Πηγή Εικόνας: Photo by Sebastian Voortman from PexelsΜόλις το 1% των παράκτιων υδάτων του πλανήτη θα μπορούσε, θεωρητικά, να παράγει αρκετή αιολική και ηλιακή ενέργεια για να καλύψει το ένα τρίτο των αναγκών της παγκόσμιας ηλεκτρικής ενέργειας έως το 2050. Αυτό επισημαίνει νέα μελέτη ομάδας επιστημόνων από τη Σιγκαπούρη και την Κίνα, οι οποίοι χαρτογράφησαν συστηματικά το παγκόσμιο δυναμικό των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στη θάλασσα.
Ωστόσο, η μετατροπή αυτού του δυναμικού σε πραγματικότητα είναι μια άλλη ιστορία. Η ταχεία επέκταση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στην ανοικτή θάλασσα, ώστε να μειωθούν σημαντικά οι παγκόσμιες εκπομπές, αντιμετωπίζει τεράστια τεχνικά, οικονομικά και πολιτικά εμπόδια, όπως παρατηρεί άρθρο στο The Conversation.
Για να επιτευχθούν οι παγκόσμιοι κλιματικοί στόχοι, τα συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας πρέπει να απαλλαγούν πλήρως από τον άνθρακα μέσα σε μερικές δεκαετίες, αν όχι νωρίτερα. Η αιολική και η ηλιακή ενέργεια έχουν αναπτυχθεί με ρυθμούς που σπάνια έχουν σημειωθεί στο παρελθόν, αλλά η περαιτέρω επέκτασή τους στην ξηρά περιορίζεται όλο και περισσότερο από την έλλειψη κατάλληλων τοποθεσιών και τις συγκρούσεις σχετικά με τη χρήση γης.
Επομένως, η μεταφορά των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στην ανοικτή θάλασσα είναι δελεαστική. Η θάλασσα είναι απέραντη, έχει αέρα και ήλιο, με λίγους κατοίκους γύρω της που θα μπορούσαν να αντιταχθούν. Η ομάδα που πραγματοποίησε τη νέα μελέτη εντόπισε παράκτιες περιοχές με αρκετό άνεμο ή ηλιακή ακτινοβολία και βάθος νερού μικρότερο από 200 μέτρα, που είναι σχετικά απαλλαγμένες από πάγο και βρίσκονται σε απόσταση μικρότερη από 200 χιλιόμετρα από κατοικημένη περιοχή.
Εκτιμούν ότι η χρήση μόλις του 1% αυτών των περιοχών θα μπορούσε να παράγει πάνω από 6.000 τεραβάτ ώρες (TWh) αιολικής ενέργειας από υπεράκτια αιολικά πάρκα και 14.000 TWh ηλιακής ενέργειας από υπεράκτια ηλιακά πάρκα κάθε χρόνο. Συνδυαστικά, αυτό αντιστοιχεί περίπου στο ένα τρίτο της ηλεκτρικής ενέργειας που αναμένεται να καταναλώσει ο κόσμος το 2050, ενώ θα αποφεύγονται 9 δισεκατομμύρια τόνοι CO₂ ετησίως.
Αυτό ακούγεται εντυπωσιακό, καθώς το 1% των κατάλληλων ωκεανών φαίνεται μικρό. Πολλές ευρωπαϊκές χώρες, όπως η Δανία, η Γερμανία, το Βέλγιο και το Ηνωμένο Βασίλειο, έχουν ήδη διαθέσει μεταξύ 7% και 16% των παράκτιων υδάτων τους για υπεράκτια αιολικά πάρκα. Ωστόσο, αυτό που έχει σημασία για την άμβλυνση των κλιματικών αλλαγών δεν είναι μόνο η ποσότητα της ενέργειας χαμηλών εκπομπών άνθρακα που θα μπορούσε τελικά να παραχθεί, αλλά και το πόσο γρήγορα θα μπορούσε να συμβεί αυτό.
Επί του παρόντος, η υπεράκτια αιολική ενέργεια παράγει λιγότερο από 200 TWh ετησίως, δηλαδή λιγότερο από το 1% της παγκόσμιας ηλεκτρικής ενέργειας. Μέχρι το 2030, η ποσότητα αυτή ενδέχεται να αυξηθεί σε περίπου 900 TWh. Για να επιτευχθούν τα 6.000 TWh μέχρι το 2050, θα απαιτηθεί η ανάπτυξη εγκαταστάσεων κάθε χρόνο επί δύο δεκαετίες, περίπου επτά φορές μεγαλύτερες από ό,τι πέρσι.
Η υπεράκτια ηλιακή ενέργεια απαιτεί ακόμη μεγαλύτερη αύξηση. Η τεχνολογία είναι ακόμα πειραματική και σήμερα παράγει μόνο αμελητέες ποσότητες ηλεκτρικής ενέργειας.
Ακόμη και αν μέχρι το 2030 μπορούν να παραχθούν 15 TWh ετησίως (ισοδύναμα με περίπου 15 GW ισχύος), για να επιτευχθεί το εκτιμώμενο δυναμικό των 14.000 TWh μέχρι το 2050 θα απαιτηθεί συνεχής ετήσια αύξηση άνω του 40% για δύο δεκαετίες. Τέτοιο ποσοστό δεν έχει επιτευχθεί ποτέ για καμία τεχνολογία ενέργειας, ούτε καν κατά τη διάρκεια της πρόσφατης ρεκόρ ανάπτυξης της ηλιακής ενέργειας στην ξηρά.
Επίτευξη τεχνοοικονομικής βιωσιμότητας
Περίπου το 90% της υπάρχουσας αιολικής ενέργειας ανοικτής θάλασσας βρίσκεται στα ρηχά, προστατευμένα νερά της βορειοδυτικής Ευρώπης και της Κίνας, όπου οι περισσότερες ανεμογεννήτριες είναι στερεωμένες απευθείας στον βυθό της θάλασσας. Ωστόσο, το μεγαλύτερο μέρος του αναξιοποίητου δυναμικού βρίσκεται σε βαθύτερα νερά, όπου η στερέωση των θεμελίων είναι αδύνατη.
Αυτό σημαίνει ότι πρέπει να στραφούμε σε πλωτές ανεμογεννήτριες, μια τεχνολογία που σήμερα αντιπροσωπεύει μόλις το 0,3% της παγκόσμιας υπεράκτιας αιολικής ενέργειας. Η πλωτή αιολική ενέργεια αντιμετωπίζει σοβαρές τεχνικές προκλήσεις, από την πρόσδεση και την αγκυροβόληση έως την υποβρύχια καλωδίωση και τη συντήρηση σε πιο δύσκολες θαλάσσιες συνθήκες.
Σήμερα κοστίζει πολύ περισσότερο από τα συστήματα σταθερού πυθμένα και θα χρειαστεί σημαντικές επιδοτήσεις για τουλάχιστον την επόμενη δεκαετία. Μόνο αν τα πρώτα έργα αποδειχθούν επιτυχημένα και μειώσουν το κόστος, η πλωτή αιολική ενέργεια θα μπορούσε να καταστεί εμπορικά βιώσιμη.
Η υπεράκτια ηλιακή ενέργεια βρίσκεται ακόμη πιο πίσω. Ο Διεθνής Οργανισμός Ενέργειας αξιολογεί την τεχνολογική της ετοιμότητα σε επίπεδο 3 έως 5 σε μια κλίμακα 11 βαθμών — μόλις πέρα από το στάδιο του πρωτοτύπου. Η νέα μελέτη αναφέρεται σε έρευνα που υποστηρίζει ότι η υπεράκτια ηλιακή ενέργεια θα μπορούσε να καταστεί εμπορικά βιώσιμη στις Κάτω Χώρες μόνο γύρω στο 2040-2050, οπότε το παγκόσμιο ενεργειακό σύστημα θα πρέπει να έχει ήδη απανθρακοποιηθεί σε μεγάλο βαθμό.
Υπερνίκηση των εμποδίων ανάπτυξης
Ακόμη και όταν οι τεχνολογίες χαμηλών εκπομπών άνθρακα γίνουν εμπορικά ανταγωνιστικές, η ανάπτυξή τους σπάνια συνεχίζεται εκθετικά. Σχετική έρευνα δείχνει ότι τα εμπόδια στην παραγωγή, η εφοδιαστική αλυσίδα και η ενσωμάτωση στο δίκτυο τελικά επιβραδύνουν την επέκταση. Και αυτές οι προκλήσεις είναι πιθανό να είναι ακόμη πιο δύσκολες για τα υπεράκτια έργα.
Η κοινωνική αντίδραση και η ανάγκη για άδειες μπορούν επίσης να επιβραδύνουν την πρόοδο. Η μεταφορά της αιολικής και της ηλιακής ενέργειας στην ανοικτή θάλασσα αποφεύγει ορισμένες συγκρούσεις σχετικά με τη χρήση της γης, αλλά δεν τις εξαλείφει. Ο παράκτιος χώρος κοντά σε κατοικημένες περιοχές είναι ήδη γεμάτος με ναυτιλιακές
Στην Ευρώπη, η έγκριση και η κατασκευή υπεράκτιων αιολικών πάρκων μπορεί να διαρκέσει μια δεκαετία ή και περισσότερο. Οι άδειες δεν είναι εγγυημένες: η Σουηδία απέρριψε πρόσφατα 13 προτάσεις για αιολικά πάρκα στη Βαλτική Θάλασσα λόγω ανησυχιών για την εθνική ασφάλεια.
Η πραγματικότητα
Οι υπεράκτιες ανανεώσιμες πηγές ενέργειας θα διαδραματίσουν αναμφίβολα σημαντικό ρόλο στην παγκόσμια ενεργειακή μετάβαση. Η υπεράκτια αιολική ενέργεια, ειδικότερα, θα μπορούσε να συμβάλει σημαντικά έως τα μέσα του αιώνα, εάν η ανάπτυξή της ακολουθήσει την ίδια πορεία με την χερσαία αιολική ενέργεια από τις αρχές της δεκαετίας του 2000.
Ωστόσο, αυτό θα απαιτούσε οι πλωτές ανεμογεννήτριες να γίνουν γρήγορα ανταγωνιστικές και να εξασφαλιστεί πολιτική δέσμευση στην Αμερική, την Αυστραλία, τη Ρωσία και άλλες περιοχές με μεγάλο αναπτυξιακό δυναμικό.
Αντίθετα, η υπεράκτια ηλιακή ενέργεια θα πρέπει να καταστεί βιώσιμη και στη συνέχεια να αναπτυχθεί με πρωτοφανή ρυθμό για να επιτύχει το δυναμικό που περιγράφεται στη νέα μελέτη. Μπορεί να είναι πολλά υποσχόμενη για εξειδικευμένες χρήσεις, αλλά είναι απίθανο να προσφέρει μεγάλης κλίμακας οφέλη για το κλίμα πριν από το 2050.
Η πραγματική συμβολή της ενδέχεται να έρθει αργότερα στον αιώνα, όταν θα χρειαστεί να επεκτείνουμε την ενέργεια χαμηλών εκπομπών άνθρακα για τις βιομηχανίες, τις μεταφορές και τη θέρμανση, μόλις ολοκληρωθεί η αρχική απανθρακοποίηση της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας.
Προς το παρόν, η καλύτερη επιλογή για τον κόσμο παραμένει η επιτάχυνση της χερσαίας αιολικής και ηλιακής ενέργειας, καθώς και των αποδεδειγμένων τεχνολογιών υπεράκτιας αιολικής ενέργειας, ενώ παράλληλα προετοιμάζονται επιλογές υπεράκτιας ηλιακής και πλωτής αιολικής ενέργειας για το απώτερο μέλλον.
