» Και οι δυνατότητες παραγωγής τους στην Ελλάδα
Η έννοια των εναλλακτικών καυσίμων οχημάτων αναφέρεται σε όλα εκείνα τα καύσιμα που είναι διαφορετικά από τη βενζίνη και το πετρέλαιο κίνησης, τα οποία χρησιμοποιούνται ευρύτατα σήμερα στα οχήματα και περιλαμβάνουν ορυκτά καύσιμα, όπως το φυσικό αέριο, το υγραέριο και η μεθανόλη καθώς και καύσιμα που προέρχονται από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας όπως τα βιολογικά καύσιμα και η ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται άμεσα ή έμμεσα από Α.Π.Ε. συμπεριλαμβανομένου του υδρογόνου.
Πιο συγκεκριμένα, σαν εναλλακτικά καύσιμα οχημάτων θα θεωρήσουμε στο κείμενο αυτό:
α) Το Φυσικό Αέριο
β) Το Υγραέριο
γ) Τη Βιοαιθανόλη
δ) Το Βιοντήζελ
ε) Την Ηλεκτρική Ενέργεια που παράγεται από την ηλιακή με φωτοβολταϊκά πλαίσια
στ) Την Ηλεκτρική Ενέργεια που παράγεται από το υδρογόνο με κυψέλες καυσίμου
ζ) Την Ηλεκτρική Ενέργεια που παράγεται από μεθανόλη με κυψέλες καυσίμου
η) Την Ηλεκτρική Ενέργεια που κινεί τα οχήματα με επαναφορτιζόμενες μπαταρίες.
1. Το Φυσικό Αέριο σαν καύσιμο οχημάτων
Το φυσικό αέριο αποτελεί ένα ορυκτό καύσιμο που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κίνηση οχημάτων και έχει το πλεονέκτημα ότι η καύση του παράγει λιγότερους ρύπους σε σχέση με τη βενζίνη και το πετρέλαιο κίνησης. Το φυσικό αέριο εισάγεται σήμερα στην Ελλάδα.
2. Το Υγραέριο σαν καύσιμο οχημάτων
Το υγραέριο, προϊόν της διύλισης πετρελαίου χρησιμοποιείται σήμερα σαν καύσιμο οχημάτων, όπως και το φυσικό αέριο. Είναι και αυτό ορυκτό καύσιμο όπως και το φυσικό αέριο καθώς παράγεται από το πετρέλαιο και η χρήση του δημιουργεί λιγότερους αέριους ρύπους σε σχέση με τα συμβατικά καύσιμα.
3. Η Βιοαιθανόλη σαν καύσιμο οχημάτων
Η βιοαιθανόλη ή βιολογική αιθανόλη είναι το οινόπνευμα που παράγεται από γεωργικές πρώτες ύλες που περιέχουν σάκχαρα ή άμυλο. Η καθαρή αιθανόλη (χωρίς την παρουσία νερού) αποτελεί άριστο καύσιμο οχημάτων υποκαθιστώντας τη βενζίνη κίνησης. Χρησιμοποιείται είτε αυτούσια είτε σε ανάμιξη με τη βενζίνη και ανάλογα με την περίπτωση απαιτείται μια μικρή τροποποίηση του βενζινοκίνητου κινητήρα του οχήματος.
Παραδοσιακά η πρώτη χώρα που προχώρησε στην εκτεταμένη παραγωγή και χρήση της αιθανόλης σαν καυσίμου οχημάτων ήταν η Βραζιλία στις πρώτες δεκαετίες του 20ού αιώνα, η οποία και αξιοποίησε τις εκτεταμένες καλλιέργειες του σακχαροκάλαμου στην επικράτειά της.
Σήμερα σαν πρώτες ύλες για τη παραγωγή βιοαιθανόλης χρησιμοποιούνται το σακχαροκάλαμο (Βραζιλία), το καλαμπόκι (Η.Π.Α.), τα τεύτλα (Γαλλία) και διάφορα σιτηρά. Στην Ελλάδα μέχρι σήμερα δεν παράγεται βιοαιθανόλη αν και έχει προταθεί η παραγωγή της από τεύτλα στα υπάρχοντα εργοστάσια της Ελληνικής Βιομηχανίας σάκχαρης, λόγω της υπάρχουσας εκκρεμότητας σχετικά με τη πώληση της ΕΒΖ και τη λειτουργία των εργοστασίων της.
4. Το Βιοντήζελ σαν καύσιμο οχημάτων
Το βιολογικό πετρέλαιο κίνησης ή βιοντήζελ είναι καύσιμο προερχόμενο από φυτικές πρώτες ύλες και αποτελεί άριστο υποκατάστατο του πετρελαίου κίνησης. Παράγεται από γεωργικές ύλες πλούσιες σε έλαια με μια απλή χημική μετατροπή των ελαίων σε εστέρες των τριγλυκεριδίων τους.
Σαν πρώτες ύλες για τη παραγωγή του, χρησιμοποιούνται είτε διάφορα μη βρώσιμα έλαια όπως το κραμβέλαιο είτε ανακυκλώσιμα μεταχειρισμένα τηγανόλαδα ή τέλος άλλα φυτικά έλαια που είναι σχετικά φθηνά όπως ηλιέλαιο, βαμβακέλαιο κ.ά.
Σήμερα το βιοντήζελ παράγεται σε διάφορες χώρες του κόσμου μεταξύ των οποίων και στην Ελλάδα όπου λειτουργούν διάφορα εργοστάσια. Αυτά προμηθεύονται τον ελαιούχο σπόρο από διάφορους καλλιεργητές ή εισάγουν τα έλαια ενώ σημαντική ανάπτυξη γνωρίζει πρόσφατα ο θεσμός της συμβολαιακής γεωργίας όπου οι παραγωγοί συμφωνούν για την καλλιέργεια ορισμένων εκτάσεων με ελαιούχα φυτά και την παράδοση ορισμένων ποσοτήτων ελαιούχων καρπών στη βιομηχανία σε προσυμφωνημένες τιμές. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι σύμφωνα με την οδηγία 2009/28 της Ε.Ε., το 2020 το 10 % των χρησιμοποιούμενων καυσίμων στην Ελλάδα θα πρέπει να είναι βιολογικά καύσιμα.
5. Ηλεκτρική αυτοκίνητα κινούμενα με ηλιακή ενέργεια και φωτοβολταϊκά πλαίσια
Τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα έχουν κάνει την εμφάνισή τους τα τελευταία χρόνια έχοντας το μεγάλο πλεονέκτημα ότι δεν παράγουν αέριους ρύπους καθώς δεν έχουν κινητήρες εσωτερικής καύσης αλλά ηλεκτρικούς.
Θα πρέπει να σημειωθεί ότι τις πρώτες δεκαετίες του 20ού αιώνα και πριν την επικράτηση των αυτοκινήτων με μηχανές εσωτερικής καύσης, στις Η.Π.Α. ήταν αρκετά διαδεδομένα τα ηλεκτρικά οχήματα ιδιαίτερα στο τομέα των εμπορικών μεταφορών. Ετσι τη δεκαετία του 1920 στις Η.Π.Α. ενώ στα επιβατικά οχήματα επικράτησε η τεχνολογία των μηχανών εσωτερικής καύσης, στον εμπορικό τομέα των μεταφορών οι εταιρείες αντικατέστησαν αρχικά τις ιππήλατες άμαξες με ηλεκτροκίνητα οχήματα – φορτηγά και αργότερα εστράφησαν στα φορτηγά με μηχανές εσωτερικής καύσης (Ιστορίες της τεχνολογίας του εικοστού αιώνα, Τ. Τύμπας και Ε. Μεργούπη – Σαβαΐδου, Πανεπιστημιακές εκδόσεις Κρήτης, 2013).
Σήμερα έχουν κατασκευασθεί ηλεκτρικά οχήματα που χρησιμοποιούν σαν καύσιμο την ηλιακή ενέργεια η οποία μετατρέπεται σε ηλεκτρική με φωτοβολταϊκά πλαίσια που βρίσκονται επί του οχήματος. Τα αυτοκίνητα αυτά δεν χρησιμοποιούνται για επιβατική ή εμπορική χρήση, αλλά διαγωνίζονται τακτικά σε παγκόσμιους αγώνες σε μεγάλες διαδρομές επιτυγχάνοντας ταχύτητες μέχρι 80 χλμ. ανά ώρα.
6. Ηλεκτρικά αυτοκίνητα που χρησιμοποιούν επαναφορτιζόμενες μπαταρίες
Τα ηλεκτρικά οχήματα που χρησιμοποιούν επαναφορτιζόμενες μπαταρίες χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο αν και είναι ακριβότερα από τα συμβατικά αυτοκίνητα με μηχανές εσωτερικής καύσης. Ορισμένες χώρες όπως π.χ. η Νορβηγία, επιδοτούν την αγορά τέτοιων ηλεκτρικών αυτοκινήτων. Οι χρησιμοποιούμενες μπαταρίες στα οχήματα αυτά καλύπτουν σήμερα διαδρομές ορισμένων εκατοντάδων χιλιομέτρων και μετά χρειάζονται επαναφόρτιση.
Είναι προφανές ότι η μαζική χρήση ηλεκτρικών αυτοκινήτων με επαναφορτιζόμενες μπαταρίες απαιτεί την ύπαρξη εκτεταμένου δικτύου σταθμών επαναφόρτισης μπαταριών, το οποίο δεν υπάρχει σήμερα. Η πρώτη χώρα που δημιούργησε ένα δίκτυο σταθμών ταχείας επαναφόρτισης συσσωρευτών οχημάτων είναι η Εσθονία η οποία εγκατέστησε τέτοιους σταθμούς σε πόλεις άνω των 5.000 κατοίκων και σε εθνικούς δρόμους σε αποστάσεις λίγων δεκάδων χιλιομέτρων μεταξύ τους. Η ηλεκτρική ενέργεια που απαιτείται για τη φόρτιση των συσσωρευτών μπορεί να παραχθεί είτε από συμβατικά καύσιμα ή από ανανεώσιμες πηγές ενέργειες όπως η ηλιακή και η αιολική ενέργεια.
7. Ηλεκτρικά αυτοκίνητα με κυψέλες καυσίμου και καύσιμο Υδρογόνο (Η2) ή μεθανόλη
Οι κυψέλες καυσίμου σαν συσκευές παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας (οι οποίες παράγουν και δεν αποθηκεύουν ηλεκτρική ενέργεια όπως οι συσσωρευτές), αναπτύσσονται γρήγορα τις τελευταίες δεκαετίες και χρησιμοποιώντας το υδρογόνο σαν καύσιμο δεν παράγουν αέριους ρύπους. Ηλεκτρικά οχήματα όπου η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας γίνεται με κυψέλες καυσίμου, διατίθενται στην αγορά τα τελευταία χρόνια και οι τιμές τους είναι υψηλότερες από τις τιμές των συμβατικών οχημάτων.
Το καύσιμο στα οχήματα αυτά είναι το υδρογόνο σε αέρια ή υγρή μορφή (συμπιεσμένο ή υγροποιημένο) καθώς και η μεθανόλη CH3OH σε υγρή μορφή (η οποία περιέχει υδρογόνο). Στην περίπτωση που το καύσιμο είναι η μεθανόλη στα εκλυόμενα καυσαέρια εμπεριέχεται και διοξείδιο του άνθρακα, αλλά σε μικρότερες ποσότητες σε σχέση με τα οχήματα με μηχανές εσωτερικής καύσης.
Για την εκτεταμένη χρήση ηλεκτρικών οχημάτων με κυψέλες καυσίμου απαιτείται η ύπαρξη δικτύου σταθμών εφοδιασμού των οχημάτων με τα αντίστοιχα καύσιμα (υδρογόνο, μεθανόλη) για την τροφοδοσία τους.
Το υδρογόνο και η μεθανόλη μπορούν να παραχθούν είτε με τη χρήση ορυκτών καυσίμων ή με τη χρήση Α.Π.Ε. Για την παραγωγή υδρογόνου σε αέρια μορφή χρησιμοποιείται ηλεκτρόλυση νερού και το ΚΑΠΕ έχει εγκαταστήσει στην Αττική μια πιλοτική μονάδα ηλεκτρόλυσης νερού και παραγωγής υδρογόνου όπου η ηλεκτρική ενέργεια που χρησιμοποιείται για την ηλεκτρόλυση παράγεται με ανεμογεννήτριες.
8. Δυνατότητες παραγωγής εναλλακτικών καυσίμων οχημάτων στην Ελλάδα
Ενώ τα παραδοσιακά καύσιμα οχημάτων -η βενζίνη και το πετρέλαιο κίνησης- βασίζονται στο πετρέλαιο που δεν παράγεται σε επαρκείς ποσότητες στην Ελλάδα, ορισμένα από τα εναλλακτικά καύσιμα οχημάτων μπορούν να παραχθούν σε σημαντικές ποσότητες στη χώρα μας. Πιο συγκεκριμένα στην Ελλάδα μπορούν να παραχθούν:
α) Βιοαιθανόλη
β) Βιοντήζελ
γ) Ηλεκτρική ενέργεια για τη φόρτιση συσσωρευτών με φωτοβολταϊκά ή αιολικά συστήματα
δ) Υδρογόνο με ηλεκτρόλυση νερού με χρήση ηλιακής και αιολικής ενέργειας.
Πιο συγκεκριμένα:
Α) Βιοαιθανόλη
Η Βιοαιθανόλη μπορεί να παραχθεί στη χώρα μας από τεύτλα που παλαιότερα χρησιμοποιούντο για την παραγωγή σάκχαρης, ενώ σήμερα οι καλλιέργειες αυτές έχουν μειωθεί πολύ. Τα εργοστάσια της ΕΒΖ με ελαφρές αλλαγές μπορούν να μετατραπούν σε εργοστάσια παραγωγής βιοαιθανόλης χρησιμοποιώντας την ίδια πρώτη ύλη -τα τεύτλα- με την οποία στο παρελθόν παρήγαγαν σάκχαρη. Έτσι οι καλλιεργητές θα μπορούν να έχουν ξανά ένα ικανοποιητικό εισόδημα, ενώ η παραδοσιακά διατροφική γεωργία σε διάφορες περιοχές θα μετεξελιχθεί πλέον σε ενεργειακή γεωργία.
Β) Βιοντήζελ
Αν και παράγεται βιοντήζελ σήμερα στην Ελλάδα, θα μπορούσε να παραχθεί στο μέλλον σε μεγαλύτερες ποσότητες. Για το σκοπό αυτό θα πρέπει να καλλιεργηθούν ελαιούχα φυτά σε γεωργικές εκτάσεις και τα παραγόμενα έλαια να μετατραπούν σε καύσιμο υποκατάστατο του πετρελαίου. Στα πλαίσια αυτά (όπως και στη περίπτωση της βιοαιθανόλης), θα πρέπει να προαχθεί ο θεσμός της συμβολαιακής γεωργίας ο οποίος παρέχει οφέλη και στον καλλιεργητή και στον χρήστη – μεταποιητή του γεωργικού προϊόντος.
Γ) Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας για την επαναφόρτιση συσσωρευτών ηλεκτρικών οχημάτων
Η χρήση της άφθονης ηλιακής και αιολικής ενέργειας στη χώρα μας για την παραγωγή ηλεκτρισμού και την επαναφόρτιση συσσωρευτών για ηλεκτρικά αυτοκίνητα αποτελεί σήμερα μια ρεαλιστική λύση. Για τον σκοπό αυτό σε σταθμούς επαναφόρτισης συσσωρευτών ηλεκτρικών οχημάτων θα πρέπει να εγκατασταθούν φωτοβολταϊκά ή και αιολικά συστήματα τα οποία θα παράγουν την απαραίτητη ηλεκτρική ενέργεια για τη φόρτιση των συσσωρευτών.
Δ) Παραγωγή υδρογόνου για την τροφοδοσία κυψελών καυσίμου σε ηλεκτρικά οχήματα
Το υδρογόνο που αποτελεί το καύσιμο που τροφοδοτεί τις κυψέλες καυσίμου σε ηλεκτρικά οχήματα μπορεί να παραχθεί από ΑΠΕ με την ηλεκτρόλυση του νερού. Για τον σκοπό αυτό η ηλεκτρική ενέργεια που μπορεί να παραχθεί από ένα φωτοβολταϊκό ή αιολικό σύστημα χρησιμοποιείται για την παραγωγή του καυσίμου αυτού με ηλεκτρόλυση του νερού. Έτσι η άφθονη ηλιακή και αιολική ενέργεια που υπάρχει στη χώρα μας μπορεί να συμβάλει στην παραγωγή υδρογόνου απαραίτητου και οικολογικού καυσίμου για ηλεκτρικά οχήματα.
ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ
Σε αντιδιαστολή με τα συμβατικά καύσιμα οχημάτων όπως η βενζίνη και το πετρέλαιο που απαιτούν φυσικούς πόρους που δεν υπάρχουν ή δεν αξιοποιούνται σήμερα στην Ελλάδα, τα εναλλακτικά καύσιμα μπορούν να παραχθούν σε ικανοποιητικό βαθμό στη χώρα μας. Αυτά περιλαμβάνουν καύσιμα βιομάζας (βιοαιθανόλη και βιοντήζελ), αλλά και ηλεκτρική ενέργεια (για την επαναφόρτιση συσσωρευτών ή τη παραγωγή υδρογόνου), η οποία μπορεί να παραχθεί από την άφθονη ηλιακή και αιολική ενέργεια στην Ελλάδα.
