biztonságának hitelét, bizalmatlanság kíséri a radioaktív hulladékok elhelyezésére irányuló törekvéseket, és kétségbeesett erőfeszítéseket követel, hogy ez a félelmetes erő ne kerülhessen ártó szándékú kezekbe. Mindezek ellenére nehéz elképzelni, hogy a nukleáris energiának csupán epizódszerep jut az energetika színpadán.
Új remények élednek a "nem hagyományos", megújuló energiák hasznosításával, melyek legtöbbjének évezredekre visszatekintő hagyományai vannak, de a modern kor feltételei között nehezen tudják a versenyképességet kivívni. Valószínű, hogy a műszaki fejlődés a megújuló lehetőségek hasznosítására ma még nehezen belátható új horizontokat fog megnyitni.

Vissza a tartalomjegyzékhez