Νερό και ενέργεια

339
Του Ανδρέα Αγγελάκη

Οι έννοιες υδατικοί πόροι και ενέργεια  συνδέονται άρρηκτα (Εικ. 1). Αναφέρονται μερικά χαρακτηριστικά παραδείγματα.

Διαχρονικά, σε μέρη της χώρας, που γειτνίαζαν με πηγές νερού, όπως ποτάμια, ρέματα ή άλλες πηγές και το επέτρεπαν οι συνθήκες, υπήρχαν  νερόμυλοι από την αρχαιότητα (Αγγελάκης, 2021). Έτσι οι νερόμυλοι ήταν γνωστοί στην αρχαία Ελλάδα, όπως αναφέρεται από τον Στράβωνα.

Σπανιότερα, οι νερόμυλοι χρησιμοποιούνταν και για άλλες χρήσεις, όπως για παραγωγή λαδιού, για την επεξεργασία μάλλινων, για τη λειτουργία πριονιών και λιγότερο ως ταμπακόμυλοι, μπαρουτόμυλοι ή για το άλεσμα οικοδομικών υλικών. Ο μηχανισμός του νερόμυλου αποτελείται από το κινητικό μέρος, δηλαδή  τη φτερωτή και τα εξαρτήματα της και το αλεστικό, που περιλαμβάνει τις μυλόπετρες με τα εξαρτήματα λειτουργίας τους.

Επίσης, το 1882 δημιουργήθηκαν οι πρώτες σύγχρονες υδροηλεκτρικές εγκαταστάσεις στις Ηνωμένες Πολιτείες, που χρησιμοποίησαν ως πηγή ενέργειας ένα  ρέοντα ποταμό. Μερικά έτη αργότερα, τα φράγματα άρχισαν να χρησιμοποιούνται ως τεχνητές περιοχές αποθήκευσης ύδατος και για τον έλεγχο επίσης του ποσοστού ροής του νερού στους στροβίλους των σταθμών παραγωγής ηλεκτρικού ρεύματος.

Το σημαντικότερο σχετικό έργο στην Ελλάδα είναι το φράγμα των Κρεμαστών της Ευρυτανίας, που θεωρείται το μεγαλύτερο γεώφραγμα της Ευρωπαϊκής Ένωσης (ΕΕ), με ύψος στάθμης νερού 153 m και πλάτος 500 m. Συγκεντρώνει τα νερά των ποταμών Αχελώου, Αγραφιώτη και Ταυρωπού, δημιουργώντας μια μεγάλη τεχνητή λίμνη υδροχωρητικότητας 4,70 δισεκ. m3. Από τις 21 Ιουλίου 1965 λειτουργεί εκεί ο μεγαλύτερος Υδροηλεκτρικός Σταθμός της ΔΕΗ στη χώρα μας, που αποτελείται από τέσσερις μονάδες συνολικής εγκατεστημένης ισχύος 437 MW.

Εικόνα 1. Νερό και ενέργεια Εικόνα 2. Τμήμα του φράγματος Μεσοχώρας

Το διαθέσιμο, τεχνικά, δυναμικό ανάπτυξης της υδροηλεκτρικής ενέργειας στην Ελλάδα και σε πολλά μέρη του κόσμου είναι πολύ μεγαλύτερο από την πραγματική παραγωγή. Σε πολλές χώρες της ΕΕ χρησιμοποιείται το 100% του υδροηλεκτρικού δυναμικού τους, ενώ η Ελλάδα παραμένει σχεδόν η τελευταία χώρα. Το ποσοστό της δυνητικής υδροηλεκτρικής ικανότητας στη Χώρα μας εκτιμάται ότι είναι  65% και από αυτό χρησιμοποιείται μόνο το 1/3.

Χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι το πολύ γνωστό φράγμα της Μεσοχώρας, που αποτελεί  παγκόσμια πρωτοτυπία (Εικ. 2). Το έργο είναι σχεδόν έτοιμο από το 2000, αλλά ο  ταμιευτήρας του είναι ακόμη άδειος.

Το κόστος μη λειτουργίας, με «παλιές» τιμές ενέργειας, είναι  25 εκατ. €/ έτος, δηλαδή συνολικά 1 δισεκ. € (με επιτόκιο 6%), ενώ  θα μπορούσαν να είχαν κατασκευαστεί και άλλα τέτοια έργα, αλλά βέβαια να είναι λειτουργικά.

