Ποιες Είναι οι Νέες Εξελίξεις στον Τομέα της Ενέργειας;

ΑΝΕΜΟΣ:

◼ Η ανθρωπότητα εδώ και καιρό έχει τιθασεύσει την ενέργεια του ανέμου για να κινήσει ιστιοφόρα, να θέσει σε λειτουργία μύλους άλεσης και να αντλήσει νερό. Τα πρόσφατα χρόνια, όμως, ο ενθουσιασμός για την αιολική ενέργεια έχει κατακλύσει τον κόσμο. Ανεμόμυλοι υψηλής τεχνολογίας παράγουν τώρα αρκετή μη ρυπαντική, ανανεώσιμη ενέργεια παγκοσμίως για να έχουν ηλεκτρισμό 35 εκατομμύρια άνθρωποι. Η Δανία ήδη παράγει το 20 τοις εκατό του ηλεκτρισμού της αποκλειστικά από την αιολική ενέργεια. Η Γερμανία, η Ισπανία και η Ινδία υιοθετούν με γοργό ρυθμό τη χρήση αιολικής ενέργειας, με την Ινδία να διεκδικεί την πέμπτη θέση στον κόσμο σε δυνατότητα παραγωγής αιολικής ενέργειας. Προς το παρόν, οι ΗΠΑ έχουν 13.000 ανεμογεννήτριες. Μερικοί αναλυτές διατείνονται δε ότι, αν αναπτύσσονταν όλες οι κατάλληλες περιοχές στις ΗΠΑ, η χώρα θα μπορούσε να καλύπτει το 20 και πλέον τοις εκατό των τωρινών αναγκών της με ηλεκτρισμό από τον άνεμο.

ΗΛΙΟΣ:

◼ Τα ανθρωποποίητα φωτοβολταϊκά κύτταρα μετατρέπουν το ηλιακό φως σε ηλεκτρισμό όταν οι ακτίνες του ήλιου διεγείρουν ηλεκτρόνια μέσα σε αυτά. Παγκοσμίως, παράγονται περίπου 500 εκατομμύρια βατ με αυτή τη μέθοδο και η ζήτηση ηλιακών κυττάρων αυξάνεται κατά 30 τοις εκατό κάθε χρόνο. Επί του παρόντος, όμως, τα φωτοβολταϊκά κύτταρα είναι σχετικώς αναποτελεσματικά, και ο ηλεκτρισμός που παράγεται από αυτά είναι ακριβός αν συγκριθεί με εκείνον που παράγεται από ορυκτά καύσιμα. Επιπλέον, στην κατασκευή τους χρησιμοποιούνται τοξικές χημικές ουσίες όπως το θειούχο κάδμιο και το αρσενικούχο γάλλιο. Λόγω του ότι αυτές παραμένουν στο περιβάλλον επί αιώνες, επισημαίνει το περιοδικό Βιοεπιστήμη (Bioscience), «η απομάκρυνση και ανακύκλωση υλικών από κύτταρα που δεν χρησιμοποιούνται θα μπορούσε να αποτελέσει μεγάλο πρόβλημα».

ΓΕΩΘΕΡΜΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ:

◼ Αν κάποιος έσκαβε μια τρύπα στο φλοιό της γης προς τον καυτό πυρήνα της, που υπολογίζεται ότι έχει θερμοκρασία 4.000°C, για κάθε χιλιόμετρο που θα έσκαβε η θερμοκρασία θα αυξανόταν κατά περίπου 30°C. Ωστόσο, σε όσους ζουν κοντά σε θερμές πηγές ή ηφαιστειακά ρήγματα, η θερμότητα της γης είναι πιο άμεσα διαθέσιμη. Το ζεστό νερό ή ο ατμός που παράγεται από θερμά σημεία στο φλοιό της γης χρησιμοποιείται σε 58 χώρες για οικιακή θέρμανση ή για την παραγωγή ηλεκτρισμού. Η Ισλανδία καλύπτει σχεδόν τις μισές ενεργειακές ανάγκες της τιθασεύοντας τη γεωθερμική ενέργεια. Άλλες χώρες, όπως η Αυστραλία, επιζητούν τρόπους αξιοποίησης της ενέργειας που είναι παγιδευμένη σε μεγάλες περιοχές θερμών-ξηρών πετρωμάτων τα οποία είναι θαμμένα μόλις λίγα χιλιόμετρα κάτω από την επιφάνεια της γης. Το περιοδικό Οστρέλιαν Τζεογκράφικ (Australian Geographic) αναφέρει: «Μερικοί ερευνητές πιστεύουν ότι, αν διοχετεύσουμε νερό σε αυτά τα θερμά σημεία και χρησιμοποιήσουμε έπειτα το ζεστό νερό για να κινήσουμε στροβίλους καθώς αυτό θα επιστρέφει στην επιφάνεια με πολύ μεγάλη πίεση, θα μπορούσαμε να παράγουμε ενέργεια επί δεκαετίες—ακόμη και αιώνες».

ΝΕΡΟ:

◼ Οι υδροηλεκτρικοί σταθμοί παραγωγής ενέργειας καλύπτουν ήδη το 6 και πλέον τοις εκατό των παγκόσμιων ενεργειακών αναγκών. Σύμφωνα με την έκθεση Διεθνείς Προοπτικές για την Ενέργεια​—2003 (International Energy Outlook 2003), τις επόμενες δύο δεκαετίες, «σημαντικό μέρος της αύξησης των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας θα προκύψει από τα μεγάλης κλίμακας προγράμματα υδροηλεκτρικής ενέργειας στον αναπτυσσόμενο κόσμο, ιδιαίτερα στα έθνη της αναπτυσσόμενης Ασίας». Ωστόσο, το περιοδικό Βιοεπιστήμη προειδοποιεί: «Το παγιδευμένο νερό συχνά καλύπτει πολύτιμη, εύφορη, αλλουβιακή γη. Επιπλέον, τα φράγματα προξενούν αλλαγές στα υπάρχοντα φυτά, ζώα και μικρόβια του οικοσυστήματος».

ΥΔΡΟΓΟΝΟ:

◼ Το υδρογόνο είναι άχρωμο, άοσμο, εύφλεκτο αέριο και το πλέον άφθονο στοιχείο στο σύμπαν. Στη γη, αποτελεί βασικό μέρος του φυτικού και του ζωικού ιστού, αναπόσπαστο στοιχείο των ορυκτών καυσίμων και ένα από τα δύο συστατικά που σχηματίζουν το νερό. Επιπλέον, το υδρογόνο έχει πιο καθαρή και πιο αποτελεσματική καύση από τα ορυκτά καύσιμα.

Η ηλεκτρονική σελίδα του περιοδικού Επιστημονικά Νέα (Science News Online) λέει ότι το νερό «μπορεί να διασπαστεί σε υδρογόνο και οξυγόνο με τη διέλευση ηλεκτρικού ρεύματος». Ενώ η συγκεκριμένη μέθοδος θα μπορούσε να παράγει άφθονες ποσότητες υδρογόνου, το περιοδικό τονίζει ότι «αυτή η φαινομενικά απλή διαδικασία δεν είναι ακόμη οικονομικά συμφέρουσα». Εργοστάσια παράγουν ήδη περίπου 45 εκατομμύρια τόνους υδρογόνου παγκοσμίως, κυρίως για χρήση σε λιπάσματα και σε προϊόντα καθαρισμού. Αλλά αυτό το υδρογόνο αποσπάται με διαδικασία που περιλαμβάνει ορυκτά καύσιμα και η οποία απελευθερώνει επίσης μονοξείδιο του άνθρακα, ένα δηλητηριώδες αέριο, και διοξείδιο του άνθρακα, ένα από τα αέρια του θερμοκηπίου.

Ωστόσο, πολλοί θεωρούν ότι το υδρογόνο είναι το πιο πολλά υποσχόμενο από τα εναλλακτικά καύσιμα και πιστεύουν ότι είναι ικανό να καλύψει τις μελλοντικές ενεργειακές ανάγκες της ανθρωπότητας. Αυτή η αισιοδοξία βασίζεται στις πρόσφατες εντυπωσιακές βελτιώσεις που έγιναν σε μια συσκευή γνωστή με το όνομα ενεργειακή κυψέλη.

ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΚΥΨΕΛΕΣ:

◼ Η ενεργειακή κυψέλη είναι μια συσκευή που παράγει ηλεκτρισμό από το υδρογόνο​—όχι καίγοντάς το, αλλά αναμειγνύοντάς το με οξυγόνο σε μια ελεγχόμενη χημική αντίδραση. Όταν χρησιμοποιείται καθαρό υδρογόνο αντί για ορυκτό καύσιμο πλούσιο σε υδρογόνο, τα μοναδικά υποπροϊόντα της αντίδρασης είναι θερμότητα και νερό.

Το 1839, ο Σερ Γουίλιαμ Γκρόουβ, Βρετανός δικαστής και φυσικός, επινόησε την πρώτη ενεργειακή κυψέλη. Εντούτοις, η κατασκευή ενεργειακών κυψελών ήταν ακριβή, ενώ το καύσιμο και τα υλικά ήταν δύσκολο να αποκτηθούν. Έτσι λοιπόν, η τεχνολογία παρέμεινε σε αδράνεια μέχρι τα μέσα του 20ού αιώνα, οπότε αναπτύχθηκαν οι ενεργειακές κυψέλες για να παρέχουν ενέργεια στα αμερικανικά διαστημόπλοια. Τα σύγχρονα διαστημικά σκάφη εξακολουθούν να χρησιμοποιούν ενεργειακές κυψέλες για την παροχή ενέργειας μέσα στο σκάφος, αλλά η τεχνολογία τώρα βελτιώνεται ώστε να έχει πιο «επίγειες» εφαρμογές.

Σήμερα δημιουργούνται ενεργειακές κυψέλες για να αντικαταστήσουν τον κινητήρα εσωτερικής καύσης στα οχήματα, να παρέχουν ηλεκτρισμό σε εμπορικά κτίρια και σπίτια, και να τροφοδοτούν μικρές ηλεκτρικές συσκευές όπως κινητά τηλέφωνα και κομπιούτερ. Ωστόσο, τη στιγμή που γράφεται αυτό το άρθρο, η ενέργεια που παράγεται από τους υπάρχοντες σταθερούς σταθμούς ενεργειακών κυψελών έχει τετραπλάσιο και πλέον κόστος από αυτήν η οποία παράγεται από ορυκτά καύσιμα. Εντούτοις, εκατοντάδες εκατομμύρια ευρώ επενδύονται για την εξέλιξη αυτής της νεοεμφανιζόμενης τεχνολογίας.

Τα περιβαλλοντικά οφέλη από την υιοθέτηση καθαρότερων πηγών ενέργειας είναι φανερά. Ωστόσο, το κόστος εφαρμογής τους σε μεγάλη κλίμακα πιθανότατα θα παραμείνει απαγορευτικό. Η έκθεση IEO2003 αναφέρει: «Μεγάλο μέρος της αύξησης στη μελλοντική ζήτηση ενέργειας . . . προβλέπεται ότι θα αφορά τα ορυκτά καύσιμα (πετρέλαιο, φυσικό αέριο και γαιάνθρακες), επειδή αναμένεται ότι οι τιμές των ορυκτών καυσίμων θα παραμείνουν σχετικά χαμηλές και ότι το κόστος παραγωγής ενέργειας από άλλες πηγές δεν θα είναι ανταγωνιστικό».

[Εικόνα στη σελίδα 9]

Όχημα με ενεργειακές κυψέλες, 2004

[Ευχαριστίες]

Mercedes-Benz USA

[Ευχαριστίες για την προσφορά της εικόνας στη σελίδα 8]

Φωτογραφία DOE