Σάββατο, 15 Μαΐου, 2021

Η αλληλεπίδραση της ενέργειας και των υδάτινων πόρων στην Κρήτη

Η ορθολογική διαχείριση των υδάτινων πόρων και της ενέργειας στη περίοδο της κλιματικής αλλαγής που ζούμε σήμερα είναι ιδιαίτερα σημαντική.

Η ενέργεια και οι υδάτινοι πόροι αλληλεπιδρούν και εξαρτώνται μεταξύ τους. Λόγω της αύξησης του παγκόσμιου πληθυσμού και της οικονομικής μεγέθυνσης η ζήτηση για ενέργεια, ενεργειακά προϊόντα και νερό εκτιμάται ότι τα επόμενα χρόνια θα αυξηθεί. Αυτό αναμένεται να συμβεί και στη Κρήτη καθώς η άνθηση της τουριστικής βιομηχανίας στο νησί έχει σαν αποτέλεσμα αφ’ ενός την αύξηση της ζήτησης σε ενέργεια και ενεργειακά προϊόντα και αφ’ ετέρου στην αύξηση της ζήτησης υδάτινων πόρων για να καλύψουν τις ανάγκες των κατοίκων αλλά και των επισκεπτών. Στο σύντομο κείμενο που ακολουθεί γίνεται προσπάθεια διερεύνησης της αλληλεπίδρασης των δύο αυτών σημαντικών πόρων στη Κρήτη με στόχο τη καλύτερη διαχείριση τους στο μέλλον.

Σχήμα 1. Η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας με Φ/Β
πλαίσια απαιτεί μικρές ποσότητες νερού για τη πλύση των πλαισίων.

1. Ενέργεια και υδάτινοι πόροι την εποχή της κλιματικής αλλαγής

Η αναγκαιότητα αντιμετώπισης του σημαντικότερου σήμερα παγκόσμιου περιβαλλοντικού προβλήματος, της κλιματικής αλλαγής, απαιτεί τη λήψη άμεσων και συντονισμένων μέτρων σε παγκόσμιο επίπεδο όπως αποφασίστηκε το Δεκέμβριο του 2015 στη παγκόσμια σύνοδο του Παρισιού για το κλίμα την όποια υπέγραψαν 196 χώρες. Η παγκόσμια προσπάθεια αντιμετώπισης της κλιματικής αλλαγής, με στόχο τη συγκράτηση της αύξησης της θερμοκρασίας της γης σε λιγότερο από 2 βαθμούς μέχρι το 2100, έχει δύο άξονες. Ο πρώτος σχετίζεται με τη προσπάθεια άμβλυνσης/μετριασμού της και ο δεύτερος με τη προσαρμογή μας σε αυτή. Στα πλαίσια μετριασμού του φαινομένου αυτού τα ορυκτά καύσιμα που χρησιμοποιούνται στη παραγωγή ενέργειας αντικαθίστανται σταδιακά με ανανεώσιμους ενεργειακούς πόρους και άλλες πηγές ενέργειας η χρήση των οποίων δεν δημιουργεί εκπομπές ανεπιθύμητων αερίων και δεν επιτείνει τη κλιματική αλλαγή. Ταυτόχρονα, εκτός της υποκατάστασης των συμβατικών καυσίμων, επιδιώκεται η αποτελεσματική/ορθολογική χρήση της ενέργειας σε διάφορους τομείς. Όπως είναι γνωστό η κλιματική αλλαγή αναμένεται μελλοντικά να έχει σημαντικές επιπτώσεις στη διαθεσιμότητα των υδάτινων πόρων στη λεκάνη της Μεσογείου. Ο δεύτερος άξονας της παγκόσμιας προσπάθειας αφορά τη καλύτερη διαχείριση των υπαρχόντων υδάτινων πόρων και τη μείωση της άσκοπης σπατάλης τους. Σε αυτό αναμένεται να συμβάλει η πρόοδος στις τεχνολογίες άρδευσης καθώς και η διάδοση της γεωργίας ακριβείας. Καθώς η ενέργεια και οι υδάτινοι πόροι συνδέονται, αλληλοεξαρτώνται και αλληλεπιδρούν μεταξύ τους η διερεύνηση της αλληλεπίδρασης και του συσχετισμού τους στη Κρήτη θα βοηθήσει στη καλύτερη κατανόηση της διασύνδεσης τους και στην εύρεση των βέλτιστων μεθόδων διαχείρισης τους τη περίοδο των μεταβολών του κλίματος και των ακραίων κλιματικών φαινομένων που πλήττουν σήμερα τις αναπτυσσόμενες αλλά και τις ανεπτυγμένες χώρες.

Σχήμα 2. Τα ατμοηλεκτρικά εργοστάσια παραγωγής ηλεκτρισμού απαιτούν μεγάλες ποσότητες νερών ψύξεως.

2. Το ενεργειακό σύστημα της Κρήτης

Η παραγωγή ενέργειας στη Κρήτη γίνεται σήμερα με ποικίλα (ορυκτά και ανανεώσιμα) καύσιμα και με διαφορετικές τεχνολογίες. Τα υγρά ορυκτά καύσιμα που χρησιμοποιούνται είναι το πετρέλαιο θέρμανσης και κίνησης καθώς και η βενζίνη ενώ από τα αέρια καύσιμα το υγραέριο. Οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας που χρησιμοποιούνται είναι η ηλιακή ενέργεια, η αιολική, η υδροηλεκτρική καθώς και η στερεά και η αέρια βιομάζα. Διαφορετικές ενεργειακές τεχνολογίες χρησιμοποιούνται για τη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας με ορυκτά καύσιμα όπως οι ατμοστρόβιλοι, οι αεριοστρόβιλοι απλού ή συνδυασμένου κύκλου και οι μηχανές εσωτερικής καύσεως. Οι τεχνολογίες χρήσης των ΑΠΕ περιλαμβάνουν ηλιακά θερμικά και Φ/Β συστήματα, Α/Γ, υδροστρόβιλους, καύση βιομάζας κ.α. Με αναφορά το έτος 2018 λίγο λιγότερο από το 80% της καταναλωθείσας ηλεκτρικής ενέργειας στη Κρήτη προήλθε από τα ορυκτά καύσιμα ενώ η υπόλοιπη από τη χρήση ΑΠΕ. Η ανά κάτοικο κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας στη Κρήτη το 2018 προερχόμενη από τα ορυκτά καύσιμα ανέρχεται σε 4.793 KWh/κάτοικο ενώ από ΑΠΕ σε 1.017 KWh/κάτοικο.

Σχήμα 3. Η τεχνολογία αφαλάτωσης νερού έχει μεγάλες ενεργειακές απαιτήσεις ενώ η απαιτούμενη ηλεκτρική ενέργεια μπορεί να παραχθεί με τον ήλιο ή τον αέρα.

3. Η κατανάλωση νερού κατά τη παραγωγή ενέργειας στη Κρήτη

Όπως προαναφέρθηκε ποικίλες τεχνολογίες και διαφορετικά καύσιμα χρησιμοποιούνται για τη παραγωγή ηλεκτρικής, θερμικής και μηχανικής ενέργειας στη Κρήτη. Κατά τη παραγωγή ενέργειας με τη χρήση των περισσότερων χρησιμοποιούμενων τεχνολογιών οι απαιτούμενες ποσότητες νερού είναι λιγοστές. Μόνο η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας με τη χρήση ατμοστροβίλων απαιτεί τη χρήση σημαντικών ποσοτήτων νερών ψύξεως. Στα υπάρχοντα ατμοηλεκτρικά εργοστάσια που λειτουργούν στην Ανατολική Κρήτη χρησιμοποιείται είτε υφάλμυρο ή αφαλατωμένο νερό για τη ψύξη των ατμοστροβίλων χωρίς να δαπανάται γλυκό νερό το οποίο είναι απαραίτητο σε άλλους τομείς (αστική χρήση, γεωργία, τουρισμός). Μετά την ηλεκτρική διασύνδεση του ηλεκτρικού δικτύου της Κρήτης με το δίκτυο της Ηπειρωτικής χώρας αναμένεται ότι η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας στη Κρήτη από ορυκτά καύσιμα θα περιοριστεί (δεδομένου ότι είναι αρκετά δαπανηρή). Ταυτόχρονα οι απαιτήσεις για την ενεργειακή μετάβαση του νησιού σε μία οικονομία χαμηλών εκπομπών άνθρακα αναμένεται να αυξήσουν μελλοντικά την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας στη Κρήτη από ανανεώσιμους ενεργειακούς πόρους (κυρίως από ηλιακή και αιολική ενέργεια) όπου οι απαιτήσεις σε νερό είναι λιγοστές. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από μεγάλα θερμικά εργοστάσια ατμοστροβίλων με τη χρήση ορυκτών καυσίμων ή πυρηνικής ενέργειας απαιτεί τη κατανάλωση μεγάλων ποσοτήτων νερών ψύξης. Ομοίως η εξαγωγή σχιστολιθικού πετρελαίου ή φυσικού αερίου απαιτεί τη κατανάλωση μεγάλων ποσοτήτων νερού. Συνεπώς η εξάρτηση της σημερινής (και μελλοντικής) παραγωγής ενέργειας στη Κρήτη από (γλυκούς) υδάτινους πόρους είναι μάλλον περιορισμένη σε σχέση με άλλες περιοχές και χώρες.

Σχήμα 4. Η άντληση νερού απαιτεί ηλεκτρική ενέργεια που μπορεί να παραχθεί στη Κρήτη με Φ/Β συστήματα εγκαταστημένα στο χώρο άντλησης του.

4. Υδάτινοι πόροι στη Κρήτη

Οι υδάτινοι πόροι της Κρήτης θεωρούνται επαρκείς για τη κάλυψη των αναγκών της υπό τη προϋπόθεση της ορθολογικής διαχείρισης τους και της αποφυγής της σπατάλης τους. Αν και οι ετήσιες βροχοπτώσεις στο νησί θεωρούνται ικανοποιητικές με μέση ετήσια τιμή περίπου 969 χιλιοστά υπάρχει άνιση κατανομή τους με αρκετά μειωμένες βροχοπτώσεις στο ανατολικό τμήμα του νησιού που έχει σαν αποτέλεσμα την έλλειψη υδάτινων πόρων σε ορισμένες περιοχές. Οι υδάτινοι πόροι που χρησιμοποιούνται σήμερα στη Κρήτη είναι είτε συμβατικοί που περιλαμβάνουν επιφανειακά και υπόγεια γλυκά νερά ή μη συμβατικοί που περιλαμβάνουν υφάλμυρα νερά, αφαλατωμένα νερά ή επεξεργασμένες εκροές ακαθάρτων λυμάτων. Η πλειονότητα των υδάτινων πόρων που χρησιμοποιούνται σήμερα στη Κρήτη είναι υπόγεια γλυκά νερά ενώ η μεγαλύτερη ποσότητα τους χρησιμοποιείται στη γεωργία μολονότι η συμβολή της γεωργίας στη δημιουργία του περιφερειακού προϊόντος του νησιού είναι σχετικά χαμηλή. Υπολογίζεται ότι η ετήσια καταναλισκόμενη ποσότητα υδάτων στη Κρήτη κυμαίνεται σε 763.9 – 962.2 Μ3/κάτοικο.

5. Οι ενεργειακές απαιτήσεις κατά τη διαχείριση των υδάτινων πόρων

Σε όλα τα στάδια της παραγωγής και της διαχείρισης υδάτινων πόρων χρησιμοποιείται ηλεκτρική ενέργεια. Κατά την άντληση υπόγειων υδάτινων πόρων, τη μεταφορά τους μέχρι τα σημεία κατανάλωσης τους, την επεξεργασία τους για να διοχετευθούν στα δίκτυα ύδρευσης, την επεξεργασία των λυμάτων, την αφαλάτωση αλμυρού νερού κ.α. είναι απαραίτητη η ηλεκτρική ενέργεια. Ιδιαίτερα η άντληση υπόγειων υδάτινων πόρων οι οποίοι χρησιμοποιούνται κατ’ εξοχήν στη Κρήτη απαιτεί τη κατανάλωση σημαντικών ποσοτήτων ηλεκτρικής ενέργειας. Δεδομένου ότι η πλειονότητα τους χρησιμοποιείται για άρδευση κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού όπου η ηλιοφάνεια είναι υψηλή είναι τεχνικά εφικτό και οικονομικά ελκυστικό να παράγεται με ηλιακή ενέργεια και τη χρήση Φ/Β συστημάτων η απαιτούμενη ηλεκτρική ενέργεια για την άντληση και τη μεταφορά του νερού. Ήδη σήμερα έχουν αρχίσει και χρησιμοποιούνται στη Κρήτη Φ/Β συστήματα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας στις εγκαταστάσεις άντλησης και μεταφοράς υπόγειων υδάτων. Αξίζει να σημειωθεί επίσης ότι στην αφαλάτωση νερού χρησιμοποιούνται τεχνολογικά ώριμες και οικονομικά ελκυστικές τεχνολογίες αξιοποιώντας την ηλιακή και αιολική ενέργεια αποφεύγοντας έτσι τη χρήση των ρυπογόνων ορυκτών καυσίμων.

6. Η αλληλεπίδραση ενέργειας και υδάτινων πόρων στη Κρήτη

Οι υδάτινοι πόροι είναι απαραίτητοι για τη παραγωγή ενέργειας ενώ η ηλεκτρική ενέργεια χρησιμοποιείται σε όλα τα στάδια παραγωγής και διαχείρισης υδάτινων πόρων στη Κρήτη. Όμως η μεταξύ τους σχέση είναι άνιση και ετεροβαρής με την έννοια ότι το νερό δεν είναι τόσο σημαντικό για τη παραγωγή ενέργειας ενώ η ηλεκτρική ενέργεια είναι πολύ σημαντική σε όλα τα στάδια διαχείρισης των υδάτινων πόρων. Η ήδη χαμηλή χρήση υδάτινων πόρων κατά τη παραγωγή ενέργειας στη Κρήτη θα πρέπει να μειωθεί στο μέλλον. Αυτό είναι πολύ πιθανόν καθώς η ενεργειακή μετάβαση σε μία οικονομία χαμηλών εκπομπών άνθρακα επιτάσσει τη πρωτοκαθεδρία των ΑΠΕ έναντι των ορυκτών καυσίμων και η χρήση των ΑΠΕ για τη παραγωγή ηλεκτρισμού δεν απαιτεί μεγάλες ποσότητες νερού. Η χρήση της παραγόμενης από ορυκτά καύσιμα ηλεκτρικής ενέργειας στη διαχείριση υδάτινων πόρων στη Κρήτη θα πρέπει να μειωθεί και να υποκατασταθεί με πράσινη Φ/Β ενέργεια κάτι που σε ορισμένο βαθμό γίνεται και σήμερα.

7. Επίλογος

Η αύξηση του παγκόσμιου πληθυσμού αλλά και των καταναλωτικών προτύπων επιτείνουν τη ζήτηση σε πολύτιμους φυσικούς πόρους όπως τα καύσιμα και οι υδάτινοι πόροι. Η διερεύνηση της αλληλεπίδρασης του νερού και της ενέργειας στη Κρήτη είναι σημαντική καθώς οι πόροι αυτοί επηρεάζουν και επηρεάζονται από τη κλιματική αλλαγή. Τα καύσιμα που χρησιμοποιούμε για τη παραγωγή ενέργειας επιτείνουν λιγότερο ή περισσότερο τη κλιματική αλλαγή ενώ αυτή επηρεάζει τη διαθεσιμότητα των υδάτινων πόρων. Από τα προλεχθέντα συνάγεται ότι η σχέση μεταξύ των υδάτινων πόρων και της ενέργειας στη Κρήτη είναι ανισομερής. Οι γλυκείς υδάτινοι πόροι δεν είναι ιδιαίτερα απαραίτητοι για τη παραγωγή ενέργειας ενώ η ηλεκτρική ενέργεια είναι απαραίτητη σε όλα τα στάδια διαχείρισης του νερού.

Περισσότερες πληροφορίες για την αλληλεπίδραση της ενέργειας και των υδάτινων πόρων στη Κρήτη είναι διαθέσιμες στο επιστημονικό άρθρο του γράφοντος με τίτλο “The water-energy nexus in the island of Crete, Greece” το οποίο δημοσιεύθηκε πρόσφατα στο διεθνές Αγγλόφωνο επιστημονικό περιοδικό “Environmental Management and Sustainable Development” , τεύχος 10(2), σελ. 44-57, Μάϊος 2021.

Αφήστε ένα σχόλιο

Please enter your comment!
Please enter your name here

Ειδήσεις

Σχόλια

Συνεργασίες

Διαδρομές

Podcasts

Επιστολές

Χρήσιμα

Μόνιμες στήλες