"Το κλίμα της Γης έχει αλλάξει!"
Πόσες φορές δεν το έχουμε ακούσει αυτή τη φράση, είτε σε επιστημονικές εκπομπές, είτε από απλούς ανθρώπους που εκφράζουν την προσωπική εμπειρία τους.
Τι σημαίνει όμως αλλαγή του κλίματος, πώς αυτή εκδηλώνεται και το κυριότερο, τι συνέπειες θα έχει για το μέλλον?
Το "κλίμα" είναι αυτό που βιώνουμε σαν τη μακροχρόνια ατμοσφαιρική δραστηριότητα και μεταβολή, και εκφράζεται με τη θερμοκρασία, υγρασία, άνεμο, αέρια, ακτινοβολία κλπ, σε αντίθεση με τον "καιρό" που είναι η βραχυχρόνια μεταβολή των πιο πάνω παραγόντων.
Καθώς η ατμόσφαιρα περιβάλλει όλη τη Γη και ο αέρας, σαν αέριο ή σωστότερα μίγμα αερίων είναι πολύ εύκολο να μετακινηθεί, το σύστημα της ατμόσφαιρας είναι πολύ ευαίσθητο ακόμα και σε μικρές ή τοπικές μεταβολές.
Γι’ αυτό και χρησιμοποιείται συχνά σαν παράδειγμα εφαρμογής της θεωρίας του Χάους, όπου μια μικρή τοπική μεταβολή μπορεί μετά από αρκετό χρονικό διάστημα και σε μεγάλη απόσταση να προκαλέσει μια σημαντική διαταραχή, το γνωστό δηλαδή (αν και υπερβολικό) παράδειγμα της πεταλούδας, που η κίνηση των φτερών της μπορεί να γίνει αιτία καταιγίδας στην άλλη άκρη της Γης.
Κατά συνέπεια, είναι πολύ πιο εύκολο να κάνουμε αξιόπιστες μακροχρόνιες προβλέψεις του καιρού (δηλαδή του κλίματος) παρά βραχυπρόθεσμες (πρόγνωση καιρού), επειδή ακριβώς οι έντονες μεταβολές το καιρού εξομαλύνονται σε βάθος χρόνου.
Κατά συνέπεια, είναι πολύ πιο εύκολο να κάνουμε αξιόπιστες μακροχρόνιες προβλέψεις του καιρού (δηλαδή του κλίματος) παρά βραχυπρόθεσμες (πρόγνωση καιρού), επειδή ακριβώς οι έντονες μεταβολές το καιρού εξομαλύνονται σε βάθος χρόνου.
Πέρα βέβαια ότι τα παραπάνω αποτελούν μια καλή δικαιολογία για τους μετεωρολόγους όταν αποτυγχάνουν στις προβλέψεις τους, η αλήθεια είναι ότι από τότε που υπάρχουν αρκετά λεπτομερή στοιχεία της συμπεριφοράς της ατμόσφαιρας μέχρι τις μέρες μας, έχει διαπιστωθεί μια αναμφισβήτητη αύξηση της μέσης θερμοκρασίας της ατμόσφαιρας του πλανήτη (αλλά και των ωκεανών).
Η εξέλιξη της «τρύπας του όζοντος» πάνω από την Ανταρκτική. Μετά την εφαρμογή του Πρωτοκόλλου του Μόντρεαλ το 1987, η κατάσταση από τα μέσα της δεκαετίας του ’90 έχει σταθεροποιηθεί και ήδη δείχνει τάση για ανάκαμψη. Η περίπτωση του όζοντος είναι ένα παράδειγμα ότι όταν μία προσπάθεια είναι συνεπής σε παγκόσμια κλίμακα μπορεί να έχει θετικά αποτελέσματα, και δημιουργεί αισιοδοξία για τον έλεγχο του φαινομένου του θερμοκηπίου.
Πηγή εικόνας: https://7samurai.eu/en/environmental-protection/the-ozone-layer-is-slowly-getting-healthier/
Αν και σημαντικές μεταβολές στη θερμοκρασία της Γης έχουν συμβεί και στο μακρινό παρελθόν εξαιτίας είτε πτώσης μετεωριτών είτε ηφαιστειακής δραστηριότητας, οι περισσότεροι επιστήμονες συμφωνούν ότι η σχετικά πρόσφατη ανοδική πορεία της μέσης θερμοκρασίας του πλανήτη σχετίζεται με την αύξηση της παραγωγής του διοξειδίου του άνθρακα (ΔτΑ), σαν αποτέλεσμα κυρίως των δραστηριοτήτων του ανθρώπου.
Το ενδιαφέρον είναι ότι ο άνθρακας που ελευθερώνεται τώρα με την καύση στερεών, υγρών και αερίων καυσίμων, είχε περάσει στο υπέδαφος από τους φυτικούς οργανισμούς της Κρητιδικής Περιόδου (προς το τέλος της εποχής των δεινοσαύρων), που τον είχαν απορροφήσει με τη σειρά τους σαν ΔτΑ από την τότε ατμόσφαιρα.
Με τη σημαντική όμως διαφορά, ότι εκείνη η διαδικασία διήρκεσε μερικά εκατομμύρια χρόνια, ενώ τώρα η απελευθέρωση του άνθρακα γίνεται μέσα σε μερικές δεκαετίες!
Το ΔτΑ στην ατμόσφαιρα δρα όπως το τζάμι ή το διάφανο πλαστικό ενός θερμοκηπίου (ή ενός αυτοκινήτου) μια ηλιόλουστη μέρα, παγιδεύοντας τη θερμότητα του Ήλιου κάτω απ’ αυτό.
Και αυτό μπορεί να είναι χρήσιμο για τα θερμοκήπια αλλά και τη Γη μέχρι πρόσφατα (αν δεν υπήρχε το φυσικό φαινόμενο του θερμοκηπίου η Γη θα ήταν παγωμένη στους -18 C), αλλά φαίνεται ότι πλέον τα περιθώρια έχουν εξαντληθεί και ακόμα και μικρή αύξηση της μέσης θερμοκρασίας θα δημιουργήσει τεράστια προβλήματα κατ’ αρχήν στους ανθρώπους και μετά στο βιοσύστημα. Το εντυπωσιακό είναι ότι αυτή η δράση του ΔτΑ έχει καταγραφεί και μελετηθεί, ήδη από τα τέλη του 19ου με αρχές του 20ου αιώνα!
Πηγή εικόνας: https://climatekids.nasa.gov/health-report-air/
Η ατμοσφαιρική υγρασία έχει σημαντική (αυξητική) επίδραση στο φαινόμενο του θερμοκηπίου και αναμένεται μάλιστα (η υγρασία) να αυξηθεί ακόμα περισσότερο, καθώς η θερμοκρασία των υδάτων και της ατμόσφαιρας θα αυξάνεται εξαιτίας της επίδρασης των άλλων αερίων του θερμοκηπίου (ΔτΑ και μεθανίου). Όμως, η συμπύκνωση των υδρατμών από τις εξατμίσεις των κινητήρων των αεριωθούμενων αεροσκαφών δεν φαίνεται να έχει σημαντική επίδραση στην αύξηση της θερμοκρασίας μιας περιοχής*, όπως έχει αποδειχθεί με την καθήλωση όλων των πολιτικών πτήσεων στις ΗΠΑ για τρείς ημέρες, μετά το τρομοκρατικό χτύπημα της 11 Σεπ. 2001 (εικόνα επάνω, τυπική ημέρα επάνω από τη δυτική Γαλλία).
Αντίθετα, μετρήσιμη αύξηση της θερμοκρασίας έχει παρατηρηθεί επάνω από τον Ατλαντικό ωκεανό (εικόνα κάτω), εξαιτίας της μειωμένης εκπομπής οξειδίων του θείου από τις μηχανές των πλοίων, καθώς από το 2020 έχει γενικευθεί η χρησιμοποίηση πετρελαίου χαμηλού θείου (από 3.5% σε 0.5%), το οποίο έχει σαν συνέπεια τη μείωση των πυρήνων συμπύκνωσης της υγρασίας για τη δημιουργία νεφών, τα οποία αντανακλούν πίσω στο διάστημα την ηλιακή ακτινοβολία.
Φυσικά η λύση ΔΕΝ είναι η επαναφορά του θείου στο πετρέλαιο, το οποίο έχει αποδεδειγμένα καταστροφική επίδραση στο περιβάλλον (όξινη βροχή, αναπνευστικά προβλήματα κλπ).
*Σε τυπικές συνθήκες, την ημέρα υπάρχει μείωση της θερμοκρασίας του αέρα εξαιτίας της αντανάκλασης από τα συμπυκνώματα μέρους της ακτινοβολίας του ήλιου πίσω στο Διάστημα, αλλά το βράδυ ευνοείται η αύξηση της θερμοκρασίας καθώς μέρος της θερμότητας του εδάφους αντανακλάται πίσω στη Γη. Πάντως νεότερες έρευνες δείχνουν ότι η μακροχρόνια μείωση των συμπυκνωμάτων οδηγεί συνολικά σε αύξηση της θερμοκρασίας, ενώ η προοπτική αύξησης της χρήσης καυσίμων SAF (Sustainable Aviation Fuels) αναμένεται να επιβαρύνει την ατμόσφαιρα προς την κατεύθυνση της αύξησης της θερμοκρασίας. Και αυτό επειδή τα SAF καύσιμα παράγουν σημαντικά λιγότερη αιθάλη σε σχέση με τα ορυκτά καύσιμα, η οποία είναι βασικός παράγοντας δημιουργίας των ιχνών συμπύκνωσης, καθώς τα σωματίδιά της αποτελούν πόλους συμπύκνωσης των υδρατμών.
Παρόμοια με το ΔτΑ και μάλιστα πολύ εντονότερη επίδραση στο φαινόμενο του θερμοκηπίου (για ίσες ποσότητες) έχει και το μεθάνιο, το οποίο αντίθετα από το ΔτΑ που μπορεί να θεωρηθεί «βιομηχανικό» υποπροϊόν, παράγεται ανθρωπογενώς κυρίως από την εκτροφή των βοοειδών.
Και ενδέχεται, η σύντομη χρήση ενός αυτοκινήτου από μια οικογένεια για να πάει να φάει τζίσμπεργκερ, να συνεισφέρει λιγότερο στο φαινόμενο του θερμοκηπίου από τη επίδραση που έχει η παραγωγή των ίδιων των τζίσμπεργκερ!
(Για την "παραγωγή" 1 kg βοδινού κρέατος, εκλύεται μεθάνιο που συμβάλλει στο φαινόμενο του θερμοκηπίου ισοδύναμα με 35 kg ΔτΑ*. Με το ίδιο ΔτΑ επιβαρύνει ένα καλό υβριδικό αυτοκίνητο την ατμόσφαιρα, αφού έχει διανύσει σχεδόν 500 km!)
(Για την "παραγωγή" 1 kg βοδινού κρέατος, εκλύεται μεθάνιο που συμβάλλει στο φαινόμενο του θερμοκηπίου ισοδύναμα με 35 kg ΔτΑ*. Με το ίδιο ΔτΑ επιβαρύνει ένα καλό υβριδικό αυτοκίνητο την ατμόσφαιρα, αφού έχει διανύσει σχεδόν 500 km!)
*Επειδή τα ...συμπαθή βοοειδή φαίνονται ότι επιβαρύνουν ιδιαίτερα το περιβάλλον με μεθάνιο, θα πρέπει να επισημάνουμε ότι υπάρχει μια σημαντική διαφορά μεταξύ αυτού το μεθανίου και του ορυκτά παραγόμενου. Το μεθάνιο των βοοειδών περιέχει άνθρακα, από το ατμοσφαιρικό διοξείδιο του άνθρακα, ο οποίος είχε δεσμευτεί λίγα χρόνια πριν (με την ενέργεια κυρίως του Ήλιου) για την παραγωγή των φυτών τα οποία κατανάλωσαν τα βοοειδή. Το μεθάνιο λοιπόν των βοοειδών περιέχει στην ουσία άνθρακα από ανακύκλωση! Βέβαια, η επίδραση του μεθανίου στο φαινόμενο του θερμοκηπίου στη Γη είναι 30 περίπου φορές πιο σημαντική, στα 10 περίπου χρόνια που θα μεσολαβήσουν μέχρι το μεγαλύτερο μέρος αυτού του μεθανίου να διασπαστεί και να επιστρέψει στην πρωταρχική του μορφή, αυτή του διοξειδίου του άνθρακα. Κάτι που δεν ισχύει για το ορυκτό μεθάνιο, που όπως προαναφέρθηκε τον άνθρακά του τον έχει δεσμεύσει από την ατμόσφαιρα πολλά εκατομμύρια χρόνια πριν.
