Η πρόσφατη άνοδος των τιμών του πετρελαίου και του φυσικού αερίου δείχνει την μεγάλη εξάρτησή του πλανήτη από τα ορυκτά καύσιμα.
Του Γιάννη Μπασιά*
Η εξιδανικευμένη, απότομη, ριζοσπαστική, συμπεριφορά που διάταξε πριν μερικά χρόνια στην ΕΕ το θάνατο των ορυκτών καυσίμων ίσως διασκέδαζε έως τώρα κάποια πλήθη, κολακεύοντας ένα μέρος της κοινής γνώμης με λέξεις παραπλανητικές, αλλά σήμερα τα αποτελέσματα είναι καταστροφικά για τον Ευρωπαίο καταναλωτή και ιδιαίτερα για αυτόν που δεν έχει πρόσβαση σε δικές του πηγές ενέργειας.
Αυτό θα αντικατοπτρίζεται για το έτος 2021 σε πολλούς ισολογισμούς εταιρειών, ιδιαίτερα ενεργοβόρων, σε ένα περιβάλλον επιστροφής του πληθωρισμού που είχε να φανεί εδώ και 20 χρόνια. Σε αυτό το περιβάλλον δεν θα λείπουν τα διάφορα μαντεία που θα προβλέπουν την διάρκεια της ευρωπαϊκής ενεργειακής κρίσης και την αναστροφή της.
Η ενεργειακή μετάβαση προς καθαρότερες μορφές, και όχι πηγές ενέργειας, όπως λανθασμένα λέγεται, θα έπρεπε να λαμβάνει υπόψιν πρώτα την διατήρηση της κοινωνικής και οικονομικής ισορροπίας και μετά τους μηχανισμούς της κλιματικής αλλαγής. Δεν πρέπει να ξεχνάμε ότι ο γαιάνθρακας και οι υδρογονάνθρακες επέτρεψαν τα τελευταία 200 χρόνια την ανάπτυξη της χρήσης των μηχανών, πολύ πιο ενεργοβόρες από τον άνθρωπο, αλλά δίχως τις οποίες το παγκόσμιο ΑΕΠ θα ήταν απείρως μικρότερο από το σημερινό. Με την χρήση των υδρογονανθράκων οι ενεργειακές μας ανάγκες στο σπίτι έχουν αυξηθεί εκθετικά. Τα τελευταία 50 χρόνια η παγκόσμια κατανάλωση τριπλασιάστηκε από 63.000 TWh σε 173.000 TWh. Η εκμετάλλευση των υδρογονανθράκων επέτρεψε τις ιατρικές εξελίξεις, βελτιώσεις στην δημόσια υγεία, την υγιεινή και την εκπαίδευση, την αυξημένη διαθεσιμότητα τροφίμων και γεωργική παραγωγικότητα, την ανάπτυξη του εμπορίου και των μεταφορών. Το 2050 με πληθυσμό μεταξύ 9 και 10 δισεκατομμύρια, εάν η προσφορά ενέργειας παραμείνει η σημερινή, ο κάθε κάτοικος στη γη θα πρέπει να μειώσει την ενεργειακή του κατανάλωση κατά 22%. Αντίθετα, για να διατηρηθεί η σημερινή δυνατότητα κατανάλωσης ενέργειας κατά κεφαλή θα χρειαστεί 70 φορές περισσότερη ενέργεια διαθέσιμη στον πλανήτη.
