GreenDream

Η βιομάζα είναι ανανεώσιμη. Ουσιαστικά είναι ένας αέναος μετατροπέας της ηλιακής ενέργειας, η οποία αποθηκεύεται σε χημική μορφή στα φυτά μέσω της φωτοσύνθεσης.

Έχει υπολογιστεί ότι κατ’ έτος, παράγονται παγκοσμίως μέσω της φωτοσύνθεσης περίπου 220 δισεκατομμύρια τόνοι ξηρής βιομάζας στον πλανήτη, με ενεργειακό ισοδύναμο που αντιστοιχεί στο δεκαπλάσιο της σημερινής παγκόσμιας κατανάλωσης ενέργειας.

Χρησιμοποιώντας ένα πολύ μικρό κομμάτι του δυναμικού αυτής της πρώτης ύλης, δεν πιστεύω ότι έχουμε να χάσουμε και πολλά, αντιθέτως υπάρχουν πάρα πολλά οφέλη. Ειδικά όταν σήμερα υπάρχουν τρόποι ώστε με τη βιομάζα να έχει ενέργεια ο καταναλωτής στη μισή τιμή από αυτή του πετρελαίου.

Ας μην ξεχνούμε ότι και τα ορυκτά καύσιμα (πετρέλαιο κτλ) από τη βιομάζα προέρχονται. Συγκεκριμένα από τεράστιες ποσότητες βιομάζας (πχ τεράστια δάση) που λόγω γεωλογικών αλλαγών καταπλακώθηκαν και εγκλωβίστηκαν στο εσωτερικό της γης και υπό κατάλληλες αναερόβιες συνθήκες μετατράπηκαν σε καύσιμα.

Η διαφορά είναι ότι το πετρέλαιο χρειάστηκε περί τα 70.000.000 χρόνια για να σχηματιστεί από βιομάζα, ενώ για τη χρήση της βιομάζας σε μορφή πελλέτας (pellets - στερεά μορφοποιημένα βιοκαύσιμα) αρκούν 70 μόνο ημέρες.

Στο παρόν άρθρο παρουσιάζονται τα στερεά μορφοποιημένα βιοκαύσιμα ή πελλέτες (pellets) τα οποία είναι μία άριστη και φθηνή λύση για αντικατάσταση του πετρελαίου θέρμανσης. Τα pellets είναι συμπιεσμένη βιομάζα δηλαδή ανανεώσιμο - ανεξάντλητο καύσιμο που δεν ρυπαίνει το περιβάλλον.

Φυσικά στην Ελλάδα είναι άγνωστο καύσιμο, ενώ στην κεντρική και βόρεια Ευρώπη η αγορά πελλέτας γνωρίζει μεγάλη άνθηση (pellet boom). Στις ευρωπαικές χώρες τα pellets χρησιμοποιούνται ευρέως εδώ και 2 δεκαετίες αντικαθιστώντας το πετρέλαιο θέρμανσης και το φυσικό αέριο, με σοβαρά θετικά αποτελέσματα για την οικονομία τους και το περιβάλλον.

Η πρώτη ύλη

Η πρώτη ύλη των πελλετών είναι βιομάζα που μπορεί να προέρχεται από διάφορες πηγές υπολειμμάτων. Ενδεικτικά αναφέρονται τα παρακάτω: υπολείμματα βιομηχανίας κατεργασίας ξύλου (πχ πριονίδια), υπολείμματα των καλλιεργειών (άχυρα, στελέχη βαμβακιού, κλαδέματα), δασική βιομάζα (διαχείριση δασών), αυτοφυής βιομάζα (πχ καλάμια).

Επίσης η βιομάζα μπορεί να είναι καλλιεργούμενη, κάτι που βοηθά στον προγραμματισμό και τη συνεχή παροχή πρώτης ύλης στη βιομηχανία πελλέτας. Ενδεικτικά αναφέρονται ως τέτοιες καλλιέργειες (ενεργειακές) οι εξής:

Ινώδες σόργο, Αγριαγκινάρα, Μίσχανθος, Κενάφ, Καλάμι, Switchgrass (είδος κεχριού). Επίσης μπορούν να καλλιεργηθούν και δασικά είδη όπως Ευκάλυπτος, Ψευδακακία, Ιτιά, Λεύκα, Ήμερη κάνναβη κ.α

Η διαδικασία παραγωγής πελλέτας

Η παραγωγή των πελλετών (pellets) γίνεται σε αντίστοιχες μονάδες επεξεργασίας. Οι πελλέτες (pellets) είναι μικρά κυλινδρικά τεμάχια συμπιεσμένης βιομάζας (από διάφορες καλλιέργειες, δασική βιομάζα, υπολείμματα βιομηχανίας ξύλου πχ πριονίδια κτλ) διαφόρων μεγεθών (π.χ. διαμέτρου 6 mm και μήκους 30 mm). Οι πελλέτες έχουν υγρασία 8-10 % (ειδικό βάρος περί τα 650 κιλά ανά κυβικό μέτρο) και θερμική αξία περί τα 17-21 MJ/kg (ανάλογα με το είδος της βιομάζας), δηλαδή 2 κιλά πελλέτας ισοδυναμούν λίγο λιγότερο από 1 λίτρο πετρελαίου.

Πλήρες διάγραμμα των pellets

Η συμπιεσμένη βιομάζα σε μορφή πελλέτας επιτρέπει διανομή και αποθήκευση των στερεών καυσίμων παρόμοια με αυτή των υγρών καυσίμων και καθιστά δυνατή τη χρήση για οικιακή θέρμανση ή θέρμανση κτιρίων και άλλων εγκαταστάσεων όπως για παράδειγμα βιομηχανικών μονάδων.

Μονάδες παραγωγής πελλέτας (βιομηχανίες)

Στο παρακάτω σχήμα δίνεται η γραμμή παραγωγής μιας βιομηχανίας pellets:

Διαδικασία παραγωγής pellets (γραμμή παραγωγής)

Ενδεικτικές περιπτώσεις χρήσης pellets ως καύσιμο

Στη συνέχεια παρουσιάζονται ορισμένες περιπτώσεις χρήσης pellets ως καύσιμο.

Σημειώνεται ότι υπάρχουν έτοιμες λύσεις για τους μεγάλους καταναλωτές (βιομηχανίες, ξενοδοχεία κτλ) όπου έτοιμα κοντέινερ (όπως φαίνεται και στις φωτογραφίες) με πλήρες εξοπλισμό (καυστήρες, αποθήκη-σιλό κτλ) ενσωματώνονται στο υπάρχον δίκτυο θέρμανσης (με απλό by pass). Οι καυστήρες πετρελαίου ή αερίου παραμένουν ως εφεδρικοί. Η εξέλιξη στο εξωτερικό είναι τέτοια, που η προμήθεια καυσίμου πελλέτας (ανεφοδιασμός) στους μεγάλους καταναλωτές γίνεται πλέον αυτόματα: ένας αισθητήρας υπάρχει στη δεξαμενή αποθήκευσης, και λίγο πριν αδειάσει η αποθήκη ειδοποιείται αυτόματα ο προμηθευτής πελλέτας με sms.

Εκτός από την απλή θέρμανση κτιρίων και κατοικιών υπάρχουν και άλλες χρήσης των pellets. Για παράδειγμα, κεντρικές εγκαταστάσεις συμπαραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας και θέρμανσης ή μόνο θέρμανσης με δίκτυα τηλεθέρμανσης οικισμών, είναι εφαρμογές που σύντομα θα δούμε και στην Ελλάδα.

Τηλεθέρμανση με pellets στη Σουηδία

Τα οφέλη για τον καταναλωτή

Λόγω της ραγδαίας αύξησης της αγοράς πελλέτας για θέρμανση στην Κεντρική και Βόρεια Ευρώπη, η βιομηχανία παραγωγής καυστήρων πελλέτας έχει κάνει μεγάλα τεχνολογικά άλματα με αποτέλεσμα οι καυστήρες πελλέτας που κυκλοφορούν στο εμπόριο σήμερα να έχουν πολύ μεγάλη απόδοση, παρόμοια πλέον (ή και μεγαλύτερη) με την απόδοση των καυστήρων πετρελαίου (80-85%). Επίσης η τροφοδοσία του καυσίμου (pellets) στον καυστήρα από το χώρο αποθήκευσης είναι αυτόματη, με μηχανικό ή πνευματικό σύστημα.

Οικιακές θερμάστρες και ενεργειακά τζάκια με καύσιμο πελλέτα

Η λιανική τιμή της πελλέτας στη χώρα μας, στην παρούσα φάση, είναι περί τα 180-200 ευρώ/τόνο. Όπως προαναφέρθηκε, 2 κιλά πελλέτας ισοδυναμούν περίπου με 1 λίτρο πετρελαίου. Βάσει των παραπάνω, είναι ξεκάθαρο ότι ο καταναλωτής που θα επιλέξει τη θέρμανση με πελλέτα, θα έχει κόστος θέρμανσης περί τα 0,4 ευρώ (40 λεπτά) ανά λίτρο ισοδύναμου πετρελαίου. Δεδομένου του γεγονότος ότι πλέον το πετρέλαιο θέρμανσης κυμαίνεται στα 0,7 ευρώ (70 λεπτά) το λίτρο, προκύπτει ότι η θέρμανση με στερεό καύσιμο παρέχει μείωση του κόστους θέρμανσης περίπου κατά 40% σε σχέση με το πετρέλαιο θέρμανσης.

Καυστήρες κεντρικής θέρμανσης pellets και αποθήκευση καυσίμου

Το οικονομικό όφελος από τη μείωση του κόστους θέρμανσης, γίνεται πολλαπλάσιο στην περίπτωση των μεγάλων κτιρίων (σχολεία, νοσοκομεία, ξενοδοχεία κτλ) ή των βιομηχανικών & θερμοκηπιακών μονάδων, ενώ μεγάλες είναι και οι προοπτικές για τη χρήση της πελλέτας στην τηλεθέρμανση οικισμών.

Για τους μεγάλους καταναλωτές οι τιμές συνήθως διαμορφώνονται στα 130-150 ευρώ/τόνο (δηλ. τιμή ισοδύναμου πετρελαίου 26-30 λεπτά/λίτρο), οπότε στην περίπτωση αυτή ο καταναλωτής πελλέτας εξοικονομεί πάνω από το 50% των συνολικών εξόδων για θέρμανση (σε σχέση με το πετρέλαιο).

Βεβαίως τα παραπάνω νούμερα είναι ενδεικτικά για τον καταναλωτή και το όφελος μπορεί να είναι μικρότερο λόγω αύξησης τιμών στην αγορά πελλέτας (κερδοσκοπία), ως συνέπεια της αύξησης του πετρελαίου. Εδώ πρέπει να ξεκαθαριστεί ότι το κόστος παραγωγής πελλέτας (σε αντίθεση με άλλα καύσιμα) μειώνεται συνεχώς λόγω της τεχνολογικής εξέλιξης και της βελτιστοποίησης όλων των κρίκων της παραγωγικής αλυσίδας.

Η Ευρωπαϊκή πραγματικότητα

Στη συνέχεια δίνεται ως παράδειγμα η Αυστρία, μία χώρα περίπου με τα μεγέθη της Ελλάδας, η οποία την τελευταία δεκαετία έχει κάνει θαύματα με την πελλέτα ως καύσιμο.

Εξέλιξη της παραγωγής πελλέτας στην Αυστρία

Στο παρακάτω σχήμα φαίνεται η εξέλιξη του κόστους θέρμανσης με πετρέλαιο και πελλέτα (τελικό κόστος θέρμανσης και όχι τιμές πώλησης των καυσίμων).

Κόστος θέρμανσης με χρήση πελλέτας και πετρελαίου (Αυστρία-Γερμανία)

Όπως φαίνεται από το διάγραμμα που αφορά στην Αυστρία, από τις αρχές του 2004, το κόστος θέρμανσης με πελλέτα έφτασε να είναι σχεδόν το μισό, ενώ σήμερα με τις υπάρχουσες τιμές του πετρελαίου, η ψαλίδα έχει ανοίξει ακόμη περισσότερο. Η ίδια εικόνα και για την Γερμανία μετά το 2006. Επίσης είναι χαρακτηριστική η μείωση του κόστους των pellets στην Αυστρία, κυρίως λόγω συμπίεσης του κόστους παραγωγής και διακίνησης, με τη συνεχή βελτίωση της τεχνογνωσίας.

Σήμερα πλέον στην Αυστρία πωλούνται περισσότεροι καυστήρες pellets από καυστήρες πετρελαίου.

Μάλιστα η αυστριακή κυβέρνηση δίνει οικονομικά κίνητρα για χρήση πελλέτας (επιδότηση αγοράς καυστήρων, χαμηλότερη φορολόγηση από τα ορυκτά καύσιμα κτλ).

Σχετικά με τις τιμές πώλησης πελλέτας στα διάφορα ευρωπαϊκά κράτη, στο παρακάτω σχήμα δίνεται η κατάσταση της αγοράς σε 17 ευρωπαϊκές χώρες, για το διάστημα Ιούλιος 2007-Απρίλιος 2008.

Επίσης παρουσιάζεται και η τάση των τιμών πελλέτας ορισμένων χωρών την τελευταία τριετία.

Κλείνοντας, δίνεται και η εικόνα της ευρωπαϊκής βιομηχανίας πελλέτας.

Η ραγδαία εξέλιξη της ευρωπαϊκής βιομηχανίας πελλέτας

Στους χάρτες φαίνονται τα εργοστάσια παραγωγής πελλέτας της Ευρώπης. Τα εργοστάσια διπλασιάστηκαν από 115 (2003) σε 236 (2005) σε μία διετία, ενώ το 2007 αυξήθηκαν σε περισσότερα από 400. Χαρακτηριστική η εικόνα στη γειτονική Ιταλία, καθώς και η ορφάνια της Ελλάδας.

Οι βιομηχανίες παραγωγής πελλέτας στην Ευρώπη

Στην Ελλάδα, πρόσφατα ξεκίνησαν να παράγουν pellets τρεις μονάδες μικρής δυναμικότητας, στη Θεσσαλία.

Ολοκληρωμένα σχήματα παραγωγής ενέργειας από βιομάζα

Τα μοντέλα αξιοποίησης της βιομάζας είναι πολυάριθμα. Ενδεικτικά παρουσιάζεται το παρακάτω σχήμα για να γίνει κατανοητό ότι τα περιθώρια αξιοποίησης της βιομάζας είναι τεράστια (όπως τεράστιες είναι και οι ποσότητες ανανεώσιμης βιομάζας στη χώρα μας που μένουν αναξιοποίητες).

Το σχήμα στοχεύει στην βελτιστοποίηση της παραγωγής ενέργειας από βιομάζα και την μεγιστοποίηση του αποτελέσματος (οικονομικού, ενεργειακού κτλ).

Δίνεται απλή μακέτα για την κατανόηση του συστήματος παραγωγής. Τέτοιες βιομηχανικές μονάδες λειτουργούν με μεγάλη επιτυχία σε χώρες της Ευρώπης και αναρωτιέμαι γιατί όχι και στην Ελλάδα.

Σχήμα ολοκληρωμένης παραγωγής

(Hλεκτροπαραγωγή-Τηλεθέρμανση-Παραγωγή pellets με μοναδική πρώτη ύλη τη βιομάζα)

Το σχήμα αποτελείται από μονάδα ηλεκτροπαραγωγής (συμπαραγωγής ηλεκτρισμού-θερμότητας), μονάδα τηλεθέρμανσης οικισμού και μονάδα παραγωγής pellets. Όπως φαίνεται και πάνω δεξιά στο σχήμα, δίνεται και ένας ενδεικτικός προγραμματισμός πρώτης ύλης για την Ελλάδα,ο οποίος βασίζεται σε καλλιέργειες (στο κενό διάστημα του προγράμματος χρήση πριονιδιών, κλαδεμάτων κτλ).

Στο παραπάνω μοντέλο, με την καύση της βιομάζας παράγεται ηλεκτρισμός (ατμός-τουρμπίνες).

Μετά την ηλεκτροπαραγωγή, μία ποσότητα του ατμού χρησιμοποιείται στην τηλεθέρμανση, όπου με εναλλάκτες θερμότητας ζεσταίνεται το νερό του δικτύου τηλεθέρμανσης και οδηγείται για τη θέρμανση των κτιρίων.

Μια άλλη ποσότητα ατμού χρησιμοποιείται στη μονάδα παραγωγής pellets, όπου επίσης μοναδική πρώτη ύλη είναι η βιομάζα. Σημειώνεται ότι γενικά στις μονάδες παραγωγής πελλέτας, η ενέργεια για την ξήρανση της βιομάζας είναι μεγάλο κομμάτι του κόστους παραγωγής και αποτελεί και το σύνολο σχεδόν της κατανάλωσης ενέργειας.

Έτσι τελικά παράγονται 3 προϊόντα δηλαδή ηλεκτρισμός, pellets και παροχή θέρμανσης.

θέλω να πιστεύω ότι από τα παραπάνω γίνεται κατανοητό ότι τα ορυκτά καύσιμα δεν είναι η μοναδική λύση που υπάρχει. Σήμερα είναι διαθέσιμο ένα μεγάλο φάσμα, φθηνών και φιλικών στο περιβάλλον, ενεργειακών λύσεων. Άντε μπρε και στην Ελλαδίτσα μας!

Δίνεται ενδεικτικά και ένας σύνδεσμος για διασταύρωση τιμών pellets.

Τιμή πελλέτας 150 ευρώ/τόνο συνεπάγεται θέρμανση ανάλογη με τιμές 30 λεπτά/λίτρο πετρέλαιο θέρμανσης.

Δηλαδή πελλέτα 0,15/κιλό και 2 κιλά πελλέτας=1 λίτρο πετρέλαιο.

Ας πάει όπου θέλει η τιμή πετρελαίου διεθνώς.

Και ορισμένα βιντεάκια για το ευγενές αυτό άθλημα:

Pellets Gain Popularity

Making wood pellets

Biotech Biomass Boiler for Home Heating

Wood fuel boiler at RJ Mitchell Primary School

Pasture Care - fun with Willow

Stinger Bale Transporter

Biomass baler

Η αιολική ενέργεια είναι η πιο περιβαλλοντικά φιλική πηγή ενέργειας. Τότε πως γίνεται αυτή η κατ' εξοχή περιβαλλοντική μορφή ενέργειας να βάλλεται για τις αρνητικές επιδράσεις που έχει στο περιβάλλον; Να αντιμετωπίζεται ως επικίνδυνη για το περιβάλλον; Άβυσσος!

Οι πλημμύρες στην Β. Ευρώπη και ξηρασία και πυρκαγιές στην Ν. Ευρώπη δεν είναι τίποτε άλλο από την εξέλιξη των κλιματικών αλλαγών, όπως εγκαίρως είχε περιγράψει η Έκθεση της Διακυβερνητικής Επιτροπής των ΗΕ για τις Κλιματικές Αλλαγές (IPCC).

Οι κλιματικές αλλαγές είναι αποτέλεσμα του φαινομένου του θερμοκηπίου το οποίο προκαλείται από την αύξηση της συγκέντρωσης των αερίων του φαινομένου του θερμοκηπίου (ΑΦΘ) και κυρίως του διοξειδίου του άνθρακα.

Τα ΑΦΘ εκλύονται κατά την καύση των ορυκτών καυσίμων, δηλαδή του πετρελαίου, του άνθρακα και του φυσικού αερίου. Τα καύσιμα αυτά ως γνωστόν χρησιμοποιούνται για την παραγωγή ενέργειας (ηλεκτρισμός) και για την κίνηση (μεταφορές).

Η προφανής αντίδραση μιας συνετής και πολιτισμένης κοινωνίας σε αυτήν την απειλή είναι η στροφή προς πηγές ενέργειας που δεν εκπέμπουν ΑΦΘ και ο περιορισμός της σπάτάλης στην κατανάλωση ενέργειας..

Αυτή η τόσο προφανής στροφή δεν είναι αποδεκτή από κάποιους από αυτούς των οποίων τα οικονομικά συμφέροντα συνδέονται άρρηκτα με τη συνέχιση και αύξηση της κατανάλωσης ορυκτών καυσίμων.

Για να το πετύχουν αυτό έθεσαν δύο στόχους:

1^ον : να δημιουργήσουν αμφιβολίες για τα επιστημονικά ευρήματα που αποδείκνυαν ότι οι κλιματικές αλλαγές ήταν μια πραγματικότητα για την οποία ευθυνόταν ο άνθρωπος. Η επίτευξη αυτού του στόχου θα οδηγούσε σε καθυστέρηση στη λήψη μέτρων αντιμετώπισης των κλιματικών αλλαγών και άρα συνέχιση της κατανάλωσης ορυκτών καυσίμων. Με βάση τα σημερινά δεδομένα, πρέπει να θεωρήσουμε ότι αυτός ο στόχος επετεύχθη, αφού τα μέτρα που έχουν παρθεί για την αντιμετώπιση των κλιματικών αλλαγών είναι «πολύ λίγα - πολύ αργά». Κάτι που θα φαίνεται όλο και περισσότερο κάθε χρόνο καθώς τα ακραία καιρικά φαινόμενα θα γίνουν καθημερινότητα μας.

2^ον : να απαξιώσουν τις εναλλακτικές ενεργειακές λύσεις, για τους ίδιους ως ανωτέρω στόχους, αφού η έλλειψη εναλλακτικής λύσης στα ορυκτά καύσιμα θα οδηγούσε σε καθυστέρηση στην αντικατάσταση τους και άρα συνέχιση της κατανάλωσης ορυκτών καυσίμων. Υπήρχε και ένας επιπλέον στόχος που ήταν η προβολή της πυρηνικής ενέργειας ως λύση στο πρόβλημα. Και αυτός ο στόχος επετεύχθη απόλυτα, αφού η αιολική ενέργεια εξακολουθεί να αμφισβητείται. Προσωπικά πιστεύω ότι πρόκειται για την πιο πετυχημένη δυσφημιστική εκστρατεία που έγινε ποτέ, αφού κατάφερε μια εξ ορισμού φιλική προς το περιβάλλον πηγή ενέργειας, όπως είναι η αιολική ενέργεια, να αντιμετωπίζεται σαν η απόλυτη καταστροφή του περιβάλλοντος.

Αυτό λοιπόν, είναι το σκηνικό, η ενεργειακή σκακιέρα, πάνω στην οποία παίζονται δυστυχώς τα ενεργειακά παιχνίδια. Που αφορούν τη ζωή μας και το μέλλον των παιδιών μας, όπως αυτό το θυμωμένο παιδί στην ταινία της Greenpeace.

Τα περισσότερα επιχειρήματα δεν αντέχουν στην βάσανο της εξέτασης μια και στόχο έχουν να δημιουργήσουν αρνητικές εντυπώσεις και φόβο σε αυτούς που δεν έχουν ενημερωθεί, ενώ στερούνται τεκμηρίωσης.

Έτσι κατά καιρούς έχει ακουστεί ότι διώχνουν τα σύννεφα και τη βροχή, ότι εκπέμπουν ραδιενέργεια, ότι προκαλούν καρκίνο, ότι προκαλούν αποβολές σε εγκύους, ότι προκαλούν ερήμωση του τοπίου, μέχρι ότι προκαλούν αλλαγή των σεξουαλικών προτιμήσεων των αιγοπροβάτων!!!!

Όσο και αστεία αν ακούγονται αυτά, είναι ικανά, χρησιμοποιημένα από επιτήδειους λασπολόγους να δημιουργήσουν φόβο, επιφύλαξη και αμφιβολία στον μη ενημερωμένο πολίτη. Και εκεί ακριβώς στοχεύουν.

Το πιο εντυπωσιακό στοιχείο είναι ότι η αιολική ενέργεια πλήττεται εκεί που θα έπρεπε να είναι το αναμφισβήτητα δυνατό της σημείο: στην περιβαλλοντική της διάσταση.

Τα αυταπόδεικτα ανυπόστατα επιχειρήματα-λασπολογίες που αναφέρθηκαν πιο πάνω δεν είναι δυνατόν να ληφθούν σοβαρά υπόψη.

Υπάρχουν όμως και προφανείς απορίες που δημιουργούνται στους πολίτες και σε αυτές οφείλουμε να απαντήσουμε, ακριβώς για να αποτρέψουμε την καλλιέργεια συκοφαντιών.

Γιατί εκεί που απουσιάζει η γνώση και η ενημέρωση βασιλεύει η παραπληροφόρηση.

ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΙΟΛΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΣΤΗΝ ΙΣΤΟΣΕΛΙΔΑ ΤΗΣ

ΕΛΛΗΝΙΚΗΣ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΗΣ ΕΝΩΣΗΣ ΑΙΟΛΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

Η κατανάλωση ενέργειας θα αυξηθεί δραματικά κατά τις επόμενες δεκαετίες σε ολόκληρο τον πλανήτη. Μία ανανεώσιμη πηγή ενέργειας, η οποία μέχρι σήμερα ελάχιστα έχει αξιοποιηθεί, είναι η ενέργεια της θάλασσας. Οι θαλάσσιες μάζες καλύπτουν το 75% της επιφάνειας του πλανήτη και μπορούν να θεωρηθούν ένα κολοσσιαίο, «παγκόσμιο» ενεργειακό ρεζερβουάρ.

Η ιδέα για την εκμετάλλευση του θαλάσσιου κυματισμού δεν είναι νέα. Η πρώτη ευρεσιτεχνία χρονολογείται στα 1799, ενώ πλήθος άλλων τεχνολογιών επινοήθηκε και λειτούργησε σε μικρή κλίμακα μέχρι τα μέσα του περασμένου αιώνα. Η συντονισμένη όμως έρευνα στον τομέα αυτό ξεκίνησε στη δεκαετία του 1970, μετά τη μεγάλη πετρελαϊκή κρίση. Σήμερα πλέον οι προσπάθειες των προηγούμενων δεκαετιών έχουν αρχίσει να αποδίδουν καρπούς.

Κοινή ιδιότητα των μορφών θαλάσσιας ενέργειας είναι η υψηλή ενεργειακή πυκνότητα, η οποία είναι η υψηλότερη μεταξύ των ανανεώσιμων.

Σήμερα, διάφορες τεχνολογίες κυματικής και παλιρροιακής ενέργειας έχουν φτάσει σε τέτοιο τεχνικό στάδιο, ώστε η μαζική αξιοποίηση της θάλασσας για παραγωγή «καθαρής» και «φτηνής» ενέργειας να θεωρείται πλέον εφικτή.

Η παραγωγή ενέργειας από τη θάλασσα ενδιαφέρει άμεσα την Ελλάδα, με τον μεγάλο αριθμό νησιών, αλλά και την τεράστια ακτογραμμή της (13.700 km), η οποία είναι η μακρύτερη στην Ε.Ε. Το Αιγαίο Πέλαγος διαθέτει αξιοποιήσιμο θαλάσσιο ενεργειακό δυναμικό, το υψηλότερο της Μεσογείου, με την εκμετάλλευση του οποίου θα μπορούσε να καλυφθεί σημαντικό ποσοστό των ενεργειακών αναγκών μας.

Η κυματική ενέργεια

Η ενέργεια του θαλάσσιου κυματισμού είναι, όπως όλες οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, ανεξάντλητη. Υπολογίζεται ότι η αξιοποίηση του 1% του κυματικού δυναμικού του πλανήτη μας θα κάλυπτε στο τετραπλάσιο την παγκόσμια ενεργειακή ζήτηση. Παρουσιάζει μεταξύ των ανανεώσιμων την υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα. Για παράδειγμα, σε ημερήσια βάση, η ενέργεια κυματισμού ύψους 1 μέτρου μπορεί -σε μέτωπο πλάτους μόλις ενός μέτρου- να ξεπεράσει τις 300 kWh. Από την ενέργεια αυτή θα μπορούσε να μετατραπεί σε ηλεκτρισμό τουλάχιστον το 5-10%, δηλ. περ. 15-30 kWh ημερησίως. Συγκριτικά αναφέρεται ότι μία τετραμελής οικογένεια καταναλώνει κατά μέσον όρο 10 kWh ημερησίως.

Μεταξύ των διάφορων μορφών κυματισμού, τα ανεμογενή κύματα, που δημιουργούνται από την αλληλεπίδραση του ανέμου με τη θαλάσσια επιφάνεια, παρουσιάζουν το μεγαλύτερο ενδιαφέρον για ενεργειακή εκμετάλλευση.

Τα υψηλότερα επίπεδα κυματικής ενέργειας στον Πλανήτη μας εμφανίζονται μεταξύ του 30ου και 60ου παράλληλου και στα δύο ημισφαίρια. Στις δυτικοευρωπαϊκές ακτές επικρατεί ιδιαίτερα ισχυρός κυματισμός με μέση ισχύ της τάξης των 40-70 kW ανά μέτρο μετώπου κύματος. Το κυματικό δυναμικό της χώρας μας είναι το υψηλότερο της Μεσογείου, με μέση ισχύ η οποία σε ορισμένες περιοχές του Αιγαίου ξεπερνάει τα 15 kW/m.

Χάρτης: Παγκόσμιο κυματικό δυναμικό σε kW/m

Η τεχνικά εκμεταλλεύσιμη ενέργεια από τα κύματα για τα κράτη της Ε.Ε. υπολογίζεται συνολικά σε 150-230 TWh/έτος, από τα οποία περίπου 5 TWh/έτος αντιστοιχούν στις ελληνικές θάλασσες. Το ποσό αυτό αντιστοιχεί περίπου στο 10% της κατανάλωσης ηλεκτρισμού στη χώρα μας.

Η παραγωγή ενέργειας από τα κύματα συγκεντρώνει τα πλεονεκτήματα των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και επιπλέον σε αντίθεση με άλλες ανανεώσιμες, οι εγκαταστάσεις κυματικής ενέργειας δεν δεσμεύουν γη, ενώ η οπτική και ακουστική όχληση είναι μηδαμινή.

Οι τεχνολογίες που αναφέρονται πιο κάτω μπορούν να χρησιμοποιηθούν για ηλεκτροδότηση παράκτιων περιοχών, νησιών, κ.λπ.

Παλλόμενη στήλη ύδατος: πρόκειται για έναν θάλαμο αέρα, βυθισμένο κατακόρυφα στο μισό μήκος του περίπου, ανοικτό προς την πλευρά του πυθμένα. Η παλινδρομική κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας προκαλεί ρυθμική συμπίεση-αποσυμπίεση της αέριας μάζας μέσα στον θάλαμο, η οποία χρησιμοποιείται για την κίνηση αεροστρόβιλου. Σταθμοί της κατηγορίας αυτής έχουν εγκατασταθεί στις Πορτογαλικές Αζόρες και στη νήσο Islay στη βόρεια Σκοτία.

Πλωτήρες: αγκυρωμένοι στον θαλάσσιο πυθμένα, οι οποίοι ακολουθούν την κατακόρυφη κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας. Η παλινδρομική κίνηση του πλωτήρα μετατρέπεται μέσω μηχανικών ή υδραυλικών συστημάτων σε περιστροφική για την κίνηση ηλεκτρογεννήτριας. Ένα σύστημα αυτής της κατηγορίας, με πλωτήρες διαμέτρου 2 μ., το οποίο εναλλακτικά μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για αφαλάτωση νερού, έχει κατασκευασθεί και δοκιμασθεί με επιτυχία από την ελληνική εταιρεία Κυματική Ενέργεια Α.Ε.

Πλωτές δεξαμενές: οι οποίες περισυλλέγουν το νερό των κυμάτων σε στάθμη υψηλότερη από τη μέση στάθμη της θαλάσσιας επιφάνειας. Η διαφορά στάθμης χρησιμοποιείται για την κίνηση ενός ή περισσότερων υδροστροβίλων. Ο γνωστότερος εκπρόσωπος της κατηγορίας αυτής είναι ο πλωτός σταθμός Wave Dragon, ο οποίος δοκιμάζεται στις ακτές της Δανίας.

Πλωτά αρθρωτά συστήματα: τα οποία στις αρθρώσεις φέρουν αντλίες. Με τις κινήσεις του κυματισμού οι αντλίες συμπιέζουν υδραυλικό υγρό και δίνουν κίνηση σε υδραυλικούς κινητήρες. Το σύστημα Pelamis, της βρετανικής εταιρείας Pelamis Wave Power, ονομαστικής ισχύος 750 kW, έχει ήδη δοκιμασθεί με επιτυχία σε διασυνδεδεμένη λειτουργία, και ετοιμάζεται η εγκατάσταση κυματικών πάρκων με πολλές μηχανές Pelamis στις πορτογαλικές, σκοτσέζικες και βρετανικές ακτές.

Οι παραπάνω τεχνολογίες έχουν ήδη αποδείξει την αξιοπιστία τους στην ανοικτή θάλασσα. Το ηλεκτροπαραγωγικό κόστος παραμένει συγκριτικά υψηλό (0,08-0,10 Euro/kWh), διπλάσιο από τη μέση τιμή του ηλεκτρισμού σήμερα στην ΕΕ, ωστόσο η περαιτέρω τεχνολογική εξέλιξη αναμένεται να οδηγήσει στη μείωσή του.

Η παλιρροιακή ενέργεια

Οι τεχνολογίες παλιρροιακής ενέργειας αξιοποιούν την αυξομείωση της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια. Οι παλίρροιες έχουν σταθερές περιόδους περίπου 12,5 και 24 ωρών, και για το λόγο αυτό είναι προβλέψιμες.

Οι αυξομειώσεις της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια είναι συνυφασμένες με «παλιρροιακά ρεύματα», οριζόντιες μετατοπίσεις θαλάσσιας μάζας, οι οποίες έχουν περίπου την ίδια περιοδικότητα. Τα ρεύματα είναι ισχυρά, και θεωρούνται ιδιαίτερα κατάλληλα για ενεργειακή αξιοποίηση, επειδή εμφανίζονται σε σχετικά μικρά βάθη.

Η εκμετάλλευση της δυναμικής ενέργειας της παλίρροιας γίνεται με την κατασκευή ενός φράγματος στην είσοδο ενός κόλπου ή θαλάσσιου διαύλου, δημιουργώντας έτσι μία φυσική δεξαμενή. Κατά την άνοδο της παλίρροιας το νερό εισέρχεται στη φυσική αυτή δεξαμενή μέσα από υδατοφράκτες, οι οποίοι κλείνουν όταν η παλίρροια φτάσει στο ζενίθ. Οι υδατοφράκτες ανοίγουν πάλι στο ναδίρ της παλίρροιας, επιτρέποντας την έξοδο του νερού διά μέσου υδροστροβίλων. Η τεχνολογία αυτή μπορεί να θεωρηθεί «ώριμη». Ωστόσο, λίγοι σταθμοί αυτού του τύπου έχουν κατασκευασθεί ανά τον κόσμο - ο μεγαλύτερος, συνολικής ισχύος 240 MW, κατασκευάστηκε τη δεκαετία του 1960 στη γαλλική πόλη La Rance, και λειτουργεί από τότε με επιτυχία.

Ο σταθμός στη La Rance

Τα παλιρροιακά ρεύματα θεωρούνται ιδιαίτερα αποδοτική πηγή ενέργειας. Την τελευταία δεκαετία πολλοί ευρωπαϊκοί οργανισμοί και τεχνικές εταιρείες έχουν εστιάσει τις δραστηριότητές τους σε αυτόν τον τομέα. Οι τεχνολογίες είναι παρόμοιες προς αυτές της αιολικής ενέργειας, χρησιμοποιούν δηλαδή στροβίλους οριζόντιου ή κατακόρυφου άξονα, πλωτούς ή πακτωμένους στον θαλάσσιο πυθμένα. Λόγω της πολύ μεγαλύτερης πυκνότητας του ύδατος, το μέγεθος ενός στροβίλου παλιρροιακού ρεύματος είναι πολύ μικρότερο, περίπου το 1/4, από αυτό μίας ανεμογεννήτριας της ίδιας ηλεκτρικής ισχύος. Επιπλέον, η οπτική και ακουστική όχληση από στροβίλους παλιρροιακών ρευμάτων είναι μηδαμινή.

Στην Ευρώπη, αξιοποιήσιμα παλιρροιακά ρεύματα εντοπίζονται στα στενά της Μάγχης και στη νότια Ιρλανδία. Επίσης σημαντικά ρεύματα απαντώνται στην περιοχή της Μεσσίνας στην Ιταλία, καθώς και στο Αιγαίο Πέλαγος, με γνωστότερο το ρεύμα του Ευρίπου.

Αν και η συστηματική έρευνα στον τομέα αυτό ξεκίνησε την τελευταία δεκαετία, ήδη στην Ευρώπη έχουν εγκατασταθεί και λειτουργούν με επιτυχία αρκετοί πιλοτικοί σταθμοί. Για το κοντινό μέλλον προγραμματίζονται μεγάλες εγκαταστάσεις ισχύος αρκετών MW.

Ο πιο πρόσφατος εγκατεστημένος σταθμός είναι το SeaGen Tidal System στο Strangford Lough της Β. Ιρλανδίας, 400 μέτρα από την ακτή. Είναι το μεγαλύτερο στον κόσμο σύστημα παραγωγής ενέργειας από παλιρροιακά ρεύματα (στο είδος του), με δυναμικότητα 1.2 MW.

Η μονάδα ζυγίζει 1.000 τόνους και τοποθετήθηκε στον πυθμένα πριν από λίγες ημέρες (2 Απριλίου 2008). Έχει 4 γεννήτριες που θα λειτουργούν 18-20 ώρες την ημέρα και θα παράγουν ενέργεια για 1000 νοικοκυριά. Στην παραπάνω φωτογραφία φαίνεται ο σταθμός πριν τη βύθιση στο νερό.

Πηγές: ΚΑΠΕ (Γ. Λεμονής), European Ocean Energy Association, European Renewable Energy Council, European Thematic Network on Wave Energy

(Keywords: wave energy, tidal energy, marine energy, ocean thermal energy, salinity power)