Υπόψη ότι δεν εξετάζουμε εδώ τα διάφορα επιβλαβή για την υγεία αέρια που προέρχονται από τις καύσεις άνθρακα και υδρογονανθράκων, όπως τα οξείδια του αζώτου (NOx), επειδή η επίδρασή τους είναι γεωγραφικά περιορισμένη κυρίως στις πόλεις, παρά παγκόσμια.
Διάγραμμα που δείχνει την αύξηση της μέσης παγκόσμιας θερμοκρασίας σε ετήσια βάση, ξεκινώντας από τη βιομηχανική εποχή. Το ιδανικό θα ήταν να μην ξεπεράσουμε τον 1.5 βαθμό.
Πηγή εικόνας: Berkeleyearth.org
Και βέβαια η Γη έχει επιβιώσει από πολύ μεγαλύτερες κλιματικές μεταβολές στο παρελθόν, όπως προαναφέρθηκε, αλλά πλέον:
- Η ανθρωπότητα έχει αυξηθεί πολύ σε αριθμό και μεγάλο μέρος της ζει πολύ κοντά στη θάλασσα.
- Η ανθρωπότητα έχει αυξηθεί πολύ σε αριθμό και μεγάλο μέρος της ζει πολύ κοντά στη θάλασσα.
- Η ζωή μας έχει γίνει αρκετά πολύπλοκη, ώστε μια έντονη φυσική μεταβολή να προκαλεί σημαντικές ανατροπές (πχ όπως όταν εξερράγει το ισλανδικό ηφαίστειο με το δυσκολοπρόφερτο όνομα -ή απλά Eyja- και καθηλώθηκαν για ημέρες τα αεροπλάνα στο έδαφος εξαιτίας της τέφρας).
- Καθώς οι εικόνες μπαίνουν πλέον άμεσα στα σπίτια μας, υπάρχει σημαντικός βαθμός αλληλεγγύης προς τους συνανθρώπους μας όταν πλήττονται από μεγάλες καταστροφές, όπως έδειξαν οι κινητοποιήσεις σε περιπτώσεις σεισμών, τσουνάμι κλπ.
Ήδη υπάρχουν κίνδυνοι από τους οποίους δεν μπορούμε να κάνουμε πολλά πράγματα (προς το παρόν) για να ξεφύγουμε, όπως οι ηλιακές καταιγίδες που μπορούν να προκαλέσουν διακοπές ρεύματος και καταστροφές ηλεκτρονικού εξοπλισμού, και οι μετεωρίτες που ακόμα δεν είμαστε σε θέση να τους εντοπίσουμε εγκαίρως και να τους εκτρέψουμε αποτελεσματικά (σημαντική εξέλιξη όμως προς αυτή την κατεύθυνση υπήρξε στα τέλη του 2022.
Η αύξηση των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα (ΔτΑ) από ανθρώπινες δραστηριότητες (καύσεις). Πηγή εικόνας: https://blog.nwf.org/2012/07/what-is-causing-the-climate-to-unravel/
Τουλάχιστον, η θερμοκρασιακή μεταβολή προχωράει με ρυθμό που ακόμα «παλεύεται» με τη σημερινή τεχνολογία, με την προϋπόθεση όμως ότι η ανθρωπότητα θα έχει τη θέληση να κάνει τις απαραίτητες ενέργειες, και να ληφθούν κάποιες δύσκολες ή «άβολες» πολιτικές και οικονομικές αποφάσεις.
Γιατί υπάρχει το προηγούμενο με την τρύπα του όζοντος, η οποία με τις ενέργειες που ξεκίνησαν από το 1987 με τη συνθήκη του Μόντρεαλ για τον περιορισμό των προωθητικών και ψυκτικών αερίων (CFCs), έχει σταματήσει να μεγαλώνει και οι τελευταίες μετρήσεις δείχνουν μάλιστα ότι έχει αρχίσει να περιορίζεται.
Αυτή τη στιγμή, η μεγαλύτερη και πιο άμεση απειλή από τη θέρμανση του πλανήτη είναι η αύξηση της στάθμης της θάλασσας από το λιώσιμο των πάγων των πόλων, που δεν σημαίνει μόνο ότι θα πρέπει να εγκαταληφθούν εκτάσεις με χαμηλό υψόμετρο, αλλά θα μειώσει και την αλατότητα των ωκεανών, και αυτό με τη σειρά του θα επιφέρει αλλαγές στην πορεία και ένταση των μεγάλων υποθαλάσσιων ρευμάτων που περιβάλλουν τη Γη, και διατηρούν τη σημερινή κλιματική ισορροπία.
Διάγραμμα που δείχνει ότι η αύξηση της παγκόσμιας θερμοκρασίας αποθηκεύεται σαν θερμότητα κυρίως στη θάλασσα, παρά στην ξηρά και τον αέρα. Εξαιτίας της θερμικής αδράνειας των ωκεανών όμως, η αύξηση της θερμοκρασίας και η συνεπακόλουθη αύξηση της στάθμης τους θα εξακολουθήσει για αρκετό διάστημα ακόμα και μετά τον μηδενισμό των εκπομπών ΔτΑ, το ίδιο και κάποιες δευτερογενείς επιδράσεις όπως η αύξηση της οξύτητας των νερών τους.
Πηγή εικόνας: https://skepticalscience.com/graphics.php?g=46
Άλλες άμεσες επιπτώσεις θα είναι η σημαντική αύξηση του αριθμού και της έντασης των τυφώνων που τροφοδοτούνται από τη θερμότητα των ωκεανών, καθώς και η ερημοποίηση ζωνών που σήμερα είναι εύκρατες (όπως στη νότια Ευρώπη), αλλά και έντονες βροχοπτώσεις και πλημμύρες (από βροχές αυτή τη φορά) στη βόρεια Ευρώπη.
Οι επιστήμονες έχουν επεξεργαστεί διάφορα μοντέλα για τις συνέπειες της αύξησης της θερμοκρασίας του πλανήτη, και το επικρατέστερο αναφέρεται σε μια σειρά αλλαγών, καθώς η μέση θερμοκρασία θα αυξάνεται κατά 1 έως 6 βαθμούς Κελσίου μέσα στα επόμενα 100 χρόνια (σε σχέση με την αρχή της βιομηχανικής εποχής).
+1 βαθμός: Αύξηση τυφώνων, πλημμυρών, ερήμων.
+2 βαθμοί: Καταστροφή των κοραλλιογενών υφάλων, και αν διατηρηθεί αυτή η κατάσταση, σε 50 χρόνια θα έχουν λιώσει και όλοι οι παγετώνες.
+3 βαθμοί: Καταστροφή του δάσους του Αμαζονίου (στο οποίο σήμερα παράγεται το 20% του παγκόσμιου οξυγόνου), ενώ οι Άλπεις θα μείνουν χωρίς χιόνια. Συχνές «υπερκαταιγίδες». Αντιστροφή της φωτοσύνθεσης των φυτών.
+4 βαθμοί: Το έδαφος σε Μπαγκλαντές, Δέλτα Νείλου, Βενετία θα εξαφανιστεί κάτω από τα νερά. Όλοι οι παγετώνες θα λιώσουν. Θα στεγνώσει ο Γάγγης ποταμός, και γενικά ο πλανήτης θα γίνει μη αναγνωρίσιμος.
+5 βαθμοί: Θα υπάρξουν εκατομμύρια πρόσφυγες, κατάρρευση των κοινωνικών δομών, ένοπλες συγκρούσεις.
+6 βαθμοί: Μαζικές καταστροφές και εξαφανίσεις ειδών.
Και το σημαντικότερο. Οι ειδικοί θέτουν σαν όριο τους +3 βαθμούς, πάνω από τους οποίους το φαινόμενο θα πάρει τη μορφή χιονοστιβάδας, χωρίς πλέον να μπορούμε να κάνουμε τίποτα για να το ελέγξουμε, ενώ όπως προαναφέρθηκε, ο στόχος είναι να μην ξεπεράσουμε τον +1.5 βαθμό.
Η εκτιμώμενη αύξηση της στάθμης της θάλασσας, για τα επόμενα χρόνια (μπλε γραμμή, ανάμεσα σε πιο απαισιόδοξα και πιο αισιόδοξα σενάρια), με βάση τα σημερινά δεδομένα. Επιπλέον όμως υπάρχει και μία αύξηση της τάξης του 30% στην οξύτητα του νερού των ωκεανών, που προκαλεί διάλυση του ανθρακικού ασβεστίου και επηρεάζει σημαντικά τις αποικίες των κοραλλιών. Η μέχρι τώρα αύξηση της στάθμης εκτιμάται ότι οφείλεται περίπου κατά 50% στη διαστολή του νερού και κατά το άλλο 50% στο νερό που προστίθεται από το λιώσιμο των επίγειων παγετώνων.
Πηγή εικόνας: https://link.springer.com/article/10.1007/s10712-019-09550-y
Τι μπορούμε να κάνουμε;
Δεν έχουν όλα χαθεί, αν ξεκινήσουμε ουσιαστική δράση τώρα!
Υπάρχει, όπως προαναφέρθηκε το θετικό και αισιόδοξο παράδειγμα της προστασίας του όζοντος.
Το 1997, υπογράφηκε στο Κιότο της Ιαπωνίας το ομώνυμο Πρωτόκολλο για τον περιορισμό των αερίων του θερμοκηπίου, απ’ όλες σχεδόν τις χώρες του πλανήτη (180 χώρες), εκτός των ΗΠΑ.
Παρόλο βέβαια που το υπέγραψαν, χώρες όπως η Κίνα και η Ινδία κάθε άλλο παρά το εφαρμόζουν όπως φαίνεται από το παρακάτω διάγραμμα. Άλλες περιοχές το υπέγραψαν και το εφαρμόζουν όπως η Ευρώπη, ενώ άλλες δεν το υπέγραψαν αλλά ουσιαστικά το εφαρμόζουν, όπως οι ΗΠΑ.
Εξέλιξη των εκπομπών ΔτΑ, ανά ήπειρο. Ευρώπη και ΗΠΑ έχουν μειώσει μεν τις εκπομπές ΔτΑ στην επικράτειά τους, όμως στην ουσία έχουν μετακυλήσει ένα μέρος τους κυρίως στην Κίνα και λιγότερο στην Ινδία, επειδή εκεί για οικονομικούς λόγους έχει μεταφερθεί σημαντικό κομμάτι των βιομηχανικών δραστηριοτήτων. Επίσης, η άνοδος του βιοτικού επιπέδου στις χώρες αυτές, αυξάνει την κατά κεφαλή ενεργειακή κατανάλωση (και είναι πολλές οι κεφαλές εκεί!).
Πηγή εικόνας: https://www.careourearth.com/overview-of-air-pollution-and-fossil-co2-emissions-in-asia/
Το πρόβλημα που αντιμετωπίζουν οι περισσότερες χώρες είναι ότι η συμμόρφωσή τους με τους περιορισμούς που προβλέπει το Πρωτόκολλο του Κιότο αυξάνει το κόστος των πρoϊόντων τους, οπότε χώρες που η οικονομία τους βασίζεται στη γρήγορη ανάπτυξη όπως η Κίνα, δεν βιάζονται καθόλου να το εφαρμόσουν.
Από την άλλη μεριά, πέρα από τα προβλήματα που δημιουργούνται στο περιβάλλον, οι καταναλωτές έχουν και οικονομικό συμφέρον να μειώσουν τις εκπομπές ΔτΑ που εξαρτώνται από τους ίδιους, γιατί συνήθως εκπομπές και κόστος διαβίωσης αυξάνονται παράλληλα.
Το λεπτό σημείο είναι ότι χρειάζεται ενδεχομένως να γίνει αρχικά κάποια οικονομική επένδυση (να ξοδευτεί δηλαδή κάποια στιγμή ένα ποσό), αλλά ένας απλός υπολογισμός δείχνει ότι το όφελος μακροχρόνια είναι πολλαπλάσιο.
Τέτοια παραδείγματα υπάρχουν πολλά, από την αγορά ενός πιο οικονομικού αυτοκινήτου, αλλαγή των παλαιών φωτιστικών με σύγχρονα, αγορά οικιακών συσκευών με υψηλό δείκτη απόδοσης, χρήση μονώσεων στα σπίτια κλπ.
Παγκόσμια κατανομή της προέλευσης των αερίων του θερμοκηπίου ανάλογα με τις ανθρώπινες δραστηριότητες. Ξεκινώντας από «ώρα 1» και δεξιόστροφα, έχουμε: Σταθμοί παραγωγής ενέργειας, καύσιμα για μεταφορές, οικιακή και επαγγελματική χρήση, βιομηχανική χρήση, αγροτικές καλλιέργειες, υλοτομία, διαχείριση και επεξεργασία αποβλήτων.
Πηγή εικόνας: http://www.climate-change-knowledge.org/ghg_sources
Υπάρχουν όμως και πολλά άλλα που μπορούν να γίνουν προς την κατεύθυνση της εξοικονόμησης ενέργειας, που δεν στοιχίζουν τίποτα και το μόνο που χρειάζεται είναι κάποια αλλαγή στη συμπεριφορά και τις συνήθειές μας.
Δεν έχει νόημα να αναφερθούμε εδώ με λεπτομέρειες στις ενέργειες αυτές, καθώς μπορεί να βρει κάποιος πολλές αναλυτικές πληροφορίες στο ίντερνετ, περιοδικά, πληροφοριακά έντυπα και βιβλία.
Από τις απλούστερες, που είναι να σβήνουμε τα φώτα όταν δεν τα χρειαζόμαστε (τα οποία θα πρέπει να έχουν ήδη αντικατασταθεί με τεχνολογίας LED), να μην αφήνουμε ηλεκτρονικές συσκευές σε κατάσταση αναμονής για μεγάλα διαστήματα, να μη δημιουργούμε ακραίες θερμοκρασίες στο χώρο μας, να προτιμούμε τη χρήση ανεμιστήρα αντί για κλιματιστικού, και φτάνουν μέχρι στο να μην χρησιμοποιούμε το αυτοκίνητο όταν μπορούμε να περπατήσουμε ή να πάρουμε συγκοινωνία, να μην πετάμε πράγματα που μπορούν να επισκευαστούν, να μην αγοράζουμε κάτι που θα το αχρηστεύουμε επειδή πέρασε η μόδα του, να συμμετέχουμε στα προγράμματα ανακύκλωσης, κλπ κλπ.
Γραμμάρια ΔτΑ που εκλύονται για την παραγωγή 1kWh ηλεκτρικής ενέργειας, με αποκλειστική χρήση της κάθε πηγής. Πηγή εικόνας: https://ecotricity.co.nz/
Αν και δεν εμφανίζονται στο διάγραμμα, αξίζει να σημειωθεί ότι οι μοναδιαίες εκπομπές ΔτΑ ενός πυρηνικού εργοστασίου είναι συγκρίσιμες με ενός υδροηλεκτρικού (γαλάζιο), ενώ εφόσον λειτουργεί σωστά, εκλύει λιγότερη ραδιενέργεια στο περιβάλλον από ένα εργοστάσιο άνθρακα αντίστοιχης ισχύος (καθώς ο άνθρακας περιέχει σε ελάχιστο ποσοστό φυσικά ραδιενεργά υλικά).
Μπορεί οι ατομικές δράσεις να φαίνονται ελάχιστες μπροστά στις δυνατότητες των κρατών, αλλά επειδή αφορούν πολλά άτομα το αποτέλεσμα δεν είναι καθόλου αμελητέο, και επιπλέον οι χώρες που διαθέτουν περιβαλλοντικά ευαίσθητους πολίτες θα αναγκαστούν αργά ή γρήγορα να ευθυγραμμίσουν την πολιτική και τις ενέργειές τους ανάλογα.
Το μεγαλύτερο όφελος όμως είναι ότι οι περιβαλλοντικά ευαίσθητοι και ενεργοί πολίτες θα είναι έτοιμοι να υποστηρίξουν κάθε σημαντική δράση προς την κατεύθυνση της προστασίας του περιβάλλοντος, ακόμα και αν αυτό τους «ξεβολεύει» ή τους επιβαρύνει οικονομικά για κάποιο διάστημα.
Αν και οι νεότερες συσκευές έχουν καλύτερη ενεργειακή απόδοση, δηλαδή ξοδεύουν λιγότερη ενέργεια για το ίδιο αποτέλεσμα, οι βελτιώσεις αυτές μπορούν μόνο να επιβραδύνουν αλλά όχι να αντισταθμίσουν την αυξανόμενη ζήτηση ενέργειας, εξαιτίας των νέων συσκευών που προστίθενται συνεχώς στη ζωή μας, και του αυξανόμενου αριθμού των χρηστών.
Η εικόνα που υπήρχε το 2015 για την συμβολή των διαφόρων πηγών στην παγκόσμια παραγωγή ενέργειας. Είναι σαφές ότι είμαστε ακόμα μακριά από το να αποτελέσουν σημαντικό παράγοντα οι ανανεώσιμες πηγές (ίσως όχι τόσο, στην Ελλάδα πχ το 40% περίπου της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειες το 2022 προήλθε από ανανεώσιμες πηγές), οπότε η μόνη άμεση αποτελεσματική λύση είναι η μείωση της κατανάλωσης ενέργειας.
Σημείωση: Εξαιτίας του Covid-19 υπήρξε μια προσωρινή κάμψη στις τιμές γύρω στο 2020, που δεν απεικονίζεται. Πηγή εικόνας: https://www.ogj.com/general-interest/article/17288577/bp-energy-outlook-global-energy-demand-to-grow-30-to-2035
Αλλά ακόμα και οι καλύτερες προθέσεις μπορεί να έχουν το αντίθετο αποτέλεσμα, αν δεν βλέπουμε τη συνολική εικόνα.
Αυτό σημαίνει ότι ακόμα και αν έχουμε την οικονομική δυνατότητα να αλλάζουμε συχνά αυτοκίνητο ή συσκευές με νεότερες και ενεργειακά αποδοτικότερες, θα πρέπει να λάβουμε υπόψη την κατανάλωση ενέργειας και πόρων για την παραγωγή των νέων.
Το πού είναι το όριο είναι μια λεπτή ισορροπία, επειδή οι κατασκευαστές σπάνια δημοσιεύουν τέτοια στοιχεία, αλλά συνήθως η κοινή λογική αρκεί.
Για παράδειγμα, η αλλαγή του αυτοκινήτου κάθε δύο χρόνια είναι σαφώς εναντίον της συνολικής εξοικονόμησης ενέργειας, ενώ η αλλαγή του κάθε δέκα χρόνια σίγουρα είναι μια θετική ενέργεια.
(Βλ και άρθρο: https://geometax12.blogspot.com/2023/02/blog-post_19.html)
ΥΓ: Ειδήσεις του ΒΒC στα μέσα Σεπτ. 2023 δείχνουν ότι η Βρετανία μάλλον θα συνταχθεί τελικά με το Ευρωπαϊκό όριο του 2035 για την κατάργηση των μη ηλεκτροκίνητων οχημάτων. Αντίθετα η Νορβηγία έχει θέσει το δικό της αντίστοιχο όριο για το 2025.
Παράλληλα όμως, φαίνεται ότι θα υπάρχει η δυνατότητα να παρακαμφθεί το παραπάνω όριο (στην Ευρώπη) για τους θερμικούς κινητήρες, εφόσον υπάρξουν συνθετικά υγρά καύσιμα μηδενικού ανθρακικού αποτυπώματος. Η Porsche πρωτοπορεί προς αυτή την κατεύθυνση, σκοπεύοντας να παραγάγει συνθετικό καύσιμο στη Χιλή χρησιμοποιώντας αιολική ενέργεια.
Για την ενέργεια που απαιτείται, στη βόρεια και κεντρική Ευρώπη ευνοείται η χρήση της βιομάζας (ή και η πυρηνική ενέργεια, όπως στην περίπτωση της Γαλλίας), ενώ στη νότια Ευρώπη η ηλιακή και αιολική ενέργεια.
* Πρόσφατα (2024) δοκιμάζονται μέθοδοι παραγωγής υδρογόνου με ηλεκτρόλυση κατ'ευθεία από θαλασσινό νερό αντί για γλυκό νερό, με σημαντικά οφέλη στη δαπάνη ενέργειας.
Πάντως, το Ευρωπαϊκό Συμβούλιο στα τέλη του 2019 έθεσε ως στόχο να γίνει η ΕΕ ουδέτερη ως προς τις εκπομπές του ΔτΑ, μέχρι το 2050.
Ήδη, στις αρχές του 2023 η ΕΕ ανακοίνωσε την απαγόρευση πώλησης νέων αυτοκινήτων με κινητήρες "μη μηδενικού ανθρακικού αποτυπώματος" στις χώρες μέλη της, από το 2035.
Ακόμα πιο εντυπωσιακή είναι η ανακοίνωση της Σαουδικής Αραβίας, ότι μέχρι τον ίδιο χρονικό ορίζοντα δηλαδή το 2050, προτίθεται να γίνει παγκόσμιος παραγωγός και εξαγωγέας οικολογικής ηλεκτρικής ενέργειας που θα παράγεται από τον ήλιο.
Πάντως είναι άδικο (το ...κρίμα του τίτλου), ότι τα οδυνηρά αποτελέσματα μιας υπερθέρμανσης του πλανήτη θα τα υποστούν κατά κύριο λόγο αυτοί που έχουν λιγότερο συνεισφέρει στη δημιουργία της, δηλαδή οι φτωχοί λαοί του πλανήτη.
Καθώς οι ανανεώσιμες πηγές, ακόμα και μελλοντικά μόνο μικρό ποσοστό της παγκόσμιας ζήτησης σε ενέργεια μπορούν να καλύψουν, η μόνη ελπίδα το θέμα αυτό να λυθεί οριστικά, δηλαδή η παραγωγή ενέργειας να μην συνοδεύεται και από παραγωγή ΔτΑ, είναι να μπεί σε βιομηχανική χρήση η Πυρηνική Σύντηξη, που όμως δεν προβλέπεται να συμβεί (με τους σημερινούς ρυθμούς) πριν περάσουμε το όριο μη επιστροφής των +3 βαθμών Κελσίου που προαναφέρθηκε.
Από την άλλη πλευρά, η Πυρηνική Διάσπαση που χρησιμοποιείται σήμερα από αρκετά κράτη, παρότι και αυτή δεν παράγει καθόλου ΔτΑ, δεν είναι πλέον αποδεκτή από την πλειονότητα των ανθρώπων, καθώς έχει αποδειχτεί ότι όταν κάτι πάει στραβά οι επιπτώσεις είναι καταστροφικές.
Όσο για το εναλλακτικό σενάριο, να μετακομίσουμε δηλαδή σε άλλο πλανήτη πριν η Γη γίνει ακατοίκητη, είναι κατάλληλο μόνο για ταινίες φαντασίας (δεν θα λέγαμε καν «επιστημονικής»).
Στη σύνοδο του Παρισιού για το κλίμα που ολοκληρώθηκε στις 12/12/2012, 195 χώρες δεσμεύθηκαν να συγκρατήσουν την άνοδο της θερμοκρασίας του πλανήτη μέχρι το τέλος του αιώνα στους 2 βαθμούς Κελσίου, και κατά προτίμηση κοντά στον 1.5 βαθμό.
Οι πόλεις, ειδικά τα κέντρα τους, υποφέρουν από αυξημένη θερμοκρασία εξαιτίας της συνήθως πυκνής δόμησής τους. Στην εικόνα δείχνεται μια τυπική κατανομή θερμοκρασίας στο κέντρο μιας πόλης σε σχέση με τα προάστιά της. Στην Ελλάδα, για να μειωθεί το ανθρακικό αποτύπωμα, προβλέπεται ότι όλα τα νέα κτίρια από το 2030 θα είναι μηδενικών ανθρακικών εκπομπών, ενώ μετά το 2040 δεν θα λειτουργούν καυστήρες με υγρά ή αέρια καύσιμα. Ενδιαφέρον άρθρο για την υπερθέρμανση των πόλεων και για τα νέα δομικά υλικά: https://xaidarisimera.gr/kafsones/?unapproved=243367&moderation-hash=0218d1ee50296f12d5bb321de5e0bfe9#comment-243367
Εμπορία εκπομπών ΔτΑ
Μία εναλλακτική λύση στην εμπορία των εκπομπών ΔτΑ είναι η διοχέτευση του αερίου, το οποίο εννοείται ότι θα έχει συλλεγεί, συμπιεστεί και μεταφερθεί σε εγκαταστάσεις επεξεργασίας και περαιτέρω συμπίεσης, σε εξαντλημένα παλαιά κοιτάσματα πετρελαίου ή φυσικού αερίου, κάτι που μελετάται ήδη για το κοντινό μέλλον (2025 και μετά) για τις εγκαταστάσεις του Πρίνου κοντά στη Θάσο.
Στη σύνοδο του Παρισιού για το κλίμα που ολοκληρώθηκε στις 12/12/2012, 195 χώρες δεσμεύθηκαν να συγκρατήσουν την άνοδο της θερμοκρασίας του πλανήτη μέχρι το τέλος του αιώνα στους 2 βαθμούς Κελσίου, και κατά προτίμηση κοντά στον 1.5 βαθμό.
Το κείμενο της συμφωνίας, η οποία θα τεθεί σε ισχύ το 2020, προβλέπει ακόμα ότι:
-Oι παγκόσμιες εκπομπές άνθρακα θα πρέπει να αρχίσουν να μειώνονται το ταχύτερο δυνατόν.
-Στο δεύτερο μισό του αιώνα οι εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα πρέπει να μειωθούν στα επίπεδα που μπορούν να απορροφούν τα δάση, έτσι ώστε να επιτευχθεί μια ισορροπία μηδενικών καθαρών εκπομπών.
-Όλες οι χώρες θα εγγραφούν σε κοινό σύστημα αναφοράς, παρακολούθησης και επιβεβαίωσης των εκπομπών.
-Από το 2020 οι ανεπτυγμένες χώρες θα προσφέρουν βοήθεια 100 δισ. δολαρίων το χρόνο προκειμένου να βοηθήσουν τις αναπτυσσόμενες χώρες να στραφούν σε καθαρές πηγές ενέργειας και να αντιμετωπίσουν τις καταστροφές που φέρνει η κλιματική αλλαγή, με την υπόσχεση ότι το κονδύλι αυτό θα αυξηθεί στο μέλλον.
-Oι παγκόσμιες εκπομπές άνθρακα θα πρέπει να αρχίσουν να μειώνονται το ταχύτερο δυνατόν.
-Στο δεύτερο μισό του αιώνα οι εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα πρέπει να μειωθούν στα επίπεδα που μπορούν να απορροφούν τα δάση, έτσι ώστε να επιτευχθεί μια ισορροπία μηδενικών καθαρών εκπομπών.
-Όλες οι χώρες θα εγγραφούν σε κοινό σύστημα αναφοράς, παρακολούθησης και επιβεβαίωσης των εκπομπών.
-Από το 2020 οι ανεπτυγμένες χώρες θα προσφέρουν βοήθεια 100 δισ. δολαρίων το χρόνο προκειμένου να βοηθήσουν τις αναπτυσσόμενες χώρες να στραφούν σε καθαρές πηγές ενέργειας και να αντιμετωπίσουν τις καταστροφές που φέρνει η κλιματική αλλαγή, με την υπόσχεση ότι το κονδύλι αυτό θα αυξηθεί στο μέλλον.
Εμπορία εκπομπών ΔτΑ
Η εμπορία των εκπομπών ΔτΑ ξεκίνησε το 2005 σαν μία βασική εφαρμογή των αρχών του Πρωτοκόλλου του Κιότο (1997) για τον περιορισμό της υπερθέρμανσης του πλανήτη, και αφορά τη δυνατότητα εμπορίας των εκπομπών ΔτΑ από τις μεγάλες βιομηχανικές μονάδες.
Αφού καθορίστηκε αρχικά το επιτρεπτό επίπεδο των συνολικών εκπομπών ΔτΑ ανά χώρα (ένα όριο όμως που μειώνεται κάθε χρόνο), κάθε χώρα στη συνέχεια επιμέρισε το όριο παραγωγής ΔτΑ στις μεγάλες βιομηχανίες της.
Αφού καθορίστηκε αρχικά το επιτρεπτό επίπεδο των συνολικών εκπομπών ΔτΑ ανά χώρα (ένα όριο όμως που μειώνεται κάθε χρόνο), κάθε χώρα στη συνέχεια επιμέρισε το όριο παραγωγής ΔτΑ στις μεγάλες βιομηχανίες της.
Αν μία βιομηχανία μειώσει το επίπεδο εκπομπών ΔτΑ κάτω από το όριο που της έχει καθοριστεί, μπορεί να πουλήσει τη διαφορά σε μία άλλη βιομηχανία που βρίσκεται πάνω από το όριο, ενώ εφόσον η δεύτερη βιομηχανία δεν αγοράσει αρκετά δικαιώματα ΔτΑ θα πρέπει να πληρώσει ένα ακριβό αναλογικά πρόστιμο.
Αυτό δημιουργεί ένα οικονομικό κίνητρο ώστε να μειώσουν οι βιομηχανίες τις εκπομπές ΔτΑ με επενδύσεις που θα κάνουν στην τεχνολογία εξοικονόμησης ενέργειας, ενώ παράλληλα διασφαλίζεται ότι τα χρηματικά ποσά που θα διακινηθούν θα επενδυθούν πράγματι στη μείωση των εκπομπών ΔτΑ.
Γιατί η πράξη έχει δείξει ότι αν τα εισπράξει απ’ ευθείας το κράτος σαν πρόστιμα, είναι αμφίβολο αν θα αξιοποιηθούν για τον ίδιο σκοπό.
Η κατανομή της προέλευσης της ηλεκτρικής ενέργειες σε πανελλήνιο επίπεδο, για το 2021.
Πηγή εικόνας: https://www.dapeep.gr/viosimi-anaptixi/energeiako-meigma/
Η τυπική ισχύς της ηλιακής ακτινοβολίας που φθάνει στο έδαφος το μεσημέρι μιας ηλιόλουστης ημέρας στο γεωγραφικό πλάτος της Ελλάδας είναι περίπου 1 kW/m2, αλλά από την ισχύ αυτή μόνο το 20% στην καλύτερη περίπτωση μπορεί να μετατραπεί σε ηλεκτρική ισχύ, με τη σημερινή τεχνολογία των φωτοβολταϊκών στοιχείων.
Αντίστοιχα, μια ανεμογεννήτρια παράγει ηλεκτρική ισχύ γύρω στα 0.4 kW/m2 της επιφάνειας που σαρώνουν τα πτερύγιά της, στην ταχύτητα ανέμου για την οποία σχεδιάστηκε (ονομαστική), άρα αξιοποιεί δύο φορές καλύτερα την "ενεργή" επιφάνειά της σε σχέση με ένα φωτοβολταϊκό, σε ιδανικές συνθήκες και για τα δύο συστήματα.
Η ηλιακή ακτινοβολία όμως αποτελεί μία πιο αξιόπιστη, ασφαλή και εύκολη πηγή ενέργειας, με την προϋπόθεση ότι η γεωγραφία της περιοχής είναι ευνοϊκή και εφόσον δεν δεσμεύεται καλλιεργήσιμη γη, οπότε οι μεγάλες εγκαταστάσεις αφορούν φωτοβολταϊκά πάρκα.
Η μεγαλύτερη εγκατάσταση φωτοβολταϊκών στοιχείων στον κόσμο βρίσκεται στην Ινδία (εικόνα επάνω). Από τις πέντε μεγαλύτερες εγκαταστάσεις στον κόσμο, δύο βρίσκονται στην Ινδία και δύο στην Κίνα.
Οι δύο πρώτες μονάδες της εταιρείας Abengoa Solar, η ΡS10 και η ΡS20 ισχύος 10 και 20 MW αντίστοιχα στη Σεβίλλη της Ισπανίας, με εμφανείς τους πύργους στους οποίους συγκεντρώνεται η θερμότητα από τους καθρέφτες για την παραγωγή ατμού (εικόνα επάνω). Σταδιακά, στην περιοχή θα συμπληρωθούν και άλλες ηλιακές θερμικές μονάδες διαφορετικής όμως τεχνολογίας, ώστε η συνολική ισχύς να φθάσει τα 300 MW.
Η μεγαλύτερη όμως τέτοιας τεχνολογίας μονάδα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας είναι η Noor Power που βρίσκεται στο Μαρόκο, ισχύος 510 MW. Ενώ οι επόμενες τέσσερεις σε μέγεθος μονάδες, βρίσκονται στις ΗΠΑ.
Για την Ιστορία, πρωτοπόροι στη βιομηχανική εφαρμογή της ηλιακής ενέργειας υπήρξαν ο Γάλλος Α. Mouchot (Διεθνής Έκθεση Παρισιού, 1878) και ο Αμερικανός F. Shuman (Αντλιοστάσιο στην Αίγυπτο, 1912).
Για την Ιστορία, πρωτοπόροι στη βιομηχανική εφαρμογή της ηλιακής ενέργειας υπήρξαν ο Γάλλος Α. Mouchot (Διεθνής Έκθεση Παρισιού, 1878) και ο Αμερικανός F. Shuman (Αντλιοστάσιο στην Αίγυπτο, 1912).
Εξαιτίας της χαμηλής απόδοσης των φωτοβολταϊκών, σε κάποιες μεγάλες εγκαταστάσεις όπως στο ηλιακό θερμικό πάρκο της Σεβίλλης της Ισπανίας προτιμάται η μετατροπή της ηλιακής ενέργειας σε θερμική (ατμοποίηση νερού) και κατόπιν η μετατροπή του ατμού σε ηλεκτρική ενέργεια, μέσα από την κλασική διάταξη ατμοστρόβιλου – γεννήτριας.
Μάλιστα στα τέλη του 2016 ανακοινώθηκε από το Εθνικό Πανεπιστήμιο της Αυστραλίας (ANU) ότι πέτυχαν απόδοση 97% για τη μετατροπή της ηλιακής ενέργειας σε ατμό 500 βαθμών Κελσίου, με ένα νέο ηλιακό παραβολικό κάτοπτρο επιφάνειας 500 m2, που μπορεί να παράγει ισχύ μέχρι 100 kW.
Μάλιστα στα τέλη του 2016 ανακοινώθηκε από το Εθνικό Πανεπιστήμιο της Αυστραλίας (ANU) ότι πέτυχαν απόδοση 97% για τη μετατροπή της ηλιακής ενέργειας σε ατμό 500 βαθμών Κελσίου, με ένα νέο ηλιακό παραβολικό κάτοπτρο επιφάνειας 500 m2, που μπορεί να παράγει ισχύ μέχρι 100 kW.
ΥΓ1. Την καλύτερη οικονομική απόδοση μεταξύ των διαφόρων τύπων ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και λαμβάνοντας υπόψη τη συνολική διάρκεια ζωής τους, την έχουν κατά σειρά οι ακόλουθες εγκαταστάσεις (στοιχεία 2022):
1. Γεωθερμικές (όπου υπάρχει η δυνατότητα)
2. Επίγειες ανεμογεννήτριες
3. Υδροηλεκτρικές
4. Βιομάζας
5. Φωτοβολταϊκές (μεγάλης έκτασης)
6. Παράκτιες ανεμογεννήτριες
7. Ηλιακές θερμικές
ΥΓ2. Στα τέλη του 2024 ανακοινώθηκε από ερευνητές του πανεπιστημίου ΜπέρκλεΪ (UC Berkeley) ότι ένα νέο υλικό σε σκόνη (COF-999) μπορεί να απορροφά το ΔτΑ της ατμόσφαιρας με εντυπωσιακή απόδοση: 200g από το υλικό αυτό απορροφά 20kg ΔτΑ (όσο και ένα δέντρο σ' έναν χρόνο). Το ΔτΑ αυτό μπορεί ανακτηθεί για μονιμότερη αποθήκευση ή για χρήση σαν πρώτη ύλη σε προϊόντα, με θέρμανση του υλικού στους 60 βαθμούς Κελσίου. Γ. Μεταξάς
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου