Ρεύμα (ηλεκτρικό)
Πριν 13 μήνες είχα δημοσιεύσει ένα κειμενάκι γιά το peak oil, το τέλος της αφθονίας πετρελαίου. Ξαναδιαβάζοντας το, βλέπω πολλά ενδιαφέροντα που ισχύουν ακόμα. Ένα πράγμα όμως δεν μπόρεσα να προβλέψω. Ότι λίγους μήνες μετά ανακαλύφθηκαν γιγαντιαία κοιτάσματα πετρελαίου. Το μέγεθος τους είναι 4 φορές μεγαλύτερο από όλο το πετρέλαιο που έχουμε καταναλώσει τα τελευταία 150 χρόνια.
Χοντρικά - έχουμε πετρέλαιο γιά 500 χρόνια ακόμα (με τους σημερινούς ρυθμούς κατανάλωσης).
Το πρόβλημα των νέων κοιτασμάτων είναι ότι είναι εξαιρετικά δυσπρόσιτα. Η άντληση τους ιδιαίτερα ακριβή και επικίνδυνη. Η γεώτρηση ξεκινάει 1500 μέτρα κάτω από την επιφάνεια της θάλασσας και φτάνει μέχρι 9000 μέτρα κάτω από τον βυθό. Δέκα και μισό χιλιόμετρα !! από σωλήνες και αντλίες που πρέπει να λειτουργούν σε ακράιες συνθήκες πίεσης και θερμοκρασίας.
Το πρόσφατο ατύχημα στον κόλπο του Μεξικού - το μεγαλύτεο στην ιστορία της αμερικάνικης ηπείρου - δείχνει ότι ο άνθρωπος δεν έχει τον έλεγχο πάνω σ' αυτήν τεχνολογία.
Το πετρέλαιο από το πρόσφατο ατύχημα έχει ήδη καταστρέψει τα οικοσυστήματα στις ακτές της Αμερικής και απειλεί να καταστρέψει και τους ποταμούς της Ευρώπης (αν μεταφερθεί από το Ρεύμα του Κόλπου).
Σε λίγο η εξόρυξη πετρελαίου κάτω από αυτές τις συνθήκες θα περιέχει τους ίδιους κινδύνους όσο και ένας πυρηνικός αντιδραστήρας.
Λύσεις; Φυσικά και δεν έχω. Αν είχα λύσει το ενεργειακό πρόβλημα του πλανήτη, το τελευταίο που θα με απασχολούσε θα ήταν να γράφω σε μπλογκ.
Μιά λύση θα ήταν να καταργήσουμε τον καπιταλισμό σαν οικονομικό μοντέλο διαχείρησης και να σταματήσουμε να θεωρούμε την "ανάπτυξη" (συνοδευόμενη με ολοένα μεγαλύτερη κατανάλωση ενέργειας) σαν παράγοντα ευημερίας. Αυτό θα μου άρεσε πολύ προσωπικά - αλλά είναι ουτοπικό.
Μιά άλλη λύση θα ήταν οι Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (ΑΠΕ). Μία συναρπαστική ΑΠΕ είχα παρουσιάσει στο παλιό ποστ (desertec). Φωτοβολταικά, ηλιοθερμία, ανεμογεννήτριες, παλίροια κ.α. Κοινό τους γνώρισμα η παραγωγή ηλεκτρισμού. Αντί γιά πετρέλαιο, θα "καίμε" ηλεκτρικό ρεύμα. Καλή εξέλιξη, γλυτώνουμε και το διοξείδιο με το φαινόμενο του θερμοκηπίου.
Εκτός αν παράγουμε το ηλ. ρεύμα από κάρβουνο - οπότε η εξοικονόμηση υπάρχει μεν, αλλά είναι πολύ μικρότερη.
Χοντρικό παράδειγμα. Με Χ τόνους πετρέλαιο μπορούμε να κινήσουμε 1 εκατομμυριο αυτοκίνητα γιά 1 εκατομμυριο χιλιόμετρα. Αν κάψουμε το ίδιο πετρέλαιο για να παράγουμε ηλεκτρικό ρεύμα και δώσουμε το ρεύμα στα (ηλεκτρικά) αυτοκίνητα, θα κινήσουμε 1.3 εκ. αυτοκίνητα γιά 1.3 εκ. χιλιόμετρα.
Αν τώρα αντί γιά πετρέλαιο πάρουμε το ρεύμα από ΑΠΕ, το όφελος θα είναι πολλαπλάσιο.
Δυστυχώς, το ηλεκτρικό ρεύμα έχει ένα μεγάλο μειονέκτημα. Δεν αποθηκεύεται. Τουλάχιστον όχι εύκολα. Με το πετρέλαιο τα πράγματα είναι απλά. Φτιάχνεις μιά δεξαμενή και βάζεις μέσα όσο θέλεις, γιά όσο χρόνο θέλεις. Με το ηλεκτρικό ρεύμα, αυτό δεν γίνεται εύκολα.
Σαν "αποθήκες" ηλεκτρικού ρεύματος χρησιμεύουν οι μπαταρίες. Μέχρι σήμερα, είναι ελάχιστα αποδοτικές, βαριές και πανάκριβες. Αποθηκέυουν ελάχιστο ρεύμα σε σχέση με το βάρος και με το κόστος τους.
Δεν αποτελει σύμπτωση, ότι η έρευνα για τις ΑΠΕ έχει ατονήσει κάπως τα τελευταία χρόνια. Οι ΑΠΕ έχουν ήδη φτάσει σε ένα μάξιμουμ των δυνατοτήτων τους.
Π.χ. η Δανία μπορεί να καλύψει ΟΛΕΣ της τις ανάγκες σε ηλεκτικό ρεύμα από τις ανεμογεννήτριες που έχει εγκαταστήσει. Όταν φυσάει πολύ, επειδή το ρεύμα δεν μπορεί να αποθηκευτεί, αναγκάζεται να φρενάρει τις ανεμογεννήτριες.
Αρα δεν υπάρχει λόγος να εξελίξουμε τις α/γ κι άλλο - αφού τώρα τις φρενάρουμε.
Όλες οι προσπάθειες έχουν πέσει στην εξέλιξη των μπαταριών.
Οι μπαταρίες παλιού τύπου χρειάζονται κυρίως μόλυβδο. Τεχνολογικά, είναι εντελώς ξεπερασμένες, αν και τις βρίσκουμε σε κάθε αυτοκίνητο. Οι μοντέρνες μπαταρίες έχουν σαν βασικό συστατικό το λίθιο. Για το λίθιο έχω γράψει ένα ποστ πριν 6 μήνες. Δυσεύρετο και πανάκριβο (το λίθιο, όχι το ποστ ;-) ).
Πριν 6 μήνες έγραφα ότι ίσως κάποτε έχουμε "κρίση λιθίου" όπως είχαμε παλιά τις κρίσεις πετρελαίου.
Χθες όμως ανακοίνωσαν οι αμερικάνοι ότι βρήκαν γιγαντιαία κοιτάσματα λιθίου στο Αφγανιστάν. Μόνο με αυτά μπορούν να καλύψουν την παγκόσμια ζήτηση λιθίου γιά τα επόμενα 20 χρόνια.
Πάω στοίχημα, ότι μετά από αυτήν την είδηση, δεν πρόκειται να φύγουν τόσο σύντομα από το Αφγανιστάν οι αμερικάνοι. ;-)
Ακόμα κι αν εξασφαλίσουμε το απαιτούμενο λίθιο, ακόμα κι αν οι μπαταρίες γίνουν πολύ πιό αποδοτικές από τις σημερινές - πάλι θα χρειαστούμε πολλές καινοτομίες, πολλές υποδομές.
Π.χ. αν μετατρέψουμε όλα τα ΙΧ σε ηλεκτρικά, πως θα τα φορτίζουμε; Θα τραβάμε καλώδιο από το διαμέρισμα μας στον 4ο όροφο μέχρι 2 τετράγωνα πιο κάτω που θα έχουμε παρκάρει το ΙΧ;
Φυσικά όχι. Χρειαζόμαστε σταθμούς ηλεκτρικού σε κάθε γωνιά του κάθε δρόμου - ώστε να φορτίζουμε τα οχήματα. Οι σταθμοί αυτοί πρέπει να είναι πολύ πιό "έξυπνοι" από μιά σημερινή πρίζα.
Η πρίζα δεν ξέρει ποιός καταναλώνει το ηλεκτρικό ρεύμα. Οι σταθμοί ανεφοδιασμού σε κάθε γωνιά του δρόμου, πρέπει να το ξέρουν, για να στείλουν το ανάλογο τιμολόγιο. ;-)
Δολιοφθορές και πλαστοπροσωπίες (του στυλ καταναλώνω το ρεύμα, δεν πληρώνω και φεύγω) πρέπει να είναι όσο το δυνατόν πιό δύσκολες.
Γίνονται αυτά φυσικά - δεν είναι τίποτα σπουδαίο. Αλλά απαιτεί χρόνο, χρήμα και υποδομές.
Μιά άλλη εφαρμογή των ΙΧ θα είναι να πουλάνε !! ηλεκτρικό ρεύμα. Μπορεί δλδ. να παράγει ρεύμα από ένα φωτοβολταικό στην σκεπή του και να το παρέχει στο κοινό δίκτυο. Η "πρίζα" ανεφοδιασμού θα είναι αρκετά έξυπνη γιά να στείλει το τιμολόγιο στον αντίθετο παραλήπτη αυτήν την φορά.
'Ετσι θα λυθεί - εν μέρει - και το πρόβλημα της αποθήκευσης. Εκατομμύρια ΙΧ θα έχουν εκατομμύρια μπαταρίες γεμάτες με ηλεκτρικό ρεύμα.
Το επόμενο πρόβλημα θα είναι να πείθονται οι ιδιοκτήτες των ΙΧ να πουλάνε το ρεύμα της μπαταρίας τους όταν έχει ανάγκες το δίκτυο (κι αυτό γίνεται - βάσει ενός συστήματος πλειστηριασμού).
Το ίδιο το δίκτυο πρέπει να γίνει "εξυπνο", αλλιώς όσες ΑΠΕ και να εγκαταστήσουμε δεν θα χρησιμέυσουν. Σήμερα απαιτούνται μεγάλες υποδομές - σε ανθρώπινο δυναμικό, μηχανήματα και χρήματα - για να λειτουργήσει ένα σχετικά απλό δίκτυο.
Την παραγωγή ρεύματος την αναλαμβάνουν εργοστάσια γιγαντιάιων διαστάσεων και μεγεθών. Η κατανάλωση είναι διασκορπισμένη σε κάθε σπίτι και στις βιομηχανίες.
Ο πανευρωπαϊκός συντονισμός ανάμεσα στην - συκεντρωτική - παραγωγή και την διασκορπισμένη κατανάλωση είναι πολύ δύσκολος (αυτήν την εποχή τυχαίνει να δουλεύω ακριβώς πάνω σ' αυτό το πρόβλημα).
Επειδη το ρεύμα δεν αποθηκεύεται, πρέπει οι καταναλωτές να καταναλώνουν όσο ρεύμα παράγουν τα εργοστάσια. Όλα τα ευρωπαϊκα εργοστάσια δεν επιτρέπεται να παράγουν ούτε πολύ περισσότερο ούτε πολύ λιγότερο από όσο καταναλώνουν όλα τα ευρωπαϊκά νοικοκυριά και βιομηχανίες.
Αν το παραπάνω απλό δίκτυο απαιτεί τόσο ανθρώπινο δυναμικό γιά να λειτουργήσει, πόσους θα χρειαστούμε για το καινούργιο δίκτυο;
Το καινούργιο μοντέλο δικτύου (θα) προβλέπει ότι όλοι μας μπορούμε να γίνουμε εναλλάξ παραγωγοί και καταναλωτές ηλεκτρικής ενέργειας. Όλοι αυτοί οι μινι-παραγωγοι και οι μινι-καταναλωτές θα εναλλάσσονται διαρκώς. Χρονικά και τοπικά (πχ. ένα κινούμενο ΙΧ).
Αν κάι όταν κάποτε το ευρωπαϊκό ηλεκτρικό δίκτυο γίνει αρκετά "έξυπνο", μόνο τότε θα μπορέσουν οι ΑΠΕ να αναλάβουν τον ρόλο του πετρελαίου.
Χοντρικά - έχουμε πετρέλαιο γιά 500 χρόνια ακόμα (με τους σημερινούς ρυθμούς κατανάλωσης).
Το πρόβλημα των νέων κοιτασμάτων είναι ότι είναι εξαιρετικά δυσπρόσιτα. Η άντληση τους ιδιαίτερα ακριβή και επικίνδυνη. Η γεώτρηση ξεκινάει 1500 μέτρα κάτω από την επιφάνεια της θάλασσας και φτάνει μέχρι 9000 μέτρα κάτω από τον βυθό. Δέκα και μισό χιλιόμετρα !! από σωλήνες και αντλίες που πρέπει να λειτουργούν σε ακράιες συνθήκες πίεσης και θερμοκρασίας.
Το πρόσφατο ατύχημα στον κόλπο του Μεξικού - το μεγαλύτεο στην ιστορία της αμερικάνικης ηπείρου - δείχνει ότι ο άνθρωπος δεν έχει τον έλεγχο πάνω σ' αυτήν τεχνολογία.
Το πετρέλαιο από το πρόσφατο ατύχημα έχει ήδη καταστρέψει τα οικοσυστήματα στις ακτές της Αμερικής και απειλεί να καταστρέψει και τους ποταμούς της Ευρώπης (αν μεταφερθεί από το Ρεύμα του Κόλπου).
Σε λίγο η εξόρυξη πετρελαίου κάτω από αυτές τις συνθήκες θα περιέχει τους ίδιους κινδύνους όσο και ένας πυρηνικός αντιδραστήρας.
Λύσεις; Φυσικά και δεν έχω. Αν είχα λύσει το ενεργειακό πρόβλημα του πλανήτη, το τελευταίο που θα με απασχολούσε θα ήταν να γράφω σε μπλογκ.
Μιά λύση θα ήταν να καταργήσουμε τον καπιταλισμό σαν οικονομικό μοντέλο διαχείρησης και να σταματήσουμε να θεωρούμε την "ανάπτυξη" (συνοδευόμενη με ολοένα μεγαλύτερη κατανάλωση ενέργειας) σαν παράγοντα ευημερίας. Αυτό θα μου άρεσε πολύ προσωπικά - αλλά είναι ουτοπικό.
Μιά άλλη λύση θα ήταν οι Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (ΑΠΕ). Μία συναρπαστική ΑΠΕ είχα παρουσιάσει στο παλιό ποστ (desertec). Φωτοβολταικά, ηλιοθερμία, ανεμογεννήτριες, παλίροια κ.α. Κοινό τους γνώρισμα η παραγωγή ηλεκτρισμού. Αντί γιά πετρέλαιο, θα "καίμε" ηλεκτρικό ρεύμα. Καλή εξέλιξη, γλυτώνουμε και το διοξείδιο με το φαινόμενο του θερμοκηπίου.
Εκτός αν παράγουμε το ηλ. ρεύμα από κάρβουνο - οπότε η εξοικονόμηση υπάρχει μεν, αλλά είναι πολύ μικρότερη.
Χοντρικό παράδειγμα. Με Χ τόνους πετρέλαιο μπορούμε να κινήσουμε 1 εκατομμυριο αυτοκίνητα γιά 1 εκατομμυριο χιλιόμετρα. Αν κάψουμε το ίδιο πετρέλαιο για να παράγουμε ηλεκτρικό ρεύμα και δώσουμε το ρεύμα στα (ηλεκτρικά) αυτοκίνητα, θα κινήσουμε 1.3 εκ. αυτοκίνητα γιά 1.3 εκ. χιλιόμετρα.
Αν τώρα αντί γιά πετρέλαιο πάρουμε το ρεύμα από ΑΠΕ, το όφελος θα είναι πολλαπλάσιο.
Δυστυχώς, το ηλεκτρικό ρεύμα έχει ένα μεγάλο μειονέκτημα. Δεν αποθηκεύεται. Τουλάχιστον όχι εύκολα. Με το πετρέλαιο τα πράγματα είναι απλά. Φτιάχνεις μιά δεξαμενή και βάζεις μέσα όσο θέλεις, γιά όσο χρόνο θέλεις. Με το ηλεκτρικό ρεύμα, αυτό δεν γίνεται εύκολα.
Σαν "αποθήκες" ηλεκτρικού ρεύματος χρησιμεύουν οι μπαταρίες. Μέχρι σήμερα, είναι ελάχιστα αποδοτικές, βαριές και πανάκριβες. Αποθηκέυουν ελάχιστο ρεύμα σε σχέση με το βάρος και με το κόστος τους.
Δεν αποτελει σύμπτωση, ότι η έρευνα για τις ΑΠΕ έχει ατονήσει κάπως τα τελευταία χρόνια. Οι ΑΠΕ έχουν ήδη φτάσει σε ένα μάξιμουμ των δυνατοτήτων τους.
Π.χ. η Δανία μπορεί να καλύψει ΟΛΕΣ της τις ανάγκες σε ηλεκτικό ρεύμα από τις ανεμογεννήτριες που έχει εγκαταστήσει. Όταν φυσάει πολύ, επειδή το ρεύμα δεν μπορεί να αποθηκευτεί, αναγκάζεται να φρενάρει τις ανεμογεννήτριες.
Αρα δεν υπάρχει λόγος να εξελίξουμε τις α/γ κι άλλο - αφού τώρα τις φρενάρουμε.
Όλες οι προσπάθειες έχουν πέσει στην εξέλιξη των μπαταριών.
Οι μπαταρίες παλιού τύπου χρειάζονται κυρίως μόλυβδο. Τεχνολογικά, είναι εντελώς ξεπερασμένες, αν και τις βρίσκουμε σε κάθε αυτοκίνητο. Οι μοντέρνες μπαταρίες έχουν σαν βασικό συστατικό το λίθιο. Για το λίθιο έχω γράψει ένα ποστ πριν 6 μήνες. Δυσεύρετο και πανάκριβο (το λίθιο, όχι το ποστ ;-) ).
Πριν 6 μήνες έγραφα ότι ίσως κάποτε έχουμε "κρίση λιθίου" όπως είχαμε παλιά τις κρίσεις πετρελαίου.
Χθες όμως ανακοίνωσαν οι αμερικάνοι ότι βρήκαν γιγαντιαία κοιτάσματα λιθίου στο Αφγανιστάν. Μόνο με αυτά μπορούν να καλύψουν την παγκόσμια ζήτηση λιθίου γιά τα επόμενα 20 χρόνια.
Πάω στοίχημα, ότι μετά από αυτήν την είδηση, δεν πρόκειται να φύγουν τόσο σύντομα από το Αφγανιστάν οι αμερικάνοι. ;-)
Ακόμα κι αν εξασφαλίσουμε το απαιτούμενο λίθιο, ακόμα κι αν οι μπαταρίες γίνουν πολύ πιό αποδοτικές από τις σημερινές - πάλι θα χρειαστούμε πολλές καινοτομίες, πολλές υποδομές.
Π.χ. αν μετατρέψουμε όλα τα ΙΧ σε ηλεκτρικά, πως θα τα φορτίζουμε; Θα τραβάμε καλώδιο από το διαμέρισμα μας στον 4ο όροφο μέχρι 2 τετράγωνα πιο κάτω που θα έχουμε παρκάρει το ΙΧ;
Φυσικά όχι. Χρειαζόμαστε σταθμούς ηλεκτρικού σε κάθε γωνιά του κάθε δρόμου - ώστε να φορτίζουμε τα οχήματα. Οι σταθμοί αυτοί πρέπει να είναι πολύ πιό "έξυπνοι" από μιά σημερινή πρίζα.
Η πρίζα δεν ξέρει ποιός καταναλώνει το ηλεκτρικό ρεύμα. Οι σταθμοί ανεφοδιασμού σε κάθε γωνιά του δρόμου, πρέπει να το ξέρουν, για να στείλουν το ανάλογο τιμολόγιο. ;-)
Δολιοφθορές και πλαστοπροσωπίες (του στυλ καταναλώνω το ρεύμα, δεν πληρώνω και φεύγω) πρέπει να είναι όσο το δυνατόν πιό δύσκολες.
Γίνονται αυτά φυσικά - δεν είναι τίποτα σπουδαίο. Αλλά απαιτεί χρόνο, χρήμα και υποδομές.
Μιά άλλη εφαρμογή των ΙΧ θα είναι να πουλάνε !! ηλεκτρικό ρεύμα. Μπορεί δλδ. να παράγει ρεύμα από ένα φωτοβολταικό στην σκεπή του και να το παρέχει στο κοινό δίκτυο. Η "πρίζα" ανεφοδιασμού θα είναι αρκετά έξυπνη γιά να στείλει το τιμολόγιο στον αντίθετο παραλήπτη αυτήν την φορά.
'Ετσι θα λυθεί - εν μέρει - και το πρόβλημα της αποθήκευσης. Εκατομμύρια ΙΧ θα έχουν εκατομμύρια μπαταρίες γεμάτες με ηλεκτρικό ρεύμα.
Το επόμενο πρόβλημα θα είναι να πείθονται οι ιδιοκτήτες των ΙΧ να πουλάνε το ρεύμα της μπαταρίας τους όταν έχει ανάγκες το δίκτυο (κι αυτό γίνεται - βάσει ενός συστήματος πλειστηριασμού).
Το ίδιο το δίκτυο πρέπει να γίνει "εξυπνο", αλλιώς όσες ΑΠΕ και να εγκαταστήσουμε δεν θα χρησιμέυσουν. Σήμερα απαιτούνται μεγάλες υποδομές - σε ανθρώπινο δυναμικό, μηχανήματα και χρήματα - για να λειτουργήσει ένα σχετικά απλό δίκτυο.
Την παραγωγή ρεύματος την αναλαμβάνουν εργοστάσια γιγαντιάιων διαστάσεων και μεγεθών. Η κατανάλωση είναι διασκορπισμένη σε κάθε σπίτι και στις βιομηχανίες.
Ο πανευρωπαϊκός συντονισμός ανάμεσα στην - συκεντρωτική - παραγωγή και την διασκορπισμένη κατανάλωση είναι πολύ δύσκολος (αυτήν την εποχή τυχαίνει να δουλεύω ακριβώς πάνω σ' αυτό το πρόβλημα).
Επειδη το ρεύμα δεν αποθηκεύεται, πρέπει οι καταναλωτές να καταναλώνουν όσο ρεύμα παράγουν τα εργοστάσια. Όλα τα ευρωπαϊκα εργοστάσια δεν επιτρέπεται να παράγουν ούτε πολύ περισσότερο ούτε πολύ λιγότερο από όσο καταναλώνουν όλα τα ευρωπαϊκά νοικοκυριά και βιομηχανίες.
Αν το παραπάνω απλό δίκτυο απαιτεί τόσο ανθρώπινο δυναμικό γιά να λειτουργήσει, πόσους θα χρειαστούμε για το καινούργιο δίκτυο;
Το καινούργιο μοντέλο δικτύου (θα) προβλέπει ότι όλοι μας μπορούμε να γίνουμε εναλλάξ παραγωγοί και καταναλωτές ηλεκτρικής ενέργειας. Όλοι αυτοί οι μινι-παραγωγοι και οι μινι-καταναλωτές θα εναλλάσσονται διαρκώς. Χρονικά και τοπικά (πχ. ένα κινούμενο ΙΧ).
Αν κάι όταν κάποτε το ευρωπαϊκό ηλεκτρικό δίκτυο γίνει αρκετά "έξυπνο", μόνο τότε θα μπορέσουν οι ΑΠΕ να αναλάβουν τον ρόλο του πετρελαίου.