Ανανεώσιμες και μη πηγές ενέργειας ⚡
Πηγές που αντλούμε και εξαντλούμε
Το μεγαλύτερο μέρος των ενεργειακών μας αναγκών καλύπτεται από τα ορυκτά καύσιμα: το πετρέλαιο, τους ορυκτούς άνθρακες και το φυσικό αέριο. Τα αποθέματα του πετρελαίου και του φυσικού αερίου είναι όμως περιορισμένα, ενώ τα κοιτάσματα των ορυκτών ανθράκων ολοένα και λιγοστεύουν. Ο ρυθμός με τον οποίο τα αντλούμε και τα υποβαθμίζουμε είναι πολύ μεγαλύτερος από τον ρυθμό με τον οποίο η φύση τα δημιουργεί. Για να ξαναδημιουργηθούν χρειάζονται χιλιάδες ή και εκατομμύρια χρόνια, γι' αυτό λέμε ότι πρακτικά είναι μη ανανεώσιμες πηγές ενέργειας.
Υπάρχουν όμως και πηγές ενέργειας που, όσο κι αν τις χρησιμοποιούμε, δεν εξαντλούνται — και για να τις βρούμε δεν χρειάζεται καν να σκάψουμε! Ανανεώνονται από τη φύση με πολύ γρήγορο ρυθμό, γι' αυτό τις ονομάζουμε ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Όσο υπάρχει ο Ήλιος, το νερό της βροχής και ο άνεμος, κι όσο νέα φυτά φυτρώνουν και αναπτύσσονται, θα τις έχουμε στη διάθεσή μας. Το βασικό τους πρόβλημα είναι ότι, σε σύγκριση με τα ορυκτά καύσιμα, η αξιοποίησή τους είναι δύσκολη και ιδιαίτερα δαπανηρή.
Πετρέλαιο, ορυκτοί άνθρακες και φυσικό αέριο δεν εξαφανίζονται από τη μια στιγμή στην άλλη. Ονομάζονται μη ανανεώσιμα επειδή ο ρυθμός που τα καταναλώνουμε είναι ασύγκριτα πιο γρήγορος από τον ρυθμό που η φύση χρειάζεται για να τα ξαναφτιάξει — χιλιάδες έως εκατομμύρια χρόνια. Στην πράξη, λοιπόν, δεν προλαβαίνουν να ανανεωθούν.
Η ρύπανση μέσα από τον μικρόκοσμο
Τα μόρια των χημικών ενώσεων των καυσίμων είναι πλούσια σε χημική ενέργεια, την οποία αποδίδουν όταν καίγονται. Η δημιουργία τέτοιων μορίων με φυσική διαδικασία απαιτεί εκατομμύρια χρόνια — γι' αυτό αυτές οι πηγές θεωρούνται μη ανανεώσιμες. Επιπλέον, είναι και ρυπογόνες: όταν καίγονται, τα μόριά τους διασπώνται και ελευθερώνουν άτομα άνθρακα. Αυτά είτε σχηματίζουν μόρια που παραμένουν στην ατμόσφαιρα ως αιθάλη, είτε ενώνονται με άτομα οξυγόνου δημιουργώντας μόρια βλαβερών αερίων.
Ο δεκάλογος του ιδανικού καυσίμου
Ένα τέλειο καύσιμο θα έπρεπε να πληροί όλες αυτές τις προϋποθέσεις μαζί:
- Υπάρχει σε αφθονία.
- Είναι φθηνό.
- Μεταφέρεται και αποθηκεύεται με ευκολία και ασφάλεια.
- Ανάβει εύκολα.
- Καίγεται με σταθερό ρυθμό.
- Αποδίδει πολλή ενέργεια.
- Είναι αβλαβές.
- Δε ρυπαίνει.
- Δεν αφήνει κατάλοιπα.
- Είναι ανανεώσιμο.
Κανένα από τα καύσιμα που χρησιμοποιούμε σήμερα δεν πληροί όλες αυτές τις προϋποθέσεις ταυτόχρονα — γι' αυτό η επιλογή καυσίμου είναι πάντα ζήτημα συμβιβασμού ανάμεσα σε πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα.
Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας στην Ελλάδα 🇬🇷
Στην Ελλάδα επικρατεί ηλιοφάνεια τις περισσότερες μέρες του χρόνου, ενώ ισχυροί άνεμοι φυσούν κυρίως σε πολλά νησιωτικά μέρη. Η αξιοποίηση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας που προσφέρει απλόχερα η φύση είναι λοιπόν ευκολότερη απ' ό,τι σε άλλα μέρη του κόσμου, και τα τελευταία χρόνια γίνεται συστηματική προσπάθεια να αξιοποιηθούν αποτελεσματικά.
- Οι ηλιακοί θερμοσίφωνες χρησιμοποιούνται σε πολλές κατοικίες και επαγγελματικούς χώρους για τη θέρμανση του νερού.
- Οι φωτοβολταϊκοί μετατροπείς μετατρέπουν την ενέργεια από το φως του Ήλιου σε ηλεκτρική ενέργεια.
- Η βιομάζα δεν είναι ιδιαίτερα διαδεδομένη στη χώρα μας και χρησιμοποιείται κυρίως σε αγροτικές περιοχές για τη θέρμανση κατοικιών.
- Το 25% της ηλεκτρικής ενέργειας στην Ελλάδα προέρχεται από υδροηλεκτρικά εργοστάσια της ΔΕΗ.
- Η ενέργεια του ανέμου αξιοποιείται με τις ανεμογεννήτριες, που μετατρέπουν την αιολική ενέργεια σε ηλεκτρική. Σε αιολικά πάρκα, δεκάδες ανεμογεννήτριες μαζί παράγουν ενέργεια αρκετή για τις ανάγκες ενός μικρού οικισμού.
Φτιάξε έναν ηλιακό φούρνο ☀️
Μπορείς να φτιάξεις έναν οικολογικό ηλιακό φούρνο μόνο με ένα κουτί από πίτσα, ψαλίδι, μαύρο χαρτόνι, αλουμινόχαρτο, διάφανο πλαστικό, κόλλα και ένα κομμάτι σύρμα. Σχεδίασε στο καπάκι ένα τετράγωνο πλαίσιο που να απέχει δύο με τρία εκατοστά από τις άκρες, κόψε την μπροστινή και τις δύο πλαϊνές πλευρές (η πίσω μένει άκοπη) και δίπλωσε ελαφρά το πλαίσιο προς τα πίσω. Κόλλησε αλουμινόχαρτο στο εσωτερικό του πλαισίου με τη γυαλιστερή πλευρά προς τα έξω, στερέωσε διάφανο πλαστικό στο άνοιγμα του κουτιού ώστε να μη μπαίνει αέρας, και κόλλησε μαύρο χαρτί στη βάση του εσωτερικού. Κλείνοντας το καπάκι και ρυθμίζοντας τη γωνία του, το φως του Ήλιου ανακλάται στο αλουμινόχαρτο και κατευθύνεται μέσα στο κουτί — ένα ξύλο ή ένα σύρμα στηρίζει το καπάκι στη σωστή θέση. Ο φούρνος λειτουργεί αποκλειστικά με ενέργεια από το φως του Ήλιου, και ανάλογα με την ηλιοφάνεια η θερμοκρασία στο εσωτερικό του μπορεί να φτάσει τους 70 βαθμούς Κελσίου. Πιο σύνθετοι ηλιακοί φούρνοι φτάνουν σε θερμοκρασίες εκατοντάδων βαθμών Κελσίου.
Η τεχνολογία συναντά τον Ήλιο και το νερό
Για την κίνηση των οχημάτων χρησιμοποιούμε καθημερινά τεράστιες ποσότητες πετρελαίου και βενζίνης, με αποτέλεσμα η ρύπανση που προκαλούν να επιβαρύνει τον αέρα που αναπνέουμε. Η έρευνα αναζητά σήμερα νέες ενεργειακές πηγές για τα οχήματα. Η χρήση της ηλιακής ενέργειας για την κίνηση αυτοκινήτων είναι γνωστή εδώ και χρόνια, και τα σημερινά ηλιακά αυτοκίνητα είναι πολύ πιο εξελιγμένα από παλιότερα· ωστόσο τα προβλήματα της κίνησης τη νύχτα και της αποθήκευσης της ενέργειας δεν έχουν ακόμη λυθεί.
Πιο ελπιδοφόρα φαίνεται η τεχνολογία του υδρογόνου, του οποίου τα αποθέματα είναι ανεξάντλητα. Όταν το υδρογόνο ενώνεται με το οξυγόνο παράγεται ηλεκτρικό ρεύμα, και από την εξάτμιση δε βγαίνει παρά νερό — τα αυτοκίνητα που κινούνται με υδρογόνο είναι, στην ουσία, ηλεκτρικά.
Το υδρογόνο υπάρχει στη φύση σε πρακτικά ανεξάντλητες ποσότητες, είναι όμως δεσμευμένο στο μεγαλύτερο μέρος του μέσα στα μόρια του νερού, που αποτελούνται από δύο άτομα υδρογόνου και ένα άτομο οξυγόνου. Το νερό είναι άφθονο και φθηνό, αλλά η διάσπαση του μορίου του —που μπορεί να γίνει π.χ. με ηλεκτρόλυση— απαιτεί η ίδια ενέργεια. Το υδρογόνο δεν είναι λοιπόν μια πηγή έτοιμη προς χρήση, αλλά κάτι που πρέπει πρώτα να «απελευθερωθεί» με κόστος ενέργειας.
Όταν το εργοστάσιο σκουπιδιών γίνεται έργο τέχνης
Όταν προτάθηκε στον διάσημο Αυστριακό καλλιτέχνη Hundertwasser να επανασχεδιάσει το εργοστάσιο καύσης σκουπιδιών στη Βιέννη, αρνήθηκε αρχικά. Ευαισθητοποιημένος όμως σε οικολογικά θέματα, πείστηκε και προσφέρθηκε να το μεταμορφώσει σε έργο τέχνης, όταν έμαθε ότι ο καπνός από την καύση περνά από ειδικά φίλτρα, ψύχεται και καθαρίζεται με ειδικές χημικές ουσίες ώστε να βγαίνει όσο πιο καθαρός γίνεται από την καμινάδα.
Η ενέργεια από την καύση των σκουπιδιών σε αυτό το εργοστάσιο επαρκεί για να καλύψει τις ανάγκες περίπου 180.000 σπιτιών και επιχειρήσεων στη Βιέννη, εξοικονομώντας περίπου 250.000 τόνους πετρελαίου κάθε χρόνο.
Οι πηγές ενέργειας σε αριθμούς
Κάθε πηγή ενέργειας έχει τη δική της συμμετοχή στην παγκόσμια κατανάλωση, τα δικά της αποθέματα και τα δικά της πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα:
| Πηγή | Παγκόσμια συμμετοχή | Αποθέματα | Πλεονεκτήματα | Μειονεκτήματα |
|---|---|---|---|---|
| Πετρέλαιο | 36% | Για μερικές δεκάδες χρόνια | Μεγάλη ενεργειακή αξία, εύκολη μεταφορά και αποθήκευση | Ρύπανση της ατμόσφαιρας κατά την καύση, ρύπανση από ατυχήματα κατά τη μεταφορά |
| Ορυκτοί άνθρακες | 30% | Για μερικές εκατοντάδες χρόνια | Μεγάλη ενεργειακή αξία, μεγάλη διάρκεια αποθεμάτων | Μεγάλη ρύπανση της ατμόσφαιρας κατά την καύση |
| Φυσικό αέριο | 18% | Για μερικές δεκάδες χρόνια | Μικρότερη ρύπανση σε σύγκριση με ορυκτούς άνθρακες και πετρέλαιο | Ρύπανση της ατμόσφαιρας με διοξείδιο του άνθρακα και άλλους ρύπους |
| Νερό | 7% | Ανεξάντλητα | Ανανεώσιμη πηγή, δεν προκαλεί καθόλου ρύπανση | Δεν είναι παντού διαθέσιμη, η αξιοποίησή της αλλοιώνει σημαντικά το βιότοπο της περιοχής |
| Πυρηνική ενέργεια | 5% | Για μερικές εκατοντάδες χρόνια | Δε ρυπαίνει την ατμόσφαιρα | Επικίνδυνα ραδιενεργά απόβλητα, κίνδυνος σε περίπτωση ατυχήματος |
| Ήλιος | 1% | Ανεξάντλητα | Ανεξάντλητη πηγή, καμία ρύπανση | Δαπανηρός εξοπλισμός, δεν είναι πάντα διαθέσιμη, σχετικά μικρή απόδοση |
| Βιομάζα | 2% | Ανεξάντλητα (εφόσον το ποσοστό συμμετοχής δεν αλλάξει σημαντικά) | Ανανεώσιμη, ανεξάντλητη πηγή | Ρύπανση της ατμόσφαιρας κατά την καύση |
| Άνεμος | 1% | Ανεξάντλητα, όχι όμως πάντα διαθέσιμα | Ανανεώσιμη πηγή, καμία ρύπανση | Δαπανηρός εξοπλισμός, δεν είναι σταθερά διαθέσιμος |
Ίσως έχεις διαβάσει ότι το πετρέλαιο καλύπτει περίπου το 50% των ενεργειακών μας αναγκών και ότι τα αποθέματά του φτάνουν για 80 χρόνια. Τέτοιοι αριθμοί αλλάζουν ανάλογα με τη χώρα, τη χρονιά και το ποιος κάνει την εκτίμηση. Αυτό που δεν αλλάζει είναι ότι το πετρέλαιο είναι η πηγή που χρησιμοποιούμε περισσότερο από κάθε άλλη και ότι τα αποθέματά του θα εξαντληθούν μέσα σε λίγες δεκαετίες.
Πετρέλαιο, ορυκτοί άνθρακες και φυσικό αέριο καλύπτουν μαζί το 84% της παγκόσμιας ενεργειακής κατανάλωσης, ενώ όλες οι ανανεώσιμες πηγές (Ήλιος, νερό, βιομάζα, άνεμος) μαζί φτάνουν μόλις το 11%. Αν προσθέσουμε και την πυρηνική ενέργεια, οι μη ανανεώσιμες πηγές ξεπερνούν το 89% της παγκόσμιας χρήσης.