Néhány évtizede már élénken foglalkoztatja a magyar kutatókat a városok mikroklímájának alakulása. Mióta a klímaváltozás jelei erőteljesebben érezhetők a Kárpát-medencében, Magyarországon is előtérbe került ez a kérdés, ugyanúgy, ahogy a fosszilis energiahordozók kiváltása a helyi források felhasználásával. A magyar tudósok szerint a geotermikus energia óriási lehetőségeket rejt hazánkban, kulcsszerepet kaphat a klímaváltozás hatásainak mérséklésében.
A Szegedi Tudományegyetem Földrajz- és Földtudományi Intézetében fontos kutatásokat végeznek ebben a témában is. A kutatók összetett módon vizsgálják a kérdést, így komplex megoldási javaslatokat képesek felvázolni. A magyarországi városokban, köztük Szegeden is a lakosok saját bőrükön érezhetik a klímaváltozás negatív hatásait, már csak ezért sem mellékes, milyen lehetőségek nyílnak a környezetbarát megoldások alkalmazására.
Dr Bozsó Gábor egyetemi adjunktus, a Geothermal Applied Research Center projekt szakmai vezetője, az Intézet stratégiai vezető-helyettese és Dr Gál Tamás, az egyetem Légkör- és Téradattudomány Tanszékének tanszékvezető egyetemi docense válaszolt a Zöld Hang kérdéseire.
Milyen tényezők befolyásolják Szeged mikroklímáját? Hogyan hatnak a városi hőszigetek az itt élő emberekre?
G.T.: Szeged mikro és lokális klímáját számos tényező befolyásolja, beleértve a regionális éghajlatot, a városi hősziget hatásait, a beépítettség mértékét, a zöldterületek eloszlását, a városi utcakanyonok geometriáját, az építőanyagok típusát, a városi aktivitást és a szennyezőanyag-kibocsátást.
A városi hősziget jelensége a városokban és azok környékén jelentkező hőmérséklet-többletet írja le, amelyet a városi területek mesterséges felületei és az emberi tevékenység okoznak. A hősziget kialakulásának okai között szerepel a természetes felszínek beépítése, a városi geometria, az építőanyagok hőtároló képessége, a zöldfelületek hiánya, a városi aktivitás és a szennyezőanyag-kibocsátás.
A városi hősziget hatásai többek között a fokozott hőterhelés, a megnövekedett energiafogyasztás, a levegőminőség romlása és a negatív egészségügyi hatások. A hősziget miatt kedvező időjárás esetén naplementekor kialakul egy néhány (2-7) °C-os hőmérsékleti többlet, ami reggelig tart. Magas napállás esetén (tavasz, nyár) délelőtt a külterület jobban melegszik, így hidegebb van a városban. Hőhullámok esetén a hőhullám kiterjed az éjszakákra is, ami különösen megterhelő az idős és beteg emberek számára, de az egészséges emberek produktivitását is csökkentheti. A fokozott hőterhelés negatívan befolyásolja a hőérzetet a városokban.
Hogyan jelentkezik a klímaváltozás hatása a város éghajlatában?
G.T.: A klímaváltozás és a városi hősziget hatása összeadódik, ami a városi területeken további melegedést okoz. Ez a hatás a hőhullámok idején különösen szembetűnő. A 2024-es év adatai alapján a belvárosban 55 trópusi éjszakát regisztráltak, míg a külterületen csak 24-et. Ez azt jelenti, hogy a belvárosban a lakosság több mint kétszer annyi ideig volt kitéve az éjszakai, terhelően magas hőmérsékleteknek.
Az 1. fokú hőségriasztásnak megfelelő napok száma a belvárosban 64 volt, míg a külterületen 62. A 2. fokú hőségriasztásnak megfelelő napok száma a belvárosban 44 volt, míg a külterületen 37.
A városi hősziget hatása a hőhullámok idején különösen erős. A hőhullámok a belvárosban hosszabbak és intenzívebbek, mint a külterületen. Ez többek között az éjszakai hőmérséklet csökkenésének hiányával magyarázható. A városi hősziget hatása a hőhullámok idején az idős és beteg emberekre különösen veszélyes lehet, de az egészséges emberekre is negatív hatással van.
Városi, regionális vagy országos méretben érdemes gondolkozni, ha a geotermikus energia hasznosításáról beszélünk?
B. G.: A geotermikus energia kiaknázásának egy-egy területe mindhárom léptékben megjelenhet. Alapvetően és leginkább a települési léptékben értelmezhető, hiszen egy-egy hőhasznosításra létesített kitermelő-visszasajtoló rendszer hőenergiáját akkor lehet hatékonyan kihasználni, ha azt nagyobb hőfogyasztók (lakótelepeket ellátó távhőrendszerek, közintézmények, nagyobb ipari felhasználók) használják el.
Magyarországon legtöbbször direkt hőhasznosításról beszélünk, vagyis a termálvizeket kitermelve annak hőjét közvetlenül hasznosítják.
Települési környezetben, főleg a kis hőfogyasztóknál (családi házak, kisebb társasházak) robbanásszerűen terjed a hőszivattyús rendszerek kiépítése. Ennek az egyik megoldása, hogy a hőszivattyú házon kívüli hőátadó közege a talaj. Vagy sekélyen több száz méter hosszúságú vékony csövet telepítenek jellemzően az építkezéssel egy időben, vagy egy erre külön létesített 100-120 méter mélységű talajvízkútba telepítenek egy U alakú szondát. Mivel a talajt sokszor általánosságban a “geo” előtaggal illetik, gyakran hívják ezeket a rendszereket is geotermikus fűtésnek, azonban ez per definitio nem az, mert ezek az előbb említett 16-18 fokos fix külső hőmérsékletű közegekből elektromos segédenergiával átszivattyúzzák a hőt a házba, így fűtve azt. Klasszikusan akkor beszélhetünk geotermikus energiáról, ha a kitermelt víz, vagy a közeg, amiből a hőt kitermeljük 30 fok feletti.
Regionálisan úgy értelmezhető a geotermikus energia hasznosítása, hogy leginkább egy adott térség hidrogeológiai adottságai miatt az adott régióban többféle hasznosítás épül a geotermikus energiára. Például a 30-60 fok közötti tartományban a mintegy 600-1200 méter mélységű kutakból üvegházakat, gyógyfürdőket látnak el, míg a nagyobb mélységű kutakból 80-90 fokos vízzel a közintézményeket, távhőrendszereket, ipari fogyasztókat lehet ellátni.
A legjobb az lenne, ha egy-egy ilyen projektben előzetes koordinálással a kitermelt termálvíz teljes hőtartományát ki tudnánk használni, vagyis például egy 95 fokos kitermelt vizet először egy hagyományos, nagy hőfokigényű távfűtési rendszerbe vezetnénk be, majd innen távozva egy alacsonyabb hőfokú, például üvegházban hasznosítanánk. Az innen elfolyó 20-40 fokos vizet pedig még egy modern felület fűtésű társasházban fűtenénk le. Erre sajnos még kevés példa van, itt Szegeden a Felsővárosinak és a Belvárosinak nevezett geotermikus rendszerben tudott ez megvalósulni. Arra lenne szükség, hogy országosan koordinálva szervezzék ezeket a projekteket.
A légszennyezettség mértéke nagyobb Szegeden a téli hónapokban. Ezt is csökkenthetjük a geotermikus energia nagyobb arányú felhasználásával? Hogyan mérsékelhetjük a légszennyezettséget?
G. T.: A Kárpát-medencében télen gyakran alakul ki a hideg légpárna, ami a légszennyező anyagok koncentrálódásához vezet. Ez a jelenség a városokban fokozottan érvényesül, ahol az épületek fűtéséből származó légszennyezés, ebben az esetben főként a szálló por (PM10), azaz koromrészecskék, az éjszakai órákban a legnagyobb problémát okozzák.
B. G.: Mivel a geotermikus energia kitermelésekor egy megfelelően telepített és üzemeltetett geotermikus hőhasznosító rendszernek gyakorlatilag nincs károsanyag kibocsátása, ezért a légszennyezettséget is csökkenti. Ezt az energiát ugyanis nem fosszilis energiából kell fedezni, aminek természetesen jelentős szálló por (PM10), CO2 és egyéb károsanyag kibocsátása van. A Szegeden az utóbbi bő egy évtizedben telepített 11 (2 egyetemi, 9 távfűtési) geotermikus rendszer az éves CO2 kibocsátást bő 40 000 tonnával csökkenti. Nagyon jelentős javulás ez a légszennyezettség szempontjából.
Milyen kutatásokat végeznek és milyen eredményeket értek el ezen a területen?
B. G.: A geotermia területén alapvetően a termálvízzel kitermelt kísérőgázok hasznosítására, a visszasajtolás előtt álló termálvizek hőjének ipari hőszivattyúval történő csökkentésére, a vízkőkiválási problémákra vannak futó vagy készülő projektek. Ezek több cég és az egyetem kooperációjával működő, legtöbbször magántőke által indukált fejlesztések. Ezekben a feladatokban a geotermikus rendszereket működtető Geohőterm Kft.-nek, a távhőrendszereket üzemeltető Szegedi Távfűtő Kft.-nek, az SZTE Geothermal Applied Research Center és a Földrajzi és Földtudományi Intézet munkatársainak vannak elévülhetetlen érdemei.
Kollégáim egy része és jómagam is látok el feladatokat több szervezetnél, azaz erős és hatékony a kooperáció ezen területek között. Tapasztalataink szerint ez egy nagyon működőképes ipari-kutatási együttműködési konstrukció, hiszen az ipar fogalmazza meg a problémákat, a kutatók és fejlesztők találnak megoldásokat, amiket azután a gyakorlatban működtetünk, monitorozunk, és szükség esetén továbbfejlesztünk.
Milyen konkrét megoldási lehetőségek körvonalazódnak a kutatás fényében?
B.G.: A kísérő metángáz hasznosítására most indul el a kivitelezés, vagyis itt már kész megoldás van. A hőszivattyús energia visszanyerésre is megvannak a tervek, pályázati forrásra várunk, a vízkőképződési problémák nagy részét az utóbbi években sikerült megoldani, a visszasajtolás hatékonyságának növelésére vannak most alapkutatás fázisban lévő tevékenységeink. Fontos még egyszer kiemelnem, hogy az Intézet munkatársai mellett legalább 5-6 tervező, kivitelező, üzemeltető cég szoros kooperációjának, finanszírozásának az eredményei az előbb felsoroltak.
