ΤΙ ΕΊΝΑΙ Η ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΉ ΕΝΈΡΓΕΙΑ;

Send

Τα τελευταία χρόνια, η εναλλακτική ενέργεια αποτέλεσε αντικείμενο έντονου ενδιαφέροντος και συζητήσεων. Χάρη στην απειλή της κλιματικής αλλαγής και το γεγονός ότι οι μέσες παγκόσμιες θερμοκρασίες συνεχίζουν να αυξάνονται κάθε χρόνο, η προσπάθεια εύρεσης μορφών ενέργειας που θα μειώσουν την εξάρτηση της ανθρωπότητας από ορυκτά καύσιμα, άνθρακα και άλλες ρυπογόνες μεθόδους έχει φυσικά ενταθεί.

Ενώ οι περισσότερες έννοιες για την εναλλακτική ενέργεια δεν είναι νέες, μόνο τις τελευταίες δεκαετίες το ζήτημα έχει γίνει πιεστικό. Και χάρη στις βελτιώσεις στην τεχνολογία και την παραγωγή, το κόστος των περισσότερων μορφών εναλλακτικής ενέργειας μειώνεται ενώ η αποδοτικότητα αυξάνεται. Αλλά τι είναι εναλλακτική ενέργεια και ποια είναι η πιθανότητα να γίνει mainstream;

Ορισμός:

Φυσικά, υπάρχει κάποια συζήτηση σχετικά με το τι σημαίνει «εναλλακτική ενέργεια» και σε τι μπορεί να εφαρμοστεί. Από τη μία πλευρά, ο όρος μπορεί να αναφέρεται σε μορφές ενέργειας που δεν αυξάνουν το ανθρακικό αποτύπωμα της ανθρωπότητας. Από αυτή την άποψη, μπορεί να περιλαμβάνει πράγματα όπως πυρηνικές εγκαταστάσεις, υδροηλεκτρική ενέργεια, ακόμη και πράγματα όπως φυσικό αέριο και «καθαρό άνθρακα».

Από την άλλη πλευρά, ο όρος χρησιμοποιείται επίσης για να αναφερθεί σε εκείνες που σήμερα θεωρούνται μη παραδοσιακές μέθοδοι ενέργειας - όπως ηλιακή, αιολική, γεωθερμική, βιομάζα και άλλες πρόσφατες προσθήκες. Αυτό το είδος της ταξινόμησης αποκλείει μεθόδους όπως η υδροηλεκτρική, οι οποίες υπάρχουν εδώ και πάνω από έναν αιώνα και, ως εκ τούτου, είναι πολύ συχνές σε ορισμένες περιοχές του κόσμου.

Ένας άλλος παράγοντας είναι ότι οι εναλλακτικές πηγές ενέργειας θεωρούνται «καθαρές», που σημαίνει ότι δεν παράγουν επιβλαβείς ρύπους. Όπως ήδη αναφέρθηκε, αυτό μπορεί να αναφέρεται σε διοξείδιο του άνθρακα, αλλά και σε άλλες εκπομπές όπως το μονοξείδιο του άνθρακα, το διοξείδιο του θείου, το οξείδιο του αζώτου και άλλα. Μέσα σε αυτές τις παραμέτρους, η πυρηνική ενέργεια δεν θεωρείται εναλλακτική πηγή ενέργειας επειδή παράγει ραδιενεργά απόβλητα που είναι πολύ τοξικά και πρέπει να αποθηκευτούν.

Σε όλες τις περιπτώσεις, ωστόσο, ο όρος χρησιμοποιείται για να αναφερθεί σε μορφές ενέργειας που θα αντικαταστήσουν τα ορυκτά καύσιμα και τον άνθρακα ως την κυρίαρχη μορφή παραγωγής ενέργειας τις επόμενες δεκαετίες.

Τύποι εναλλακτικής ενέργειας:

Ακριβώς μιλώντας, υπάρχουν πολλοί τύποι εναλλακτικής ενέργειας. Για άλλη μια φορά, οι ορισμοί γίνονται λίγο κολλητικοί και ο όρος έχει χρησιμοποιηθεί στο παρελθόν για να αναφερθεί σε οποιαδήποτε μέθοδο που θεωρήθηκε μη mainstream εκείνη την εποχή. Όμως, η ευρεία εφαρμογή του όρου σημαίνει εναλλακτικές λύσεις για τον άνθρακα και τα ορυκτά καύσιμα, μπορεί να περιλαμβάνει οποιοδήποτε ή όλα τα ακόλουθα:

Υδροηλεκτρισμός: Αυτό αναφέρεται σε ενέργεια που παράγεται από υδροηλεκτρικά φράγματα, όπου το νερό που πέφτει (δηλαδή ποτάμια ή κανάλια) διοχετεύεται μέσω μιας συσκευής για την περιστροφή των στροβίλων και την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.

Πυρηνική δύναμη: Ενέργεια που παράγεται μέσω αντιδράσεων βραδείας σχάσης. Οι ράβδοι ουρανίου ή άλλων ραδιενεργών στοιχείων θερμαίνουν το νερό για να παράγουν ατμό, ο οποίος με τη σειρά του περιστρέφει τους στροβίλους για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.

Ηλιακή ενέργεια: Ενέργεια που αξιοποιείται απευθείας από τον Ήλιο, όπου τα φωτοβολταϊκά κύτταρα (συνήθως αποτελούνται από υπόστρωμα πυριτίου και διατεταγμένα σε μεγάλες συστοιχίες) μετατρέπουν τις ακτίνες του Ήλιου απευθείας σε ηλεκτρική ενέργεια. Σε ορισμένες περιπτώσεις, η θερμότητα που παράγεται από τον ήλιο αξιοποιείται και για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, η οποία είναι γνωστή ως ηλιακή-θερμική ισχύς.

Αιολική ενέργεια: Ενέργεια που παράγεται από τη ροή του αέρα, όπου οι μεγάλες ανεμογεννήτριες περιστρέφονται από τον αέρα για την παραγωγή ηλεκτρισμού

Γεωθερμική ενέργεια: Ενέργεια που παράγεται από θερμότητα και ατμό που παράγεται από γεωλογική δραστηριότητα στον φλοιό της Γης. Στις περισσότερες περιπτώσεις, αυτό αποτελείται από σωλήνες που τοποθετούνται στο έδαφος πάνω από γεωλογικά ενεργές ζώνες για τη διοχέτευση ατμού μέσω στροβίλων, δημιουργώντας έτσι ηλεκτρική ενέργεια.

Παλιρροιακή ισχύς:Ενέργεια που παράγεται από παλιρροιακές πλεξούδες που βρίσκονται γύρω από τις ακτές. Εδώ, οι καθημερινές αλλαγές στις παλίρροιες προκαλούν το νερό να ρέει μπρος-πίσω μέσω στροβίλων, παράγοντας ηλεκτρισμό που στη συνέχεια μεταφέρεται σε σταθμούς παραγωγής ενέργειας κατά μήκος της ακτής.

Βιομάζα: Αυτό αναφέρεται σε καύσιμα που προέρχονται από φυτά και βιολογικές πηγές - δηλαδή αιθανόλη, γλυκόζη, φύκια, μύκητες, βακτήρια - που θα μπορούσαν να αντικαταστήσουν τη βενζίνη ως πηγή καυσίμου.

Υδρογόνο: Ενέργεια που προέρχεται από διαδικασίες που περιλαμβάνουν αέριο υδρογόνο. Αυτό μπορεί να περιλαμβάνει καταλυτικούς μετατροπείς, όπου τα μόρια νερού διασπώνται και επανενώνονται με ηλεκτρόλυση. στοιχεία καυσίμου υδρογόνου, όπου το αέριο χρησιμοποιείται για την τροφοδοσία κινητήρων εσωτερικής καύσης ή θερμαίνεται και χρησιμοποιείται για την περιστροφή στροβίλων · ή πυρηνική σύντηξη, όπου άτομα υδρογόνου συντήκονται υπό ελεγχόμενες συνθήκες για την απελευθέρωση απίστευτων ποσοτήτων ενέργειας.

Εναλλακτική και ανανεώσιμη ενέργεια:

Σε πολλές περιπτώσεις, οι εναλλακτικές πηγές ενέργειας είναι επίσης ανανεώσιμες. Ωστόσο, οι όροι δεν είναι εντελώς εναλλάξιμοι, λόγω του γεγονότος ότι πολλές μορφές εναλλακτικής ενέργειας βασίζονται σε έναν πεπερασμένο πόρο. Για παράδειγμα, η πυρηνική ενέργεια βασίζεται σε ουράνιο ή άλλα βαριά στοιχεία που πρέπει να εξορύσσονται.

Εν τω μεταξύ, η αιολική, ηλιακή, παλιρροιακή, γεωθερμική και υδροηλεκτρική ενέργεια βασίζονται σε πηγές που είναι πλήρως ανανεώσιμες. Οι ακτίνες του Ήλιου είναι η πιο άφθονη πηγή ενέργειας από όλες και, αν και περιορίζονται από τις καιρικές και ημερήσιες πατέρες, είναι αιώνιες - και ως εκ τούτου ανεξάντλητες από τη βιομηχανική άποψη. Ο άνεμος είναι επίσης μια σταθερά, χάρη στην περιστροφή της Γης και τις αλλαγές πίεσης στην ατμόσφαιρά μας.

Ανάπτυξη:

Επί του παρόντος, η εναλλακτική ενέργεια είναι ακόμη πολύ νωρίς. Ωστόσο, αυτή η εικόνα αλλάζει ταχύτατα, λόγω ενός συνδυασμού πολιτικών πιέσεων, παγκόσμιων οικολογικών καταστροφών (ξηρασία, λιμός, πλημμύρες, καταιγίδες) και βελτιώσεις στην τεχνολογία των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.

Για παράδειγμα, από το 2015, οι ενεργειακές ανάγκες του κόσμου εξακολουθούσαν να καλύπτονται κυρίως από πηγές όπως ο άνθρακας (41,3%) και το φυσικό αέριο (21,7%). Η υδροηλεκτρική και η πυρηνική ενέργεια αντιστοιχούσαν στο 16,3% και στο 10,6%, αντίστοιχα, ενώ οι «ανανεώσιμες πηγές ενέργειας» (δηλαδή ηλιακή, αιολική, βιομάζα κ.λπ.) αποτελούν μόλις το 5,7%.

Αυτό αντιπροσώπευε μια σημαντική αλλαγή από το 2013, όταν η παγκόσμια κατανάλωση πετρελαίου, άνθρακα και φυσικού αερίου ήταν 31,1%, 28,9% και 21,4%, αντίστοιχα. Η πυρηνική και υδροηλεκτρική ενέργεια ανήλθε σε 4,8% και 2,45, ενώ οι ανανεώσιμες πηγές αποτελούν μόλις 1,2%.

Επιπλέον, σημειώθηκε αύξηση του αριθμού διεθνών συμφωνιών σχετικά με τον περιορισμό της χρήσης ορυκτών καυσίμων και την ανάπτυξη εναλλακτικών πηγών ενέργειας. Αυτές περιλαμβάνουν την οδηγία για τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας που υπογράφηκε από την Ευρωπαϊκή Ένωση το 2009, η οποία καθόρισε στόχους για τη χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας για όλα τα κράτη μέλη για το έτος 2020.

Βασικά, η συμφωνία ανέφερε ότι η ΕΕ θα εκπληρώσει τουλάχιστον το 20% των συνολικών ενεργειακών αναγκών της με ανανεώσιμες πηγές έως το 2020 και ότι τουλάχιστον το 10% των καυσίμων μεταφορών προέρχονται από ανανεώσιμες πηγές έως το 2020. Τον Νοέμβριο του 2016, η Ευρωπαϊκή Επιτροπή αναθεώρησε αυτές τις στόχους, αποδεικνύοντας ότι τουλάχιστον το 27% των ενεργειακών αναγκών της ΕΕ προέρχεται από ανανεώσιμες πηγές έως το 2030.

Το 2015, η Σύμβαση-πλαίσιο των Ηνωμένων Εθνών για την αλλαγή του κλίματος (UNFCCC) συναντήθηκε στο Παρίσι για να δημιουργήσει ένα πλαίσιο για τον μετριασμό των αερίων του θερμοκηπίου και τη χρηματοδότηση της εναλλακτικής ενέργειας που θα τεθεί σε ισχύ έως το 2020. Αυτό οδήγησε στη Συμφωνία του Παρισιού, η οποία υιοθετήθηκε στις 12 Δεκεμβρίου 2015 και άνοιξε για υπογραφή στις 22 Απριλίου (Ημέρα της Γης), 2016, στην έδρα του ΟΗΕ στη Νέα Υόρκη.

Αρκετές χώρες και κράτη έχουν επίσης σημειωθεί ως ηγετικό ρόλο τους στον τομέα της ανάπτυξης εναλλακτικής ενέργειας. Για παράδειγμα, στη Δανία, η αιολική ενέργεια παρέχει έως και το 140% της ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας της χώρας, με το πλεόνασμα να παρέχεται σε γειτονικές χώρες όπως η Γερμανία και η Σουηδία.

Η Ισλανδία, χάρη στην τοποθεσία του στον Βόρειο Ατλαντικό και τα ενεργά ηφαίστεια, πέτυχε 100% εξάρτηση από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας έως το 2012 μέσω ενός συνδυασμού υδροηλεκτρικής ενέργειας και γεωθερμικής ενέργειας. Το 2016, η πολιτική της Γερμανίας για σταδιακή εξάρτηση από το πετρέλαιο και την πυρηνική ενέργεια είχε ως αποτέλεσμα η χώρα να φτάσει σε ένα ορόσημο στις 15 Μαΐου 2016 - όπου σχεδόν το 100% της ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας προήλθε από ανανεώσιμες πηγές.

Η πολιτεία της Καλιφόρνια έκανε επίσης εντυπωσιακά βήματα όσον αφορά την εξάρτησή της από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας τα τελευταία χρόνια. Το 2009, το 11,6 τοις εκατό του συνόλου της ηλεκτρικής ενέργειας στην πολιτεία προήλθε από ανανεώσιμες πηγές όπως αιολική, ηλιακή, γεωθερμική, βιομάζα και μικρές υδροηλεκτρικές εγκαταστάσεις. Χάρη σε πολλά προγράμματα που ενθαρρύνουν τη μετάβαση σε ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, αυτή η εξάρτηση αυξήθηκε σε 25% έως το 2015.

Με βάση τα τρέχοντα ποσοστά υιοθέτησης, οι μακροπρόθεσμες προοπτικές εναλλακτικής ενέργειας είναι εξαιρετικά θετικές. Σύμφωνα με μια έκθεση του Διεθνούς Οργανισμού Ενέργειας (IEA) του 2014, η φωτοβολταϊκή ηλιακή ενέργεια και η ηλιακή θερμική ισχύς θα αντιπροσωπεύουν το 27% της παγκόσμιας ζήτησης έως το 2050 - καθιστώντας την τη μοναδική μεγαλύτερη πηγή ενέργειας. Ομοίως, μια έκθεση του 2013 σχετικά με την αιολική ενέργεια έδειξε ότι έως το 2050, ο αιολικός τομέας θα μπορούσε να αντιπροσωπεύει έως και το 18% της παγκόσμιας ζήτησης.

Το World Energy Outlook 2016 του IEA ισχυρίζεται επίσης ότι έως το 2040, το φυσικό αέριο, ο άνεμος και η ηλιακή ενέργεια θα εκλείψουν τον άνθρακα και το πετρέλαιο ως τις κυριότερες πηγές ενέργειας. Και μερικοί ακόμη και λένε ότι - χάρη στις εξελίξεις στην τεχνολογία ηλιακής, αιολικής και σύντηξης - τα ορυκτά καύσιμα θα καταστούν άνευ αντικειμένου έως το 2050.

Όπως με όλα τα πράγματα, η υιοθέτηση εναλλακτικής ενέργειας ήταν σταδιακή. Αλλά χάρη στο αυξανόμενο πρόβλημα της αλλαγής του κλίματος και την αυξανόμενη ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας παγκοσμίως, ο ρυθμός με τον οποίο υιοθετούνται καθαρές και εναλλακτικές μέθοδοι έχει γίνει εκθετική τα τελευταία χρόνια. Κάποια στιγμή κατά τη διάρκεια αυτού του αιώνα, η ανθρωπότητα μπορεί να φτάσει στο σημείο να γίνει ουδέτερη από τον άνθρακα και όχι μια στιγμή πολύ σύντομα!

Έχουμε γράψει πολλά άρθρα σχετικά με την εναλλακτική ενέργεια για το Space Magazine. Εδώ είναι ποιοι είναι οι διαφορετικοί τύποι ανανεώσιμων πηγών ενέργειας ;, Τι είναι η ηλιακή ενέργεια ;, Πώς λειτουργεί μια ανεμογεννήτρια ;, Μπορεί ο κόσμος να λειτουργεί με ηλιακή και αιολική ενέργεια ;, από πού προέρχεται η γεωθερμική ενέργεια; και οι συμβιβασμοί οδηγούν σε συμφωνία για την αλλαγή του κλίματος.

Εάν θέλετε περισσότερες πληροφορίες σχετικά με την Εναλλακτική Ενέργεια, ρίξτε μια ματιά στις Εναλλακτικές Ενέργειες στο Space. Και εδώ είναι ένας σύνδεσμος για τις τεχνολογίες εναλλακτικής ενέργειας για τον έλεγχο της αλλαγής του κλίματος.

Καταγράψαμε επίσης ένα επεισόδιο του Astronomy Cast σχετικά με τον πλανήτη Γη. Ακούστε εδώ, επεισόδιο 51: Γη.

Πηγές: