Fenntartható energia

10 érv, amivel a réz hozzájárul a fenntarthatóbb energiához

A réz kiváló elektromos- és hővezető, rendkívül tartós és a teljesítményében történő veszteség nélkül 100%-ban újrahasznosítható. 10 jó okot és adatot sorolunk fel, hogy miért a réz a megfelelő anyagválasztás egy fenntarthatóbb energia rendszert építéséhez.

A réz mint kiváló elektromos- és hővezető

  1. 1 kg réz hozzáadásával 100-7500 kg széndioxid kibocsátás takarítható meg.
    Az elektromos rendszerekben minden vezetéknek van ellenállása. Ez azt jelenti, hogy a villamos energia egy része hővé válik és elveszik mint hasznos energia. Ha a vezeték átmérője adott, az energiaveszteséget csökkenteni lehet egy magasabb elektromos vezetőképességű anyag választásával. Az réz a második legjobb elektromos vezetőképességgel rendelkezik az ezüst után és 65%-kal jobb, mint az alumínium.Ez az energia veszteség tovább csökkenthető a vezeték átmérőjének növelésével. Bár nem növelhető a végtelenségig, a legoptimálisabb méret a transzformátor és motor tekercsek, elektromos kábelek és a felsővezetékek esetében jóval nagyobb méretű, mint amit a jelenlegi szabványok előírnak. A hozzáadott rézzel a megtakarított széndioxid kibocsátás az eszköz élettartama alatt 100 és 7500 kg közötti a felhasználástól függően.
  2. 1 kg réz hozzáadásával 500-50.000 kWh energia takarítható meg.
    Ha a réz vezeték átmérőjét növeljük, az így elért energiaveszteség csökkentés azt jelenti, hogy kevesebb elektromos energiát kell generálni, szállítani, és elosztani. Minden további kilogramm réz hozzáadásával 500 és 50.000 kWh közötti elsődleges energia takarítható meg a rendszer életciklusa során [1-7]. Sőt, ez a megtakarítás késlelteti, hogy új hálózati kapacitásba vagy egyéb infrastruktúrába kelljen befektetni.
  3. 1 kg réz hozzáadása 24-2400 eurót takarít meg a gazdaságnak.
    A réz vezeték átmérőjének növelésével elért energia megtakarítás az esetek túlnyomó többségében csökkenti a rendszer életciklusának költségeit. Az olyan sokat használt elektromos berendezéseknél, mint például a kábelek, transzformátorok és elektromos motorok, az élettartamuk alatt elért energiamegtérülés az eredeti beszerzési költség sokszorosa. A 500-50000 kWh közötti megtakarítás amit egy kilogramm réz többlet jelent, az EU gazdaságának 60 és 6000 € közötti összeget takarít meg (ha az ipari villamos energia ára 0,12 € / kWh, és a primer energia faktor 2,5.)
  4. A réz használata nagyon hatékony hőátadást eredményez
    A réznek a hővezető képessége is a második legjobb az ezüst után. Ez teszi a rezet előnyös anyaggá olyan alkalmazásokban, ahol hőátadásról van szó, például a légkondicionálóknál és a napenergiával működő vízvezeték rendszereknél. Magas hővezető képessége csökkenti a hőveszteséget és a hozzá kapcsolódó szén-dioxid-kibocsátást.

A réz, mint környezetbarát anyag

  1. Réz teljesítmény csökkenés nélkül 100%-ban újrahasznosítható.
    A legtöbb alumínium vezetékkel ellentétben, amelyeket bányászott fémből kell gyártani, a réz vezeték 100%-ban újrahasznosított anyagból is készülhet. 2010-ben az európai réz kereslet 44%-át újrahasznosítás fedezte. Az újrahasznosításhoz szükséges energia körülbelül 20%-a az elsődleges termeléshez (bányászat) szükséges energiának. Ráadásul a réz viszonylagosan nagy értéke és a könnyű újrahasznosíthatósága nagy hajóerőt jelent az élettartamuk végére ért termékek begyűjtéséhez és újrahasznosításához, amelyek egyébként elvesztek volna.
  2. A réz vezetékek tömörsége más típusú anyagok megtakarításával jár.
    Ugyanakkora hatékonyság és teljesítmény mellett, egy réz vezeték keresztmetszete körülbelül 40%-kal kisebb az alumínium vezetékhez képest. Ez a kompakt méret anyagmegtakarítást eredményez többek között a mágneses anyagoknál, a motor vagy transzformátor házban, a vezetékek és kábelek szigetelő anyagainál, valamint a kábelcsatornáknál. Ez nyilvánvalóan gazdasági (olcsóbb) és ökológiai (kevesebb anyag) előnyökkel is jár.

A réz használat előnye az életciklusban

  1. A réz tartós
    A réz nagyon tartós anyag, ez egész élettartama alatt jellemzi, anélkül, hogy a teljesítményében jelentős csökkenés történne. Nagyon valószínűtlen, hogy egy eszköz a réz komponens miatt érje el a hasznos élettartama végét.
  2. A több réz nagyobb biztonságot és a megbízhatóságot jelent.
    Az olyan kopásokat mint ami például a kábel szigeteléseknél vagy motor tekercseknél is előfordulhat, gyakran az okozza, hogy a vezeték túlzottan felmelegszik, mert nagyobb áramot kell szállítania, mint amire tervezték. A vezeték átmérőjének optimalizálása csökkenti az elektromos tűz kockázatát, növeli a megbízhatóságot, meghosszabbítja az élettartamot, csökkenti a karbantartási költségeket, és csökkenti a tartalék rendszer szükségességét. A réz vezetékkel könnyebb jó minőségű csatlakozást (hegesztett vagy csavarozott) létrehozni. Mivel gyakran ez a gyenge pont, a tartós kötés jelentősen javítja az energiarendszer megbízhatóságát.
  3. A réznek magas a mechanikai szilárdsága
    A réz mechanikai szilárdságának nagy jelentősége van az elektromos készülékeknél, amelyeknek ellen kell állniuk a zárlati áram erejének, valamint a hőtechnikai alkalmazások esetében a nagy nyomásnak. A kiváló elektromos és hővezető képesség ezen kombinációja, a réz és ötvözeteinek nagy mechanikai szilárdsága biztosítja maximális erőforrás-hatékonyságot.
  4. A réz rendkívül korrózióálló
    Mivel a réz saját védőbevonatot képez magán, így kiváló a korrózióállósága minden környezetekben, beleértve a légköri levegőt, ivóvizet, a talajt, sőt még a tengervizet és a legkülönbözőbb vegyi anyagokat. Másodsorban, mivel a réz katódos fém, ezért nagyon érzéketlen a galvános korrózióra. Ennek eredményeként, a réz megtartja kiváló elektromos és hővezető képességét az évek során. A korrózió a réz mechanikai szilárdságára sincs hatással, ez az egyik oka annak, hogy rendkívül tartós anyag.
References
  1. EPD, May 2000, Product Specific Requirements for Rotating Electrical Machines, available from www.environdec.com
  2. European Commission – DG TREN, 1999, Save: Technical, economical and cost-benefit analyses of energy efficiency improvements in industrial three-phase induction motors
  3. THERMIE, December 1999, THERMIE STR-1678-98-UK: the Scope for Energy Saving in the EU through the Use of Energy-Efficient Distribution Transformers, available from www.leonardo-energy.org
  4. Leonardo ENERGY, R. Targosz (ed) et al, February 2005, Global energy savings potential from high efficiency distribution transformers, available from www.leonardo-energy.org
  5. Egemin Automation, 2011, consultancy note: Modified Cable Sizing Strategies/Potential Savings vs. Copper Usage
  6. Frederik Groeman, July 2000, Optimal reduction of energy losses in catenary wires for DC railway systems, ref 98430138-TDP 00-12709, available from www.leonardo-energy.org
  7. Frederik Groeman, November 2001, Benefits of upgrading the overhead line of a DC railway line in the Netherlands – a simulation case study, available from www.leonardo-energy.org