leimé
iüÜC
kooy '
T E R M É S Z E T T U D O M Á N Y I KÖNYVT ÁR
7 .
j
Z E L O V I C H K O R N É L
A JÖVŐ
ENERGIAFORRÁSAI
K. M. T E R M É S Z E T T U D O M Á N Y I TÁRSULAT
7 .
A JÖVŐ
ENERGIAFORRÁSAI
ÍR T A :
ZELOVICH KORNÉL
(20 képpel)
K I A D J A A KI K. M A G Y A R T E R M É S Z E T T U D O M Á N Y I T Á R S U L A T
BUDAPEST, 1928
Oldal
I. A z energiagazdálkodásról általában
1. A z energiagazdálkodás c é l j a ... 5
2. A z energia m é r t é k e ... 6
3. A z erő és m unka közti k ü lö n b s é g ... 10
4. A z ókori és a mai e n e rg ia g a z d á lk o d á s... 14
5. E nergiaátalakulások ... 19
6. A hatásfok javítására irányuló tö r e k v é s e k ... 21
7. Az elektrom os izzólám pa csekély hatásfoka ... 24
8. A z energia m egm aradásának elve ... 33
II. A ma energiaforrásai 1. A világ szénkincse és elő re lá th a tó t a r t a m a ... 41
2. A világ nyersolajkincse és e lő re láth ató ta rtam a ... 49
3. A világ tő z e g k in c s e ... 52
///. A jövő energiaforrásai 1. A napsugarak e n e r g iá ja ... 55
2. A vulkán m int gőzgép... 73
3. A levegő elektrom osságának kihasználása ... 78
4. A tenger árapályának energ iája ... 80
5. Energia a tenger hullám aiból ... 91
6. Energia ten g erv ízb ő l... 92
IV. A ma és jövő energiaforrásai 1. A fa ... ... 95
2. A v í z ... 99
3. A szél ... ...'... 114
4. A z a to m e n e rg ia ... ... 123
B efejezés ... 125
I. A z energiagazdálkodásról általában.
1. Az energiagazdálkodás célja*
A z energiagazdálkodás az általános gazdálkodásnak egyik legfontosabb része. Az en erg iaforrások ismerte*
tésével kapcsolatban te h á t m indenekelő tt az energia*
gazdálkodás célját kell m egállapítanunk.
Az energiagazdálkodás célja az, hogy m inél tőkéié*
tesebben kihasználjuk a rendelkezésünkre álló energiát.
Az energia felhasználásakor e sze rin t ne pazaroljunk, hanem a legkisebbre szorítsuk a felhasznált energiának azt a részét, am elyet a k itű z ö tt célra nem tudunk hasz*
nosítani. N yilvánvaló, hogy ezáltal a rendelkezésünkre álló energiaforrások é le tta rta m á t m eghosszabbítjuk.
T örek ed n ü n k kell továbbá, hogy lehetőleg olcsó energ iafo rráso k at vegyünk igénybe és eddig nem hasz*
nált energ iafo rráso k at tá rju n k fel.
Ilyen m ódon hosszabb ideig tudjuk biztosítani a világ energiaszükségletét.
M inden energiapazarlás, m inden m egokolatlan ener*
giafecsérlés ugyanis gazdasági szem pontból nem csak az illető országnak, ahol ez m egtörténik, hanem az egész em beriségnek m egkárosítása.
V alóban joggal m o n d o tta Wilhelm Ostwald, hogy a m inél takarékosabb energiafelhasználás m é rté ke a népek kultúrájának.1
1 H a n s v . J ü p t n e r : A llgem eine Energie*W irtschaft.
2. Az energia mértéke.
A z energia tulajcTonképen képesség m unka végzé' sére. Az energia m unkát teljesít. E nnek a m unkának nagysága az energiának m értéke. A nnál nagyobb e sze rin t az energia, m ennél nagyobb m unk át tud telje*
síteni.
A z energiának különböző fajtái vannak. Lehet a testn ek helyzeténél fogva m unkavégző képessége, energiája. E zt az energiát h elyze ti vagy potenciális energiának nevezzük. H elyzeti energiája van a bizo*
nyos m agasságra felem elt tárgynak, pl. a cölöpverő*
gépnél a m agasba em elt ütőkosnak. L eejtve a cölöp fejére annál nagyobb m u n k ah atást gyakorol, minél m agasabbra em eltük fel. A tárg y felem elésére fordít to tt m unka m értéke a helyzeti energiának.
A tudom ányos tech n ik a alapvető tudom ánya, a me*
chanika, m egállapítja, hogy a m unka az erőnek és az ú tnak szorzata.
A technikában, am int ism eretes, az e rő t kilo*
gram m okban, az u ta t m é te re k b e n, te h á t a m echanikai m unkát e k ettő szorzatával, a kilogram m m éterekb en m érjük.
Az erőegység (kg) szorozva az útegységgel (m ) adja a m unkaegységet, a kilogram m étert (kg.m), azaz annak a m unkának nagyságát, am elyet ki kell fejteni, hogy egy kg te rh e t egy m m agasságra em eljünk.
A m unka nagysága pl. 80 m unkaegység (kg. m) akkor is, ha 20 kg*ot 4 m m agasra, vagy pedig 40 kg*ot 2 m m agasra em elünk.
A testek n ek azonban nem csak helyzetüknél, hanem sebességüknél fogva is lehet energiájuk. Az energiá*
nak ezt a fa jtá já t m ozgási vagy kin etika i energiának nevezzük. H asználják ennek az energiának megjelölés sére az eleven erő kifejezést is, am ely azonban félre*
é rté sre ad h a t okot, m ert az energia m értéke, am int
em lítettü k, nem erő (kg), hanem az általa k ife jte tt m unka (kg. m).
M ozgási energiája van pl.: a robogó vonatnak , a ki*
lő tt ágyúgolyónak, a folyóvíznek stb.
A m ozgási energia m érték e — a te st töm ege (m )
szintén kilogram m m éter.
H ogy a nagysebességű v o n atban felhalm ozott ener*
gia m ily óriási nagy, arró l a következő példa ad k ép et:
313 t súlyú gyo rsvonatban, ha sebessége s = 28 m /sec (= 100 km /óra), a felhalm ozott m ozgási energia éppen akkora, m int 100 egyszerre k ilő tt ágyúgolyóban, ha egy*egy ágyúgolyó súlya 10 kg, s a k ilő tt golyó sebes*
sége 500 m/sec.
M ind a két esetben ugyanis az energia nagysága ke*
reken 12,500.000 kg. m.
E nnek a m ozgási energiának rendkívüli nagy voltá*
ból elképzelhető, hogy m ilyen bo rzasztó a hatása ilyen nagysebességű vo n ato k összeütközésének. A bennük felhalm ozott óriási kinetikai energia ugyanis ekkor p usztító m unkában nyilatkozik meg. E gyszersm ind fel*
világosítást kapunk arról is, hogy m ilyen érték ü k van még a kisebb sebességű és töm egű városi vasúti ko*
csiknál is az ú. n. elgázolást gátló találm ányoknak.
A potenciális és kinetikai energián kívül még egyéb fa jta energia is van. E lőadásunk folyam án m ajd hivat*
kozunk hőenergiára és elektrom os energiára is.
A h ő energiát kalóriákban, az elektrom os en erg iát W a tto k b a n m érjük.
Kalória alatt a tudom ányos technikában azt a hő*
m ennyiséget értjü k , m ely egy kg víznek hőfok át egy C elsius fokkal fölem elni képes. Ez az ú. n. kg.kalória, vagy nagykalória. A fizikában viszont kalória ala tt azt a hőm ennyiséget értjü k , am ennyi szükséges, hogy egy gram m víznek hőfokát egy C elsius fokkal fölem elje.
szorozva a sebesség (s) négyzetén ek felével
Ez a fizikai egység az ú. n. gram m .kalória, vagy kis*
kalória. A technikában haszn ált nagykalória e szerin t ezer kiskalóriával egyenlő.
Ism ételve v é g re h a jto tt igen pontos m érésekből ki*
tű n t, hogy egy nagykalória m indig 427 (kg.m ) energiá*
nak felel meg.
A z elektrom os energia egységét a gőzgép feltaláló*
já n a k tiszteletére nevezték el W a ttn a k . A tud om án yo s technikában rendesen kilo w a tto k b a n, teh át a W a tt ez erszereséb en jm érjü k az elektrom os energia nagyságát.
A m érnök a gép m unkájáról akkor kap m egfelelő felvilágosítást, ha tu d ja, hogy az bizonyos m un kát m ennyi idő a la tt teljesít. A gép teljesítő k ép esség ét jel*
lemzi az időegység (m ásodperc, secundum ) a la tt vég*
z e tt m unka, am elyet te lje sítm é n y n e k nevezünk. A tel*
jesítm én y te h á t a m ásodpercenkinti kg.m (kg.m /sec).
H a pl. egy m ásodperc alatt 5 kg*ot 20 m m agasra, vagy 10 kg*ot 10 m m agasra, vagy pedig k é t m ásodperc alatt 5 /cg*ot 40 m m agasra em elünk, az időegységre, te h á t egy m ásodpercre v o n a tk o z ta to tt teljesítm én y m ind a három esetben ugyanaz: 100 kg.m/sec.
A m echanikai és az elektrom os m unkaegység kö*
z o tt a viszony a következő: 1 kg.m /sec = 9*81 W a tt.
K étségtelen, hogy huzam os időn á t h atv a p arán yi kis erők is nagy m u n k át tu d n ak kifejteni.
A nagy F áraó alk o tása it is tö n k rete sz i elbo rító mun*
kájával a gyenge szellő, am ely után, am int Madách
m ondja:
„V ékonyka porréteg m arad, hol elszáll.
Egy évben e por csak néhány vonalnyi, Egy századévben m ár néhány könyök, Pár ezredév gúláidat elássa,
H om oktorlaszba tem eti neved.44
Jellem zően írta a neves róm ai költő, Ovidius: „ G u tta ca v at lapidem non vi, séd saepe cadendo." (A vízcsepp k iv ájja a k ö v et nem erővel, hanem gyakori eséssel.)
H a azonban építés közben kőkockában lyukat kell előállítani, ezt a m űveletet sem m iesetre se bíznók a vízcseppre, m ert ennek esetleg csak évszázadokig ta rtó m un k ája tudná a szükséges lyukat kivájni.
A leeső vízcseppnek igen kicsiny a teljesítm én ye.
E zé rt m o n d ja Ovidius, hogy (non vi, séd saepe ca*
dendo) nem erővel hat, hanem ism ételt gyakori eséssel.
Ovidius még nem ism erte az erő és m unka közti kü*
lönbséget. A nem erővel (non vi) m eghatározás nem szabatos, m ert a kis leeső vízcseppnek is van energiája.
Ovidius azonban a vízcsepp m unkájában jó megfigyelés*
sel a gyakori esésre veti a súlyt.
N yilvánvaló, hogy m inél h osszabb idő alatt végez el valam ely m unkát a gép, annál kisebb a teljesít*
m énye. Mai gépeink m unkateljesítm én y e általában olyan nagy, hogy annak m érésére a kg.m /sec mérték*
egység általában igen kicsiny, s e célra nagyob bat, a 75 kg.m /sec egyseget haszn álják és ezt az egységet lóerőnek nevezzük.1
A lóerő elnevezés k orántsem m on d h ató szerencsés*
nek, m ert egy ló huzam osabb ideig nem tu d egy lőerő*
nek m egfelelő m unkát teljesíteni.
A lóerő elnevezést a gőzgép feltalálója, Jam es W a tt , v ezette be a techn ik áb a.2 W a t t egyik első gőzgépjét egy sörfőzőtelepen állíto tta fel, hogy o tt szivattyú*
m űvet h ajtso n , am elyet odáig egy ló ta r to tt üzem ben.
A sörfőző meg ak a rt győződni arról, v ájjo n lesz*e erre a célra a gépnek m egfelelő teljesítőképessége. E célból m egállapította, hogy lova erején ek teljes kihasználásá*
val, foly tonosan o sto r alatt, 8 ó ra h o sszat m ennyi víz*
töm eget tu d o tt sziv attyúzni. Az ilyen m egfeszített erővel sz iv a tty ú z o tt víztöm egből az em elési m agasság figye*
lem bevételével ki le h e te tt szám ítani, hogy a ló egy 1 Egy lőerő = 75 kg.mlsec = 736 W att.
7 A r t h u r F ü r s t : D as W eltreich d é r Technik. IV. köt., 92.1.
m ásodperc a la tt 75 kg vizet em elt egy m m agasságra.
E ttő l kezdve Watt gépeinek teljesítm én y eit ezzel a m értékegységgel m érte és ezt a m ásod p ercen k in ti 75 kg.m m unkaegységet horse power*nek nevezte el, am i szó szerin t lóerőt jelen t.1
A lóerő elnevezés e szerin t inkább véletlenül ju to tt a géptechnikába, s m ivel m unka m egjelölésére szolgál, tu lajd o n k ép en , éppúgy m int az eleven erő, nem is he*
lyes kifejezés; a g yakorlat azonban elfogadta, s általán bán használja.
A z elektrom os m unka nagyságának m érésére a tech*
nika a kilow attóra egységet használja. A g y ako rlat céljaira ugyanis a U7af/*teljesítm ény és a m ásodperc időegység kicsiny.
Egy w a ttse ku n d u m 0*102 kg.m, ezzel szem ben a kilo*
w attóra 367 ezer kg.m m unkának felel meg.
A z E lektrom os M űvek által szo lg áltato tt elektro m o s energiát rendesen kilow attó rák b an szám ítják és fize*
tik. E lektrom os világítás esetén, m int ahogyan Buda*
p est Székesfőváros E lektrom os M űvei is teszik, kilo*
w a ttó rá k h ely ett a fo g y a szto tt h ek to w a ttó rák szám át szokták m egadni.
3. Az erő és munka közti különbség.
T ud ju k , hogy bárm ely töm eg m ozgásbahozatalára erőhatás szükséges.
M ár Galilei m egállapította, hogy nyugalom ban levő töm eg nem jö h e t m ozgásba, viszont m ozgásban levő töm eg nem m ehet át nyugalom ba és nem tu d ja moz>
gásának m ó d já t m egválto ztatn i anélkül, hogy valam ely erő ne h a tn a rá.
A tech nikus nyelvben az energia a m unkával felese*
rélhető, m ert, am int em lítettü k , az energia nagyságát
1 F ü r s t i. m .
az általa k ife jth e tő m unkával m érjük, de különbséget kell tenni az erő és az erő által végzett m unka kö zött.
E zt a m eg különb öztetést azonban, am ikor energiafor*
rásokról van szó, nem szoktuk következetesen meg*
tenni. Beszélünk pl. vizierőkről, h o lo tt ak k o r tulajdon*
képen a vizierők által k ife jth e tő m unkára, energiára, gondolunk. S zékiben, hosszában használunk ilyen ho*
m ályos kifejezéseket: erő teljesítm én y , vagy munka*
erő, h o lo tt m ás az erő és m ás az erő által k ife jth e tő teljesítm é n y vagy m unka. Ebből a szem pontból szigo*
rúan véve, am int m ár em lítettük, nem helyes az eleven erő, valam int a lóerő elnevezés alkalm azása munkatel*
jesítm én y m egjelölésére.
A z erő és m unka közti különbséget, hab ár á tv itt ér*
telem ben is, a tere m té sre v o n atk o zta tv a , m egkapó finomsággal teszi m eg a legnagyobb ném et költő:
Goethe csudálatosán szép költem ényében, a Faust*
tragédiában.
A m ik o r Faust tanítv án y áv al, WAGNER*rel eg y ü tt húsvéti sétájáb ó l hazatér, a „tu d ó sszo b á“zban belekezd Ján o s evangélium ának fordításába.
A m unka azonban nehezen indul meg, m ert azonnal az első m ondatnál fennakad a görög logos szónak ér*
telm ezésében. A szószerinti fo rd ítást: „kezdetben volt az ige“, nem ta rtja helyesnek. Ügy véli, m égsem lehet a világegyetem e re d e té t ennek az egy szónak tulajdo*
nítani, még ha ezt a szót m aga az Ü r Isten m o n d o tta is. Első p illan atra jo b b an tetszik neki ez az értelme*
zés: „kezd etben volt az ész“. Ez a la tt a költő az alko*
tás szán dék át, az alkotás ak a rásá t gondolja. De ez az értelm ezés sem elégíti ki FAUST*ot. Lehet*e az ész ma*
gában véve tere m tő ? Lehetséges*e, hogy ilyes m ódon jö jjö n létre m inden?
Felveti te h á t a k érd ést: „való, hogy m inden t ész te re m t elő ?“
A z a k a rat nyilván feltétlenül szükséges, hogy az
anyagot mozgásba hozzuk, s mivel minden mozgást erő idéz elő, a kora tudományának egész területén jár*
tas nagy költő tudatosan írja: „kezdetben volt az erő“.
G o e th e m agasröp tű g o n d o latát szinte kiegészíti n agy epikus költőnknek, A ra n y jÁNOs*nak, ,,D o m o k o s napra“ című, tan ítv án y án ak , T isza DoMOKOs*nak név*
n a p já ra írt, rem ek kö ltem ényében az ism ert szép szálló*
ige:
„És tudod az erő m icsoda? A karat,
M ely előbb vagy utóbb, de b o ro sty á n t a ra t.“
A z t le h e te tt volna gondolni, hogy m ost m ár Faust
az erő kifejezésnél m egm arad, m ert to váb b m ár nem tu d ja m élyíteni a J o g o s“ fogalm át.
A tépelődő FAUST*ban azonban újabb kétségek éb*
rednek fel. Hiszen az akarat végrehajtó eszköz nélkül sem m it sem tud létrehozni, mint ahogy az erő észszerű irányítás nélkül nem tud produkálni. Jól m egfontolva, az alkotás, a teljesítm ény, a munka, a tett: ész és erő együttes hatásának eredménye.
A z ihlet segítségére jön FAUST*nak, s bátran írja le Ján o s evangélium ának első so ra gyan án t: „kezdetben volt a t e t t “.
A m ost vázolt g o n d o lato k at Goethe1 — Kozma 1 G eschrieben ste h t: „lm A nfang war das W o r t “.
H ier stock ich schon! W e r h ilft mir w eiter fó rt?
Ich k ann das W o rt so hoch unm öglich schátzen, Ich muss es anders übersetzcn,
W enn ich vöm G eiste rech t erleu ch tet bin.
G eschrieben steh t: „lm A nfang w ar dér Sinn".
Bedenke wohl die erstc Zeile, Dass deine F eder sich nicht übereile!
Ist es d ér Sinn, dér alles w irk t und schafft?
Es sollte stehen: „lm A nfang w ar die K raft!"
D och auch indem ich Dieses niederschreibe, Schon w a rn t mich was, dass ich dabei n ic h t bleibe.
M ir h ilft d é r G eist! auf einm al seh’ ich R ath U nd schreibe g etro st: „lm A nfang w ar die T a /!“
A n d o r remek fordításában — művészi módon így építi fel:
„K ezdetben v o lt az ige“ — írva van.
S m ár itt a kétség! Jó ez csakugyan?
Ige, e szónak nincs elég nagy súlya, Le kell biz’ ezt fordítnom újra, H a szellemem dicsőbb m unkára kész.
M ond az írás: „K ezdetben volt az ész\“
Első sor ez, — jól m egfontoljad, H ogy éppen ezt el ne siesse tollad!
V aló, hogy m in d en t ész te re m t elő?
Jobb így lesz: „kezd etb en volt az e rö /“
D e még írom, s m ár in t valam i bennem , Hogy helyesebb e szorul is letennem . Ih let se g íts!. . . M ost megvan, segített, S b á tra n írom : „kezdetben v o lt a te ttV*
És itt a nagy term észettudós költő azt a tettet gon*
dolja, amely akkor állott elő, amikor az ész, illetőleg az értelm es akarat vezette az erőt, amikor a terem tő azt végezte, amit mi a magunk körében munkának nevezünk.1
GoETHÉ?nek idézett mélyértelmű sorait sok kritikus kifogásolta. Filológiai szem pontból ugyanis a görög logos fogalmának em lített kim élyítését nem tartották szerencsésnek. A z ige, az ész, az erő és a tett egymás után következésében nem találták meg a fogalomtar*
talomnak szándékolt fokozását.
Pedig kétségtelen, hogy a nagytudású G o e th e a kéz*
detben levő tett alatt alkotó munkát értett és így az idézett sorokban az egymásra következő fogalomtar*
talomnak páratlanul kifejező fokozása, az erő, meg a munka között pedig éles megkülönböztetés van.
1 Boyesif<n: Ein K om m entár zu G oethes Faust. Reclam s U niversalsB ibliothek. 1521— 1522. 42., 43. 1. és Ar t h u r Fü r s t
i. m. 91. 1.
4. Az ókori és a mai energiagazdálkodás.
A z észszerű te tt, a m unka, az igazi alkotó. A terem*
tés koro nája, az em ber, az állattól főképen önálló gon*
dolkodása, értelm e és m unkateh etség e által különbözik.
A z em ber szellem i en ergiájának segítségével hasz*
nálja fel a fizikai energiákat, nyilvánvaló teh át, hogy célszerű energiagazdálkodás m egfelelő szellemi ener?
gia k ifejtése nélkül el sem képzelhető.
C sakis kellően k iképzett, a tudom ányos k u ta tá s lég*
újab b ered m én y eit uraló egyének szellemi m unkájával leh et helyes energiagazdálkodást kifejteni.
N yilv án nem le h e te tt szó energiagazdálkod ásró l az ókorban.
É vezredeken át az em ber m u n k ateljesítésre főképen k a rja it, sa já t izm ait v e tte igénybe. H atalm as m űvek létesítésére, óriási te rh e k m ozg atására az a k a ra t meg*
volt m ár az ókorban is, m inthogy azonban e célra a term észeti erő k et m ég nem tu d tá k igénybevenni, tömér*
dek em beri erő t erőszakkal haszn áltak fel.
Így állott elő a rabszolgaság, félelm etes szenvedése*
két h árítv a az em berek nagy töm egére.
A civilizáció haladásá szem pontjából oly an ny ira fontos tengeri h ajóközlekedés huzam os időn á t kéz*
detleges m ódon az evezős hajó k k al szintén rabszolgák, a gályarabok, fizikai erején ek m egfeszítése árán volt lehetséges.
A z em beri izom erőnek évezredeken á t ilyen ember*
telen m ódon kihasználásában az em beri szenvedések*
nek h atalm as tragikum a nyilatkozik meg.
„H a ez nem a pokol, ak k o r legalább is a purgató*
riu m “, m o n d ja Sancho Panza Cervantes Don Q u ix o te*
jáb an , aki először utazva gályán, borzalom m al látja és hallja az evezőfelügyelőnek a gályarabok m eztelen há*
tá t korbácsoló ü téseit avégből, hogy ezeknek a szeren*
csétlen em beri m unkagépeknek k étség b e esett erőfeszí*
tésével a hajó sebesebben h alad jo n .1
V alóban gályarabnak lenni, vagy az ókori bányák*
bán dolgozni rosszabb volt a halálnál.
És hiába szólaltak fel az em bertelen kínzások ellen em berségesen érző szívek; hiába írtak kiváló k öltők em b erszeretetrő l, testvériség rő l; hiába h iv atk o ztak a krisztu si tan ra : szeresd fe leb aráto d at, m int tenmaga*
dat, a lélekölő rabszolgam unkát m indadd ig nem tud*
ták m eg szü ntetni, míg helyesebb energiagazdálkod ásra nem té rte k á t és a tu dom ányos tech nika az összes gé*
pék k ö z ö tt legkedvezőtlenebb h atásfokkal dolgozó em*
béri m unkagépek, a rabszolgák, helyébe a jo b b energia*
kihasználást lehetővé tev ő valódi m unkagépeket nem állíto tta.
A z ó k orban az időnek nem volt becse. K inek ju to tt volna eszébe még a rra is gondolni, hogy a felhasznált energiából m ennyi rész h aszn o síttatik .
A z ókor h ét v ilágcsodája közül a legelső a 2600 esz*
tendővel Kr. e. ép ített, k ét és félmillió k ö b m éter fala*
za to t m agábanfoglaló, re tte n e te s súlyú C heops pira*
mis. Ebben a hatalm as építm ényben az egyes kocka*
köveknek nagysága egy köbm éter.
A bban az időben E gyiptom ban még nem ism erték a g ö rd ítést, ezeket a nagy kőtö m b ö k et te h á t a bányák*
ból a N ílusig és a folyón szállítás után a N ílu stól az építés színhelyére egyszerűen szánkón, csú sztatással húzták. Elképzelhetni, hogy m ily óriási m ennyiségű em beri erőt k ellett a szállításra igénybevenniök és hogy m ily kedvezőtlen hatásfokkal, m ilyen rossz energia*
gazdálkodással dolgoztak.
N em túloz e szerin t Hfrodotos, am ikor azt írja, hogy* „tízszer tízezer em ber" szá llíto tta a követ a kőbá*
nyákból a N ílusig, meg a hajón m egérkezett k ö v et az
1 A r t h u r F ü r s t i. m .
ép ítés színhelyére. És ez a rabszolgasereg m egelőzően tíz esztendeig d olgozott az úton, „am elyen a köveket h ú zták 44.
Ezenfelül húsz esztendeig ta r to tt a p iram is felépít tése. N em kevesebb, m int 2,300.000 d arab k ő tö m b ö t kellett elhelyezni 210 rétegben egym ás fölé. A nagy mű létreh o zásán harm inc esztendő a la tt év e n k in t há*
rom hónapon át százezer rabszolga dolgozott, össze*
sen te h á t m integy 240 millió m unk an ap o t teljesítette k . E nergiagazd álkodásról itt valóban szó se leh ete tt.
A z ók o rn ak e hatalm as világcsodájával állítsuk szem be szintén az ép ítészet terén a legújabb kornak egyik világcsodáját, a párizsi Eiffel?tornyot, am elynek m agassága (300 m ) a C heops?piram isét (147*8 m ) tö b b m int k étsze r felülm úlja.1
Feltűnő és jellem ző a különbség m ár a k ét mű alak?
jáb an is. A C heops?piram is óriási alapfelületével szinte a földhöz tap ad , az EiffeM orony ívekkel össze*
k ö tö tt m esszire kinyúló négy pillérén könnyen szár?
nyal a m agasba.
A vasszerkezetű Eiffel?torony könnyű v o ltát bizo?
n y itja , hogy súlya, noha k étsze r m agasabb, nyolcszáz?
szór kisebb a C heops?piram is töm egsúlyánál, s ennek ellenére stab ilitá sa m egfelelő.
A z idő m egbecsülését, te h á t a helyesebb energiagaz?
d álk o d ást m u ta tja az Eiffel?toronvnál a jó val rövidebb építési idő is. A z Eiffel?torony felépítésének eszm éje csak 1886?ban m erült fel és három év m úlva m ár te ste t is ö ltö tt. A 300 m m agas v asszerk ezetnek szerelése m indössze m ásfél esztendeig ta rto tt, s erre a célra n ap o n k in t csak 215 m unkás dolgozott, akiknek nem
„ fá jt az élet“ , m int a C heops?piram is felépítésén dől?
gozó rabszolgáknak. A z Eiffel?torony építésénél egy*
1 Dr. Ing. v. Oechelhauser: T echnische A rb e it ein st und je tzt.
idejűleg 5 m érnöknél és 450 m unkásnál tö b b et soha#
sem alkalm aztak.
Ezek az adatok jellem zően m u tatjá k az ókori és a mai energiagazdálkodás közti különbséget.
M egnyilatkozik ez a két építm ény költségeiben is.
Az Eiffel*torony építési költsége kereken 5 millió frank volt, a Cheops*piram isnál Herodotos adatai szc*
rint átszám ítva, csupán a rabszolgák ellátása 9*4 millió frankba, teh át az Eiffel*torony összes építési költségé*
nek közel kétszeresébe került.
N yilvánvaló, hogy az Eiffel*torony létesítéséhez ha*
talm as szellemi energia is szükséges volt. Ennek az energiának nagyságát m egvilágítja az az a d a t is, hogy kereken 12 ezer terv rajzra , teh át „a vastoronyhoz egész toro n y te rv ra jz ra " volt szükség.
A z ókor világcsodáit h atártalan m ennyiségű és kimé*
letlenül kihasznált em beri erő, a rabszolgáké, hozta létre és a m unka v égrehajtása közben „a nép, e mii*
liókarú lény korbácsolt h áttal ja jg a to tt".
A m in t „Az em ber tra g é d iá já é b a n az akkori viszo*
nyokra olyan jellem zően m ondja a rabszolga:
„M ért él a pór? — A gúlához követ H ord az erősnek, s állítván u tódot Járm ába, meghal. — M illjók egy m iatt."
Ezzel szem ben a legújabb kor világcsodáit tökéletes szerszám okkal és gépekkel, széleskörű tanulm ányok s tudom ányos vizsgálatok alapján, a tudom ányos tech*
nika, az em ber szellemi ereje te re m te tte meg.
T erm észetes, hogy m inél nagyobb m értékben nyil*
vánul meg a m unka v ég rehajtásában az értelm i erő, annál kedvezőbbé válik a hatásfok, s így az energiagaz*
dálkodás is.
Az em ber fe jlő d é stö rté n etén ek nem ism erése, felü*
letes k ritik a nyilatkozik meg te h á t a n apjainkban is*
m ételve felbukkanó olyan m eggondolatlan vélemé*
Zelovich Kornél: A jövő energiaforrásai. 2
nyekben, am elyek szerint a technika vívm ányai az em?
beriséget testi és szellemi rabságba döntik, s így alap?
jukban kultúraellenesek.
Ezek a bősz kritikusok, am ikor a kultúrára gondol?
nak és a technikáról beszélnek, nem veszik észre azo?
k át a szellemi erőket, am elyekből a tudom ányos tech?
nika az ő hatalm as életerejét m eríti. M egfeledkeznek arról, hogy éppen a technika vívm ányaival képes az em ber a term észeti erők felett úrrá lenni.
A z em bernek a testiségtől való m entesítését a szel?
lemi m unka előnyére a fizikai m unkától való felszaba?
dítását, ezt az ideális kultúrm unkát a tudom ányos technika vitte diadalra.1
V alóban nagy vakm erőség teh át azt állítani, hogy a technika vívm ányai kultúraellenesek.
Az ókori kultúra a szabad polgár szellemi m unkáját a rabszolgák testi m unkája által szab ad íto tta fel. A mai m agasabb kultúra a szellemi m unka felszabadítá?
sára, racionálisabb energiagazdálkodással is, a gépi erő m unkáját használja fel.
M a a tudom ányos technika 2500 millió rabszolga m unkaerejének megfelelő energiát szolgáltat a kultúr?
népeknek. M it jelen t ez? H a a m otoro kat nem mecha?
nikai erő h ajtan á és ennek ellenére vasúti vonataink, hajóink járnának, gyáraink, világítási üzemeink, víz?
vezetékeink stb. m űködnének, akkor, — ha ez egyálta?
Iában lehetséges volna, — két és fél m illiárd em bernek kellene egész életét szakadatlanul h ajtókerekek forga?
tására, teherem elésre és teherh o rd ásra fordítani, tehát hasonlóan kellene dolgozniok, m int a rabszolgatöm e?
geknek kellett az ókorban.
M anapság a tudom ányos technika az em bert annak a szolgálatnak legnagyobb részétől, am ely nem volt
1 Ma x Ma r ia We b e r: Die Entlastung dér K ulturarbeit dureh den D ienst dér physikalischen R ráfte.
m éltó hozzá, felszab ad íto tta. És e felszabadító te tte l nem eléged ett meg, hanem em ellett a m unkateljesít*
m ényt, helyes energiagazdálkod ásra törekedve, óriási m ódon növelte.
A tu d o m án y o s technikának, „Isten e felszabadító követének, a mai k o r nem tu d eléggé hálás lenni és köszö*
n etet m on d an i4*, — írja Dessauer, a fran k fu rti egyetem hírneves ta n á ra .1
5. Energiaátalakulások.
Az energiának jobb kihasználását érh e tjü k el, ha a rendelkezésre álló energiát átala k ítju k olyanná, am ely az elérni kívánt célra a legalkalm asabb.
Az energiaátalakulások technikai és gazdasági szem*
pontból m indig bizonyos energiaveszteséggel járn ak . Ez nem an n y it jelen t, m in th a energia egyáltalában el*
veszhetne, hanem azt, hogy a k itű z ö tt célra az energia egy részét nem tud ju k hasznosítani.
így m inden gépezetben az energiának egy részét fel*
em észti az egyes gépalkotórészek súrlódása. E m ellett rendesen egyéb ellenállásokat is le kell győzni. Így pl.
hogy előrehaladhasson, a h ajó n ak a víz ellenállását, a repülőgépnek, a léghajónak a levegő ellenállását, a lokom otívnak a levegő ellenállása m ellett a pálya ellen*
állását is le kell győzni.
A g épterm elte h aszn o síth ató m unkának a gépbe ve*
z e te tt energiához való v iszo n y át nevezzük a hasznosf*
tás m értékének , vagy hatásfoknak. Ha pl. a gépbe ve*
ze te tt energiának egy ö tö d rész ét tu d ju k hasznosítani, a h asznosítás m értéke vagy a h atásfo k 20%.
A helyes energiagazdálkodás nyilván a rra törekszik, hogy a h atásfok lehétően nagy legyen, közeledjék a 100%*hoz, m ás szóval, hogy a k itű zö tt célra nem hasz*
1 F r i e d r i c h D e s s a u e r : Philosophie dér Technik.
2*
no síth ató en ergiarészlct kicsiny legyen, vagy valami m ás m ódon haszn osíttassék.
K étségtelen, hogy ism ételt energiaátalak ításo k a h atásfok csökkenését vonják maguk után.
Így első p illan atra g y ak o rlatiatlan n ak tűnik fel az elektrom o s világ ításnak szénből való előállítása. Az ehhez szükséges folyam at a la tt ugyanis a szénnek el?
égetésével h ő t állítunk elő, ennek segítségével pedig gőzt. A gőz fe szítő e rejé t azután m echanikai m unkává, az u tó b b it elektrom os energiává és ezt a világítás cél?
ja ira ism ét hővé alak ítju k át.
T erm észetesen k ísérlete k et végeztek, hogy az ilyen ú. n. energiaveszteséggel já ró átalakulásokat elkerül?
jék. E k ísérletek során, am int ism eretes, a hőnek köz?
vetlenül elektrom ossággá való átala k ításá ra Seebeck feltalálta az ú. n. therm o^elem eket. Ezek azonban tech?
nikai célokra teljesen használh atatlan o k , te h á t ener?
giagazdálkodás szem p o n tjáb ó l jelentőségnélküliek.
A m a m ind en ek felett uralkodó elektrom os energiá*
nak a hőből, vagy m ás term észeti erő fo rrásb ó l kerülő út nélkül, közvetlenül nyerése eszerin t a jöv ő n ek fel?
a d a ta .1
A z 1885. évi első országos kiállításunkon m u ta tta be három kiváló m agyar m érnök: B lá th y , D é ri és Ziper?
novszky ko rszak alk o tó találm án yukat, a váltakozó áram ú tra n sz fo rm á to rre n d sz e rt, am ellyel lehetővé vált az elek tro m o s áram n ak nagy távolságra kevés veszte?
séggel való átvitele, nagy terü leten gazdaságos szétosz?
tása. A m odern elektrifikálás, az elektrom o s világítás, a m u n k aátv itel ily m ódon v ált lehetségessé és csak term észetes, hogy általuk k u ltú rán k fejlődése ú jab b im pulzusokat nyert.
A z energiag azdálkodás fejlődésében m érföldkő ez a 1 D r. H. Sc h ü t z e: D ér K am pf um den N utzeffekt in dér Technik.
találm ány, m ert általa az en crgiaátvitelben úgyszólván függetlenítve lettü n k a távolságtól és lehetővé vált olyan en e rg iafo rráso k at is (vizierőket, csekélyebb ér*
tékű szeneket a helyszínén) célszerűen kihasználni, am elyek távol vannak az ipari gócpontoktól.
A kedvezőbb en ergiagazdálkodást ilyen m ódon az az elektrom osság m o zd íto tta elő, am elynek előállítása tu lajd o n k ép en az energiakihasználás kerülő ú tján ak szap o rítását, az energia ism ételt átala k ításá t je le n te tte .
Az elek tro te ch n ik a vívm ány ainak felhasználásával tö rtén ő energ iaátv itel azonban sokkal gazdaságosabb, m int az ezt m egelőzően alkalm azo tt ren dszerek ú tján , eltek in tv e attól, hogy ezekkel a rendszerekkel olyan nagy távolságra való átvitelről, am ilyent az elektro*
technika segítségével elérhetünk, még csak álm odni sem m ertü nk.
A m echanikai m unkaátviteli elem ekkel, a transz*
m issziókkal (szíjakkal, fogaskerekekkel, drótkötelek*
kel) igen kis távolságra volt lehetséges m unkaátvitel, s em ellett rendkívül nagy m ennyiségű energia fecsérlő*
d ö tt el, sokszor a rendelkezésre álló energiának 50%*a.
Az elektrom os m unk aátv itel ehhez k épest nem csak gazdaságosabb, hanem em ellett tisztáb b, áttekinthe*
több és felhasználásra alkalm asabb.
6. A hatásfok javítására irányuló törekvések.
A helyes energiagazdálkodásra tö rek v és eredm énye, hogy az idők folyam án sikerült a gépek h atásfo k át kedvezőbbé tenni.
Az első gőzgépeknek h atásfo k a valóban csekély volt.
Az ú g y n evezett „szénfalók“*nak ü zem b e n tartása igen nagy költségekkel já rt. A k k o r azonban arró l volt szó, hogy ezekkel a gépekkel, — te k in te t nélkül arra, hogy mibe kerül, — oly teljesítm é n y ek et érjen ek el, amilye*
neket élő m o to rral (em beri vagy állati erővel) elérni
nem leh etett. A teljesítm én y költsége teh át másod?
rendű k érd és volt.
A z t sem szabad figyelmen kívül hagyni, hogy a bárm i áron te lje síte tt gépi m unka még m indig jóval olcsóbb volt, m intha ezt a hatalm as m unkát töm eges em beri vagy állati erővel végezték volna.
A ngliában a vasutak keletkezése előtti időben posta?
kocsin m érföldenkint a szem élyviteldíj 4*5, egy tonna teh erárú n ak viteldíja pedig 11*1 pence volt. Ezzel szem?
ben az első gőzüzem re engedélyezett közforgalm ú vasúton, az 1830 szept. 15?én m egnyílt liverpool?man?
ehesteri vasúton, m érföldenkint a szem élyviteldíj csak 1*5 és egy tonna árú viteldíja 3*8 pence volt. Az első v asútak létesítésekor te h á t a vasúti viteldíj a közúti?
nak eg yharm adára csökkent. A gőzvontatás és a kisebb ellenállású sínpálya alkalm azására való á ttérés eszerint a gazdaságosabb üzem et is jelen tette.
C sakham ar rá jö tte k azonban arra, hogy a gőzgépek a felhasznált szén energiájának csak kis tö rtré sz é t hasznosítják. M egindult te h á t a m unka a gőzgép hatás?
fokának növelésére, a racionálisabb energiagazdálko*
dásra.
A helyes energiagazdálkodás az elkerülhetetlen encr?
giaveszteségeket nyilván a legkisebbre tö re k e d e tt le?
szorítani. E nnek a céltudatos törekvésnek meg is lett az eredm énye.
Amíg a régi d ugatty ú s kipuffogó gépeknél az eltüzelt szén energiájának alig 5%?a alakult át h aszno sítható m unkává, a tú lh ev íte tt gőzzel dolgozó m odern konden?
zációs gépeknél a hasznosítás m értéke m ár 15%?ra, a tú lh ev íte tt gőzzel dolgozó turbináknál egészen 20%?ra, az olajjal táplált D iesel?m ótoroknál pedig közel 33%?ra növekedett.
Azok, akik a tudom ányos technika vívm ányait ke?
vésre becsülik, akiknek az ideáljuk a technikanélküli em ber, nem tu d ják és nem is ak a rják ezt az ered m ény t
m egfelelően értékelni. Szerintük a m odern technika nem igen lehet nagyra azzal a vívm ányával, hogy m ég a legjobb hatásfokkal dolgozó h őm óto rban, a Diesel*
m otorban , is a hőenergiának csak legfeljebb Vs részét tu d ja hasznosítani, míg 2/« része elpazarlódik.
A z ilyen felületes vélem ény re azonban könnyű és egyszerű a felvilágosító felelet.
A hatásfoknak em lített növekedésében nyilván két*
ségbe nem vonható a nagymértékű haladás. Hiszen a gőzgépnél az 5%*os hatásfokról a 20%*ra való emel*
kedés négyszeres, a DiESEL*mótor 33%*os hatásfokára való em elkedés pedig közel hétszeres haladást jelent.
Ez a nagyszabású eredmény kiváló elmék éveken át kifejtett céltudatos tudom ányos búvárkodásának kö*
szönhető.
Felvethetnék azt a kérdést is, hogy miért használjuk a rosszabb hatásfokú gőzgépeket akkor, amikor a DiESEL*mótor hatásfoka a gőzgépekéhez viszonyítva közel kétszeres.
Nem szabad azonban elfelejteni, hogy a helyes ener*
giagazdálkodás a hatásfok mellett az üzemi költsége*
két is figyelembe veszi. Ha a DiESEL*mótor háromszor annyi energiát hasznosít is 1000 kalóriából, mint amennyit a gőzgép a szénből, olyan esetben még sem gazdaságos az alkalmazása, amikor pl. az olaj kalóriája ötször annyiba kerül, mint a széné.1
Az en ergiagazdálkodás fontos feladata megállapí*
tani a különféle m oto ro k legkedvezőbb alkalm azási terü le té t. A hatásfo k és az üzemi költség m ellett a he*
lyes energiagazdálkodás term észetesen figyelembe veszi a b efek tetési költségeket is.
A vízerőm űveknél, az árapályerőm ű veknél az üzemi anyag, a víz, ingyen áll rendelkezésünkre, de ezzel nem sokat nyerünk, ha az erőm űvek létesítése olyan óriási
1 D r. H. Sc h ü t z e i. m. 35. 1.
költségbe kerül, hogy ennek következtében az üzem nem lehet gazdaságos.
A z energiagazdálkodás terén a hatásfo k növelése céljából m ár eddig is valóban h atalm as m u nkát fejtet?
te k ki, és ha egyes esetekben a h atásfo k kevésnek tűnik is fel, az eddig elért ered m én y ek et sem m iesetre sem lehet csekély érté k ű ek n ek tekinteni.
V iszo n t kétségtelen, hogy az energ iaátalaku láso k legjobb feltételeinek k u tatása ib a n , a h atásfo k javítá?
sára és az üzemi költség csö k k en tésére irányuló céltu?
dato s m u nkálkodásban a tu dom ányos tech n ik a soha?
sem pihen.
7. Az elektromos izzólámpa csekély hatásfoka.
A tudom ányos tech n ik án ak az üzemi költségek csők?
k en tésé re irányuló folytonos serény m unkálko dását talán legszebben az elek tro m o s izzólám pa fo k ozato s jav ítása m u tatja.
A z elektrom os izzólám pának rendkívül csekély a hatásfoka. A z energia többszöri átalak ítása következ?
téb en ugyanis ism étlődő ú. n. energiaveszteségek, ener?
giaszétszóródások állanak elő.
H a az elektrom os kö zp o n t kazánházában 1000 kg szen et elégetünk, m ár a tüzelés folyam án veszendőbe m egy a szén en ergiájának m integy 20%?a. így te h á t m ár csak 800 kg szénből n y e rt hő ju t a kazánba, hogy o tt gőzfeszültséggé alakuljon át. Ezen átalakulás folya?
m án is előállanak hőveszteségek, úgyhogy a gőzgép m echanikai m unkává a hozzá v e z e te tt energiának csak m integy 20%?át alak ítja át. E szerin t a gőzgép az áram?
fejlesztő dinam ónak, a generáto rn ak , m ár csak 160 kg szénnek m egfelelő energiát ad le.
E zt az en erg iát a g en e ráto r á ta la k ítja elektrom os áram m á. A g en eráto r átlagosan 90%?os h atásfo k k al dől?
gozik, te h á t itt is elvész 10%, azaz a 160 kg*ból m arad 144 kg szénnek m egfelelő energia. A gen eráto rb ó l az áram a tran sz fo rm áto rb a ju t, ahol a távolbav ezetés m iatt nagyfeszültségűvé alakul át. A transzform átor*
bán a v eszteséget 5%*ra véve, m arad 137 kg*nak meg*
felelő energia.
A távolsági vezetékben is előállanak veszteségek, am elyek annál kisebbek, minél nagyobb a feszültség.1 Ha ezt a veszteséget átlagban 10%*ra érték eljü k , ma*
rád még rendelkezésre 124 kg szénnek m egfelelő energia. A ren d eltetési helyen az áram o t m egint tran sz fo rm álják kisfeszültségűre. Itt ism ét 5% energia*
veszteséggel szám ítva, az en e rg iaérté k 118 kg szénnek m egfelelőre csökken.
H a azután még az egyes felhasználási helyekre ve*
zető elosztó vezetékekben előálló,, m integy 5% veszte*
séget, te h á t 6 kg*ot is szám ításba vesszük, ak ko r az 1000 kg szénben akkum ulált energiának az áram*
fogyasztó csak m integy kilcncedrészét k ap ja meg, azaz kereken 112 kg szénnek m egfelelő energiát.
A m ennyiben azután az áram o t elek tro m o s izzólám*
pással való világításra h asználjuk fel, a helyzet még kedvezőtlenebbé válik.
T udom án yos szem pontból az izzólám pa nem egyéb, m int az elektrom os energiának világossággá átalakítá*
sára szolgáló gép, am ely igen kicsiny h atásfokk al dől*
gozik. K edvezőtlen esetben, azaz kisebb hőm érsék letű izzószál esetén ugyanis az id e ju to tt energiának 99%*a nem h asz n o síth ató hővé alakul á t és csak l%*nak meg*
felelőből lesz világítás. A z áram fogy asztóhoz ju to tt 112 kg szén energiájából te h á t ily esetben csak 1*12 kg*
1 M eg h atáro zo tt energiát, pl. 10 ezer kw*ot lehet vagy nagy feszültséggel és kis áram erősséggel (1000 V o lt feszültség és 10 A m pere áram erősség) vagy kis feszültséggel és nagy áram?
erősséggel (100 V olt és 100 A m pere) átvinni. G azdaságosabb az előbbi út.
nak m egfelelő energia haszn áltatik fel világításra.
A végeredm ény valam ivel tö b b m int 1 °/oo h atásfo k .1 Ebben az esetben teh át 1000 kg szén b ő l, a m e ly et az elektro m o s kö zp o n t kazánjában elég etün k, az elektro*
m os izzólám pánál valam ivel több m in t 1 kg m a k m eg? felelő energia alakul át világítássá, s közel 999 kg 'é pedig erre a célra nem hasznosítható.
K edvezőbb esetben, nagy hőm érsékletű izzószál ese?
tén, am ikor m ár az elektrom os izzólám pába ju to tt energiának 10— 12%?a2 alakul át világossággá, végered?
m ényében a hatásfok valam ivel több m int 1%. A hala?
dás l°/oo?ről l%?ra m in d en esetre jelentős.
Az elektrom os világítás fejlődését figyelemmel ki?
sérve azonban nem csak azt állap íth atju k meg, hogy ez a h atásfo k valóban igen kicsiny, hanem azt is, hogy ennek az eredm énynek elérésére m ilyen fáradságos u ta t kellett a tu dom ányos tech nikának m egtenni.
A napnak világa a földön nem folytonos; a n apra következik az éj. A gondolkodó, a k ultúrára törekvő em ber nyilván nem n y u g o d h ato tt meg abban, hogy életének nagy részét sötétségben töltse. M eg terem tette te h á t a m esterséges világítást. K étségtelen, hogy az összes találm ányok k ö zö tt a m esterséges világításnak lám pa alakjában való m egterem tése volt a legjelentő?
sebb.
M écseseket haszn áltak m ár az egyiptom iak és különö?
sen szép alak úakat a görögök és a róm aiak. A z ő tech?
nikai alkotásaikban ugyanis az esztétikai szem pont v olt a m értékadó. A V ezúv kitörései által eltem etett pom péjii villákból szebbnél?szebb lám p atartó k kerül?
tek napvilágra. P ehelykönnyű leveles ércágakon gyö?
nyörű alakú lám pácskák him bálóznak. Az alkotó görög iparm űvész arra v e te tte a súlyt, hogy a lám pa szép
1 V. ö. D r. H. Sc h ü t z e i. m. 63—64. 1.
* Ar t h u r Fü r s t: D as elektrische Licht. 13. 1.
legyen. A z m ár nem érdekelte, hogy jól is égjen. M aga a lám pa egy o la jta rtó , am elybe bél nyúlik le.1 Ez a lám pa nyilván inkább füstölgött, m int világíto tt.
A v iaszg y e rty át a IV., a faggyúgyertyát a XII. század*
bán kezdték használni. A ste a rin g y e rtv á t 1834*ben, a paraffin g y erty át 1850*ben találták fel. A világítógázt 1812*ben alkalm azták először Londonban. A petró*
leum lám pás még nincs százeszten dős; 1859 óta hasz*
nálják.
A h asználh ató elektrom os izzólám pának születés*
n ap ja 1879 okt. 18. E kkor sikerült EDisoN*nak először szénszálat ta rtó sa n izzásba hozni. Az £c/ison*lámpa tisztaság és kényelem szem pon tjából kétségtelenül felülm úlja az összes addigi világítóeszközöket.
A ki még em lékezik a k o p p an tó ra, vagy a petróleum*
lám pák nehézkes bélnyíróira, tu d ja valóban értékelni, m ily rendkívüli h alad ást je le n te tt a világítás terén , am ikor az em bernek bárm ely pillan atb an egy kézfor*
d ításra tiszta, egészséges, szelídfényű világítás állo tt rendelkezésére.
A technika vívm ányai, s nem utolsó sorban éppen az elektrom os világítás n y ú jto tta kényelem ben rende*
sen olyanok szoktak a tu dom ányos technik a eredmé*
nyeiről lekicsinylőén nyilatkozni, akik egészen termé*
szetesn ek találják, hogy ezeket a vívm ányokat élvez*
zék, de fogalm uk sincs arról: m ennyi szellemi m unka, m ennyi tu d om ányo s b ú v árkodás volt ahhoz szükséges, hogy íróasztalu kon ne az ókori füstölgő m écses pislog*
jón, hanem kellem es, tisz ta fényű elektrom os lám pa világítson.
A régi időknek a világítás tö k életesítése után való só várgását talán legjellem zőbben Goethe* fejezte ki,
1 D u Bo i s*Re y m o n d: M ű velődéstörténet és term észettudós mány.
7 Sprüche in Reimen.
aki m űveinek nagy részét gyertyavilágításnál írta, ami?
kor bosszúsan így k iált fel:
„W üsst’ nicht was sie B esser’s erfinden könnten.
A ls w enn die L ichter ohne Putzen bren n ten ."
És am ikor hatalm as tudom ányos technikai m unka eredm ényeképen a sóvárogva v árt idő beköv etk ezett, s a nappali világosság elektrom o s lám pák m illiárdjai?
val tetszés szerint m eghosszabbítható, vannak, akik sem m ibe se veszik az e tére n k ife jte tt tudom án yo s m unkát.
A z elektrom os lám pa az összes addigi világítóeszkö?
zöktől főképen abban különbözik, hogy világít és nem ég.
A z elektrom os világ valóban szerényen lép ett be az em ber o tth o n áb a; nem használja fel, s nem ro n tja el levegőjét; állandóan egyenletesen világít; nem robban;
nem gyújt. Vele szem ben azonban az em ber bizonyos m értékig hálátlan volt. E lfogadta az em beri szellem?
nek ezt a fényes aján d ék át, de költségeit sokalta.
Való, hogy Edison szénszálas lám pájának üzemi költsége, tek in tély es en ergiafogyasztása k ö v etkeztében nagy volt. G y e rty afé n y erő sség e n k in t m ajdnem 4 W a tt energiát fogyasztott. 50 norm ál g y ertyafényerősségű lám pa fogyasztása te h á t 200 W a tt, k ét h e k to w a tt volt.
Egy ilyen lám pa egy órai világítása, ha kilow attórán?
kint 50 fillért szám ítunk, 10 fillérbe került.
H a drága üzem e ellenére a szénszálas elektro m o s lám pa, ered eti állapotában, k ét évtizeden át a föld<
kerekségen millió és millió példányban e lte rje d t, azt az elektrom o s világítás előbb em líte tt előnyének lehet tulajdonítan i.
A helyes energiagazdálkodás azonban gazdaságos?
ságra, az energiafogyasztás csökkentésére tö rek e d ett.
A vonatk ozó tud om ányos vizsgálatok csakham ar meg?
állap íto tták , hogy ha a világítóforrás hőfoka nagyobb bodik, fo k o zo ttab b m érték b en gazdaságosabb a világi*
tás. H ogy te h á t a szénszálas lám pa üzem e gazdaságo*
sabb legyen, a szénszál h ő m érsék ét k ellett em elni.
Ilyen m ódon az energiafogyasztás norm ál gyertyafény*
erősségenk int 3 W a ttra szállt alá, te h á t m integy 25%*os energiafogyasztást le h e te tt m egtakarítani. A z elektro*
mos világítás azonban ennek ellenére is drága volt.
A m indig jo b b ra, 'm in d ig gazdaságosabb üzem re, kedvezőbb en ergiagazdálkodásra törek v ő tech niku s szellem ekkor a világítószál céljaira szén h ely ett m ás, m agasabb hőfokot kibíró anyaggal k ezd ett kísérletezni.
V alóban a legszebb tu d o m án y o s laboratórium i mun*
kák egyike az elek tro m o s izzólám pa javítása. A szívós kitartássa l végzett m unka eredm énye, hogy m a a lég*
m erevebb fém ekből, így pl. a W olfram ból, szálakat tudunk húzni, hasonlóan m int az aranyb ól és ezek a szálak olyan vékonyak, hogy szabadszem m el alig vehe*
tők észre, ö t közülük szorosan egym ásra helyezve, olyan vastag, m int egy szőke asszonyi hajszál.
A tu dom ány os kísérletezés k ife jle tt m űvészetének köszönhetjük , hogy m egtaláltuk a szelektív sugárzó*
képességű anyagokat, am elyeknél ugyanazon hőm érsék esetén a k isu g árzo tt energiának nagyobb része fény*
energia. E zeknek a tudo m án y o s vizsgálatoknak követ*
kezm énye m ind a gázvilágításnak, am elyet a tudósok
„filozófiai világítás" név ala tt m ár a X V III. század vé*
gén ism ertek, m ind az elektrom os világításnak nagy*
m értékű javulása.
Így született meg a gázvilágítás terén az AuER*lámpa, az elektrom os világításban pedig a fémszálas lámpa.
A rendszeres tudományos technika* kutatómunka eredm énye az EnisoN*izzólámpának energiagazdálko*
dás szem pontjából óriási mértékű tökéletesbítése.
A z ered eti szénszálas lám pából kiindulva, az oz*
miums, a tantal* és a wolfrám*lámpa során ju to ttu n k el a g y erty afén y en k in t 8*szor kevesebb áram o t fogyasztó m odern félw attos lámpáig, am elynek em ellett az élet*
ta rta m a is több m int a kétszeresére em elkedett.
50 normál gyertyafényű lámpa energiafogyasztása és egy órai világítás költsége.1
1 órai világ----
A lámpa neme : Fogyasztása' költsége Megjegyzés Wattéban fillér
Edison e re d eti lá m p ája . . . . 200 10*00 koftsége 5()T Ja v íto tt szénszálas lám pa
O z m iu m -lá m p a ...
T a n ta l- lá m p a ...
O s ra m -lá m p a ...
Félw attos-lám pa ...
Elm életi ideális lám pa ..
A m int az itt közölt összeállítás adataiból is kitűnik, a haladás gazdaságosság szem pontjából igen nagy.
Az EöisoNslámpa no rm álg y erty án k in t 4 W a tt fogyaszt tásának 'A W attéra leszállása nyilván az üzem i költ*
ség V8*ára való csökkenését jelenti.
N yilvánvaló azonban, hogy az energiagazdálkodás a lehetőség h atárai k ö zö tt további jav ításra is törekszik.
A z erre v onatkozó vizsgálatok alapján tu djuk, hogy a legkedvezőbb tem peratú rán ál, 7000 C° körül, az elektron m os energiának 40%*a alakulna át világítássá. H a ezt az elm életi ideális állapotot elérhetnők, a világítási költség g y erty a fén y e n k in t a félw attos lám páénak V» részére szállhatna le,2 a félw attos lám pa h ely ett teh át a tized w atto s lám pát használhatnók. E nnek az
Fogyasztása*
Watt*ban
1 órai világítás költsége
fillér
200 1000
150 7*50
75 3*75
70 3*50
50 2*50
25 1*25
5 0*25
1 D r. H. Sc h ü t z e i. m. 62. 1.
* Ez az eredm ény a táblázatos összeállítás utolsó sorában van feltüntetve.
ideális állapotnak elérésére eszerin t m indenek elő tt olyan izzószálanyagra volna szükségünk, am ely mint?
egy 7000 C°, te h á t a napénál nagyobb hőm érsék letet kibírna. Ilyen fém anyaggal azonban nem rendelkezünk.
A k u ta tó szellem azonban felveti a k érd ést: feltétlen nül szükségesbe egyáltalában a szilárd izzószál. A lég?
újabb kísérletek ritk íto tt gázt tartalm azó, ú. n. gázszá?
las elek trom os lám pákkal tö rtén n ek .
K étségtelen, hogy az elek tro m o s izzólám pa hatás*
foka igen kicsiny, de a nagyvonásokban is m e rte te tt fejlődés m u tatja , hogy m ennyi igyekezet, az elektron m osság k o rszakáb an évtizedekig ta rtó m eg feszített m unka volt szükséges ahhoz, hogy a m últ század vé?
gén még igen drága elektrom os világítás az összes többi világítási m ódokhoz viszonyítva a legolcsóbb, a
„szegény em ber" világítása legyen. A z energiagazdái?
kodás te h á t m eg tette a kötelességét.
Az izzólám pa fejlődése klasszikus példa arra, hogy csupán a hatásfok kicsiny voltából nem lehet és nem szabad a tu d om ányo s technikai k u tatás, s vele kapcso?
latban az energiagazdálkodás sikertelenségére követ?
keztetni.
Az a szellemi m unka, am ely a technika csodáit meg?
te re m te tte , am int az izzólám pa fejlődése is m u tatja, olyan részletekbe hatolóan tag o zo tt, am ilyent m ás szel?
lemi alkotásnál alig lehet elképzelni. Ezt a hatalm as ku ltú rm u n k át meg kell becsülni.
Goethe „P rom etheus" című tö red ék es drám ájáb an találóan tü n teti fel P rom etheust, aki, am ikor a tüzet, a világosságot az égből a földre lehozta, tu lajdo nk épen a civilizáció eszközével a ján d é k o zta meg az emberisé?
get és beléjük o lto tta azt a h itet, hogy csak a kultúra a boldogulás felé vezető ú t.1
1 A r t h u r F ü r s t : Das elektrische Licht.
A z em beri lélek á h íto z o tt a m esterség es világítás után. M ily fenséges g ondolato kat, lélekem elő költem é?
n y ék ét írta k kiváló elm ék kezdetleges lám pavilágítás m ellett. M ilyen felem elő érzéssel lép Faust „az éj elől h az atérv e4* kiv ilág íto tt b arátság o s tudós*szobájába, hogy belekezdjen János evangélium ának fo rd ítá sá b a :1
„ó h , m ikor a mi szűk szobánkban V ilágot n y ájas lám pa hint,
K eblünkben is fénylő világ van S szívünk m agára lel megint.
Szava az észnek visszatérve, M egint rem ény virul nekünk, S ah! ú jra az élet vizére, A lé tfo rrásra epedünk."1
D e m ilyen szárnyaló szav ak at talált volna a nagy költő a m esterséges világítás dicsőítésére, ha ism erte volna a ragyogó tisztaságú, szelídfényű elek tro m o s izzólám pát.
A m egvilágított p ap írla p ra hajló FAUsT*nak alakja egyszersm ind szim bólum a2 a m o dern k u ta tó ember*
nek, akinél a m ai energiagazdálkodásnak megfele*
lően az időnek nagy a becse, aki a m un kaidőt nem szabványozza, s az éj csendjéb en szende fénynél folv*
ta tja tudom ányos tevékenységét, hogy előbbre vigye a kultúrát.
1 K o z m a A n d o r fordítása. I. R. 41. 1.
„A ch, w enn in unsrer engen Zelle Die Lampe frcundlich w ieder brennt, D ann w ird ’s in unserem Busen helle, lm H erzen, das sich selber kennt.
V ern u n ft fángt w ieder an zu blühn, M án sehnt sich nach des Lebens Báchen, A ch, nach des Lebens Quelle hin.“
7 A r t h u r F ü r s t i. m .
8. Az energia megmaradásának elve.
A legújabb korban a tu d o m án y o s technikának hatal?
m ás haladása szoros összefüggésben van azzal, hogy az em ber a term észeti erők fe le tt ú rrá lett, a term é?
szetben rendelkezésre álló en e rg iák at céljai elérésére felhasználni tu d ja. Az energiagazdálkodás, az energiá?
nak céltu d ato s elosztása és átala k ítása el sem volna képzelhető az energia m egm aradása törv én y én ek isme?
rete nélkül.
E szerin t: energia energiából keletkezik és csak ener?
giába m ehet át. A z energ iaátalak u lás m indig az ener?
gia m egm aradásának elve alapján tö rtén ik . A hőnek m echanikai energiává való átalaku lása az energiagaz?
dálkodás folyam án rendkívül sok szor előfordul. Szűk*
séges te h á t ism erni a m echanikai m unka és a hő kö?
zötti összefüggést.
E zt az összefüggést a m echanikai hőelm élet első alaptétele, az energia m egm aradásának tö rv én y e ha*
tározza meg. A m echanikai hőelm élet alapja az a tap asz talat, hogy hő és m unka kölcsönösen átalakul?
hatn ak egym ássá. Az energia m egm aradásának elve alapján szám belileg m eg h atá ro zh a tó a m unkának hő?
egyenértéke, valam int a hőnek m unkaegyenérték e.
T u d ju k , hogy a hő m echanikai eg yenértéke 427. Ez an n y it jelent, hogy am ikor m unka alakul át hővé, 427 kg.m m unka átalakulásakor 1 kg.kalória hő kelet?
kezik.
A z energia m egm aradásának elvét, a fizikának és a tudom án yos tech n ik án ak ezt a m on d h atn i legfőbb tör?
vényét M a v e r Ró b e r t hcilbronni orvos fedezte fel.
D iákk oru nkban úgy tanultuk, hogy a gőzgép felta?
lálása érd ek es m egfigyeléssel kapcsolatos. A szem füles kis Ja m e s W a t t a konyhában éd e san y ja m ellett tartóz?
kodva észrev ette, hogy a gőz a teav iz et forraló edény
Zelovich Kornél: A jövő energiaforrásai. 3
