Πυρηνική ενέργεια ή ... Τι; (2)

Συνεχίζοντας το προηγούμενο σχετικό post ήθελα να παραθέσω επί πλέον στοιχεία και προβληματισμούς για το θέμα.

Όλες οι προβλέψεις βασισμένες στο επίπεδο της υπάρχουσας τεχνολογίας και το αντίστοιχο ύψος των σχετικών επενδύσεων λένε ότι έως το 2030 οι ανανεώσιμες πηγές θα συμμετέχουν - το πολύ - σε ένα ποσοστό της τάξης του 15% στο σύνολο της παραγόμενης ενέργειας. Για να συμβεί αυτό θα πρέπει μέσα στα επόμενα 20 χρόνια να έχει υπερ-διπλασιαστεί η εγκατεστημένη βάση των ανανεώσιμων !

Η Ευρώπη αντέδρασε από τους πρώτους θετικά σε σχέση με την αξιοποίηση των ανανεώσιμων πηγών. Ο αγώνας δρόμου που έχει γίνει για χρήση αιολικής με πρωτοπόρους την Γερμανία και την Ισπανία αποτυπώνεται παρακάτω :

Την ίδια στιγμή τα επίπεδα του διοξειδίου στην ατμόσφαιρα αυξάνονται. Σχετικά μετριοπαθείς υπολογισμοί μας δίνουν περιεκτικότητα μέσου όρου στην ατμόσφαιρα μέχρι το 2016 περίπου 500 ppm ! Ταυτόχρονα οι ειδικοί προειδοποιούν ότι περιεκτικότητα μεταξύ 500 και 600 ppm μετατρέπει την κλιματική διαταραχή σε μη αναστρέψιμο φαινόμενο !

Παρακάτω φαίνεται η σχέση ανάμεσα στην τρέχουσα ζήτηση ισχύος (περίπου 15 Terra Watts) και την διαθέσιμη ισχύ από ανανεώσιμες:

Η συντριπτική υπεροχή της διαθέσιμης ηλιακής ενέργειας σε σχέση με οτιδήποτε άλλο είναι φυσικό να σπρώξει προς τα εκεί την έρευνα και την ανάπτυξη της τεχνολογίας ανανεώσιμων. Μέχρι το 2030 υπολογίζεται ότι η ηλιακή θα έχει το μεγαλύτερο μερίδιο συμμετοχής στις ανανεώσιμες ενεργειακές μορφές. Τα θερμοηλιακά εργοστάσια θα είναι από τις βασικές επιλογές.

Ένα από τα κομβικά προβλήματα σχετικά με τις ανανεώσιμες πηγές είναι το ζήτημα της αποθήκευσης ενέργειας σε μεγάλη κλίμακα - διότι δεν φυσάει πάντοτε ούτε έχει πάντα ήλιο – επί πλέον η κατανάλωση σε μεγάλα δίκτυα δεν είναι ποτέ σταθερή !

Προς την κατεύθυνση αυτή αναπτύσσονται ταχύτατα νέες τεχνολογίες ή τεχνικές όπως :
- Κυψέλες υδρογόνου
- Πεπιεσμένος αέρας
- Δυναμική ενέργεια του νερού
- Μπαταρίες υψηλής απόδοσης
- Υπερ – πυκνωτές
- Σφόνδυλοι

Πρόσφατα η εταιρεία MAGLEV πρότεινε την κατασκευή ανεμογεννήτριας με απόδοση 1 GW. Είναι μια κατασκευή με ύψος 200 μέτρα και διάμετρο 100 μέτρα, σχηματικά φαίνεται παρακάτω:

Φανταστείτε τώρα ότι μία ανεμογεννήτρια των 5 MW (σύντομα θα αρχίσουν να εγκαθίστανται και στην χώρα μας όπου συνήθως χρησιμοποιούμε 1MW και 3ΜW) έχει ύψος πυλώνα 120 μέτρα και διάμετρο προπέλας 126 μέτρα. Η κατασκευή αυτή παράγει 13.000.000 kWh ανά έτος. Ένα μέσο σπίτι – στην χειρότερη περίπτωση – χρησιμοποιεί περίπου 10.000 kWh ανά έτος. Αυτό σημαίνει ότι με μία ανεμογεννήτρια των 5 MW καλύπτουμε τις ανάγκες για 1.300 κατοικίες !

Η κατασκευή της Maglev θα παράγει ενέργεια 200 φορές περισσότερη !

Κινεζική ερευνητική ομάδα πρότεινε μαγνητική ανάρτηση των πτερυγίων η οποία αν χρησιμοποιηθεί αυξάνει (λόγω μείωσης τριβών) την απόδοση της κατασκευής κατά 20% ! Με μια τέτοια κατασκευή μπορούν να υποστηριχθούν περί τις 500.000 κατοικίες δηλαδή ~5 δις kWh. Ένας τυπικός πυρηνικός σταθμός (1 GW) παράγει 8 με 9 δις kWh ανά έτος. Η διαφορά απόδοσης οφείλεται στην μη σταθερή ροή αέρα. Η αεροτουρμπίνα σε ύψος 270 μέτρων όπου η ροή αέρα είναι σχετικά σταθερή έχει απόδοση 40 έως 50%.

Οι συνήθειες του κοινού που έχουν διαμορφωθεί κυρίως τις τελευταίες δεκαετίες επιτείνουν το ενεργειακό πρόβλημα. Κοιτάξτε απαιτήσεις σε κατά κεφαλή ισχύ ανα τον κόσμο στο παρακάτω διάγραμμα (πρωταθλητές όπως πάντα οι Βορειοαμερικάνοι !):

Οι αυξανόμενες απαιτήσεις δικαιολογημένα κατέληξαν στην αύξηση των πυρηνικών εγκαταστάσεων ανά τον κόσμο με σημεία αιχμής τις μεγάλες οικονομίες του μέλλοντος Κίνα και Ινδία. Τα επιχειρήματα που προβάλλονται είναι τεχνικά δηλαδή μειωμένη κίνδυνοι και αυξημένη απόδοση όπως φαίνεται παρακάτω:

Αλλά και οικονομικά. Παρακάτω φαίνεται πίνακας με τα κόστη παραγωγής ανά μονάδα ενέργειας σε διάφορες χώρες. Είναι σαφές ότι η πυρηνική παραγωγή υπερτερεί έναντι όλων!

Αντίστοιχη είναι η κατανομή κόστους παραγωγής που αφορά την αγορά των ΗΠΑ με σειρά ακριβή προς φτηνή ενέργεια: πετρέλαιο, φυσικό αέριο, άνθρακας, πυρηνικά.

Βέβαια η υποθετική υιοθέτηση της πυρηνικής σε αντικατάσταση των ορυκτών καυσίμων δεν μας γλιτώνει από τους ανταγωνισμούς του τύπου «πρόσβαση στα πετρελαϊκά αποθέματα». Κοιτάξτε πως κατανέμονται παγκόσμια τα αποθέματα καυσίμου (Ουρανίου) :

Αποθέματα ουρανίου σε τόνους
Australia 1,243,000
Canada 423,000
Kazakhstan 817,000
South Africa 435,000
Brazil 278,000
Namibia 275,000
Uzbekistan 111,000
USA 342,000
Niger 274,000
Russia 546,000
Jordan 112,000
Ukraine 200,000
India 73,000
China 68,000
Mongolia 62,000
Άλλο 210,000
Σύνολο 5,469,000

Σχετικά με την τρέχουσα κατανομή στην παραγωγή ενέργειας βρήκα δύο διαγράμματα που έχουν σχετικά μικρή απόκλιση μεταξύ τους μόνο στο ποσοστό παραγόμενης υδροηλεκτρικής:

Και τα δύο διαγράμματα συμφωνούν ότι η συνολικά παραγόμενη ποσότητα ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές είναι ακόμη πάρα πολύ χαμηλή.

Παρακάτω φαίνεται η σταδιακή αποδέσμευση των ενεργειακών αναγκών από τον άνθρακα με προβολή έως το 2030, αφορά την οικονομία των ΗΠΑ. Η συμπεριφορά της αγοράς στην ΕΕ αναμένεται ακόμη πιο αισιόδοξη.

Η χρήση ενέργειας από μη ορυκτά καύσιμα αυξάνεται σημαντικά έως το 2030 σαν ποσοστό χρήσης όμως η τριάδα πετρέλαιο – φυσικό αέριο – κάρβουνο παραμένει σε ένα υψηλότατο 79% !

Παρακάτω φαίνεται πόσο σημαντικό είναι το πρόβλημα της εξάρτησης από τον άνθρακα της απαιτούμενης ενέργειας για τις μεταφορές. Η ναυτιλία η αεροπλοΐα και οι χερσαίες μεταφορές αποτελούν την μέγιστη πηγή ρύπων και την μέγιστη πηγή διοξειδίου του άνθρακα

Στο επίπεδο των μεταφορών οι ανανεώσιμες μορφές ενέργειας έχουν ακόμη πάρα πολύ δρόμο μπροστά τους.

Για την μελλοντική ανάπτυξη των τεχνολογιών και ποια θα είναι η καταλληλότερη ή επικρατέστερη έχει γίνει και εξακολουθεί να γίνεται πάρα πολύς λόγος.

Αυτό που διαφαίνεται είναι ότι η ηλιακές αλλά και οι αιολικές λύσεις έχουν μια δυναμική και μια γκάμα δυνατοτήτων παραγωγής μεγάλων ποσοτήτων ενέργειας που δεν θα μπορούσαμε να την φαντασθούμε πριν από μερικά χρόνια.

Βασικό κατά την άποψή μου είναι να παραμένουμε ανοικτοί σε λύσεις που μπορούν να ελεγχθούν με κριτήρια απόδοσης, οικονομικής βιωσιμότητας και ασφάλειας, χωρίς αγκυλώσεις και αποκλεισμούς σε τίποτα.

Σαν γενικό συμπέρασμα θα έλεγα ότι – κατά την άποψή μου – στην φάση που βρισκόμαστε ισχύει το «οτιδήποτε εκτός από ορυκτά καύσιμα είναι καλό».


Χρήσιμες συνδέσεις

Ρυθμιστική Αρχή Ενέργειας: http://www.rae.gr/
Υπουργείο Ανάπτυξης: http://www.ypan.gr/
Υπουργείο Οικονομίας & Οικονομικών: http://www.mnec.gr/
Ευρωπαϊκός Σύνδεσμος Φωτοβολταϊκών Βιομηχανιών: http://www.epia.org/
Greenpeace: http://www.greenpeace.org/greece/supportus
ΔΕΗ: http://www.dei.gr/
Ελληνική Επιστημονική Ένωση Αιολικής Ενέργειας: http://www.eletaen.gr/
World energy resources and consumption – Wikipedia
World Nuclear Association: http://www.world-nuclear.org
World Energy Council: www.worldenergy.org
nuclearinfo.net: http://nuclearinfo.net
Το blog Next Big Future: http://nextbigfuture.com
Bringing Science Closer to Society: http://www.scitizen.com
Future technological trends and their likely effects on human society, politics and evolution: http://www.futurepundit.com
The European Wind Energy Association: http://www.ewea.org
Energy Information Administration: http://eia.doe.gov
Economics of new nuclear power plants – Wikipedia
University of Pittsburgh: http://www.phyast.pitt.edu
Nuclear Plant Journal: http://npj.goinfo.com
.