1

Ονόματα μαθητών που εργάστηκαν για την εργασία:

Ντέκας Αλέξιος

Πανταζής Κωνσταντίνος

Σεμπελίδου Ελένη

Τσιμπογιάννη Αθηνά

ΒΙΟΜΑΖΑ - ΒΙΟΚΑΥΣΙΜΑ

Με τον όρο βιομάζα αποκαλείται οποιοδήποτε υλικό που παράγεται από ζωντανούς οργανισμούς ( όπως είναι το ξύλο και άλλα προϊόντα του δάσους, υπολείμματα καλλιεργειών, κτηνοτροφικά απόβλητα, κ.λπ. ) και μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως καύσιμο για παραγωγή ενέργειας. Το καύσιμο της βιομάζας είναι γνωστό στην Ελλάδα κι ως πελέτ. Έτσι λοιπόν ως βιομάζα εννοούνται τα προϊόντα που συνίστανται από το σύνολο ή από μέρος φυτικής ύλης, γεωργικής ή δασικής προέλευσης που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ανάκτηση ενεργειακού περιεχομένου. Ακόμα πιο αναλυτικά διακρίνονται στις εξής κατηγορίες:

1)Φυτικά απόβλητα της γεωργίας και της δασοκομίας.

2) Φυτικά απόβλητα της βιομηχανίας τροφίμων, εφόσον ανακτάται η εκλυόμενη θερμότητα.

3) Ινώδη φυτικά απόβλητα από την παραγωγή παρθένου χαρτοπολτού και από την παραγωγή χάρτου από χαρτοπολτό, εφόσον για τα απόβλητα αυτά εφαρμόζεται επεξεργασία αποτέφρωσης στον τόπο παραγωγής και η εκλυόμενη θερμότητα ανακτάται.

4) Απόβλητα ξύλου εκτός αυτών τα οποία ενδέχεται να περιέχουν αλογονούχες οργανικές ενώσεις ή βαρέα μέταλλα ως αποτέλεσμα της κατεργασίας τους με συντηρητικά ξύλου ή ως αποτέλεσμα επίστρωσης και τα οποία περιλαμβάνουν ιδίως απόβλητα ξύλου προερχόμενα από οικοδομικές δραστηριότητες και κατεδαφίσεις.

5) Απόβλητα φελλού.

Ως πηγές βιομάζας, λοιπόν, θεωρούνται:

1) Υπολείμματα ξυλείας.

2) Γεωργικά υπολείμματα.

3) Ενεργειακές καλλιέργειες.

4) Ζωικά απόβλητα.

5) Αστικά απορρίμματα.

Η βιομάζα αποτελεί μια δεσμευμένη και αποθηκευμένη μορφή της ηλιακής ενέργειας και είναι αποτέλεσμα της φωτοσυνθετικής δραστηριότητας των φυτικών οργανισμών. Κατ' αυτήν η χλωροφύλλη των φυτών μετασχηματίζει την ηλιακή ενέργεια με μια σειρά διεργασιών, χρησιμοποιώντας ως βασικές πρώτες ύλες το διοξείδιο του άνθρακα (CO2) από την ατμόσφαιρα καθώς και το νερό και ανόργανα συστατικά από το έδαφος.

Ιστορία της βιομάζας

Η βιομάζα είναι ή πιο παλιά και πιο διαδεδομένη ανανεώσιμη πηγή ενέργειας .Ο πρωτόγονος άνθρωπος για να ζεσταθεί, να μαγειρέψει, να προφυλαχτεί ( δηλαδή να φοβίσει τα άγρια ζώα) χρησιμοποίησε την ενέργεια ( θερμότητα ) που προερχόταν από την καύση ξύλου, που είναι ένα είδος βιομάζας. Αλλά και μέχρι σήμερα αγροτικοί

Τρία από τα πιο γνωστά

είδη βιομάζας

2

πληθυσμοί τόσο της Ινδίας, της Αφρικής και της Λατινικής Αμερικής, όσο και της Ευρώπης, για να ζεσταθούν, να μαγειρέψουν και να φωτιστούν χρησιμοποιούν ξύλα, φυτικά υπολείμματα ( άχυρα, πριονίδια, άχρηστους καρπούς ή κουκούτσια κ.α. ) και ζωικά απόβλητα ( κοπριά, λίπος ζώων, άχρηστα αλιεύματα κ.α. ). Εκτός αυτού, σήμερα, λόγω της κρίσης που επικρατεί στα ορυκτά καύσιμα, αλλά και λόγω της μόλυνσης του περιβάλλοντος από αυτά, υπάρχει μια στροφή της παγκόσμιας κοινότητας στις παραδοσιακές πηγές ενέργειας. Οι τεχνολογικά και οικονομικά αναπτυγμένες χώρες επιβάλλουν την αξιοποίηση της βιομάζας με νέες τεχνολογίες, ώστε να παράγεται ενέργεια υψηλής απόδοσης με ελάχιστη περιβαλλοντική επιβάρυνση, από ενεργειακά προϊόντα χαμηλής ή και αρνητικής αξίας αλλά υψηλού ενεργειακού περιεχομένου άρα υψηλής ενεργειακής αξίας.

Ενεργειακή αξιοποίηση της βιομάζας – Εφαρμογές.

Σήμερα, οι κύριες εφαρμογές της βιομάζα είναι:

1) Θέρμανση θερμοκηπίων: Σε περιοχές της χώρας όπου υπάρχουν μεγάλες ποσότητες διαθέσιμης βιομάζας, χρησιμοποιείται η βιομάζα σαν καύσιμο σε κατάλληλους λέβητες για την θέρμανση θερμοκηπίων.

2) Θέρμανση κτιρίων με καύση βιομάζας σε ατομικούς / κεντρικούς λέβητες: Σε ορισμένες περιοχές τη Ελλάδας χρησιμοποιούνται για την θέρμανση κτιρίων ατομική / κεντρικοί λέβητες πυρηνόξυλου.

3) Παραγωγή ενέργειας σε γεωργικές βιομηχανίες: Βιομάζα για παραγωγή ενέργειας χρησιμοποιείται από γεωργικές βιομηχανίες στις οποίες η βιομάζα προκύπτει σε σημαντικές ποσότητες σαν υπόλειμμα ή υποπροϊόν της παραγωγικής διαδικασίας και έχουν αυξημένες απαιτήσεις σε θερμότητα. Εκκοκκιστήρια (εργοστάσιο αφαίρεσης του κόκκου από τον καρπό), πυρηνελαιουργεία, βιομηχανίες ρυζιού καθώς και βιοτεχνίες κονσερβοποίησης καίνε τα υπολείμματά τους (υπολείμματα εκκοκκισμού, πυρηνόξυλου, φλοιοί και κουκούτσια, αντίστοιχα) για την κάλυψη των θερμικών τους αναγκών ή / και μέρος των αναγκών τους σε ηλεκτρική ενέργεια. Με τη συμπαραγωγή, όπως ονομάζεται η συνδυασμένη παραγωγή θερμικής και ηλεκτρικής ενέργειας από την ίδια ενεργειακή πηγή, το μεγαλύτερο μέρος της θερμότητας αυτής ανακτάται και χρησιμοποιείται επωφελώς. Έτσι, αφ’ ενός επιτυγχάνεται σημαντική εξοικονόμηση ενέργειας, καθώς αυξάνεται ο βαθμός ενεργειακής μετατροπής του καυσίμου σε ωφέλιμη ενέργεια, αφετέρου μειώνονται αντίστοιχα και οι εκπομπές ρύπων. Επίσης, ελαττώνονται οι απώλειες κατά τη μεταφορά της ηλεκτρικής ενέργειας, καθώς τα συστήματα συμπαραγωγής είναι συνήθως αποκεντρωμένα και βρίσκονται πιο κοντά στους καταναλωτές απ' ότι οι κεντρικοί σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής. Πράγματι, οι συμβατικοί σταθμοί παρουσιάζουν βαθμό απόδοσης 15 - 40%, ενώ στα συστήματα συμπαραγωγής αυτός φθάνει μέχρι και 75 - 85%.

4) Παραγωγή ενέργειας σε βιομηχανίες ξύλου: τα υπολείμματα βιομηχανιών επεξεργασίας ξύλου ( πριονίδι, πούδρα, ξακρίδια κ.λπ. ) χρησιμοποιούνται για την κάλυψη των θερμικών αναγκών της διεργασίας καθώς και για την θέρμανση των κτιρίων.

5) Τηλεθέρμανση: είναι η προμήθεια θέρμανσης χώρων καθώς και θερμού νερού χρήσης σε ένα σύνολο κτιρίων, έναν οικισμό, ένα χωριό ή μια πόλη, από ένα κεντρικό σταθμό παραγωγής θερμότητας. Η θερμότητα μεταφέρεται με προ-μονωμένο δίκτυο αγωγών από τον σταθμό προς τα θερμαινόμενα κτίρια.

6) Παραγωγή ενέργειας σε μονάδες βιολογικού καθαρισμού και Χώρους Υγειονομικής Ταφής Απορριμμάτων (ΧΥΤΑ): το βιοαέριο που παράγεται από την

3

αναερόβια χώνευση ( αποσύνθεση οργανικής ύλης εν παρουσία μικροοργανισμών οι οποίοι αναπτύσσονται σε περιβάλλον ''απουσία οξυγόνου'' ) των υγρών αποβλήτων σε μονάδες βιολογικού καθαρισμού και των απορριμμάτων σε ΧΥΤΑ καίγεται σε μηχανές εσωτερικής καύσης για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Παράλληλα μπορεί να αξιοποιείται η θερμική ενέργεια των καυσαερίων και του ψυκτικού μέσου των μηχανών για να καλυφθούν ανάγκες της διεργασίας ή / και άλλες ανάγκες θέρμανσης ( θέρμανση κτιρίων ).

7) Υγρά βιοκαύσιμα: Σήμερα, ο όρος βιοκαύσιμα χρησιμοποιείται συνήθως για υγρά καύσιμα που μπορούν να χρησιμοποιηθούν στον τομέα των μεταφορών. Τα πιο συνηθισμένα στο εμπόριο είναι το βιοντήζελ, ο μεθυλεστέρας ο οποίος παράγεται κυρίως από ελαιούχους σπόρους και μπορεί να χρησιμοποιηθεί είτε μόνο του ή σε μείγμα με πετρέλαιο κίνησης σε πετρελαιοκινητήρες και η βιοαιθανόλη η οποία παράγεται από σακχαρούχα, κυτταρινούχα και αμυλούχα φυτά ( σιτάρι, καλαμπόκι, σόργο, τεύτλα, κα ) και χρησιμοποιείται είτε ως έχει σε βενζινοκινητήρες που έχουν υποστεί μετατροπή είτε σε μείγμα με βενζίνη σε κανονικούς βενζινοκινητήρες είτε τέλος να μετατραπεί σε ΕΤΒΕ (πρόσθετο βενζίνης).

8) Οι ενεργειακές καλλιέργειες, στις οποίες περιλαμβάνονται τόσο ορισμένα καλλιεργούμενα είδη όσο και άγρια φυτά, έχουν σαν σκοπό την παραγωγή βιομάζας, η οποία μπορεί, στη συνέχεια, να χρησιμοποιηθεί για διαφόρους ενεργειακούς σκοπούς, σύμφωνα με όσα αναφέρθηκαν στα προηγούμενα σχετικά με τις εφαρμογές της βιομάζας.

Συνοψίζοντας, σε βιομηχανίες επεξεργασίας προϊόντων φυτικής, αγροτικής και δασικής προέλευσης, η ύπαρξη ενεργειακού δυναμικού βιομάζας επαρκούς για την κάλυψη των θερμικών αναγκών της παραγωγικής διαδικασίας αποτελεί σημαντικό κίνητρο για την υλοποίηση έργων ενεργειακής αξιοποίησης βιομάζας. Τέτοιου είδους επενδύσεις παρουσιάζουν εξαιρετικά μικρό χρόνο απόσβεσης, καθώς τα οικονομικά οφέλη είναι άμεσα και προκύπτουν από την αντικατάσταση των ισοδυνάμων καταναλισκόμενων ποσοτήτων ορυκτών καυσίμων. Για παράδειγμα η μονάδα επεξεργασίας ξυλείας ''Alfa Wood Πίνδος ΑΕΒΕ'' στους Μαβρανέους Γρεβενών, επεξεργάζεται ποσότητες ξυλείας για την παραγωγή ινοσανίδας μέσης πυκνότητας (MDF). Οι ποσότητες απορριμμάτων ξυλείας οι οποίες προκύπτουν κατά τη στοίβαξη εν συνεχεία τη μεταφορά της ξυλείας προς επεξεργασίας, αποτελεί σημαντική πηγή ενέργειας για την πλήρη κάλυψη των θερμικών φορτίων της βιομηχανίας.

Θέρμανση θερμοκηπίων στην Ελλάδα.

Η αξιοποίηση της βιομάζας σε μονάδες παραγωγής θερμότητας για τη θέρμανση θερμοκηπίων αποτελεί μία ενδιαφέρουσα και οικονομικά συμφέρουσα προοπτική για τους ιδιοκτήτες τους. Ήδη, στο 10% περίπου της συνολικής έκτασης των θερμαινόμενων θερμοκηπίων της χώρας, αξιοποιούνται διάφορα είδη βιομάζας. Ένα παράδειγμα αυτού του είδους χρήσης της βιομάζας αποτελεί μία θερμοκηπιακή μονάδα έκτασης 2 στρεμμάτων, στο Νομό Σερρών, στην οποία καλλιεργούνται οπωροκηπευτικά. Σε αυτή τη μονάδα έχει εγκατασταθεί σύστημα παραγωγής θερμότητας, συνολικής θερμικής ισχύος 400.000 kcal/h, το οποίο χρησιμοποιεί ως

4

καύσιμο άχυρο σιτηρών. H ετήσια εξοικονόμηση συμβατικών καυσίμων που επιτυγχάνεται φθάνει τους 40 τόνους πετρελαίου.

Συμπαραγωγή από βιομάζα στην Ελλάδα.

Η συμπαραγωγή από βιομάζα στην Ελλάδα παρουσιάζει σημαντικό ενδιαφέρον σε αστικό-περιφερειακό επίπεδο. Η εξάπλωση της εφαρμογής της πρέπει να εξετασθεί με βασικό στόχο τη δημιουργία πολλών μικρών αποκεντρωμένων σταθμών συμπαραγωγής. Αυτοί θα πρέπει να εγκατασταθούν σε περιοχές της χώρας με σημαντικές ποσότητες διαθέσιμης βιομάζας, οι οποίες να βρίσκονται συγχρόνως κοντά σε καταναλωτές θερμότητας, καθώς η μεταφορά της θερμότητας παρουσιάζει υψηλές απώλειες και αυξημένο κόστος. Στην Ελλάδα έχει ήδη εγκατασταθεί η πρώτη μονάδα τηλεθέρμανσης με χρήση βιομάζας. Η μονάδα αυτή, που βρίσκεται στην κοινότητα Νυμφασίας του Νομού Αρκαδίας, έχει ονομαστική ισχύ 1.200.000 kcal/h και καλύπτει τις ανάγκες θέρμανσης 80 κατοικιών και 600m2 κοινοτικών χώρων. Ως καύσιμη ύλη χρησιμοποιούνται τρίμματα ξύλου, τα οποία προέρχονται από τεμαχισμό σε ειδικό μηχάνημα υπολειμμάτων υλοτομίας από γειτονικό δάσος ελάτων. Το έργο αυτό αποτελεί πρότυπο για την ανάπτυξη παρόμοιων εφαρμογών σε κοινότητες και δήμους της χώρας, δεδομένου ότι εξασφαλίζει σημαντική εξοικονόμηση συμβατικών καυσίμων, αξιοποίηση των τοπικών ενεργειακών πόρων και συνεισφέρει στη βελτίωση του περιβάλλοντος.

Ενεργειακές καλλιέργειες στην Ελλάδα.

Ειδικότερα στην Ελλάδα, εξαιτίας των ευνοϊκών κλιματικών συνθηκών, πολλές καλλιέργειες προσφέρονται για ενεργειακή αξιοποίηση και δίνουν υψηλές στρεμματικές αποδόσεις. Οι πιο σημαντικές από αυτές είναι του καλαμιού, της αγριαγκινάρας, του σόργου του σακχαρούχου, του μίσχανθου, του ευκαλύπτου και της ψευδοακακίας, για τις οποίες, τα τελευταία χρόνια, γίνεται εντατική μελέτη εφαρμογής στις ελληνικές συνθήκες. Ενδεικτικά παρουσιάζονται ορισμένα στοιχεία για τα παρακάτω είδη ενεργειακών καλλιεργειών:

Το καλάμι είναι φυτό ιθαγενές της Νότιας Ευρώπης. Δίνει υψηλές αποδόσεις, πάνω από 3 τόνους το στρέμμα. Είναι φυτό πολυετές, δηλαδή σπέρνεται άπαξ και κάθε χρόνο γίνεται συγκομιδή του, και, μετά την πρώτη εγκατάσταση, οι μόνες δαπάνες αφορούν τα έξοδα συγκομιδής του. Έχει, συνεπώς, χαμηλό ετήσιο κόστος καλλιέργειας. Η παραγόμενη από το καλάμι βιομάζα μπορεί να αξιοποιηθεί σε μονάδες εσωτερικής καύσης, για την παραγωγή θερμότητας και ηλεκτρικού ρεύματος.

Η αγριαγκινάρα είναι ένα άλλο σημαντικό φυτό, κατάλληλο για ενεργειακή αξιοποίηση, το οποίο προσαρμόζεται θαυμάσια στις ελληνικές συνθήκες. Είναι φυτό πολυετές, με υψηλές αποδόσεις της τάξεως των 2,5-3 τόνων/στρέμμα. Το κυριότερο, όμως, πλεονέκτημά του είναι ότι η ανάπτυξή του λαμβάνει χώρα από τον Οκτώβριο έως τον Ιούνιο και, συνεπώς, αναπτύσσεται με το νερό των βροχοπτώσεων ( δηλαδή δεν απαιτεί άρδευση ). Η παραγόμενη από την

Φυτεία καλαμιού στην

κεντρική Ελλάδα

5

αγριαγκινάρα βιομάζα μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε εφαρμογές παρόμοιες με αυτές του καλαμιού.

Πλεονεκτήματα αξιοποίησης βιομάζας.

Η μόνη φυσικά ευρισκόμενη πηγή ενέργειας με άνθρακα που τα αποθέματα της είναι ικανά ώστε να μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως υποκατάστατο των ορυκτών καυσίμων, είναι η βιομάζα. Αντίθετα από αυτά, η βιομάζα είναι ανανεώσιμη καθώς απαιτείται μόνο μία σύντομη χρονική περίοδος για να αναπληρωθεί ότι χρησιμοποιείται ως πηγή ενέργειας. Βασικό πλεονέκτημα της βιομάζας είναι ότι είναι ανανεώσιμη πηγή ενέργειας και ότι παρέχει ενέργεια αποθηκευμένη με χημική μορφή. Η αξιοποίηση της μπορεί να γίνει με μετατροπή της σε μεγάλη ποικιλία προϊόντων, με διάφορες μεθόδους και τη χρήση σχετικά απλής τεχνολογίας. Σαν πλεονέκτημα της καταγράφεται και το ότι κατά την παραγωγή και την μετατροπή της δεν δημιουργούνται οικολογικά και περιβαλλοντολογικά προβλήματα. Από την άλλη, σαν μορφή ενέργειας η βιομάζα χαρακτηρίζεται από πολυμορφία, χαμηλό ενεργειακό περιεχόμενο, σε σύγκριση με τα ορυκτά καύσιμα, λόγω χαμηλής πυκνότητας και / ή υψηλής περιεκτικότητας σε νερό, εποχικότητα, μεγάλη διασπορά κλπ. Τα χαρακτηριστικά αυτά συνεπάγονται πρόσθετες, σε σχέση με τα ορυκτά καύσιμα, δυσκολίες στη συλλογή, μεταφορά και αποθήκευση της. Σαν συνέπεια το κόστος μετατροπής της σε πιο εύχρηστες μορφές ενέργειας παραμένει υψηλό. Εντούτοις, η έρευνα και η τεχνολογική πρόοδος που έχει πραγματοποιηθεί τα τελευταία 10 χρόνια έχουν καταρτίσει τις τεχνολογίες ενεργειακής μετατροπής της βιομάζας εξαιρετικά ελκυστικές σε παγκόσμιο επίπεδο. Οι προοπτικές, μάλιστα, της βιοενέργειας καθίστανται διαρκώς μεγαλύτερες και ελπιδοφόρες. Στις πιο προηγμένες οικονομικά χώρες αναμένεται να καλύπτει σημαντικό τμήμα της ενεργειακής παραγωγής μελλοντικά. Αναλυτικότερα, τα κυριότερα πλεονεκτήματα που προκύπτουν από τη χρησιμοποίηση της βιομάζας για παραγωγή ενέργειας είναι τα ακόλουθα:

1) Η αποτροπή του φαινόμενου του θερμοκηπίου, το οποίο οφείλεται σε μεγάλο βαθμό στο διοξείδιο του άνθρακα (CO2) που παράγεται από την καύση ορυκτών καυσίμων. Η βιομάζα δεν συνεισφέρει στην αύξηση της συγκέντρωσης του ρύπου αυτού στην ατμόσφαιρα γιατί, ενώ κατά την καύση της παράγεται CO2, κατά την παραγωγή της και μέσω της φωτοσύνθεσης επαναδεσμεύονται σημαντικές ποσότητες αυτού του ρύπου.

2) Η αποφυγή της επιβάρυνσης της ατμόσφαιρας με το διοξείδιο του θείου (SO2) που παράγεται κατά την καύση των ορυκτών καυσίμων και συντελεί στο φαινόμενο της όξινης βροχής. Η περιεκτικότητα της βιομάζας σε θείο είναι πρακτικά αμελητέα.

3) Η μείωση της ενεργειακής εξάρτησης, που είναι αποτέλεσμα της εισαγωγής καυσίμων από τρίτες χώρες, με αντίστοιχη εξοικονόμηση συναλλάγματος.

4) Η εξασφάλιση εργασίας και η συγκράτηση των αγροτικών πληθυσμών στις παραμεθόριες και τις άλλες αγροτικές περιοχές ,συμβάλει δηλαδή η βιομάζα στην περιφερειακή ανάπτυξη της χώρας.

Παραγωγή βιομάζας κατά την

τελική συγκομιδή, για δύο

καλλιεργητικές περιόδους

6

Μειονεκτήματα αξιοποίησης της βιομάζας.

Ο αυξημένος όγκος και η μεγάλη περιεκτικότητα σε υγρασία, σε σχέση με τα ορυκτά καύσιμα δυσχεραίνουν την ενεργειακή αξιοποίηση της βιομάζας. Η μεγάλη διασπορά και η εποχιακή παραγωγή της βιομάζας δυσκολεύουν την συνεχή τροφοδοσία με πρώτη ύλη των μονάδων ενεργειακής αξιοποίησης της βιομάζας. Βάση των παραπάνω παρουσιάζονται δυσκολίες κατά τη συλλογή, μεταφορά και αποθήκευσης της βιομάζας που αυξάνουν το κόστος της ενεργειακής αξιοποίησης. Οι σύγχρονες και βελτιωμένες τεχνολογίες μετατροπής της βιομάζας απαιτούν υψηλού κόστους εξοπλισμού ,συγκρινόμενες με αυτών των συμβατικών καυσίμων. Αναλυτικότερα, τα μειονεκτήματα αριθμούνται ως εξής:

1) Ο μεγάλος όγκος της και η υψηλή περιεκτικότητά της σε υγρασία ανά μονάδα παραγόμενης ενέργειας.

2) Η δυσκολία στη συλλογή, μεταποίηση, μεταφορά και αποθήκευσή της, έναντι των ορυκτών καυσίμων.

3) Οι δαπανηρότερες εγκαταστάσεις και ο εξοπλισμός που απαιτούνται για την αξιοποίηση της βιομάζας, σε σχέση με τις συμβατικές πηγές ενέργειας.

4) Η μεγάλη διασπορά και η εποχιακή παραγωγή της.

Εξαιτίας των παραπάνω μειονεκτημάτων και για την πλειοψηφία των εφαρμογών της, το κόστος της βιομάζας παραμένει, συγκριτικά με το πετρέλαιο, υψηλό. Ήδη όμως, υπάρχουν εφαρμογές που η αξιοποίηση της παρουσιάζει οικονομικά οφέλη. Επιπλέον το πρόβλημα αυτό βαθμιαία εξαλείφεται, αφενός λόγω της ανόδου των τιμών του πετρελαίου, αφετέρου και σημαντικότερο, λόγω της βελτίωσης και της ανάπτυξης των τεχνολογιών αξιοποίησης της βιομάζας. Τέλος πρέπει κάθε φορά να συνυπολογίζεται το περιβαλλοντικό όφελος, το οποίο, αν και συχνά δεν μπορεί να αποτιμηθεί με οικονομικά μεγέθη, εντούτοις είναι ουσιαστικής σημασίας για την ποιότητα της ζωής και το μέλλον της ανθρωπότητας.

Παγκόσμιο και ελληνικό δυναμικό.

Η βιομάζα που παράγεται κάθε χρόνο στον πλανήτη μας υπολογίζεται ότι ανέρχεται σε 172 δισ. τόνους ξηρού υλικού, με ενεργειακό περιεχόμενο δεκαπλάσιο της ενέργειας που καταναλίσκεται παγκοσμίως στο ίδιο διάστημα. Το τεράστιο αυτό ενεργειακό δυναμικό παραμένει κατά το μεγαλύτερο μέρος του ανεκμετάλλευτο, καθώς, σύμφωνα με πρόσφατες εκτιμήσεις, μόνο το 1/7 της παγκόσμιας κατανάλωσης ενέργειας καλύπτεται από τη βιομάζα και αφορά κυρίως τις παραδοσιακές χρήσεις της (καυσόξυλα κλπ.).

Στην Ελλάδα, τα κατ’ έτος διαθέσιμα γεωργικά και δασικά υπολείμματα ισοδυναμούν ενεργειακά με 3 - 4 εκατ. τόνους πετρελαίου, ενώ το δυναμικό των

O κύκλος του διοξειδίου του

άνθρακα (CΟ2)

Η συμμετοχή της βιομάζας (%) στην

παγκόσμια κατανάλωση ενέργειας.

7

ενεργειακών καλλιεργειών μπορεί, με τα σημερινά δεδομένα, να ξεπεράσει άνετα εκείνο των γεωργικών και δασικών υπολειμμάτων. Το ποσό αυτό αντιστοιχεί ενεργειακά στο 30 - 40% της ποσότητας του πετρελαίου που καταναλώνεται ετησίως στη χώρα μας. Σημειώνεται ότι 1 τόνος βιομάζας ισοδυναμεί με περίπου 0,4 τόνους πετρελαίου. Εντούτοις, με τα σημερινά δεδομένα, καλύπτεται μόλις το 3% περίπου των ενεργειακών αναγκών της με τη χρήση της διαθέσιμης βιομάζας.

Η βιομάζα στη χώρα μας χρησιμοποιείται κυρίως για την παραγωγή, κατά τον παραδοσιακό τρόπο, θερμότητας στον οικιακό τομέα ( μαγειρική, θέρμανση ), για τη θέρμανση θερμοκηπίων, σε ελαιουργεία, καθώς και, με τη χρήση πιο εξελιγμένων τεχνολογιών, στη βιομηχανία (εκκοκκιστήρια βαμβακιού, παραγωγή προϊόντων ξυλείας, ασβεστοκάμινοι κ.α.), σε περιορισμένη, όμως, κλίμακα. Ως πρώτη ύλη σε αυτές τις περιπτώσεις χρησιμοποιούνται υποπροϊόντα της βιομηχανίας ξύλου, ελαιοπυρηνόξυλα, κουκούτσια ροδάκινων και άλλων φρούτων, τσόφλια αμυγδάλων, βιομάζα δασικής προέλευσης, άχυρο σιτηρών, υπολείμματα εκκοκκισμού κ.α. Παρ’ όλα αυτά, οι προοπτικές αξιοποίησης της βιομάζας στη χώρα μας είναι εξαιρετικά ευοίωνες, καθώς υπάρχει σημαντικό δυναμικό, μεγάλο μέρος του οποίου είναι άμεσα διαθέσιμο. Παράλληλα, η ενέργεια που μπορεί να παραχθεί είναι, σε πολλές περιπτώσεις, οικονομικά ανταγωνιστική αυτής που παράγεται από τις συμβατικές πηγές ενέργειας.

Από πρόσφατη απογραφή, έχει εκτιμηθεί ότι το σύνολο της άμεσα διαθέσιμης βιομάζας στην Ελλάδα συνίσταται από 7.500.000 περίπου τόνους υπολειμμάτων (σιτηρών, αραβόσιτου, βαμβακιού, καπνού, ηλίανθου, κλαδοδεμάτων κληματίδων, πυρηνόξυλου κ.α.), καθώς και από 2.700.000 τόνους δασικών υπολειμμάτων υλοτομίας ( κλάδοι, φλοιοί κ.α.). Πέραν του ότι το μεγαλύτερο ποσοστό αυτής της βιομάζας δυστυχώς παραμένει αναξιοποίητο, πολλές φορές αποτελεί αιτία πολλών δυσάρεστων καταστάσεων ( πυρκαγιές, δυσκολία στην εκτέλεση εργασιών, διάδοση ασθενειών κ.α.).

Από τις παραπάνω ποσότητες βιομάζας, το ποσοστό τους εκείνο που προκύπτει σε μορφή υπολειμμάτων κατά τη δευτερογενή παραγωγή προϊόντων (εκκοκκισμός βαμβακιού, μεταποίηση γεωργικών προϊόντων, επεξεργασία ξύλου κ.α.) είναι άμεσα διαθέσιμο, δεν απαιτεί ιδιαίτερη φροντίδα συλλογής, δεν παρουσιάζει προβλήματα μεταφοράς και μπορεί να τροφοδοτήσει απ’ ευθείας διάφορα συστήματα παραγωγής ενέργειας. Μπορεί, δηλαδή, η εκμετάλλευσή του να καταστεί οικονομικά συμφέρουσα.

Παράλληλα με την αξιοποίηση των διαφόρων γεωργικών και δασικών υπολειμμάτων, σημαντικές ποσότητες βιομάζας είναι δυνατό να ληφθούν από τις ενεργειακές καλλιέργειες. Συγκριτικά με τα γεωργικά και δασικά υπολείμματα, οι καλλιέργειες αυτές έχουν το πλεονέκτημα της υψηλότερης παραγωγής ανά μονάδα επιφανείας, καθώς και της ευκολότερης συλλογής.

Στο σημείο αυτό, αξίζει να σημειωθεί ότι οι ενεργειακές καλλιέργειες αποκτούν τα τελευταία χρόνια ιδιαίτερη σημασία για τις ανεπτυγμένες χώρες, που προσπαθούν, μέσω των καλλιεργειών αυτών, να περιορίσουν, πέραν των

8

περιβαλλοντικών και ενεργειακών τους προβλημάτων, και το πρόβλημα των γεωργικών πλεονασμάτων. Όπως είναι γνωστό, στις χώρες της Ευρωπαϊκής Ένωσης τα γεωργικά πλεονάσματα, και τα οικονομικά προβλήματα που αυτά δημιουργούν, οδηγούν αναπόφευκτα στη μείωση της γεωργικής γης και της αγροτικής παραγωγής. Υπολογίζεται ότι, την προσεχή δεκαετία, θα μπορούσαν να αποδοθούν στις ενεργειακές καλλιέργειες 100 - 150 εκατ. στρέμματα γεωργικής γης, προκειμένου να αποφευχθούν τα προβλήματα των επιδοτήσεων των γεωργικών πλεονασμάτων και της απόρριψης αυτών στις χωματερές, με ταυτόχρονη αύξηση των ευρωπαϊκών ενεργειακών πόρων. Στη χώρα μας, για τους ίδιους λόγους, 10 εκατομμύρια στρέμματα καλλιεργήσιμης γης έχουν ήδη περιθωριοποιηθεί ή προβλέπεται να εγκαταλειφθούν στο άμεσο μέλλον. Εάν η έκταση αυτή αποδοθεί για την ανάπτυξη ενεργειακών καλλιεργειών, το καθαρό όφελος σε ενέργεια που μπορεί να αναμένεται υπολογίζεται σε 5 - 6 ΜΤΙΠ (1 ΜΤΙΠ= 106 ΤΙΠ, όπου ΤΙΠ σημαίνει: Τόνοι Ισοδύναμου Πετρελαίου ) δηλαδή στο 50 - 60% της ετήσιας κατανάλωσης πετρελαίου στην Ελλάδα.

Στον ελληνικό χώρο έχει αποκτηθεί σημαντική εμπειρία στον τομέα των ενεργειακών καλλιεργειών. Από την πραγματοποίηση σχετικών πειραμάτων και πιλοτικών εφαρμογών, προέκυψαν τα εξής σημαντικά στοιχεία:

1. Η ποσότητα βιομάζας που μπορεί να παραχθεί ανά ποτιστικό στρέμμα ανέρχεται σε 3 - 4 τόνους ξηρής ουσίας, ήτοι 1 - 1,6 ΤΙΠ.

2. Η ποσότητα βιομάζας, που μπορεί να παραχθεί ανά ξηρικό στρέμμα μπορεί να φτάσει τους 2 - 3 τόνους ξηρής ουσίας, ήτοι 0,7 - 1,2 ΤΙΠ.

Προοπτικές της βιομάζας – Επίλογος.

Σύμφωνα με τα διάφορα σενάρια, τα αποθέματα των συμβατικών πηγών ενέργειας ( πετρελαίου, άνθρακα κ.α. ) πλησιάζουν στην εξάντλησή τους, ενώ και οι διαθέσιμες ποσότητες των πυρηνικών καυσίμων είναι οπωσδήποτε περιορισμένες, πέραν του ότι η χρήση τους εγκυμονεί τεράστιους κινδύνους. Στο ενδιάμεσο διάστημα, μέχρι δηλαδή να εξαντληθούν τα γνωστά αποθέματα καυσίμων υλών, προβλέπεται ο διπλασιασμός των κατοίκων του πλανήτη και ο πολλαπλασιασμός των ενεργειακών τους αναγκών. Τα κοιτάσματα ορυκτών καυσίμων, στερεών, υγρών και αέριων, που προήλθαν από το φυτικό κόσμο, ο οποίος χρειάστηκε πολλές χιλιετίες για να δημιουργηθεί με τη φωτοσύνθεση, εξορύσσονται με ξέφρενους ρυθμούς και καίγονται. Το αποτέλεσμα είναι, μέσα σε διάστημα δύο μόνο αιώνων, να κοντεύει να εξαντληθεί το προϊόν του μακροχρόνιου έργου της φύσης, καθώς επίσης να έχει ήδη επιβαρυνθεί σοβαρά το περιβάλλον. Το τελευταίο αυτό γεγονός εγκυμονεί τεράστιους οικολογικούς κινδύνους για τον πλανήτη ( φαινόμενο θερμοκηπίου, όξινη βροχή κλπ).

Επιδίωξη της Ευρωπαϊκής Ένωσης ( Ε.Ε. ) είναι οι εκπομπές CO2 των χωρών μελών της να έχουν σταθεροποιηθεί το έτος 2000 στα επίπεδα του 1990, με περαιτέρω στόχο τη μείωσή τους μέχρι το 2010. Υπάρχουν δε σχέδια για την επιβολή φορολογίας CO2, η οποία θα είναι ανάλογη των εκπομπών ρύπων που προκαλεί η κατανάλωση ενέργειας από το βιομηχανικό τομέα. Οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, οι οποίες δεν εμφανίζουν τον κίνδυνο εξάντλησής τους και είναι φιλικές προς το

Ροή βιομάζας-Βιοκαύσιμα

9

περιβάλλον, προβάλουν σήμερα ως η μόνη ελπίδα, η οποία διαγράφεται στο ζοφερό ενεργειακό και περιβαλλοντικό ορίζοντα του πλανήτη.

Αξίζει επίσης να αναφερθεί ότι, η συμφωνία της GATT και η από αυτήν απορρέουσα νέα Κοινή Αγροτική Πολιτική (Κ.Α.Π.) της Ε.Ε. θα δημιουργήσουν σοβαρότατα προβλήματα διάθεσης των αγροτικών προϊόντων που προορίζονται για διατροφή και παραγωγή βιομηχανικών πρώτων υλών. Σύμφωνα με τις προβλέψεις, 150 εκατομμύρια στρέμματα γόνιμων και άλλα τόσα στρέμματα περιθωριακών εκτάσεων είναι πιθανό να περιέλθουν σε αγρανάπαυση, εκτός εάν οι εκτάσεις αυτές χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή ενέργειας. Για το λόγο αυτό, η Ε.Ε. δαπανά τεράστια ποσά στην έρευνα για την αξιοποίηση της βιομάζας και την ανάπτυξη των βιοκαυσίμων στις περιθωριοποιούμενες εκτάσεις. Ανακεφαλαιώνοντας, η αξιοποίηση της βιομάζας για την παραγωγή ενέργειας συμβάλλει:

1. Στην εξοικονόμηση συμβατικών καυσίμων, με αντίστοιχη εξοικονόμηση συναλλάγματος.

2. Στη μείωση της εξάρτησης της χώρας από ξένες ενεργειακές πηγές.

3. Στην εξασφάλιση εργασίας και τη συγκράτηση των πληθυσμών στην περιφέρεια.

4. Στην προστασία και βελτίωση του περιβάλλοντος, καθώς η βιομάζα ως καύσιμο πλεονεκτεί και από περιβαλλοντικής απόψεως έναντι των συμβατικών καυσίμων.

Η ανάπτυξη και εξάπλωση της χρήσης της βιομάζας χρειάζεται τη συμβολή όλων. Τα οφέλη που μπορούν να αποκομισθούν είναι σημαντικά, τόσο από ενεργειακής - οικονομικής πλευράς όσο και από την πλευρά της προστασίας του περιβάλλοντος.

Βιοκαύσιμα.

Ως βιοκαύσιμα χαρακτηρίζονται όλα τα στερεά, υγρά και αέρια καύσιμα που προέρχονται από τη βιομάζα. Τα κυριότερα είναι :

1. Βιοντίζελ που παράγεται από φυτικά έλαια και ζωικά λίπη. Αποτελεί ένα άριστο υποκατάστατο του συμβατικού βιοντίζελ και μπορεί να χρησιμοποιείται αυτούσιο ή σε μίγματα στους ήδη υπάρχοντες πετρελαιοκινητήρες.

2. Η βιοαιθανόλη που παράγεται από σακχαρούχα, κυτταρινούχα και αμυλούχα φυτά και μπορεί να χρησιμοποιείται σε μίγματα με η βενζίνη.

3. Το βιοαέριο που παράγεται από τα οργανικά αγροτοβιομηχανικά και άλλα απόβλητα και υπολείμματα, καθώς και από ενεργειακά φυτά.

4. Τα πέλλετς (pellets) και οι μπρικέτες (briquettes) που παράγονται από τα υπολείμματα γεωργικών καλλιεργειών και επεξεργασίας των γεωργικών προϊόντων (γεωργική βιομάζα), υπολείμματα καλλιέργειας των δασών και επεξεργασίας ξύλου ( δασική βιομάζα ) κ.α.

5. Τα βιοκαύσιμα νέας γενιάς ( βιοντίζελ, βιοαιθανόλη, πράσινο ντίζελ, αέριο σύνθεσης, βιοαέριο, βιοϋδρογόνο, συνθετικά βιοκαύσιμα ) που θα παράγονται από απόβλητη και υπολειμματική βιομάζα με λιγότερα προβλήματα.

Λόγοι αξιοποίησης της βιομάζας

10

Λόγοι χρήσης βιοκαυσίμων.

Οι βασικοί λόγοι για τους οποίους επιβάλλεται η χρήση των βιοκαυσίμων είναι η προστασία του περιβάλλοντος, εφόσον τα βιοκαύσιμα συμβάλλουν στην ελάττωση των εκπομπών επικίνδυνων ρυπαντών αερίων που επηρεάζουν σημαντικά την υγεία και ευθύνονται για το φαινόμενο του θερμοκηπίου, η μείωση της εξάρτησης από τις εισαγωγές συμβατικών ορυκτών καυσίμων και η δημιουργία νέων ευκαιριών για τους αγρότες, τη μεταποίηση και τη βιομηχανία. Παράλληλα η αξιοποίηση της απόβλητης και υπολειμματικής βιομάζας για την παραγωγή τους προστατεύει το περιβάλλον και τον υδροφόρο ορίζοντα, οπότε η κοινωνία κερδίζει από την ενέργεια που παράγεται χρησιμοποιώντας βιομάζα που διαφορετικά μολύνει. Στόχος των ερευνητών παγκοσμίως και της πολιτικής των κοινωνιών αποτελεί η παραγωγή βιοκαυσίμων και ενέργειας νέας γενιάς στα πλαίσια κάθετων επιχειρηματικών μοντέλων αξιοποίησης της απόβλητης και υπολειμματικής βιομάζας ,αλλά και εκείνης της βιομάζας που θα προέρχεται από εκτάσεις που αξιοποιούνται για τη δέσμευση αέριων ρύπων και ανάπτυξη μικροφυκών ή θα καλλιεργούνται για ενεργειακούς σκοπούς στα πλαίσια μιας ισορροπημένης εκμετάλλευσης των αγροτικών δυνατοτήτων για διατροφή (ανθρώπων και ζώων ), ως προτεραιότητα, με σκοπό την ανάπτυξη της κοινωνίας σε τοπικό επίπεδο. Τα βιοκαύσιμα 2ης και 3ης γενιάς όπως βιοντίζελ και βιοαιθανόλη, βιομεθανόλη, αέριο σύνθεσης, βιοαέριο, βιοϋδρογόνο, πράσινο ντίζελ, συνθετικά βιοκαύσιμα κ.α., που παράγονται κυρίως από την απόβλητη και υπολειμματική βιομάζα με την εφαρμογή νέων διεργασιών και σύγχρονων τεχνολογιών, έχουν ήδη αναπτυχθεί σε πιλοτικό βιομηχανικό και σε βιομηχανικό επίπεδο και αναμένεται να πρωταγωνιστήσουν στα αμέσως προσεχή χρόνια.

Επιχειρηματικές δράσεις συνιστώνται την παραγωγή υγρών και αέριων βιοκαυσίμων και ενέργειας απ' αυτά με πρώτες ύλες αγροτική βιομάζα και το οργανικό ζυμώσιμο κλάσμα των αστικών αποβλήτων. Τα οικονομικά και κοινωνικά οφέλη που απορρέουν από τις επιχειρηματικές αυτές δράσεις είναι πολλά. Δημιουργούνται νέες θέσεις εργασίας, τα σωστά πλαίσια της παραγωγικής διαδικασίας όσο και τη γενικότερη διαχείριση των παραγόμενων προϊόντων. Οι πρώτες ύλες παράγονται ή προκύπτουν ως απόβλητα και υπολείμματα σε τοπικό επίπεδο, ενισχύοντας έτσι την αγροτική και μεταποιητική-βιομηχανική οικονομία και κατά επέκταση την οικονομία της περιοχής. Ως προϊόντα ανανεώσιμων πηγών ενέργειας τα βιοκαύσιμα είναι καθαρά, βιοαποικοδομήσιμα και μη τοξικά καύσιμα, δεν περιέχουνε αρωματικές ενώσεις και οι εκπομπές των ρυπαντών οξειδίων του θείου, μονοξειδίου του άνθρακα, άκαυστων υδρογονανθράκων και αιθάλης, που προέρχονται από την καύση τους, είναι πολύ χαμηλές. Επίσης, η καύση τους δεν αυξάνει το διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα, αφού η ποσότητα του διοξειδίου του άνθρακα που απελευθερώνεται κατά τη διάρκεια της καύσης αφομοιώνεται στη συνέχεια από το φυτό κατά την φωτοσύνθεση. Παράλληλα, ενεργειακές καλλιέργειες απαιτούν χαμηλότερα επίπεδα λίπανσης και μειωμένη χρήση φυτοφαρμάκων, με συνέπεια την προστασία του περιβάλλοντος και της υγείας των εργατών.

Συμπερασματικά.

11

Α) Οι εξελίξεις παραγωγής βιοκαυσίμων οδηγούνται από ανάγκες:

1. Χρήσης πρώτων υλών που δεν χρησιμοποιούνται στην διατροφική αλυσίδα, έχουν μεγάλη στρεμματική απόδοση ή θεωρούνται απόβλητα και υπολείμματα.

2. Βελτιωμένων ιδιοτήτων των βιοκαυσίμων.

3. Αποφυγής παραγωγής υποπροϊόντων κατά την παραγωγή βιοκαυσίμου.

Β) Οι τεχνολογίες παραγωγής βιοκαυσίμων 2ης και 3ης γενιάς είναι ώριμες για εφαρμογή στην περίπτωση τόσο των υγρών όσο και των αερίων βιοκαυσίμων.

Γ) Η παραγωγή βιοκαυσίμων 2ης και 3ης γενιάς από κατάλληλες πρώτες ύλες θα βοηθήσει στην υλοποίηση των στόχων που έχουν τεθεί με τις αποφάσεις της ΕΕ για την προώθηση των βιοκαυσίμων.

Βιοκαύσιμα στην Ευρώπη και στην Ελλάδα:

Στην Ευρώπη έχει δρομολογηθεί η υποχρεωτική χρήση των βιοκαυσίμων στα καύσιμα κίνησης με ένα ποσοστό τουλάχιστον 2% το 1/1/2006 μέχρι 5,75% στις 31/12/2010 με στόχο την συμμετοχή βιοκαυσίμων στην αγορά καυσίμων σε ποσοστό μέχρι 20% μέχρι το 2020. Στα ποσοστά αυτά το βιοντίζελ υποκαθιστά το συμβατικό ντίζελ, ενώ η βιοαιθανόλη την βενζίνη. Σήμερα στη χώρα μας ,η περιεκτικότητα του βιοντίζελ στο ντίζελ κίνησης ανέρχεται στο 6-7%. Η κοινοτική οδηγία στόχευε στις κλιματικές αλλαγές και στην καταπολέμηση του φαινόμενου του θερμοκηπίου, στην ασφάλεια του εφοδιασμού με τρόπο φιλικό προς το περιβάλλον και στον τρόπο προώθησης των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας τον τομέα των μεταφορών. Σύμφωνα με την Ευρωπαϊκή επιτροπή οι μεταφορές στην ΕΕ ευθύνονται κατά 21% των εκπομπών των αερίων που συμβάλλουν στην αύξηση θερμοκρασίας του πλανήτη μας ( φαινόμενο του θερμοκηπίου ). Το ποσοστό αυτό έχει μεγαλώσει και θα μεγαλώνει. Παράλληλα η ΕΕ αποτελεί τον μεγαλύτερο εισαγωγέα ενέργειας στον κόσμο χρησιμοποιώντας περίπου το 17% της ενέργειας του κόσμου. Παράλληλα η παραγωγή βιοκαυσίμων στην ΕΕ το 2004 είχε ανέλθει σε 2.400.000 tn από τους οποίους 50.000 tn ήταν βιοαιθανόλη και 1.900.000 tn βιοντίζελ. Οι ποσότητες αυτές ισοδυναμούν μόνο με το 0,8% περίπου της κατανάλωσης πετρελαίου και βενζίνης στην ΕΕ το 2004. Έτσι επιβάλλεται η αύξηση χρήσης των βιοκαυσίμων η οποία θα συμβάλει στην μείωση της εξάρτησης των κρατών μελών της ΕΕ από τις εισαγωγές ορυκτών καυσίμων, στην μείωση των εκπομπών επικίνδυνων ρυπαντών και αερίων που οφείλονται για το φαινόμενο του θερμοκηπίου, ενώ παράλληλα θα δημιουργηθούν νέες ευκαιρίες για τους αγρότες και οικονομικές ευκαιρίες για τις αναπτυσσόμενες χώρες. Κυρίως όμως, δίνεται η ευκαιρία στην ΕΕ να παράγει βιοκαύσιμα με την εκμετάλλευση απόβλητης και υπολειμματικής βιομάζας με τη βοήθεια νέων καινοτόμων διεργασιών.

Η στρατηγική της ΕΕ, που υιοθετήθηκε τον Φεβρουάριο του 2006 για τα βιοκαύσιμα, βασίζεται στο σχέδιο εκμετάλλευσης της βιομάζας, κυρίως της απόβλητης και της υπολειμματικής, το οποίο υιοθετήθηκε για 1η φορά το Δεκέμβριο του 2005 και έχει αναπτυχθεί σε 7 άξονες πολιτικής, οι οποίοι είναι οι εξής :

1. Υποκίνηση της ζήτησης βιοκαυσίμων.

2. Κατάκτηση περιβαλλοντικών οφελών.

3. Ανάπτυξης της παραγωγής και της μεταφοράς βιοκαυσίμων.

12

4. Επέκταση των προμηθειών πρώτων υλών.

5. Ενίσχυση των εμπορικών ευκαιριών.

6. Υποστήριξη των αναπτυσσόμενων χωρών.

7. Υποστήριξη προγραμμάτων έρευνας και ανάπτυξης.

Οι πρώτες 11 χώρες παραγωγής υγρών βιοκαυσίμων φαίνονται στο επόμενο πίνακα:

Α/Α Χώρα Υγρή βιοαιθανόλη (δισεκατομμύρια

λίτρα)

Βιοντίζελ (δισεκατομμύρια

λίτρα)

1 Ηνωμένες Πολιτείες

54,2 3,2

2 Βραζιλία 21 2,7

3 Γερμανία 0,8 3,2

4 Αργεντινή 0,2 2,8

5 Γαλλία 1,1 1,6

6 Κίνα 2,1 0,2

7 Καναδάς 1,8 0,2

8 Ινδονησία 0 1,4

9 Ισπανία 0,5 0,7

10 Ταϊλάνδη 0,5 0,6

11 Βέλγιο 0,4 0,4

Συνολικά στην ΕΕ 4,3 9,2

Συνολικά παγκοσμίως

86,1 24,1

Ενέργεια κυμάτων και παλιρροιών.

Η προσφερόμενη προς αξιοποίηση ενέργεια από την κίνηση των θαλασσών παγκοσμίως, υπερβαίνει κατά πολύ ακόμη και τη συνολική κατανάλωση ενέργειας όλης της ανθρωπότητας. Νέες τεχνολογίες αναδύονται για να αξιοποιήσουν δύο μορφές αυτής της ενέργειας: την κυματική και την παλιρροιακή. Η δυνατότητα συνεισφοράς της κυματικής ενέργειας στην παγκόσμια αγορά ηλεκτρικής ενέργειας εκτιμάται πως ανέρχεται σε 2000 TWh, ή 10% της παγκόσμιας κατανάλωσης. Η αντίστοιχη δυνατότητα συνεισφοράς της παλιρροιακής ενέργειας, που είναι διαθέσιμη σε σχετικά ρηχά νερά, εκτιμάται πως ανέρχεται σε 3800 TWh ανά έτος. Έρευνα για την αξιοποίηση θαλάσσιας ενέργειας διεξάγεται σε αρκετές χώρες ανά τον κόσμο. Οι τεχνολογίες μετατροπής και

13

αξιοποίησης της θαλάσσιας ενέργειας δεν έχουν ακόμα εξελιχθεί σε βαθμό που να παράγουν ορατά αποτελέσματα ( για εμπορική χρήση ) εξαιτίας εν μέρει των δύσκολων και απρόβλεπτων συνθηκών υπό τις οποίες οι εν λόγω τεχνολογικές μέθοδοι πρέπει να λειτουργήσουν. Ωστόσο, οι πρόσφατες ανακαλύψεις και η πρόοδος φέρνουν αυτές τις τεχνολογίες ολοένα και πιο κοντά στην αγορά.

Πρόκειται για διάφορες τεχνολογίες, που στοχεύουν στην αξιοποίηση των ταλαντώσεων των κυμάτων για την παραγωγή ενέργειας. Περιλαμβάνουν τεχνικές για εκμετάλλευση της εναλλαγής της φοράς της ροής του νερού, των αλλαγών στην ατμοσφαιρική πίεση, ή των μετακινήσεων μηχανικών μερών. Εξαιτίας της μεγάλης κυματικής δραστηριότητας, η δυτική ευρωπαϊκή ακτή ενδείκνυται ιδιαίτερα για την παραγωγή κυματικής ενέργειας. Η παλιρροιακή ενέργεια είναι πιο προβλέψιμη από την κυματική ενέργεια αφού η πλημμυρίδα και η άμπωτη εναλλάσσονται με χρονική περίοδο 12 ωρών. Στις παράκτιες ζώνες, όπου οι πλημμύρες περνούν μέσα από στενά, ή σε ρηχά νερά, μπορούν να σημειωθούν πολύ ψηλές ταχύτητες ροής. Στην Ευρώπη, συγκεκριμένα δυνατά ρεύματα εμφανίζονται γύρω από τα Βρετανικά νησιά και την Ιρλανδία, ανάμεσα στα Αγγλονορμαδικά νησιά και τη Γαλλία, στα στενά της Μεσσίνα ανάμεσα στην Ιταλία και τη Σικελία, και γύρω από τα νησιά του Αιγαίου πελάγους.

Η αξιοποίηση των παλιρροιακών ρευμάτων επιτυγχάνεται συνήθως με χρήση τεχνολογιών, όμοιων με εκείνες που χρησιμοποιούνται στην αιολική ενέργεια, δηλαδή με ανεμογεννήτριες με οριζόντιους και κάθετους άξονες. Σε αρκετές περιπτώσεις τα παλιρροιακά ρεύματα μπορούν να αναχαιτιστούν με κινητά φράγματα ή με φράγματα εκτροπής. Επειδή η πυκνότητα του νερού είναι περίπου 850 φορές μεγαλύτερη από εκείνη του αέρα, ο συντελεστής ενέργειας στα υδάτινα ρεύματα είναι γενικά ψηλότερος από τον αντίστοιχο της ροής αέρος. Επομένως, μια υδάτινη γεννήτρια μπορεί να είναι μικρότερη συγκριτικά με μία ανεμογεννήτρια.

Η πρόοδος που επιτεύχθηκε στην αξιοποίηση αυτών των ειδών της θαλάσσιας ενέργειας ήταν πολύ σημαντική κατά τα περασμένα έτη. Πολλές από τις προαναφερθείσες τεχνικές που εξετάζονται τώρα, προβλέπεται ότι θα αποδειχθούν οικονομικά βιώσιμες στο κοντινό μέλλον.

Ενέργεια κυμάτων.

Ιστορική Αναδρομή.

Για περισσότερους από δύο αιώνες οι εφευρέτες αναζητούσαν τρόπους για να εκμεταλλευτούν τη δύναμη από τα κύματα και όμως ακόμα δεν έχουμε μια ευρεία εφαρμογή της δυνατότητας παραγωγής ενέργειας από τα κύματα ως γεννήτριες. Έτσι ποιο είναι το πρόβλημα; Πραγματικά δεν υπάρχει κανένα ουσιαστικό πρόβλημα. Μπορούμε να εξαγάγουμε τη δύναμη χρησιμοποιώντας διάφορους και ποικίλους τρόπους όπως π.χ. καταδυόμενες αίθουσες πίεσης. Ομοίως δεν υπάρχει κανένα αξεπέραστο τεχνικό πρόβλημα. Ενώ υπάρχει μεγάλη δυσκολία σε ότι αφορά τη μηχανική, η επιστήμη παραγωγής ενέργειας από τα κύματα έχει τις λύσεις για κάθε πτυχή της τεχνολογίας. Στη πραγματικότητα το μόνο μακροπρόθεσμο πρόβλημα είναι το κόστος που κάθε καταναλωτής είναι πρόθυμος να πληρώσει.

14

Η αγορά παγκόσμιας ηλεκτρική ενέργειας ανέρχεται στα 800 δισεκατομμύρια δολάρια ανά έτος (ΗΠΑ) και διαρκώς αυξάνεται. Έχει υπολογιστεί ότι υπάρχουν σήμερα 2 δισεκατομμύρια άνθρωποι που στερούνται ακόμα την ηλεκτρική ενέργεια, ενώ και η παγκόσμια ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας στις αναπτυσσόμενες χώρες διπλασιάζει κάθε οκτώ έτη ( World Watch Institute Μάιος 1997 ). Προκειμένου να ικανοποιηθεί αυτή η ζήτηση, εξαιτίας του γεγονότος ότι θα πρέπει να υπάρχει μείωση στη παραγωγή των πράσινων αερίων που χρησιμοποιούνται στα σπίτια, οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας πρέπει να αναπτυχθούν.

Η θάλασσα έχει θεωρηθεί από καιρό ως πηγή ενέργειας. Κατά τον Μεσαίωνα (1200 – 1500 μ.Χ. ) οι αγρότες παγίδευαν το θαλάσσιο νερό στις λίμνες μύλων, για να το χρησιμοποιήσουν στους υδρόμυλους δύναμης. Κατά τη διάρκεια των τελευταίων πενήντα ετών, οι μηχανικοί έχουν αρχίσει να εξετάζουν την παλιρροιακή δύναμη και τη δύναμη των κυμάτων σε μια μεγαλύτερη, βιομηχανική κλίμακα. Εντούτοις, μέχρι τα τελευταία έτη, ιδιαίτερα στην Ευρώπη, η δύναμη των κυμάτων και η παλιρροιακή δύναμη, θεωρήθηκαν αντιοικονομικές. Αν και μερικά πιλοτικά έργα έδειξαν ότι η ενέργεια θα μπορούσε να παραχθεί, κάποια άλλα επίσης έδειξαν ότι, ακόμα κι αν το κόστος για την παράγωγη της ενέργειας δεν εξεταστεί, υπάρχει ένα πραγματικό πρόβλημα, που αφορά την ικανότητα του εξοπλισμού να αντέξει το εξαιρετικά σκληρό θαλάσσιο περιβάλλον.

Πριν από είκοσι χρόνια η αντίστοιχη βιομηχανία παραγωγής ενέργειας από αέρα αντιμετώπιζε παρόμοια προβλήματα αλλά με την υποστήριξη των εκάστοτε κυβερνήσεων στους κατασκευαστές κατάφεραν να ανταγωνιστούν τη πράσινη δύναμη. Η ενεργειακή βιομηχανία κυμάτων είναι τώρα σε παρόμοιο στάδιο ανάπτυξης αλλά με τη δημόσια υποστήριξη και κάποια δημόσια χρήματα θα ξεπεραστούν οι όποιες αποτυχίες στον τρόπο παραγωγής, όπως γίνεται σε κάθε παρόμοια αναπτυξιακή τεχνική. Με την εισαγωγή νέων πηγών ενέργειας στην αγορά υπάρχει η προσδοκία ότι οι συνθήκες για την χρησιμοποίηση της δύναμης κυμάτων θα ωριμάσει έτσι ώστε να έχει σημαντική συμβολή στην κάλυψη των ενεργειακών μας αναγκών.

Προς το τέλος της δεκαετίας του '90, έχει γίνει σαφές ότι η τεχνολογία έχει προωθηθεί σε σημείο όπου η αξιόπιστη και φτηνή ηλεκτρική ενέργεια από τους ωκεανούς γίνεται μια πραγματικότητα. Το Ηνωμένο Βασίλειο παρήγαγε την πρώτη ηλεκτρική ενέργεια από θαλάσσια και παλιρροϊκά κύματα με την οποία εφοδίασε τον εθνικό του δίκτυο το έτος 2000, αναγκάζοντας και άλλες χώρες να σκεφτούν σοβαρά να πράξουν κάτι ανάλογο. Αναλυτικότερα:

Οι ωκεανοί μπορούν να μας προσφέρουν τεράστια ποσά ενέργειας. Υπάρχουν τρεις βασικοί τρόποι για να εκμεταλλευτούμε την ενέργεια της θάλασσας:

1. Από τα κύματα.

2. Από τις παλίρροιες ( μικρές και μεγάλες ).

3. Από τις θερμοκρασιακές διαφορές του νερού.

α) Η κινητική ενέργεια των κυμάτων μπορεί να περιστρέψει την τουρμπίνα, όπως φαίνεται στο σχήμα. Η ανυψωτική κίνηση του κύματος πιέζει τον αέρα προς τα πάνω, μέσα στο θάλαμο και θέτει σε περιστροφική κίνηση την τουρμπίνα έτσι ώστε η γεννήτρια να

Σχηματική διάταξη παραγωγής

ηλεκτρικού ρεύματος από τον

κυματισμό της θάλασσας

15

παράγει ρεύμα. Αυτός είναι ένας μόνο τύπος εκμετάλλευσης της ενέργειας των κυμάτων. Η παραγόμενη ενέργεια είναι σε θέση να καλύψει τις ανάγκες μιας οικίας, ενός φάρου, κλπ.

β) Η αξιοποίηση της παλιρροϊκής ενέργειας χρονολογείται από εκατοντάδες χρόνια πριν, αφού με τα νερά που δεσμεύονταν στις εκβολές ποταμών από την παλίρροια, κινούνταν νερόμυλοι. Ο τρόπος είναι απλός: Τα εισερχόμενα νερά της παλίρροιας στην ακτή κατά την πλημμυρίδα μπορούν να παγιδευτούν σε φράγματα, οπότε κατά την άμπωτη τα αποθηκευμένα νερά ελευθερώνονται και κινούν υδροστρόβιλο, όπως στα υδροηλεκτρικά εργοστάσια. Τα πλέον κατάλληλα μέρη για την κατασκευή σταθμών ηλεκτροπαραγωγής είναι οι στενές εκβολές ποταμών. Η διαφορά μεταξύ της στάθμης του νερού κατά την άμπωτη και την πλημμυρίδα πρέπει να είναι τουλάχιστον 10 μέτρα. Σήμερα οι μικροί σταθμοί παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από το θαλασσινό νερό βρίσκονται σε πειραματικό στάδιο. Η ηλεκτρική ενέργεια που μπορεί να παραχθεί είναι ικανή να καλύψει τις ανάγκες μιας πόλης μέχρι και 240 χιλιάδων κατοίκων. Ο πρώτος παλιρροϊκός σταθμός κατασκευάσθηκε στον ποταμό La Rance στις ακτές της Βορειοδυτικής Γαλλίας το 1962 και οι υδροστρόβιλοί του μπορούν να παράγουν ηλεκτρική ενέργεια καθώς το νερό κινείται κατά τη μια ή την άλλη κατεύθυνση. Άλλοι τέτοιοι σταθμοί λειτουργούν στη Ρωσία, στη θάλασσα Barents και στον κόλπο Fuhdy της Νέας Σκωτίας.

Tα θαλάσσια κύματα προκαλούνται από τον αέρα όπως φυσά πέρα από τη θάλασσα. Τα κύματα είναι μια ισχυρή πηγή ενέργειας. Το πρόβλημα είναι ότι δεν είναι εύκολο να χρησιμοποιηθεί αυτή η ενέργεια για να μετατραπεί σε ηλεκτρική ενέργεια σε μεγάλα ποσά. Κατά συνέπεια, οι σταθμοί παραγωγής ηλεκτρικού ρεύματος κυμάτων είναι σπάνιοι. Υπάρχουν διάφορες μέθοδοι παραγωγής ενέργειας από τα κύματα, αλλά μια από τις αποτελεσματικότερες λειτουργεί όπως μια μηχανή κυμάτων πισινών. Έτσι, σε μια πισίνα, ο αέρας φυσιέται μέσα και έξω από μια μηχανή εκτός από τη λίμνη, η οποία κάνει το νερό να μετακινείται πάνω - κάτω, προκαλώντας τα κύματα. Παρόμοια, σε έναν σταθμό παραγωγής ηλεκτρικού ρεύματος κυμάτων, η άφιξη των κυμάτων προκαλεί άνοδο και πτώση του νερού εντός του θαλάμου του σταθμού, το οποίο προκαλεί τον αέρα να κινείται μέσα και έξω από μια τρύπα στην κορυφή του θαλάμου. Σε αυτή τη τρύπα τοποθετούμαι μία τουρμπίνα, η οποία γυρίζει με την κίνηση του αέρα μέσα - έξω, με αποτέλεσμα η τουρμπίνα να λειτουργεί ως γεννήτρια. Ένα πρόβλημα σε αυτό το σχέδιο είναι ότι ο κινούμενος αέρας μπορεί να είναι πολύ θορυβώδης, εκτός και εάν εγκατασταθεί στο στρόβιλο σιγαστήρας. Ο θόρυβος δεν είναι τεράστιο πρόβλημα, δεδομένου ότι τα κύματα κάνουν αρκετό θόρυβο από μόνα τους. Το σύστημα εκμεταλλεύεται την ταχύτητα του κύματος, το ύψος, το βάθος και τη ροή κάτω από το πλησιάζον κύμα, παράγοντας κατά συνέπεια την ενέργεια αποτελεσματικότερα και φτηνότερα από άλλα θαλάσσια κύματα και τις υπόλοιπες συμβατικές τεχνολογίες.

Πλεονεκτήματα.

1. Η ενέργεια είναι δωρεάν καθώς δεν χρησιμοποιείται κανένα είδος καύσιμης ύλης.

16

2. Δεν είναι ακριβή η λειτουργία και η συντήρηση των μονάδων παραγωγής ενέργειας μέσω των θαλάσσιων κυμάτων.

3. Είναι φιλικά προς το περιβάλλον καθώς κατά τη λειτουργία της μονάδας δεν παράγονται απόβλητα.

4. Δίνεται η δυνατότητα παράγωγης ενός μεγάλου ποσού ενέργειας.

5. Αποθέματα της πρώτης ύλης ( νερό ) υπάρχουν σε αφθονία σε παγκόσμια κλίμακα μιας και υδάτινο είναι το 75% της επιφάνειας του πλανήτη μας.

6. Μικρό χρονικό διάστημα ανάμεσα στην έρευνα, την εγκατάσταση και τη λειτουργία μίας τέτοιας μονάδας.

7. Προστατεύουν την ακτή στην οποία βρίσκονται, πράγμα πολύ χρήσιμο σε λιμάνια.

8. Δεν δημιουργούν προβλήματα στις μετακινήσεις των ψαριών ( εκτός από τα παλιρροϊκά φράγματα ).

Η κατασκευή τέτοιων εγκαταστάσεων έχει σαν αποτέλεσμα τη δημιουργία προστατευμένων υδάτινων περιοχών οι οποίες είναι ελκυστικές για διάφορα είδη ψαριών και υδρόβιων πουλιών.

Μειονεκτήματα.

Η παραγωγή ενέργειας εξαρτάται από τη δύναμη των κυμάτων, όπου άλλες φορές παίρνουμε μεγάλα πόσα ενέργειας και άλλες φορές μηδενικά. Αντίστοιχα στη παλίρροια εξαρτάται από την κίνηση των υδάτων.

1. Απαιτείται προσεκτική επιλογή της τοποθεσίας εγκατάστασης της μονάδας καθώς θα πρέπει στη πρώτη περίπτωση να έχουμε δυνατά κύματα ενώ στη δεύτερη θα πρέπει να εμφανίζονται τα φαινόμενα της παλίρροιας και της άμπωτης.

2. Πολλές από τις εγκαταστάσεις είναι θορυβώδης.

3. Οι εγκαταστάσεις πρέπει να κατασκευάζονται με ειδικό τρόπο ώστε να αντέχουν στις δύσκολες καιρικές συνθήκες που θα αντιμετωπίσουν.

4. Το κόστος μεταφοράς της παραγόμενης ενέργειας στη στεριά είναι πολύ υψηλό.

Ενέργεια παλιρροιών.

Ιστορική αναδρομή:

Κατά τη διάρκεια των προηγούμενων σαράντα ετών, έχει υπάρξει σταθερό ενδιαφέρον για την εκμετάλλευση της παλιρροιακής δύναμης. Αρχικά, αυτό το ενδιαφέρον εστιάστηκε στις εκβολές, όπου οι μεγάλοι όγκοι του ύδατος περνούν μέσω των στενών καναλιών που παράγουν τις υψηλές τρέχουσες ταχύτητες. Οι μηχανικοί θεώρησαν ότι εμποδίζοντας τις εκβολές με ένα φράγμα και οδηγώντας το νερό μέσω των στροβίλων θα ήταν ένας αποτελεσματικός τρόπος να παραχθεί η ηλεκτρική ενέργεια. Αυτό αποδείχθηκε από την κατασκευή ενός παλιρροιακού φράγματος στο ST Malo στη Γαλλία στο ποταμό Λα Rance στα μέσα της δεκαετίας του '60.

Ο παλιρροϊκός σταθμός ηλεκτροπαραγωγής εκμεταλλεύεται τη διαφορά στάθμης του ύδατος κατά τη πλημμυρίδα και την άμπωτη. Όταν ένα φράγμα κλείσει τον κόλπο ή τις εκβολές ενός ποταμού που ρέει στη θάλασσα ή στον ωκεανό, σχηματίζεται υδατοδεξαμενή, που καλείται λεκάνη παλιρροϊκού σταθμού ηλεκτροπαραγωγής. Αν η πλημμυρίδα προκαλεί αρκετή διαφορά ύψους (πάνω από 4 μέτρα ) μπορεί να δημιουργηθεί αρκετή πίεση για να περιστρέψει υδροστρόβιλους συνδεδεμένους με ηλεκτρογεννήτριες που έχουν εγκατασταθεί στο φράγμα. Παλιρροϊκός σταθμός ηλεκτροπαραγωγής με λεκάνη, που λειτουργεί σε κανονικό παλιρροϊκό κύκλο 12 ωρών, μπορεί να παράγει ηλεκτρική ενέργεια αδιάκοπα για 4 ή 5 ώρες, τέσσερις φορές την ημέρα, με αντίστοιχα διαλείμματα μιας ή δύο ωρών. Ο

17

παλιρροϊκός αυτός σταθμός ηλεκτροπαραγωγής καλείται σταθμός μιας λεκάνης και δύο κύκλων.

Για να αποφευχθεί η ανομοιόμορφη παραγωγή ηλεκτρισμού η λεκάνη του παλιρροϊκού σταθμού ηλεκτροπαραγωγής μπορεί να χωριστεί με φράγματα σε δύο ή τρεις μικρότερες. Στην πρώτη λεκάνη η στάθμη ύδατος διατηρείται στη στάθμη της άμπωτης και στη δεύτερη στη στάθμη πλημμυρίδας ενώ η τρίτη λεκάνη είναι εφεδρική. Η γεννήτρια υδραυλικού κινητήρα εγκαθίσταται στα διαχωριστικά φράγματα. Αλλά ακόμα και αυτή η διάταξη δεν αποτρέπει εντελώς τις διακυμάνσεις της ηλεκτρικής ισχύος που προκαλούνται από την περιοδική υφή των παλιρροιών σε περίοδο μισού μήνα. Όταν ο παλιρροιακός σταθμός ηλεκτροπαραγωγής περιληφθεί στο σύστημα ηλεκτρικής ισχύος με άλλους, μεγάλης ισχύος θερμικούς σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής, περιλαμβανομένων και πυρηνικών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής, η ηλεκτρική ενέργεια που παράγει μπορεί να βοηθήσει για την κάλυψη των αναγκών αιχμής του συστήματος. Αν το σύστημα περιλαμβάνει υδροηλεκτρικούς σταθμούς με υδατοδεξαμενές για εποχιακή ρύθμιση, ο παλιρροϊκός σταθμός μπορεί να αντισταθμίσει τις διακυμάνσεις της παλιρροϊκής ενέργειας, που παρουσιάζονται κατά την περίοδο ενός μηνός.

Οι γεννήτριες τυμπάνου διυδραυλικών κινητήρων που εγκαθίστανται στους παλιρροϊκούς σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής, μπορούν να λειτουργούν με σχετικά υψηλό βαθμό απόδοσης σε άμεσα ή ανάστροφα συστήματα γεννήτριας και αντλίας και σαν ανοίγματα για τη ροή ύδατος. Κατά τις ώρες που η περίοδος χαμηλού φορτίου του συστήματος συμπίπτει με την άμπωτη ή την πλημμυρίδα οι γεννήτριες διυδραυλικών κινητήρων κλείνουν ή λειτουργούν σαν αντλίες κατευθύνοντας το νερό από τη λεκάνη κάτω της στάθμης της άμπωτης στη λεκάνη πάνω από τη στάθμη της πλημμυρίδας. Έτσι συσσωρεύεται ενέργεια μέχρι τη στιγμή της ζήτησης αιχμής. Όταν η πλημμυρίδα ή η άμπωτη συμπίπτουν χρονικά με το μέγιστο φορτίο του συστήματος ο παλιρροϊκός σταθμός ηλεκτροπαραγωγής λειτουργεί σαν γεννήτρια. Κατά συνέπεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί σαν εφεδρικός σταθμός ηλεκτροπαραγωγής. Ο παλιρροϊκός σταθμός των 240 ΜW στο στόμιο του ποταμού Ράνς στη Γαλλία που κατασκευάστηκε το 1966 λειτουργεί με αυτό τον τρόπο. Παρά την επιτυχία του σταθμού αυτού στον ποταμό Ράνς έκτοτε δεν ξαναχτίστηκε ανάλογος σταθμός. Αυτό οφείλεται τόσο στο υψηλό κόστος κατασκευής των παλιρροϊκών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής ( το κόστος κατασκευής του σταθμού στο Ράνς ήταν 2,5 φορές μεγαλύτερο από το κόστος συμβατικού ποτάμιου υδροηλεκτρικού σταθμού της ίδιας ισχύος.) όσο και για λόγους προστασίας του περιβάλλοντος. Για λόγους μειώσεις του κόστους κατασκευής η ΕΣΣΔ κατασκεύασε έναν υδροηλεκτρικό σταθμό ισχύος μαζί με ένα παλιρροϊκό σταθμό με τη μέθοδο της πλέουσας κατασκευής που χρησιμοποιείται γενικά για τέτοιες παραθαλάσσιες υδροτεχνολογικές κατασκευές, όπως σήραγγες αποβάθρες και φράγματα. Με τη μέθοδο αυτή οι συνιστώσες της κατασκευής κατασκευάζονται και ρυθμίζονται σε παραθαλάσσιο βιομηχανικό κέντρο. Κατόπιν η κατασκευή συναρμολογείται και ρυμουλκείται από τη θάλασσα στην τελική τοποθεσία. Ο πρώτος πειραματικός παλιρροϊκός σταθμός ηλεκτροπαραγωγής κατασκευάστηκε με αυτή τη μέθοδο Κίσλαγια Γκουμπά της θάλασσας Μπάρεντς μεταξύ των ετών 1963 και 1968. Η

18

δόμηση του σταθμού ( 36 χ 18 χ 15 μέτρα ) έγινε από λεπτού πάχους συνιστώσες ( 15 – 20 cm ) που συνδύαζαν υψηλή αντοχή με χαμηλή δομική μάζα. Έγινε σε μια περιοχή Κόλα κοντά στην πόλη Μουρμάνσκ. Μετά την εγκατάσταση του εξοπλισμού και τις δοκιμές του κτηρίου για στεγανότητα η περιοχή θεμελίωσης βυθίστηκε και το κτήριο οδηγήθηκε στη θάλασσα. Εκεί κατά τη διάρκεια άμπωτης στο κτήριο τοποθετήθηκε βυθισθείσα θεμελίωση και συνδέθηκε δια φραγμάτων με την ακτή. Η κατασκευή αυτή έκλεισε τον ισθμό του κόλπου και σχημάτισε λεκάνη παλιρροϊκού σταθμού ηλεκτροπαραγωγής. Σε αυτό το σταθμό εγκαταστάθηκαν δύο αμφίστροφες γεννήτριες διυδραυλικού κινητήρα ισχύος 400KW η κάθε μια. Η κατασκευή των παλιρροϊκών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής Ρανς και Κίσλαγια Γκουμπά και η εμπειρία που αποκτήθηκε από τη πειραματική τους λειτουργία επέτρεψε τον προγραμματισμό των ακόλουθων πειραματικών σταθμών: σταθμός Μεζένι στη Λευκή θάλασσα ( 6 – 14 GW ), σταθμός Πενζίνα ( 35 GW ) και Τουγκούρ ( 10 GW ) και οι δύο στην Οχοτσκική θάλασσα, οι σταθμοί στον κόλπο Φαντύ και στον κόλπο Ούνγκαβα στον Καναδά και στο στόμιο του ποταμού Σέβερ στη Μεγάλη Βρετανία. Σήμερα γνωρίζοντας ότι η παλίρροια μπαίνει και βγαίνει κάθε δώδεκα ώρες, με συνέπεια τα ρεύματα να φθάνουν στη μέγιστη ταχύτητά τους τέσσερις φορές κάθε ημέρα έχουν αναπτυχθεί δύο αντίπαλες τεχνολογίες οι παλιρροιακοί φράκτες και οι παλιρροιακοί στρόβιλοι με σκοπό την εκμετάλλευση της ενέργειας αυτών των ρευμάτων. Μπορούν όμως να εφαρμοστούν αυτές οι μέθοδοι στην Ελλάδα;

Σύμφωνα με το άρθρο στην ιστοσελίδα Z-Code-GR.blogspot.com. Ευτυχώς υπάρχουν πολλές λύσεις για την αξιοποίηση της κυματικής και παλιρροϊκής ενέργειας. Υπάρχει και η λύση της κατασκευής.

Σε αυτή τη περίπτωση, πρέπει να γίνει μια κατασκευή από τσιμέντο ή ειδικό κεραμικό στην παραλία μιας βραχονησίδας. Το νερό της θάλασσας που φτάνει στις ακτές εισέρχεται σε ένα κλειστό χώρο, μέσα στον οποίο συμπιέζεται και αποσυμπιέζεται ο αέρας ασκώντας μια ροπή στα φτερά αεροτουρμπίνας οριζοντίου άξονα περιστροφής, που με τη σειρά της περιστρέφει ένα μόνιμο μαγνήτη μέσα σε ένα πηνίο για να παράγει στα άκρα του μια ηλεκτρεγερτική δύναμη, που συλλέγεται κατάλληλα. Δυστυχώς αυτό το σχέδιο για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε Ελληνική βραχονησίδα γιατί δεν επιτρέπονται νέες δομικές κατασκευές σε αυτές, παρά μόνο συντήρηση.

Κλείνουμε με μια συνέντευξη από τον κύριο Κώστα Χατζηλάκο.

Στο χτύπημα της πόρτας με υποδέχθηκε ένας χαμογελαστός, κομψός και δραστήριος άνθρωπος, ετών 94! Ο Κώστας Χατζηλάκος με καλωσόρισε στο γραφείο του και έσπευσε να βγάλει από το πλούσιο αρχείο του τους σχετικούς φακέλους. Ωστόσο ο γύρω χώρος με είχε ήδη αιχμαλωτίσει: ήταν ένα ολοζώντανο μουσείο της αεροπορικής ιστορίας της χώρας μας. Ανάμεσα στα δεκάδες μοντέλα πολεμικών αεροσκαφών, έβλεπα φωτογραφίες που θα αποζητούσε κάθε ιστορικό ντοκιμαντέρ: μαχητικά και βομβαρδιστικά μας στον Β' Παγκόσμιο Πόλεμο στην Κορέα. Ο Αϊζενχάουερ στην Ελλάδα και φυσικά σε αυτές ο ίδιος ο κ. Χατζηλάκος, στις τόσες γεμάτες δεκαετίες της ζωής του. Προτού καν συνέλθω, εμφανίστηκε ο γιος του Θανάσης – αρχιτέκτονας -, ο οποίος μεταξύ άλλων τον ενημέρωσε για την ασφάλεια της άδειας οδήγησής του. Οδηγούσε και οδηγεί!

Κώστας Χατζηλάκος

19

Νιώθοντας ήδη ντροπή για τα γυαλιά όρασης που χρησιμοποιούσα για διάβασμα, ρώτησα τον αντιπτέραρχο: «Πότε αποστρατευθήκατε;».

«Το 1967» μου απάντησε. «Ήμουν αεροπορικός ακόλουθος στην πρεσβεία μας στις ΗΠΑ, όταν η CIA μου ζήτησε να μετάσχω στο πραξικόπημα. Αρνήθηκα και με αποστράτευσαν».

«Και... η ιδέα της εφεύρεσης πότε και πώς σας προέκυψε;».

«Μετά τη δικτατορία, το 1977, όταν ο Αγγελόπουλος με έκανε διευθυντή στη Χαλυβουργική. Εκεί έκανα διάφορες πατέντες για να διευκολύνω εργονομικά τις δουλειές των εργαζομένων, οπότε πειραματιζόμουν συνεχώς με σίδερα. Παράλληλα όμως πήγαινα τους επισκέπτες για κανένα ψαράκι στην παραλία και το μάτι μου έπεφτε συνεχώς στα καΐκια που σκαμπανέβαζε και το παραμικρό κυματάκι. Αναλογίστηκα τι ανεξάντλητη δύναμη είναι αυτή και πώς θα μπορούσα να την κάνω χρήσιμη ενέργεια. Το 1978 όμως έγινα τεχνικός σύμβουλος της αμερικανικής κατασκευάστριας αεροσκαφών McDonnell Douglas, οπότε άργησα να ολοκληρώσω τα σχέδιά μου. Έφτασα στο στάδιο της κατάθεσης ευρεσιτεχνίας πριν από μία δεκαετία, αφού πρώτα είχα μελετήσει όλες τις προτεινόμενες τεχνολογίες αξιοποίησης των κυμάτων».

«Ξέρετε», του είπα, «όλες όσες διάβασα κι εγώ στοχεύουν σε θάλασσες με πολύ μεγαλύτερο κυματισμό. Και όταν ρώτησα στο ΚΑΠΕ (Κέντρο Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας), μου απάντησαν ότι έχουν ακόμη πολλά προβλήματα».

Ένας Triton στην ακτή.

«Έχουν προβλήματα γιατί σκέφτονται το πολύπλοκο και το ακριβό μέσα στη θάλασσα» απάντησε και μου παρουσίασε έναν παχύτατο τόμο, όπου είχε συλλέξει μεθοδικά όλες τις εφευρέσεις του πλανήτη για κυματογεννήτριες. «Ο Triton όμως που σχεδίασα - και τώρα ο Triton II - τοποθετείται στην ακτή, ακόμη και στον πιο μικρό λιμενοβραχίονα ή αχρησιμοποίητο βράχο, και αποδίδει ακόμη και με τον παραμικρό παφλασμό. Όταν μου έστειλαν από τις ΗΠΑ την εκεί κατοχύρωση της ευρεσιτεχνίας μου, μου είπαν: "Genious in its simplicity!" ("Μεγαλοφυές εν τη απλότητά του").

«Δηλαδή; Τι το διαφορετικό κάνατε από τους άλλους;».

«Απέφυγα οτιδήποτε θα δημιουργούσε προβλήματα στη θάλασσα ή θα επέφερε ενεργειακές απώλειες. Βασίστηκα στον συνδυασμό απλούστατων μηχανισμών. Φανταστείτε ένα πλωτό πιστόνι που ανεβοκατεβαίνει με τη στάθμη της θάλασσας. Μέσω μοχλού καταλήγει σε οριζόντια παλινδρομική κίνηση και μέσω ιμάντα σε μονοκατευθυντήρια περιστροφική, που πανεύκολα μετατρέπεται σε ηλεκτροπαραγωγή.

Προσθέστε και έναν μηχανισμό ασφαλείας που ακινητοποιεί τον πλωτήρα (για περιπτώσεις μεγάλης τρικυμίας) και έχετε μια απολύτως αξιόπιστη, λειτουργική, αποδοτική και φθηνή κατασκευή, που παράγει 1 MW σε επιφάνεια εδάφους μόλις 65χ10 μ. Δείτε την και στο Διαδίκτυο» είπε και μου έδειξε το site www.toswet.com/images/anim640.swf/. Αναρωτήθηκα πόσοι 94 χρονοι παγκοσμίως χειρίζονται τον υπολογιστή με τη δική του άνεση, αλλά έμεινα στο θέμα: «Την οποία κατασκευή έχετε δοκιμάσει σε πραγματικές συνθήκες;»

«Βεβαίως» απάντησε και μου έδειξε τα πορίσματα μελετών από το 2002 και το 2003. Τα θετικότατα συμπεράσματα υπέγραφαν το ΚΑΠΕ, το ΕΜΠ, το RAMBOLL της Δανίας, το Queens University Belfast της Βρετανίας και το University College Cork της Ιρλανδίας. «Ποιο είναι το συνολικό κόστος μιας μονάδας 1 MW;» ρώτησα.

«Με μοναδιαία παραγγελία, αυτή τη στιγμή είναι λιγότερο από 700.000 ευρώ. Αν μπει σε γραμμή παραγωγής, θα υποδιπλασιαστεί. Αλλά, ακόμη και τώρα,

20

σκεφθείτε το διπλάσιο κόστος μιας αντίστοιχης ανεμογεννήτριας ή το πολλαπλάσιο των φωτοβολταϊκών, συν το κόστος γης που επισύρουν. Αλλά υπάρχουν και πλεονεκτήματα που δεν τα σκέφτονται συνήθως όσοι αποφασίζουν για τη χώρα».

«Τι εννοείτε;» ρώτησα παραξενευμένος.

«Αναλογιστείτε το ενεργειακό τοπίο που προδιαγράφεται με τις έως τώρα επίσημες κατευθύνσεις: ανεμογεννήτριες στα βουνά και στις θάλασσες, φωτοβολταϊκά στα χωράφια, πλατφόρμες άντλησης πετρελαίου και φυσικού αερίου στα πελάγη μας. Και έπειτα σκεφθείτε μονάδες όπως αυτή που προτείνω, σε κάθε λιμάνι ή ακτή της στεριάς μας και των νησιών μας: αλυσίδες ολόκληρες από μικρές μονάδες, που θα παρέχουν αντίστοιχο δυναμικό ηλεκτροπαραγωγής, παραμένοντας αδιόρατες, ακόμη και κάτω από θάμνους. Στην πρώτη περίπτωση έχετε εμφανέστατους και ευάλωτους στόχους σε κάθε σύρραξη, στη δεύτερη δυσδιάκριτους και πανεύκολα επισκευάσιμους». Μιλούσε ο επιτελικός νους, που δεν του αρκούσε η ενεργειακή αυτοτέλεια ως όραμα της χώρας, αλλά απαιτούσε και τη διαφύλαξη της στρατηγικής υποδομής της.

«Εάν όλα είναι τόσο θετικά, τι κρατάει μια τέτοια εφεύρεση μακριά από την εφαρμογή της σε μεγάλη κλίμακα;».

«Πολλά συμφέροντα και πολλοί απατεώνες» μου απάντησε. Δεν θέλησε να μπει σε στενάχωρες λεπτομέρειες, αλλά μου έδειξε κείμενα που καταδείκνυαν σαφώς ότι είχαν επιχειρήσει ακόμη και να του κλέψουν την πατέντα.

«Οπότε, τώρα, πού βρίσκεστε;».

«Έχω κατοχυρώσει την ευρεσιτεχνία μου σε όλες τις παράκτιες χώρες της Ευρώπης, στις ΗΠΑ, στον Καναδά, στη Βραζιλία, στο Ισραήλ, στη Νότια Αφρική, στην Ινδία, στην Ιαπωνία, στη Νότια Κορέα, στην Αυστραλία και στη Χιλή, και βρίσκομαι σε διαπραγματεύσεις με σοβαρούς Έλληνες επιχειρηματίες για την επένδυση. Ελπίζω ακόμη ότι υπάρχουν Έλληνες που μπορούν να κατανοήσουν την αξία του να έχεις ανεξάντλητη και δωρεάν ενέργεια, χωρίς εξάρτηση από τρίτους και ρυπογόνους υδρογονάνθρακες».

Τον αποχαιρέτησα εμφανώς σαστισμένος. Είχα συναντήσει προφανώς ένα μοναδικό δείγμα Έλληνα. Ευχόμουν να αποδειχθεί η εφεύρεσή του τόσο καταλυτική όσο μου την παρουσίασε. Αλλά ευχόμουν και οι νέοι μας να αποκτήσουν την «άσβεστη νιότη» και την καινοτόμο σκέψη που έχει αυτός ο αιωνόβιος θρύλος των αιθέρων μας.

Ο σκοπός, λοιπόν της εργασίας μας, είναι η πληροφόρηση και η ενημέρωση των νέων συμμαθητών μας για καινοτόμες ιδέες για την αξιοποίηση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας με απλές μεθόδους χωρίς να επιβαρύνεται το περιβάλλον με τις σκόπιμες ενέργειες μας που αποσκοπούν στο προσωπικό μας όφελος.

Βιβλιογραφία.

1. Ιστοσελίδα: http://el.wikipedia.org/wiki/%CE%92%CE%B9%CE%BF%CE%BC%CE%AC%CE%B6%

CE%B1. Βιομάζα.

2. Ιστοσελίδα:http://el.wikipedia.org/wiki/%CE%92%CE%B9%CE%BF%CE%BA%CE%B1%CF%8D%CF%83%CE%B9%CE%BC%CE%B1.

3. Εγκυκλοπαίδεια ''Υδρία'', τόμος 14 "Βιομάζα". Βιοκαύσιμα σελίδες 387, 388, 407, 408. Τόμος 12 "Παλίρροια" σελίδες 388, 389, 390. Τόμος 35 "Κύμα" σελίδα 9

4. Ιστοσελίδα: www.cres.gr/enrgy-saving/images/pdf Βιομάζα.

21

5. Ιστοσελίδα: www.ccs-net.gr/POM/warnellos3.pdf Ενεργειακή αξιοποίηση βιομάζας.

6. Ιστοσελίδα: www.cie.org.cy Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας, Ενέργεια από βιομάζα.

7. Ιστοσελίδα: www.argoenergy.gr Βιοκαύσιμα.

8. Ιστοσελίδα: www.zcode.gr.blogspot.com Παραγωγή Ηλεκτρικής Ενέργειας από την κίνηση κυμάτων σε βραχονησίδες.

9. Ιστοσελίδα: www.allaboutenergy.gr Ενέργεια Κυμάτων.

10. Ιστοσελίδα: www.nescompass.org Κυματική και Παλιρροιακή Ενέργεια.