Τετάρτη, 12 Σεπτεμβρίου 2012

Ο... Αίολος αρκεί να καλύψει την παγκόσμια ζήτηση

Υπάρχει αρκετή ενέργεια στους ανέμους του πλανήτη για να καλυφθούν στο μέλλον όλες οι παγκόσμιες ενεργειακές ανάγκες, αρκεί να υπάρξει η ανάλογη πολιτική βούληση υπέρ της αιολικής ενέργειας και, παράλληλα, να υπάρξουν οι αναγκαίες τεχνολογικές βελτιώσεις, σύμφωνα με δύο νέες αισιόδοξες αμερικανικές μελέτες.

Στην πρώτη μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό για θέματα κλιματικής αλλαγής "Nature Climate Change", οι ερευνητές, με επικεφαλής την Κέιτ Μάρβελ του Εθνικού Εργαστηρίου Λόρενς Λίβερμορ των ΗΠΑ και τον Κεν Καλντέιρα του Ινστιτούτου Κάρνεγκι, εκτιμούν ότι η δημιουργία ατμοσφαιρικών γεννητριών, που θα μετατρέπουν τους πιο σταθερούς και πιο ισχυρούς ανέμους των μεγαλύτερων υψομέτρων σε ενέργεια, θα μπορούσαν να παράγουν αρκετά περισσότερη αιολική ενέργεια σε σχέση με τις υπάρχουσες ανεμογεννήτριες στο έδαφος και τις θάλασσες.

Οι ατμοσφαιρικές τουρμπίνες μπορούν να αποτελούν ένα συνδυασμό ανεμογεννήτριας και…χαρταετού.


Η μελέτη, που εστίασε στις μέγιστες γεωφυσικές δυνατότητες της αιολικής ενέργειας και όχι στις τεχνοοικονομικές παραμέτρους, αναφέρει ότι το πρόβλημα με τις επιφανειακές ανεμογεννήτριες είναι πως αυτές οι ίδιες δημιουργούν αντίσταση στον αέρα (η οποία μεγαλώνει όσο ο αριθμός τους αυξάνει), με συνέπεια οι άνεμοι σταδιακά να επιβραδύνονται και, τελικά, η προσθήκη νέων ανεμογεννητριών να αδυνατεί να αυξήσει την παραγωγή ηλεκτρισμού.

Χρησιμοποιώντας διάφορα μοντέλα με τη βοήθεια ηλεκτρονικών υπολογιστών, οι ερευνητές εκτίμησαν ότι οι επιφανειακοί άνεμοι στη στεριά και τη θάλασσα μπορούν να «δώσουν» συνολικά πάνω από 400 τεραβάτ ενέργειας, ενώ οι ατμοσφαιρικοί άνεμοι, σε μεγαλύτερα ύψη, θα μπορούσαν να παράγουν πάνω από 1.800 τεραβάτ, δηλαδή υπερτετραπλάσια ενέργεια.

Σήμερα, όπως αναφέρουν, η ανθρωπότητα χρησιμοποιεί περίπου 18 τεραβάτ. Έτσι, σύμφωνα με τη νέα μελέτη, θεωρητικά τουλάχιστον, οι χαμηλού ύψους άνεμοι μπορούν να υπερκαλύψουν κατά τουλάχιστον 20 φορές την τωρινή συνολική παγκόσμια ενεργειακή ζήτηση, ενώ οι μεγαλύτερου ύψους ατμοσφαιρικοί άνεμοι πάνω από 100 φορές.

Σε κάθε περίπτωση, σύμφωνα με τους ερευνητές, «είναι πιο πιθανό ότι οι οικονομικοί, τεχνολογικοί ή πολιτικοί παράγοντες θα επηρεάσουν πιο καθοριστικά την ανάπτυξη της αιολικής ενέργειας ανά τον κόσμο, παρά οι γεωφυσικοί περιορισμοί».

Σε μια δεύτερη μελέτη, που δημοσιεύεται στο περιοδικό της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών των ΗΠΑ (PNAS), οι ερευνητές των πανεπιστημίων Στάνφορντ και Ντελάγουερ, με επικεφαλής αντίστοιχα τον καθηγητή πολιτικής και περιβαλλοντικής μηχανικής Μαρκ Τζέικομπσον και την καθηγήτρια γεωγραφίας και φυσικής ωκεανογραφίας Κριστίνα Άρτσερ, εκτιμούν ότι οι άνεμοι μπορούν να υπερκαλύψουν πολλές φορές τη συνολική παγκόσμια ενεργειακή ζήτηση έως το 2030.

Χρησιμοποιώντας μοντέλα πρόβλεψης του κλίματος, οι αμερικανοί επιστήμονες υποστηρίζουν ότι η αιολική ενέργεια αρκεί για μια «καθαρή» οικονομία.

Όπως αναφέρουν, αν ως το 2030 όλη η παραγόμενη ενέργεια μετατραπεί σε ανανεώσιμη, οι άνθρωποι θα καταναλώνουν περίπου 11,5 τεραβάτ κάθε χρόνο από όλες τις ενεργειακές πηγές.

Οι ερευνητές (χωρίς να χρειάζεται να καταφύγουν στους υψηλότερους ατμοσφαιρικούς ανέμους, όπως η πρώτη μελέτη), υποστηρίζουν ότι υπάρχουν αρκετοί άνεμοι στην επιφάνεια της στεριάς και των θαλασσών για να υπερκαλύψουν κατά πολύ τη συνολική ενεργειακή ζήτηση, ακόμα και αν ληφθεί υπόψη ο παράγων του «φρεναρίσματος» των ανέμων εξαιτίας της μαζικής χρήσης των ανεμογεννητριών.

Η μελέτη υπολόγισε το θεωρητικό μέγιστο δυναμικό της αιολικής ενέργειας στον πλανήτη, θεωρώντας -υποθετικά- ότι θα ήταν δυνατό να εγκατασταθούν παντού ανεμογεννήτριες, πέρα από τους όποιους κοινωνικούς, περιβαλλοντικούς, κλιματικούς ή οικονομικούς περιορισμούς (κάτι που δείχνει βέβαια και τα όρια μιας τέτοιας έρευνας από πρακτική άποψη, καθώς τέτοιοι περιορισμοί συχνά είναι ανυπέρβλητοι).

Τεράστια περιθώρια ανάπτυξης της αιολικής ενέργειας

Η δεύτερη έρευνα - όπως και η πρώτη - έρχεται σε αντίθεση με προηγούμενες εκτιμήσεις ότι το παγκόσμιο αιολικό δυναμικό δεν είναι αρκετό για τις παγκόσμιες ενεργειακές ανάγκες, με το σκεπτικό, μεταξύ άλλων, ότι κάθε ανεμογεννήτρια «κλέβει» πολλή αιολική ενέργεια από τις διπλανές της (μέσω πρόκλησης αντίστασης στον αέρα).

Σύμφωνα όμως με τη δεύτερη μελέτη, αυτή η αρνητική παρενέργεια συμβαίνει μόνο όταν εγκατασταθούν πολύ περισσότερες ανεμογεννήτριες από όσες θα χρειάζονταν ποτέ.


Οι ερευνητές θεωρούν ότι θα μπορούσαμε να εγκαταστήσουμε ένα «στρατό» από ανεμογεννήτριες ύψους 100 μέτρων σε όλα τα εδάφη και τις θάλασσες της Γης, παράγοντας συνολικά πάνω από 250 τεραβάτ ηλεκτρικής ενέργειας.

Αν η εγκατάσταση περιοριστεί μόνο στη ξηρά (πλην Ανταρκτικής) και στις παράκτιες περιοχές, τότε η συνολική παραγόμενη ενέργεια μπορεί να φθάσει τα 80 τεραβάτ - περίπου επτά φορές περισσότερη από τις σημερινές ανάγκες της ανθρωπότητας.

Αν όμως δημιουργηθούν και ατμοσφαιρικές ανεμογεννήτριες σε ύψος δέκα χιλιομέτρων, τότε όπως υπολογίζουν, θα προστεθούν άλλα 380 τεραβάτ.

Όπως τόνισε ο Τζέικομπσον, το κεντρικό μήνυμα της μελέτης δεν είναι «βάλτε παντού ανεμογεννήτριες», αλλά να δειχθεί ότι δεν υπάρχει κανένα γεωφυσικό εμπόδιο για να καλυφθούν από τους ανέμους όλες οι ενεργειακές ανάγκες του ανθρώπινου πολιτισμού μελλοντικά.

Σύμφωνα με τις εκτιμήσεις του, θα χρειάζονταν τέσσερα εκατομμύρια ανεμογεννήτριες των 5 μεγαβάτ η κάθε μία, με ύψος 100 μέτρων, για να παράγουν συνολικά 7,5 τεραβάτ ηλεκτρισμού, δηλαδή για να καλύψουν περίπου την μισή παγκόσμια ενεργειακή ζήτηση.

Προς το παρόν, έχει διεθνώς εγκατασταθεί μόλις λίγο πάνω από το 1% αυτού του δυναμικού, συνεπώς υπάρχουν μεγάλα περιθώρια μελλοντικής επέκτασης της αιολικής ενέργειας.

Από αυτά τα 4 εκατ. ανεμογεννήτριες, οι αμερικανοί ερευνητές προτείνουν οι μισές να τοποθετηθούν στις θάλασσες, ενώ οι υπόλοιπες στη στεριά, καταλαμβάνοντας συνολικά περίπου το 0,5% του εδάφους του πλανήτη, κυρίως σε έρημες εκτάσεις όπως η Σαχάρα και η έρημος Γκόμπι στη Μογγολία.


Πηγη

0 σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου