Κυριακή 4 Ιούλη 2004
ΡΙΖΟΣΠΑΣΤΗΣ
ΡΙΖΟΣΠΑΣΤΗΣ
Σελίδα 7
ΕΝΘΕΤΗ ΕΚΔΟΣΗ: "7 ΜΕΡΕΣ ΜΑΖΙ"
ΠΟΙΚΙΛΗΣ ΥΛΗΣ - ΕΠΙΣΤΗΜΗ
ΒΑΣΙΣΜΕΝΗ ΣΤΟ ΥΔΡΟΓΟΝΟ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑ
Ερωτηματικά και άλυτα προβλήματα

Η ολική ενεργειακή απόδοση δεν περιλαμβάνει μόνο την απόδοση του οχήματος με το συγκεκριμένο καύσιμο, αλλά και το ενεργειακό κόστος για την παραγωγή του καυσίμου. Η άντληση του πετρελαίου, η διύλισή του για την παραγωγή βενζίνης και η μεταφορά της τελευταίας με φορτηγά στα βενζινάδικα, για να χρησιμοποιηθεί σε μηχανές εσωτερικής καύσης, έχει καλύτερη απόδοση από την παραγωγή υδρογόνου για την καύση του σε μηχανές με στοιχεία καυσίμου
Η ολική ενεργειακή απόδοση δεν περιλαμβάνει μόνο την απόδοση του οχήματος με το συγκεκριμένο καύσιμο, αλλά και το ενεργειακό κόστος για την παραγωγή του καυσίμου. Η άντληση του πετρελαίου, η διύλισή του για την παραγωγή βενζίνης και η μεταφορά της τελευταίας με φορτηγά στα βενζινάδικα, για να χρησιμοποιηθεί σε μηχανές εσωτερικής καύσης, έχει καλύτερη απόδοση από την παραγωγή υδρογόνου για την καύση του σε μηχανές με στοιχεία καυσίμου
Ποιο είναι πιο «καθαρό», ένα υβριδικό αυτοκίνητο με βενζινοκινητήρα και ηλεκτροκινητήρα, ή ένα αυτοκίνητο με κινητήρα στοιχείων καυσίμου (fuel cells) που καίει υδρογόνο; Οι ρύποι που εκπέμπει το πρώτο είναι οι μισοί απ' ό,τι ένα κοινό βενζινοκίνητο αυτοκίνητο, ενώ το αυτοκίνητο υδρογόνου εκπέμπει απλώς υδρατμούς. Η προφανής απάντηση, ότι το αυτοκίνητο υδρογόνου είναι πιο «καθαρό», δεν είναι κατ' ανάγκη και η σωστή.

Η σωστή απάντηση είναι ότι και τα δύο αυτοκίνητα είναι περίπου το ίδιο ρυπογόνα. Βλέποντας το πρόβλημα από μια ευρύτερη οπτική γωνία, πρέπει να προσθέσουμε στις εκπομπές που προέρχονται από το αυτοκίνητο, τις εκπομπές από το κύκλωμα παραγωγής του καυσίμου που χρησιμοποιεί. Μάλιστα, ανάλογα με τη συγκεκριμένη τεχνολογία παραγωγής καυσίμου, το αυτοκίνητο υδρογόνου μπορεί να ευθύνεται για την εκπομπή περισσότερου διοξειδίου του άνθρακα απ' ό,τι το βενζινοκίνητο υβριδικό! Επιπλέον, το υβριδικό σίγουρα υπερέχει σε έναν τομέα: υπάρχει ήδη στις αντιπροσωπείες αυτοκινήτων, ενώ το αυτοκίνητο υδρογόνου είναι σε πειραματικό στάδιο και ο χρόνος εμπορικής παραγωγής του είναι το ίδιο προσδιορισμένος, όπως και ο χρόνος της επανδρωμένης αποστολής στον Αρη...

«Καύσιμο της ελευθερίας»;

Η όλη συζήτηση περί οικονομίας βασισμένης στο υδρογόνο, που γίνεται τα τελευταία χρόνια κυρίως στις ΗΠΑ, δεν αποσκοπεί μόνο στη χρήση του αερίου στην αυτοκινητοβιομηχανία, αλλά και στο ενδεχόμενο χρήσης του στην παραγωγή ενέργειας. Τυπικά, η συζήτηση γίνεται για τη μετεξέλιξη της αμερικανικής οικονομίας σε τεχνολογίες πιο φιλικές προς το περιβάλλον, αλλά στην πραγματικότητα κινητήρια δύναμη είναι γεωστρατηγικοί λόγοι που έχουν να κάνουν με το πετρέλαιο και την εξάρτηση της οικονομίας των ΗΠΑ απ' αυτό. Καλοί είναι οι πόλεμοι στο Ιράκ, αλλά να έχουμε και κάποιο σχέδιο σταδιακού απεγκλωβισμού, αν τα πράγματα δεν πάνε καλά, σκέφτονται η κυβέρνηση Μπους και οι κάθε λογής «δεξαμενές σκέψης» (think tanks).

«Καύσιμο της ελευθερίας» χαρακτήρισε ο Μπους το υδρογόνο, παρατηρώντας ότι τα 200 εκατομμύρια οχήματα που διαθέτει η χώρα του καίνε τα δύο τρίτα των 20 εκατομμυρίων βαρελιών πετρελαίου που καταναλώνουν ημερησίως οι ΗΠΑ. Μιλώντας προς 14 συναδέλφους του από τρίτες χώρες και την ΕΕ, ο υπουργός Ενέργειας των ΗΠΑ, Α. Σπένσερ, είχε πει τον περασμένο Νοέμβρη ότι το υδρογόνο «θα φέρει επανάσταση στον κόσμο στον οποίο ζούμε». Ετσι κι αλλιώς, η χρήση τεχνολογιών που θα ήταν πέρα από πιο οικολογικές και πιο αποδοτικές θα έδινε, έστω και προσωρινά, ένα συγκριτικό πλεονέκτημα στο αμερικανικό κεφάλαιο στον ανταγωνισμό του με το κεφάλαιο των άλλων ιμπεριαλιστικών κέντρων.

Δρόμος μετ' εμποδίων

Το υδρογόνο δεν είναι δωρεάν, ούτε με όρους κόστους παραγωγής, ούτε με όρους ρύπανσης του περιβάλλοντος. Ενας κινητήρας στοιχείων καυσίμου στοιχίζει 100 φορές περισσότερο (ανά μονάδα παραγόμενης ισχύος) σε σχέση με έναν κινητήρα εσωτερικής καύσης. Το ίδιο το υδρογόνο είναι 5 φορές πιο ακριβό (ανά μονάδα αξιοποιήσιμης ενέργειας) σε σχέση με τη βενζίνη. Το χρηματικό κόστος είναι μόνο ένα από τα εμπόδια. Αλλο εμπόδιο είναι ότι η διαδικασία για την παρασκευή καθαρού υδρογόνου αποτελεί αιτία ρύπανσης. Ακόμα κι αν η ενέργεια για την παρασκευή υδρογόνου, π.χ. με ηλεκτρόλυση προέρχεται από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, όπως ο ήλιος και ο άνεμος, ίσως είναι προτιμότερο περιβαλλοντικά να χρησιμοποιηθεί για άλλες ανάγκες. Η διανομή και η αποθήκευση του υδρογόνου είναι μερικά ακόμα προβλήματα που δεν έχουν βρει λύση. Το ίδιο και η ασφαλής διαχείρισή του. Οποιαδήποτε ρεαλιστική πρόταση για μια οικονομία βασισμένη στο υδρογόνο θα πρέπει να δίνει απαντήσεις σε όλα αυτά.

Τα στοιχεία καυσίμου που καίνε υδρογόνο έχουν κυρίως δύο πλεονεκτήματα: δεν προκαλούν ρύπανση στο σημείο χρήσης και το καύσιμό τους μπορεί να προέρχεται από μυριάδες πηγές. Στην πραγματικότητα το υδρογόνο δεν είναι καύσιμο με τη συμβατική έννοια του όρου. Καύσιμο λέμε συνήθως κάτι που βρίσκουμε στη φύση, όπως το κάρβουνο, ή που το παίρνουμε με κάποια διαδικασία από ένα φυσικό προϊόν, όπως το πετρέλαιο ντίζελ από το αργό πετρέλαιο και τελικά το καίμε για να παράγει έργο ή θερμότητα. Το καθαρό υδρογόνο δεν υπάρχει στη Γη και οι διαδικασίες για την παραγωγή του το καθιστούν περισσότερο μέσο ή φορέα αποθήκευσης και μεταφοράς ενέργειας από κάποια αρχική πηγή προς έναν ηλεκτροκινητήρα. «Η ομορφιά του υδρογόνου βρίσκεται στην ποικιλότητα του καυσίμου που είναι δυνατή», σχολιάζει ο Ντ. Γκάρμαν, υφυπουργός Ενέργειας των ΗΠΑ.

Χλωμή προοπτική

Κάθε πηγή υδρογόνου έχει και την άσχημη πλευρά της. Για παράδειγμα, η παραγωγή του με ηλεκτρόλυση του νερού απαιτεί μεγάλες ποσότητες ηλεκτρικής ενέργειας, που σήμερα παράγεται κυρίως με καύση κάρβουνου. Αν το κάρβουνο είναι το πρώτο συστατικό της βασισμένης στο υδρογόνο οικονομίας, τότε το φαινόμενο θερμοκηπίου θα εκτιναχτεί στα ύψη λόγω της ακόμα μεγαλύτερης έκλυσης διοξειδίου του άνθρακα. Ο άλλος κύριος τρόπος παρασκευής υδρογόνου είναι με καταλυτική αντίδραση ανάμεσα στο φυσικό αέριο και τον υδρατμό. Ομως το φυσικό αέριο στην περίπτωση αυτή θα έπαυε να χρησιμοποιείται για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας σε τουρμπίνες υψηλής απόδοσης (60%) και στη θέση του θα έπρεπε να χρησιμοποιηθεί περισσότερο κάρβουνο. Φαίνεται καλύτερο για το περιβάλλον να χρησιμοποιείται το φυσικό αέριο για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας περιορίζοντας τη χρήση κάρβουνου, παρά να μετατρέπεται σε υδρογόνο περιορίζοντας τη χρήση βενζίνης.

Σύμφωνα με μελέτη του Ρ. Σίναρ, καθηγητή Χημικής Μηχανικής του Σίτι Κόλετζ της Νέας Υόρκης, ακόμα κι αν εμφανιζόταν ως διά μαγείας περίσσεια υδρογόνου, η χρήση του ως καυσίμου δε θα ήταν η καλύτερη επιλογή. Θα ήταν πολύ προτιμότερο να χρησιμοποιηθεί στην πετροχημική βιομηχανία για υδρογόνωση των βαριών κλασμάτων του πετρελαίου (άσφαλτος, μαζούτ), ώστε να αυξηθεί η αναλογία της βενζίνης μεταξύ των κλασμάτων από τη διύλιση του αργού πετρελαίου.

Η οικονομία του υδρογόνου μάλλον θα μοιάζει περισσότερο με την αγορά αρωμάτων, μια αγορά όπου οι ποσότητες είναι τόσο μικρές που επιτρέπεται οι τιμές να είναι υψηλές. Η πιθανότερη άμεση χρήση στοιχείων καυσίμου θα είναι μάλλον σε μπαταρίες για κινητά τηλέφωνα και φορητούς υπολογιστές και ίσως να μην αργήσει πάνω από ένα έτος. Αν και η περισσότερη συζήτηση έχει γίνει για τη χρήση στοιχείων καυσίμου στους κινητήρες αυτοκινήτων, τα αυτοκίνητα ίσως είναι το τελευταίο μέρος που θα φτάσει αυτή η τεχνολογία.


Επιμέλεια:
Σταύρος ΞΕΝΙΚΟΥΔΑΚΗΣ
Πηγή: «Scientific American»


Κορυφή σελίδας
Ο καθημερινός ΡΙΖΟΣΠΑΣΤΗΣ 1 ευρώ