Υπο αυτό το πρίσμα η επένδυση που έχει κάνει η ΕΕ από το 2000 για τις ανανεώσιμες πηγές ηλεκτρισμού και η οποία ανέρχεται σε 1.000 δισεκατομμύρια, προσφέρει μικρό ανταποδοτικό μέρισμα που αντιστοιχεί μόνο σε 2.5 % της πρωτογενούς ζήτησης ενέργειας. Εάν το μεγαλύτερο μέρος αυτής της επένδυσης απέβλεπε στην μείωση της μόλυνσης με την ανάπτυξη καλύτερων καταλυτών δέσμευσης του διοξειδίου του άνθρακα (CO2) και επεξεργασίας του μεθανίου, την αναδάσωση, και την εγκατάσταση ασφαλέστερων και μικρότερων πυρηνικών αντιδραστήρων, αποδεχόμενη την προοδευτική και όχι απότομη μείωση της χρήσης υδρογονανθράκων τα πράγματα θα ήταν πιο εύκολα σήμερα. Η Γερμανία, ο βασικός επενδυτής και μεγάλος οδηγός των ΑΠΕ για αυτές τις δύο δεκαετίες, ξόδεψε σε αυτό το διάστημα 600 δις σε ανανεώσιμες ενώ εάν ανέπτυσσε την πυρηνική ενέργεια, θα είχε 100 % αυτάρκεια για ηλεκτρισμό και μεταφορές χωρίς να εξαρτάται σήμερα ούτε από το φυσικό αέριο της Ρωσίας ή των ΗΠΑ, ούτε από την παγίδευση γεωπολιτικών διλημμάτων τύπου Nord Stream 2.
Οι λόγοι της διευρυμένης Ευρωπαϊκής ταξινόμησης
Οι συγκυρίες του 2021 οδήγησαν την ΕΕ να αναζητά λύση στο πρόβλημα της διαλείπουσας αιολικής και ηλιακής ηλεκτρικής ενέργειας βλέποντας ως σανίδες σωτηρίας την αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας σε μπαταρίες και τους μηχανισμούς ελέγχου των τιμών αγοράς φυσικού αερίου. Μόνο που αυτή η αποθήκευση προσκρούει σε δύο προβλήματα, την ηλεκτροχημεία λόγω νόμων της φυσικής και την γεωπολιτική λόγω σπανίων γαιών. Η αντλησιοταμίευση, που παραμένει ακόμα σε δεύτερη μοίρα, είναι προς το παρόν η μόνη σοβαρή μέθοδος αποθήκευσης ενέργειας εκμεταλλευόμενη την υψομετρική διαφορά μεταξύ σταθμών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας και ταμιευτήρων νερού υψηλότερα. Όσον αφορά τους μηχανισμούς ελέγχου των τιμών, προσκρούει στις αρχές που διέπουν την ελεύθερη αγορά. Κάτω από αυτές τις συνθήκες η ταξινόμηση διευρύνεται, αν και όχι ομόφωνα, με την είσοδο του φυσικού αερίου και της πυρηνικής ενέργειας, λειαίνοντας τις γωνίες για μερικούς ή επιμένοντας για την αναγκαιότητα για άλλους.
Πυρηνική ενέργεια, σήμερα σχάσης και αύριο σύντηξης
Η ηλεκτρική ενέργεια παράγεται επίσης από πυρηνικούς σταθμούς σε 31 χώρες με τις Ηνωμένες Πολιτείες και τη Γαλλία να έχουν τους περισσότερους σταθμούς. Η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από πυρηνικούς αντιδραστήρες ξεκίνησε τη δεκαετία του 1950. Λειτουργούν 440 αντιδραστήρες στον κόσμο, με συνδυασμένη ηλεκτρική ισχύ 390 GW. Επιπλέον 57 αντιδραστήρες βρίσκονται υπό κατασκευή και 98 σχεδιάζονται, με συνδυασμένη ισχύ 63 GW και 97 GW αντίστοιχα ενώ προγραμματίζονται άλλοι 325 αντιδραστήρες. Το αυξανόμενο παγκόσμιο ενδιαφέρον είναι ενδεικτικό του χαρακτήρα εθνικής ενεργειακής ανεξαρτησίας, του know how και του ελάχιστου αποτυπώματος άνθρακα που προσφέρει η πυρηνική ενέργεια. Η εθνική εταιρεία ηλεκτρισμού της Γαλλίας, με μία πρόσφατη αντιστροφή της πολιτικής της, αγόρασε την θυγατρική της General Electric που κατασκευάζει τουρμπίνες απαραίτητες για την παραγωγή ηλεκτρισμού σε πυρηνικούς σταθμούς. Είναι αξιοσημείωτο ότι η ίδια εθνική εταιρεία είχε πουλήσει μία δεκαετία πριν αυτήν την θυγατρική της στην General Electric. H πυρηνική σχάση χρησιμοποιείται σήμερα από 14 ευρωπαϊκές χώρες (15 με το Ενωμένο Βασίλειο) για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Το επόμενο βήμα στη δεκαετία του 2030, όπως υποστηρίζουν πολλά εθνικά ιδρύματα, διεθνή προγράμματα συνεργασίας και ιδιωτικές εταιρείες, θα είναι η ανάπτυξη των πρώτων σταθμών ηλεκτροπαραγωγής σύντηξης ισοτόπων του υδρογόνου, δευτέριου που βρίσκεται σε αφθονία στους ωκεανούς και τριτίου προερχόμενου από την επεξεργασία του λιθίου. Μια τέτοια εξέλιξη, στον ορίζοντα του 2040-2050, θα αναμορφώσει δραστικά τις ισορροπίες του σημερινού ενεργειακού μείγματος καθιστώντας τα σημερινά σενάρια αντιοικονομικά.
Υδρογόνο μη-σύντηξης
Το μεγάλο ενεργειακό πρόγραμμα της ΕΕ στοχεύει στην παρασκευή πράσινου υδρογόνου αλλά η παρούσα τεχνολογία δεν διαθέτει αρκετή ανανεώσιμη ενέργεια για την παραγωγή όλου του καθαρού υδρογόνου που θα ήθελε η Ευρώπη τα επόμενα χρόνια και όλα δείχνουν ότι το φυσικό αέριο θα παραμείνει η βασική πηγή στήριξης της ηλεκτρικής ενέργειας και της παραγωγής υδρογόνου για μια δεκαετία. Το πράσινο υδρογόνο που παράγεται από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας (μέσω ηλεκτρολυτών που διαχωρίζουν τα μόρια του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο) είναι το λάβαρο των ανανεώσιμων πηγών αλλά απαιτεί μεγάλα ποσά ηλεκτρικής ενέργειας, ενώ το μπλε υδρογόνο που είναι το λάβαρο του φυσικού αερίου απαιτεί δέσμευση και αποθήκευση άνθρακα (CCS). Προκειμένου να παραχθεί ένα μόριο πράσινου υδρογόνου, μέσω ηλεκτρόλυσης νερού, απαιτείται σήμερα επτά φορές περισσότερη ενέργεια από ότι όταν γίνεται χρήση μεθανίου για την παραγωγή ενός μορίου μπλε υδρογόνου, το οποίο, όμως, απαιτεί, με τη σειρά του, τη δέσμευση CO2.
Η δέσμευση του άνθρακα
Το δεύτερο νέο-εισαχθέν σκέλος της ταξινόμησης αφορά τις επενδύσεις σχετιζόμενες με το φυσικό αέριο περιλαμβάνοντας αγωγούς, τερματικούς σταθμούς καθώς και τεχνολογίες συγκράτησης CO2 και διάσπασης του μεθανίου με τελικό αποτέλεσμα την παραγωγή υδρογόνου. Είναι χρήσιμο σε αυτό το σημείο να δοθεί μια απλοποιημένη παρουσίαση της διαδικασίας παραγωγής μπλε υδρογόνου. Η τεχνολογία του CCS δεν μπορεί να συλλάβει όλο το CO2 που εκπέμπεται κατά την διαδικασία διάσπασης του μεθανίου, εκτός εάν προστεθεί βιοαέριο, δηλαδή φυτική ύλη. Η αλυσίδα κόστους και μόλυνσης είναι αρκετά μεγάλη και ανάγεται πίσω στη εξόρυξη του φυσικού αερίου. Ακόμα και εάν προστίθεται φυσικό αέριο προερχόμενο από αεριοποίηση, θα πρέπει, αρχικά, κατά την διαδικασία υγροποίησης του φυσικού αερίου να απομονωθεί το CO2 το οποίο υπάρχει πάντα στο φυσικό αέριο εξόρυξης. Πρόσθετες εκπομπές είναι πιθανές, εφόσον απαιτείται επιπλέον ενέργεια για την υγροποίηση και την επαναεριοποίηση. Και βέβαια πολλά πλοία κινούνται ακόμα με πετρέλαιο. Αυτό σημαίνει ότι οι υπεράκτιες εκπομπές θα μπορούσαν να πλησιάσουν το μηδέν εάν η επεξεργασία γινόταν στις χερσαίες εγκαταστάσεις και επάνω στις πλατφόρμες εφόσον επιβάλλεται ανάντη αυστηρή παρακολούθηση για τις πιθανές διαρροές μεθανίου. Οι ίδιοι κανόνες ισχύουν και για την συμπίεση και αποσυμπίεση του φυσικού αερίου των αγωγών, εάν πρόκειται να μεταφερθεί και χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ανανεώσιμου υδρογόνου. Έτσι, για να καταστεί το μπλε υδρογόνο μια λύση μηδενικών εκπομπών άνθρακα, η ηλεκτρική ενέργεια που χρησιμοποιείται σε ολόκληρη την αλυσίδα αξίας θα πρέπει να προέρχεται από ανανεώσιμες πηγές. Αλλά και για την παραγωγή πράσινου υδρογόνου μένει να αποδειχθεί έμπρακτα ότι ολόκληρη η αλυσίδα αξίας δεν χρησιμοποιεί ορυκτά καύσιμα και δεν αφήνει ανθρακικό αποτύπωμα.
Ένα σχετιζόμενο εμπορικό πρόβλημα που κάποια στιγμή θα απαιτήσει ένα βαθμό ειλικρίνειας είναι αυτό της εισαγωγής υδρογόνου σε αγωγούς φυσικού αερίου. Ένα τέτοιο μείγμα μειώνει τη θερμογόνο δύναμη του φυσικού αερίου επειδή η θερμογόνος δύναμη του μεθανίου είναι υψηλότερη από εκείνη του υδρογόνου και δεν μπορούν να εγχυθούν μεγάλες ποσότητες υδρογόνου διότι η συμβολή στην μείωση εκπομπών CO2 θα είναι μικρή στο μεταφερόμενο προϊόν, ενώ θα δημιουργεί τεχνικά προβλήματα συντήρησης και ασφάλειας με αρνητικό αποτύπωμα στην αξία πώλησης.
Συνολικά, η ποσότητα ενέργειας που απαιτείται στη διαδικασία παραγωγής μπλε υδρογόνου ισούται με 5 έως 10% της ενεργειακής περιεκτικότητας του υδρογόνου. Δεν είναι γνωστό ποιο είναι το ποσοστό ενέργειας στην περίπτωση του πράσινου υδρογόνου. Όπως εξηγεί ο διευθυντής τεχνολογιών χαμηλού ανθρακικού αποτυπώματος της εταιρείας Equinor, στην περίπτωση του μπλε υδρογόνου, ο άνθρακας συλλαμβάνεται ως μείγμα υδρογόνου, μονοξειδίου του άνθρακα και (CO2) (syngas) μέσω ψεκασμού ενός χημικού διαλύτη γνωστού ως αμίνη, που απορροφά το CO2. Στη συνέχεια ο διαλύτης εμπλουτισμένος σε CO2 θερμαίνεται και απελευθερώνει το CO2 σε εξαιρετικά συμπυκνωμένη μορφή που συμπιέζεται, ψύχεται και ξηραίνεται σε πίεση 200 bar, πριν στη συνέχεια αντληθεί σε μια δεξαμενή αποθήκευσης όπου θα απομονωθεί. Ο διαλύτης στη συνέχεια ανακυκλώνεται για να επαναχρησιμοποιηθεί πολλές φορές. Κατά την ψύξη του CO2 η θερμοκρασία πέφτει σε – 134° C, και κατά τη συμπίεση η πίεση ανεβαίνει έως 200 bar.
Η αντιμετώπιση των διαφυγών αερίων θερμοκηπίου από την βιομηχανία πετρελαίου και φυσικού αερίου
Η μείωση των εκπομπών CO2 και μεθανίου αφορά όλες τις εταιρείες φυσικού αερίου και πετρελαίου. Προς το παρόν, 100 εκατομμύρια βαρέλια πετρελαίου και 60 εκατομμύρια βαρέλια ισοδύναμου φυσικού αερίου καταναλώνονται κάθε ημέρα στον πλανήτη. Η μεταφορά τους απαιτεί αγωγούς το συνολικό μήκος των οποίων κάνει 30 φορές τον γύρο της γης (1,18 εκατομμύρια χιλιόμετρα). Η παγκόσμια παραγωγή φυσικού αερίου ανέρχεται σε 4,1 δισεκατομμύρια τόνους και απασχολεί 1090 σταθμούς υγροποίησης και αεριοποίησης ενώ ο αριθμός των πλοίων είναι τεράστιος. Αυτά τα περιουσιακά στοιχεία δεν εξαφανίζονται ως δια μαγείας ούτε αντικαθίστανται με διακηρύξεις.
Το 2019 περισσότερα από 150 δισεκατομμύρια κυβικά μέτρα φυσικού αερίου αναφλέχθηκαν (flaring) παγκοσμίως στις πετρελαιοπηγές ή τα διυλιστήρια λόγω έλλειψης υποδομών σύλληψης και επεξεργασίας του μεθανίου. Οι ερευνητές της εταιρείας Capterio, εταιρεία ειδικευμένη στην δέσμευση μεθανίου, υποστηρίζουν αυτό αντιπροσωπεύει το 4% της παγκόσμιας κατανάλωσης φυσικού αερίου με ετήσια αξία 21 δισεκατομμυρίων δολαρίων. Είναι αρκετά μεγάλο εάν θεωρήσουμε ότι η ΕΕ χρειάζεται 550 δισεκατομμύρια κυβικά μέτρα φυσικού αερίου κάθε χρόνο. Η πετρελαϊκή βιομηχανία θα επενδύσει μόνο 2-3% των δαπανών της (10-15 από 450 δισεκατομμύρια δολάρια) κατά τα επόμενα τέσσερα χρόνια για να επιτύχει τον στόχο μείωσης των εκπομπών μεθανίου κατά 90% με τη σύλληψη και την επεξεργασία του μεθανίου. Αυτό το κόστος είναι μηδαμινό συγκριτικά με την επένδυση 1.000 δισεκατομμυρίων ευρώ για μόνο 2.5 % πρωτογενούς ζήτησης ενέργειας που έχει κάνει η ΕΕ από το 2000 με τις ΑΠΕ. Η επεξεργασία αυτών των ποσοτήτων μεθανίου θα συμβάλει στην αύξηση εσόδων των εταιρειών και την διάθεση μεγάλων ποσοτήτων υδρογόνου.
Πες μου τι ορυκτό πλούτο έχεις σήμερα να σου πω ποιος είσαι σήμερα
Σε παγκόσμιο επίπεδο το φυσικό αέριο παραμένει συμπλήρωμα και σανίδα σωτηρίας για μια ισορροπημένη μετάβαση σε ανώτερες μορφές ενέργειας. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι ενεργειακοί πόροι χαμηλής ενεργειακής απόδοσης, δεν συνάγουν με μεγάλους ή αυξάνοντες πληθυσμούς. Χώρες επίσης με υψηλή βιομηχανική δραστηριότητα, εκτός από τις επενδύσεις σε ΑΠΕ, συνεχίζουν να καταναλώνουν άνθρακα, να επενδύουν σε καινούργιες μονάδες καύσης του γαιάνθρακα με καινούργιους καταλύτες, στην παραγωγή πετρελαίου και φυσικού αερίου, στην πυρηνική ενέργεια και στο υδρογόνο ανεξαρτήτως της χρωματικής απόκλισης.
Τα εναπομένοντα παγκόσμια κοιτάσματα, χωρίς καινούργιες έρευνες και γεωτρήσεις, αρκούν για 114 χρόνια εκμετάλλευσης άνθρακα, 53 χρόνια φυσικού αερίου, και 51 χρόνια πετρελαίου. Ενδεικτικά και με αλφαβητική σειρά οι χώρες με μεγάλα αποθέματα η μεγάλη κατανάλωση είναι :
– Αυστραλία, ΗΠΑ, Ινδία, Κίνα, Ρωσία έχουν τα μεγαλύτερα αποθέματα άνθρακα.
– Αυστραλία, Ινδία, Κίνα, Ν. Αφρική παράγουν ηλεκτρισμό από άνθρακα.
– Ινδία, Ιράν, Κίνα, είναι οι μεγαλύτεροι καταναλωτές πετρελαίου.
– Η Αφρική και Μέση Ανατολή παράγουν ηλεκτρισμό από πετρέλαιο.
– ΗΠΑ, Ινδία, Κίνα είναι οι μεγαλύτεροι καταναλωτές φυσικού αερίου.
– ΗΠΑ, Ιράν, Κατάρ, Ρωσία, έχουν τα μεγαλύτερα αποθέματα φυσικού αερίου.
– Αίγυπτος, Αλγερία, Αργεντινή, Β. Αφρική, Ιράν, Μέση Ανατολή, Μεξικό, Ρωσία παράγουν ηλεκτρισμό από φυσικό αέριο.
Ως επίλογος ίσως αξίζει να αναφερθούν κάποιες φιλοσοφικές χροιές της ενεργειακής μετάβασης. Ο πληθυσμός και το βιοτικό επίπεδο των λαών αναπτύσσονται, εν τούτοις, η διάμετρος της γης παραμένει η ίδια και αυτό θα απαιτήσει να γίνουν στο μέλλον, σημαντικά καινοτόμα τεχνολογικά βήματα. Τέτοια βήματα οι σημερινές ΑΠΕ δεν εγγυώνται, έτσι ώστε να αποφευχθεί ο κίνδυνος συρρίκνωσης της οικονομίας πολλών αναπτυγμένων χωρών. Με την χρήση των υδρογονανθράκων οι ενεργειακές ανάγκες ισοδυναμούν πια με την υπηρεσία εκατοντάδων μηχανικών σκλάβων για το κάθε σπίτι. Λόγω της ταχείας αύξησης των αναγκών σε μέταλλα και σπάνιες γαίες οι αμέσως επόμενες γενιές, θα χρειαστούν τόσα μέταλλα όσο χρειάστηκαν οι προηγούμενες 2500, κάτι που άρχισε στην εποχή του Homo Sapiens! Η μείωση της ενεργειακής κατανάλωσης εάν υπάρχει λανθασμένη διαχείριση των διαθέσιμων πόρων ενέχει κινδύνους να οδηγήσει σε συρρίκνωση της οικονομίας και υπο-ανάπτυξη.
* Προηγούμενες παρουσιάσεις του θέματος έγιναν στην ιστοσελίδα του IENE, www.energia.gr, στην ενότητα By Invitation- 31 Δεκεμβρίου 2021 και στο Foreign Affairs-The Hellenic Edition- Φεβρουάριος-Μάρτιος 2022, www.foreignaffairs.gr.
Σκυτάλη στην αρχαία Σπάρτη είχε την έννοια του αγγέλματος, εντολής ή μηνύματος των Εφόρων, καθώς σκυτάλη ονομαζόταν κυλινδρικό ραβδί με μήνυμα στο εσωτερικό του.
Ο Γιάννης Μπασιάς είναι τέως Πρόεδρος και Διευθύνων Σύμβουλος της Ελληνικής Διαχειριστικής εταιρείας Υδρογονανθράκων (ΕΔΕΥ).
