κετ
Πλανήτης Γη σε αναζήτηση ενέργειας. Μέρος 1ο
Πώς θα τροφοδοτήσουμε τον κόσμο μας;
Θα μπορούσε κανείς μας να φανταστεί τον εαυτό του σε έναν κόσμο χωρίς ηλεκτρισμό; Σε έναν κόσμο χωρίς θέρμανση, μηχανές ή μέσα μεταφοράς;
Η τεχνολογική άνθηση των τελευταίων αιώνων έχει αλλάξει δραστικά τις ζωές των ανθρώπων, και τα επιτεύγματά της αποτελούν πλέον αναπόσπαστο στοιχείο της καθημερινότητας όλων μας. Δυστυχώς, η διευκόλυση που μας παρέχει η τεχνολογία δεν έρχεται χωρίς αντίτιμο. Οι κοινωνίες μας είναι άμεσα εξαρτώμενες από την παραγωγή και την κατανάλωση ενέργειας. Από την πρώτη βιομηχανική επανάσταση και μετά, οι ανάγκες της ανθρωπότητας σε ενέργεια αυξάνονται με ραγδαίο ρυθμό, ενώ εκτιμάται ότι, έως το 2030, η ζήτηση σε ενέργεια θα είναι έως και 50% αυξημένη σε σχέση με σήμερα.
Η απαιτούμενη ενέργεια στον πλανήτη, στη συντριπτική της πλειονότητα (81%), προέρχεται από την καύση ορυκτών καυσίμων. Η παραγωγή ηλεκτρισμού, η μετακίνηση οχημάτων, η θέρμανση των σπιτιών μας, η λειτουργία της βιομηχανίας, όλα στηρίζονται κατά βάση στην καύση ορυκτών καυσίμων για την επίτευξή τους. Σήμερα, είναι ευρέως γνωστό ότι η καύση ορυκτών καυσίμων δυστυχώς παρουσιάζει σημαντικά προβλήματα αλλά και περιορισμούς. Πληθώρα μελετών αναδεικνύει την καθοριστική συμβολή της καύσης ορυκτών καυσίμων στην κλιματική αλλαγή. Περίπου το 80% των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα (CO2) οφείλεται στην καύση των ορυκτών καυσίμων. Η συσσώρευση διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα, μαζί με κάποιων ακόμη αερίων (τα λεγόμενα αέρια του θερμοκηπίου) ευθύνεται για το φαινόμενο του θερμοκηπίου. Η συσσώρευση στην ατμόσφαιρα των προαναφερθέντων αερίων δεν επηρεάζει την «είσοδο» της υπέρυθρης ακτινοβολίας, η οποία είναι αναγκαία για την θέρμανση του πλανήτη μας –χωρίς αυτήν θα ζούσαμε σε έναν πραγματικά κρύο κόσμο‒ αλλά ταυτόχρονα την παγιδεύει, μην επιτρέποντάς της να διαφύγει στο Διάστημα, και οδηγεί σε προοδευτική αύξηση της θερμοκρασίας της επιφάνειας της Γης.
Υπολογίζεται ότι στο τέλος της περιόδου 1990-2100, η θερμοκρασία θα έχει αυξηθεί κατά 6ο C, περισσότερο απ’ όσο έχει αυξηθεί συνολικά τα τελευταία 10.000 χρόνια. Μερικές μόνο από τις επιδράσεις της κλιματικής αλλαγής είναι το λιώσιμο των πάγων και η άνοδος της στάθμης της θάλασσας, η αλλαγή ή/και εξαφάνιση του φυσικού χώρου πολλών ζωντανών οργανισμών που αναγκάζονται να πασχίζουν για την επιβίωσή τους, η επιδείνωση της ποιότητας του αέρα, μία σειρά από ακραία καιρικά φαινόμενα, επιδράσεις που αποτελούν απειλή συνολικά για τη ζωή. Παράλληλα, πέραν των περιβαλλοντικών επιπτώσεων της καύσης τους, τα ορυκτά καύσιμα καταναλώνονται με πολύ μεγαλύτερο ρυθμό από αυτόν με τον οποίο δημιουργούνται στη φύση, με αποτέλεσμα τα αποθέματα του πλανήτη να οδεύουν προς την εξάντλησή τους.
Μία εναλλακτική απέναντι στη χρήση ορυκτών καυσίμων είναι οι μονάδες παραγωγής ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές, όπως ο ήλιος, ο άνεμος, ή το νερό. Στην πραγματικότητα, για πολλούς αιώνες, οι ανανεώσιμες πηγές ήταν οι κύριες διαθέσιμες πηγές ενέργειας. Για παράδειγμα, η αιολική ενέργεια, ήταν εκείνη που χρησιμοποιούνταν για την κίνηση των πλοίων στη Μεσόγειο, πεντέμισι χιλιάδες χρόνια πριν. Την περίοδο της Ευρωπαϊκής Αναγέννησης, εξελίχθηκαν διάφορες τεχνολογίες παραγωγής ενέργειας, βασισμένες στη μυϊκή δύναμη, στον άνεμο και στο νερό (ρέοντα ή πίπτοντα ύδατα). Με την προέλαση των ορυκτών καυσίμων στον τομέα της ενέργειας, οι ανανεώσιμες μονάδες παραγωγής ενέργειας σχεδόν εγκαταλείφθηκαν πλήρως λόγω του κόστους κατασκευής τους και της συγκριτικά μειωμένης τους απόδοσης. Το ενδιαφέρον για τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας αναπτερώθηκε λίγο πριν το 1980, όπου το κόστος των ορυκτών καυσίμων αυξήθηκε κατά πολύ και οδήγησε στην εκκίνηση επιστημονικής και τεχνολογικής έρευνας πάνω στην κατασκευή και τη χρήση μονάδων παραγωγής ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές. Πλέον, στην έννοια του κόστους συμπεριλαμβάνεται και ο περιβαλλοντικός αντίκτυπος.
Η υποκατάσταση των ορυκτών καυσίμων από μονάδες παραγωγής ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές (ανεμογεννήτριες, ηλιακά πάνελ κ.ο.κ.) φαίνεται να μην είναι εφικτή στον βαθμό που θα απαιτούνταν ώστε να αποτελέσουν την μοναδική απάντηση για την κάλυψη των ενεργειακών μας αναγκών. Πέρα από τα πλεονεκτήματα των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, όπως το γεγονός ότι αποτελούν συγκριτικά έναν «πιο καθαρό» τρόπο παραγωγής ενέργειας και είναι ανεξάντλητες, έχουν και αυτές μειονεκτήματα και περιορισμούς. Μεταξύ αυτών, η εξάρτηση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας από τις καιρικές συνθήκες και άρα η μη συνεχής λειτουργία τους, η επακόλουθη ‒κοστοβόρος‒ ανάγκη για αποθήκευση και διανομή της παραγόμενης ενέργειας, η περιορισμένη αποδοτικότητά τους, αλλά και μειονεκτήματα που σχετίζονται με την αρνητική επίδραση της λειτουργίας τους στη χλωρίδα και την πανίδα της περιοχής όπου βρίσκονται. Η έρευνα για τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας συνεχίζεται με στόχο τη βελτίωση της αποδοτικότητάς τους, την δυνατότητα αποθήκευσης της παραγόμενης ενέργειας και της αποδοτικής διανομής της.
Ένα πράγμα είναι βέβαιο: σταδιακά η καύση ορυκτών καυσίμων αναγκαστικά θα πρέπει να μειωθεί ή ακόμα και να εκλείψει. Χωρίς κάποιον εναλλακτικό τρόπο παραγωγής ενέργειας που να μπορεί να υποκαταστήσει τα ορυκτά καύσιμα η ζωή μας θα είναι δραστικά διαφορετική.
Το ερώτημα, ωστόσο, είναι «έχουμε στερέψει από επιλογές;».
...Συνεχίζεται...
Photo credits: pixabay
Βιβλιογραφία
Abas, N., Kalair, A., & Khan, N. (2015). Review of fossil fuels and future energy technologies. Futures, 69, 31-49.
Basit, M. A., Dilshad, S., Badar, R., & Sami ur Rehman, S. M. (2020). Limitations, challenges, and solution approaches in grid‐connected renewable energy systems. International Journal of Energy Research, 44(6), 4132-4162.
Gibson, L. et al. (2017). “How Green is ‘Green’ Energy?” Trends in Ecology and Evolution Vol 32, No. 12.
Höök, M., & Tang, X. (2013). Depletion of fossil fuels and anthropogenic climate change-A review. Energy policy, 52, 797-809.
Quadrelli, R., & Peterson, S. (2007). The energy–climate challenge: Recent trends in CO2 emissions from fuel combustion. Energy policy, 35(11), 5938-5952.
Sørensen, B. (1991). A history of renewable energy technology. Energy policy, 19(1), 8-12.
https://www.nationalgeographic.com/environment/global-warming/global-warming-overview/
κετ