ΥΔΡΟΓΟΝΟ ΤΟ ΚΑΥΣΙΜΟ ΤΟΥ ΜΕΛΛΟΝΤΟΣ
«..πιστεύω ότι το νερό κάποια μέρα θα χρησιμοποιείται ως καύσιμο, ότι το Υδρογόνο και το Οξυγόνο που το αποτελούν, είτε μαζί είτε χωριστά, μια μέρα θα χρησιμοποιηθούν ως καύσιμο, και θα αποτελέσουν μια ανεξάντλητη πηγή θερμότητας και φωτός..»
Ιούλιος Βερν, 1874, «Το μυστηριώδες νησί»
Είναι ξεκάθαρο ότι ο συνδυασμός του σύγχρονου τρόπου ζωής, η αυξημένη κατανάλωση ενέργειας και η ανάγκη μείωσης των εκπομπών αερίων ρύπων σε παγκόσμια κλίμακα, όπου εντείνουν το απειλητικό φαινόμενο του θερμοκηπίου, μας έχουν αναγκάσει να στραφούμε τα τελευταία χρόνια σε άλλες, περισσότερο ήπιες μορφές ενέργειας. Ανάμεσά τους εντάσσεται και το υδρογόνο, το οποίο αντιμετωπίζεται ως η κορυφαία εναλλακτική πηγή ενέργειας.
Τόσο στην Ευρώπη, όσο και στις υπόλοιπες ανεπτυγμένες χώρες, έχουν εντατικοποιηθεί οι προσπάθειες για την εδραίωση της«οικονομίας του υδρογόνου», με σημαντικότατα ποσά να επενδύονται στην έρευνα και την ανάπτυξη προς αυτή την κατεύθυνση.
Οι αλλεπάλληλες αυξήσεις στη τιμή της βενζίνης έχουν φέρει σε απόγνωση τους οδηγούς ΙΧ, που πλέον αναζητούν ολοένα και περισσότερους τρόπους οικονομικότερης μετακίνησης. Δεν είναι τυχαίο ότι μέχρι πρότινος άνθιζε η αγορά των συστημάτων υγραεριοκίνησης, λόγω της χαμηλής τιμής του υγραερίου ως καύσιμο. Όμως, αυτή η μορφή κίνησης δεν κατάφερε να κερδίσει την πλειοψηφία των οδηγών, λόγω της ψυχολογικής σύνδεσης του υγραερίου με κάτι εύφλεκτο και εκρηκτικό, καθώς και κάποιων καίριων ερωτημάτων που ποτέ δεν αποσαφηνίστηκαν: Είναι ασφαλές το υγραέριο και αν ναι, πόσο ασφαλές είναι; Θα αυξηθεί η τιμή του υγραερίου κίνησης ακολουθώντας την αύξηση της τιμής της βενζίνης και του πετρελαίου; Επειδή οι απαντήσεις σε αυτά τα ερωτήματα δεν είναι και τόσο ξεκάθαρες, η απάντηση στις συνεχιζόμενες αυξήσεις της τιμής της βενζίνης μπορεί να δοθεί μέσω της νέας εναλλακτικής μορφής υβριδικής κίνησης, την λεγόμενη «υδρογονοκίνηση».
Η υδρογονοκίνηση [1] αποτελεί μία σχετικά πρόσφατη τεχνολογία υβριδικής κίνησης, η οποία συντελεί στην μείωση κατανάλωσης καυσίμου, με καθαρότερα παράγωγα για το περιβάλλον.
Μέσω ενός σχετικά απλού στη λειτουργία συστήματος, το οποίο τροφοδοτείται με απλό αποσταγμένο νερό, επιτυγχάνεται η παραγωγή καθαρού υδρογόνου. Το νερό διασπάται στα αέρια συστατικά μέρη του, το υδρογόνο (H2) και οξυγόνο (O). Το παραγόμενο υδρογόνο κατευθύνεται προς το θάλαμο καύσης, όπου αναμιγνύεται με το καύσιμο του αυτοκινήτου. Καθώς το υδρογόνο έχει μεγάλη θερμική αξία, αναμιγνυόμενο με το καύσιμο του κινητήρα επιτρέπει την ευκολότερη και γρηγορότερη ανάφλεξη του μίγματος.
Η κίνηση με υδρογονοκίνηση εξασφαλίζει ότι:
- Η καύση είναι καθαρότερη και επομένως έχουμε μείωση της κατανάλωσης.
- Έχουμε αύξηση της ιπποδύναμης και καλύτερη ανάφλεξη του βασικού καυσίμου, μέσω της μείωσης της κατανάλωσης καυσίμου και αύξησης του επιπέδου των οκτανίων.
- Εξασφαλίζουμε περισσότερα χιλιόμετρα ανά λίτρο, μειώνοντας παράλληλα την ποσότητα των ρύπων που απελευθερώνονται στην εξάτμιση.
- Απομακρύνονται τα υπολείμματα του άνθρακα από το εσωτερικό της μηχανής και αποτρέπεται παράλληλα η δημιουργία νέων. Εξίσου σημαντικό είναι πως τα υπολείμματα της καύσης του υδρογόνου είναι καθαρό νερό!
- Μπορεί να γίνει χρήση του Υδρογόνου σε κινητήρες βενζίνης, πετρελαίου, ακόμη και υγραερίου, χωρίς καμία απολύτως παρενέργεια στην αξιοπιστία του κινητήρα.
- Κάνουμε οικονομία στην κατανάλωση καυσίμου υψηλού επίπεδου, από 25-40%.
- Έχουμε 100% αξιοπιστία και ασφάλεια για το αυτοκίνητο.
- Έχουμε καλύτερη και οικολογικότερη απόδοση,καθώς αυξάνει τη ροπή και την ιπποδύναμη ενώ παράλληλα μειώνει τους βλαβερούς υδρογονάνθρακες που απελευθερώνονται μέσω της εξάτμισης.
Προ ολίγων ημερών, μάλιστα, ανακοινώθηκε η ικανότητα μετατροπής του θαλασσινού νερού σε καύσιμο από το Εργαστήριο Επιστημονικών Ερευνών του πολεμικού ναυτικού των Ηνωμένων Πολιτειών [2]. Σύμφωνα με την ανακοίνωση του συγκεκριμένου εργαστηρίου, μία επιστημονική ομάδα πέτυχε να εξαγάγει το διοξείδιο του άνθρακα από θαλασσινό νερό, παράγοντας με τον τρόπο αυτό υδρογόνο σε αέρια μορφή.
Αν το πείραμα αποδειχθεί επιτυχημένο, οι επιστήμονες θα μπορέσουν να μετατρέψουν το διοξείδιο του άνθρακα και το υδρογόνο σε υδρογονάνθρακες, ικανούς να χρησιμοποιηθούν ως καύσιμα αεροσκαφών. Σύμφωνα με το εργαστήριο, το κόστος του καυσίμου είναι της τάξης του ενός δολαρίου ανά λίτρο, τιμή η οποία το καθιστά οικονομικά βιώσιμο. Το σημαντικότερο κίνητρο της έρευνας αυτής γύρω από εναλλακτικά καύσιμα από το πολεμικό ναυτικό των Ηνωμένων Πολιτειών είναι ασφαλώς γεωπολιτικό, καθώς εάν οι επιστήμονες του ναυτικού πετύχουν το στόχο τους, ο αμερικανικός στρατός θα είναι ικανός να αναλάβει δύσκολες μακρινές αποστολές, αδιαφορώντας για το υψηλό κόστος των καυσίμων.
«Τα πιθανά οφέλη, από την παραγωγή αεροπορικού καυσίμου JP-5 εν πλω, είναι ότι συρρικνώνει τα προβλήματα παράδοσης του καυσίμου, εξαφανίζει τις δεινές περιβαλλοντικές επιπτώσεις της μεταφοράς των καυσίμων και αυξάνει δραστικά την αυτονομία του πολεμικού ναυτικού», λέει η χημικός Χέδερ Ουιλάουερ του εργαστηρίου ερευνών του ναυτικού. Κλειδί της προσπάθειας αυτής αποτελεί πλέον η μείωση της ενέργειας που απαιτείται για την παραγωγή του καυσίμου, ώστε αυτή να καταστεί οικονομικά συμφέρουσα.
Με αφορμή την παραπάνω είδηση για την μετατροπή του θαλασσινού νερού σε καύσιμο, είναι αναγκαίο να ειπωθεί ότι ο Έλληνας Μιχάλης Καλογεράκης [3], από την Κρήτη, έχει καταφέρει να αποκτήσει ενεργειακή αυτονομία στο σπίτι του χρησιμοποιώντας την αιολική και ηλιακή ενέργεια. Παράλληλα, στην αποθήκη του σπιτιού του παράγει το οικολογικό καύσιμο από ζαχαροκάλαμο και σάπια φρούτα, το οποίο, σε συνδυασμό με μια μικρή μετατροπή στον κινητήρα της μηχανής του, του έχει δώσει μέχρι σήμερα πάνω από 25.000 δωρεάν χιλιόμετρα. Ο Έλληνας ερευνητής (ηλεκτρονικός-ηλεκτρολόγος στο επάγγελμα) παρουσίασε προ ετών στις αρμόδιες υπηρεσίες την εφεύρεσή του για παρόμοια μετατροπή από νερό της βρύσης. Έχει κατασκευάσει κινητήρα ο οποίος λειτουργεί με νερό ως καύσιμο και μάλιστα τροποποίησε έτσι το αυτοκίνητό του έτσι ώστε με ένα ποτήρι νερό να μπορεί να κινηθεί για περίπου 50 χιλιόμετρα. Και φυσικά, μία τέτοια λειτουργία δεν είναι μόνο συμφέρουσα οικονομικά αλλά και οικολογική.
Επίσης, το 2010 παρουσιάστηκαν τα πρώτα αποτελέσματα του ερευνητικού έργου του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου [4], που χρηματοδοτήθηκε από τη Νομαρχία Αθηνών αναφορικά με την ολιστική μετατροπή συμβατικών αυτοκινήτων σε ηλεκτρικά και στη βιώσιμη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από το νερό. Η παρουσίαση των αποτελεσμάτων έγινε από τον επιστημονικό υπεύθυνο του ερευνητικού-αναπτυξιακού έργου «Μετατροπή Συμβατικών Αυτοκινήτων σε Ηλεκτρικά», με διακριτικό τίτλο "City Battery Electric Car" (CiBEC), Ευάγγελο Χριστοφόρου. Το ερευνητικό έργο βασίζεται σε μια καινοτόμο μέθοδο ταχείας παραγωγής υδρογόνου και ηλεκτρικής ενέργειας από το πόσιμο, το μη πόσιμο αλλά και το θαλασσινό νερό. Το κόστος μετατροπής για αυτοκίνητα μικρού κυβισμού ανέρχεται περίπου στα 5 με 7 χιλιάδες ευρώ, με κόστος χρήσης και συντήρησης μικρότερο από 1 ευρώ ανά 100 χιλιόμετρα, χωρίς την παραμικρή μόλυνση του περιβάλλοντος. Η απόσβεση του ποσού για τη μετατροπή γίνεται σε δύο χρόνια, με μέσο όρο κυκλοφορίας τα 30.000 χιλιόμετρα το χρόνο. Αυτό μπορεί, κάλλιστα, να συντελέσει στη δημιουργία νέων θέσεων εργασίας που θα προκύψουν με την ίδρυση του φορέα μετατροπών, αλλά και γενικότερα στη μείωση των εξόδων στα ελληνικά νοικοκυριά που τόσο πλήττονται το τελευταίο διάστημα.
Η Ελλάδα θα μπορούσε να γίνει η νέα παγκόσμια δύναμη στην διαμορφούμενη «Οικονομία του Υδρογόνου», η οποία αλλάζει τους κανόνες του ενεργειακού παγκόσμιου χάρτη. Αποτελεί την μεγάλη ευκαιρία της Ελλάδας, καθώς το νερό, ο αέρας και ο ήλιος που υπάρχουν σε αυτήν βρίσκονται σε αφθονία. Όταν έχεις ήλιο, νερό και αέρα, τότε έχεις τα πάντα.. και καθώς διαθέτουμε όλα αυτά τα πλεονεκτήματα, οφείλουν οι πολιτικοί μας κατά τη δύσκολη τούτη κατάσταση στην οποία έχει περιέλθει η χώρα μας, να δώσουν κίνητρα και κατευθύνσεις για την πράσινη ενέργεια ώστε να «πάμε μπροστά». Για παράδειγμα, μπορούν να δώσουν οικονομικά (και όχι μόνο) κίνητρα για την ίδρυση κοινωνικών συνεταιριστικών επιχειρήσεων, που θα αξιοποιήσουν τις δυνατότητες του υδρογόνου και των άλλων ήπιων μορφών ενέργειας, εξασφαλίζοντας τοπική ανάπτυξη, δημιουργία πολλών θέσεων εργασίας, μείωση της περιβαλλοντικής ρύπανσης και ως ένα σημείο μία διέξοδο από την πολύπλευρη κρίση την οποία αντιμετωπίζουμε. Και τούτο διότι πολύ σύντομα θα έρθει η ώρα που το νερό θα μπορέσει να αντικαταστήσει πλήρως τα ορυκτά καύσιμα τα οποία καταστρέφουν τον πλανήτη μας.
Ευτυχώς, στη χώρα μας υπάρχουν μεγάλα μυαλά με πολλές ιδέες σε όλα τα επίπεδα. Υπάρχει όμως και η αναγκαία πολιτική βούληση προς αυτή την κατεύθυνση; Ελπίζουμε η απάντηση να είναι θετική προς το συμφέρον όλων μας!!
Φίλιππος Μιχαλόπουλος Οικονομολόγος
Πηγές:
- 1.http://vivanews.gr/article.php?id=13477
- 2.http://www.qualitynet.gr/displayITM1.asp?ITMID=68319&LANG=GR
- 3.http://www.piperies.gr/posts/mixalis-kalogerakis-o-polymixanos-kritikos-poy-eksasfalise-energeiaki-aytonomia
- 4.http://www.4troxoi.gr/default.php?pname=Article&cat_id=34&art_id=12103
Η H2ME θέλει να φέρει το υδρογόνο στην Ευρώπη
Μία συμμαχία Ευρωπαϊκών εταιριών ανακοίνωσε το φιλόδοξο σχέδιο της να επενδύσει €63 εκατομμύρια και με αυτά να φέρει 325 υδρογονοκίνητα οχήματα και να κατασκευάσει 29 σταθμούς ανεφοδιασμού με υδρογόνο σε ολόκληρη την Ευρώπη.
Η συμμαχία ονομάζεται H2ME –που σημαίνει Hydrogen Mobility Europe– και αποτελείται από τέσσερις οργανισμούς: H2 Mobility Deutschland, Mobilite Hydrogene France, Scandinavia Hydrogen Highway Partnership και UK H2 Mobility. Επιπλέον, αξίζει να σημειώσουμε ότι τα €32 εκατομμύρια από τα 63, προέρχονται από την Fuel Cells and Hydrogen Joint Undertaking. Μαζί με την HyFive που ξεκίνησε το 2014, η H2ME θα δημιουργήσει 85 συνολικά σταθμούς ανεφοδιασμού – το μεγαλύτερο δίκτυο τέτοιων σταθμών στον κόσμο. |
Κ.Α.Π.Ε. - Κέντρο Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας
19ο χλμ. Λ. Μαραθώνος, 190 09 Πικέρμι - Aττικής Τηλ.: 210 6603300 Fax : 210 6603301-2 | |
ΔΕΛΤΙΟ ΤΥΠΟΥ
ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΥΔΡΟΓΟΝΟΥ ΓΙΑ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ
Στην εκμετάλλευση του υδρογόνου, ως εναλλακτικού φορέα ενέργειας για σταδιακή υποκατάσταση τόσο του πετρελαίου όσο και του φυσικού αερίου, προσανατολίζεται με εντατικό ρυθμό η διεθνής κοινότητα.
Η Ελλάδα χάρη στο πλούσιο δυναμικό της σε φιλικές προς το περιβάλλον ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, επιδιώκει να πρωτοστατήσει στη χρήση αυτών των πηγών για παραγωγή υδρογόνου.
Το Κέντρο Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (ΚΑΠΕ) θέτει τις βάσεις για την παραγωγή «οικολογικού» υδρογόνου στις εγκαταστάσεις του στο Αιολικό Πάρκο Λαυρίου.
Όπως ανακοίνωσε ο Πρόεδρος του ΚΑΠΕ Αν. Καθηγ. κ. Δημοσθένης Αγορής, έχει ήδη υπογραφεί το σχετικό συμβόλαιο με την Ευρωπαϊκή Κοινότητα, στο πλαίσιο του Προγράμματος ENERGIE, που προβλέπει την κατασκευή εργοστασίου παραγωγής, αποθήκευσης και συμπίεσης υδρογόνου, αποκλειστικά από μέρος της αιολικής ενέργειας που παράγεται στο Αιολικό Πάρκο του Λαυρίου.
Σε πρώτη φάση το υδρογόνο θα διατεθεί σε βιομηχανική χρήση ενώ ανοίγει ο δρόμος για τη μελλοντική χρήση του για παραγωγή ενέργειας.
Ας σημειωθεί ότι το υδρογόνο, που αποτελεί το 90% του σύμπαντος, είναι ένας δευτερογενής ενεργειακός φορέας καθώς για την παραγωγή του απαιτείται ενέργεια. Ως εκ τούτου, για να εκτιμηθεί η περιβαλλοντική διάσταση του υδρογόνου, πρέπει να ληφθεί υπόψη ο πλήρης κύκλος παραγωγής και χρήσης του.
Οι εμπορικές μέθοδοι παραγωγής υδρογόνου είναι:
η αναμόρφωση υδρογονανθράκων με ατμό (κυρίως Φ.Α)
η μερική οξείδωση – αεριοποίηση βαρέων υδρογονανθράκων (πετρέλαιο)
Για την παραγωγή υδρογόνου από αναμόρφωση υδρογονανθράκων, καταναλώνεται περίπου το 20-30% του υδρογονάνθρακα και εκλύονται συνεπώς αέρια του «θερμοκηπίου». Το πρόβλημα της ρύπανσης παραμένει και στην περίπτωση της ηλεκτρόλυσης, εφόσον η ηλεκτρική ενέργεια προέρχεται από ορυκτά καύσιμα. Εάν όμως η ηλεκτρική ενέργεια έχει παραχθεί από Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας, τότε κατά την παραγωγή του υδρογόνου εκλύονται μηδενικοί ρύποι.
Επί του παρόντος το υδρογόνο έχει κυρίως βιομηχανική χρήση ενώ οι ενεργειακές χρήσεις του αποτελούν ελάχιστο ποσοστό. Η βιομηχανία αμμωνίας καταναλώνει το 50% του παραγόμενου υδρογόνου και τα διυλιστήρια το 37%. Σημαντικές καταναλώσεις έχει και η βιομηχανία τροφίμων (υδρογόνωση ελαίων). Ο βασικός ενεργειακός χρήστης του υδρογόνου είναι η διαστημική βιομηχανία.
Το υδρογόνο μπορεί να χρησιμοποιηθεί σαν εναλλακτικό καύσιμο σε πλήθος (κατάλληλα τροποποιημένων) τεχνολογιών καύσης όπως καταλυτικούς καυστήρες, λέβητες αερίου, αεριοστροβίλους και κινητήρες εσωτερικής καύσης. Η καύση του υδρογόνου παράγει νερό αλλά, λόγω των υψηλών θερμοκρασιών καύσης, παράγονται και οξείδια του αζώτου.
Οι κυψελίδες καυσίμου είναι μία σχετικά πρόσφατη τεχνολογία που επιτρέπει μέσω ηλεκτροχημικής αντίδρασης την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος, με μόνο υποπροϊόν το νερό. Η λειτουργία τους είναι αντίστροφη από αυτή μιας ηλεκτρολυτικής μονάδας και προσομοιάζει τη λειτουργία μιας μπαταρίας, με τη διαφορά ότι δεν έχει τον περιορισμό της εξάντλησης του καυσίμου.
Θέματα απεξάρτησης από εισαγόμενους υδρογονάνθρακες αφ’ ενός αλλά και μείωσης των περιβαλλοντικών επιπτώσεων από τη χρήση ορυκτών καυσίμων αφ’ ετέρου, οδηγούν στο συμπέρασμα ότι στο μέλλον το υδρογόνο που θα παράγεται από ΑΠΕ θα παίξει σημαντικό ρόλο:
Υπό αυτό το σκεπτικό, η ευρωπαϊκή βιομηχανία έχει αποδοθεί σε έναν αγώνα δρόμου για να πλησιάσει τις ΗΠΑ και την Ιαπωνία στις τεχνολογίες για παραγωγή – χρήση υδρογόνου. Αντίστοιχα, η Ευρωπαϊκή Επιτροπή έχει σαν θέμα πρώτης προτεραιότητας την Έρευνα και Ανάπτυξη στο χώρο αυτό. Ορισμένες χώρες πλούσιες σε δυναμικό ΑΠΕ όπως η Νορβηγία και η Ισλανδία, έχουν ξεκινήσει σημαντικά εθνικά προγράμματα για την παραγωγή, χρήση και εξαγωγή υδρογόνου σε άλλες χώρες.
Σε αυτό το ανταγωνιστικό περιβάλλον, η Ελλάδα δεν πρέπει να μείνει ουραγός και εν τέλει αποδέκτης τεχνολογιών που θα παράγονται στο εξωτερικό. Τμήματα του εξοπλισμού για την παραγωγή (ηλεκτρολυτική μονάδα) και χρήση του υδρογόνου (κυψελίδες καυσίμου) θα μπορούσαν να κατασκευαστούν στην Ελλάδα. Επιπλέον, εκτιμάται ότι στην «εποχή του υδρογόνου», η Ελλάδα θα μπορεί να παίξει έναν σημαντικό ρόλο σαν προμηθευτής του καυσίμου αυτού, μια και είναι προικισμένη με πλούσιο δυναμικό ΑΠΕ.
Σε μία τέτοια εθνική προσπάθεια, σημαντικός είναι ο ρόλος του ΚΑΠΕ, το οποίο σαν Εθνικό Συντονιστικό Κέντρο για τις Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας και την Ορθολογική Χρήση Ενέργειας, προχωρεί στην εξασφάλιση ελληνικής τεχνογνωσίας στις τεχνολογίες υδρογόνου μέσω της απόκτησης και λειτουργίας:
Η εμπειρία και ο ανωτέρω εξοπλισμός επιδιώκεται να αποκτηθούν μέσω ανταγωνιστικών προγραμμάτων της ΕΕ, εθνικών προγραμμάτων ή μέσω ιδίων κεφαλαίων.
Μεταξύ άλλων, μέσω της Δ/νσης ΑΠΕ και των Τμημάτων Υδρογόνου και Φωτοβολταϊκών Συστημάτων το ΚΑΠΕ συμμετέχει στα ακόλουθα ερευνητικά έργα της Ευρωπαϊκής Κοινότητας:
Ανάπτυξης ενός συστήματος απρόσκοπτης λειτουργίας εφαρμογών τηλεπικοινωνιών (π.χ. αναμεταδότες κινητής τηλεφωνίας), με χρήση τεχνολογιών υδρογόνου. Πρόκειται για ένα σύστημα που μπορεί να καλύψει φορτίο 5 kW για διακοπές ρεύματος διάρκειας έως 5 ώρες.
Αντικατάστασης των συσσωρευτών που χρησιμοποιούνται σήμερα σε κινητά τηλέφωνα με αντίστοιχες τεχνολογίες υδρογόνου (αποθήκευση / παραγωγή υδρογόνου μέσω οξειδοαναγωγής δύο στερεών και χρήση υδρογόνου σε κυψέλες καυσίμου).
Μελέτης της αγοράς σχετικά με την εφαρμογή τεχνολογιών υδρογόνου σε αποκεντρωμένα ηλεκτρικά συστήματα έως 200 kW ισχύος, τα οποία έχουν ενσωματωμένες τεχνολογίες ΑΠΕ.
| ||
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου