JÖVŐ
A Rovatból

Ami ma szélsőséges hőhullám, az a jövőben egy átlagos nyári nap lehet Magyarországon

Budapest van a leginkább veszélyben a klímaváltozás miatt fokozódó extrém hőségtől: a 100 évvel ezelőtti időszakhoz képest megháromszorozódott a másodfokú hőségriadós napok átlagos évi száma.
Címkép: geralt/Pixabay - szmo.hu
2021. július 08.



2021 júniusa a legszárazabb és a harmadik legmelegebb június volt 1901 óta. Budapest van a leginkább veszélyben a klímaváltozás miatt fokozódó extrém hőségtől: a 100 évvel ezelőtti időszakhoz képest megháromszorozódott a másodfokú hőségriadós napok átlagos évi száma. A városi hősziget jelenséggel súlyosbított hőhullámok és trópusi éjszakák komoly egészségügyi kockázatot jelentenek, de az épített környezet és a hőséggel együtt járó aszályok miatt a mezőgazdaság is veszélyben van. A növekedési trend országosan is megfigyelhető: leginkább a Kisalföld és a Dél-Alföld kitett a növekvő forróságnak. A regionális klímamodell szimulációk szerint a melegedés töretlen, a mostani szélsőségek mindennapjaink részévé válhatnak. Az üvegházhatású-gázkibocsátások radikális csökkentése és a klímaváltozás mérséklése mellett elengedhetetlen a minél gyorsabb alkalmazkodás. Lakatos Mónika és Szabó Péter elemzése a Másfélfokon.

2021 júniusa a legszárazabb és a harmadik legmelegebb június volt 1901 óta. Budapesten már június 18-án, országos átlagban pedig június 21-én átlépte a napi középhőmérséklet a 25 °C-ot, a hőségriadó első fokozatát. Rövid, átmenti felfrissüléstől eltekintve a hőhullám kitart azóta is. Ismét ízelítőt kapunk abból, ami a klímaváltozás miatt valószínűleg mindennapos lesz a századvég nyarain.

Az éghajlatváltozás egyik nyilvánvaló jele térségünkben a magas hőmérsékletekkel járó szélsőségek gyakoriságának növekedése. Számos éghajlati indikátor létezik a hőségperiódusok jellemzésére, ezek közül mutatunk be itt néhányat annak szemléltetésére, hogy hol tart a melegedés most, és mi várható a jövőben.*

A városi környezet, és az ebből fakadó városi hősziget jelenség fokozza a hőhullámok negatív hatását. A burkolt felületek és a gyenge átszellőzés miatt több, akár 5-10 fokkal is magasabb hőmérsékletet mérhetünk a sűrűn beépített övezetekben, mint külterületen.

A főváros lakossága a legkitettebb az egészségügyi kockázatoknak

Nyilvánvaló a növekedés a hőségriadó különböző fokozatait kielégítő napok számában a múlt század elejétől Budapesten (1. ábra). Míg az 1901–1930 közötti harmincéves periódusban átlagosan 11 hőhullámos nap (hőségriadó első fokozat) fordult elő évente (napi középhőmérséklet ≥ 25 °C), addig a közelmúlt és a jelen éghajlati időszakát (1991–2020) már 26 ilyen nap fellépése jellemezte Budapesten. A másodfok kritériumának megfelelő (legalább 3 napig 25 °C-ot elérő napi középhőmérséklet) napokból is több lett:

a másodfokú hőségriadós napok átlagos évi száma 1961–1990-re megduplázódott, 1991–2020-ra pedig megháromszorozódott a múlt század első három évtizedéhez képest.

A legkomolyabb megterhelést jelentő harmadfokú hőségriadós napok (legalább 3 napig 27 °C vagy annál magasabb a napi középhőmérséklet) kiugró növekedését látjuk a fővárosban 1991-től. Míg a múlt század elején nem érte el a 2 napot sem évente átlagosan a legkomolyabb hőhullámokból származó napok száma (voltak évek, amikor ennél több volt, de olyan is, amikor nem fordult elő ilyen nap), s még az 1961–1990-es normált is csak 2 ilyen nap jellemezte,

addig a jelen klímában már 7 nap felel meg átlagosan a harmadfok feltételének Budapesten. A legtöbb ilyen napot, 27-et, 2015-ben kellett elszenvedni.

1. ábra: A hőségriadó különböző fokozatainak megfelelő napok átlagos száma évente Budapesten. A szerzők ábrája. Adatok forrása: OMSZ

A hőhullámok nagyobb kockázatot jelentenek az idősek és a betegek számára, és az egészségügyi ellátórendszert is jobban megterhelik. A legforróbb időszakokban az éjszakák sem hoznak felfrissülést. Amikor éjszaka sem csökken 20 °C alá a hőmérséklet (trópusi éjszaka), a nyugodt pihenés nem biztosított: a kilencvenes évektől Budapesten ennek számában ugrásszerű növekedést látunk (2. ábra).

A legutóbbi harminc évben (1991-2020) már 18 ilyen éjszakát kellett elszenvednünk átlagosan, a legtöbbet 2019-ben, amikor 41 trópusi éjszakát rögzítettünk Budapesten.

2. ábra: Trópusi éjszakák száma évente (napi minimumhőmérséklet ≥ 20 °C) Budapest-belterület állomáson az 1901-2020 időszakban. A szerzők ábrája. Adatok forrása: OMSZ

Minél hosszabbak és intenzívebbek a hőhullámok, annál nagyobb a hozzájuk kapcsolódó egészségügyi és egyéb kockázat, azonban nem csak az emberek vannak veszélyben. A rendszerint velük együtt járó aszályok miatt a vízigényes szektorokra, például a mezőgazdaságra is negatív hatással vannak, de az épített környezetre (pl. közlekedési infrastruktúra) is káros a hatásuk. A forró szélsőségek gyakoribbá válása miatt a hűtési villamosenergia-igény is megnövekedett, évente ilyenkor dőlnek meg a nyári rendszerterhelési csúcsok.

Egy hőhullám hatása nemcsak a hosszától, hanem az intenzitásától és a hőhullám során tapasztalt legmagasabb hőmérséklettől is függ. A 3. ábrán a Budapesten tapasztalt hőhullámok tartam-intenzitás-csúcshőmérséklet szerinti osztályozását látjuk. Ennél az osztályozásnál figyelembe vettük az egymást követő hőségperiódusok összesített hatását is, mégpedig úgy, hogy két kánikulai időszakot összefüggőnek tekintettünk, ha a napi középhőmérséklet nem csökkent 21 °C alá, vagy legalább 3 napig 25 °C alá.

A leghosszabb, 30 napig tartó kánikula 2018 nyarán alakult ki Budapesten, míg a legmagasabb csúcshőmérsékletet elérő (33,4 °C napi középhőmérséklet), 15 napig tartó hőségperiódus 2007-ben lépett fel. A legintenzívebb (25 °C feletti hőmérséklet összeg) hőhullám 2013-ban alakult ki, ez meglehetősen hosszú is volt, 25 napig tartott. A 120 éves sort tekintve három hőhullám került fel erre az ábrára a múlt század első feléből (1921, 1932, 1946), ezek kisebb intenzitásúak voltak és nem tetőztek kiugróan magas hőmérsékletekkel.

Az ezredforduló utáni 20 évből viszont ötöt is láthatunk a 15 napot elérő hosszúságú hőhullámok között. Ezek a tények is alátámasztják a melegedő trendet.

3. ábra: A Budapesten előforduló, 15 napot elérő hosszúságú hőhullámok az 1901–2020 közötti időszakban. Az x-tengelyről leolvasható a hőhullám időtartama napokban kifejezve, az y-tengelyen az előforduló legmagasabb napi középhőmérséklet szerepel, a buborékok nagysága pedig arányos az intenzitással (a 25 °C feletti hőmérséklet-összeggel). A szerzők ábrája. Adatok forrása: OMSZ

Országosan is nő a forróság nyáron

A melegedéssel összhangban országosan is megmutatkozik a hőhullámos napok számának növekedése. 1994-ben, 2012-ben és 2015-ben lépett fel a legtöbb hőhullámos nap ( napi középhőmérséklet≥ 25°C) 1901 óta (4. ábra, bal panel). A 2020-szal záruló legutóbbi időszak átlagát tekintve évente átlagosan közel 11 ilyen nap fordult elő országos átlagban. Az 1981 utáni, igen intenzív melegedés időszakát tekintve több területen, főként a Kisalföldön, és a Dél-Alföldön a két hetet is meghaladja a hőhullámos napok számának növekedése (4. ábra, jobb panel).

4. ábra: A hőhullámos napok (napi középhőmérséklet≥ 25°C) éves számának országos átlaga 1901 és 2020 között és a hőhullámos napok számának változása 1981-től 2020-ig lineáris trend feltételezésével. A szerzők ábrája. Adatok forrása: OMSZ

Egyre több és hosszabb hőhullám vár ránk a jövőben

A regionális klímamodell szimulációk szerint a melegedés töretlen. A hőhullámokkal kapcsolatos indikátorok jövőbeli alakulását éghajlati modellek segítségével vizsgálhatjuk. A modelleredmények bizonytalanságokat hordoznak, egyrészt a fizikai folyamatok közelítő jellegű leírásából, másrészt az emberi tevékenység jövőbeli alakulásának kiszámíthatatlanságából fakadóan, ezért több modellszimuláció eredményét és több üvegházgáz-kibocsátási forgatókönyvet veszünk figyelembe a jövőbeli változások becsléséhez.

A fővárosra vonatkozóan két regionális éghajlati modell két kibocsátási forgatókönyvvel meghajtott eredményét és a paraméterekben bekövetkező változásokat mutatjuk be a 2021–2050 és 2070–2099 időszakokra, a modellezett múlthoz (1971–2000) viszonyítva. A modell egy optimista (RCP4.5) és egy pesszimista (RCP8.5) forgatókönyvet tartalmaz.**

A hőhullámok előfordulásának gyakorisága a jövőben Budapestre mindkét modell szerint növekedni fog a referencia időszakhoz viszonyítva.

5. ábra: A hőhullámos napok (napi középhőmérséklet ≥ 25 °C) átlagos éves számának budapesti növekedése a CCLM és a RACMO modellszimulációk szerint a modellezett múltbeli időszakhoz képest. Ábra forrása: Euro-CORDEX, Simon Csilla (2021)

A 21.század közepére még kisebb változásokat láthatunk, míg a század végére nagyobb az eltérés a szcenáriók között:

az optimista szcenárió szerint 10–24-gyel, a pesszimista szcenárió szerint 26–54-gyel több hőhullámos nap várható a fővárosban évente.

A hazai eredményeket vizsgálva, a hőhullámos napok száma országosan a legoptimistább szimuláció szerint is a 21. század közepére legalább a múltbeli (1971–2000) érték kétszeresére növekszik, a század végére pedig az indikátor évi átlagos előfordulása megközelítheti az egy hónapot.*** Az Alföld és az ország délkeleti területei különösen kitettek a növekvő hőhullámos időszakok okozta hőstressznek, míg a Dunántúlon és a magasabb hegyvidékeinken várható értékek elmaradnak az országos átlagoktól.

6. ábra: A hőhullámos napok átlagos éves száma [nap] 2021–2050-ben (felső sor) és 2071–2100-ban (alsó sor) az OMSZ-ban alkalmazott három éghajlati szimuláció szerint. További eredmények az OMSZ honlapján.

