Miért nem dobjuk egyszerűen a vulkánokba a Föld összes szemetét?

Állítsd be, hogy a Kárpátinfo az elsők között legyen a Google híreiben

Talán mindannyiunknak megfordult már a fejében a gondolat: adott egy bolygó, ami lassan belefullad az évi több mint kétmilliárd tonna hulladékba, és adottak a Föld felszínén tátongó hatalmas, ezerfokos lávával teli üstökök. Adja magát a tökéletes, természetes és ingyenes hulladékmegsemmisítő ötlete: miért nem rakjuk fel a szemetet pár teherautóra, és borítjuk bele azt a legközelebbi vulkánba? Bár a koncepció jól hangzik, a valóságban a fizika, a kémia és a logisztika olyan falakat emel elénk, amelyek miatt ez minden idők egyik legrosszabb és legveszélyesebb ötlete lenne. Nézzük meg tudományos szemmel, mi történne, ha az emberiség megpróbálná a Föld vulkánjait használni a bolygó szemeteskukáiként.

Amikor vulkánra gondolunk, hajlamosak vagyunk egy kráterből bugyogó, nyílt lávatavat elképzelni, amely csak arra vár, hogy belepöccintsük a kommunális hulladékot. A geológiai valóság azonban egészen más. A Földön található mintegy 1500 potenciálisan aktív vulkán túlnyomó többsége úgynevezett sztratovulkán. Ilyen például a Vezúv vagy a Fudzsi is. Ezeknek a vulkánoknak nincs nyitott, folyamatosan olvadt magmával teli kürtőjük – a kitörések között a kürtőjüket szilárd, több ezer tonnás kőzetdugó zárja el, így ide fizikai képtelenség lenne bármit is bedobni. Ahhoz, hogy az ötlet működjön, nyílt lávatavakra lenne szükségünk, jelenleg azonban a bolygónkon mindössze nyolc olyan vulkánról tudunk, amely tartósan lávatavat tart fenn. Ezek a következők:

• Kilauea (Hawaii, USA)
• Erta Ale (Etiópia)
• Nyiragongo (Kongói Demokratikus Köztársaság)
• Mount Erebus (Antarktisz)
• Villarrica (Chile)
• Ambrym (Vanuatu)
• Mount Michael (Déli-Sandwich-szigetek)
• Masaya (Nicaragua)

Ha rápillantunk a listára, azonnal szembetűnik a logisztikai rémálom. A Föld évi kétmilliárd tonna szemetét kellene elszállítani az Antarktiszra, az etióp sivatagba vagy a Csendes-óceán elszigetelt szigeteire. Ennek a szállításnak a szénlábnyoma és a pénzügyi költsége felfoghatatlanul nagyobb lenne, mint bármilyen ma ismert hulladékfeldolgozási eljárásé, nem is beszélve arról, hogy a teherautóknak egy meredek, instabil és életveszélyes vulkáni kráter peremén kellene manőverezniük – figyelmeztet egyik írásában a Popular Science.

A láva nem víz

Tegyük fel azonban, hogy valamilyen mérnöki csodával mégis megoldjuk a szállítást, és ott állunk egy dömpernyi szeméttel a Kilauea kráterének szélén. Belezúdítjuk a hulladékot a vörösen izzó tóba, várva, hogy az alábukik és megsemmisül. Csakhogy a fizika egészen mást diktál – a láva ugyanis nem úgy viselkedik, mint a víz. Mint ismeretes, a láva valójában extrém magas hőmérsékletre (1000-1200 Celsius-fok) hevült, olvadt szilikátkőzet, ennek megfelelően a sűrűsége hatalmas, nagyjából 2700-3100 kilogramm köbméterenként, ami több mint háromszorosa a vízének. A mindennapi szemetünk (műanyagok, papír, ételmaradék, fa) sűrűsége ehhez képest elenyésző.

Mi következik ebből? Hát az, hogy a szemét egyszerűen nem süllyedne el. Ahogy a fadarab lebeg a víz felszínén, úgy lebegne a kommunális hulladék is a láva tetején. Ráadásul a láva viszkozitása (belső súrlódása, „sűrűsége”) is óriási: több tízezerszer, de akár milliószor viszkózusabb, mint a víz. A szemét tehát nemes egyszerűséggel felhalmozódna a lávató tetején, lassan elszenesedne, és egy vastag, áthatolhatatlan, füstölgő pörkréteget hozna létre a láva felszínén.

A gőzrobbanások anatómiája

A felszínen lebegő szeméthegy azonban még a kisebbik problémák közé tartozik, az igazi életveszélyt a termodinamika jelentené. A kommunális hulladék jelentős mennyiségű nedvességet tartalmaz (gondoljunk csak az ételmaradékokra, nedves papírra). Amikor a hideg és nedves szemét hirtelen kapcsolatba kerül az 1100 Celsius-fokos lávával, a benne lévő víz a másodperc töredéke alatt gőzzé válik, a víz halmazállapot-változásakor a térfogata pedig nagyjából 1700-szorosára tágul.

Ez a hirtelen, drasztikus térfogat-növekedés lényegében egy masszív gőzrobbanást idéz elő.

Érdekesség, hogy 2002-ben egy kutatócsoport az etiópiai Erta Ale vulkánnál kísérletképpen bedobott egy 30 kilogrammos, tábori hulladékot tartalmazó szemeteszsákot a mintegy 80 méter mélyen lévő lávatóba. Bár a zsák viszonylag kicsi volt, az esés kinetikus energiája elég volt ahhoz, hogy áttörje a lávató vékony, megszilárdult felső kérgét. A behatoló hideg, szerves anyag azonnal elpárolgott, és olyan láncreakciót indított be, amelynek során a vulkán hevesen köpködni kezdte a lávát, majd heves robbanások sorozata rázta meg a tavat.

Képzeljük el ugyanezt ipari léptékben. Ha egy hulladékszállító teherautó több tonna nedves szemetet zúdítana a kráterbe, az így keletkező gigantikus gőzrobbanás szó szerint kilőné a lávát a kráterből, egyenesen a peremen álló munkásokra és gépekre, így ez egy garantáltan öngyilkos küldetés lenne. A kutatócsoport kísérletéről készült – azóta egyébként legendássá vált – videót egyébként alább találja:

Ennél nem is csinálhatnánk nagyobb hülyeséget

Tegyük fel, hogy egy robotflottával mégis megoldjuk a biztonságos bedobást. A legnagyobb probléma, amit ezzel okoznánk, paradox módon éppen az, amit a hulladékégetéssel el akarunk kerülni: a gigantikus környezetszennyezés. Való igaz, hogy a modern, high-tech hulladékégető erőművek is nagyjából 1000-1100 Celsius-fokon égetik el a szemetet, akárcsak egy vulkán. Van azonban egy óriási különbség: egy modern erőmű kéményeibe dollármilliókba kerülő, többlépcsős szűrőrendszereket (elektrosztatikus leválasztókat, mosótornyokat, aktívszenes szűrőket) építenek. A vulkánoknak viszont nincs szűrőberendezésük.

Ha ipari mennyiségű műanyagot, elektronikát, akkumulátort és vegyipari hulladékot dobnánk egy nyílt lávatóba, a PVC és más műanyagok égése során felszabaduló hidrogén-klorid (azaz sósavgáz) a légköri nedvességgel keveredve pusztító savas esőket hozna létre, miközben az e-hulladékokból származó nehézfémek – mint az ólom, a higany és a kadmium – azonnal és szűretlenül a légkörbe kerülnének. Ezt a már önmagában is katasztrofális folyamatot tovább súlyosbítaná, hogy a vulkáni kráterben elkerülhetetlen tökéletlen égés miatt extrém mérgező és rákkeltő vegyületekből, például dioxinokból és furánokból álló gigantikus toxikus felhő emelkedne a magasba.

A szél ezeket a toxikus, szűretlen füstfelhőket aztán több ezer kilométerre sodorná, tönkretéve a környező régiók mezőgazdaságát, elsavasítva a vizeket, és súlyos légzőszervi megbetegedéseket okozva a kontinensen.

Egyetlen vulkáni szeméttelep konkrétan egy globális ökológiai katasztrófát idézne elő.

Bármilyen csábító is tehát a gondolat, hogy a Föld majd elnyeli a saját maga által termelt nyersanyagokból képzett szemetünket, a vulkánok egyszerűen nem alkalmasak erre a feladatra. Logisztikailag kivitelezhetetlen, fizikailag lehetetlen, biztonságtechnikai szempontból életveszélyes, környezetvédelmi szempontból pedig egyenesen apokaliptikus ötlet. A természet nem épített nekünk varázslatos, mindent elnyelő kukát.

A hulladékproblémát – bármennyire is unalmasan hangzik a lávatavakhoz képest – magunknak kell megoldanunk: a fogyasztásunk drasztikus csökkentésével, a körforgásos gazdaság kiépítésével, a hatékony újrahasznosítással és az ultratiszta, zárt rendszerű energiatermelő hulladékégetőkkel

- közölte az index.hu.