Τα πιο «πράσινα» καύσιμα

Η κλιματική αλλαγή αποτελεί έναν από τους μεγαλύτερους κινδύνους για την ανθρωπότητα σήμερα. Οι κλιματικές συνθήκες και ισορροπίες έχουν αλλάξει σημαντικά, με τα ακραία καιρικά φαινόμενα να γίνονται όλο και πιο συχνά. Ακόμα, το κοινωνικοοικονομικό κόστος της κλιματικής κρίσης μπορεί να φτάσει σε δυσθεώρητα επίπεδα. Για τον λόγο αυτό η λήψη μέτρων για την αντιμετώπισή της αποτελεί επιτακτική ανάγκη. Ένα από τα βασικά αίτια της κλιματικής αλλαγής είναι το φαινόμενο του θερμοκηπίου. Το φαινόμενο αυτό προκαλείται εξαιτίας των ρυπογόνων αερίων που διοχετεύονται στην ατμόσφαιρα, γνωστά και ως αέρια του θερμοκηπίου. Τα καύσιμα, κυρίως τα ορυκτά καύσιμα, αποτελούν μία από τις μεγαλύτερες πηγές εκπομπών των αερίων αυτών. Επομένως, υπάρχει μεγάλη ανάγκη χρήσης βιώσιμων εναλλακτικών καυσίμων, με χαμηλές εκπομπές. Πάμε να δούμε παρακάτω, ποια είναι τα πιο βιώσιμα καύσιμα.

1. Βιοαιθανόλη

Το καύσιμο βιοαιθανόλη, γνωστό και ως βιοκαύσιμο, αποτελεί μια βιώσιμη εναλλακτική λύση για τα παραδοσιακά κούτσουρα και το φυσικό αέριο. Παρασκευάζεται από καλλιέργειες όπως το καλαμπόκι και το ζαχαροκάλαμο. Δεν εκπέμπει επιβλαβείς σπινθήρες, αέρια ή αιθάλη και, ως εκ τούτου, παράγει μια μορφή θερμότητας χωρίς καπνό και εξαιρετικά καθαρή, ιδανική για χρήση στο σπίτι. Όταν χρησιμοποιείται ως καύσιμο θέρμανσης, η βιοαιθανόλη είναι εξαιρετικά φιλική προς το περιβάλλον, καθώς έχει πολύ μειωμένες εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα.

Όσον αφορά την παραγωγή της βιοαιθανόλης, απαιτούνται τέσσερα βασικά στάδια: η ζύμωση, η απόσταξη, η αφυδάτωση και η μετουσίωση. Ορισμένες καλλιέργειες απαιτούν σακχαροποίηση ή υδρόλυση υδατανθράκων όπως το άμυλο ή η κυτταρίνη σε σάκχαρα πριν από τη ζύμωση. Τα βήματα που ακολουθούνται είναι τα εξής:

Ζύμωση: Η αιθανόλη παράγεται με μικροβιακή ζύμωση της ζάχαρης, η οποία σχηματίζει κυτταρίνη και άμυλο, τα οποία είναι δύο σημαντικά φυτικά συστατικά. Επί του παρόντος, μόνο το άμυλο και το σάκχαρο μπορούν να μετατραπούν οικονομικά σε σάκχαρα για ζύμωση.

Απόσταξη: Για να καταστεί η αιθανόλη κατάλληλη για χρήση ως καύσιμο, πρέπει να αφαιρεθεί το νερό. Αυτό γίνεται συνήθως με τη διαδικασία της απόσταξης.

Αφυδάτωση: Η πιο συνηθισμένη μέθοδος καθαρισμού για τη διαδικασία της αφυδάτωσης είναι μια φυσική διαδικασία απορρόφησης με τη χρήση βοηθητικών μέσων όπως ένα μοριακό κόσκινο. Μπορεί επίσης να γίνει με αζεοτροπική απόσταξη, η οποία επιτυγχάνεται με την προσθήκη του υδρογονάνθρακα βενζόλιο, ο οποίος επίσης θα μετουσιώσει την αιθανόλη. Τέλος, μπορεί επίσης να γίνει με τη χρήση οξειδίου του ασβεστίου ως παράγοντα ξήρανσης.

2.Βιοντίζελ

Το βιοντίζελ αποτελεί ένα ανανεώσιμο καύσιμο το οποίο παράγεται από φυτικά έλαια, όπως το ηλιέλαιο, το σογιέλαιο, το κραμβέλαιο κλπ. Επίσης, μπορεί να παραχθεί από χρησιμοποιημένα τηγανέλαια και ζωικά λίπη. Τα φυσικοχημικά χαρακτηριστικά του μοιάζουν με εκείνα του πετρελαίου κίνησης. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε πετρελαιοκινητήρες σε μείγμα με το πετρέλαιο κίνησης σε διάφορα ποσοστά, χωρίς καμία μετατροπή αυτών των κινητήρων. Τη σήμερον ημέρα, στην Ευρωπαϊκή Ένωση (και στην Ελλάδα) αναμειγνύεται κατά μέσον όρο 7% βιοντίζελ στο πετρέλαιο κίνησης.

Κατά την καύση του βιοντίζελ, όπως και όλων των βιοκαυσίμων, παράγεται περίπου η ίδια ποσότητα CO2 που παράγεται κατά την καύση των συμβατικών καυσίμων. Όμως η ποσότητα αυτή, ισούται με την ποσότητα CO2 που έχει απορροφήσει από την ατμόσφαιρα το φυτό από το οποίο προέρχονται τα βιοκαύσιμα. Έτσι λοιπόν, το ισοζύγιο CO2 από την ανάπτυξη του φυτού και την καύση του παραγόμενου βιοντίζελ, είναι μηδενικό. Η αειφορία αυτή όμως διαταράσσεται από το CO2 που εκλύεται στην ατμόσφαιρα σε όλον τον κύκλο παραγωγής των βιοκαυσίμων, δηλαδή από τα καυσαέρια των γεωργικών μηχανημάτων που χρησιμοποιούνται για την καλλιέργεια και συγκομιδή των πρώτων υλών, την παραγωγή των λιπασμάτων, τη μεταφορά τους κλπ. Γι’αυτό και η μείωση των εκπομπών CO2 σε σχέση με τα συμβατικά καύσιμα δεν είναι 100%, αλλά κυμαίνεται από 30 ως 88%. Σε περίπτωση όμως που χρησιμοποιούνται τα απόβλητα ως πρώτη ύλη, όπως το τηγανέλαιο και τα ζωικά λίπη, η μείωση αυτή μπορεί να φτάσει ή και να ξεπεράσει το 88%. Αυτό γιατί, όχι μόνο δεν επιβαρύνεται η ατμόσφαιρα με CO2 για την παραγωγή τους, αλλά προστατεύεται το Περιβάλλον από τις επιπτώσεις που θα είχε η απόρριψή τους. Αυτός είναι ο βασικός λόγος για τον οποίον η χρήση βιοντίζελ από απόβλητα ενθαρρύνεται έντονα από την Ε.Ε. και οι ποσότητες του που χρησιμοποιούνται σαν καύσιμα κίνησης μετρούν διπλές στους στόχους των χωρών μελών για χρήση βιοκαυσίμων.

3. Διμεθυλαιθέρας

Ο διμεθυλαιθέρας αποτελεί ένα πολλά υποσχόμενο εναλλακτικό καύσιμο για ντιζελοκινητήρες. Χρησιμοποιείται σε μίγματα 30% διαιθυλαιθέρα και 70% υγραερίου, σε αεριοστροβίλους, έχοντας υψηλό βαθμό κετένης, σε σύγκριση με το ίδιο το ντίζελ. Είναι απαραίτητη μια σχετικά ήπια προσαρμογή για τους κινητήρες ντίζελ ώστε να μπορούν να καίνε διμεθυλαιθέρα. Η απλότητα της δομής του και η μικρή ανθρακική αλυσίδα που περιέχει, έχει ως αποτέλεσμα πολύ χαμηλές εκπομπές ρύπων όπως τα οξείδια του αζώτου και το μονοξείδιο του άνθρακα. Για τον λόγο αυτό ικανοποιεί ακόμα και τις πιο αυστηρές προδιαγραφές της Ευρωπαϊκής Ένωσης και των ΗΠΑ. Επίσης, ο διμεθυλαιθέρας έχει τη δυνατότητα να χρησιμοποιηθεί και ως βιοκαύσιμο (BioDME).Στα σχέδια της Ευρωπαϊκής Ένωσης περιλαμβάνεται η χρήση του βιοδιμεθυλαιθέρας στα μίγματα βιοκαυσίμων από το 2030.

4. Φυσικό Αέριο

Το φυσικό αέριο είναι ένα φυσικό προϊόν, το οποίο βρίσκεται σε υπόγεια κοιτάσματα της γης και είτε συναντάται μόνο του είτε συνυπάρχει με κοιτάσματα πετρελαίου.

Πρόκειται για ένα μείγμα υδρογονανθράκων σε αέρια κατάσταση, το οποίο αποτελείται κυρίως από μεθάνιο (σε ποσοστό άνω του 85%), που είναι ο ελαφρύτερος υδρογονάνθρακας, είναι πολύ καθαρό, χωρίς προσμίξεις και θειούχα συστατικά.

Το φυσικό αέριο αποτελεί μια «φυσική μορφή ενέργειας», καθώς μπορεί να χρησιμοποιηθεί χωρίς ιδιαίτερη επεξεργασία και κάνει τέλεια καύση στις κατάλληλες συσκευές.

Όσον αφορά την πυκνότητά του, είναι ελαφρύτερο από τον αέρα με σχετική πυκνότητα 0,55. Σε περίπτωση διαρροής, διαχέεται και διαφεύγει άμεσα προς την ατμόσφαιρα (σε αντίθεση με το υγραέριο που είναι βαρύτερο από τον αέρα και σε περίπτωση διαφυγής συγκεντρώνεται χαμηλά)

Το κατά πόσο το φυσικό αέριο μπορεί να θεωρηθεί ως «πράσινο» καύσιμο, έχει αποτελέσει αντικείμενο έντονης αντιπαράθεσης. Το φυσικό αέριο, λόγω της σύστασής του κατά την καύση του έχει τη χαμηλότερη εκπομπή ρύπων από όλα τα συμβατικά καύσιμα. Επίσης, δεν περιέχει μονοξείδιο του άνθρακα συνεπώς δεν είναι τοξικό. Ωστόσο, έχει παρατηρηθεί διαρροή μεθανίου από τις εγκαταστάσεις του, το οποίο αποτελεί ένα εξαιρετικά επιβλαβές για την ατμόσφαιρα αέριο του θερμοκηπίου. Παρά το γεγονός αυτό, σε πολλές περιπτώσεις, λαμβάνοντας υπόψη τα οφέλη του, έχει αναγνωριστεί η σημασία του φυσικού αερίου ως μεταβατικού καυσίμου, στον δρόμο προς την πράσινη μετάβαση. Μάλιστα, συμπεριλήφθηκε πρόσφατα, υπό προϋποθέσεις στην Ταξινομία της ΕΕ για τις βιώσιμες επενδύσεις.

5.Ηλεκτρική ενέργεια από ΑΠΕ

Η ηλεκτρική ενέργεια είναι η ενέργεια που μεταφέρει το ηλεκτρικό ρεύμα, που αναφέρεται στην κινητική ενέργεια των κινούμενων ηλεκτρονίων (ηλεκτρικό ρεύμα), λόγω της ύπαρξης διαφοράς δυναμικού στα άκρα ενός αγωγού.

Όταν γίνεται χρήση του ηλεκτρισμού η ηλεκτρική ενέργεια μετατρέπεται σε άλλη μορφή ενέργειας π.χ. σε κινητική ενέργεια όταν λειτουργεί ένας κινητήρας ή σε φως όταν ανάβει ένας λαμπτήρας.

H επιβίωση του σύγχρονου κόσμου και η ευημερία του εξαρτάται από αυτό το είδος ενέργειας, καθώς η πλειονότητα των συσκευών λειτουργεί με ηλεκτρικό ρεύμα.

Υπάρχουν πολλοί τρόποι παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Οι κυριότεροι περιλαμβάνουν την καύση διαφόρων ουσιών (λιγνίτης, πετρέλαιο, κάρβουνο), τα πυρηνικά εργοστάσια, τα ηλιακά πάρκα, τα υδροηλεκτρικά φράγματα και τα αιολικά πάρκα. Τα τελευταία χρόνια γίνονται έντονες προσπάθειες αύξησης του ποσοστού ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται με τη χρήση Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (Α.Π.Ε.).

Η ηλεκτρική ενέργεια χρησιμοποιείται και ως καύσιμο για τα οχήματα. Για παράδειγμα τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα χρησιμοποιούν την ηλεκτρική ενέργεια που αποθηκεύεται σε επαναφορτιζόμενες συστοιχίες συσσωρευτών (κοινώς μπαταρίες). Τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα χρησιμοποιούν ηλεκτρικούς κινητήρες αντί των μηχανών εσωτερικής καύσης.