Παγκόσμια Ημέρα Περιβάλλοντος:
Από τo γκρίζο Παρελθόν του Άνθρακα στο αβέβαιο Μέλλον του Υδρογόνου
Για χιλιάδες χρόνια και μέχρι το 1800 περίπου, αρχές της Βιομηχανικής Επανάστασης, η ανθρωπότητα ζούσε σε συνθήκες «Οργανικής Οικονομίας» με μικρής κλίμακας παρεμβάσεις στο φυσικό περιβάλλον, με πρακτικές κυκλικότητας στη χρήση των πρώτων υλών και με σχεδόν μηδενικές εκπομπές ανθρωπογενών ρύπων. Προφανώς όχι από επιλογή αλλά λόγω αντικειμενικής τεχνολογικής αδυναμίας. Το φυσικό περιβάλλον ευημερούσε.
Στον αντίποδα, οι άνθρωποι ήταν ικανοποιημένοι εάν κατάφερναν να καλύψουν τις ημερήσιες ανάγκες τους σε φαγητό ενώ σε ποσοστό 30% πέθαιναν πριν καν συμπληρώσουν το 15ο έτος της ηλικίας τους. Γεννούσαν όσο περισσότερα παιδιά μπορούσαν με την ελπίδα να ζήσουν τα μισά. Η ανθρώπινη Ζωή είχε μικρή αξία και κυριαρχούσαν οι προλήψεις, η θρησκοληψία και η μόνιμη απειλή της πείνας.
Ακόμη και η κατοχή πλούτου είχε εντελώς διαφορετική αξία με τη σημερινή. Είναι χαρακτηριστικό το παράδειγμα του αυτοκράτορα Μάνσα Μούσα (1280-1331), του πλουσιότερου ανθρώπου που έζησε στη Γη, με περιουσία σε χρυσό και πολύτιμους λίθους που θα ξεπερνούσε σήμερα τα 500 δις δολάρια. Οι ιστορικοί ισχυρίζονται ότι ταλαιπωρήθηκε για χρόνια από καταρράκτη και σχεδόν δεν έβλεπε ενώ έχασε το πρώτο του παιδί και διάδοχο του θρόνου, από μια απλή σκωληκοειδίτιδα. Και όλα αυτά, έχοντας περιουσία 500 δις δολαρίων!
Η έλευση της Βιομηχανικής Επανάστασης άλλαξε τα πάντα. Εφευρέθηκαν, μεταξύ πολλών άλλων, η ατμομηχανή, ο τηλέγραφος, η μηχανή εσωτερικής καύσης και δρομολογήθηκε ο εξηλεκτρισμός. Ακολούθησε μια εκπληκτική πρόοδος στον τομέα της ιατρικής με αποτέλεσμα την μεγάλη αύξηση του προσδόκιμου ζωής και κατ’ επέκταση, της ανάγκης για τρόφιμα.
Για να καλυφθούν οι ανάγκες διατροφής του πληθυσμού που αυξάνονταν συνεχώς, απαιτούνταν η καλλιέργεια όλο και περισσότερων εδαφών. Η καλλιέργεια όμως περισσότερων εδαφών απαιτούσε την εκτροφή και συντήρηση μεγάλου αριθμού ζώων εργασίας, κυρίως αλόγων και μουλαριών, ανάγκη δηλαδή επιπλέον καλλιεργήσιμης γης. Σύμφωνα με τότε μελέτη (1890) του υπουργείου Γεωργίας των ΗΠΑ, χρειαζόταν η εκτροφή 27 εκ. ζώων εργασίας η οποία θα δέσμευε το 25% των καλλιεργήσιμων εδαφών. Νομοτελειακά, έπρεπε να υποκατασταθούν τα ζώα εργασίας με αγροτικά μηχανήματα, η κατασκευή των οποίων θα απαιτούσε τεράστιες ποσότητες ενέργειας και πρώτων υλών.
Αρχικά, η βιομηχανία στράφηκε για καύσιμα στην ξυλεία διαπιστώνοντας σύντομα ότι θα καταστρεφόταν ολοκληρωτικά ο δασικός πλούτος, με σαφώς μη αναστρέψιμες αρνητικές επιπτώσεις για το Περιβάλλον. Η λύση ήταν μονόδρομος. Αξιοποίηση του άνθρακα και του λιγνίτη.
Αξίζει βεβαίως να σημειωθεί ότι η καταστροφή των δασών της Ευρώπης είχε ξεκινήσει αρκετά χρόνια πριν την κορύφωση τη Βιομηχανικής Επανάστασης. Στη Γερμανία για παράδειγμα, τα πολυάριθμα υαλουργεία στο Μέλανα Δρυμό, τα ορυχεία εξόρυξης αλατιού και η κατασκευή πλοίων καταβρόχθισαν τεράστιες εκτάσεις δάσους. Η χρήση του άνθρακα και του λιγνίτη έβαλε τέλος σε μια ανεξέλεγκτη περιβαλλοντική καταστροφή, ενώ η χρήση τους στην μεταλλουργία χαιρετίστηκε τότε ως Περιβαλλοντική Αναγέννηση!.
Παράλληλα, ενώ το 1800 ο μέσος Άγγλος έπρεπε να εργαστεί 4 περίπου ώρες για να πληρώσει 1 ώρα υποτυπώδους οικιακού φωτισμού με λάδι φάλαινας, τα ορυκτά καύσιμα παρείχαν την ίδια ποσότητα ηλεκτροφωτισμού με 15 λεπτά εργασίας. Πρακτικά, επιτεύχθηκε κάτι πρωτόγνωρο στην ενεργειακή οικονομία. Επάρκεια ηλεκτροφωτισμού και έμμεση αλλά σημαντική αύξηση των διαθέσιμων εισοδημάτων για όλους. Ο ορισμός μιας Δίκαιης Ενεργειακής Μετάβασης. Σώζοντας παράλληλα τις έρμες τις φάλαινες και τις φώκιες από ολοκληρωτική εξαφάνιση.
Επιπλέον, με ικανοποιητικό και φθηνό ηλεκτρισμό, η μέρα ξαφνικά «μεγάλωσε». Υπήρχε χρόνος για διάβασμα, συζητήσεις, ψυχαγωγία και κοινωνικοποίηση. Το δώρο του «ελευθέρου χρόνου» έκανε την εμφάνισή του. Κατά την γνώμη μου, η σημαντικότερη προσφορά των ορυκτών καυσίμων στην Ανθρωπότητα.
Εν κατακλείδι, τον 19o αιώνα οι επιστήμονες πίστευαν ακράδαντα ότι τα ορυκτά καύσιμα έλυσαν δια παντός το παγκόσμιο ενεργειακό πρόβλημα, έδωσαν αποτελεσματική απάντηση στην περιβαλλοντική υποβάθμιση και έβγαλαν τον κόσμο από το φάσμα της πείνας. Χρειάστηκαν μόλις 150 χρόνια για να αποδειχθεί ότι έσφαλαν, πρωτίστως στην περιβαλλοντική διάσταση των εν λόγω καυσίμων.
Σήμερα, η Ενεργειακή Μετάβαση και η πλήρης απεξάρτηση από τα ορυκτά καύσιμα αναδεικνύονται όλο και περισσότερο ως πιεστική αναγκαιότητα. Σε κάθε περίπτωση, οι νέες ενεργειακές τεχνολογίες που θα κληθούν να υποκαταστήσουν τα ορυκτά καύσιμα θα πρέπει να ισορροπήσουν αποτελεσματικά μεταξύ της επιτακτικής ανάγκης για ανάσχεση της Κλιματικής Απειλής αλλά και της απαίτησης για οικονομικά προσιτή, ασφαλή και επαρκή Ενέργεια.
Στην κατεύθυνση αυτή το πράσινο Υδρογόνο καλείται να επωμιστεί το μεγαλύτερο βάρος της Ενεργειακής Μετάβασης με τη διττή ιδιότητά του ως καύσιμο αλλά και ως ενεργειακός φορέας. Όμως, είναι σημαντικό να κατανοηθεί ότι για να υπάρξει μια ρεαλιστικά βιώσιμη απεξάρτηση από τα ορυκτά καύσιμα προκειμένου να επιτευχθούν οι στόχοι της Ενεργειακής Μετάβασης, θα απαιτηθεί μέχρι το 2040 μια τεράστια εγκατεστημένη δυναμικότητα παραγωγής πράσινου Υδρογόνου. Σύμφωνα με την Παγκόσμια Επιτροπή Ενέργειας θα απαιτηθεί δυναμικότητα της τάξης των 900000 MW (!) όταν σήμερα δεν ξεπερνά τα 250 MW.
Αυτό σημαίνει ότι λίγο πριν το 2045 θα πρέπει να παράγονται ετησίως περίπου 150 εκ. τόνοι πράσινου Υδρογόνου το οποίο θα απαιτεί περισσότερες από 6500 πράσινες TWh, μεγάλες παρεμβάσεις στη χρήση γης, 1.4 δις εκ. τόνους νερού ετησίως και μεγάλες ποσότητες πρώτων υλών πολλές από τις οποίες χαρακτηρίζονται ήδη ως κρίσιμες, γνωστές διεθνώς ως Critical Raw Materials (CRM). Ουδόλως ευκαταφρόνητες επιπτώσεις στο Περιβάλλον και σε μεγάλο βαθμό αχαρτογράφητες, χωρίς να συνυπολογίζουμε το φαραωνικό κόστος των επενδύσεων που προφανώς θα «στραγγαλίσει» κρίσιμες χρηματοδοτήσεις σε κοινωνικούς ή άλλους τομείς.
Δυστυχώς, χωρίς το Υδρογόνο και τα αναγκαία συστήματα αποθήκευσης ενέργειας μεγάλης κλίμακας, δεν φαίνεται να υπάρχουν εναλλακτικές λύσεις τουλάχιστον για τα επόμενα 30 χρόνια.
Διαφαίνεται όμως μια ελπιδοφόρα προοπτική στην περίπτωση της Σύντηξης, όπως πρόσφατα ανακοινώθηκε από το Plasma Science and Fusion Center (PSFC) του MIT των ΗΠΑ. Μέσω της Σύντηξης, η ανθρωπότητα θα έχει τη δυνατότητα να παράγει απεριόριστη, φθηνή και προπαντός καθαρή ενέργεια, ακριβώς όπως λειτουργεί ο Ήλιος μας. Βέβαια, η Σύντηξη «ωριμάζει» εδώ και 50 χρόνια, αλλά το 2023 συνέβη κάτι το ιδιαίτερα ενδιαφέρον. Το σύνολο σχεδόν των γνωστών βαθύπλουτων επενδυτών αποφάσισαν να τοποθετήσουν σημαντικό μέρος του πλούτου τους στην τεχνολογία της Σύντηξης, δίνοντας επιπλέον ώθηση στην ωρίμανσή της και συμπληρωματικά με τις δημόσιες χρηματοδοτήσεις, αναμένοντας την πρώτη εμπορική εφαρμογή το 2035-2040.
Αυτών δεδομένων, ο Οδικός Χάρτης της Ενεργειακής Μετάβασης απαιτεί λελογισμένη παραγωγή Υδρογόνου και χρήση του πρωτίστως στη βαριά βιομηχανία, στο μεταφορικό έργο της ναυσιπλοΐας και των αερομεταφορών, εκτεταμένες υποδομές αποθήκευσης ενέργειας, επιθετικότατη πολιτική σε δράσεις εξοικονόμησης και το συντομότερο δυνατό εμπορική ωρίμανση της Σύντηξης.
Ευάγγελος Καρλόπουλος
Χημικός Μηχανικός