Néhány évtized múlva hétköznapi lehet az, ami ma szélsőséges

A legnagyobb stresszt jelentő, tartós, harmadfokú hőségriadós napok vizsgálatához több modellszimuláció eredményét vettünk figyelembe, melyek szintén a Euro-CORDEX együttműködésből származnak.****

A megfigyelések szerint 2000 előtt országos átlagban alig fordult elő harmadfokú hőségriadós év, bőven 1 alatti a 30-éves átlaga is ennek, míg 2000 után már évi átlagban vett 2 napra számíthattunk országosan az ilyen extrém időszakokból. A legextrémebb évek sorrendben 2012, 2015 és 2007 voltak, amikor is országos átlagban vett 7-8 ilyen nap is előfordult az év során (7. ábra).

Ami a közelebbi jövőbeli éghajlati időszakot, 2021–2050-et illeti, elmondhatjuk, hogy mind a 11 vizsgált modellszimuláció szerint az elmúlt, megfigyelt 20 évhez képest éves átlagban több ilyen időszak várható hazánkban. Megkétszereződik a 30 év alatt bekövetkező ilyen időszakok száma, de van olyan szimuláció, amely szerint akár háromszorosa is lehet az elmúlt években tapasztaltnak. Ezen átlag változása azt jelenti, hogy a nemrég megfigyelt extrém éveket (2012, 2015 vagy 2007) egyes jövőbeli években bőven felülmúlhatjuk.*****

A még távolabbi jövőben, 2051–2080-ban ennél is nagyobb mértékben fog növekedni a harmadfokú hőségriadós napok országos száma: ami extrém volt a közeli múltban, az teljesen átlagos lehet a modellek szerint.

Átlagosan 6,5 ilyen nap fordulhat elő a 11 modellszimulációt együttesen vizsgálva, de a változás nagyban függ már attól, hogy melyik kibocsátási forgatókönyvet tekintjük és melyik klímamodellt, mert a jelentől távolodva nő a bizonytalanság az eredményekben. Területi változásokat nem közlünk, de egyes modellszimulációk szerint akár átlagosan évi 11 ilyen extrém nap is előfordulhat a jövőben hazánk átlagában, és ez azt vetíti előre, hogy néhány évtized múlva a korábbi szélsőséges éveket gyakran felülmúljuk majd.

7. ábra: A harmadfokú hőségriadók (legalább 3 napig 27 °C feletti az átlaghőmérséklet) országos átlagban vett éves értékei [nap] az 1971–2020 megfigyelési időszakban (fekete x-ek), az 1971–2000 és 2001–2020 időszak átlagában (fekete vonal), valamint a jövőre vonatkozó, 11 korrigált regionális modellszimuláció szerint tekintett 2021–2050 és 2051–2080 időszakokra vett átlagokra (piros vonalak). A szerzők ábrája. Adatok forrása: OMSZ Adattár a megfigyelésekre és Euro-CORDEX a jövőbeli modelleredményekre.

Nem tehetjük meg, hogy nem alkalmazkodunk

A gyakoribbá, hosszabbá és intenzívebbé váló hőhullámok nagyobb kockázatot jelentenek az idősek és a betegek számára, de az egészséges szervezet koncentráló képességét is visszavetik. Növekedni fog az UV-sugárzás okozta egészségügyi stressz is, mely fokozza a bőrbetegségek kialakulásának kockázatát.

A hőhullámok rendszerint aszállyal párosulnak, ez a mezőgazdasági tevékenységre lesz negatív hatással, csökkentve az élelmiszerellátás biztonságát. Számos sekély tó és vízfolyás esetében a hőhullámok gyakoribbá válása elősegítheti az eutrofizáció folyamatának felgyorsulását, ami pusztító hatással lesz a vízi ökoszisztémákra.

Módosuló energiaigényekre kell felkészülni: télen az energiaszükséglet mérséklődésére, nyáron a hűtési villamosenergia-igény jelentős növekedésére kell számítani. A már meglévő és a most épülő infrastrukturális elemeket és az épületeinket is ellenállóbbá kell tennünk a hőhullámokkal szemben, előtérbe helyezve az energiahatékonyságot.

Ha nem mérsékeljük az üvegházhatású-gázkibocsátásainkat, és ugyanezen a pályán haladva változtatjuk meg bolygónk éghajlatát, akkor a helyzet a legjobb elérhető tudományos adatok és modellek szerint csak rosszabbodni fog. A hatások már most is érezhetők és fokozódnak a jövőben, ezért az alkalmazkodással nem késlekedhetünk.

Szerzők: Lakatos Mónika, Szabó Péter

* A megfigyelt változások bemutatását reprezentatív, ellenőrzött, homogenizált mérésekre alapoztuk. Az Országos Meteorológiai Szolgálat Éghajlati Osztályán adathomogenizálást végzünk a mérési körülmények okozta inhomogenitások kiküszöbölésére (Szentimrey, 1999; Izsák és Szentimrey, 2020). Ezen kívül térbeli reprezentativitást biztosító interpolációs eljárást is alkalmazunk annak érdekében, hogy jó minőségű adatsorokat állítsunk elő az éghajlati vizsgálatokhoz (Szentimrey és Bihari, 2007).

**A CCLM és a RACMO modelleket az Euro-CORDEX európai modellezési együttműködés keretében futtatták (Jacob et al., 2014), és 0,11°-os horizontális rácsfelbontással rendelkeznek. Ez a két különböző forgatókönyvvel meghajtott (RCP4.5 optimista és RCP8.5 pesszimista) két regionális modell alkotta négytagú szimulációegyüttes kielégítően megjeleníti a klímamodellek és a forgatókönyvek különbségeiből származó bizonytalanságokat. Négy Budapestre eső rácspont átlagát használtuk a számításokhoz, míg az eredményeket az ún. „delta módszert” alkalmazva mutatjuk be, aminek a lényege, hogy kiszámítottuk a paramétereket a 2021–2050, illetve a 2070–2099 időszakra, valamint egy múltbeli, modellezett referenciaidőszakra is (1971–2000) és a paraméterekben bekövetkező változásokat ehhez viszonyítva mutatjuk be.

***Az Országos Meteorológiai Szolgálatnál jelen tanulmányban két regionális éghajlati modellel (ALADIN-Climate és REMO) végzett finomfelbontású (10 és 25 km-es) éghajlati szimulációkat, az emberi tevékenység alakulását egy pesszimista és egy átlagos forgatókönyvvel figyelembe véve mutatjuk be. Az ábrán három szimuláció eredménye látható egy közelebbi (2021–2050) és egy távolabbi (2071–2100) időszakra vonatkozóan.

**** A legnagyobb stresszt jelentő, tartós, harmadfokú hőségriadós napok vizsgálatához 11 finomfelbontású (0,11°-os rácsfelbontású) Euro-CORDEX modellszimuláció eredményét vettük figyelembe, melyek vegyesen voltak optimista (RCP4.5) és pesszimista (RCP8.5) forgatókönyvvel meghajtott regionális modellek. Az eredményeket kiegészítettük az elérhető legjobb, rácsra interpolált, homogenizált hazai megfigyelésekkel, illetve ezek figyelembevételével a jövőre vonatkozó, 2021-től bemutatott eredményeket korrigáltuk is aszerint, hogy a modellek mennyire voltak képesek megfogni 2020-ig ezen események átlagos előfordulását.

***** A klímamodellek nem alkalmasak arra, hogy jövőbeli éveket azonosítsunk velük, így 30-éves átlagokat közlünk csak a jövőre (az egyes évek értékeit nem mutatjuk meg és csak átlagoljuk azokat).


# Csináld másképp

Te mit csinálnál másképp? - Csatlakozz a klímaváltozás hatásairól, a műanyagmentességről és a zero waste-ről szóló facebook-csoportunkhoz, és oszd meg a véleményedet, tapasztalataidat!

Link másolása
KÖVESS MINKET:

Népszerű
Legnépszerűbb

Ajánljuk
Címlapról ajánljuk


JÖVŐ
A Rovatból
Forradalmi akkumulátorok: 1,6 millió kilométeren át működő elektromos kocsi, egy perc alatt feltöltött mobil
Az energiatárolás óriási fejlődésen esik át: az új technológiák messzebbre viszik az elektromos autókat és növelik az elektronikai cikkek akkumulátorkapacitását. Ráadásul megdőlt a fizika egyik törvénye, amivel lehetségessé válik az egyperces telefontöltés is.


Az akkumulátorok megállíthatatlanul és egyre gyorsuló tempóban fejlődnek. Már ma léteznek olyan technológiák, amelyekkel az elektromos autók futásteljesítménye felveszi a versenyt a legtartósabb belső égésű motorokkal, illetve vannak új akkumulátorok, amelyek sokszorosára növelhetik a kisebb eszközök (pl. okosórák, Bluetooth fülhallgatók) kapacitását és élettartamát. Ezeket az új vívmányokat még különlegesebbé teheti egy közel 180 éve felállított fizikai törvény megdöntése, amivel elérhető közelségbe került az egyperces telefontöltés, illetve a tízperces elektromos autó-feltöltés.

Szélsőséges hőmérsékleten is biztonságos, szupertartós akkumulátor

Az egyik legfontosabb újítás, ami az energiatárolás területén az utóbbi időben nyilvánosságra került, a Farasis Energy nevéhez kötődik. Ez a cég már 27 éve jelen van piacon, így eleve köztiszteletben áll, de amivel a júniusban rendezett ASEAN Automotive Ellátási Lánc Konferencián előállt, attól az egész szakmának leesett az álla. A legújabb fejlesztéseket a cég képviseletében Jack Peng (lenti képünkön) mutatta be. A szakértő szerint a Farasis által kifejlesztett új akkumulátortípus különösen jól alkalmazkodik a szélsőséges hőmérsékleti viszonyokhoz, de ennél szó szerint jóval messzebbre mutatnak az előnyei.

Fotó: Farasis Energy

„Az általunk kifejlesztett akkumulátorok -30 és 65 Celsius fok között is képesek normálisan működni. 25 fokos környezetben egyetlen cella 2500 ciklust bír ki, miközben 45 fokos hőmérsékleten is 1500 ciklust ér el, és az állapota még ezek után is meghaladja a 70 százalékot” – magyarázta Peng a technológiáról, amelyhez képest a mai eszközök, kis túlzással, kanyarban sincsenek.

A Farasis új akkumulátorai nemcsak az autóiparban, hanem olyan új alkalmazási területeken is megjelenhetnek, mint az eVTOL-ok (függőlegesen fel- és leszálló elektromos járművek), de az elektromos motorkerékpárok piacára szintén sikeresen bevezethetők. Az új, fél-szilárd akkumulátortechnológia révén a cellák stabilitása és élettartama jelentősen növelhető – állítja a vállalat, amelynek laboratóriumi tesztjei alapján ezek az új akkumulátorok több mint 5000 ciklust is kibírnak. Ez 1,6 millió kilométernyi megtett távolságot jelent egy elektromos autó számára, ami még a belső égésű motorral rendelkező társaitól is ritkaságszámba megy.

Százszoros energiasűrűségű szilárdtest akkumulátorok a kisebb kütyükbe

Miközben a Farasis az elektromos járművek akkumulátor-ellátását forradalmasíthatja, az egyik legnagyobb Apple-beszállító TDK Corporation ugyancsak jelentős áttörést ért el a szilárdtest akkumulátorok terén. A tokiói vállalat kifejlesztette a CeraCharge nevű új akkumulátort, ami 1000 Wh/L energiasűrűséget produkál.

Ez 100-szor annyi, mint a TDK hagyományos szilárdtest akkumulátorainak energiasűrűsége.

A fejlesztést elsősorban viselhető eszközökbe, például vezeték nélküli fülhallgatókba, hallókészülékekbe és okosórákba szánják. Utóbbiak piacán és különösen az Apple-nél ennek nagyon nagy jelentősége lehet – annak tudatában pláne, hogy még a legújabb iWatch akkumulátora sem bírja tovább 18-36 óránál egy feltöltéssel.

A CeraCharge apró akkumulátor, mégis százszoros energiasűrűséggel bír. Fotó: TDK

„Az oxid alapú szilárd elektrolit alkalmazása rendkívül biztonságossá teszi az akkumulátorokat,” áll a TDK közleményében, amivel nemcsak arra utal, hogy növelhető a biztonság (az akkumulátorokban lévő lítium meglehetősen gyúlékony), hanem arra is, hogy a CeraCharge lehetővé teszi kisebb méretű, de közben jóval nagyobb kapacitású eszközök gyártását. Az új technológia révén a gyártó nagyobb élettartamot, jelentősen több töltési ciklust, gyorsabb feltöltést és hosszabb állásidőt is remélhet az akkumulátoraitól.

Az Apple-rendszerekre specializálódott 9to5Mac azt írja, az amerikai gyártó partnereként a TDK új terméke idővel olyan Apple-eszközök töltési kapacitását és tartósságát növelheti, mint a MacBook, az iPhone vagy az iWatch, de egyelőre nem bizonyos, hogy ez megtörténik-e, és ha igen, mikor. Az oldal szakértője szerint a legvalószínűbb az, hogy először az eldobható elemeket használó AirTag nyomkövetők kapják meg a CeraCharge akkumulátort. Ennek fő oka, hogy

az Európai Unió egyre vehemensebben követeli a műszaki cikkek gyártóitól az egyszerhasználatos elemek kivezetését.

A TDK-nak egyébként feltett szándéka, hogy továbbfejlessze a jelenlegi akkumulátorai cella- és csomagstruktúráját, és növelje például a kapacitást (többrétegű laminálási megoldással), valamint kibővítse a működési hőmérséklet tartományát. Ehhez minden lehetőség a rendelkezésére áll, hiszen autóipari, fogyasztói elektronikai, valamint információs és kommunikációs technológiai piacokat megcélzó, százezernél is több embert foglalkoztató vállalatként világszerte rendelkezik tervező és gyártó helyszínekkel. A pénzügyi források pedig aligha jelentenek majd akadályt: a TDK a 2024-es pénzügyi évben 14,6 milliárd dollár (5329 milliárd forint) árbevételt ért el, amiből bőven futná neki Magyarország tavalyi költségvetési hiányára (4593 milliárd forint) és 7-8 új Duna-hídra is (a legutóbb átadott, Kalocsa-Paks Duna-híd a becslések szerint 92 milliárd forintból épült).

Az akkumulátorok jövője a gyorsabb töltéstől is függ

Amíg a fentebb írt két vezető technológiai vállalat áttörő megoldásokkal rukkolt elő, a tudomány sem pihenhet, hiszen nem csak a nagyobb teljesítmény és biztonság, vagy a minél fenntarthatóbb felhasználás fontos a piacképes új akkumulátorok létrehozásához, hanem a töltés gyorsasága is. A Farasis Energy és a TDK Corporation technológiai innovációi új helyzetet teremthetnek mind az autóipar, mind pedig a viselhető eszközök és számos más alkalmazási terület számára.

A sikeres energiaátmenet viszont csak akkor lehetséges, ha az új akkumulátorok akár percek alatt feltölthetők. Igen, az elektromos autók is.

A Colorado Boulder Egyetem tudósainak új eredménye olyan jövőt vetít előre, amiben ez már egyáltalán nem lehetetlen.

Az amerikai kutatók lényegében megdöntöttek a fizika egyik, majdnem 180 éve kőbe vésett törvényét,

amikor rájöttek, hogy az ionok bizonyos körülmények között máshogy mozognak, mint ahogy azt Kirchhoff 1845-ben leírta. Az áram elektromos áramkörökben történő áramlásáról szóló tankönyvi anyag szerint „a csomópontba befolyó áramok összege megegyezik az onnan elfolyó áramok összegével”.

Nos, nem feltétlenül – állítja a meg Proceedings of the National Academy of Science folyóiratban megjelent tanulmány. Ennek vezető szerzője, Ankur Gupta közleményben azt írja, „a szuperkondenzátorok elsődleges vonzereje a sebességükben rejlik, de hogyan tehetjük gyorsabbá az energia töltését és felszabadítását? Nos, az ionok hatékonyabb mozgásával”.

A szuperkondenzátorok előnyei

A tudós és csapata laboratóriumi kísérletekkel kutatta, hogy hogyan mozognak az ionok egy apró pórusokból álló, bonyolult hálózatban. Megállapították, hogy az elektronokkal ellentétben elektromos mezők és a diffúzió hatására mozgó ionok másképpen viselkednek a pórusok kereszteződéseiben lévő csomópontokban, mint ahogy azt Kirchhoff gondolta. Az amerikai egyetem tanulmánya előtt az ionok mozgását csak egyenes pórusban írta le a szakirodalom, de az új felfedezés révén kiderült, hogy a folyamat több ezer összekapcsolt pórus bonyolult hálózatában is jól szimulálható és előre jelezhető, nagyon rövid idő alatt. A kutatás nyomán lehetségessé válik olyan szuperkondenzátorok építése, amelyekkel

a laptop- vagy telefontöltés egyetlen perc alatt megoldható, de még egy elektromos autóra sem kell majd 10 percnél többet várni a töltőállomás mellett.

Guptáék felfedezése nemcsak az elektromos kocsikban és a mindennapi elektronikai cikkekben lévő akkumulátorok energiatárolása, hanem az elektromos hálózatok miatt is jelentős, hiszen az ingadozó energia-felhasználás egyre hatékonyabb tároló megoldásokat igényel, hogy kisebb kereslet esetén csökkenjen a pazarlás, míg magasabb kereslet idején biztosított legyen a gyors kiszolgálás.

Az új szuperkondenzátorok – amelyek az ionok felhalmozódására támaszkodnak – rövid töltési idővel és nagyobb élettartammal rendelkeznek majd, mint a ma ismert hagyományos akkumulátorok. És éppen ilyen eszközök gyártása vált lehetségessé az amerikai egyetem felfedezése által.

A – nem is annyira távoli – jövő összességében jóval hatékonyabb, biztonságosabb, fenntarthatóbb és villámgyorsan feltölthető akkumulátorok felé mutat. Már csak az kell, hogy az innovatív vállalatok legújabb termékei és a következő generációt segíteni akaró tudósok eredményei kikövezett utat kapjanak a piacra lépés felé. És éppen ez az egyik legnehezebb kérdés, mert egyszerre kell rá nyitottá válnia felhasználónak, gyártónak és törvényalkotónak. Nagyon drukkolunk, hogy így legyen!


Link másolása
KÖVESS MINKET:

Ajánljuk
JÖVŐ
A Rovatból
Segít a kémia: már 15 perc alatt újra lehet hasznosítani a kidobásra szánt ruhákat – szakértők szerint ez lehet a végső megoldás
Új technológia áttörést hozhat a textilhulladék újrahasznosításában, és egy lépéssel közelebb hozhatja a fenntartható jövőt.


A divatipar évente több millió tonna textilhulladékot termel, amely óriási terhet ró bolygónkra. A ruhák nagy része, amely nem kerül tudatos újrahasznosításra vagy a használtruhaüzletek polcaira, egyszerűen a szemétbe vagy égetőkbe jut, ami hosszú távon egyre súlyosabb problémát jelent. Ezt a krízist most egy ígéretes technológiai fejlesztés enyhítheti, amelyet az amerikai Delaware-i Egyetem kutatói dolgoztak ki - írja a hvg.hu.

A kutatócsoport eredményeiről a Science Advances című tudományos folyóiratban számoltak be, ahol egy új kémiai eljárás részleteit ismertették.

A módszer képes a szövetekben lévő különböző anyagokat – például műszálat és pamutot – újrafelhasználható molekulákká bontani.

Dionisios Vlachos, a tanulmány társszerzője szerint, ha ezt a folyamatot sikerül ipari méretekben is alkalmazni, az radikálisan csökkentheti a divatipar hulladéktermelését.

A probléma mértékét jól szemlélteti, hogy a textíliák mindössze kevesebb mint 1 százalékát hasznosítják újra világszerte. A többi a szeméttelepeken vagy égetőkben végzi, és jelentős része mikroműanyag formájában az óceánokba jut. A szakértők szerint a Delaware-i Egyetem fejlesztése

az újrahasznosítás utolsó mentsvára lehet, és egyúttal rendkívül hasznos eszköz az ipar számára.

A hagyományos mechanikus újrahasznosítási technológiák nehezen birkóznak meg a kevert anyagokkal, így az újrahasznosított anyagok minősége is gyakran elmarad az eredetitől. Ezt a problémát hivatott megoldani a kutatók által alkalmazott mikrohullámmal gerjesztett glikolízis nevű kémiai reakció, amely a nagy molekulaláncokat, vagyis polimereket bontja le kisebb egységekre hő és katalizátor segítségével.

A technológiát különböző anyagokon tesztelték, többek között 100 százalékban műszálas, valamint 50-50 százalékban műszálas és pamut keverékű ruhákon. Az eredmények ígéretesek: a 100 százalékban műszálas ruhák esetében a poliészter 90 százalékát sikerült olyan molekulává alakítani, amely újra felhasználható textíliák előállításához. A vegyes anyagú ruháknál pedig a pamut érintetlen maradt, így mindkét anyagot újra lehetett hasznosítani.

A kutatók ráadásul sikeresen optimalizálták a reakció körülményeit, így

a teljes folyamat mindössze 15 percet vesz igénybe, szemben a hagyományos módszerekkel, amelyek napokat igényelnek.

Ez hatalmas előrelépést jelenthet a textilhulladék kezelésében.

Ugyanakkor a módszer nem minden esetben bizonyult hatékonynak: a festett textíliák, valamint a tűz- és UV-álló anyagok esetében kisebb hatásfokkal működött. Mindezek ellenére a kutatók optimisták: becsléseik szerint a technológia alkalmazásával a világ textilhulladékának akár 88 százalékát is újra lehetne hasznosítani.

Ez az új fejlesztés lehet a válasz a divatipar égető környezeti problémáira, és egy lépéssel közelebb hozhatja a fenntartható jövőt.


# Csináld másképp

Te mit csinálnál másképp? - Csatlakozz a klímaváltozás hatásairól, a műanyagmentességről és a zero waste-ről szóló facebook-csoportunkhoz, és oszd meg a véleményedet, tapasztalataidat!

Link másolása
KÖVESS MINKET:

Ajánljuk

JÖVŐ
A Rovatból
Döbbenetesen pontosan pusztító lézerfegyverek jelentek meg, amik sokkal olcsóbbak a hagyományos lövedékeknél
A modern hadseregek egy kilométerről is tűpontos, hang nélküli és láthatatlan lövésekre képes fegyverekkel készülnek a jövő fenyegetéseire, például a drónok ellen vívott háborúkra. Dél-Korea sokatmondóan úgy hívja saját fejlesztését: Star Wars projekt.


A jövő fegyvereit már élesben tesztelik a világ több pontján. Az eszközök tulajdonságait biztonsági okokra hivatkozva általában féltve őrzik a fejlesztő országok, de ha friss eredmény születik, és kipróbálnak egyet-egyet, annak a híre hamar bejárja a nemzetközi sajtót.

Az utóbbi hetekben két jövőbe mutató lézerfegyver tesztelése zárult sikerrel: az egyik itt, Európában, a másik pedig Ázsiában. Jelenleg ez a két technológia az, amire érdemes figyelni, mert szinte biztos, hogy hamarosan megjelennek a bevethető eszközök között – az egyiknek konkrétan idén meg is kezdik a tömeggyártását.

A brit lézerfegyver csendes, láthatatlan gyilkos

Az Egyesült Királyság Védelmi Tudományos és Technológiai Laboratóriuma (Dstl) több hazai és nemzetközi ipari szereplő együttműködésével sütött el egy vadonatúj, nagy teljesítményű lézerfegyvert, amit a brit hadsereg egyik harci járművére szereltek. A júliusban végrehajtott kísérletre ellenőrzött körülmények között, egy tesztpályáján, Porton Downban került sor, és a Dstl közleménye szerint máris képesek voltak vele ártalmatlanítani egy 1 kilométerre lévő célpontokat.

Az új fegyver a nyilvánosságra került információk alapján könnyű, hordozható és költséghatékony, amit például ellenséges drónok ellen terveznek bevetni. Az egyelőre név nélküli eszközt (bár korábban DragonFire néven emlegette a védelmi minisztérium) egy rendkívül mozgékony, jól rejtőzködő Wolfhound páncélozott felderítő járműre szerelték, de a Dstl azt állítja, más rendszerekbe és járművekbe is fennakadás nélkül integrálható, vagyis különböző hadműveleti igényeket kielégít.

„A nagy teljesítményű lézerfegyver sikeres tesztelése fordulópontot jelent a brit hadsereg jövőbeli képességeinek fejlesztésében. Ez a technológia pontos, erős és költséghatékony eszköze a légi fenyegetések legyőzésnek, és nagyobb védelmet biztosít a haderőnek” – érvelt a lézerfegyver mellett Matt Cork, a Dstl programvezetője.

Harcra kész és fillérekből tüzel

Brit felségjelű szárazföldi járművön most használták először, de nem brit fejlesztés, hanem amerikai, hiszen a Raytheon gyártja.

A cég Angliában működő részlegének vezérigazgatója, James Gray szerint „azzal, hogy az Egyesült Királyságban sikeresen elsütötték az első lézerfegyvert, amit szárazföldi járműre szereltek, a Dstl bebizonyította, hogy a Raytheon nagy energiájú lézerfegyvere képes követni, eltalálni és legyőzni a megjelölt célpontokat”.

A vállalatvezető most arra számít, hogy a laboratórium tudósai után a brit hadsereg is kipróbálja és meggyőződik róla, hogy „harctéri bevetésre kész” technológia került a kezükbe, így hamar hadrendbe kerül.

Így működik a korábban bemutatott DragonFire

A brit Védelmi Minisztérium berkein belül a SkyNews szerint azt mondják, „a lézerfegyver egyetlen lövése kevesebbe kerül, mint egy csésze tea”.

Ha a hadsereg jóváhagyja a használatát, sokkal költséghatékonyabb és olcsóbb módja lesz a fenyegetések elhárításának, mint a rakéták vagy más lőszerek. A szigetország hadserege ettől függetlenül nem bízza magát csak erre az egy jelenleg is fejlesztés alatt álló lézerfegyverre. John Healey védelmi miniszter nemrég bejelentette, hogy a szigetország kormánya tízéves, 6,5 milliárd font (3000 milliárd forint) értékű szerződést írt alá a brit-francia MBDA fegyvergyártó vállalattal, új, kifinomult rakéták beszerzésére.

Dél-Korea „Star Wars” projektje

A távolkeleti ország találóan nevezte el a klasszikus sci-firől a lézerfegyver programját, amit július elején jelentett be. A céljuk az, hogy lézerekkel, hangtalanul és láthatatlan módon szedjék le az égből az ellenséges drónokat. A projektért a Védelmi Beszerzési Program Ügynökség (DAPA) felel – írja a The Register, amely szerint

a távolkeleti nemzet hadserege megkezdte a felkészülést az új, hamarosan tömeggyártásba kerülő lézerfegyver bevetésére.

„Ez a lézeres légvédelmi fegyver egy új koncepciójú rendszer, ami közvetlenül egy fényforrás lézerével semlegesíti a célpontokat, és képes pontosan eltalálni a kis, pilóta nélküli légi járműveket, illetve multikoptereket” – magyarázta a DAPA.

Az ügynökség hozzátette: az ő lézerük is láthatatlan és csendes, a működéséhez pedig nincs szükség lőszerre, csak elektromos áramra. Bár jelenleg csak egy prototípus létezik belőle, már aláírtak egy szerződést a gyártóval, a Hanwha Aerospace-szel arról, hogy induljon meg az eszköz tömeggyártása. A fegyverről eddig elég kevés információt és csupán egy homályos képet osztottak meg:

A dél-koreai hadseregnek már 2024 végén leszállítják a lézerfegyver első példányait, és az ellátás folyamatos lesz – nyilatkozta a DAPA irányított fegyverek részlegének vezetője. Lee Dong-seok úgy fogalmazott, a rendszer erősíteni fogja az ország katonai válaszát Észak-Korea jövőbeli „drónprovokációira.”

Észak- és Dél-Korea között feszült és ellenséges viszony áll fenn. Az 1950-1953-as koreai háború után a két ország fegyverszüneti megállapodást kötött, de hivatalos békeszerződés sosem született, így technikailag még mindig háborúban állnak.

Demilitarizált övezet választja el őket, ami a világ egyik legszigorúbban őrzött határvonala. Időnként előfordulnak diplomáciai próbálkozások és találkozók, de a viszonyuk továbbra is bizonytalan. Ezen a helyzeten csak tovább ront, hogy Észak-Korea számos katonai drónt fejleszt és birtokol, felderítési és támadó céllal.

Ezek közé tartoznak a kisebb felderítő drónok, amelyek képesek fotókat és videókat készíteni, valamint a nagyobb, akár fegyvereket is hordozni képes drónok. Az évek során Észak-Korea többször is megsértette a dél-koreai légteret. Ezek az incidensek növelik a feszültséget a két ország között és Szöul szerint komoly biztonsági kockázatot jelentenek.

Nagyon olcsón harcoló lézerfegyver született

A dél-koreaiak tömeggyártás előtt álló drónelhárító lézerfegyverének egyetlen lövése (áramköltség formájában) csupán 2000 wonba (520 forintba), vagyis nagyjából annyiba - ha nem kevesebbe - kerül, mint elsütni egy egyszerű pisztolyt, ráadásul tényleg csak villamosenergiát igényel. Az persze nem teljesen világos, hogy hány lövés szükséges egy drón leszedéséhez, de a precizitását ismerve akár egy is elég lehet, hiszen a DAPA szerint a lézerfegyver a valós lövészeti tesztek során 100 százalékos pontosságot ért el.

A fegyver állítólag a drón motorját vagy más elektromos berendezését veszi célba a fénysugarakkal, amelyeket 10-20 másodpercig tart a megfelelő irányban, hogy felgyújtsa az objektum kritikus alkatrészeit. Simán elképzelhető, hogy egy drón ártalmatlanításához ennyi bőven elég.

Bár a működése olcsó, a megépítésére 87,1 milliárd wont (kb. 22,7 milliárd forintot) költöttek a program 2019-es rajtja óta. És ez még nem a számla vége, hiszen a DAPA szeretné, ha a lézerfegyver további fejlesztéseken esne át és a jövőben képes lenne ártalmatlanítani repülőgépeket és ballisztikus rakétákat is. Ehhez várhatóan jelentősen meg kell növelni a lézeroszcillátor teljesítményét, és az elsütését sem lehet majd megúszni egy tejeskávé árából.

Az, hogy Szöul komoly összegeket fektet modern katonai eszközök kifejlesztésébe, egyáltalán nem meglepő, hiszen Észak-Korea évtizedek óta változó intenzitással, de folyamatosan fenyegeti déli szomszédját. Ezt nem csak ballisztikus rakétatesztek formájában teszi, hanem határsértő drónokkal is, amelyeket hírszerzési céllal vet be.

A „Star Wars projekt” ugyan a DAPA programja, de az egész régió – minden bizonnyal a sokszor provokált Japán is – azt várja tőle, hogy erősíteni fogja az észak-koreai fenyegetések ellen felállt légvédelmet és serkenti a technológiai fejlődést.


Link másolása
KÖVESS MINKET:

Ajánljuk

JÖVŐ
A Rovatból
Nyolc napra indultak, de már ötven napja a Föld körül keringenek a NASA űrhajósai
A mérnökök a sivatagban dolgoznak az elromlott hajtóműveken. Közben a két űrhajós lassan két hónapja tartózkodik a Nemzetközi Űrállomáson.


Butch Wilmore és Suni Williams, a NASA űrhajósai még június 5-én indultak nyolcnapos expedícióra a Nemzetközi Űrállomásra (ISS). Az út során azonban sorozatos meghibásodások léptek fel, melyek miatt immár 50 napja az űrben rekedtek, írja a Unilad.

Az űrhajósokat a Boeing új Starliner kapszulája juttatta az űrbe, ám a hajtóművek váratlan meghibásodása és héliumszivárgás miatt a NASA kénytelen volt a két űrhajóst tovább az ISS-en tartani. A kapszula öt manőverező hajtóműve hibásodott meg, és a héliumszivárgások mellett egy hajtóanyagszelep sem záródott be teljesen a dokkolás előtt.

A NASA legutóbbi tájékoztatása szerint az űrhajósok visszatérésének időpontja még nincs kitűzve. Steve Stich, a NASA kereskedelmi legénységi programjának vezetője elmondta, hogy a mérnökök jelenleg dolgoznak a problémák megoldásán, és csak akkor hoznak döntést a visszatérésről, ha teljes biztonsággal megoldották a hibákat. Stich hozzátette, hogy több alternatív lehetőséget is vizsgálnak, például a SpaceX Dragon kapszuláját, amely szintén képes űrhajósokat szállítani az űrállomásra és vissza.

A mérnökök jelenleg az új-mexikói sivatagban tesztelik a tartalék hajtóműveket, hogy rájöjjenek, mi okozta a Starliner meghibásodását. Az eredeti tervek szerint a Starliner 45 napig dokkolhatott volna az ISS-en, de szükség esetén ezt 72 napra is meghosszabbíthatják.

Annak ellenére, hogy a Starliner legénységgel végzett első tesztrepülése során ilyen komoly hibák jöttek ki, a NASA bízik abban, hogy Wilmore és Williams biztonságban haza tud térni. Az amerikai űrügynökségnek mindig vannak vészhelyzeti tervei, és minden erőforrást bevetnek, hogy a két űrhajós épségben visszatérjen a Földre.


Link másolása
KÖVESS MINKET:

Ajánljuk