Στα πλεονεκτήματα των υδροηλεκτρικών έργων συμπεριλαμβάνονται μεταξύ άλλων: (α) Η αποθήκευση «καυσίμου» (δηλαδή της απορροής ποταμού), (β) οι ελεγχόμενες εκροές, σε αντίθεση με κάθε άλλη Ανανεώσιμη Πηγή Ενέργειας, (γ) η βέλτιστη επιλογή για την κάλυψη των αιχμών της ζήτησης, (δ) ο πολύ υψηλός βαθμός απόδοσης, (ε)  η αντιπλημμυρική προστασία (ολική ή μερική ανάσχεση πλημμυρικών παροχών), (ζ) η χρήση νερού και για άλλες ανάγκες (άρδευση, ύδρευση,  περιβαλλοντική και άλλες), (η) η διαμόρφωση βέλτιστου φυσικού περιβάλλοντος (δημιουργία λίμνης και υδροβιότοπου) και (θ) το υψηλό κόστος κατασκευής, αλλά με χαμηλό κόστος λειτουργίας και συντήρησης.

Επιπρόσθετα,  σε κατοικίες υψηλού ενεργειακού κόστους και κυρίως σε ξενοδοχεία, για την εξοικονόμηση ενέργειας εφαρμόζονται σύγχρονες τεχνολογίες, που συνδυάζουν ενεργειακά και υδατικά συστήματα. Η ψύξη, με την χρήση θαλασσινού νερού 16-22οC, είναι μια μέθοδος που προσφέρει εξοικονόμηση ενέργειας μέχρι και 40% σε σχέση με την χρήση αερόψυκτων συστημάτων κυρίως στην περιοχή της Μεσογείου. Η τεχνική βασίζεται στη χρήση του θαλασσινού νερού ως νερού μετάψυξης ή μεταθέρμανσης μιας αντλίας θερμότητας νερού/νερού (SYCHEM A.E., 2022).

Εικόνα 2. Τμήμα του φράγματος Μεσοχώρας

Στην ψύξη, πρακτικά, το θαλασσινό νερό αντικαθιστά το νερό από τους πύργους ψύξης και οι πύργοι αντικαθίστανται με ένα πηγάδι ή αγωγό αναρρόφησης νερού και ένα πηγάδι ή αγωγό επιστροφής του θαλασσινού νερού. Το μεγάλο πλεονέκτημα της σταθερής χαμηλής θερμοκρασίας του νερού της θάλασσας σε σχέση με την αντίστοιχη θερμοκρασία του αέρα, αυξάνει την απόδοση της αντλίας θερμότητας (ψύκτη), στην οποία οφείλεται η προαναφερθείσα σημαντική εξοικονόμηση ενέργειας. Ταυτόχρονα το σύστημα ψύξης έχει σταθερή απόδοση ανεξάρτητα από την διακύμανση της θερμοκρασίας του αέρα.

Με αντίστοιχο τρόπο και την χρήση ειδικών αντλιών θερμότητας μπορεί να θερμανθεί νερό μέχρι και 60οC. Η παραγωγή θερμού νερού από αβαθή γεωθερμία και την χρήση αντλιών θερμότητας υψηλής απόδοσης μπορεί να μειώσει μέχρι και 80% το κόστος, σε σχέση με την συμβατική παραγωγή με καυστήρες πετρελαίου ή αερίου (SYCHEM A.E., 2022).

Συμπερασματικά, η εξέλιξη των τεχνολογιών, που συνδυάζουν ενεργειακά και υδατικά συστήματα, είναι ραγδαία και θα πρέπει να  εφαρμόζονται, όπου οι συνθήκες κρίνονται κατάλληλες. Όμως χρήσιμο είναι να βλέπομε και στο παρελθόν:

‘’Όσο πιο πίσω κοιτάζεις στο παρελθόν, τόσο πιο μπροστά στο μέλλον βλέπεις’’. Sir Winston Leonard Spencer-Churchill (1874-1965).

Βιβλιογραφία

Αγγελάκης, Α. Ν. (2021). Νερόμυλοι της Κρήτης. ΧΑΝΙΩΤΙΚΑ ΝΕΑ, Χανιά Κρήτης, 21 Οκτωβρίου 2021, https://www.haniotika-nea.gr/neromyloi-tis-kritis/.

SYCHEM A.E. (2022). Γεωθερμία με θαλασσινό νερό. ENDEAVOR, https://www.sychem.gr/el/geothermia-psiksi-apo-thalassa/

Μπορεί επίσης να σας αρέσει