Πώς συγκρίνεται η χρήση γης από διαφορετικές πηγές ηλεκτρικής ενέργειας;


Όλη η παραγωγή ενέργειας καταλαμβάνει γη – είτε πρόκειται για εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας είτε για εξόρυξη ορυκτών από το έδαφος. Ποιες πηγές χρησιμοποιούν την περισσότερη γη και ποιες την χρησιμοποιούν πιο αποτελεσματικά;

Καμία πηγή ενέργειας δεν έρχεται χωρίς περιβαλλοντικές επιπτώσεις. Είτε είναι άνθρακας, φυσικό αέριο, πυρηνικές ή ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, κάθε πηγή ενέργειας καταλαμβάνει γη. χρησιμοποιεί νερό? και χρειάζεται κάποιους φυσικούς πόρους για καύσιμα ή μεταποίηση.

Αλλά υπάρχουν τεράστιες διαφορές σε αυτές τις επιπτώσεις μεταξύ των πηγών. Τα ορυκτά καύσιμα εκπέμπουν πολύ περισσότερα αέρια θερμοκηπίου ανά μονάδα ενέργειας από τα πυρηνικά ή τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Σκοτώνουν πολλούς περισσότερους ανθρώπους από την ατμοσφαιρική ρύπανση επίσης.

Πώς συσσωρεύονται αυτές οι πηγές ενέργειας όταν πρόκειται για χρήση γης;

Οι άνθρωποι ανησυχούν για τις επιπτώσεις της χρήσης γης για την παραγωγή ενέργειας για διάφορους λόγους. Το πρώτο είναι το τεχνικό ερώτημα εάν έχουμε αρκετή γη για να παράγουμε καθόλου την ενέργειά μας από συγκεκριμένες πηγές. Το δεύτερο είναι μια αισθητική ανησυχία για το πόσο μεγάλο μέρος των τοπίων μας θα μπορούσαν να καταληφθούν από αυτές τις τεχνολογίες. Το τρίτο είναι οι επιπτώσεις της χρήσης γης στους φυσικούς οικοτόπους και στο περιβάλλον.

Ποιες πηγές ενέργειας απαιτούν τη μικρότερη ποσότητα γης;

Ένα μέρος της συνολικής χρήσης γης είναι ο χώρος που καταλαμβάνει ένας σταθμός ηλεκτροπαραγωγής: η περιοχή ενός εργοστασίου παραγωγής ενέργειας από άνθρακα ή η γη που καλύπτεται από ηλιακούς συλλέκτες. 

Απαιτείται περισσότερη γη για την εξόρυξη του άνθρακα και για την εξόρυξη μετάλλων και ορυκτών που χρησιμοποιούνται σε ηλιακούς συλλέκτες από το έδαφος. Για να καταγράψουμε ολόκληρη την εικόνα, συγκρίνουμε αυτά τα αποτυπώματα με βάση τις εκτιμήσεις του κύκλου ζωής. Αυτά καλύπτουν τη χρήση γης της ίδιας της μονάδας κατά τη λειτουργία. τη γη που χρησιμοποιείται για την εξόρυξη των υλικών για την κατασκευή του· εξόρυξη για ενεργειακά καύσιμα, είτε χρησιμοποιούνται άμεσα (δηλ. ο άνθρακας, το πετρέλαιο, το αέριο ή το ουράνιο που χρησιμοποιείται στις αλυσίδες εφοδιασμού) είτε έμμεσα (οι εισροές ενέργειας που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή των υλικών). συνδέσεις με το δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας· και χρήση γης για τη διαχείριση τυχόν αποβλήτων που παράγονται.

Στο διάγραμμα βλέπουμε πώς συγκρίνονται οι διαφορετικές πηγές ενέργειας.  Εδώ εξετάζουμε μόνο βασικές πηγές ηλεκτρικής ενέργειας – καθώς το πετρέλαιο χρησιμοποιείται κυρίως για τη μεταφορά, δεν περιλαμβάνεται. Η χρήση γης τους δίνεται σε τετραγωνικά μέτρα-ετησίως ανά μεγαβατώρα παραγόμενης ηλεκτρικής ενέργειας. Αυτό λαμβάνει υπόψη τους διαφορετικούς παράγοντες χωρητικότητας αυτών των πηγών, δηλαδή βασίζεται στην πραγματική παραγωγή από διακοπτόμενες τεχνολογίες όπως η ηλιακή ή η αιολική ενέργεια.

Πρώτον, βλέπουμε ότι υπάρχουν τεράστιες διαφορές μεταξύ των πηγών. Στο κάτω μέρος του διαγράμματος βρίσκουμε την πυρηνική ενέργεια. Είναι η πιο αποδοτική πηγή γης: ανά μονάδα ηλεκτρικής ενέργειας χρειάζεται 27 φορές λιγότερη γη σε σύγκριση με τον άνθρακα. 18 φορές λιγότερο από τους υδροηλεκτρικούς σταθμούς. και 34 φορές λιγότερο από τα ηλιακά φωτοβολταϊκά. 

Δεύτερον, βλέπουμε ότι υπάρχουν μεγάλες διαφορές σε μια ενιαία ενεργειακή τεχνολογία. Αυτό φαίνεται από το ευρύ φάσμα από το ελάχιστο έως το μέγιστο αποτύπωμα γης. Αυτό δείχνει ότι η χρήση γης εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τον τρόπο ανάπτυξης της τεχνολογίας και από το τοπικό πλαίσιο. 

Η ηλιακή ενέργεια είναι ένα παράδειγμα όπου το πλαίσιο και ο τύπος του υλικού έχουν μεγάλη σημασία. Τα φωτοβολταϊκά πλαίσια που κατασκευάζονται από κάδμιο καταναλώνουν λιγότερη ενέργεια και υλικά από τα πάνελ πυριτίου, και επομένως καταναλώνουν λιγότερη γη ανά μονάδα. Έχει επίσης μεγάλη σημασία αν θα τοποθετήσετε αυτά τα πλαίσια σε στέγες ή στο έδαφος. Η ηλιακή ταράτσα προφανώς χρειάζεται πολύ λιγότερη πρόσθετη γη. Απλώς χρησιμοποιούμε χώρο που είναι ήδη κατειλημμένος, πάνω από υπάρχοντα κτίρια. Ωστόσο, χρειάζονται λίγη γη κατά τη διάρκεια του κύκλου ζωής τους, επειδή εξακολουθούν να απαιτούν εξόρυξη των υλικών για την κατασκευή τους, καθώς και την ενέργεια (κυρίως ηλεκτρική ενέργεια) που χρησιμοποιείται για τη διύλιση του πυριτίου. Τέλος, η πυκνότητα και η απόσταση των πάνελ κάνει επίσης τη διαφορά.

Ο άνεμος είναι η πιο προφανής πηγή ηλεκτρικής ενέργειας που θα πρέπει να λάβουμε υπόψη διαφορετικά όταν πρόκειται για χρήση γης. Το βρίσκετε χωρισμένο από τις άλλες πηγές, στο κάτω μέρος του γραφήματος.  Υπάρχουν διάφοροι λόγοι για αυτό. Πρώτον, ο υπεράκτιος άνεμος καταλαμβάνει χώρο, αλλά είναι θαλάσσιος και όχι χερσαίος . Δεύτερον, ο χερσαίος άνεμος είναι διαφορετικός από άλλες πηγές ηλεκτρικής ενέργειας, επειδή μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τη γη ανάμεσα στις τουρμπίνες για άλλες δραστηριότητες, όπως η γεωργία. Αυτό δεν ισχύει για ένα εργοστάσιο άνθρακα, φυσικού αερίου ή πυρηνικής ενέργειας. Αυτό σημαίνει ότι η χρήση γης των αιολικών πάρκων είναι πολύ μεταβλητή. Έχει υπολογιστεί η χρήση γης για τα 22 από τα μεγαλύτερα αιολικά πάρκα του κόσμου [βρίσκετε τους υπολογισμούς εδώ ].

Πάρτε το αιολικό πάρκο Roscoe στο Τέξας, το οποίο χρησιμοποιεί 184 m 2 ανά MWh. Πρόκειται για ένα μεγάλο έργο, όπου οι αγρότες μπορούν να δημιουργήσουν πρόσθετο εισόδημα μέσω της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας ενώ συνεχίζουν τις γεωργικές τους δραστηριότητες μεταξύ των ανεμογεννητριών. Το αιολικό πάρκο είναι σχεδόν δευτερεύουσα χρήση γης. Αυτό έρχεται σε αντίθεση με πολύ πιο πυκνά αιολικά πάρκα, όπως το Fântânele-Cogealac στη Ρουμανία ή το πέρασμα Tehachapi στην Καλιφόρνια, όπου η παραγωγή ενέργειας είναι η κύρια χρήση γης. Αυτά μπορεί να έχουν μικρό αποτύπωμα γης μόλις 8 m 2 ανά MWh.

Οι επιλογές μας σχετικά με το πού και πώς θα χρησιμοποιήσουμε την αιολική ενέργεια σημαίνουν ότι θα μπορούσε να χρησιμοποιήσει πολλή γη, ή πιθανώς, λιγότερη γη από ό,τι χρησιμοποιούμε σήμερα.

Κάποιοι προτείνουν ότι θα μπορούσαμε να εφαρμόσουμε την ίδια αρχή στην ηλιακή ενέργεια. Στην αξιολόγηση UNECE – οι αριθμοί που δείχνουμε στο διάγραμμα – η επιφάνεια των ηλιακών συλλεκτών υπολογίζεται στην άμεση χρήση γης. Όμως, δεν το υπολογίζουν όλες οι αναλύσεις με τον ίδιο τρόπο. Ορισμένοι προτείνουν ότι , επειδή η γη κάτω από τα ηλιακά πάνελ μπορεί μερικές φορές να χρησιμοποιηθεί για άλλους σκοπούς (όπως η γεωργία), θα πρέπει να μετρηθεί ως «συχρησιμοποιούμενη γη». 

Υπάρχουν ενδείξεις ότι αυτά τα αγροβολταϊκά συστήματα, όπου εγκαθίστανται φωτοβολταϊκά πάνελ σε γεωργική γη, θα μπορούσαν να είναι σπουδαία παραδείγματα κοινόχρηστης γης. Πρόσφατες μελέτες δείχνουν ότι, υπό ορισμένες συνθήκες, η απόδοση των αγροβολταϊκών καλλιεργειών μπορεί ακόμη και να αυξηθεί σε σύγκριση με τις συμβατικές καλλιέργειες, λόγω της καλύτερης ισορροπίας του νερού και της εξατμισοδιαπνοής, καθώς και των μειωμένων θερμοκρασιών. 

Αυτό υπογραμμίζει ένα σημαντικό σημείο: το κόστος χρήσης γης μπορεί να ποικίλλει πολύ ανάλογα με το πού κατασκευάζονται οι πηγές ενέργειας και ποιες είναι οι εναλλακτικές χρήσεις αυτής της γης. Μια πηγή ενέργειας που επεκτείνεται σε φυσικούς οικοτόπους ή δάση δεν είναι το ίδιο με την κατασκευή ενός ηλιακού αγροκτήματος σε μια μη παραγωγική έρημο.

Αξιολόγηση της ενεργειακής μας μετάβασης με χαμηλές εκπομπές άνθρακα στο σύνολό της: μπορεί να μην πάρει τόση γη όσο υποθέτουμε. Μια μετάβαση που βασίζεται αποκλειστικά στην πυρηνική ενέργεια θα χρειαζόταν πολύ λιγότερη γη από αυτή που χρησιμοποιούμε σήμερα. Ένα που χτίζεται αποκλειστικά σε ανανεώσιμες πηγές ενέργειας θα απαιτούσε πιθανότατα περισσότερη γη, αλλά ίσως όχι πολύ περισσότερο.

Δεδομένου του γεγονότος ότι η μετάβαση σε ενεργειακές τεχνολογίες χαμηλών εκπομπών άνθρακα θα απέτρεπε εκατομμύρια πρόωρους θανάτους κάθε χρόνο από την ατμοσφαιρική ρύπανση και θα αντιμετώπιζε την κλιματική αλλαγή, μια μικρή αύξηση στη χρήση γης – ειδικά σε μη παραγωγικά εδάφη – φαίνεται λογικό τίμημα.

Πηγή

17/6/2022

  1. Ενεργειακές υπηρεσίες και έργα
    1. Θερμότητα
    2. Τηλεμετρία καταναλώσεων
    3. Καύσιμο πέλλετ
    4. Ηλεκτρικό ρεύμα και φυσικό αέριο από την PROTERGIA.
  2. Βιομηχανικός εξοπλισμός και μηχανήματα
  3. Υπηρεσίες
    1. Αποτιμήσεις εξοπλισμού/μηχανημάτων

Γράψτε ένα σχόλιο

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται.